Tumbuh Kembang Otak Bayi 0-6 bulan

Bagian-bagian utama otak bayi baru lahir sudah lengkap terbentuk. Kini, otaknya akan segera mengalami proses pematangan yang perlu ditunjang dengan pemenuhan zat-zat gizi yang tepat.

Otak merupakan organ tubuh yang berfungsi sebagai pusat kontrol dan kendali atas semua sistem di dalam tubuh. Otak yang juga merupakan pusat kecerdasan atau pusat kemampuan berpikir ini mulai dibentuk selang beberapa saat setelah terjadinya konsepsi (proses peleburan inti sel telur dan inti sel sperma).

Dalam perkembangan otak, ada periode yang dikenal sebagai periode pacu tumbuh otak ( brain growth spurt ). Yaitu saat dimana otak berkembang sangat cepat. Pada manusia, periode pacu tumbuh otak pertama dimulai ketika usia kehamilan ibu memasuki trimester ketiga. Periode pacu tumbuh otak kedua terjadi setelah si keci lahir hingga ia berusia dua tahun. Multiplikasi sel terjadi pada masa janin. Sedangkan sejak lahir hingga usia dua tahun adalah saat neuron (sel saraf) di korteks otak membentuk sinaps (hubungan antara sel saraf) yang sangat banyak. Jadi, di masa multiplikasi dan pembentukan sinaps ini, otak harus mendapat prioritas utama dalam hal pemenuhan zat-zat gizi sebagai bahan-bahan pembentukannya.

Tumbuh kembang otak

Secara keseluruhan, otak si kecil saat lahir sudah terbagi menjadi empat bagian utama, yakni batang otak ( brainstem ), otak kecil ( serebelum ), otak besar ( serebrum) dan diensefalon. Berat otak bayi saat ini sudah mencapai 25% berat otak orang dewasa, atau sekitar 350-400 gram. Ketika usianya enam bulan, berat otak bayi hampir 50% dari berat otak orang dewasa.
Di dalam otak bayi baru lahir sudah terdapat kurang-lebih 100 milyar sel saraf (neuron). Sel saraf ini terdiri dari 3 bagian utama, yaitu:

- Badan sel saraf yang bentuknya menyerupai bintang. Di dalamnya, antara lain, terdapat inti sel saraf. Ujung-ujung dari badan sel yang menjulur ini merupakan bagian yang menghubungkannya dengan ujung-ujung dari badan sel saraf yang lain, sehingga membentuk suatu jalinan yang sangat kompleks.

- Dendrit merupakan perpanjangan dari ujung-ujung badan sel. Sebuah sel saraf bisa memiliki sekitar 200 dendrit.

- Akson yang bentuknya memanjang, sehingga menyerupai tangkai dari sel saraf. Sebagian besar akson dilindungi oleh semacam selaput dari lemak, yaitu yang dikenal sebagai mielin. Proses pembentukan selaput pelindung pada akson ini disebut sebagai mielinasi.

Saat si kecil baru lahir hingga usianya mencapai enam bulan, sel-sel sarafnya belum seluruhnya mencapai tingkat perkembangan yang “matang”. Sel saraf dapat dikatakan mencapai tingkat kematangan, antara lain, apabila sudah terbentuk akson pada setiap bagian tubuh. Setiap kali terbentuk akson baru, maka akan terbentuk pula sinaps (simpul saraf, hubungan antara sel saraf) yang memungkinkan terjadinya “komunikasi” antara setiap bagian tubuh dengan otak. Itu sebabnya, si kecil masih belum terampil mengontrol gerakan anggota tubuhnya.

Selain sel saraf, di dalam otak dan sistem saraf pusat terrdapat sel glia. Sel ini bertugas melindungi, memberi dukungan dan juga memberi makan kepada sel saraf. Caranya, dengan mengalirkan kebutuhan zat gizi yang diperlukan. Dengan demikian, proses tumbuh kembang sel saraf berjalan dengan baik dan dapat berfungsi menghantarkan pesan (perintah).

