1. POTENSIAL AKSI Kelistrikan Sel adalah aliran ionik positif dan negatif yang berperan di dalam membran sel. Langkah awal pengolahan informasi indera adalah dengan menggunakan transformasi energi stimulus menjadi potensial reseptor, lalu menjadi potensial aksi pada serabut saraf. 2. POTENSIAL RESEPTOR Potensial reseptor adalah beda potensial transmembran reseptor indera. Reseptor potensial sering diproduksi oleh transduksi indera. Pada umumnya, potensial reseptor diproduksi atau dihasilkan dari transduksi indera. Potensial reseptor bersifat depolarisasi, karena gelombang arus di dalam sel akan membawa membrane potensial resptor indera ke ambang untuk menggerakkan potensial aksi. 3. DEPOLARISASI Depolarisasi di dalam sel terjadi karena membran di dalam sel tiba-tiba menjadi sangat permeable terhadap ion Na+. Peningkatan permeabilitas ini dapat menjadi 5.000 kali dari kondisi sebelumnya, sehingga ion Na+ membanjiri akson dan menjadikan potensial aksi nsemakin meningkat dengan cepat sekali kea rahpositif, yang disebut dengan peristiwa Depolarisasi. Bila rangsangkanal ion yang berubah krn voltase terbuka ion masuk Na voltage regulated Na+depolarisasimembran >-) 4. REPOLARISASI Dengan selang waktu seperbeberapa ribu detik setelah peningkatan permeabilitas ion Na+, saluran Na+ tersebut akan tertutup, sedangkan saluran ion K akan terbuka lebih lebar daripada kondisi sebelumnya, sehingga terjadi difusi ion K keluar membrane yang mengembalikan kondisi membrane pada kondisi sebelum depolarisasi. Misalnya 80 mV = repolarisasi. 5. PERAN ION-ION LAIN DI DALAM POTENSIAL AKSI Ion-ion yang berperan di dalam potensial aksi selain ion Na dan ion K, yaitu: a) Anion Anion adalah ion yang tidak bersifat permeabel terhadap saluran membran. Ion ini bertanggung jawab terhadap potensial negatif di dalam sel jika ion positif bergerak ke luar sel. b) Ion Ca+ Hampir seluruh sel tubuh makhluk hidup memiliki ion Ca+. ion Ca+ tersebut akan berfungsi dalam menggantikan ion Na+ di dalam potensial aksi. Konsentrasi ion Ca di

luar membran sebesar 10.000 kali lebih cepat daripada konsentrasi di dalam asel elektron tubuh (terutama di dalam otot jantung dan otot polos) yang juga memiliki kanal Na/Ca yang terbuka lebih lambat (10-20 kali) lebih lambat dari saluran Na. Jika kadar ion Ca ekstra sel menurun, maka saluran Na menjadi lebih muda terbuka (hanya sedikit perubahan dari -90 mV). Jika kadar ion Ca+ 50% di bawah normalakan mengakibatkan potensial di saraf peroifer meskipun tanpa adanya ramgdasngan dari luar.

MEKANISME PENGHANTARAN IMPULS MELALUI SEL SYARAF Penghantaran impuls melalui sel saraf Penghantaran impuls melalui serabut saraf (akson) dapat terjadi karena adanya perbedaan potensial listrik antara bagian luar dan bagian dalam sel. Pada waktu sel saraf beristirahat, kutub positif terdapat di bagian luar dan kutub negatif terdapat di bagian dalam sel saraf. Diperkirakan bahwa rangsangan (stimulus) pada indra menyebabkan terjadinya pembalikan perbedaan potensial listrik sesaat. Perubahan potensial ini (depolarisasi) terjadi berurutan sepanjang serabut saraf. Proses tersebut terjadi dalam waktu singkat dan akan segera kembali dalam keadaan terpolarisasi.

