OPINI
Gangguan Tidur Meningkatkan Risiko Diabetes Melitus Danny Jaya Jacobus Dokter PTT RSUD Wamena, Kabupaten Jayawijaya, Provinsi Papua, Indonesia
ABSTRAK Tidur esensial bagi manusia. Sistem tubuh manusia membutuhkan kuantitas dan kualitas tidur yang baik untuk mempertahankan fungsinya, tidak terkecuali homeostasis glukosa. Tidur yang adekuat harus dicapai untuk mencegah DM. Beberapa penelitian mengindikasikan kurang tidur baik kuantitas maupun kualitas berkontribusi mencetuskan diabetes melitus (DM). Data epidemiologi menunjukkan individu kurang tidur lebih berisiko terkena DM atau gangguan metabolisme glukosa. Kata kunci: Diabetes melitus, homeostasis glukosa, tidur
ABSTRACT Sleep is an essential for human. Human body requires good quantity and quality of sleep to maintain its function, also for glucose homeostatis. Adequate sleep should be achieved to prevent DM. Some studies indicated that lack of sleep contribute to risk of diabetes mellitus (DM). Epidemiology data had shown that lack of sleep is a risk factor for glucose metabolism disorder. Danny Jaya Jacobus. Sleep Disorders Increase Risk for Diabetes Mellitus. Keywords: Diabetes mellitus, glucose homeostatic, sleep
PENDAHULUAN Tidur merupakan fungsi biologis dasar dan esensial dalam kehidupan manusia. Tidur merupakan kesempatan restorasi fisik, mental, dan emosional. Kurangnya kualitas dan kuantitas tidur dapat menghasilkan gangguan metabolik dan kardiovaskuler.1 Tidur memiliki fungsi metabolik, dan beberapa penelitian menunjukkan korelasi antara kurangnya kualitas tidur dan peningkatan risiko diabetes melitus (DM).2,3 Data epidemiologi menunjukkan orang dengan durasi tidur malam hari kurang dari 6 jam memiliki risiko tinggi terkena DM tipe 2.4 Artikel ini akan membahas korelasi antara kurang tidur (kuantitas tidur atau kualitas tidur) dengan risiko DM. METABOLISME NORMAL SELAMA TIDUR Fase tidur manusia dibagi menjadi 2, yaitu nonrapid eye movement (NREM) dan rapid eye movement (REM). Fase NREM akan mendominasi setengah bagian awal tidur, setelahnya akan didominasi oleh fase REM.5 Metabolisme adalah serangkaian proses Alamat korespondensi
144
biokimia yang terjadi pada organisme hidup yang terdiri dari anabolisme (pembentukan) dan katabolisme (penguraian). Selama tidur laju metabolisme tubuh akan berkurang 15% karena inaktivitas fisik,7 sedangkan laju metabolisme basal tetap dipertahankan 80% untuk menjaga proses seluler tubuh. Penggunaan glukosa pada orang normal paling tinggi dicapai saat kondisi sadar, paling rendah pada fase NREM, dan menengah pada fase REM.10 Pada fase slow wave sleep (SWS) otak menggunakan sedikit glukosa,9 hipofisis mensekresi growth hormone (GH) dan kortisol,10 inaktivasi sistem saraf simpatis, sebaliknya terjadi peningkatan refleks vagal.11 Growth Hormone (GH) dan kortisol adalah dua hormon yang mempengaruhi regulasi glukosa. Kadar GH biasanya meningkat pada awal tidur dan mencapai puncak pada slow wave sleep (SWS), kadar kortisol meningkat pada fase REM. Hasilnya adalah pada fase NREM metabolisme glukosa menurun. Kurang tidur (baik durasi maupun kualitas) dapat mengganggu mekanisme homeostasis glukosa secara keseluruhan.4
