Latar Belakang

Obat dapat digunakan sebagai pencegahan, diagnosis maupun pengobatan

penyakit karena obat merupakan bahan yang dapat menyebabkan perubahan fungsi

biologis melalui proses kimia. Teknik pemberian obat tergantung pada jenis obat dan

penyakit yang akan diobati. Pemberian obat pada hewan dan manusia dapat diberikan

secara peroral, parenteral, perinhalasi, perektal, dan topical.

Percobaan pemberian obat di laboratorium sangat membutuhkan hewan coba

sebagai suatu sarana pembuktian keberhasilan suatu obat dalam mencegah,

mendiagnosis maupun mengobati suatu penyakit. Pemilihan hewan coba yang tepat

dapat diketahui melihat sifat – sifat hewan coba tersebut. Hewan yang sering

digunakan sebagai hewan coba atau hewan laboratorium adalah hewan yang

perkembangbiakannya mudah, dapat diperoleh dengan harga yang murah, dan yang

terpenting adalah memiliki susuran anatomi tubuh dan proses fisiologis tubuh yang

mirip dengan target. Hewan coba yang sering digunakan adalah tikus, mencit, katak

dan kelinci.

Tikus merupakan hewan percobaan yang sering digunakan karena banyak tersedia,

murah dan mudah dipelihara. Tikus memiliki struktur yang menyerupai manusia,

sehingga sangat bermanfaat dalam penelitian yang berhubungan dengan kondisi

manusia. Tikus tidak mempunyai kantung empedu dan esophagusnya bermuara ke

dalam lambung.

Katak jarang digunakan sebagai hewan percobaan dalam penelitian farmakologi.

Akan tetapi karena katak memiliki prinsip susunan syaraf pusat yang mirip dengan

hewan berderajat tinggi dan harganya yang relatif murah sehingga katak banyak

digunakan sebagai hewan percobaan mahasiswa di laboratorium. Sesuai dengan

praktikum kali ini kami menggunakan katak sebagai hewan percobaan. Kami

melakukan beberapa perlakuan terhadap katak untuk mengetahui fungsi dari masing-

masing bagian susunan syaraf pusat padak katak seperti prosensefalon, mesensefalon,

rombensefalon dan medulla spinalis.

Tujuan

Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui dan mempelajari tata cara handling

dan pemberian obat pada hewan laboratorium, serta mengetahui fungsi cerebellum,

cerebrum, dan medula oblongata terhadap fungsi fisiologis pada tubuh.

TINJAUAN PUSTAKA

Katak merupakan hewan percobaan yang digunakan dalam praktikum ini

karena memiliki peran yang penting, antara lain karena harga katak relatif murah

dibandingkan dengan hewan-hewan percobaan lainnya. Meskipun susunan syaraf

katak lebih sederhana dibandingkan dengan mamalia, tetapi prinsip-prinsip dasar

susunan syaraf pusat dapat dipelajari dengan menggunakan katak. Bagian otak

berkembang menjadi serebellum, medula oblongata dan medula spinalis. Serebellum

merupakan otak pengendali keseimbangan tubuh serta gerakan tubuh. Medulla

oblongata mengatur pusat syaraf otonom berupa kendali pernafasan, mengatur sistem

kardiovaskular, fungsi gastrointerstinal, mengatur gerakan tubuh yang stereotipi,

keseimbangan dan gerakan mata, serta medulla spinalis yang terletak memanjang

disepanjang tulang belakang memegang kendali reflek tubuh. Katak deserebrasi

memiliki tingkat kesadaran baik dan menurun kesadaran katak ketika sereberum

rusak. Kesadaran katak hilang pada katak spinalis. Menurut Watson (2000) serebrum

bertanggung jawab dalam proses belajar, kecerdasan, dan kesadaran.

Menurut pengertian umum, obat dapat didefinisikan sebagai bahan yang dapat

menyebabkan perubahan dalam fungsi biologis melalui proses kimia. Pada

kebanyakan kasus, molekul obat berinteraksi dengan molekul khusus dalam sistem

biologis yang berberan sebagai regulator, yaitu molekul reseptor.

Obat dapat merupakan bahan yang disintesis didalam tubuh (mis: hormon)

atau merupakan bahan kimia yang tidak disintesis didalam tubuh, yaitu xenobiotik.