Dalam sistem saraf terdapat istilah polarisasi, depolarisasi, dan repolarisasi. Polarisasi adalah keadaan dimana saraf sedang istirahat atau keadaan dimana saraf tidak sedang menjalankan rangsang. Pada keadaan ini muatan yang lebih negatif berada di sisi dalam membran sedangkan muatan yang lebih positif berada di sisi luar membran. Membran sel saraf bersifat impermeabel terhadap ion natrium dan permeabel terhadap ion kalium. Potensial yang dapat diterima membran saraf dalam keadaan istirahat berbeda-beda tergantung pada jenis selnya. Hal ini menunjukkan keadaan elektrolis antara sisi dalam membran dengan sisi luar membran. Perbedaan potensial tersebut disebabkan oleh adanya distribusi ion natriun dan kalium yang tidak seimbang di antara kedua sisi membran sel saraf. Besarnya potensial membran yang diukur saat sel dalam keadaan istirahat ini disebut potensial membran. Depolarisasi adalah keadaan dimana saraf sedang menjalankan rangsang. Pada keadaan ini muatan yang lebih negatif berada di sisi luar membran sedangkan muatan yang lebih positif berada di sisi dalam membran. Membran sel saraf bersifat impermeabel terhadap ion kalium dan permeabel terhadap ion natrium sehingga ion (Na) berdifusi dan ion (K) ditahan. Dalam keadaan ini pula dikenal istilah potensial aksi, yaitu potensial membran yang diukur pada saat sel terdepolarisasi. Proses ini terjadi jika terdapat rangsangan yang akan menjadi impuls bagi saraf. Impuls dapat dikatakan sebagai aliran listrik yang merambat pada serabut saraf. Impuls dapat dihantarkan melalui sel saraf dan sinapsis. Impuls melalui sel saraf terjadi karena adanya perbedaan potensial listrik antara bagian luar dan bagian dalam serabut saraf sehingga impuls merambat sesuai aliran listrik. Impuls melalui sinapsis terjadi karena adanya neurontransmiter, yaitu senyawa kimia yang menghantarkan impuls di dalam sinapsis. Impuls diterima

neurontransmiter di membran presinapsis kemudian neurontransmiter menyebrangi celah sinapsis menuju membran postsinapsis. Membran postsinapsis mengalami depolarisasi dan impuls diteruskan ke serabut saraf berikutnya. Perjalan impuls melalui sinaps disebut trasmisi. Terdapat dua jenis perjalan impuls melalui sinapsis, pertama melalui sinaps elektrik sehingga disebut transmisi elektrik dan kedua melalui sinaps kimia sehingga disebut trasmisi kimiawi. Repolarisasi disebut juga sebagai periode penyembuhan setelah saraf mengalami depolarisasi. Repolarisasi merupakan tahapan yang paling penting bagi sel. Diantara depolarisasi dan repolarisasi terdapat satu periode yang disebut sebagai periode refrakter, yaitu periode waktu tertentu saat sel saraf tidak dapat menanggapi rangsang yang diberikan untuk kedua kalinya. Terdapat dua jenis periode refrakter, yaitu: 1. Periode refrakter absolut ialah jangka waktu tertentu saat sel saraf benar-benar tidak dapat menanggapi rangsang yang diberikan untuk kedua kalinya, apapun jenis rangsangnya dan berapa pun kekuatan rangsang yang diberikan. Periode ini biasanya berlangsung pada awal repolarisasi. 2. Periode refrakter relatif ialah jangka waktu pada akhir repolarisasi, yang mana sel saraf kemungkinan sudah dapat kembali menanggapi rangsang, asalkan rangsang yang diberikan lebih kuat daripada rangsang sebelumnya atau jenis rangsangnya berbeda.