GANGGUAN KUANTITAS TIDUR DAN RISIKO DM Penelitian epidemiologi pada individu kurang tidur (kurang dari 7 jam per malam) menunjukkan peningkatan risiko diabetes. Kurangnya durasi tidur malam memicu penurunan toleransi glukosa.12 Restriksi tidur antara 4-6 jam per malam menyebabkan penurunan toleransi glukosa sebanyak 40% dibanding kondisi normal. Perubahan metabolik ini diiringi peningkatan aktivitas sistem saraf simpatis.13 Pada individu paruh baya, durasi tidur rata-rata 5,5 jam selama 14 malam berturut-turut menurunkan toleransi glukosa karena penurunan sensitivitas insulin tanpa disertai kompensasi sel beta β pankreas.14 Penelitian cross-sectional The Sleep Heart Study meneliti hubungan antara durasi tidur dengan gangguan toleransi glukosa atau DM tipe 2 pada lebih dari 1400 laki-laki dan perempuan yang tidak memiliki riwayat insomnia. Setelah penyesuaian jenis kelamin, ras, kebiasaan tidur, dan indeks apneahipopnea, prevalensi gangguan toleransi
email:
[email protected]
CDK-237/ vol. 43 no. 2, th. 2016
OPINI glukosa dan DM tipe 2 lebih tinggi pada orang yang tidur malam kurang dari 6 jam.15 Hal serupa juga didapatkan pada 2.649 orang Jepang yang dipantau selama 8 tahun. Mereka yang mempunyai durasi tidur kurang (baik sulit memulai tidur maupun mempertahankan kondisi tidur) lebih berisiko terkena DM tipe 2, dengan hazard ratio 2,93 dan 2,23.16 Beberapa mekanisme yang diduga bertanggung jawab pada risiko diabetes di antaranya adalah disregulasi sistem hormon, inflamasi, aktivitas sistem saraf simpatis, peningkatan berat badan, dan berkurangnya cadangan energi. Disregulasi hormon akibat gangguan sekresi hormon kontraregulator, yaitu GH17 dan kortisol.13 Durasi tidur malam antara 4-6 jam pada subjek normal menyebabkan hipersekresi GH yang memicu kondisi hiperglikemia.17 Demikian pula kadar kortisol meningkat pada pagi hari.13 Inflamasi akibat pelepasan sitokin proinflamasi akibat kurang tidur meningkatkan risiko resistensi insulin.18,19 Aktivitas
sistem saraf simpatis pada individu kurang tidur akan menjadi lebih tinggi13,20 yang akan menghambat pelepasan insulin berakibat meningkatkan kadar glukosa darah.21 Lebih lanjut, hiperaktivitas sistem saraf simpatis akan menyebabkan resistensi insulin.22 Peningkatan berat badan hingga obesitas dibuktikan pada data epidemiologi lebih berisiko pada individu kurang tidur.23 Mekanisme utama yang mendasari adalah hiperaktivitas sistem orexin yang bekerja dalam kondisi kelelahan, sehingga menginisiasi peningkatan nafsu makan.24 Selain itu, peningkatan aktivitas saraf simpatis menghambat pelepasan leptin,25 memicu sekresi ghrelin,26 menstimulasi sistem orexin yang menghasilkan peningkatan nafsu makan. Selain itu, kurang tidur membuat kesempatan untuk makan menjadi lebih besar.27 Berkurangnya cadangan energi berkaitan dengan durasi tidur yang pendek, risiko obesitas serta munculnya diabetes. Obesitas menyebabkan sleep-disorderedbreathing yang menjadi faktor risiko independen kejadian resistensi insulin.1,28,29
GANGGUAN KUALITAS TIDUR DAN RISIKO DM Slow-Wave-Sleep (SWS) dan DM Fase SWS merupakan fase tidur restoratif sistem metabolisme, hormonal, dan neuropsikologi yang mempengaruhi homeostasis glukosa. Gangguan pada fase ini akan menyebabkan gangguan toleransi glukosa. Berkurangnya fase SWS pada geriatri, obesitas, dan obstructive sleep apnea (OSA) meningkatkan risiko diabetes.30-32 Beberapa penelitian secara spesifik melihat pengaruh supresi SWS pada homeostasis glukosa. Tasali, et al, melakukan observasi pada 9 orang laki-laki dan perempuan non-diabetes yang mendapat supresi fase SWS.33 Setelah 3 malam mendapat supresi SWS, terdapat penurunan sensitivitas insulin sebesar 25% tanpa peningkatan kompensasi