RENCANA PROGRAM KEGIATAN PEMBELAJARAN BLOK

(RPKPB) BLOK 3 : Biomedical Science II

Nama Modul : Sistem saraf dan indera

Kode/SKS : - Prasyarat : - Status : bagian dari blok 3

Deskripsi singkat : Sistem saraf merupakan sistem yang memiliki fungsi regulasi pada tubuh

manusia selain sistem endokrin. Sistem saraf menerima dan memroses stimulus

dari lingkungan dan dari dalam tubuh sendiri dengan sistem sensorik serta

mengatur berbagai fungsi organ tubuh dengan sistem motorik baik yang disadari

maupun yang otonom. Berbagai fungsi yang kompleks tersebut dilakukan oleh

jaringan saraf yang terdiri dari sistem saraf pusat (otak dan medulla spinalis) dan

sistem saraf perifer. Sistem indera merupakan bagian sistem sensorik yang

menerima stimulus dari dalam tubuh sendiri maupun dari luar. Stimulus tersebut

akan diterjemahkan menjadi impuls saraf yang akan disampaikan ke sistem saraf

pusat untuk diolah dan akan menjadi dasar fungsi sistem motorik pada sistem

saraf. Berbagai kelainan pada sistem saraf dan indera menghasilkan berbagai

penyakit terutama kelainan neurologis dan psikiatris yang sebagian besar

menyebabkan kelainan permanen dengan biaya perawatan yang besar. Untuk itu

pemahaman tentang struktur dan fungsi dasar sistem saraf dan indera diperlukan

dalam upaya mempelajari pencegahan dan penanggulangan berbagai penyakit.

Pada modul sistem saraf dan indera yang diberikan pada minggu ke 3 dan ke 4

blok 3 ini, mahasiswa diharapkan mempelajari dasar-dasar sistem saraf dan

indera sehingga dapat digunakan sebagai dasar mempelajari fungsi yang lebih

kompleks dari sistem saraf beserta kelainan - kelainan yang banyak dijumpai di

klinis pada blok-blok yang lebih lanjut.

Tujuan pembelajaran : Setelah mempelajari modul ini maka mahasiswa diharapkan dapat

menjelaskan struktur & fungsi sistem saraf dan sistem indera serta perannya

dalam homeostasis.

Materi pembelajaran : 1. Prinsip umum jaringan saraf

2. Penjalaran impuls saraf

3. Regulasi fungsi visceral

4. Sistem somatosensorik, propriosepsi dan nyeri

5. Sistem somatomotorik

6. Indera kimiawi

7. Mata dan fungsi penglihatan

8. Telinga dan fungsi pendengaran

9. Sensasi vestibularis

Outcome pembelajaran : Setelah mempelajari modul ini maka mahasiswa diharapkan dapat

1. menjelaskan prinsip umum struktur dan fungsi jaringan saraf dalam

hubungannya dengan homeostasis

2. menjelaskan mekanisme dasar pada sel saraf dalam menyampaikan

informasi

3. menjelaskan kontrol fungsi visceral oleh jaringan saraf

4. menjelaskan sistem somatosensorik, propriosepsi dan nyeri

5. menjelaskan sistem somatomotorik dan reflex

6. menjelaskan deteksi sensasi kimiawi

7. menjelaskan deteksi sensasi penglihatan

8. menjelaskan deteksi sensasi pendengaran

9. Menjelaskan deteksi sensasi vestibularis

Rencana kegiatan pembelajaran harian : Minggu 1

Senin Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu

07.00 –

08.00

K: Sistem

Somato

sensorik

08.00 –

09.00

K: Dasar

Struktur

dan

Fungsi

system

saraf

K:

Penjalaran

sinyal pada

sel saraf

Pratikum

A. Anat

Sistem

saraf tepi

Pratikum

D. Anat

Sistem

saraf tepi

K: Sistem

Somato

motorik

Seminar

mahasis-

wa

09.00 –

10.00

Tutorial K:

Pengaturan

fungsi

visceral

Tutorial

10.00 –

11.00

Rapat

Seminar

11.00 –

12.00

Pratikum

A. Anat

Sistem

saraf

pusat

C. Faal

Refleks

Pratikum

C. Anat

Sistem

saraf pusat

B. Faal

Refleks

Pratikum

B. Anat

Sistem

saraf tepi

D. Faal

Refleks

Pratikum

C. Anat

Sistem

saraf tepi

A. Faal

Refleks

12.00 –

13.00

13.00 –

14.00

14.00 –

15.00

Pratikum

B. Anat

Sistem

saraf

pusat

Pratikum

D. Anat

Sistem

saraf pusat

15.00 –

16.00

16.00 –

17.00

Minggu 2

Senin Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu

07.00 –

08.00

K: Telinga

dan fungsi

Pendengaran

08.00 –

09.00

K:

Stimulus

Kimiawi

Pratikum

A. Anat

Mata &

Telinga

Pratikum

D. Anat

Mata &

Telinga

K: Sistem

vestibularis

Seminar

mahasiswa

09.00 –

10.00

Tutorial K: Mata

dan fungsi

penglihtan

Tutorial

10.00 –

11.00

Rapat

seminar

11.00 –

12.00

Pratikum

C.Faal

Visus &

sensasi

taktil

Pratikum

B.Faal

Visus &

sensasi

taktil

Pratikum

B. Anat

Mata &

Telinga

D.Faal

Visus &

sensasi

taktil

Pratikum

C. Anat

Mata &

Telinga

A.Faal

Visus &

sensasi

taktil

12.00 –

13.00

13.00 –

14.00

Penjabaran rencana kegiatan pembelajaran harian : 1. DISKUSI TUTORIAL

Kegiatan tutorial dilakukan pada kelompok kecil berjumlah 10 orang

sehingga secara keseluruhan ada 16 kelompok tutorial yang masing-masing

didampingi oleh seorang tutor. Diskusi tutorial dilakukan 2 kali @ 2 jam per

minggu di ruang diskusi kelompok. Tutor berfungsi sebagai fasilitator diskusi dan

tidak melakukan kuliah di dalam diskusi kelompok tersebut. Setiap minggu

diskusi akan membahas satu skenario. Langkah-langkah diskusi menggunakan

metode seven jump sebagai berikut :

Langkah pertama : Klarifikasi istilah dan konsep

Langkah kedua : Mendefinisikan problem

Langkah ketiga : Menganalisa problem

Langkah ke-empat : Membuat inventarisasi sistematik dari

Berbagai penjelasan yang telah

dikemukakan pada langkah ketiga

Langkah kelima : Memformulasikan tujuan belajar

Langkah keenam : Mencari informasi diluar kelompok diskusi

Langkah ketujuh : Mengemukakan dan mendiskusikan

informasi yang didapat

Langkah pertama hingga kelima dilakukan pada pertemuan pertama dan langkah

ketujuh dilakukan pada pertemuan kedua.

Skenario yang akan digunakan dalam diskusi tutorial adalah:

Skenario pertama:

A Farewell School Party

Mrs Syarif accompanied Annie, her 5-year-old daughter, to a farewell school

party. Annie danced in the party. She had a fancy costume. The party started late

and there were too many speeches. Waiting for too long, Mrs. Syarif began to

feel that her bladder was full. She went to the rest room and asked Annie whether

she also wanted to go. Annie shook her head. There was a long queue in the rest

room. When Mrs Syarief returned, she found that Annie was crying and that

Annie had wet her pants. Mrs. Syarief brought Annie to the rest room in a hurry.

On the way, suddenly and unconsciously she withdrew her right arm. She felt a

burning sensation and saw a red rash on the skin of her back of her right lower

arm. When she turned her head, she saw a big man with a cigarette in his hand.

The man apologized for touching Mrs. Syarief's arm with his cigarette. Mrs.

Syarief nod and repeatedly wiped the burning skin to reduce the pain.

Skenario kedua:

Preparing meal

Tika's mother started preparing meal for integrated health post

(Posyandu) activity at 5 AM. The posyandu will start earlier than usual because

the health workers also have to give vitamin A to the children. Mother asked Tika

to help her get the glasses from the storage. Tika should climb to a chair to be

able to reach the boxes in the closet. She knew that she must maintain her

balance to do it safely. Her mother told her to pick the green box first. She got the

box out from the closet but suddenly the room became dark. Tika was scared but

tried to be calm. After she could stand on the floor, she tried to recognized the

table behind her with her fingers. For several seconds she could not see

anything, but slowly she could see some blurred images.

While she was trying to find her way out from the storage she heard the

phone rang. She tried to reach the phone as fast as she could because she knew

that her mother was busy in the kitchen. Nobody else was around except her

grandfather and he often could not hear the phone ring. Unfortunately, Tika was

not fast enough to pick up the phone, but she was glad to find out that the light

was turned on in the rest of the house. When she came to the kitchen, mother

was carrying some baked cookies in her hand. "Smells good, mother," said Tika.

Tika touched the cookies with his fingers. They were still hot, but she manages to

pick off a small piece and ate it. "Hmmmm .....it is very sweet".

2. KULIAH

Kuliah dilakukan di ruang kuliah yang dapat menampung 160 mahasiswa.

Alat bantu yang digunakan adalah LCD projector dan OHP. Metode

pembelajaran yang digunakan adalah ceramah dengan membuka kemungkinan

tanya jawab seluas mungkin. Setiap kuliah akan membahas satu topik yang

berkaitan dengan skenario yang dibanas pada minggu tersebut. Topik kuliah

akan mencakup ilmu-ilmu Anatomi, Histologi, Fisiologi dan Biokimia yang

berkaitan dengan topik kuliah tersebut sehingga mahasiswa diharapkan dapat

belajar secara lebih integratif dan menyeluruh dan tidak terkotak-kotak pada

disiplin ilmu yang sebenarnya saling terkait tersebut. Diharapkan mahasiswa

akan lebih mampu menggunakan hasil belajar yang lebih integratif ini dalam

memahami struktur dan fungsi tubuh manusia dalam keadaan sehat maupun

dalam keadaan sakit yang akan dipelajari pada blok-blok tahun berikutnya.

Berikut ini akan dibahas tentang hal-hal pokok dalam setiap topik kuliah.

1.1. Komponen dan fungsi umum sistem saraf Sistem saraf merupakan sistem yang berfungsi sebagai regulator

sistem lain bersama dengan sistem endokrin. Komponen sistem saraf

terdiri dari sirkuit-sirkut saraf yang memiliki berbagai fungsi yang terdapat

pada sistem saraf pusat dan sistem saraf perifer. Sistem saraf pusat yang

terdiri dari otak dan medulla spinalis merupakan bagian dari sistem saraf

yang melakukan analisis dan integrasi informasi sensorik dan motorik.

Sistem saraf perifer yang terdiri dari ganglia dan saraf tepi dapat dibagi

menjadi sistem saraf sensorik yang akan mengirim sinyal aferen dari

reseptor di perifer ke sistem saraf pusat dan sistem saraf motorik yang

akan mengirim sinyal motorik dari sistem saraf pusat ke sel efektor di

perifer.

Pada sistem saraf tepi badan sel terletak pada ganglia (kumpulan

badan sel neuron pada sistem saraf tepi) atau pada neuron di sistem

saraf pusat. Akson yang berada pada saraf perifer terkumpul menjadi

kumpulan berkas dalam fasciculus saraf yang akan bergabung

membentuk suatu saraf perifer. Pada sistem saraf pusat terdapat daerah

yang kaya dengan badan sel neuron yang disebut sustansia grisea

karena berwarna abu-abu pada jaringan segar dan daerah yang kaya

dengan serabut saraf yang diselubungi myelin yang berwarna putih

sehingga daerah tersebut disebut substansia alba. Nukleus merupakan

istilah untuk menyebut kumpulan badan sel neuron di sistem saraf pusat

yang tersebar di berbagai tempat. Korteks juga merupakan kumpulan

badan sel neuron namun lebih berbentuk sebagai lapisan pada

permukaan cerebrum dan cerebellum. Kumpulan akson pada sistem saraf

pusat disebut traktus, pedunculus atau lemniscus.

Sistem saraf sensorik berfungsi mendeteksi keadaan dari

lingkungan luar maupun dari dalam tubuh sendiri dengan reseptor

sensorik pada permukaan tubuh (eksteroseptor) dan di dalam tubuh

(interoseptor) untuk dilaporkan ke sistem saraf pusat melalui serabut

saraf sensorik. Sistem saraf motorik dapat dibagi menjadi sistem saraf

somatomotorik dan sistem saraf visceromotorik. Sistem saraf

somatomotorik berisi serabut saraf motorik yang akan menginervasi otot

skelet sedangkan sistem saraf visceromotorik yang terdiri dari ganglia

otonom dan serabut saraf simpatis, parasimpatis dan enterik akan

menginervasi organ visceral. Diantara kedua sistem tersebut ada sistem

asosiasi yang menghubungkan sistem sensorik dan motorik. Sistem

asosiasi ini merupakan sistem yang kompleks dan masih belum banyak

dipahami.

Sensasi mencakup kemampuan transduksi,

menterjemahkan dan memahami informasi yang ditimbulkan oleh

suatu stimuli dari lingkungan eksternal dan internal. Indera dasar -

sensasi somatik, penglihatan, pendengran, sensasi vestibular dan

sensasi kimiawi sangat berbeda satu sama lain namun sistem saraf

dapat menerima dan mengolah rangsangan tersebut dengan

menggunakan beberapa mekanisme dasar yang sama. Informasi

dari lingkungan diterima oleh suatu sel khusus yaitu sel reseptor

yang akan mengubah stimulus menjadi sinyal saraf dan

menyampaikannya ke otak. Sinyal tersebut akan sampai pada

neuron pada otak yang mampu untuk menterjemahkan sinyal saraf

tersebut dan membuat kita dapat memahami stimulus yang datang,

intensitasnya dan dari mana datangnya. Semua reseptor sensorik

beradaptasi pada stimulasi konstan dengan secara bertahap

menurunkan responnya dan juga menurunkan impuls yang dikirim

ke sistem saraf pusat. Adaptasi dapat berlangsung cepat atau lambat.

Evaluasi klinik pada pasien seringkali memerlukan proses penilaian

terhadap fungsi sistem sensorik untuk mengetahui lokasi dan bentuk

kelainan yang terjadi pada pasien dengan kelainan neurologis.