Otak, yang setiap menit membutuhkan darah sebanyak 150 ml ini, mencapai tahap perkembangan yang berbeda-beda setiap bagiannya. Misalnya, bagian otak yang mengontrol sistem pendengaran sudah mulai berkembang sejak janin berusia 28 minggu. Sedangkan bagian otak yang mengatur sistem penglihatan baru berkembang setelah bayi lahir.

Laju perkembangan otak si kecil tidak secara langsung ditunjukkan oleh pertambahan volume otak. Namun, pada umumnya perkembangan otak dikaitkan dengan kecerdasan. Dan, kecerdasan itu sendiri seringkali dikaitkan dengan volume otak. Ukuran serta bentuk kepala dianggap dapat menggambarkan besarnya otak yang terdapat di dalamnya. Pada kenyataannya, ada banyak sekali faktor yang ikut menentukan tingkat kecerdasan seseorang, selain volume otaknya.

Sphingomyelin dan Proses Mielinasi

Sejumlah akson dari sel saraf dilindungi oleh suatu lapisan lemak yang dikenal sebagai mielin. Komponen utamanya adalah sphingomyelin dan metabolit sphingolipid lain (seperti cerebroside , sulfatide dan ganglioside ). Mielin yang melindungi sebuah akson bisa terdiri dari 100 lapisan.

Mielin bekerja sebagai insulator untuk impuls saraf. Zat ini juga mengontrol saltatory mode of conduction (penghantaran impuls yang berloncat-loncat) pada kecepatan tinggi melalui Nodes of Ranvier (akson yang tidak terlindungi mielin). Penghantaran impuls semacam ini adalah proses yang cepat. Dan, akson bermielin menghantarkan impuls 50 kali lebih cepat daripada akson tak bermielin yang paling cepat.

Dewasa ini telah dipelajari bahwa sphingomyelin , salah satu jenis fosfolipid yang terkandung dalam makanan dan ASI, memainkan peran penting dalam proses mielinasi sistem saraf pusat. Mielinasi sistem saraf pusat manusia dimulai ketika usia kehamilan 12-14 minggu pada bagian spinal cord, dan berlanjut hingga usia 30 tahun pada bagian cerebral cortex . Namun, perubahan paling cepat dan dramatis terjadi di antara pertengahan kehamilan dan diakhir tahun kedua setelah kelahiran.

Berbeda dengan jenis fosfolipid yang lain, sphingomyelin tidak mengandung gliserol, melainkan ceramide. Karena semua sphingolipid dibuat dari ceramide , maka sphingomyelin dapat diklasifikasikan juga sebagai sphingolipid (Jumpsen & Clandinin, 1995). Ceramide inilah selanjutnya yang akan membentuk cerebroside , yaitu suatu marker universal myelinasi (pembentukan mielin) di dalam otak, dengan bantuan enzim UDP galactosytransferase . Mielin sistem saraf pusat mempunyai kandungan cerebroside yang tinggi dibandingkan dengan jaringan lainnya.

Studi terkini menunjukkan bahwa aktivitas enzim serine palmitoyltransferse (SPT) meningkat secara bertahap dari minggu ketiga sebelum kelahiran ( prenatal ) hingga minggu ketiga setelah kelahiran ( postnatal ) pada sistem saraf pusat tikus. Ketika mielinasi mulai berlangsung pada periode tersebut, diyakini bahwa aktivitas SPT yang bertambah sedikit demi sedikit merupakan faktor utama yang terlibat di dalam mielinasi.

Oshida et.al. dalam tulisannya Effects of dietary sphingomyelin on central nervous system myelination in developing rats. Pediatr. Res 53: 589-593 (2003) memberikan hipotesis bahwa cerebroside di mielin sistem saraf pusat dari tikus yang sedang berkembang otaknya kemungkinan terutama diperoleh dari sphingomyelin yang terkandung di dalam susu, yang dapat diubah menjadi ceramide dan kemudian cerebroside . Selanjutnya, mereka membutktikan bahwa cerebroside di mielin sistem saraf pusat, terutama diperoleh dari sphingomyelin diet (asupan luar) dengan kondisi eksperimental aktivitas SPT yang rendah, sehingga sphingomyelin diet memainkan peran yang penting dalam mielinasi sistem saraf pusat.

