SYARAF

BAB II: SYARAF

Pembagian Sistim Syaraf

I.                   Sistim Syaraf Pusat

a.       Otak

b.      Sunsum tulang belakang

II.                Sistim Syaraf  Tepi

a.       Bagian afferent (menuju syaraf pusat/interneuron dari reseptor)

b.      Bagian efferent (ke luar dari syaraf pusat/interneuron menuju efektor)

                                                              i.      Sistim syaraf somatik

                                                            ii.      Sistim Syaraf autonomik

o   Syaraf simpatik

o  

Somatik terdiri satu sel syaraf dari syaraf pusat menuju organ efektor (tempat terjadi reaksi) yaitu sel otot lurik, sedangkan autonomik terdiri dari dua rangkaian sel syaraf dari syaraf pusat menuju ke organ efektor seperti otot polos dan otot jantung, dan berbagai macam kelenjar dan saluran pencernaan.

Syaraf parasimpatik

                       

Gambar 2.1. Sel syaraf dan bagian-bagiannya

Potensial Membran

          Adalah potensial membran yang disebabkan oleh perbedaan muatan positip dan negatip yang ada disekitar sel baik pada extra maupun intraselluler. Perbedaan muatan ini apabila bertemu da[pat untuk melakukan suatu kerja sehingga disebut potensial listrik menyebabkan. Karena letaknya pada membran sel disebut potensial membran. Sebagai satuan yang digunakan adalah volt atau satuan yang lebih kecil 1 mV = 0,001 volt.

1. Potensial membran istirahat (mrp) adalah suatu kondisi normal/istirahat (tidak ada rangsangan) yang ditandai dengan muatan negatif yang disebabkan oleh perbedaan muatan di dalam sel yang lebih besar muatan negatipnya dibandingkan dengan muatan diluar sel yang bermuatan positip. Besarnya bervariasi antara -5 sampai -100 mV.

Gambar 2.2. Hubungan antara sistim syaraf pusat dan syaraf tepi (somatik dan autonomik)

 

                   

Gambar 2. 3. Beda potensial (mV = milivolt) antara intraseluler dan extraseluler yang diukur dengan oscilloscope (mrp = resting membrane potential = potensial membran istirahat).

Kondisi mrp bisa dipertahankan karena:

o   Perbedaan konsentrasi ion-ion tertentu antara intraseluler dengan extraseluler (Tabel 2.1).

o   Adanya pompa Na, K-ATP pada membran sel syaraf yang secara aktip memompa ion  Na⁺ keluar sel dan ion K⁺  masuk ke dalam sel (Gambar 2. 4). Kondisi ini menyebabkan konsentrasi ion Na ⁺ dan ion Cl^-  lebih tinggi pada extraseluler, dan K⁺ lebih tinggi di dalam sel. asuk

Tabel 2.1. Penyebaran beberapa ion pada sel syaraf pada kondisi mrp

Ion	Konsentrasi, mmol/liter
	Extraseluler (di luar sel)	Intraseluler (di dalam sel)
Na +	150	15
Cl -	110	10
K +	5	150

                           

Gambar 2.4. Pompa Na⁺ dan K⁺ pada membran sel syaraf yang aktip memompakan Na⁺ keluar sel dan K⁺ ke dalam sel.

Selanjutnya, perubahan potensial membran istirahat akibat adanya rangsangan dibedakan menjadi: depolarisasi apabila perubahan potensial membran berkurang muatan negatipnya karena adanya ion positip (Na⁺) yang masuk ke dalam sel. Setelah sampai pada titik maksimal yang ditandai keluarnya Na⁺ atau bahkan K⁺ sehingga potensial membran kembali ke potensial istirahat (bergerak ke arah/lebih negatip) disebut repolaridasi. Akhirnya proses repolarisasi memcapai titik resting potential, tetapi tidak berarti akan berhenti begitu saja pada titik ini. Kemungkinan terbesar adalah akan terus turun menjadi lebih negatip lagi di bawah potensial istirahat. Kondisi ini disebut hiperpolarisasi.

2. Graded Potential

Perubahan potensial listrik pada dinding sel dalam bentuk depolarisasi, repolarisasi dan hiperpolarisasi membentuk amplitudo yang besarnya berbeda-beda (bervariasi) antara amplitudo yang satu dan yang berikutnya, biasanya semakin mengecil dan menghilang, sehingga disebut graded potential (graded = bervariasi). Hal ini

Gambar 2.5. Tahapan terjadinya aksi potensial pada sel syaraf

Aksi potensial dimulai dengan adanya rangsangan yang menyebabkan terjadinya depolarisasi yaitu masuknya ion Na+ ke dalam sel, sehingga mencapai batas threshold* dan selanjutnya diikuti repolarisasi dengan keluarnya ion K+

terjadi apabila rangsangan yang menyebabkan terjadinya perubahan potensial membran sangat kecil, sehingga perubahan potensial tersebut juga sangat kecil dan sifatnya lokal atau tidak merambat sepanjang sel syaraf. Ini yang membedakan dengan potensial aksi.

Gambar 2.6. Perubahan muatan listrik (potensial membran ) pada aksi potensial.

3. Action Potential (Potential Aksi)

dari dalam sel (Gambar 2.5 dan 6). Sekali terjadi aksi potensial maka akan terulang terus yaitu merambat sepanjang sel syaraf atau disebut action potential propagation.

*)  threshold/ambang batas yaitu kondisi besarnya potensial membran pada saat pertama kali terjadinya pertukaran ion-ion dari luar sel ke dalam sel dan pada saat ini aksi potensial dimulai dan terus mengulang secara berkelanjutan.