Pengetahuan tentang bagaimana proses transduksi sensasi, kemana

sinyal yang terbentuk akan diteruskan dan bagaimana sinyal tersebut

diproses untuk dapat menimbulkan respon perilaku individu akan berguna

untuk memahami dan menangani berbagai penyakit.

Sistem somatomotorik mengontrol kontraksi otot skelet di seluruh

tubuh. Sistem ini terorganisasi secara hirarkis dari sirkuit spinal yang

mengontrol refleks hingga pusat yang lebih tinggi pada batang otak dan

korteks motorik di hemispherium cerebri, walaupun ketiga komponen

tersebut dapat juga berdiri sendiri mengontrol gerakan. Ketiganya juga

memiliki fungsi yang berbeda namun saling terkait. Medulla spinalis dan

batang otak merupakan pusat gerakan refleks gerakan locomotor dan

posisi tubuh. Sedangkan korteks motorik memulai dan mengontrol

gerakan sadar yang lebih kompleks. Ganglia basalis dan korteks motorik

prefrontal ditengarai juga memiliki peran dalam perencanaan gerakan dan

koordinasi gerakan berbagai bagian tubuh. Cerebellum berperan pada

koordinasi gerakan dengan mengintegrasikan output motorik dengan

feedback sensorik. Jalur kortikospinalis dan kortikobulbar adalah jalur

utama, yang menghubungkan korteks cerebri dalam mengintrol neuron

motorik yang menginervasi otot skelet di seluruh tubuh.

Sistem saraf yang mengatur sistem visceral dilakukan sistem saraf

otonom yang badan sel neuronnya ada di ganglia simpatis dan

parasimpatis dan menginervasi otot polos, otot jantung dan kelenjar.

Sistem motorik visceral ini diregulasi oleh adanya sistem umpan balik

melalui ganglia dorsalis medulla spinalis dan ganglia sensorik nervus

cranialis yang membuat adanya koneksi refleks lokal pada medulla

spinalis dan batang otak. Sirkuit lokal tadi juga dipengaruhi oleh sinyal

dari hypothalamus dan tegmentum yang merupakan daerah utama

regulasi homeostasis. Pengontrolan organ visceral seperti jantung,

kandung kemih dan organ reproduksi oleh sistem saraf otonom ini

merupakan hal penting dalam deteksi dan pengobatan berbagai penyakit

yang melibatkan organ visceral tersebut.

Sel pada sistem saraf.

Sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi tersusun dari beberapa

macam sel yang dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu sel saraf

(neuron) dan sel penyokong (neuroglia). Sel saraf merupakan sel yang

berfungsi untuk pengiriman sinyal listrik pada jarakyang cukup panjang.

Sel penyokong tidak dapat mengirimkan sinyal listrik. Pada sistem saraf

pusat sel penyokong terutama terdiri dari sel glia.

Sel saraf berjumlah sangat besar sekitar 1 milyar (100 billion) dan

sel glia berjumlah beberapa kali lebih banyak. Sel-sel pada sistem saraf

juga memiliki variasi yang besar secara morfologi, identitas molekular dan

aktivitas fisiologis. Perbedaan tersebut justru membuat koneksi antar sel

saraf melalui sinapsis membentuk sirkuit merupakan cara pemrosesan

persepsi sensorik yang menghasilkan aksi kompleks sebagai perilaku

individu.

Neuron

Neuron pada dasarnya sama dengan sel-sel yang lain memiliki

badan sel dengan nukleus, retikulum endoplasma, ribosom, badan Golgi,

mitokondria, sitoskeleton dan organella lain yang penting bagi fungsi sel.

Ciri utama neuron adanya struktur yang khas, kemampuan membran

selnya dalam meneruskan sinyal elektrik dan adanya kemampuan untuk

melakukan komunikasi interselular yang khusus melalui sinapsis. Bentuk

khas neuron adalah adanya prosesus yang bercabang-cabang dari badan

sel yang disebut neurit. Neurit dapat dibagi menjadi 2 yaitu dendrit dan

akson. Satu neuron dapat memiliki lebih dari satu dendrit namun satu

neuron hanya memiliki satu akson saja. Biasanya dendrit dan badan sel

akan menerima sinyal dari neuron lain yang membentuk sinapsis dengan

neuron tersebut. Daerah pangkal akson (axon hillock) menggabungkan

dan mengintegrasikan sinyal yang didapat pada dendrit dan badan sel

tersebut dan memutuskan apakah sinyal akan diteruskan ke ujung akson

atau tidak. Sebagian besar akson bercabang pada ujungnya. Namun ada

juga yang memiliki percabanagn dekat dengan daerah pangkalnya.

Berdasarkan bentuknya neuron dapat dibagi sebagai berikut:

neuron multipolar, neuron bipolar, neuron unipolar dan neuron

pseudounipolar. Neuron juga dapat dinamai berdasarkan neurotransmitter

yang diproduksinya seperto neuron GABAergik yang memproduksi

neurotransmitter GABA, neuron cholinergik yang memproduksi

neurotransmitter acetylcholin. Selain itu ada juga yang menyebut neuron

berdasarkan fungsinya seperti neuron inhibitorik yang akan menginhibisi

neuron postsinaptik atau neuron eksitatorik yang akan menginhibisi

neuron postsinaptika.

Bila neuron dicat dengan pengecatan Nissl maka akan kita lihat

adanya cat berwarna biru pada badan sel neuron dan dendrit namun tidak

ditemukan pada akson. Komponen sel yang tercat biru (substansia

chromatophilica) adalah ribosoma bebas dan ribosoma yang terikat pada

reticulum endoplasma. Dengan tidak adanya ribosoma pada akson maka

seluruh protein yang ada pada akson harus diproduksi di badan sel dan

dikirimkan ke akson dengan mekanisme transport aksonal anterograde.

Organela seperti mitokondria dan vesikel berisi neurotransmitter atau

enzim pembentuk neurotransmiter dapat dikirimkan dengan transport

aksonal cepat (100 - 400 mm per hari) sedangkan beberapa protein

struktural seperti actin, tubulin dan subunit neurofilamen akan dikirimkan

dengan transport aksonal lambat (0.25 - 3 mm per hari). Selain itu

substansi yang ada pada ujung akson juga dikirimkan ke badan sel

dengan sistem transport retrograde yang berlangsung dengan kecepatan

kira-kira separuh kecepatan transpor anterograde cepat. Transpor melalui

mikrotubulus dengan protein motor dynein dan kinesin berperan penting

pada transpor aksonal sehingga beberapa penyakit dan obat yang

menghambat polimerisasi dan depolimerisasi mikrotubulus atau kelainan

yang menghambat ekspresi normal protein motor akan menyebabkan

gangguan transpor aksonal. Selain itu gangguan dalam penyediaan

energi juga akan mengganggu proses tersebut karena transport aksonal

juga memerlukan energi dalam jumlah besar.

Neuroglia

Badan sel neuron dan akson dikelilingi oleh sel glia yang

jumlahnya 10 hingga 50 kali neuron. Walaupun namanya berasal dari

kata bahasa Yunani yang berarti perekat namun glia tidaklah benar-benar

melekatkan neuron. Secara umum glia berfungsi sebagai pemberi bentuk

pada sistem saraf dan memisahkan atau mengelompokkan neuron

berdasarkan fungsinya. Sel glia terhubung satu sama lain dengan gap

junction namun tidak terhubung dengan neuron secara langsung.

Neuroglia tidak berfungsi dalam meneruskan sinyal listrik dan membentuk

interaksi sinapsis. Namun demikian neuroglia berperan dalam menjaga

kemampuan neuron menghasilkan sinyal antara lain dengan cara

mendaur-ulang neurotransmitter yang dikeluarkan oleh neuron pada

celah sinapsis. Ada 3 macam neuroglia yaitu astrosit, oligodendrosit dan

mikroglia.

Astrosit memiliki banyak prosesus sehingga dinamakan demikian

berdasarkan bentuknya yang seperti bintang. Prosesus astrosit

mengelilingi pembuluh darah di susunan saraf pusat dan diperkirakan

memiliki fungsi untuk mempertahankan blood brain barrier. Astrosit

diperkirakan memiliki fungsi sebagai pemberi sinyal yang akan membuat

sel endotel membentuk zonula occludens yang kuat dengan sel endotel

tetangganya. Disamping itu adanya potensial aksi yang terjadi pada

serabut saraf yang menandakan bahwa neuron pada daerah tersebut

sedang aktif juga akan menyebabkan peningkatan aliran darah ke daerah

tersebut. Hal ini diperkirakan memerlukan bantuan astrosit sebagai

produsen molekul mediator antara neuron dan pembuluh darah. Prosesus

astrosit juga ditemukan berada di dekat nodus Ranvier. Diperkirakan

prosesus astrosit tersebut berguna dalam mengambil ion K+ dari ruang

ekstraselular yang meningkat ketika terjadi repolarisasi sehingga tidak

mengganggu potensial membran pada neuron di sekitarnya. Bila

kelebihan K+ ekstraselular terjadi maka hal ini dapat mengganggu

keseimbangan ionik yang membentuk potensial membran yang pada

akhirnya mengacaukan penjalaran impuls saraf. Astrosit diperkirakan

memiliki kanal ion K+ yang akan membuat K+ masuk kedalam

sitoplasmanya. Astrosit yang memisahkan kelompok-kelompok neuron

juga membuat neurotransmitter yang dilepaskan dan perubahan kadar ion

ekstraselular selama terjadinya potensial aksi tidak mengganggu fungsi

kelompok neuron lain.

Oligodendrosit merupakan sel glia yang mampu menyelubungi

akson pada sistem saraf pusat. Pada saraf tepi fungsi ini dijalankan oleh

sel Schwann. Oligodendrosit dapat menyelubungi akson berkali-kali dan

sitoplasmanya menipis sehingga membentuk lingkaran-lingkaran

membran sel Oligodendrosit yang biasa disebut sebagai selubung myelin.

Oligodendrosit tidak selalu membentuk selubung myelin. Sel ini juga

dapat menyelubungi beberapa akson sekaligus. Satu akson akan

diselubungi oleh banyak Oligodendrosit (atau sel Schwann pada sistem

saraf tepi). Antara satu Oligodendrosit dan Oligodendrosit berikutnya ada

celah yang dinamakan nodus Ranvier. Pada nodus Ranvier akson tidak

diselubungi oleh sel glia.

Mikroglia merupakan sel pada jaringan saraf yang tidak berasal

dari ectoderm namun berasal dari mesoderm. Sel ini merupakan sel yang

dalam keadaan aktif mampu berfungsi sebagai fagosit pada susunan

saraf pusat.

Glia radialis membentuk prosesus yang panjang mendahului

pembentukan neuron pada masa perkembangan. Neuron yang lahir dari

pembelahan sel akan memanjat prosesus glia radiaslis tersebut untuk

sampai pada tempat neuron tersebut seharusnya berada dan kemudian

membentuk sinapsis dengan neuron yang tepat. Kegagalan dalam proses

tersebut akan menimbulkan berbagai kelainan neurologis dan psikiatris.

Sel ependimal adalah sel epithelial yang membentuk dinding

ventrikei otak dan kanalis sentralis medulla spinalis. Sel tersebut

berbentuk kuboid atau kolumner dan memiliki cilia. Sel ini juga membatasi

pleksus choroideus dan kemungkinan memiliki peran dalam pembentukan

LCS.

Sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi

Subdivisi sistem saraf pusat.

Sistem saraf pusat secara tradisional dikenal memiliki 7 bagian

yaitu medulla spinalis, medulla oblongata, pons, midbrain, cerebellum,

diencephalon dan hemispherium cerebri. Medulla oblongata, pons dan

midbrain secara bersama disebut juga batang otak. Diencephalon dan

hemispherium cerebri disebut juga otak depan (forebrain).

Medulla spinalis terbagi menjadi segmen-segmen yaitu cervical,

thoracal, lumbar, sacral dan coccygeal. Saraf spinalis merupakan serabut

saraf yang keluar dari segmen-segmen medulla spinalis tersebut. Ada 31

pasang segmen medulla spinalis yaitu 8 segmen cervical (C1-C8); 12

segmen thoracal (T1-T12); 5 segmen lumbar (L1-L5), 5 segmen sacral

(S1-S5) dan satu segmen coccygeal. Pada medulla spinalis terdapat

substansia grisea yang membentuk struktur seperti kupu pada daerah

sentralnya dan substansia alba pada daerah luarnya. Struktur substansia

grisea membentuk tanduk depan (cornu ventralis), belakang (cornu

dorsalis) dan samping (cornu lateralis). Cornu ventralis merupakan

daerah yang memiliki badan sel neuron motorik yang akan menginervasi

otot skelet. Neuron pada cornu dorsalis menerima informasi sensorik

yang masuk melalui ganglia dorsalis medulla spinalis sedangkan cornu

lateralis yang ada terutama pada segmen thoracal merupakan daerah

badan sel serabut saraf preganglionik yang akan membentuk sinapsis

dengan neuron pada ganglia simpatis. Di tengah substansia grisea

terdapat canalis centralis yang berisi liquor cerebrospinalis (LCS) dan

berhubungan dengan ventrikel otak. Canalis ini dibatasi dengan sel

epithelial yang disebut sel ependymal.

Bagian luar hemispherium cerebri merupakan daerah yang tidak

halus namun bergelombang membentuk tonjolan-tonjolan yang disebut

gyri (bila satu disebut gyrus) dan lembah yang disebut sebagai sulci (bila

satu disebut sulcus). Sulcus yang sangat dalam sering disebut sebagai

fisura, Hemispherium cerebri juga terbagi menjadi lobus-lobus yaitu lobus

frontalis, lobus parietalis, lobus temporalis dan lobus occipitalis. Lobus

frontalis dan lobus parietalis dipisahkan dengan sulcus centralis. Korteks

motorik terletak pada gyrus precentralis pada lobus frontalis. Lobus

temporalis dipisahkan dari lobus frontalis dengan fisura lateralis. Bagian

superior dari lobus temporalis ini mengandung korteks auditorius.