MEKANISME PENGHANTARAN IMPULS MELALUI SINAPSIS Di dalam tubuh kita, ada banyak sekali impuls yang dihantarkan. Impuls-impuls tersebut ditransfer dari satu neuron ke neuron yang lainnya. Setiap neuron berhubungan dengan beribu neuron lain. Dan di dalam tubuh kita ini ada sekitar 100 miliar neuron. Bayangkan ada berapa impuls yang dihantarkan dalam tubuhmu dalam waktu 1 detik? Dalam buku Histologi Junqueira satu impuls hanya butuh sekitar 5 milisekon untuk melalui satu sel saraf. Atau dari sumber lain, dibutuhkan waktu sepersekian detik untuk memicu potensial aksi pada satu neuron. Mulai dari depolarisasi hingga repolarisasi. Yang akan dibahas dalam tulisan kita ini adalah mekanisme penghantaran impuls dari satu neuron ke neuron lain, atau istilah lainnya penghantaran impuls melalui sinapsis. Sinapsis merupakan titik pertemuan antar neuron atau istilah awamnya penghubung antara satu neuron dengan neuron lainnya.

Dalam mekanisme penghantaran impuls ini ada dua istilah lagi yang perlu kamu ketahui. Yaitu prasinapsis dan postsinapsis (atau bisa juga disebut pascasinapsis). Prasinapsis adalah akson dari neuron sebelumnya sedangkan postsinapsis adalah dendrit dari neuron berikutnya. Logikanya begini, impuls yang diterima dendrit diteruskan melalui badan sel dan diteruskan lagi ke bagian akson. Akson akan menghantarkan impuls ke neuron berikutnya. Neuron tersebut (neuron berikutnya) memanfaatkan dendritnya untuk menerima impuls, kemudian meneruskan impuls ke badan sel lalu ke akson, hingga akson pun siap untuk mengirimkan impuls ke neuron berikutnya. Ada proses yang terjadi saat pengiriman impuls dari terminal akson (prasinaps) menuju dendrit neuron berikutnya (postsinapsis). Saya harap kamu sudah mengerti apa yang dimaksud dengan prasinapsis ataupun postsinapsis. Lalu dimana sebenarnya sinapsis itu berada? Sebenarnya sinaps itu tidak berada tepat di antara prasinaps dan postsinaps, melainkan di prasinaps. Karena di antara dua neuron yang terlibat ini terdapat celah yang kita sebut celah sinapsis. Di ujung prasinapsis, tepatnya di terminal akson, terdapat semacam tonjolan yang disebut tonjolan sinapsis. Di dalamnya ada vesikel sinaps dengan neurotransmitter beserta jumlah mitokondria sebagai pemasok energi. Saat impuls ditransmisikan, neurotransmitter dilepaskan secara eksositosis.

Neurotransmitter ini berdifusi menyeberangi celah sinaps sampai ke postsinapsis. Di postsinapsis atau dendrit neuron berikutnya, neurotransmitter akan berikatan dengan reseptor yang tepat. Setelah itu neurotransmitter ditarik kembali secara endositosis untuk didaurulang. Ingat! Neurotransmitter yang dikeluarkan hanya satu jenis. Suatu neuron yang melepaskan asetilkolin (salah satu jenis neurotransmitter yang ada di seluruh tubuh) hanya bisa melepaskan asetilkolin seterusnya. Neuron tidak bisa melepaskan serotonin atau dopamin atau neurotransmitter lainnya. (Serotonin dan dopamin juga termasuk jenis neurotransmitter yang ada di otak). Ada satu hal lagi yang perlu kamu ketahui. Sinapsis sebenarnya ada 2 jenis yaitu sinapsis kimia dan sinapsis listrik. Yang paling sering terjadi adalah sinapsis kimia dan sinapsis jenis inilah yang sedangkan kita bahas di tulisan ini. Sedangkan pada sinapsis listrik, sinyal/impuls disampaikan secara langsung dari prasinapsis ke postsinapsis melalui gap junction.