Jadi, berbeda dengan AA dan DHA yang berperan dalam pertumbuhan membran sel saraf dan pengaturan neurotransmitter, sphingomyelin berperan dalam proses mielinasi akson untukk membantu kinerja sel saraf dalam transmisi impuls saraf. Menurut Dr. Arthur R. Jensen, ahli saraf dari Fakultas Ilmu Pendidikan Kedokteran di University of California, Amerika Serikat, kecepatan penghantaran pesan oleh sel-sel saraf seseorang merupakan salah satu faktor yang menunjukkan tingkat kecerdasannya.

Kebutuhan gizi

Bila melihat periode pacu tumbuh otak, maka sebagian besar percepatan tumbuh otak justru terjadi setelah si kecil lahir. Mulai saat itu, pemenuhan kebutuhan zat gizi dilakukan melalui pemberian ASI secara tunggal (ASI eksklusif) sejak hari pertamanya hingga usia enam bulan. Perlu diketahui, komposisi zat gizi di dalam ASI demikian sempurna untuk memenuhi kebutuhan zat gizi sesuai tahapan tumbuh kembang bayi, bahkan untuk bayi yang lahir prematur sekali pun.

Secara alami, ASI mengandung zat-zat gizi yang secara khusus diperlukan untuk menunjang proses tumbuh kembang otak. Zat-zat gizi tersebut antara lain:

- Asam lemak esensial

ASI merupakan sumber asam lemak esensial (asam lemak yang harus dipenuhi kebutuhannya dari luar tubuh) , yaitu asam linoleat dan asam alfa-linolenat. Kedua asam lemak esensial ini di dalam tubuh bayi diubah menjadi DHA (asam dokosaheksanoat) dan AA (asam arakhidonat).

Perlu diketahui, lipid (lemak) di dalam ASI terutama terdapat dalam bentuk trigeliserida (98-99%). Sedangkan sisanya, sebanyak 1-2%, adalah fosfolipid dan kolesterol. Komposisi dan kandungan lipid ASI sangat bervariasi bergantung dari tahapan laktasi dan asupan diet ibu. Lipid di dalam ASI berfungsi sebagai sumber energi. Selain itu, sebagian kecil lipid (lipid minor) berfungsi sebagai mikronutrien yang penting bagi pertumbuhan dan perkembangan otak. Lipid sebagai mikronutrien terutama terdapat dalam bentuk fosfolipid.

Fosfolipid ASI merupakan sumber asam lemak tidak jenuh rantai panjang ( long chain polyunsaturated fatty acid , LCPUFA), terutama AA dan DHA. Kandungan fosfolipid ASI bervariasi sekitar 20-38 mg/100 ml, tergantung pada tahapan laktasi. Di dalam ASI, fosfolipid terdiri dari beberapa fraksi, berturut-turut dari yang paling dominan adalah: 1) sphingomyelin, 2) fosfatidylkolin, 3) fosfatidylethanolamin, 4) fosfatidylserin, dan 5) fosfatidylinositol.

Menurut Gopalan dalam tulisannya Essential FA in Maternal and Infant Nutrition In Symposium “EFA and Human Nutrition and Health International Conference” in Shanghai, Cina (2002), mengatakan LCPUFA merupakan komponen yang esensial selama periode perinatal, karena fetus dan bayi baru lahir tidak dapat mensintesis sejumlah AA dan DHA yang mencukupi dari prekursornya. Padahal, pada saat lahir dan masa awal kehidupan telah dihasilkan kurang lebih 6-10 ribu hubungan sinaps antar sel syaraf. Materi dasar untuk terbentuknya sinaps ini adalah adanya asam lemak esensial di dalam ASI. Oleh karena itu, perkembangan mental dan kecerdasan bergantung pada kecukupan suplai asam lemak esensial dan LCPUFA pada tahap-tahap krusial tersebut.