Tersembunyi di balik lobus frontalis dan temporalis pada fisura lateralis

terdapat insula yang hanya akan telihat bila kedua lobus dipisahkan satu

sama lain. Pada insula terletak korteks yang berfungsi dalam fungsi

visceral dan otonom. Lobus parietalis terletak di bagian posterior sulcus

centralis dan superior dari fisura lateralis. Gyrus postcentralis dari lobus

parietalis ini merupakan pusat sensasi somatik sehingga disebut kortek

somatosensorik. Batas dari lobus parietalis dan lobus occipitalis tidak

terlalu jelas. Lobus occipitalis merupakan daerah yang berfungsi sebagai

korteks visual. Selain berfungsi menerima rangsang sensorik, korteks

pada tiap lobus juga memiliki fungsi kognitif. Lobus frontalis berfungsi

sebagai perencana respon terhadap stimulus, lobus parietal berfungsi

dalam attending stimulus, lobus parietal berfungsi dalam pengenalan

stimulus dan lobus occipital berfungsi dalam penglihatan.

Bagian luar otak dilihat dari sisi ventral akan memperlihatkan

traktus olfaktorius yang berasal dari pelebaran struktur yang disebut

bulbus olfaktorius. Neuron pada bulbus olfaktorius menerima input dari

neuron olfaktorius pada epitel olfaktorius di cavitas nasalis. Pada daerah

ventromedial lobus temporalis terdapat gyrus parahippocampal yang

menutupi hippocampus, struktur pada otak yang berfungsi penting dalam

terbentuknya memori. Medial dari gyrus parahypocampal terdapat uncus

yang antara lain mengandung korteks pyriformis yang akan menerima

input olfaktorius dari bulbus olfaktorius. Pada daerah tengah terdapat

chiasma opticus, tempat n. opticus kanan dan kiri saling menyilang garis

tengah dan di posteriornya terdapat hypothalamus, pangkal dari hipofisis

dan corpus mamilarius. Permukaan ventral dari batang otak dan

cerebellum juga dapat terlihat.

Bila otak dibelah pada garis tengah maka struktur lain yang akan

terlihat corpus callosum yang merupakan kumpulan akson yang

mengubungkan kedua sisi hemispherium cerebri. Sulcus parietooccipitalis

yang membatasi lobus parietalis dan lobus occipitalis juga akan terlihat.

Sulcus calcarina membatasi permukaan medial lobus occipitalis dan

tegak lurus terhadap sulcus parietooccipitalis. Sulcus calcarina

merupakan penanda tempat korteks visual berada. Sulcus cingulatus

merupakan sulcus yang memisahkan lobus parietal dan lobus frontalis

pada daerah medial otak. Gyrus cingulatus merupakan gyrus yang ada di

posterior sulcus cingulatus dan merupakan daerah yang disebut lobus

limbic yang sering disebut juga lobus kelima dari hemispherium cerebri.

Struktur limbik yang terdiri dari lobus limbik dan struktur subkorticalnya

merupakan daerah yang berperan penting dalam pengaturan fungsi

visceral dan ekspresi emosional.

Sisi midsagital otak juga akan memperlihatkan bagian dari

diencephalons, batang otak dan cerebellum secara lebih jelas.

Diencephalon akan terlihat sebagai 2 bagian yaitu bagian besar thalamus

yang merupakan daerah relai informasi ke korteks cerebri dari daerah lain

pada otak dan hypothalamus yang merupakan daerah sempit namun

penting dalam pengontrolan homeostasis dan fungsi reproduksi. Pada

batang otak, tectum (atap; bagian dorsal dari midbrain) yang terdiri dari

coliculus superior dan coliculus inferior, tegmentum (penutup; bagian

ventral dari midbrain) dan bagian pons dan medulla juga akan terlihat.

Cerebellum yang fungsi utamanya adalah koordinasi motorik, regulasi

bosisi tubuh dan keseimbangan juga akan terlihat jelas terutama lapisan

korteksnya yang mengandung subtansia grisea terlihat berkelok-kelok

membentuk folia.

Saraf kranialis

Pada batang otak terdapat tempat keluarnya cabang-cabang saraf

kranialis, Ada 12 saraf kranialis yaitu:

I. N.OIfactorius

Serabut saraf sensorik yang merupakan akson dari sel olfactorius

yang akan mengirimkan sinyal dari stimulus bau ke bulbus

olfactorius

II. N. Opticus

Serabut saraf sensorik yang merupakan akson dari sel ganglion

pada retina yang akan mengirimkan sinyal dari stimulus cahaya ke

berbagai neuron di otak seperti nukleus geniculatus lateralis dan

coliculus superior.

III. N. Oculomotorius

Serabut saraf motorik yang badan selnya ada pada nukleus

oculomotor di midbrain dan menginervasi otot mata

Serabut saraf otonom yang badan selnya ada di nukleus Edinger

Westphal di batang otak dan membuat sinapasis dengan neuron

yang badan selnya ada di ganglion ciliary dan menginervasi otot

konstriktor pupil

IV. Throchlearis

Serabut saraf motorik yang badan selnya ada pada nukleus

throchlearis di midbrain dan menginervasi otot mata

V. N. Trigeminus

Serabut sensorik yang badan selnya ada di ganglion n V dan

mengirimkan sinyal somatosensorik termasuk nyeri ke nucleus

spinalis n. V di batang otak

Serabut motorik yang badan selnya ada di nukleus motorik n V di

pons dan menginervasi otot-otot pada kepala

VI. N. Abducens

Serabut saraf motorik yang badan selnya ada pada nukleus

abducens di midbrain dan menginervasi otot mata

VII. N. Facialis

Serabut saraf sensorik yang badan selnya ada di nukleus

solitarius di batang otak dan menerima stimulus dari sel gustus

pada bagian anterior lidah dan rongga mulut

Serabut saraf motorik yang badan selnya ada pada nukleus

motorik n. VII dan nukleus salivatorius di pons dan menginervasi

otot-otot pada kepala

VIII. N. Vestibulocochlearis

Serabut saraf sensorik yang badan selnya ada di ganglion spiralis

yang mengirimkan sinyal dari stimulus bunyi ke nukleus cochlearis

pada batang otak

Serabut saraf sensorik yang badan selnya ada ganglion

vestibularis yang mengirimkan sinyal dari stimulus perubahan

posisi kepala ke nucleus vestibularis pada batang otak

IX. N. Glossopharyngeus

Serabut saraf sensorik yang badan selnya ada di nukleus

solitarius dan nukleus ambiguus di batang otak dan menerima

stimulus dari sel gustus pada bagian posterior lidah dan rongga

mulut serta sensasi dari pharynx

Serabut sensorik dari baroreceptor di carotid yang badan selnya

ada di nukleus ambiguus di batang otak.

X. N. Vagus

Serabut saraf sensorik yang badan selnya ada di ganglion n.

vagus pada berbagai organ visceral

Serabut saraf motorik yang badan selnya ada di nucleus motorik

n. X yang menginervasi otot yang berfungsi untuk memproduksi

suara dan menelan.

XI. N. Accesorius

Serabut saraf motorik yang badan selnya ada di nucleus

ambiguus dan pada medulla spinalis (columna intermediolateralis)

yang menginervasi otot bahu dan leher

XII. N. Hypoglossus

Serabut saraf motorik yang badan selnya ada pada nucleus n XII

di batang otak yang menginervasi otot lidah

Sistem ventrikel otak

Pada otak juga terdapat ruangan yang disebut ventrikel-ventrikel

otak. Ruangan tersebut berisi cairan (liquor cerebrospinalis; LCS) yang

terletak di bagian dalam otak depan dan batang otak dan berhubungan

dengan canalis centralis pada medulla spinalis. Adanya sistem ventrikel

memperlihatkan bahwa otak terbentuk pada masa embryonal dari tuba

neuralis dan venrikel otak merupakan lumen tuba neuralis yang

berkembang bentuknya. Ventrikel terbesar adalah ventrikel lateralis yang

terdapat pada kedua sisi hemispherium cerebri (kiri dan kanan). Ventrikel

lateralis dibatasi oleh ganglia basalis pada sisi ventralnya, corpus

callosum pada sisi dorsalnya dan septum pada sisi medialnya. Ventrikel

ketiga merupakan ruangan sempit pada daerah garis tengah diantara

thalamus kiri dan kanan yang berhubungan dengan kedua ventrikel

lateralis. Ventrikel ketiga ke arah caudal menjadi aqueductus cerebri yang

ada pada midbrain yang kemudian berujung pelebaran ruangan pada

pons dan medulla yang dinamakan ventrikel keempat. Ventrikel keempat

ke arah caudal menyempit menjadi canalis centralis medulla spinalis. LCS

pada system ventrikel diproduksi oleh pleksus choroideus yang terdapat

pada ventrikel lateralis, ventrikel ketiga dan ventrikel keempat. LCS

mengalir ke ruang subarachnoid (lihat meninges) melalui lubang pada

ventrikel keempat. Pada ruang subarachnoid LCS diabsorbsi oleh vilii

arachnoid dan kembali ke sirkulasi darah.

Meninges

Otak dan medulla spinalis diselubungi oleh selaput otak

(meninges) yang terdiri dari 3 bagian. Bagian paling luar dinamakan

duramater dan merupakan jaringan ikat dengan serabut kolagen yang

banyak. Di tengah terdapat arachnoid mater yang kaya dengan pembuluh

darah. Sedangkan pada lapisan terdalam yang melekat pada permukaan

jaringan saraf terdapat piamater yang tipis.

Suplai darah ke otak dan medulla spinalis

Otak dan medulla spinalis'divaskularisasi oleh pembuluh darah

cabang dari aorta dorsalis yaitu arteria vertebralis yang berasal dari

arteria subcalvia dan arteria carotid interna yang merupakan percabangan

dari arteria carotis comunis. Arteria vertebralis bersama dengan sepuluh

arteria medullaris yang merupakan cabang segmental dari aorta

memvaskularisasi medulla spinalis.

Otak menerima darah dari dua sumber yaitu arteria carotid interna

dan arteria vertebralis. Arteria carotid interna bercabang membntuk 2

cabang utama pada otak yaitu arteria cerebralis anterior dan medial.

Arteria vertebral kanan dan kiri bersatu pada daerah dekat pons dan

membentuk arteria basilaris pada garis tengah. Arteria basilaris bersatu

dengan cabang arteria carotid membentuk circle of Willis. Arteria cerebral

posterior berawal dari daerah tersebut disamping dua arteria comunicans

anterior dan posterior. Sirkulasi anterior dari kedua cabang utama aretria

carotid interna membentuk sirkulasi anterior yang memvaskularisasi otak

bagian depan, Sirkulasi posterior yang memvaskularisasi korteks bagian

posterior, midbrain dan batang otak berasal dari arteria cerebral posterior,

arteria basilaris dan arteria vertebralis.

Blood bran barrier

Pembuluh darah pada jaringan saraf memiliki keistimewaan

karena tidak dapat dilalui oleh moiekul-molekul yang ada pada lumen

pembuluh darah. Dinding-dinding kapilernya dibentuk oleh sel endotel

yang terhubung dengan zonula occludens (tight junction). Karena itu

hanya molekul yang larut dalam lemak yang mampu menembus

membran sel endotel dan memasuki jaringan saraf. Namun demikian

beberapa molekul penting seperti glukosa memiliki transporter khusus

pada membran sel endotel.

Sistem saraf tepi

Sistem saraf tepi terdiri dari ganglia dan serabut saraf tepi.

Ganglia merupakan kumpulan badan sel neuron pada sistem saraf tepi.

Ganglion sensorik merupakan ganglion yang berisi neuron sensorik yang

memiliki akhiran saraf berupa reseptor di perifer dan mengirimkan impuls

aferen ke sistem saraf pusat. Dorsal root ganglion (DRG) merupakan

ganglion pada serabut aferennya akan masuk ke medulla spinalis. Nervus

cranialis juga memiliki ganglion. Ganglion motorik merupakan kumpulan

badan sel neuron di sistem saraf tepi yang berisi neuron motorik yang ada

pada sistem saraf otonom. Ganglion ini terutama berada di organ atau

berdekatan dengan organ yang dipersarafi.

Serabut saraf tepi merupakan kumpulan akson neuron yang

badan selnya ada di ganglia sensorik, ganglia otonom maupun pada

neuron motorik di medulla spinalis. Kumpulan serabut saraf tersebut

membentuk berkas yang disebut fasciculus. Setiap saraf tepi yang

berdiameter besar terdiri dari beberapa fasciculi. Satu fasciculus

dibungkus oleh jaringan ikat yang dinamakan perineurium. Perineurium

disusun oleh beberapa lapis sel-sel pipih yang dinamakan sel perineurial.

Pada setiap lapisan sel-sel perineurial membentuk membran tipis yang

tidak mudah ditembus oleh cairan ekstraselular karena adanya zonula

occludens yang kuat antar sel perineurial. Diantara lapisan-lapisan sel

perineurial tersebut terdapat serabut kolagen dan serabut elastis. Di luar

fasciculus terdapat jaringan ikat epineurium yang terdiri dari serabut

kolagen yang berdiameter besar dengan fibrobalstus yang

memproduksinya. Pembuluh darah juga ditemukan pada epineurium.

Adanya serabut kolagen yang kuat pada epineurium dan lapisan sel-sel

perineurial yang rapat pada perineurium merupakan suatu sawar (barrier)

antara serabut saraf didalam fasciculus dengan jaringan di sekitarnya.

Di dalam fasciculus, serabut saraf yang diselubungi oleh sel

Schwann dikelilingi oleh serabut kolagen dengan diameter yang lebih

kecil daripada diameter serabut kolagen pada epineurium. Jaringan ikat di

dalam fasciculus dinamakan endoneurium. Di dalam fasciculus juga

ditemukan pembuluh darah yang juga dibatasi oleh sel endothelial yang

memiliki hubungan zonulla occludens yang kuat dengan sel endothelial

lain sehingga merupakan suatu sawar darah dengan jaringan saraf

seperti yang terdapat pada otak (blood brain barrier).

Degenerasi dan Regenerasi neuron

Pandangan klasik menyatakan bahwa neuron merupakan sel yang

tidak lagi dapat membelah. Namun penemuan baru menyebutkan bahwa

pada sistem saraf individu dewasa pun terdapat sel stem yaitu sel yang

memiliki kemampuan membelah dan berdiferensiasi menjadi sel neuron.