A. Sistem Saraf pada Manusia Sistem saraf merupakan salah satu sistem koordinasi yang bertugas menyampaikan rangsangan dari reseptor untuk dideteksi dandirespon oleh tubuh. Sistem saraf memungkinkan makhlukhidup tanggap dengan cepat terhadap perubahan-perubahanyang terjadi di lingkungan luar maupun dalam. Untuk menanggapi rangsangan, ada tiga komponenyang harus dimiliki oleh sistem saraf, yaitu: a) Reseptor, adalah alat penerima rangsangan atau impuls.Pada tubuh kita yang bertindak sebagai reseptor adalahorgan indera. b) Penghantar impuls, dilakukan oleh saraf itu sendiri. Saraftersusun dari berkas serabut penghubung (akson). Pada serabut penghubung terdapat sel-sel khusus yang memanjang dan meluas. Sel saraf disebut neuron. c) Efektor, adalah bagian yang menanggapi rangsangan yangtelah diantarkan oleh penghantar impuls. Efektor yangpaling penting pada manusia adalah otot dan kelenjar. 1. Sel Saraf (Neuron) Sistem saraf terdiri atas sel-sel saraf yang disebut neuron. Neuron bergabung membentuk suatu jaringan untuk mengantarkan impuls (rangsangan). Satu sel saraf tersusun dari badan sel, dendrit, dan akson. a) Badan sel Badan sel saraf merupakan bagian yang paling besar dari sel saraf Badan sel berfungsi untuk menerima rangsangan dari dendrit dan meneruskannya ke akson.Pada badan sel saraf terdapat inti sel, sitoplasma, mitokondria, sentrosom, badan golgi, lisosom, dan badan nisel. Badan nisel merupakan kumpulan retikulum endoplasma tempat transportasi sintesis protein. b) Dendrit Dendrit adalah serabut sel saraf pendek dan bercabang-cabang. Dendrit merupakan perluasan dari badan sel.Dendrit mengantarkanrangsangan ke badan sel. c) Akson disebut neurit. Neurit adalah serabut sel saraf panjang yangmerupakan perjuluran sitoplasma badan sel. Di dalam neurit terdapat benang-benang halus yang disebut neurofibril. Neurofibril dibungkus oleh beberapa lapisselaput mielin yang banyak mengandung zat lemak dan berfungsi untuk mempercepat jalannya rangsangan. Selaput mielin tersebut dibungkus oleh sel- selsachwann yang akan membentuk suatu jaringan yang dapat menyediakan makananuntukneuritdanmembantupembentukan neurit. Lapisan berfungsi untuk menerima dan

mielin sebelah luar disebut neurilemma yang melindungi akson dari kerusakan. Bagian neurit ada yang tidak dibungkus oleh lapisan mielin.Bagian ini disebut dengan nodus ranvier dan berfungsimempercepat jalannya rangsangan. Ada tiga macam sel saraf yang dikelompokkan berdasarkan strukturdan fungsinya, yaitu: Sel saraf sensorik, adalah sel saraf yang berfungsi menerima rangsangan dari reseptor yaitu alat indera. a) Sel saraf motorik, adalah sel saraf yang berfungsi mengantarkan rangsangan ke efektor yaitu otot dan kelenjar.Rangsangan yang diantarkan berasal atau diterima dariotak dan sumsum tulang belakang. b) Sel saraf penghubung, adalah sel saraf yang berfungsi menghubungkan sel saraf satu dengan sel saraf lainnya. Sel sarafini banyak ditemukan di otak dan sumsum tulang belakang.Sel saraf yang dihubungkan adalah sel saraf sensorik dan sel saraf motorik. Saraf yang satu dengan saraf lainnya saling berhubungan.Hubungan antara saraf tersebut disebut sinapsis. Sinapsis initerletak antara dendrit dan neurit. Bentuk sinapsis sepertibenjolan dengan kantung-kantung yang berisi zat kimia sepertiasetilkolin (Ach) dan enzim kolinesterase. Zat-zat tersebutberperan dalam mentransfer impuls pada sinapsis.

