DASAR-DASAR SISTEM SYARAF DAN JARINGAN SYARAF

Sistem syaraf bertanggung jawab dalam mempertahankan

homeostasis tubuh (kesetimbangan tubuh, lingkungan internal tubuh stabil)

Fungsi utamanya adalah untuk:

Memonitor

Mengintegrasikan* informasi yang ada di lingkungan sekitar

Menanggapi

*Proses interpretasi intput sensorik dan pembuatan keputusan

Organisasi sistem syaraf

Secara ANATOMIK, dibagi menjadi:

1. Sistem syaraf pusat: otak

sumsum tulang belakang

2. Sistem syaraf perifer: syaraf kranial

syaraf spinal

ganglia

Secara FUNGSIONAL, dibagi menjadi:

Sensorik (afferen) --> membawa impuls ke SSP

Motorik (efferen) --> membawa impuls dari SSP

sistem somatik (sadar) --> mempersyarafi otot rangka

sistem otonom (tak sadar) --> mempersyarafi otot polos dan jantung

kelenjar

HISTOLOGI SISTEM SYARAF

Sel penunjang (neuroglia) --> - segregasi dan insulasi neuron

- membantu neuron (sehat, tumbuh)

Sel penunjang pada CNS: astrosit, mikroglia, sel ependimal, oligodendrit

Sel penunjang pada PNS: sel Schwann, sel satelit

Neuron (awas nefron !)

Badan sel (akson); perpanjangan sitoplasmik (dendrit)

Satu bundel serabut syaraf-> traktus (CNS)

Sekelompok badan sel -> nukleus (CNS)

ganglion (PNS)

Badan sel merupakan pusat biosintesis (dan reseptif) neuron. Badan sel berada

di CNS, hanya beberapa saja yang terdapat pada ganglia

Beberapa neuron memiliki banyak dendrit, yaitu situs reseptif penghubung

sinyal dari neuron lain ke badan sel syaraf. Semua neuron memiliki satu akson,

yang membangkitkan dan menghantarkan impuls syaraf menjauhi badan sel.

Ujung akhir sel syaraf membebaskan neurotransmiter.

Transport sepanjang akson terjadi melalui mekanisme yang berbeda

-> proses dua arah yang tergantung pada ATP, yang memindahkan partikel,

neurotransmiter, dan enzim ke arah ujung akson dan menghantarkan zat yang

akan diuraikan kembali ke badan sel. Dalam proses ini terlibat mikrotubul,

mikrofilamen dan protein motor

Serabut syaraf berukuran besar (akson) memiliki myelin. Selubung myelin

terbentuk oleh sel Schwann (PNS), dan oleh oligodendrit (CNS). Selubung ini

memiliki celah (nodus Ranvier). Serabut yang tak bermyelinasi dikelilingi oleh

sel penunjang, tapi tidak terjadi proses penyelubungan membran.

Secara anatomik, neuron digolongkan sesuai dengan jumlah perpanjangan yang

keluar dari badan sel:--> multipolar, bipolar, atau unipolar.

Secara fungsional, neuron diklasifikasikan menurut arah penghantaran impuls

syaraf. Neuron sensorik menghantarkan impuls ke SSP, neuron motorik

menghantarkan impuls menjauhi SSP, dan interneuron (neuron asosiasi)

memperantarai neruon sensorik dan motorik.

Dilarang Ngantoek !

Neurofisiologi

Prinsip dasar listrik

Ukuran energi potensial dari muatan listrik yang terpisah dikenal dengan

voltase (V) atau potensial. Arus (I) adalah aliran muatan listrik dari satu titik

ke titik lainnya. Resistensi adalah hambatan terhadap aliran listrik. Hubungan

antara ketiga paramater ini dirumuskan dalam hukum Ohm: I=V/R

Dalam tubuh, muatan listrik berasal dari ion; membran plasma sel memberikan

hambatan bagi aliran ion. Membran mengandung saluran pasif (open) dan

aktif (gated, =“bergerbang”)

Potensial membran istirahat: Kondisi terpolarisasi

Suatu neuron istirahat memiliki potensial membran istirahat, sebesar -70mV

(negatif pada bagian dalam), yang disebabkan oleh perbedaan konsentrasi ion

natrium dan kalium di dalam dan di luar sel.