Bila terjadi kerusakan pada akson, hilangnya hubungan antara

akson dengan sel glia akan menyebabkan degenerasi akson dan myelin

pada daerah distal dari trauma. Namun pada daerah proksimal tempat

trauma terjadi juga perubahan yang bahkan dapat juga melibatkan neuron

presinaptika. Sel glia dan sel Schwann memerankan peran penting dalam

proses regenerasi neuron. Proliferasi sel glia pada daerah trauma akan

menyebabkan timbulnya jaringan parut pada daerah tersebut sehingga

akan menghambat timbulnya regenerasi neuron. Pada sistem saraf tepi

sel Schwann justru akan mengeluarkan zat yang akan merangsang

pertumbuhan akson. Adanya tabung endoneurial yang disusun oleh

membrana basalis sel Schwann akan menyebabkan akson dapat

memanjang melalui tabung tadi dengan kecepatan beberapa milimeter

per hari. Sebagai tambahan adanya kerusakan akson juga akan

menyebabkan adanya percabangan pada akson di dekatnya untuk

membentuk sinapsis baru dengan sel efektor. Bila suatu akson dapat

membentuk hubungan sinapsis baru dengan sel efektor maka neuron

tersrbut akan dapat bertahan hidup karena sel efektor juga memberikan

sinyal faktor pertumbuhan yang diperlukan oleh neuron.

1.2. Penjalaran sinyal pada sel saraf Neuron pada sistem saraf mampu meneruskan impuls saraf

sepanjang aksonnya dan membentuk hubungan dengan neuron lain atau

sel efektor dengan suatu hubungan yang dinamakan sinapsis. Hubungan

beberapa neuron tersebut membentuk sirkuit saraf. Impuls saraf

merupakan perubahan potensial membran yang dapat dijalarkan

sepanjang membran akson sehingga menghasilkan perubahan komposisi

ionik pada daerah terminal akson. Perubahan tersebut akan

menyebabkan pengeluaran molekul sinyal ke ruang ekstraselular yang

akan diterima oleh reseptor spesifik pada membran sel target berupa

neuron lain atau sel efektor.

Potensial membran dan potensial aksi

Suatu sel memiliki membran plasma yang membatasi sitoplasma

dengan cairan ekstraselular. Pada kedua kompartemen tersebut terdapat

ion-ion positif dan negatif. Perbedaan potensial antara sitoplasma dan

cairan ekstraselular disebut potensial membran. Pada cairan ektraselular

terdapat ion Na+ dan CI- yang lebih banyak dibandingkan dengan

konsentrasinya pada sitoplasma. Sedangkan ion K+ terdapat lebih banyak

pada sitoplasma daripada konsentrasinya di ruang ekstraselular. Pada

sitoplasma terdapat lebih banyak ion negatif daripada di ruang

ekstraselular sedangkan di ruang ekstraselular terdapat lebih banyak ion

positif. Potensial membran dihitung dengan rumus

Vmembran = V intraselular — V ekstraselular. V ekstraselular dalam perjanjian

dianggap seJalu 0. Karena itu potensial membran pada keadaan istirahat

akan selalu negatif. Potensial membran istirahat umumnya berkisar

antara -60 hingga -70 mV.

Pada membran sel neuron terdapat kanal-kanal ion yang dapat

menyalurkan ion ke dalam sitoplasma atau keluar ke ruang ekstraselular.

Kanal-kanal ion tersebut ada yang selalu terbuka namun banyak pula

yang terbuka hanya bila ada suatu stimulus. Pada membran plasma

neuron terdapat banyak kanal ion yang akah terbuka bila ada perubahan

potensial membran menjadi lebih positif daripada potensial membran

istirahat. Salah satu kanal ion tersebut adalah kanal ion Na+ yang bila

terbuka akan memasukkan ion Na+ ke dalam sitoplasma sesuai dengan

gradien konsentrasinya (Na+ lebih banyak terdapat pada ruang

ekstraselular daripada di sitoplasma). Bila ada impuls saraf maka kanal

ion Na tersebut akan membuka dan ion Na+ masuk ke dalam sitoplasma.

Akibatnya konsentrasi ion positif pada daerah tersebut akan bertambah

sehingga potensial membran menjadi lebih positif. Keadaan ini disebut

sebagai depolarisasi. Pada keadaan ini maka kanal Na+ yang tergantung

pada potensial membran disebelahnya juga akan membuka sehingga

membran disebelahnya juga akan mengalami depolarisasi. Demikian

seterusnya sehingga perubahan potensial membran ini akan diteruskan

sepanjang akson hingga ke ujung akson. Hal inilah yang disebut sebagai

penjaran impuls saraf. Bagaimana potensial membran kembali ke

potensial memban istirahat? Ketika terjadi depolarisasi maka kanal ion K+

juga akan membuka namun waktunya lebih lambat bila dibandingkan

dengan kanal ion Na+. Ketika kanal ion K+ terbuka maka ion K+ akan

keluar ke ruang ekstraselular (ingat gradien konsentrasi). Ketika ion K +

keluar maka konsentrasi ion positif di dalam sitoplasma akan kembali

seperti pada keadaan istirahat. Keadaan ini disebut sebagai repolarisasi.

Mengapa impuls saraf memiliki arah hanya ke ujung akson dan

tidak kembali ke badan sel neuron? Kanal ion Na+ yang disebut diatas

memiliki bagian sitoplasmik yang akan menutupi lubang kanal dari dalam

sitoplasma ketika telah terjadi depolarisasi membran. Sehingga walaupun

kanal ion ini masih terbuka namun ion Na+ tidak akan mampu lagi masuk

ke dalam sitoplasma. Pada keadaan tersebut kanal ion Na+ ini tidak akan

dapat dibuka oleh adanya depolarisasi pada membran di dekatnya

sehingga dengan demikian kanal ion Na+ yang akan terbuka hanya kanal

ion Na+ yang ada di arah ujung akson dan bukan kanal ion Na+ yang ada

di arah badan sel neuron.

Setelah terjadi repolarisasi karena keluarnya ion K+ maka

potensial membran kebali ke keadaan istirahat. Namun demikian

konsentrasi ion pada sitoplasma dan cairan ekstraselular masih belum

kembali kekeadaan semula. Untuk itu diperlukan suatu molekul

transmembran yang akan menukar ion Na+ di dalam sitoplasma dengan

ion K+ di dalam cairan ektraselular sehingga konsentrasi ion dapat

kembali kekeadaan istirahat. Molekul transmembran tersebut adalah

Na+/K+ATP-ase yang akan memompa 3 ion Na+ keluar dan 2 ion K+

masuk ke dalam sitoplasma. Akibatnya maka konsentrasi ion Na+ akan

tetap lebih tinggi di ruang ekstraselular dan konsentrasi ion K+ akan lebih

tinggi di dalam sitoplasma serta potensial membran dalam keadaan

istirahat akan selalu negatif.

Impuls saraf pada akson yang diselubungi myelin dapat

berlangsung lebih cepat karena myelin berfungsi sebagai insulator. Pada

membran akson yang diselubungi myelin tidak terjadi pertukaran ion.

Pertukaran ion hanya terjadi pada pada nodus Ranvier saja sehingga

impuls saraf seperti meloncat dari nodus Ranvier ke nodus Ranvier

berikutnya.

Transmisi sinapsis

Sebenarnya ada dua macam sinapsis yaitu sinapsis listrik dan

sinapsis kimiawi. Sinapsis listrik dibentuk oleh adanya gap junction pada

membran neuron presinaptika dan neuron pascasinaptika sehingga

sitoplasma kedua neuron tersebut berhubungan satu sama lain. Molekul-

molekul kecil dapat melewati porus yang dibentuk oleh gap junction

tersebut. Bila terjadi depolarisasi neuron presinaptika maka ion Na+ yang

meingkat jumlahnya pada neuron presinaptika dapat masuk ke

sitoplasma neuron pascasinaptika melalui porus gap junction sehingga

mengakibatkan depolarisasi pada neuron pascasinaptika secara

langsung.

Sinapsis kimiawi merupakan hubungan antara neuron pre dan

pascasinaptika yang tidak langsung. Keduanya dipisahkan oleh celah

sempit selebar 200 jam yang disebut celah sinaptika. Pada celah inilah

terjadi pengeluaran neurotransmitter oleh neuron presinaptika yang akan

diterima oleh reseptor spesifik yang terdapat pada membran plasma

neuron pascasinaptika. Ketika potensial aksi sampai pada ujung akson

maka perubahan potensial membran tersebut akan membuat vesikel

sekretorik pergi mendekati membran sinaptika dan kanal ion Ca2+

terbuka. Ion Ca yang meningkat kadarnya dalam sitoplasma akan

merangsang fusi memban vesikel sekretorik berisi neurotransmitter dan

pengeluaran neurotransmitter ke celah sinaptika. Sinapsis pada satu

neuron dapat berjumlah 1 - 100.000 yang berasal dari neuron - neuron di

daerah yang berbeda-beda. Efek yang dihasilkan oleh masing-masing

sinapsis dapat berbeda-beda, inhibitorik atau eksitatorik, tergantung dari

neurotrnasmiter yang dikeluarkan masing-masing pada celah sinapsis

dan reseptor pada membran postsinaptika.

Neurotransmiter

Ada banyak neurotransmitter yang diproduksi oleh neuron, namun

secara kimiawi dapat dibagi menjadi dua bagian besar yaitu peptida dan

neurotransmitter molekul kecil. Neurotransmiter molekul kecil dapat dibagi

menjadi amine (misalnya dopamine, serotonin) dan asam amino

(misalnya glutamat). Neurotransmitter peptida diproduksi pada badan se!

neuron dan dikemas dalam vesikel sekretorik dan diangkut ke ujung

akson dengan sistem transpor intraselular. Neurotransmiter molekul kecil

biasanya diproduksi pada ujung akson dengan bantuan enzim yang juga

ditranspor dari badan sel.

Setelah dikeluarkan ke celah sinaptika dan berikatan dengan

reseptornya neurotransmitter harus segera dihilangkan dari celah

sinaptika supaya neuron pascasinaptika dapat segera merespon sinyal

selanjutnya. Mekanisme menghilangkan neurotransmitter dari celah

sinapsis bervariasi pada setiap macam neurotransmitter namun

mekanisme tersebut dapat dikategorikan sebagai pengambilan kembali

ke dalam sitoplasma ujung akson atau ke sel glia di sekitarnya, degradasi

dengan enzim spesifik atau kombinasi dari kedua proses tersebut.

Neurotransmiter Prekursor Sintesis Pengambilan

Acetylcholin Choline acetyl Choline Acetyl Acetylcholine

CoA Transferase (CAT) Esterase (ACE)

Glutamat Glutamine Glutaminase Transporter

di akson & glia

Catecholamin Tyrosine Tyrosine Transporter

(epinefrin, hydroxylase Monoamine

norepinefrin oxidase (MAO)

dopamine) catechol O- methyltransfera

se (COMT)

Reseptor neurotransmitter menentukan efek neurotransmitter

pada sel pascasinaptika. Setelah dikeluarkan ke celah sinapsis maka

neurotransmitter akan berikatan dengan reseptor spesifik pada membran

pasca sinapsis. Ikatan antara reseptor dan neurotransmitter akan memicu

terjadinya reaksi neuron pasca sinapsis. Neurotransmitter yang ada pada

celah sinapsis kemudian akan diinaktifkan dengan beberapa mekanisme

dengan bantuan enzim atau diambil ke dalam sitoplasma neuron atau glia

dengan melalui molekul transpoter pada membrannya. Dengan demikian

maka efek neurotransmitter pada neuron pasca sinpasis hanya terjadi

dalam waktu yang terbatas.

Reseptor yang berikatan dengan neurotransmitter akan

menentukan kanal ion yang mana yang akan terbuka atau tertutup

sebagai efek neurotransmitter yang dikeluarkan di celah sinapsis. Dengan

demikian suatu neurotransmitter dapat saja menghasilkan efek yang

berbeda, inhibitorik atau eksitatorik, bila neuron pascasinaptika

mengekspresikan reseptor yang berbeda dan ikatan antara reseptor dan

neurotransmitter menghasilkan terbukanya kanal ion yang berbeda pula.

Reseptor neurotransmitter dapat dibagi menjadi 2 macam yaitu, ionotropik

dan metabotropik. Reseptor ionotropik merupakan reseptor yang

sekaligus berfungsi sebagai kanal ion. Ikatan antara reseptor dan

neurotransmitter akan membuka (atau menutup) kanal ion. Reseptor

metabotropik tidak berfungsi sebagai kanal ion namun ikatan antara

neurotransmitter dan reseptornya tersebut akan dapat mempengaruhi

terbuka atau tertutupnya kanal ion melalui transduksi sinyal dalam

sitoplasma. Beberapa reseptor neurotransmiter akan berikatan dengan

protein G heterotrimerik pada sisi sitoplasmiknya setelah reseptor

tersebut berikatan dengan neurotransiter pada sisi ekstraselularnya.

Ikatan protein G dengan reseptor akan mengaktofkan protein G dan

menyebabkan terjadinya pengaktifan enzim efektor yang akan

mengkatalisis reaksi pengaktifan second messenger yang kemudian akan

menyebabkan terbukanya (atau tertutupnya) kanal ion.

Terbukanya (atau tertutupnya) kanal ion akan mempengaruhi

potensial membran neuron pasca sinapsis. Bila kanal ion Na+ terbuka

maka akan terjadi depolarisasi yang bila melewati nilai ambang akan

diteruskan hingga ke ujung akson neuron pasca sinapsis tersebut. Dalam

hal ini terjadi efek eksitatorik pada neuron pasca sinatik tersebut.

Sebaliknya bila efek neurotransmitter adalah menyebabkan tertutupnya

kanal Na+ atau terbukanya kanal CI" maka neuron pascasinaptika akan

sulit mencapai ambang untuk dapat terjadi potensial aksi. Dengan

demikian neurotransmitter yang diterima oleh reseptor neuron ini

memberikan efek inhibitorik pada neuron pascasinaptika tersebut.

Terjadinya potensial aksi pada neuron pascasinaptika akan ditentukan

oleh penjumlahan sinyal eksitatorik dan inhibitorik yang diterima oleh

neuron pada badan sel dan dendrit yang diintegrasikan pada pangkal

akson. Bila penjumlahan sinyal tadi mencapai nilai ambang depolarisasi

maka akan terjadi potensial aksi yang dijalarkan hingga ke ujung akson.