2. Impuls Impuls adalah rangsangan atau pesan yang diterima olehreseptor dari lingkungan luar, kemudian dibawa oleh neuron. Impuls dapat juga dikatakan sebagai serangkaian pulsa elektrik yang menjalari serabut saraf. Contoh rangsangan adalah sebagai berikut. a) Perubahan dari dingin menjadi panas. b) Perubahan dari tidak ada tekanan pada kulit menjadi adatekanan. c) Berbagai macam aroma yang tercium oleh hidung. d) Suatu benda yang menarik perhatian. e) Suara bising. f) Rasa asam, manis, asin dan pahit pada makanan Impuls yang diterima oleh reseptor dan disampaikan keefektor akan menyebabkan terjadinya gerakan atau perubahanpada efektor. Gerakan tersebut adalah sebagai berikut: a. Gerak sadar

Gerak sadar atau gerak biasa adalah gerak yang terjadi karena disengaja atau disadari. Impuls yang menyebabkan gerakan ini disampaikan melalui jalan yang panjang. Bagannya adalah sebagai berikut.

b. Gerak refleks Gerak refleks adalah gerak yang tidak disengaja atau tidak disadari. Impuls yang menyebabkangerakanini disampaikan melalui jalan yang sangat singkat dan tidak melewati otak. Bagannya sebagai berikut.

Contoh gerak refleks adalah sebagai berikut. Terangkatnya kaki jika terinjak sesuatu Gerakan menutup kelopak mata dengan cepat jika ada benda asing yang masuk ke mata. Menutup hidung pada waktu mencium bau yang sangat busuk. Gerakan tangan menangkap benda yang tiba-tibaterjatuh. Gerakan tangan melepaskan benda yang bersuhu tinggi

3. Susunan Sistem Saraf Susunan sistem saraf manusia tersusun dari sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi. Sistem saraf pusat terdiri atas otak dan sumsum tulang belakang. Sedangkan sistem saraf tepi terdiri atas sistem saraf somatis dan sistem saraf otonom.

a. Sistem saraf pusat a) Otak Otak merupakan alat tubuh yang sangat penting dan sebagai pusat pengatur dari segala kegiatan manusia. Otak terletak di dalam rongga tengkorak, beratnya lebih kurang 1/50 dari berat badan. Bagian utama otaka dalah otak besar (Cerebrum), otak kecil (Cerebellum),dan batang otak. Otak besar merupakan pusat pengendali kegiatan tubuh yang disadari. Otak besar dibagi menjadi dua belahan, yaitu belahan kanan dan belahan kiri. Masing-masing belahan pada otak tersebut disebut hemister. Otak besar belahan kanan mengatur dan mengendalikan kegiatan tubuh sebelah kiri, sedangkan otak belahan kiri mengatur dan mengendalikan bagian tubuh sebelah kanan. Otak kecil terletak di bagian belakang otak besar, tepatnyadi bawah otak besar. Otak kecil terdiri atas dua lapisan, yaitu lapisan luar berwarna kelabu dan lapisan dalam berwarna putih. Otak kecil dibagi menjadi dua bagian, yaitu belahan kiri dan belahan kanan yang dihubungkan oleh jembatan varol. Otak kecil berfungsi sebagai pengatur keseimbangan tubuh dan mengkoordinasikan kerja otot ketika seseorang akan melakukan kegiatan. Batang otak tersusun dari medula oblangata, pons, danotak tengah. Batang otak terletak di depan otak kecil,di bawah otak besar, dan menjadi penghubung antaraotak besar dan otak kecil. Batang otak disebut dengan sumsum lanjutan atau sumsum penghubung. Batang otak terbagi menjadi dua lapis, yaitu lapisan dalam dan luar berwarna kelabu karena banyak mengandung neuron. Lapisan luar berwarna putih, berisi neurit dan dendrit. Fungsi dari batang otak adalah mengatur reflex fisiologis, seperti kecepatan napas, denyut jantung,suhu tubuh, tekanan, darah, dan kegiatan lain yang tidak disadari. b) Sumsum tulang belakang Sumsum tulang belakang terletak memanjang di dalam rongga tulang belakang, mulai dari ruas-ruas tulang leher sampai ruas-ruas tulang pinggang yang kedua. Sumsum tulang belakang terbagi menjadi dua lapis, yaitu lapisan luar berwana putih dan lapisan dalam berwarna kelabu. Lapisan luar mengandung serabut saraf dan lapisan dalam mengandung badan saraf.