pelepasan insulin, sehingga mengurangi toleransi glukosa sebesar 23%.34 Penelitian pada 11 individu normal yang mengalami supresi SWS menunjukkan penurunan sensitivitas insulin.35 Obstructive Sleep Apneu (OSA) dan DM OSA merupakan gangguan pernapasan selama tidur yang biasanya tidak terdiagnosis. Terdapat kolaps faring berulang yang menyebabkan hipoksia siklik, hipertensi, pelepasan hormon stres serta katekolamin. Pada OSA terjadi kondisi hipoksia intermiten dan aktivasi sistem saraf simpatis yang memicu gangguan tidur karena pelepasan hormon stres dan katekolamin. Kedua efek tersebut diketahui mengurangi sensitivitas insulin dan memperburuk toleransi glukosa. Selain itu, juga mengganggu fungsi kortikotropik dan somatotropik sehingga meningkatkan kadar adipocytokines yang mengganggu toleransi glukosa.36
Gambar. Hubungan antara kurang tidur, gangguan pernapasan selama tidur, dan DM tipe 2.1
SIMPULAN Secara fisiologis saat tidur terjadi restorasi fungsi-fungsi tubuh manusia, tidak terkecuali homeostasis glukosa. Gangguan kuantitas dan kualitas tidur akan memicu gangguan toleransi glukosa dan menurunkan sensitivitas insulin yang pada akhirnya akan mencetuskan kejadian diabetes.
DAFTAR PUSTAKA 1.
Iyer RS. Sleep and type 2 diabetes mellitus - clinical implications. J Assoc of Physician India 2012; 60(10): 42-7.
2.
Pannain S, Van Cauter E. Sleep loss, obesity and diabetes: Prevalence, association and emerging evidence for causation. Obesity Metab. 2008; 4: 28-41.
3.
Van Cauter E, Knutson KL. Sleep and the epidemic of obesity in children and adults. Eur J Endocrinol. 2008;159(suppl 1): 59-66.
4.
Touma C, Pannain S. Does lack of sleep cause diabetes? Claveland Clin J Med. 2011; 78(9): 549-58.
CDK-237/ vol. 43 no. 2, th. 2016
145
OPINI 5.
Siegel JM. “Sleep”. Encarta Encyclopedia; 1999-present
6.
Siegel JM. Why we sleep. Sci Am. 2003; 5: 92-7.
7.
Brebbia DR, Altshuler KZ. Oxygen consumption rate and electroencephalographs stage of sleep. Science 1965; 150(3703): 1621-3.
8.
Van Cauter E, Polonsky KS, Scheen AJ. Roles of cicardian rhythmicity and sleep in human glucose regulation. Endocrine Reviews 1997; 716-38.
9.
Zoccoli G, Walker AM, Lenzi P, Franzini C. The cerebral circulation during sleep: Regulation mechanisms and functional implications. Sleep Med Rev. 2002; 6: 443-55.
10. Pannain S, Van Cauter E. Modulation of endocrine function by sleepwake homeostasis and cicardian rhythmicity. Sleep Med Clin. 2007; 2: 147-59. 11. Somers VK, Dyken ME, Mark AL, Abboud FM. Sympathetic-nerve activity during sleep in normal subjects. N Engl J Med. 1993; 328: 303-7. 12. Kuhn E, Brodan V, Brodanova M, Rysanek K. Metabolic reflection of sleep deprivation. Act Nerv Super (Praha) 1969; 11: 165-74. 13. Spiegel K, Leproult R, Van Cauter E. Impact of sleep debt on metabolic and endocrine function. Lancet 1999; 354: 1435-9. 14. Nedeltcheva AV, Kessler L, Imperial J, Penev PD. Exposure to recurrent sleep restriction in the setting of high caloric intake and physical inactivity results in increased insulin resistance and reduced glucose tolerance. J Clin Endocrinol Metab. 2009; 94: 3242-50. 15. Gottlieb DJ, Punjabi NM, Newman AB. Association of sleep time with diabetes mellitus and impaired glucose tolerance. Arch Intern Med. 2005; 165: 863-7. 16. Kawakami N, Takatsuka N, Shimizu H. Sleep disturbance and onset of type 2 diabetes. Diabetes Care 2004; 27: 282-3. 