Sinapsis memiliki plastisitas yang berarti bahwa hubungan

sinapsis akan dapat mengalami perubahan sesuai dengan aktifitasnya.

Potensial aksi pada neuron pascasinaptika dapat memfasilitasi terjadinya

pelepasan neurotransmitter yang dapat berlangsung selama beberapa

ratus milidetik atau penghambatan pelepasan neurotransmiter selama

beberapa detik. Selain perubahan singkat tersebut pada neuron

postsinaptika juga dapat terjadi perubahan yang dapat berlangsung

dalam beberapa jam atau hari. Perubahan yang terjadi dapat berupa

peningkatan datau pengurangan jumlah ekspresi reseptor pada membran

postsinaptika akibat adanya proses transduksi sinyal yang akan

menghasilkan efek sensitisasi atau desensitisasi sesuai dengan

jalurtransduksi sinyal yang teraktifkan pada neuron pasca sinaptika

tersebut. Setelah neurotransmitter yang berikatan dengan reseptornya

membuat protein pembentuk reseptor diekspresikan atau dihambat

ekspresinya pada membran. Desensitisasi juga dapat terjadi bila

terjadinya transduksi sinyal akan mengaktifkan enzim yang akan

memodifikasi status fosforilasi reseptor sehingga membuat reseptor

tersebut tidak sensitif lagi terhadap adanya ikatan dengan

neurotransmitter. Dalam hal ini ikatan reseptor dengan protein G

heterotrimerik akan dihalangi walaupun ada ikatan dengan

neurotransmitter pada sehingga tidak akan menimbulkan reaksi

terbukanya kanal ion.

1.3. Pengaturan fungsi visceral

Sistem saraf otonom dinamakan demikian karena tidak dapat

dikendalikan oleh kesadaran. Namun demikian walaupun pada saraf tepi

sistem saraf otonom mudah dibedakan dengan sistem saraf

somatomotorik pada sistem saraf pusat keduanya merupakan sistem

yang terintegrasi. Sistem saraf ini merupakan sistem motorik yang

mengontrol fungsi visceral yaitu otot polos, otot jantung dan kelenjar-

kelenjar. Sistem ini dapat dibedakan menjadi sistem simpatis; parasimptis

dan enteric. Mekanoreseptor spesifik juga ada pada jantung dan

pembuluh darah utama untuk memberi informasi tentang tekanan darah.

Hal ini akan dibicarakan lebih lanjut pada modul Kardiovaskuler. Serabut

aferent saraf otonom memasuki CMS melalui dorsal root bersama dengan

serabut aferen saraf somatic dari kulit dan muskuloskeletal.

Pada sistem somatosensorik, akson neuron motorik berjalan dari

sistem saraf pusat hingga ke sel efektor. Pada sistem saraf otonom

neuron pada CMS harus merelai pada neuron pada ganglion otonom

sebelum pesan sampai ke sel target. Pada sistem simpatis ganglia

terletak dekat dengan medulla spinalis sedangkan pada sistem

parasimpatis ganglia terletak dekat dengan sel target. Pada ganglia

simpatis terdapat efek divergen karena 1 neuron preganglionik dapat

membentuk sinapsis dengan 20 neuron pada ganglion yang akan

menginervasi daerah yang berbeda-beda. Dengan demikian terdapat efek

penyebaran yang lebih luas pada stimulasi saraf simpatis. Efek saraf

parasimptis lebih berfungsi pada fungsi rutin organ sedangkan saraf

parasimptis berfungsi pada efek yang lebilh urgen misalnya pada reaksi

fight or flight. Perbedaan kedua sistem pada organ terletak pada

perbedaan neurotransmitter yang dikeluarkan. Neuron parasimpatis

mengeluarkan acetylcholin sedangkan parasimpatis mengeluarkan

noradrenalin. Namun neuron preganglionik menggunakan acetylcholin

untuk mengeksitasi neuron pada ganglion.

Sistem saraf simpatis juga berperan pada fungsi sehari-hari organ.

Efek simpatis juga dipengaruhi oleh reseptor yang berbeda, alpha atau

beta. Efek simpatis antara lain adalah untuk meyakinkan bahwa organ

penting mendapat cukup pasokan darah. Hal ini dilakukan dengan

menginervasi otot polos pad.a pembuluh darah. Peningkatan impuls akan

meningkatkan kontraksi otot polos sehingga terjadi vasokonstriksi dan

peningkatan tekanan darah. Pada jantung impuls simpatis juga akan

menyebabkan takikardi. Pada reaksi flight or fight akan terjadi

Neuron preganglionik saraf simpatis terdapat pada cornu lateralis

T1 s/d T12 medulla spinalis sedangkan neuron preganglionik saraf

parasimpatis terletak pada nukleus saraf cranial di batang otak dan cornu

lateralis segmen sacral medulla spinalis.

Perbedaan efek pada sel target pada stimulasi simpatis dan

parasimpatis tergantung pada reseptor yang berbeda pada masing-

masing sel target terhadap neurotransmitter epinephrine dan acetylcholin.

Reseptor

adrenergik

Jaringan

Respon

α1 Otot polos usus Kelenjar

ludah Jaringan lemak

Kelenjar keringat Ginjal

relaksasi

sekresi

glikogenolisis,

glukoneogenesis

sekresi

absorbsi Na+

α2 Jaringan lemak pankreas

Otot polos vasa

Penghambatan lipolisis

penghambatan sekresi

insulin kontraksi

β1 Jaringan lemak ginjal lipolisis sekresi rennin

β2 hepar Otot skelet Otot

polos Pankreas

glikogenolisis,

glukoneogenesis

glikogenolisis, pelepasan

laktat relaksasi sekresi

insulin

Reseptor

cholinergik

Jaringan

Respon

Nikotinik sebagian besar

target parasimpatis

respon postsinaptika

cepat

Muscarinic (M1) otot polos & kelenjar

usus

kontraksi & sekresi

Muskarinik (M2) otot polos kardiovaskuler kontraksi

Muskarinik (M3) otot polos dan kelenjar

pada berbagai organ

Kontraksi sekresi

Sistem Enterik

Aktivitas usus dipengaruhi oleh saraf simpatis maupun

parasimpatis. Namun demikian pada pada dinding usus ditemukan

banyak sel-sel ganglion yang sebelumnya disebut sebagian neuron

postganglionik saraf parasimpatis. Neuron-neuron tersebtit ternyata tidak

menggunakan acetycholin maupun noradrenalin sebagai neurotransmitter

namun menggunakan molekul sinyal lain seperti nitric oxide. Neuron pada

dinding usus tersebut membentuk pleksus dan bekerja mandiri diluar

system saraf simpatis dan parasimpatis. Pleksus pada dinding usus

adalah pleksus myenteric (Auerbach) yang menginervasi otot polos pada

usus dan berperan pada gerak peristaltic usus dan pleksus submucosa

(Meissner) yang berperan pada sekresi kelenjar.

Pengaturan fungsi visceral oleh sistem saraf pusat

Sistem motorik organ visceral diregulasi oleh adanya umpan balik

sensorik ke dorsal root dan saraf kranial sensorik yang membuat koneksi

reflek lokal pada medulla spinalis atau batang otak yang kemudian

membuat proyeksi ke nukleus solitarius di batang otak dan ke

hypothalamus dan tegmentum sebagai pusat pengatur homeostasis.

Hipothalamus merupakan struktur kunci dalam regulasi fungsi

visceral dan homeostasis secara umum, system motorik yang

menginervasi organ visceral tetap akan bekerja secara mandiri bila ada

kelainan yang mempengaruhi fungsi kontrol dari pusat. Dalam keadaan

hypothalamus tidak bekerja maka beberapa neuron di batang otak akan

berperan menjadi regulator beberapa fungsi penting seperti refleks

cardial, refleks pengontrol kandung kemih, refleks repirasi dan refleks

muntah. Serabut aferen dari organ visceral akan diterima oleh neuron di

nukleus traktus solitarius di batang otak yang akan mengirimkan sinyal ke

1.4. Sistem somatosensorik, propriosepsi dan nyeri

Sistem somatosensorik membuat manusia memiliki kemampuan

untuk mengidentifikasi bentuk dan tekstur suatu obyek, untuk memonitor

kekuatan internal dan eksternal yang menekan tubuh dan mendeteksi

adanya kemungkinan yahg membahayakan. Pemrosesan tersebut

memerlukan reseptor pada kulit dan subkutan. Reseptor pada kulit dan

subkutan dapat dibagi menjadi reseptor berkapsul dan reseptor akhiran

saraf bebas. Reseptor berkapsul mentejemahkan stimulus mekanik

menjadi impuls saraf sedangkan akhiran saraf bebas akan meneruskan

rangsang nyeri dan suhu ke otak. Ada beberapa reseptor berkapsul pada kulit dan subkutan, yaitu:

i. Corpusculum Merkel Terdapat pada epidermis di seluruh permukaan kulit. Mendeteksi

sentuhan statis. ii. Corpusculum Meissner

Terdapat pada papilla dermis terutama pada kulit tidak berambut. Mendeteksi sentuhan dinamis

iii. Corpusculum Rufini Terdapat pada dermis di seluruh permukaan kulit. Medeteksi

regangan kulit. iv. Corpusculum Pacini

Terdapat pada subkutan, membrana interossea dan viscera.

Medeteksi tekanan dan vibrasi

Reseptor-reseptor tersebut berupa akhiran saraf yang badan

selnya terdapat pada ganglion sensorik. Stimulus pada akhiran saraf

tersebut akan disampaikan ke ganglion kemudian menuju medulla

spinalis atau nukleus saraf cranial pada batang otak. Pada medulla

spinalis sebagian besar serabut saraf dari ganglion sensorik akan naik

melalui traktus dorsalis pada medula spinalis dan membentuk sinapsis

dengan neuron pada nukleus gracilis dan nukleus cuneatus di batang

otak. Neuron pada kedua nukleus ini akan menyilang garis tengah dan

pergi membentuk sinapsis dengan neuron pada thalamus. Neuron pada

thalamus inilah yang akan menyampaikan informasi ke korteks cerebri.

Neuron pada ganglion nervus cranialis V yang menginervasi kulit wajah

akan mengirimkan sinyal ke nucleus prinsipalis nervus V dan kemudian

menyilang garis tengah untuk pergi ke thalamus kontralateral dan

kemudian disampaikan ke korteks cerebri. Dengan demikian ada 3

neuron yang menyampaikan stimulus sensorik hingga sampai ke korteks

serebri. Neuron yang memiliki reseptor pada akhiran sarafnya di perifer

dan badan selnya ada pada ganglion sensorik disebut neuron ordo

pertama. Neuron pada nukleus gracilis dan cuneatus serta pada nukleus

principalis n V disebut neuron ordo kedua dan neuron pada thalamus

yang mengirimkan impuls ke korteks serebri disebut neuron ordo ketiga.

Luas korteks cerebri yang menerima impuls sebanding dengan densitas

reseptor pada perifer. Karena itu representasi reseptor pada kulit tangan

dan wajah memiliki area terluas pada korteks cerebri sesuai dengan

jumlah reseptor yang banyak dibandingkan dengan bagian tubuh yang

lain.

Propriosepsi

Propriosepsi adalah sistem yang menyediakan informasi dari

dalam tubuh sendiri khususnya dari sistem muskuloskeletal. Tujuannya

adalah untuk menyediakan informasi tentang posisi ekstremitas dan

bagian tubuh lain. Informasi ini dideteksi oleh muscle spindle, organ Golgi

pada tendon dan reseptor pada persendian. Informasi tentang posisi

kepala disediakan oleh organ vestibularis yang akan dibicarakan di

bawah.

Muscle spindle terdapat pada hampir semua otot skelet. Terdiri

dari 4-8 otot intrafusal yang dibungkus dengan kapsula. Muscle spindle

mendeteksi adanya perubahan panjang otot. Kepadatan muscle spindle

bervariasi. Otot besar dengan gerakan kasar hanya memiliki sedikit

muscle spindle sedangkan otot kecil yang berfungsi untuk gerakan

penting seperti otot ekstraokular memiliki jumlah muscle spindle yang

lebih banyak. Muscle spindle diinervasi oleh serabut motor neuron

gamma yang memiliki jalur aferen seperti reseptor kulit.

Nyeri

Nyeri tidaklah merupakan hasil dari stimulus berlebihan pada

reseptor mekanis pada sistem somatosensorik di atas. Nyeri diterima dan

dikirimkan ke susunan saraf pusat oleh suatu reseptor pada serabut saraf

yang spesifik. Reseptornya ada pada akhiran saraf bebas yang tidak

berkapsul. Secara umum serabut saraf yang mengirimkan rasa sakit ini

memiliki kemampuan menghantarkan impuls yang lebih lambat

dibandingkan serabut saraf lain.

Neuron yang menghantarkan informasi nyeri juga dilakukan oleh 3

neuron. Neuron ordo pertamanya juga memiliki badan sel pada ganglion

sensorik. Namun neuron ordo keduanya terdapat pada cornu dorsalis

pada medula spinalis segmen masuknya serabut saraf dari ganglion

sensorik. Serabut saraf dari neuron ordo kedua tersebut terlebih dahulu

menyilang garis tengah sebelum naik menuju neuron ordo ketiga di

thalamus. Dengan demikian impuls rasa sakit dikirimkan ke neuron ordo

ketiga melalui traktus spinothalamicus pada daerah anterolateral medulla

spinalis pada daerah kontralateral dari tempat stimulus terjadi.

Nyeri visceral terjadi bila ada stimulus pada reseptor nyeri pada

organ visceral. Stimulus tersebut sering dirasakan sebagai sensasi nyeri

pada kulit daerah tertentu. Hal tersebut terjadi karena neuron ordo kedua

yang menerima input dari neuron ordo pertama yang menginervasi organ

visceral tersebut juga menerima stimulasi dari neuron ordo pertama yang

menginervasi daerah kulit tertentu. Misalnya nyeri angina karena kantung

tidak menerima cukup pasokan darah akan dirasakan sebagai nyeri dada

atas dengan radiasi ke lengan kiri.

Nyeri dimodulasi di perifer oleh adanya berbagai substansi yang

dikeluarkan pada tempat terjadinya radang atau trauma dan pada saraf

pusat dengan adanya opioid endogen yang beraksi pada batang otak dan

medulla spinalis. Nyeri juga mengalami modulasi oleh sistem saraf pusat.

