FISILOGI SISTEM PERSARAFAN

Fungsi sistem persarafan

ú  Menerima informasi dari dalam maupun dari luar tubuh melalui afferent sensory pathway.

ú  Mengkomunikasikan informasi antara sistem saraf perifer dan sistem saraf pusat.

ú  Mengolah informasi yang diterima untuk menentukan respon yang tepat dengan situasi yang dihadapi.

ú  Menghantarkan informasi secara cepat melalui efferent pathway (motorik) ke organ-organ tubuh sebagai kontrol atau modifikasi tindakan.

• SEL-SEL SISTEM PERSARAFAN
• NEURON

ú  Neuron merupakan unit fungsional sel saraf dengan bentuk yang berbeda-beda

ú  Berfungsi sebagai penerus stimulus atau respon.

ú  Neuron yang membawa informasi dari susunan saraf perifer ke sentral disebut neuron sensorik atau aferen.

ú  Neuron yang membawa informasi keluar dari susunan saraf pusat ke berbagai organ sasaran (suatu sel otot atau kelenjar) disebut neuron motorik atau eferen.

ú  Kelompok neuron, yang membentuk sebagian besar neuron susunan saraf pusat, menyampaikan pesan-pesan antara neuron aferen dan eferen disebut interneuron. Hampir 90 % dari semua neuron di tubuh adalah interneuron dan semua interneuron terletak di susunan saraf pusat.

Dendrit

ú  Dendrit adalah perluasan neural dari badan sel.

ú  Dendrit adalah bagian dari neuron yang menerima rangsangan dari saraf-saraf lain atau bekerja sebagai reseptor bagi rangsangan sensorik yang datang.

ú  Setiap neuron mungkin memiliki banyak cabang dendrit.

ú  Eksitasi saraf biasanya berawal di dendrit. Dendrit membawa eksitasi tersebut ke badan sel.

Badan sel

ú  Badan sel mengandung nucleus (inti sel).

ú   Inti ini mengontrol pembentukan protein, enzim, dan zat-zat penghantar (transmitter substance) sel.

ú  Badan sel menyampaikan sinyal listrik ke akson.

Akson

ú  Akson adalah satu percabangan dari sel saraf yang keluar dari badan sel yang berfungsi sebagai penghantar informasi dari badan sel ke akson terminal (synaptic knobs).

ú  Setiap sel saraf memiliki satu axon dengan panjang bervariasi.

ú  Akson diselubungi oleh lapisan tipis lipid-protein yang disebut myelin.

ú  Lapisan myelin tidak semua melapisi axon tetapi membentuk nodus ranvier.

Terminal Akson

ú  Terminal akson merupakan percabangan akson yang terakhir.

ú  Melalui terminal akson inilah sinyal listrik disampaikan ke dendrit  atau badan sel neuron kedua.

ú  Disusunan saraf perifer, sinyal disampaikan ke sel otot atau kelenjar.

• Klasifikasi Neuron

Berdasarkan jumlah tonjolannya

• Neuron unipolar
• Neuron bipolar
• Neuron multipolar

ú  Contohnya sel batang dan sel kerucut pada retina.

Berdasarkan bentuk

• Neuron golgi tipe I, mempunyai akson yang panjang yang dapat menjulur lebih dari satu meter panjangnya misalnya neuron motorik sakralis yang panjangnya sampai ujung jari kaki.
• Neuron golgi tipe II, mempunyai akson yang pendek sekali yang berakhir dekat pada badan sel. Dendrit juga pendek dan berkelompok di sekitar badan sel. Banyak ditemukan dalam otak dan medula spinalis. Neuron tipe II ini lebih banyak ditemukan dibanding tipe I.

NEUROGLIA

• Kurang lebih 40 % dari struktur otak dan medulla spinalis tersusun dari sel neuroglia.
• Sel ini berfungsi sebagai sel pendukung, proteksi dari sel-sel tubuh dan sel neuron.
•  Sel-sel neuroglia diantaranya terdiri dari astroglia, ependyma, microglia dan oligodenroglia.