17. Spiegel K, Leproult R, Colecchia EF. Adaptation of the 24-h growth hormone profile to a state of sleep debt. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2000; 279: 874-83. 18. Vgontzas AN, Zoumakis E, Bixler EO. Adverse effects of modest sleep restriction on sleepiness, performance, and inflammatory cytokines. J Clin Endocrinol Metab. 2004; 89: 2119-26. 19. Vgontzas AN, Papanicolaou DA, Bixler EO. Cicardian interleukin-6 secretion and quantity and depth of sleep. J Clin Endocrinol Metab. 1999; 84: 2603-7. 20. Spiegel K, Leproult R, L’hermite-Baleriaux M, Copinschi G, Penev PD, Van Cauter E. Leptin levels are dependent on sleep duration: Relationships with sympathovagal balance, carbohydrate regulation, cortisol, and thyrothropin. J Clin Endocrinol Metab. 2004; 89: 5762-71. 21. Teff KL. Visceral nerves: Vagal and sympathetic innervations. JPEN J Parenter Enteral Nutr. 2008; 32: 569-71. 22. Esler M, Rumantir M, Wiesner G, Kaye D, Hastings J, Lambert G. Sympathetic nervous system and insulin resistance: From obesity to diabetes. Am J Hypertens. 2001; 304-9. 23. Cappuccio F, Miller MA. The epidemiology of sleep and cardiovascular risk and disease. In: Cappuccio FP, Miller MA, Lockley SW, editors. Sleep, health and society: From aetiology to public health. Cary, NC: Oxford University Press; 2010: 111-40. 24. Sakurai T. Roles of orexin/hypocretin in regulation of sleep/wakefulness and energy homeostasis. Sleep Med Rev. 2005; 9: 231-41. 25. Rayner DV, Trayhurn P. Regulation of leptin production: Sympathetic nervous system interactions. J Mol Med. 2001; 79: 8-20. 26. van der Lely AJ, Tschop M, Heiman ML, Ghigo E. Biological, physiological, pathophysiological, and pharmacological aspects of ghrelin. Endocr Rev. 2004; 25: 426-57. 27. Qin LQ, Li J, Wang Y, Wang J, Xu JY, Kaneko T. The effects of nocturnal life on endocrine circadian patterns in healthy adults. Life Sci. 2003; 73: 2467-75. 28. Ip MS, Lam B, Ng MM, Lam WK, Tsang KW, Lam KS. Obstructive sleep apnea is independently associated with insulin resistance. Am J Respir Crit Care Med. 2002; 165: 670-6. 29. Punjabi NM, Shahar E, Redline S, Gottlieb DJ, Givelber R, Resnich HE; Sleep Heart Health Study Investigators. Sleep-disordered breathing, glucose intolerance, and insulin resistance: the Sleep Heart Health Study. Am J Epidemiol. 2004; 160: 521-30. 30. Van Cauter E, Leproult R, Plat L. Age-related changes in slow wave sleep and REM sleep and relationship with growth hormone and cortisol levels in healthy men. JAMA. 2000; 284: 861-8. 31. Resta O, Foschino Barbaro MP, Bonfitto P. Low sleep quality and daytime sleepiness in obese patients without obstructive sleep apnea syndrome. J Intern Med. 2003; 253: 536-43. 32. Vgontzas AN, Tan TL, Bixler EO, Martin LF, Shubert D, Kales A. Sleep apnea and sleep disruption in obese patients. Arch Intern Med. 1994; 154: 1705-11. 33. Tasali E, Leproult R, Ehrmann DA, Van Cauter E. Slow-wave-sleep and the risk of type 2 diabetes in humans. Proc Natl Acad Sci USA. 2008; 105: 1044-9. 34. Prigeon RL, Kahn SE, Porte D Jr. Changes in insulin sensitivity, glucose effectiveness, and B-cell function in regularly exercising subjects. Metabolism 1995; 44: 1259-63. 35. Stamatakis KA, Punjabi NM. Effects of sleep fragmentation on glucose metabolism in normal subjects. Chest 2010; 137: 95-101. 36. Punjabi NM, Polotsky VY. Disorders of glucose metabolism in sleep apnea. J Appl Phsiology 2005; 99: 1998-2007.
146
CDK-237/ vol. 43 no. 2, th. 2016