Di dalam sumsum tulang belakang terdapat saraf sensorik, saraf motorik, dan saraf penghubung. Fungsinya adalah sebagai penghantar impuls dari otak dan ke otak serta sebagai pusat pengatur gerak refleks. b. Sistem Saraf Tepi Sistem saraf tepi tersusun dari semua saraf yang membawa pesan dari dan ke sistem saraf pusat. Kerjasama antara sistem pusat dan sistem saraf tepi membentuk perubahan cepat dalam tubuh untuk merespon rangsangan dari lingkunganmu. Sistem saraf ini dibedakan menjadi sistem saraf somatis dan sistem saraf otonom. a) Sistem saraf somatis Sistem saraf somatisterdiri dari 12 pasang saraf kranial dan 31 pasang saraf sumsum tulang belakang. Kedua belas pasang saraf otak akan menuju ke organ tertentu, misalnya mata, hidung, telinga, dan kulit. Saraf sumsum tulang belakang keluar melalui sela-sela ruas tulang belakang dan berhubungan dengan bagian-bagian tubuh, antara lain kaki, tangan, dan otot lurik. Saraf-saraf dari sistem somatis menghantarkan informasi antara kulit, sistem saraf pusat, dan otot-otot rangka. Proses ini dipengaruhi saraf sadar, berarti kamudapat memutuskan untuk menggerakkan atau tidak menggerakkan bagian-bagian tubuh di bawah pengaruh sistem ini. Contoh dari sistem saraf somatis adalah sebagai berikut. Ketika kita mendengar bel rumah berbunyi, isyarat dari telinga akan sampai ke otak. Otak menterjemahkan pesan tersebut dan mengirimkan isyarat ke kaki untuk berjalan mendekati pintu dan mengisyaratkan ke tangan untuk membukakan pintu. Ketika kita merasakan udara di sekitar kita panas, kulit akan menyampaikan informasi tersebut ke otak. Kemudian otak mengisyaratkan pada tangan untuk menghidupkan kipas angin Ketika kita melihat kamar berantakan, mata akan menyampaikan informasi tersebut ke otak, otak akan menterjemahkan informasi tersebut dan mengisyaratkan tangan dan kaki untuk bergerak membersihkan kamar b) Sistem saraf otonom Sistem saraf otonom mengatur kerja jaringan dan organ tubuh yang tidak disadari atau yang tidak dipengaruhi oleh kehendak kita. Jaringan dan organ tubuh diatur oleh sistem

saraf otonom adalah pembuluh darah dan jantung. Sistem saraf otonom terdiri atas sistem saraf simpatik dan sistem saraf parasimpatik. Sistem saraf simpatik disebut juga sistem saraf tora kolumbar, karena saraf preganglion keluar dari tulang belakang toraks ke-1 sampai dengan ke-12. Sistem saraf ini berupa 25 pasang ganglion atau simpul saraf yang terdapat di sumsum tulang belakang. Fungsi dari sistem saraf simpatik adalah sebagai berikut. Mempercepat denyut jantung Memperlebar pembuluh darah Memperlebar bronkus Mempertinggi tekanan darah Memperlambat gerak peristaltis Memperlebar pupil Menghambat sekresi empedu Menurunkan sekresi ludah Meningkatkan sekresi adrenalin Sistem saraf parasimpatik disebut juga dengan sistem saraf kraniosakral, karena saraf preganglion keluar dari daerah otak dan daerah sakral. Susunan saraf parasimpatik berupa jaring- jarring yang berhubung-hubungan dengan ganglion yang tersebar di seluruh tubuh. Urat sarafnya menuju keorgan tubuh yang dikuasai oleh susunan saraf simpatik. Sistem saraf parasimpatik memiliki fungsi yang berkebalikan dengan fungsi sistem saraf simpatik. Misalnya pada sistem saraf simpatik berfungsi mempercepat denyut jantung, sedangkan pada sistem saraf parasimpatik akan memperlambat denyut jantung.