Tipe dan Fungsi sel neuroglia

Tipe Sel	Fungsi
Astroglia	Memberikan makanan pada struktur neuron, pembentuk kerangka dan kapiler neuron, bagian dari sawar pembuluh darah
Oligodendroglia	Sama seperti sel schwan pada saraf perifer, membentuk lapisan myelin di axon pada CNS
Ependyma	Produksi cairan serebrospinalis, banyak terdapat pada pleksus choroid dan system ventrikel.
Microglia	Banyak terdapat pada white matter, fagosit

SINAPS

• Informasi dan komunikasi dari sel saraf terjadi karena adanya proses listrik dan kimia.
• Hantaran impuls dari neuron satu ke yang lainnya melalui sinap.
• Sinaps adalah tempat/ titik pertemuan antara neuron satu dengan neuron yang lainnya dan ke otot.
•  Struktur sinap terbagi atas presinap, celah sinap dan post sinap.
• Pada celah sinaps terdapat neurotransmitter.
• Neurotransmitter mempunyai sifat eksitasi (meningkatkan impuls) misalnya asetilkolin, norepinefrin dan inhibisi (menghambat impuls) misalnya Gamma Aminobutyric Acid (GABA) pada jaringan otak dan glisin pada medulla spinalis.
• Proses dimana impuls saraf dihantarkan melalui sinaps disebut transmisi sinaps.

Transmisi Sinaptik

• Komunikasi antara satu neuron dengan neuron lainnya atau dengan otot dan kelenjar melalui transmisi sinaptik.
• Transmisi sinaptik terjadi sinaps dimana akson dari suatu neuron (sel presinaptik) akan berhubungan dengan dendrit, akson atau badan sel dari neuron lainnya, atau dengan otot serta kelenjar (sel postsinaptik).

Transmisi sinaptik elektris

• Impuls  pada sel presinaps yang berjalan sepanjang akson akan disebarkan secara langsung melalui protein tubular tertentu yang disebut gap junction
• Penghantaran  lebih cepat  tanpa adanya perlambatan (synaptic delay).
• Berlangsung dua arah (transmisi bidireksional)

Transmisi sinaptik kimiawi

• Neurotransmitter
• Ada delay
• Transmisi unidireksional
• Merupakan sinaps yang dominan

POTENSIAL SINAPS

• Neurotransmitter dikeluarkan dari neuron prasinaps sewaktu impuls listrik yang mengalir di akson mencapai terminal akson.
• Sewaktu neurotransmitter dibebaskan dari neuron prasinaps dan berikatan dengan neuron pascasinaps, dapat terjadi eksitasi listrik di neuron pascasinaps.
• Apabila hal ini terjadi, sinyal sinaptik disebut potensial prasinaptik eksitatorik (excitatory presiynaptic potential, EPSP).
• Apabila pengikatan neurotransmitter ke neuron pascasinaps menghambat eksitasi listrik di sel pascasinaps, maka sinyal sinaptik tersebut disebut potensial pascasinaptik inhibitorik (inhibitory postsynaptic potential, IPSP).

Penjumlahan EPSP dan IPSP

• Di sel pascasinaps, semua EPSP dan IPSP dijumlahkan.
• Apabila penjumlahan tersebut menghasilkan eksitasi bermakna bagi dendrite atau badan sel pascasinaps, maka eksitasi listrik akan disalurkan.
• Apabila penjumlahan EPSP dan IPSP bersifat inhibitorik, maka sel pascasinaps kecil kemungkinannya menyalurkan  sinyal listrik lebih jauh.