Efek plasebo, hipnotis dan sugesti telah dikenal sebagai efek proses

psikologis yang dapat memodulasi nyeri dan digunakan sebagai terapi

analgesik. Efek tersebut ternyata merupakan hasil dari adanya stimulasi

dari korteks serebri yang akan memacu terjadinya stimulasi neuron pada

substansia nigra periaqueductal untuk menghambat neuron ordo kedua di

medulla spinalis.

Neuron pada substansia grisea periaqueductus memiliki reseptor

opioid endogen. Ada 3 kelompok opioid endogen yaitu enkephalin,

endorphin dan dynorphin yang ditemukan pada daerah substantia grisea

periaqueductus dan juga pada daerah rostral ventral medulla serta

medulla spinalis yang berperan pada modulasi nyeri. Derivat opium

seperti morfin dikenal sebagai anagetik yang kuat karena diterima oleh

reseptor yang sama dengan opioid endogen sehingga menghasilkan efek

modulasi nyeri. Neuron yang memiliki reseptor opioid tersebut akan

menghasilkan sinyal yang akan menghambat stimulasi neuron ordo

kedua pada medulla spinalis sehingga pelaporan adanya stimulus nyeri

ke korteks serebri akan berkurang dan menghasilkan efek analgesik.

1.5. Sistem somatomotorik Organisasi sistem somatosensorik dilakukan berdasarkan tingkat

pengontrolan oleh neuron motorik tingkat tinggi (upper motor neuron

(UMN): neuron corteks cerebri; ganglia basalis dan cerebellum) dan

neuron motorik tingkat rendah (lower motor neuron (LMN): kornu ventralis

medulla spinalis dan neuron motorik di batang otak) yang akan

dipengaruhi oleh adanya komando dari neuron yang lebih tinggi yang

menerima umpan balik dari sistem sensorik. Pada medulla spinalis

terdapat interneuron yang akan menjadi penghubung terjadinya refleks

yang merupakan hasil dari koordinasi gerak dari satu atau kedua

ekstremitas tubuh. Sistem motorik pada medulla spinalis juga akan

mengontrol otot dalam kontrol posisi tubuh, berjalan dan bernafas.

Korteks motorik terorganisir secara somatotopik yang berarti bahwa

setiap bagian dari efektor memiliki pusat kontrol yang berbeda pada

korteks cerebri. Ganglia basalis dan cerebellum merupakan daerah yang

penting pada proses pengontrolan gerakan. Pengontrolan gerakan

dilakukan tidak dengan mengontrol LMN dan sirkuit lokal namun dengan

cara mengirimkan impuls ke UMN lain. Sistem somatomotorik menerima

informasi dari system sensorik tentang keadaan lingkungan, posisi dan

orientasi tubuh dan ekstremitas serta tingkat kontraksi otot sehingga

dapat menyesuaikan dalam melakukan gerakan selanjutnya.

LMN akan mengirimkan akson yang membentuk sinapsis dengan

otot skelet. Pada ujung akson terjadi pengeluaran neurotransmiter yang

akan diterima oleh reseptor pada otot skelet. Efek dari ikatan

neurotransmitter dan reseptornya tersebut adalah terjadinya kontraksi otot

skelet. Pada medulla spinalis badan sel LMN terletak pada cornu ventralis

dan terorganisir secara somatotopik. Bagian medial mengandung motor

neuron yang menginervasi otot aksial atau proximal sedangkan bangian

lateral akan menginervasi otot yang lebih distal pada ekstremitas. Pada

tingkat ini juga terdapat sirkuit lokal yang akan menghubungkan system

sensorik degan neuron motorik pada tingkat yang sama.

Walaupun sirkuit lokal pada medulla spinalis dan batang otak

dapat mengontrol gerakan secara kasar, namun pengontrolan oleh UMN

tetaplah penting dalam memproduksi gerakan yang terkoordinasi secara

halus terutama pada otot-otot bagian distal ekstremitas, otot lidah dan

otot wajah yang penting dalam berperilaku sehari-hari. Akson pada dua

rangkaian jalur UMN akan mempengaruhi sirkuit lokal pada pada medulla

spinalis dan batang otak untuk memproduksi gerakan. Jalur pertama

berasal dari neuron di batang otak terutama pada nuklus vestibularis dan

formasi reticularis yang berpengaruh pada regulasi posisi tubuh. Formasi

reticularis terutama berperan penting pada kontrol feedforward posisi

tubuh seperti ketika ada gerakan yang akan mengantisipasi adanya

perubahan pada stabilitas tubuh. Neuron pada nukleus vestibularis yang

akan diproyeksikan ke medulla spinalis berperan dalam feedback

mekanisme regulasi posisi tubuh seperti memproduksi gerakan yang

ditimbulkan sebagai respon terhadap sinyal sensorik yang

mengindikasikan adanya perubahan posisi.

Jalur kedua pada UMN adalah yang berasal dari lobus frontalis

dan melibatkan proyeksi dari korteks motorik dan area premotor. Korteks

premotorik berperan dalam perencanaan dan pemilihan gerakan

sedangkan korteks motorik berperan dalam eksekusi rencana tersebut.

Selain langsung memberikan sinyal ke sirkuit lokal di medulla spinalis dan

batang otak, korteks motorik juga mempengaruhi gerakan dengan

memberikan sinyal secara tidak langsung melalui sinyal ke UMN di

batang otak (red nucleus dan formasi reticularis) yang kemudian akan

memberi pengaruh ke LMN.

Refleks

Setiap gerakan memerlukan kerja dari banyak otot skelet. Proses

menghubungkan kontraksi berbagai otot yang independen tersebut

sehingga mereka dapat bekerja menghasilkan suatu gerakan bersama

disebut kordinasi motorik. Koordinasi motorik terjadi dengan adanya

sirkuit yang menghubungkan sistem somasensorik dengan sistem

somatomotorik. Yang paling sederhana adalah refleks. Sirkuit saraf yang

bertanggungjawab pada refleks spinal ada pada medulla spinalis sendiri.

Refleks spinal juga sangat bermanfaat dalam diagnosis klinis karena

dapat digunakan untuk mengetahui adanya kelainan pada medulla

spinalis.

Penamaan refleks sering kurang sistematik. Refleks dapat

dinamakan dengan pusat refleks seperti refleks spinal atau refleks bulbar

(bulbus = batang otak). Kadang suatu refleks dinamakan sesuai dengan

stimulus yang menimbulkannya (seperti refleks regangan, refleks

nociceptive) atau sesuai dengan efektor refleks (seperti refleks fleksor,

refleks ekstensor). Nama organ yang diberi stimulus (refleks cornea,

refleks tendon) juga kadang digunakan untuk menyebut suatu refleks.

Refleks juga dapat dibagi mehjadi refleks monosinaptik dan refleks

polisinaptika. Refleks monosinaptika adalah refleks yang diproduksi oleh

sirkuit dua neuron dengan hubungan tunggal antara neuron sensorik

aferen dengan neuron motorik. Contohnya adalah refleks regangan.

Refleks regangan merupakan sirkuit monosinaptik dengan koneksi

antara serabut sensorik dari spindle otot dan motor neuron alpha yang

menginervasi otot yang yang sama atau yang sinergis. Cabang yang lain

akan mengeksitasi interneuron yang akan menginhibisi neuron motorik

yang menginervasi otot antagonis. Contoh yang paling dikenal adalah

refleks patella. Adanya pukulan pada tendon akan menghasilkan

regangan pada tendon otot ekstensor sendi lutut dan stimulus tersebut

akan dideteksi oleh reseptor sensorik pada otot yang akan mengirmkan

ke medulla spinalis. Pada medulla spinalis membentuk sinapsis dan

mengeksitasi neuron motorik yang akan menginervasi otot yang sama

(ekstensor). Neuron sensorik juga akan mengeksitasi interneuron yang

akan menginhibisi neuron motorik yang menginervasi otot antagonis

(fleksor). Hasilnya adalah stimulasi kontraksi otot ekstensor dan inhibisi

kontraksi otot fleksor.

Sebagian besar refleks merupakan refleks polisinaptika

melibatkan satu atau lebih interneuron yang menerima input dari lebih

dari satu sumber. Contohnya adalah refleks fleksor. Refleks fleksor

distimulasi oleha danya stimulus nyeri. Adanya stimulus nyeri pada kaki

kanan misalnya akan dikirimkan ke medulla spinalis dan mengeksitasi

interneuron pada sisi ipsilateral yang kemudian akan menginhibisi neuron

motorik yang menginervasi otot ekstensor ipsilateral dan mengeksitasi

neuron motorik yang menginervasi otot fleksor ipsilateral. Cabang neuron

sensorik akan mengeksitasi interneuron pada sisi kontralateral yang akan

mengeksitasi neuron motorik yang menginervasi otot ekstensor

kontralateral dan menginhibisi neuron motorik yang menginervasi otot

fleksor kontralateral. Hasilnya adalah terangkatnya kaki kanan dan

ekstensi sendi lutut kaki kiri untuk memberikan topangan yang kuat bagi

tubuh supaya tidak jatuh karena terangkatnya kaki kanan. Adanya

interneuron yang menerima input dari banyak sumber memungkinkan

terjadinya modifikasi dari otak dan input aferen lain yang dapat

memodifikasi ekspresi refleks. Modulasi dari supraspinalis akan membuat

ekspresi refleks tidak terjadi. Sebagian besar serabut saraf yang berasal

dari supraspinal akan membentuk sinapsis dengan interneuron termasuk

traktus pyramidalis sehingga akan dapat mengkoordinasikan gerakan

yang diinervasi oleh motor neuron pada level tersebut lebih baik

dibandingkan bila langsung membentuk sinapsis dengan neuron motorik

itu sendiri.

Ganglia basalis

Ganglia basalis merupakan istilah yang merujuk pada daerah

yang luas dan berbeda secara fungsional yang terdapat pada daerah

cerebrum bagian dalam. Ganglia basalis merupakan substansia grisea

pada cerebrum diluar korteks cerebri. Neuron yang memiliki fungsi dalam

kontrol motorik terdapat pada corpus striatum dan globus pallidus. Corpus

striatum yang merupakan daerah yang terluas dan dapat dibagi menjadi

caudate dan putamen. Dua daerah tambahan yaitu substansia nigra pada

midbrain dan nukleus subthalamik pada thalamus juga merupakan daerah

yang terkait dengan fungsi ganglia basalis sehingga juga akan diikutkan

dalam pembahasan. Daerah-daerah tersebut akan membentuk sirkuit

subcortikal yang akan menghubungkan korteks motorik dengan neuron

UMN di batang otak. Neuron pada sirkuit ini akan memberikan sinyal

sebagai antisipasi suatu gerakan dan efeknya pada UMN akan diperlukan

dalam inisiasi gerakan volunter. Kontribusi basal ganglia pada kontrol

motorik terlihat dari adanya defisit yang merupakan hasil dari kerusakan

pada komponennya Jika ada kerusakan pada ganglia basalis maka

pasien tersebut tidak dapat mengkoordinasi mulainya gerakan baru dan

selesainya gerakan sebelumnya.

Sirkuit dasar pada ganglia basalis adalah serabut saraf dari

korteks motorik akan mengeksitasi neuron di corpus striatum yang

kemudian megirim sinyal inhibisi ke globus pallidus dan substansia nigra

pars reticulata. Neuron dari kedua daerah tersebut akan mengimkan

sinyal inhibisi ke thalamus yang justru akan mengirim sinyal eksitasi ke

korteks motorik. Neuron eferen dari ganglia basalis mempengaruhi UMN

pada korteks dengan membuat gerbang informasi yang menyeleksi

impuls melalui relai dari thalamus.

Dalam keadaan tidak ada gerakan maka maka neuron pada

striatum tidak emndapat input dari korteks. Dalam keadaan ini neuron

globus pallidus memproduksi sinyal inhibitorik yang akan menghambat

penerusan sinyal dari neuron eksitatorik pleh neuron pada ventral lateral

dan anterior (VA/VL) thalamus. Bil'a ada gerakan tubuh maka neuron

korteks motorik akan memberikan sinyal juga ke neuron pada striatum.

Jika neuron pada striatum tereksitasi maka akan timbul inhibisi terhadap

neuron di globus pallidus sehingga tidak akan menginhibisi neuron VAA/L

thalamus (disinhibisi). Dengan demikian neuron di thalamus tersebut

dapat meneruskan sinyal dari neuron eksitatorik sehingga terjadi eksitasi

neuron pada korteks motorik yang kemudian dapat memproduksi sinyal

ke LMN sehingga akan terjadi gerakan. Disfungsi ganglia basalis akan

menyebabkan hilangnya inhibisi normal pada keadaan tidak ada gerakan

volunter. Hal tersebut menimbulkan eksitabilitas berlebihan pada UMN

sehingga terjadi gerakan involunter yang dapat diamati sebagai gejala

kelainan pada ganglia basalis seperti pasien yang menderita penyakit

Hutington dan Parkinson.

Cerebellum

Cerebellum terdiri dari korteks dan medulla. Pada korteks terdapat

3 lapisan yaitu stratum moleculare yang berisi neuron stelatus dan neuron

basket disamping sinaosis yang dibentuk oleh dendrit sel Purkinje dengan

serabut dari climbing fibers dan serabut paralel dari sel granular.

Dibawahnya terdapat stratum sel Purkinje yang berisi satu lapis badan sel

Purkinje. Di bawah lapisan tersebut terdapat lapisan tebal sel granular

yang meurpakan neuron berukuran kecil. Selain neuron pada lapisan

granular semua neuron yang badan selnya ada di korteks cerebellum

merupakan neuron yang bersifat inhibitorik. Pada medulla cerebellum

terdapat substansia alba yang berisi serabut saraf dan pada pangkal

cerebellum terdapat kumpulan badan sel neuron yang disebut deep

cerebellar nuclei yang merupakan sumber output dari cerebellum. Deep

cerebellar nuclei menerima inout dari sel Purkinje.

Cerebellum menerima input dari daerah korteks cerebri yang

merencanakan dan menginisiasi gerakan yang kompleks. Cerebellum

juga menerima inervasi dari sistem sensorik yang memonitor gerakan.