Apabila tubuh bayi mendapat DHA dalam jumlah yang mencukupi melalui ASI ibunya, maka proses pembentukan otak serta pematangan sel-sel saraf di dalam otaknya akan berjalan dengan baik. Semua proses itu terjadi pada waktu bayi tidur nyenyak.

Penelitian tentang hal tersebut telah dilakukan di University of Brisbane, Australia dengan memakan waktu 21 tahun dan melibatkan 3880 bayi. Hasil sementara dari penelitian ini yang dipublikasikan di United States Based Journal of Pediatrics and Child Health tahun 2001 lalu menunjukkan bahwa zat-zat gizI yang terkandung di dalam ASI membantu memperkuat sistem kekebalan tubuh bayi, sehingga terhindar dari serangan penyakit-penyakit infeksi.

Dengan demikian, proses tumbuh kembang dapat berjalan dengan baik. Selain itu, kedekatan dan hubungan batin yang terjalin kuat antara ibu dan bayi ketika memberi ASI merangsang perkembangan kemampuan kognitif bayi. Sedangkan kadar DHA di dalam ASI yang sesuai dengan kebutuhan tubuh bayi, memungkinkan proses plastisitas (proses pembentukan hubungan baru di antara sel-sel saraf) berjalan dengan optimal. Hal ini antara lain ditunjukkan dengan kecerdasan berbahasa yang baik serta IQ ( Intelegence Quotient ) yang tinggi.

- Protein

Komponen dasar dari protein, yakni asam amino, terutama berfungsi sebagai pembentuk struktur otak. Beberapa jenis asam amino tertentu, yaitu taurin, triptofan, dan fenilalanin merupakan senyawa yang berfungsi sebagai penghantar atau penyampaipesan ( neurotransmitter ). Di dalam ASI terkandung protein sekitar 1,2 gram per 100 ml.

- Vitamin B kompleks

Beberapa jenis vitamin B yang dibutuhkan untuk tumbuh kembang otak adalah ,vitamin B1, vitamin B6, dan asam folat (vitamin B9). Bila kebutuhannya tidak terpenuhi, maka akan timbul gangguan terhadap pertumbuhan dan fungsi otak dan sistem saraf.


- Kholin

Senyawa ini merupakan pembentuk sejenis neurotransmitter yang disebut asetilkolin. Kholin juga merupakan bagian dari lesitin, yaitu suatu fosfolipid yang banyak terdapat di otak sebagai pembentuk membran (dinding) sel saraf.

- Yodium, zat besi, dan zat seng

Yodium dibutuhkan untuk pembentukan hormon tiroksin (sejenis hormon yang diperlukan dalam pembentukan protein yang membantu proses tumbuh kembang otak). Zat besi dibutuhkan dalam proses pembentukan mielin. Zat besi disimpan di dalam berbagai jaringan otak selama 12 bulan pertama sejak bayi lahir. Seng merupakan bagian darai sekitar 300 jenis enzim yang membantu pembelahan sel. Kekurangan zat seng di dalam otak dapat menyebabkan gangguan fungsi otak yang disebut ADHD (Attention Deficit Hyperactive Disorder).

Agar ASI mengandung semua zat gizi yang diperlukan tubuh si kecil selama masa pemberian ASI eksklusif enam bulan, maka ibu harus mengkonsumsi makanan bergizi seimbang setiap hari. Ibu perlu menkonsumsi makanan-makanan yang kaya protein. Misalnya, ikan, daging, telur, tempe, tahu, dan susu skim. Ibu juga perlu makan lebih banyak sayur-sayuran dan buah-buahan.

Jika selama masa menyusui ibu tidak mendapatkan gizi yang diperlukan, persediaan zat-zat gizi dalam tubuhnya akan habis dipergunakan untuk memproduksi ASI. Akibatnya, selain kesehatan ibu terganggu, ASI-nya juga tidak akan cukup banyak. Kualitas ASI-nya pun tidak akan cukup baik, dan jangka waktu ibu untuk memproduksi ASI pun menjadi relatif singkat.

Dewi Handajani