Agar berinteraksi secara kimiawi dengan reseptor, molekul obat harus memiliki

ukuran, muatan listrik, bentuk dan struktur atom yang tepat. Obat dapat berbentuk

padat dalam suhu ruang (misalnya: aspirin,atropine), cair(misalnya: nikotin, etanol,

atau dalam bentuk gas (nitrous oxide). faktor ini sering menentukan rute pemberian

yang terbaik. Rute pemberian yang biasa dilakukan terdapat didalam tabel di bawah

ini:

Seringkali obat diberikan pada lokasi yang jauh dari lokasi tempat kerja

yang diinginkan. Oleh karena itu obat yang bermanfaat harus memiliki sifat yang

diperlukan untuk dibawa dari lokasi pemberian ke titik tangkap kerja. Dan, akhirnya

obat yang bermanfaat seharusnya di noonaktifkan atau diekskresikan dari tubuh

dengan kecepatan yang memadai supaya bekerja dalam rentang waktu yang tepat.

(Bertram, 2001)

Percobaan 1 : Keadaan Umum Katak Normal

Alat dan Bahan

Alat dan bahan pada percobaan ini terdiri atas katak, papan katak, sungkup

gelas, jarum/alat penusuk (sonde), dan asam encer (H2SO4 atau HCl 0,5 N).

Metodologi

Katak normal yang diletakkan bebas diatas papan katak atau di dalam wadah

yang agak luas diperhatikan. Jangan diikat atau ditempatkan di wadah yang terlampau

sempit sehingga tidak dapat bergerak secar bebas dan spontan. Sifat-sifat katak

diamati dan dicatat keadaannya sebagai berikut :

a. Bagaimana sikap duduk katak (posisi).

b. Frekuensi denyut jantung dan frekuensi pernapasannya dihitung.

c. Katak diletakkan pada punggungnya dan cara kembalinya ke sikap (posisi)

normal diperhatikan.

d. Gerakan-gerakan spontannya (gerakan tanpa dirangsang) seperti melompat

dan sebagainya diperhatikan.

e. Bagaimana cara melompat dan besarnya rangsangan (stimuli) yang diperlukan

untuk mengadakan reaksi.

f. Katak diletakkan dalam air di bak dan cara katak berenang diperhatikan.

g. Sungkup kaca diletakkan terbalik dalam bak air dan udara dikeluarkan dari

dalam sungkup sehingga sungkup penuh dengan air, katak dimasukkan ke

dalam sungkup dan diperhatikan cara katak berenang keluar dari dalam

sungkup (refleks menghindar = escape reflex).

h. Katak diletakkan di atas papan katak dan diperhatikan reaksinya bila papan

dimiringkan perlahan-lahan ke kiri dan ke kanan, ke depan dan ke belakang.

i. Katak diletakkan di atas papan katak dan papan digerakkan ke atas dan ke

bawah dengan cepat.

j. Selaput renang katak ditusuk dengan sonde dan diteteskan asam encer pada

bekas luka tusukan itu dan diperhatikan reaksi katak setelah diteteskan asam

encer.

Percobaan 2 : Penekanan Fungsi Susunan Saraf Katak Secara Mekanis

Alat dan Bahan

Alat dan bahan pada percobaan ini terdiri atas papan katak, jarum penusuk

(sonde), dan asam encer.

Metodologi

Penekanan mekanis susunan saraf pusat katak dilakukan dengan merusak

bagian-bagian susunan saraf pusat mulai dari bagian cranial ke caudal, dengan

menggunakan jarum penusuk. Diperhatikan dan dilakukan seperti percobaan 1 setiap

kali setelah suatu bagian susunan saraf pusat dirusak. Tabel yang tersedia diisi.

a. Perusakan serebrum

Serebrum katak dirusak dengan jarum penusuk, dengan cara dirusak kepala

ditengah bagian tepat dibelakang mata dan ujung jarum digerakkan kearah

cranial dan kiri kanannya agar seluruh bagian serebrum rusak. Dapat pula

dengan digunting bagian kepala di atas ruang mulut secara melintang tepat

dibelakang mata.

Dibiarkan selama 10 menit kemudian dilakukan percobaan seperti percobaan

1, dapat disimpulkan pusat-pusat apa yang rusak pada perusakkan serebrum

(diserebrasi).

b. Perusakan medulla oblongata

Untuk merusak medulla oblongata, dilakukkan penusukkan kepala dengan

jarum penusuk mulai dari foramen magnum ke semua bagian di cranialnya.