Adanya pengaturan tersebut menjadikan cerebellum menjadi pusat

koordinasi motorik dengan adanya informasi dari gerakan yang sedang

dilakukan dan yang akan dilakukan sehingga akan mengurangi terjadinya

kesalahan dalam memproduksi gerakan selanjutnya.

Proses belajar motorik terjadi karena adanya climbing fibers yang

datang dari nukleus olivarius inferior yang membuat kontak dengan

dendrit sel Purkinje di korteks cerebellum. Informasi dari climbing fibers

memodulasi keefektivan input sekunder ke sel Purkinje yang datang dari

serabut paralel sel granular. Sel granular menerima input tentang gerakan

yang akan dilakukan melalui mossy fibers dari berbagai sumber termasuk

dari jalur cortico-ponto-cerebelar. Output dari cerebellum berasal dari sel

Purkinje dengan relai informasi ke deep cerebellar nuklei dan diteruskan

ke berbagai upper motor neuron yaitu red nukleus, nukleus vestibularis,

colliculus superior, formasi reticularis dan korteks motorik via relai di

thalamus.

1.6. Deteksi stimulus kimiawi Stimulus kimiawi dideteksi oleh suatu reseptor khusus. Disini akan

dibicarakan sistem olfaktorius dan sistem gustus.

Pembauan dideteksi oleh sel-sel olfaktorius yang merupakan

bagian dari epitel olfaktorius pada daerah atap rongga hidung. Sel

olfaktorius merupakan modifikasi neuron yang memiliki reseptor spesifik

terhadap molekul odoran tertentu. Ikatan antara reseptor dengan ligannya

akan menyebabkan protein G heterotrimerik di sitoplasma menempel

pada sisi sitoplasmik reseptor dan teraktifkan. Protein G yang aktif akan

menyebabkan aktifnya enzim efektor adenylate siklase yang akan

mengkatalisis perubahan ATP menjadi cAMP yang berfungsi sebagai

second messenger untuk membuka kanal kation. Masuknya kation ke

dalam sitoplasma sel olfaktorius menyebabkan terjadinya depolarisasi

yang akan memicu potensial aksi hingga ke ujung akson sel olfaktorius

pada bulbus olfaktorius.

Pengecapan diterima oleh sel gustus yang terdapat pada gemma

gustatoria pada papilla lidah. Sel-sel tersebut juga memiliki mikrovilli yang

kaya dengan reseptor spesifik terhadap molekul-molekul kimiawi. Setiap

molekul kimiawi memiliki reseptor ynag spesifik. Asam dan asin akan

dideteksi dengan reseptor, yang sekaligus berfungsi sebagai kanal ion

dan menyebabkan masuknya ion Na+ ke dalam sitoplasma. Rasa pahit

dan manis diterima oleh reseptor yang akan berikatan dengan protein G

heterotrimerik dan akan mengaktifkan enzim efektor yang menghasilkan

second messenger yang kemudian akan mempengruhi terbuka kanal ion

Na dan menyebabkan depolarisasi sel gustus. Depolarisasi sel gustus

akan menyebabkan pengeluaran neurotransmiter pada bagian basal sel

yang kaya denga akhiran saraf.

Rasa pedas tidak dideteksi oleh sel gustus melainkan oleh akhiran

saraf bebas terutama pada cabang-cabang saraf cranial nervus

trigeminalis (n V). Zat yang menimbulkan rasa pedas misalnya capsaicin

pada cabai akan membuka reseptor yang sekaligus berfungsi sebagai

kanal ion. Kanal ion ini juga dapat dibuka dengan suhu tinggi dan juga

oleh zat dengan keasaman tinggi.

1.7. Mata dan dasar fungsi penglihatan Penglihatan merupakan reseptor sensasi yang penting bagi

manusia. Organ penglihatan kita adalah mata, Sebagian besar persepsi

dari lingkungan kita terima dari cahaya yang masuk ke mata kita. Mata

juga dapat membedakan warna. Sistem visual kita mampu beradaptasi

pada perubahan ekstrem intesitas cahaya supaya kita dapat melihat

dengan jelas. Selain bola mata ada struktur tambahan seperti keiopak

mata, glanduia lacrimaiis dan otot-otot mata yang akan membantu

menunjang fungsi bola mata dalam menerima cahaya. Dinding bola mata

dibedakan menjadi 3 bagian. Bagian paling luar adalah sclera yang

merupakan jaringan ikat fibrosa. Pada bagian luar bola mata sclera

berlanjut menjadi kornea. Bagian tengah dinding bola mata merupakan

struktur yang kaya dengan pigmen dan pembuluh darah dan secara

keseluruhan dinamakan uvea. Uvea terdiri dari 3 struktur dari depan ke

belakang yaitu iris, corpus ciliaris dan choroid. Bagian paling dalam dari

bola mata adalah retina. Cahaya yang sampai ke mata akan masuk ke

dalam bola mata melalui kornea, cairan humor aqueous melalui pupil

melewati lensa dan corpus vitreus hingga sampai ke retina, bagian bola

mata yang memiliki sel yang akan dapat mengubah cahaya menjadi

impuls saraf.

Retina terdiri dari lapisan-lapisan sel. Lapisan paling luar dibentuk

oleh sel epitel pigmen yang berbatasan dengan choroid. Selanjutnya

terdapat sel fotoreseptor, sel interneuron dengan sel utamanya sel bipolar

dan sel ganglion yang ada di lapisan terdalam. Cahaya yang masuk akan

diterima oleh reseptor yang terdapat pada sel fotoreseptor kemudian akan

diubah menjadi impuls saraf yang kemudian akan mengubah banyaknya

neurotransmitter yang dikeluarkan oleh sel fotoreseptor. Neurotransmiter

tersebut akan diterima oleh sel bipolar dan perubahan potensial membran

akan membuat terjadinya perubahan neurotransmitter yang dikeluarkan

oleh sel bipolar yang akan diterima oleh reseptor pada sel ganglion.

Akson pada sel ganglion akan meneruskan impuls saraf ke otak. Pada

lapisan interneuron terdapat sel amakrin dan sel horizontal yang akan

memodifikasi banyaknya impuls saraf yang diterima oleh sel bipolar dan

sel ganglion. Akson sel ganglion akan terkumpul sebagai n. opticus (n. II)

dan mengirimkan informasi ke otak.

Sel fotoreseptor ada dua macam yaitu sel konus dan sel basilus.

Keduanya memiliki bada sel dan akson yang pendek pada segmen

internalnya. Keduanya juga memiliki reseptor cahaya pada segmen luar

yang mengandung derivat aldehyde vitamin A yaitu retinal yang berikatan

dengan protein opsin yang berbeda. Pada segmen eksternal juga

terdapat struktur khusus yang membedakan kedua sel fotoreseptor

tersebut. Sel basilus memiliki segmen luar berbentuk batang yang

memiliki diskus-diskus yang dibatasi membran pada sitoplasma segmen

luar tersebut. Reseptor yang menerima sinyal cahaya merupakan protein

transmembran yang ada pada membran diskus-diskus tersebut. Sel

konus memiliki bentuk kerucut pada segmen luar dan tidak memiliki

diskus pada sitoplasma. Reseptor cahaya terletak pada membran

segmen luar yang berkelok-kelok sangat rapat. Kedua sel fotoreseptor

tersebut juga memiliki reseptor yang berbeda. Sel basilus hanya memiliki

satu macam protein pada reseptor yaitu rhodopsin yang akan mendeteksi

cahaya akromatik alias hitam putih. Sebaliknya sel konus teridiri dari 3

macam sel yang memiliki pigmen pembentuk reseptor yang berbeda-

beda dan akan menerima cahaya dengan panjang gelombang tertentu

saja. Hal ini menyebabkan sel konus berfungsi dalam mendeteksi warna.

Sel fotoreseptor memiliki kanal-kanal ion Na+ pada membran

segmen luarnya. Dalam keadaan gelap kanal ion Na+ ini akan terbuka

karena terdapat banyak cGMP yang akan membuka kanal ion tersebut.

Masuknya ion Na+ ke sitoplasma melalui kanal ion yang terbuka tersebut

membuat sel fotoreseptor dalam keadaan depolarisasi. Depolarisasi yang

terjadi akan diteruskan ke ujung akson dengan proses pengeluaran

neurotransmitter ke celah sinaptia yang dibentuk antara fotoreseptor

fdengan sel bipolar. Bila cahaya masuk ke mata dan mencapai retina

maka cahaya akan membuat perubahan konfigurasi molekul retinal dari

11-cis-retinal ke frans-retinal. Perubahan ini membuat reseptor

transmembran tersebut berikatan dengan protein G heterotrimerik pada

sel fotoreseptor yang dikenal dengan nama transducin. Pengaktifan

transducin membuat subunit alfanya mengaktifkan enzim

phosphodiesterase (PDE) yang akan menghidrolisa cGMP. Akibatnya

dalam keadaan terang kadar cGMP menurun sehingga kanal ion Na+

tertutup. Kurangnya pemasukan ion Na+ akan membuat sel fotoreseptor

dalam keadaan hiperpolarisasi dan pengeluaran neurotransmitter pada

ujung aksonnya akan berkurang. Sel bipolar memiliki reseptor yang

berbeda-beda sehingga pengeluaran neurotransmitter dari sel

fotoreseptor akan menghasilkan efek inhibitorik pada satu sel bipolar dan

menghasilkan efek eksitatorik pada sel bipolar lain. Sehingga satu sel

bipolar akan mengalami depolarisasi dalam keadaan gelap dan

hiperpolarisasi dalam keadaan terang sedangkan pada sel bipolar lain

akan berlaku sebaliknya. Dengan demikian kejelasan penglihatan juga

ditentukan pada adanya kontras obyek yang dilihat. Kita tidak dapat

melihat dengan jelas bila cahaya yang masuk ke mata terlalu terang dan

tidak menimbulkan kontras obyek yang dilihat bukan?

Untuk mendapatkan sensasi penglihatan yang paling jelas kita

harus memfokuskan cahaya supaya jatuh tepat pada fovea centralis di

retina. Mengapa? Apa yang disebut bintik buta? Dimana dan bagaimana

metabolisme vitamin A yang akan dugunakan sebagai bagian reseptor

penerima stimulus cahaya pada sel fotoreseptor?

1.8. Telinga dan dasar fungsi pendengaran Fungsi pendengaran mengubah gelombang suara menjadi pola

aktivitas saraf yang dapat diinterpretasikan dalam usapaya mendeteksi

keadaan lingkungan dan menjadi alat komunikasi antar manusia. Manusia

mendeteksi gelombang suara dengan frekwensi 20 Hz hingga 20 kHz.

Telinga dapat dibedakan menjadi tiga kompartemen yaitu telinga

luar, telinga tengah dan telinga dalam. Telinga luar terdiri dari daun

telinga, saluran telinga luar dan membrana tymphani. Auricula memiliki

inti berupa kartilago elastis yang diselubungi dengan kulit. Binding saluran

telinga luar terbentuk dari kartilago elastis pada sepertiga bagian luarnya

dan tulang pada duapertiga bagian dalamnya. Struktur telinga luar akan

meningkatkan tekanan gelombang suara menjadi 30 hingga 100 kali pada

frekwensi sekitar 3 kHz. Amplifikasi ini membuat manusia menjadi

sensitive terhadap gelombang suara pada frekwensi tersebut.

Telinga tengah membuat gelombang suara berubah menjadi

getaran yang nantinya akan diteruskan ke cairan yang ada pada telinga

dalam. Pada telinga tengah terjadi dua proses mekanis yang akan

meningkatkan kekuatan getaran. Pertama hal ini terjadi dengan adanya

penerusan getaran dari membrana tympani yang relatif lebar ke

membrana pada fenestra ovale yang relatif sempit. Hal lain adalah

adanya lever action dari tulang-tulang pendengaran. Karena tulang

cranial dan jaringan disekitar cochlea juga dapat meneruskan getaran

maka kerusakan pada telinga tengah masih dapat digantikan walaupun

tidak sempurna dengan adanya getaran melalui struktur di sekeliling

cochlea. Misalnya ketika ada garputala yang digetarkan dan ditempelkan

ke kepala maka kita akan merasakan sensasi mendengar nada tertentu

sesuai frekwensi yang dihasilkan getaran garputala tersebut bila fungsi

telinga dalam masih baik.

Telinga dalam memiliki cochlea yang merupakan tempat

perubahan getaran yang dihasilkan gelombang suara menjadi impuls

saraf. Cochlea berasan dari bahasa latin yang berarti siput. Struktur ini

berukuran kecil lebarnya sekitar 10 mm yang berbentuk seperi rumah

siput. Sebenarnya cochlea merupakan suatu tabung yang bila

dipanjangkan tidak dilingkarkan akan berukuran sekitar 35 mm. Fenestra

ovale dan fenestra rotundum berada pada pangkal tabung tersebut.

Ruangan di dalam cochlea dibagi menjadi 3 ruangan oleh adanya

membrana vestibularis dan membrana basilaris. Ketiga ruangan tersebut

adalah scala vestibuli, scala tympani dan scala media. Scala venstibuli

dan scala tympani berisi cairan perilimfe yang memifiki komposisi ion

seperti cairan ekstraselular pada umumnya sedangkan scala media

mengandung endolimfe yang memiliki kandungan K+ lebih tinggi dari

cairan ekstraselular. Endolimfe diproduksi dengan adanya sel-sel pada

stria vaskularis di dinding scala media yang memiliki pompa Kyang akan

mengeluarkan K+ dari sitoplasmanya.

Pada ujung cochlea terdapat celah yang menghubungkan antara

scala vestibuli dan scala tympani yang disebut helicotrema. Dengan

adanya struktur seperti diatas maka getaran yang sampai pada fenestra

ovale akan diteruskan menjadi getaran cairan pada scala vestibuli melalui

helicotrema diteruskan ke scala tympani dan menyebabkan penonjolan

keluar pada fenestra rotundum. Getaran pada scala tympani akan

menyebabkan getaran pada membrana basilaris dan organon Corti di

atasnya.