Perbedaan ionik terjadi karena permeabilitas membran yang lebih besar

terhadap kalium daripada natrium juga karena kerja pompa natrium-kalium,

yang melepaskan 3Na+ dari sel untuk setiap 2K + yang masuk.

Potensial membran yang bertindak sebagai sinyal

Depolarisasi merupakan suatu pengurangan potensial membran (bagian dalam

menjadi kurang negatif); hiperpolarisasi merupakan suatu peningkatan potensial

membran (bagian dalam menjadi lebih negatif)

Potensial bertahap bersifat kecil, singkat, dan merupakan perubahan lokal

potensial membran. Arus yang hasilkan semakin jauh semakin mengecil

Suatu potensial aksi, atau impuls syaraf, bersifat besar, tapi singkat, merupakan

sinyal depolarisasi (and polarity reversal) yang melandasi komunikasi persyarafan

jarak jauh. Juga bersifat all or none.

Pembangkitan potensial aksi melibatkan tiga tahap:1, meningkatnya

permeabilitas natrium dan berbaliknya potensial membran menjadi +30 mV

(positif di bagian dalam). Depolarisasi lokal membuka gebang natrium yang

voltage-sensitive; pada posisi ambang, depolarisasi dibangkitkan dengan

sendirinya (dikendalikan oleh influks ion natrium). 2, menurunnya permeabilitas

ion natrium. 3, meningkatnya permeabilitas ion kalium. Repolarisasi

berlangsung selama fase 2 dan 3.

Pada perambatan (propagasi) impuls syaraf, setiap potensial aksi mejadi stimulus

depolarisasi untuk memicu potensial aksi pada bagian membran berikutnya.

Bagian yang baru saja membangkitkan potensial aksi tidak dapat distimulasi

kembali (refractory), sehingga impuls syaraf merambat hanya dalam satu arah)

Jika ambang telah dicapai, potensial aksi dibangkitkan, jika tidak, depolarisasi

akan bersifat lokal.

Potensial aksi tidak bergantung pada kekuatan stimulus: stimuli yang kuat

menyebabkan potensial aksi yang dibangkitkan menjadi lebih sering

(frekuensinya meningkat) tapi tidak berpengaruh pada amplitudonya .

Selama periode refractory, suatu neuron tidak dapat merespon terhadap stimulus

lainnya karena neuron tersebut telah membangkitkan potensial aksi. Selama

periode refractory relatif nilai ambang neuron meningkat karena terjadinya

repolarisasi.

Pada serabut yang tidak bermyelin, potensial aksi dihasilkan dalam suatu

gelombang sepanjang akson, yaitu dengan konduksi yang kontinyu. Pada

serabut yang bermyelin, potensial aksi dibangkitkan pada nodus Ranvier dan

dirambatkan secara lebih cepat dengan konduksi „lompatan‟ (saltatory

conduction).

Synapse

Suatu sinaps adalah persambungan diantara neuron. Neuron yang

mentransmisikan informasi adalah neuron prasinaps; neuron yang berada di luar

sinaps merupakan neuron pasca sinaps.

Sinaps listrik memungkinkan ion mengalir langsung dari satu neuron ke yang lain

Sinaps kimia adalah situs pelepasan dan pengikatan neurotransmiter. Bila

impuls mencapai ujung (terminal) aksonal prasinaps, saluran Ca2+ terbuka, dan

Ca2+ memasuki sel dan memperantarai pelepasan neurotransmiter.

Neurotransmitter kemudian berdifusi melintasi celah sinaps dan berikatan dengan

reseptor pascasinaps, yang akan menyebabkan terbukanya saluran ion. Setelah

berikatan, neurotransmiter dilepaskan dari sinaps dengan pemecahan enzimatik

atau pengambilan kembali (reuptake) ke terminal prasinaps atau astrosit.