Diperhatikan seperti pada percobaan 1 dan disimpulkan pusat apa saja yang

rusak. Perusakkan medulla oblongata juga dapat dilakukan dengan

menggunting dan membuang seluruh bagian atas dari ruang mulut dari ujung

belakang rongga mulut ke atas tepat di belakang selaput pendengaran.

c. Perusakan medulla spinalis

Perusakan medulla spinalis dilakukan dengan menusukkan jarum penusuk

dari foramen magnum ke caudal. Kerusakan sering kali kurang sempurna

karena ada bagian yang tidak ikut terusakkan berhubung medulla spinalis

sangat kecil dan panjang.

Diamati seperti percobaan 1 di atas.

Diperhatikan perbedaan hasil pengamatan setelah perusakkan dengan hasil

percobaan 1 di atas serta tentukan pusat-pusat apa yang dirusak serta fungsi

apa saja yang ditekan.

Percobaan 3 : Handling dan Pemberian Obat pada Tikus

Handling dan Pemberian Obat pada Tikus

Tikus dikeluarkan dari kandang dengan memegang ekornya (setelah itu

dengan menggunakan kain lap bagian muka tikus ditutup). Kemudian dengan tetap

memegang ekor bagiam tekuk tikus ditafsir dengan jari telunjuk dan jari tengah

membentuk huruf V. Jika cara pegang benar, tikus tersebut tidak akan dapat bergerak

lagi. Dengan sonde lambung yang telah dipasangkan spuid obat dimasukkan melalui

mulutnke esophagus masuk ke lambung. Proses memasukkan sonde lambung harus

secara perlahan dengan mengikuti gerak menelan dari hewan. Jika hewan tersebut

memberikan refleks batuk, mka sonde ditarik keluar kembali karena masuk ke saluran

pernapasan. Setelah itu obat dimasukkan, sonde ditarik keluar dan tikus kembali ke

kandangnya.

Hasil pengamatan

Tabel 1. Keadaan umum katak normal

No Aktivitas katak Hasil1 Sikap duduk Tegap2 Frekuensi jantung dan napas 32 kali/menit, 104/menit3 Cara kembali keposisi semula Pergerakan cepat kaki4 Gerakan spontan tanpa rangsang Ada gerakan spontan5 Cara melompat dengan besarnya rangsang Penekanan pada kedua

kaki menjauhi rangsang6 Cara berenang di bak Menggunakan kaki dan

menguncupkan badan 7 Cara keluar dari sungkup Merayap menggunakan

tangan dan melompat8 Reflek keseimbangan papan miring Keseimbangan terjaga 9 Reflek keseimbangan papan naik turun Keseimbangan terjaga10 Reaksi saat penetesan asam pada selaput renang

yang telah ditusukKatak menarik kaki dan bergerak kegatalan.

Tabel 2. Penekanan fungsi susunan saraf pusat katak secara mekanis

No Aktivitas katak NormalPerusakanSerebrum

Perusakan medulla oblongata

dan cerebellum

Perusakan medulla spinalis

1 kesadaran + _ _ _2 Gerakan spontan + _ _ _3 Posisi istirahat + + _ _4 Denyut jantung + + + _

dan frekuensi napas

5 Keseimbangan + + + _6 Reaksi terhadap

asam+ + + _

7 Tonus otot + + + _8 Reflek-reflek + + + _9 Lain-lain

Keterangan : + hasil positif, - hasil negatif

Pembahasan

Sistem saraf pusat (SSP) merupakan kontrol utama tubuh. Sistem saraf pusat

terdiri dari cerebrum, cerebellum, medula oblongata, dan medula spinalis. Setiap

bagian sistem saraf pusat memiliki peran dan fungsi masing-masing. Fungsi setiap

bagian SSP akan dibahas melalui uji coba pada katak yang diberi beberapa perlakuan

yaitu katak normal, katak decerebrasi, dan katak spinal serta pembahasan pemberian

obat dan penjelasan hewan lab.

Pengamatan dibagi dalam beberapa kelompok, yaitu pengamatan terhadap

sikap badan, gerakan spontan, keseimbangan ketika bangkit, kemampuan untuk

berenang, frekuensi nafas, frekuensi denyut jantung serta gerakan reflex. Pada katak

normal dapat dilihat sikap badan yang tegak dengan posisi kepala tegak, dan otot

yang lemas.