Sinapsis

          Yaitu pertemuan/sambungan antara satu sel (pada bagian pre-sinapsis) dengan sel syaraf berikutnya (pada bagian post-sinapsis). Informasi/rangsangan/stimuli dari pre-sinapsis ke post-sinapsis diteruskan oleh neurotransmiter atau neuromodulator yang tersimpan dalam sitoplasma sel syaraf (khususnya pada bagian pre-sinapsis). Peranan neurotransmiter bisa memunculkan kembali (excitatory) atau sebaliknya menghambat/menghilangkan (inhibitory) aksi potensial pada post-synapsis.

 

              

Gambar 2.7.  Bermacam-macam jenis sinapsis; (a) axodendritik, antara axon dan dendrit; (b) axoaxonik, antara axon dengan axon; dan (c) dendrodendritik, antara dendrit dengan dendrit.

Aksi potensial yang datang pada pre-sinapsis akan menyebabkan perubahan permebilitas membran sel dalam hal ini untuk ion Ca²⁺ sehingga ion tersebut masuk dalam sel. Ion-ion Ca²⁺ yang telah ada di dalam sel selanjutnya akan mengaktifkan enzim protein kinase (inaktive protein kinase menjadi aktif protein kinase). Dengan aktifnya enzim protein kinase ini terjadi proses pembentukan protein sinapsin posporilat yang berisi

 

Gambar 2.8.  Proses terjadinya pelepasan neurotrasmiter pada sinapsis.

neurotransmiter didalamnya. Protein sinapsin posporilat terdampar (docking) pada bagian dinding sel/membran sel dan menyatu (fusion) dengan dinding sel tersebut, dan akhirnya neurotransmiter yang ada di dalanya dikeluarkan dari dalam sel dengan jalan exositosis (Gambar 2.8).

 

           

Gambar 2.9. Proses neurotransmiter menempel dan bekerja pada membran sel syaraf pada bagian post-sinapsis.

            Neurotransmiter (acetilkolin; Gambar 2.9) yang terlepas dari membran sel pada bagian pre-sinapsis akan menuju reseptor (binding site) pada membran sel bagian post-sinapsis (bagian a). Selanjutnya asetilkolin menempel pada reseptor (bagian b). Menempelnya asetilkolin pada reseptor ini menyebabkan membukanya kanal ion (ion channel) untuk ion Na⁺ dan K⁺.  Terbukanya kanal ion ini menyebabkan masuknya ion  Na⁺ kedalam sel dan keluarnya ion K⁺ dari dalam sel, sehingga aksi potensial berulang atau terjadi kembali, atau sebaliknya neurotransmiter ini bisa berfungsi sebagai penghambat (inhibitor) untuk proses aksi potensial berikutnya. Untuk neurotransmiter yang menghambat, gabungan antara neurotransmitor dan reseptor menyebabkan membukanya kanal ion untuk Cl^-.

Reflek

            Gerakan reflek biasanya adalah autonomik atau tidak sadar, organ atau kelenjar bereaksi secara otomatis/tidak disadari. Gerakan reflek ini melibatkan paling sedikit dua sel syaraf yang biasa disebut busur reflek (reflex arc). Dua sel syaraf yang berperan tersebut adalah syaraf afferent atau syaraf sensory (penerima rangsangan) dan syaraf efferent atau syaraf effektor (aksi/reaksi dari rangsangan yang ada). Biasanya satu atau lebih syaraf penghubung (interneuron) antara afferent dan efferent juga bisa terlibat. Sebagi pusat reflek adalah semua bagian syraf pusat (spinal cord dan otak).

            Reflek spinal adalah contoh yang paling umum untuk menggambarkan gerakan reflek. Sebagai contoh adalah reflek regang (stretch reflex) yang bisa dilakukan dengan jalan mengetok lutut orang lain secara tiba-tiba (tanpa diketahui oleh yang punya lutut), apa yang terjadi ?. Dapat dilihat bagaimana busur reflek terlihat pada gambar 2.10.

            Sebagi contoh bahwa reflek terjadi tanpa adanya kontrol kesadaran oleh syaraf pusat otak bisa dilihat pada praktek katak spinal. Seekor katak diputus spinal cordnya (katak spinal) pada bagian leher sehingga otak tidak lagi berhubungan dengan spinal cordnya. Setelah menunggu beberapa saat setelah pemutusan, selanjutnya dikenakan berbagai macam rangsangan (cubitan, asam dan setruman arus lemah) pada kakinya yang sifatnya lemah atau hanya memberikan reaksi pada kaki tempat rangsangan.

            Dari katak spinal dapat dibuktikan bahwa reflek juga dapat terjadi dengan melibatkan antar sel syaraf pusat (spinal cord) bagian kanan dan kiri atau dari bagian atas sampai bawah spinal cord (cervical, thoracic dan lumbar). Caranya yaitu dengan memperbesar rangsangan-rangsangan tersebut, sehingga akan juga terjadi gerakan pada kaki lain yang tidak dikenai rangsangan atau bahkan terjadi reaksi (gerakan) pada semua kaki.

                               

Gambar 2.10. Reflek spinal (somatik) yang efektornya adalah otot lurik

            Disamping otot lurik sebagai efektor seperti pada reflek spinal, kebanyakan reflek justru terjadi secara alami pada syaraf autonomik dengan efektornya adalah otot jantung, kelenjar dan hampir semua organ dalam tubuh. Pada gambar 2.11 di bawah terlihat bahwa makanan yang masuk dalam usus merupakan rangsangan dengan melalui busur reflek menyebabkan usus berkontraksi (gerakan peristaltik).

 

           

Gambar 2.11. Reflek autonomik yang efektornya otot polos (usus)