Organon Corti merupakan struktur epitel sensorik dengan sel

rambut sebagai sel reseptor sensorik dan sel-sel penyokong. Daerah

basal sel epitel tersebut berada pada arah membrana basilaris dan scala

tympani sedangkan daerah apicalnya berada didalam cairan pada scala

media. Sel rambut seperti namanya memiliki rambut-rambut yang

merupakan mikrovili pada daerah apicalnya. Microvili tersebut tidak sama

tinggi melainkan memiliki tinggi yang berjenjang dari yang paling tinggi

hingga yang paling pendek. Rambut yang paling panjang dapat juga

berupa cilia namun pada individu dewasa cilia ini kadang menghilang.

Mikrovili-mikrovili tersebut terhubung satu sama lain menurut urutan

tingginya dengan suatu struktur pegas pada membran yang berhubungan

dengan struktur yang merupakan penutup suatu kanal ion K. Microvilli

tersebut berdekatan dengan suatu membrana gelatinosa yang disebut

membrana tektorial.

Adanya getaran pada membrana basilaris akan menyebabkan

gesekan antara mikrovilli dan membrana tektorial sehingga menyebabkan

kanal ion K+ pada membran mikrovili sel rambut terbuka. Terbukanya

kanal ion tersebut akan membuat ion K+ pada endolimfe masuk ke dalam

sitoplasma sel rambut dan menyebabkan depolarisasi yang diikuti dengan

pelepasan neurotransmitter pada daerah basal sel rambut tersebut.

Neurotransmitter yang dilepaskan ke celah sinaptika akan diterima oleh

reseptor pada ujung saraf yang badan selnya ada pada ganglion spiralis

pada cochlea.

Informasi dari cochlea akan diteruskan memalui saraf sensorik

auditorik yang berjalan sebagai bagian dari n. VIII dengan badan sel pada

ganglia spiralis ke nukleus cochlearis pada batang otak. Dari nucleus

cochlearis berjalan serabut saraf ke nukleus olivarius superior baik pada

sisi ipsilateral maupun pada sisi kontralateral. Pada nukleus olivarius

superior inilah terjadi pengintegrasian informasi dari telinga kanan dan

kiri. Sebagian besar serabut saraf dari nukleus olivarius superior akan

menuju neuron pada coliculus inferior pada batang otak yang kemudian

akan meneruskan impuls saraf ke thalamus sebelum sampai pada

korteks auditor! pada gyrus temporalis superior.

1.9. Sistem vestibularis Sistem vestibularis memberikan sensasi keseimbangan dan

informasi tentang posisi tubuh yang memungkinkan terjadinya gerakan

kompensatorik sebagai respon adanya gerakan tubuh sendiri maupun

dorongan dari kekuatan luar. Bagian perifer sistem vestibularis

merupakan bagian dari telinga dalam. Sistem vestibularis uga merupakan

komponen kunci dalam terjadinya refleks posisi tubuh da gerakan mata.

Jika sistem ini terganggu maka keseimbangan, kontrol gerakan mata

ketika kepala sedang bergerak dan orientasi ruangan akan juga

terganggu. Evaluasi kerusakan sistem vestibularis akan berguna dalam

mengevauasi adanya kelainan pada batang otak yang dapat dilakukan

pada pasien koma sekalipun karena sirkuit dari sistem vestibularis

meliputi berbagai daerah pada batang otak.

Reseptor sistem vestibular terletak pada organ otolith dan canalis

semicircularis pada telinga bagian dalam dan memberikan informasi

tentang gerakan dan posisi tubuh. Organ otolith memberikan informasi

yang diperlukan tentang pengukuran sikap tubuh pada otot-otot somatic

khususnya pada otot-otot axial ketika kepala dimiringkan pada berbagai

arah atau sedang dalam gerakan linear. Informasi ini merupakan hasil

dari adanya kekuatan linear pada kepala yang berkembang melalui efek

static dari gaya gravitasi atau dari gerakan translasi. Kanalis

semisircularis memberikan informasi tentang gerakan totasional pada

kepala. Jnforamsi tersebut menghasilkan adanya gerakan refleks yang

akan mengubah mata, kepala dan badan selama aktivitas motorik. Input

dari organ vestibularis diintegrasikan dengan input dari sistem sensorik

visual dan somatic untuk memperoleh persepsi posisi tubuh dan orientasi

pada lingkungan.

Organ otolith

Ada 2 organ otolith yaitu utriculus dan sacculus. Kedua organ ini

memiliki epithel sensorik yaotu macula yang terdiri dari sel rambut dan

sel-sel penyokong. Di atas lapisan sel tersebut terdapat lapisan

gelatinosa dan diatasnya terdapat membrana otolith yang terdiri dari

kristal-kristal kalsium karbonat (otoconia). Otoconia membuat membran

otolith tersebut lebih berat dari cairan yang ada disekitarnya. Ketika

kepala berubah posisi secara linear maka gravitasi membuat membrana

otolith bergeser secara relatif dari epithelium sensorik. Hasilnya gesekan

sel rambut dengan membrana gelatinosa akan terjadi dan membuat kanal

ion pada mikrovili sel rambut terbuka. Seperti pada cochlea maka cairan

yang ada pada daerah sekeliling macula adalah endolimfe. Terbukanya

saluran ion akan membuat ion K+ masuk kedalam sitoplasma sel rambut

dan menyebabkan depolarisasi. Depolarisasi sel rambut akan

menyebabkan pelepasan neurotransmitter pada daerah basal sel rambut

yang akan diterima oleh ujung saraf vestibularis dan dikirimkan sebagai

impuls saraf ke otak.

Kanalis semisirkularis

Organ otolith berfungsi mendeteksi gerakan linear sedangkan

kanalis semisirkularis mendeteksi adanya gerakan rotasional pada

kepala. Ada 3 kanalis semisirkularis dan ketiganya memiliki pelebaran

pada daerah pangkalnya yang disebut ampulla yang juga memiliki

epitelium sensorik seperti macula pada organ otolith. Diatas epithelium

sensorik pada ampulla terdapat juga membrana gelatinosa yang disebut

cupula yang membatasi ruangan di dalam ampulla sehingga cairan

endolimfe didalamnya tidak dapat keluar dari satu kanalis semisirkularis.

Karena itu cupula justru akan berubah bentuk bila ada gerakan cairan

endolimfe di dalam canalis semisirkularis. Ketika ada gerakan cairan

endolimfe maka kekuatan gerakan cairan tersebut akan mendorong

cupula sehingga akan membuat gesekan antara cupula dengan

sel'rambut dibawahnya. Seperti pada cochlea dan organ otolith gesekan

sel rambut akan membuat kanal K+ terbuka, depolarisasi sel rambut dan

pengiriman pesan ke otak. Ada 3 kanalis semisirkularis yaitu kanalis

horizontal, superior dan posterior yang masing-masing tegak lurus satu

sama lain. Gerakan rotasional pada satu arah akan membuka kanal ion

pada sel rambut tertentu yang akan mengeksitasi serabut saraf yang

merepresentasikan arah gerakan kepala tersebut sehingga akan dapat

diterjemahkan di sistem saraf pusat.

Jalur vestibularis ke sistem saraf pusat

Serabut saraf yang melaporkan sensasi vestibularis dari perifer

adalah cabang vestibularis dari saraf cranial ke delapan dengan target

pada batang otak dan cerebellum. Nervus vestibularis merupakan neuron

bipolar yang badan selnya berada pada ganglion nervus vestibularis.

Bagian distalnya menginervasi canalis semisirkularis dan organ otolith

sedangkan prosesus centralisnya berjalan pada nervus VIII ke nukleus

vestibularis dan cerebellum. Nukleus vestibularis merupakan pusat

integrasi karena menerima masukan dari cerebellum, sistem

somatosensorik dan sistem sensorik visual sehingga dapat

mengkoordinasi gerakan kepala dan mata. Neuron pada nukleus

vestibularis memberikan sinyal ke thalamus yang akan meneruskan sinyal

ke korteks vestibularis pada gyrus postcentralis.

3. PRAKTIKUM

1.1. Praktikum Anatomi: Sistem Saraf Pusat

1.2. Praktikum Anatomi: Sistem Saraf Tepi

1.3. Praktikum Faal: Refleks

1.4. Praktikum Anatomi: Mata dan Telinga

1.5. Praktikum Faal: Visus dan sensasi taktil

4. SEMINAR MAHASISWA

Seminar mahasiswa dilakukan setiap hari Sabtu dari minggu pertama

hingga minggu ke enam. Setiap minggu ada wakil dari 4 hingga 6 kelompok

mahasiswa yang akan mepresentasikan suatu topik yang terkait dengan modul

yang dipelajari pada minggu tersebut. Satu kelompok lain akan bertugas sebagai

panitia. Wakil dari satu kelompok panitia bertugas sebagai moderator dan penulis

pada seminar ini. Jadwal presentasi masing-masing kelompok diundi pada

minggu pertama.

Topik yang akan dipresentasikan ditetapkan pada pertemuan wakil-wakil

kelompok setiap hari Selasa yang dipandu oleh salah seorang dosen anggota

Tim Koordinasi Blok (TKB jaga). Wakil kelompok mahasiswa adalah ketua dan

penulis pada diskusi kelompok kecil hari Senin. Setiap kelompok dapat

mengusulkan topik presentasi sesuai dengan tujuan belajar yang ditetapkan

kelompok tersebut. TKB jaga akan membantu mahasiswa merumuskan topik

presentasi berdasarkan masukan yang didapat dari pertemuan dosen pakar

supaya tidak terlalu jauh dari tujuan instruksional. Keputusan topik dan

pembagian tugas antar kelompok diambil dengan persetujuan forum rapat

seminar tersebut. Setiap kali seminar tim dosen pakar pada modul yang

bersangkutan akan diundang.

Setiap presentasi merupakan tugas kelompok yang juga akan dinilai. Satu

orang wakil kelompok akan mempresentasikan hasil belajar kelompok tersebut

dan anggota kelompok yang lain membantu menjawab bila ada pertanyaan.

Setiap kelompok melakukan presentasi selama 20 menit dilanjutkan diskusi

selama 10 menit. Dosen pakar tidak akan mengajar namun hanya akan

menggarisbawahi hal-hal yang penting, meluruskan pemahaman yang kurang

dan menjawab pertanyaan mahasiswa yang tidak dapat dijelaskan oleh

mahasiswa lain pada kelas tersebut serta memberikan stimulasi pada mahasiswa

untuk dapat mempelajari lebih lanjut topik yang terkait dengan topik yang

didiskusikan. Kelompok yang menjadi panitia dibantu oleh kelompok yang

presentasi akan membuat laporan seminar mingguan tersebut. Dengan adanya

seminar mahasiswa mingguan ini diharapkan akan memberi pengalaman pada

mahasiswa untuk lebih bergairah mencari sumber belajar sendiri,

mempersiapkan dan melakukan presentasi yang kreatif, dan berdiskusi secara

ilmiah. Selain itu kelompok yang berkesempatan menjadi panitia seminar

mingguan akan mendapat pengalaman mengorganisasi suatu acara ilmiah.

Setiap kelompok mahasiswa akan diberi bantuan dana untuk

mempersiapkan presentasi pada seminar mahasiswa yang dapat digunakan

untuk mencari sumber-sumber referensi dari internet dan buku teks di

perpustakaan serta mempersiapkan presentasi dengan tayangan audiovisual

yang menarik. Setiap kelompok panitia juga akan diberi dana untuk membuat

pengumuman dan undangan seminar serta mempersiapkan laporan seminar.

Laporan seminar disimpan pada disket yang diserahkan pada TKB serta juga

disebarkan melalui milis blok 3.

Rencana Jadwal Seminar Mahasiswa

Kelompok Minggu 1:

Seminar 1

Minggu 2:

Seminar 2

Minggu 3:

Seminar 3

Minggu 4:

Seminar 4

Minggu 5:

Seminar 5

Minggu 6:

Seminar 6

A Presentasi Presentasi Panitia

B Presentasi Presentasi

C Presentasi Panitia Presentasi

D Presentasi Presentasi

E Presentasi Panitia

F Presentasi Presentasi

G Presentasi Presentasi

H Presentasi Presentasi

I Presentasi Presentasi

J Presentasi Panitia Presentasi

K Presentasi Presentasi

L Presentasi Presentasi

M Presentasi Panitia Presentasi

N Presentasi Presentasi

O Presentasi Presentasi

P Panitia Presentasi Presentasi

Jadwal kelompok A,B,C dst. diundi dari 16 kelompok yang ada. Kelompok

yang bertugas sebagai panitia bertugas untuk memimpin jalannya rapat seminar

yang akan menetapkan topik dan menetapkan urutan dan topik pembicara,

mengundang dosen pakar, membuat pengumuman acara seminar, menjadi

moderator dan penulis, mengatur jalannya seminar dan mengkoordinasi

pembuatan laporan seminar. Presentasi kelompok dilakukan selama 20 menit

dengan 10 menit diskusi. Modul saraf dan indera dijadwalkan pada minggu ke 3

dan ke 4. Sebagai tambahan mahasiswa, tutor, dosen pakar dan TKB akan

tergabung dalam mill's blok 3 sehingga diharapkan akan memfasilitasi terjadinya

diskusi diluar kegiatan terjadwal melalui internet.

Evaluasi 1. Skor tutorial dan seminar mahasiswa 20%

2. Skor praktikum 20%

3. Skor ujian akhir 60%

Ujian akhir dan penilaian modul sistem saraf ini termasuk dalam evaluasi dari

blok 3.

Bahan, sumber informasi dan referensi 1. Moore, KL. Clinically Oriented Anatomy. 3rd ed. Williams & Wilkins. 1992

2. Guyton AC and Hall AJ. Textbook of Medical Physiology. 9th ed. WB

Saunders Co. 1996.

3. Granner DK, Murray Rk, Mayer PA Rodwell VW. Harper's Biochemistry.

24th ed. Appleton and Lange. 1996

4. Junqueira LC, Carneiro J and Kelly RO. Basic Histology 7th ed. Appleton

and Lange 1995.

5. Petunjuk Praktikum Anatomi; Bagian Anatomi Fakultas Kedokteran UGM

6. Petunjuk Praktikum Fisiologi; Bagian Fisiologi Fakultas Kedokteran UGM

7. Petunjuk Praktikum Biokimia; Bagian Biokimia Fakultas Kedokteran UGM

8. Kompendium dan Petunjuk Praktikum Histologi, Bagian Histologi Fakultas

Kedokteran UGM

9. Sumber-sumber belajar lain