Ketegangan suatu otot dapat ditentukan dengan memberi perlakuan perabaan

pada bagian paha katak. Otot pada katak normal dalam percobaan ini lemas, hal ini

karena otot masih dalam kondisi relaksasi. Gerakan spontan katak normal pada

percobaan ini tergolong cepat meskipun badan dari katak besar dan cukup berat.

Gerak spontan atau refleks katak semakin besar saat rangsangan diberikan.

Kemampuan berenang katak normal pada percobaan ini cukup cepat seperti katak

pada umumnya. Kemampuan katak berenang menggunakan kedua kakinya dan

menguncupkan badannya yang bertujuan untuk mempermudah berenang dan

mengapung di air.

Keseimbangan bangkit katak normal pada percobaan ini cukup baik karena

katak berbalik ke posisi semula dengan cepat ketika kami membalikan tubuh katak

seketika katak langsung memposisikan tubuhnya pada keadaan semula dengan cara

membalikan kaki terlebih dahulu. Frekuensi

nafas dan frekuensi denyut jantung katak normal pada percobaan ini secara berturut-

turut adalah 104 kali/menit dan 32 denyut/menit, dengan demikian frekuensi nafas

dan frekuensi denyut jantung katak normal pada percobaan ini tidak ada kelainan.

Katak yang digunakan pada percobaan yang kedua adalah katak yang

dideserebrasi. Katak yang dideserebrasi adalah katak normal yang dihilangkan

cerebrumnya. Cerebrum adalah bagian pada otak yang berfungsi sebagai pengatur

memori, kemauan dan kesadaran. Katak dideserebrasi dengan cara dipotongnya

bagian kepala katak dengan cepat. Bagian yang dipotong adalah bagian otak katak

yang melintang di sepanjang garis penghubung tepi-tepi anterior dari kedua gendang

telinga.

Setelah diberi perlakuan deserebrasi, ada perubahan sikap yaitu

pada bagian perut mulai mengempis, hal ini dikarenakan udara tidak dapat memasuki

lagi bagian tubuh, badan masih tegak namun otot mulai kaku. Otot yang kaku

dikarenakan “shock” pada saraf katak yang dideserebrasi. Gerakan spontan pada

katak yang dideserebrasi ini tidak begitu terlihat, katak tidak dapat melompat dan

hanya diam. Kemampuan berenang pada katak yang dideserebrasi ini lebih lambat

dibanding katak normal, hal ini dikarenakan rusaknya cerebrum sehingga memori

kemampuan untuk berenangnya mulai hilang. Frekuensi napas dan frekuensi denyut

jantung katak yang dideserebrasi ini secara berturut-turut tetap dalam kondisi normal.

Bagian terakhir dari percobaan kami adalah katak spinal, yaitu katak yang

telah dirusak semua bagian sistem saraf pusatnya kecuali medulla spinalis. Sebelum

diberi perlakuan ini, sudah ada respon yang terjadi yaitu keseimbangan berkurang,

kemungkinan hal ini terjadi saat pemberian perlakuan deserebrasi ada sedikit bagian

cerebellum yang ikut rusak, sehingga mengurangi keseimbangan katak. Fungsi dari

cerebellum adalah sebagai pusat keseimbangan tubuh dan fungsi dari medulla

oblongata adalah sebagai pengatur pernapasan, peredaran darah, dan

denyut jantung. Perusakan dengan jarum penusuk atau sonde yang ditusukkan ke

bagian otak kisaran 1,5cm ke belakang dari tempat pemotongan terakhir cerebrum.

Sonde perusak tenunan sarat diputar, hal ini untuk lebih memastikan bahwa

cerebellum dan medula oblongata sudah rusak. Dengan demikian teramati

keseimbangan katak, denyut jantung, frekuensi napas tidak berfungsi kembali karena

pusat dari aktivitas tersebut telah dirusak, namun gerak refleks dari katak masih

berfungsi saat katak ditetesi asam encer dibagian selaput renang yang sudah terdapat

luka. Setelah itu diberi perlakuan perusakan medula spinalis, dengan menusukan

sonde dari bagian medula oblongata sampai ujung tulang punggung. Respon yang

teramati yaitu tidak adanya pergerakan apapun dan gerak refleks pun hilang saat

bagian luka di selaput renang ditetesi asam encer.