POTENSIAL MEMBRAN

• Sel-sel saraf memiliki pemisahan muatan listrik melintasi membran.
• Bagian dalam sel mengalami polarisasi negatif dibandingkan dengan bagian luar. Hal ini disebut  potensial membran.
• Potensial membran terbentuk dari keseimbangan antara gradien konsentrasi dan gradien listrik yang melintasi membrane sel dan mendorong pergerakan ion-ion.
• Gradien-gradien ini secara tidak merata mendistribusikan ion-ion bermuatan listrik di dalam dan di luar sel sehingga terbentuklah potensial membran.

Gradien Konsentrasi Melintasi Membran Sel

• Pada semua membran sel terdapat gradien konsentrasi karena pompa natrium-kalium memindahkan tiga ion natrium yang bermuatan positif keluar sel untuk setiap dua ion kalium yang bermuatan positif yang masuk.
• Hal ini membentuk suatu  gradien konsentrasi dengan kalium lebih tinggi dalam sel dibandingkan diluar sedangkan natrium memiliki konsentrasi yang lebih tinggi diluar sel dibandingkan di dalam.
• Natrium dan kalium mudah melintasi membran, maka keduanya cenderung berdifusi mengikuti penurunan gradien konsentrasi, kalium berdifusi keluar sel dan natrium berdifusi ke dalam.
• Kalium 50 kali lebih permeabel menembus membran sel daripada natrium, dengan demikian lebih banyak muatan positif yang berpindah keluar sel daripada yang masuk, sehingga bagian dalam menjadi negatif.
• Gradien Listrik Melintasi Membran Sel
• Yang berlawanan dengan gradien konsentrasi adalah gradien listrik yang terjadi akibat difusi natrium dan kalium serta penimbunan protein-protein bermuatan negatif di dalam sel.
• Karena bagian dalam sel bermuatan negatif, maka kalium dan ion-ion lain yang bermuatan positif tertarik ke dalam sel, ion-ion bermuatan negatif misalnya klorida cenderung keluar sel. Hal ini membentuk suatu gradien listrik melintasi membran setiap sel.
• POTENSIAL AKSI
• Potensial aksi adalah perubahan yang cepat pada potensial membran suatu sel saraf atau otot.
• Potensial aksi terjadi apabila depolarisasi cukup besar untuk menyebabkan membukanya gerbang natrium peka-voltase, yang terdapat disepanjang membran. Setelah gerbang terbuka, ion natrium menyerbu masuk sel, menyebabkan muatannya menjadi lebih positif sekitar +30 mV pada sebuah sel saraf.
• Sewaktu sel menjadi lebih positif, pintu natrium mulai menutup. 
• Pintu kalium, yang juga dipengaruhi oleh perubahan potensial membran, terbuka dan memungkinkan ion kalium menyerbu keluar sel, menyebabkan sel kembali bermuatan negatif di bagian dalamnya. Potensial aksi dianggap “all or none”. Apabila rangsangan listrik atau kimiawi atau EPSP cukup besar untuk membuka saluran-saluran natrium dependen-voltase, maka potensial aksi akan timbul. Jika rangsangan tidak cukup untuk menimbulkan depolarisasi, maka potensial aksi tidak terjadi.

Penyebaran Suatu Potensial Aksi

• Sewaktu suatu sel saraf mencapai ambang dan melepaskan potensial aksi, maka potensial aksi tersebut menyebar keseluruh panjang neuron sampai terminal akson.
• Diterminal akson, potensial aksi menyebabkan terbukanya saluran natrium dan kalsium
• Sewaktu ion kalsium masuk ke terminal prasinaps, paket-paket neurotransmitter saraf dilepaskan kedalam celah sinaps,

Semakin banyak kalsium yang masuk, semakin banyak neurotransmitter yang dilepaskan

POTENSIAL RESEPTOR

• Potensial reseptor adalah potensial listrik yang dihasilkan di dendrit atau badan sel suatu neuron aferen setelah perangsangan listrik atau kimiawi.
• Potensial reseptor dapat mencetuskan suatu potensial aksi.
• Sel-sel khusus pada organ sensorik menghasilkan potensial reseptor yang mengaktifkan neuron-neuron sebagai respons terhadap perabaan, suara, penglihatan, bau atau rasa.
• Potensial reseptor menyebar ke serat saraf penghubung melalui aliran arus lokal.Apabila terjadi depolarisasi, neuron akan mencapai ambang dan melepaskan potensial aksi.