Potensial pascasinaps dan integrasi sinaps

Pengikatan neurotransmiter pada sinaps kimia eksitasi menyebabkan depolarisasi

bertahap yang disebut EPSP, yang menyebabkan terbukanya saluran ion dan

memungkinkan lewatnya Na + dan K + secara simultan.

Neurotransmiter yang berikatan pada sinaps kimia inhibisi menyebabkan

hiperpolarisasi yang disebut IPSP, yang menyebabkan terbukanya gerbang K + atau

Cl - atau keduanya. IPSP menjauhkan potensial dari nilai ambangnya.

Potensial pascasinaps dan integrasi sinaps

Pengikatan neurotransmiter pada sinaps kimia eksitasi menyebabkan depolarisasi

bertahap yang disebut EPSP, yang menyebabkan terbukanya saluran ion dan

memungkinkan lewatnya Na + dan K + secara simultan.

Neurotransmiter yang berikatan pada sinaps kimia inhibisi menyebabkan

hiperpolarisasi yang disebut IPSP, yang menyebabkan terbukanya gerbang K + atau

Cl - atau keduanya. IPSP menjauhkan potensial dari nilai ambangnya.

Pada suatu waktu dan tempat tertentu EPSP dan IPSP bersumasi. Membran pada

suatu bagian neuron bertindak sebagai integrator neuron.

Potensiasi sinaptik, yaitu meningkatnya respons neuron pascasinaps, dihasilkan

oleh stimulasi berulang yang kuat. Efek ini diperantarai oleh kalsium ionik. Proses

ini merupakan basis dari proses pembelajaran.

Inhibisi prasinaps diperantarai oleh sinaps aksoaksonal yang mengurangi jumlah

neurotransmiter yang dilepaskan oleh yang neuron yang terinhibisi. Modulasi

neurorn terjadi bila ada perubahan aktivitas neuron atau neurotransmiter oleh zat

kimia (selain neurotransmiter).

Neurotransmiter dan reseptor

Kelompok utama neurotransmiter yang didasarkan atas struktur kimia terdiri

dari asetilkolin, amin biogenik, asam amino dan peptida.

Secara fungsional, neurotransmiter dikelompokkan sebagai (1) inhibisi atau

eksitasi atau keduanya dan (2) langsung atau tidak langsung. Neurotransmiter

kerja-langsung menyebabkan pembukaan saluran ion. Neurotrnsmiter kerja-tak

langsung bekerja melalui perantara kedua (second messenger) dan

menyebabkan perubahan yang rumit pada metabolisme sel sasaran.

Reseptor neurotransmiter dapat berupa: reseptor yang terikat ke saluran ion,

yang dapat membuka saluran ion, yang menyebabkan perubahan potensial

membran yang cepat; atau reseptor yang terikat dengan G protein yang

menyebabkan respons sinaps yang lambat yang diperantarai oleh G protein dan

perantara kedua di dalam sel. Perantara kedua ini seringnya mengaktivasi enzim

kinase, yang pada gilirannya bekerja pada saluran ion atau mengaktivasi protein

lainnya.

Konsep dasar integrasi

Organisasi neuron: Pool neuronal

SSP diorganisasi menjadi beberapa jenis pool neuronal, yang masing-masingnya

memiliki pola koneksi sinaptik yang berbeda yang dinamakan sirkuit.

Jenis sirkuit

Ada empat jenis sirkuit dasar: menyebar, memusat, berulang dan paralel setelah

menyebar

Pola pemrosesan neuronal

Pada pemrosesan seri, satu neuron menstimulasi neuron berikutnya secara

berurutan yang menghasilkan respons yang spesifik dan dapat diperkirakan,

seperti pada reflesk spinal. Suatu refleks adalah respon motorik yang cepat dan

tak sadar terhadap suatu stimulus.

Refleks dimediasi dalam suatu jalur neuronal, dikenal dengan lengkung refleks.

Jumlah minimum elemen dalam suatu lengkung refleks ada lima: reseptor,

neuron sensorik, pusat integrasi, neuron motorik, dan efektor.

Pada pemrosesan paralel, yang mendasari fungsi mental yang rumit, impuls

disampaikan melalui beberapa jalur ke pusat-pusat integrasi berbeda.