ALAT INDERA DAN RESEPTOR SENSORIK

• Informasi mengenai lingkungan dalam dan lingkungan luar dapat mencapai SSP melalui berbagai reseptor sensorik.
• Reseptor-reseptor itu adalah transduser, yang mengubah berbagai bentuk energi menjadi potensial aksi di neuron.
• Perlu diperhatikan bahwa istilah reseptor bukan hanya reseptor sensorik tetapi juga dalam arti yang berbeda digunakan untuk protein-protein yang mengikat neurotransmitter, hormon dan zat lain yang merupakan tahap pertama dari peristiwa yang mengawali terbentuknya respon fisiologik spesifik.
• Reseptor sensorik dapat merupakan bagian dari suatu neuron atau merupakan sel khusus yang membangkitkan potensial aksi di neuron. Reseptor sensorik seringkali bersatu dengan sel-sel non saraf yang melingkupinya dan membentuk alat indera.

Modalitas Sensorik

• Reseptor sensorik adalah struktur khusus yang dapat dirangsang oleh perubahan-perubahan lingkungan dan perubahan-perubahan dalam tubuh.
• Reseptor mampu merubah berbagai jenis energy menjadi impuls saraf (aksi potensial) yang berjalan melalui serabut saraf afferent sensoris menuju ke SSP.
• Bentuk energy yang dapat dirubah oleh reseptor sensoris misalnya energy mekanik, panas, kimia, dan elektromagnetik.

Menurut lokasinya reseptor dapat dibagi atas

• Ekteroseptor
• Ekteroseptor adalah reseptor yang memberikan respon terhadap stimulus yang datang dari luar tubuh kita, seperti cahaya, suara, bahan kimia, dan lain sebagainya.
• Ekteroseptor merupakan reseptor yang serabutnya terutama menimbulkan perasaan sadar.

Ini termasuk mekanoreseptor, reseptor visual, khemoreseptor, dan termoreseptor

• Interoseptor

ú  Interoseptor adalah reseptor dari system saraf otonom dan disebut juga viseroseptor yang memberikan perasaan sadar dan mempunyai fungsi regulasi.

ú  Reseptor ini terdapat pada lapisan mukosa dan dinding otot polos saluran pernapasan, pencernaan, saluran kemih, dan memberikan respons terhadap bahan-bahan yang masuk ke dalam saluran napas, saluran cerna, batu pada saluran kemih atau perubahan susunan kimia atau tekanan.

• Proprioseptor

ú  Proprioseptor adalah reseptor yang terutama berfungsi untuk regulasi, dan hampir sensasi seluruhnya adalah mekanoreseptor yang memberikan sinyal tentang kecepatan dan besarnya regangan dan tegangan otot.

• Setiap jenis reseptor sensoris mempunyai batas kemampuan untuk menerima rangsangan dengan modalitas tertentu.
• Menurut jenis stimulus yang diterima maka reseptor dibagi atas 5 jenis yaitu : mekanoreseptor (stimulus mekanik), termoreseptor (suhu), nosiseptor (stimulus nyeri), khemoreseptor (bahan kimia) dan elektromagnetik reseptor (cahaya yang ke retina).
• Setiap sensasi sensoris yang dirasakan apakah itu nyeri, perabaan, tekanan, penglihatan dan lain-lain disebut sebagai modalitas sensoris.
• Selain itu beberapa sensasi mempunyai modalitas sensoris yang berbeda.