Tugas Instrumentasi Biomedis Bab 8 Saraf Dan Eeg

download Tugas Instrumentasi Biomedis Bab 8 Saraf Dan Eeg

of 8

Transcript of Tugas Instrumentasi Biomedis Bab 8 Saraf Dan Eeg

  • 7/24/2019 Tugas Instrumentasi Biomedis Bab 8 Saraf Dan Eeg

    1/8

    TUGAS INSTRUMENTASI BIOMEDIS BAB 8

    REVIEW SISTEM SARAF DAN EEG

    NAMA :1. WAHYU PERDANA

    2. PRASETYA ADITYA IMANSYAH

    Sel-sel di dalam tubuh dapat memiliki potensial membran akibat adanya

    distribusi tidak merata dan perbedaan permeabilitas dari Na+, K+, dan anion

    besar intrasel. Potensial istirahat merupakan potensial membran konstan ketika

    sel yang dapat tereksitasi tidak memperlihatkan potensial cepat. Sel saraf dan

    otot merupakan jaringan yang dapat tereksitasi karena dapat mengubah

    permeabilitas membran sehingga mengalami perubahan potensial membran

    sementara jika tereksitasi. Ada dua macam perubahan potensial membran

    Potensial berjenjang yakni sinyal jarak dekat yang cepat menghilang. Potensial

    berjenjang bersifat lokal yang terjadi dalam berbagai derajat. Potensial ini

    dipengaruhi oleh semakin kuatnya kejadian pencetus dan semakin besarnyapotensial berjenjang yang terjadi. Kejadian pencetus dapat berupa

    Stimulus

    !nteraksi ligan-reseptor permukaan sel saraf dan otot

    Perubahan potensial yang spontan "akibat ketidakseimbangan siklus

    pengeluaran pemasukan# kebocoran-pemompaan$

    Apabila potensial berjenjang secara lokal terjadi pada membran sel saraf atau

    otot, terdapat potensial berbeda di daerah tersebut. Arus "secara pasif $mengalir

    antara daerah yang terlibat dan daerah di sekitarnya "di dalam maupun di luar

    membran$. Potensial berjenjang dapat menimbulkan potensial aksi jika potensial

    di daerah trigger %one di atas ambang. Sedangkan jika potensial di ba&ahambang tidak akan memicu potensial aksi.

    'aerah-daerah di jaringan tempat terjadinya potensial berjenjang tidak

    mempunyai bahan insulator sehingga terjadi kebocoran arus dari daerah aktif

    membran ke cairan ekstrasel "()S$ sehingga potensial semakin jauh semakin

    berkurang. (ontoh potensial berjenjang

    Potensial pasca sinaps

    Potensial reseptor

    Potensial end-plate

    Potensial alat pacu

    Potensial aksi merupakan pembalikan cepat potensial membran akibatperubahan permeabilitas membran. Potensial aksi berfungsi sebagai sinyal jarak

    jauh.

    !stilah-istilah

    Polarisasi "potensial istirahat$ * membran memiliki potensial dan terdapat

    pemisahan muatan berla&anan

    'epolarisasi * potensial lebih kecil daripada potensial istirahat "menuju m$

    iperpolarisasi * potensial lebih besar daripada potensial istirahat "potensial

    lebih negatif dan lebih banyak muatan yang dipisah dibandingkan dengan

    potensial istirahat$

    Selama potensial aksi, depolarisasi membran ke potensial ambang menyebabkanserangkaian perubahan permeabilitas akibat perubahan konformasi saluran-

  • 7/24/2019 Tugas Instrumentasi Biomedis Bab 8 Saraf Dan Eeg

    2/8

    saluran gerbang-oltase. Perubahan permeabilitas ini menyebabkan pembalikan

    potensial membran secara singkat, dengan in/uks Na+"fase naik0 dari -1 m ke

    +2 m$ dan e/uks K+"fase turun dari puncak ke potensial istirahat$. Sebelum

    kembali istirahat, potensial aksi menimbulkan potensial aksi baru yang identik di

    dekatnya melalui aliran arus sehingga daerah tersebut mencapai ambang.

    Potensial aksi ini menyebar ke seluruh membran sel tanpa menyebabkanpenyusutan. (ara perambatan potensial aksi

    antaran oleh aliran arus lokal pada serat tidak bermielin * potensial aksi

    menyebar di sepanjang membran

    antaran saltatorik yang lebih cepat di serat bermielin * impuls melompati

    bagian saraf yang diselubungi mielin

    Pompa Na+-K+memulihkan ion-ion yang berpindah selama perambatan potensial

    aksi ke lokasi semula secara bertahap untuk mempertahankan gradien

    konsentrasi. 3agian membran yang baru saja dile&ati oleh potensial aksi tidak

    mungkin dirangsang kembali sampai bagian tersebut pulih dari periode

    refrakternya.Periode refrakter memastikan perambatan satu arah potensial aksimenjauhi tempat pengaktifan semula. Potensial aksi timbul secara maksimal

    sebagai respon terhadap rangsangan atau tidak sama sekali "all or none$. ariasi

    kekuatan rangsang dlihat dari ariasi frekuensi, bukan dari ariasi kekuatan

    "besarnya$ potensial aksi.

    Sinaps dan !ntegrasi Neuron

    Susunan saraf memiliki banyak neuron yang saling berhubungan membentuk

    jaras konduksi fungsional "functional conducting path&ay$. Sinaps merupakan

    tempat dua neuron yang berdekatan satu sama lain dan terjadi komunikasi

    interneuronal. Potensial aksi di neuron prasinaps menyebabkan pengeluaran

    neurotransmitter yang berikatan dengan reseptor di neuron pascasinaps. Sinapsberdasarkan letak

    Sinaps aksodendritik

    Sinaps aksosomatik

    Sinaps aksoaksonik

    4enis sinaps

    a. Sinaps Kimia&i

    Permukaan yang berhadapan dengan perluasan akson terminal dan neuron

    disebut membran prasinaptikdan pascasinaptik yang dipisahkan oleh celah

    sinaptik. 5embran prasinaptik dan pascasinaptik menebal dan sitoplasmameningkat densitasnya. Prasinaptik terminal banyak mengandung esikel-esikel

    prasinaptikyang berisi neurotransmiter. esikel-esikel bergabung dengan

    membran prasinaptik dan mengeluarkan neurotransmiter ke celah sinaptik

    melalui melalui proses eksositosis. 5itokondria berperan dalam menyediakan

    A6P untuk sintesis neurotransmiter baru. Sebagian besar neuron hanya

    menghasilkan dan melepaskan neurotransmitter utama di semua ujung-ujung

    sarafnya. 5isalnya, asetilkolin digunakan disusunan saraf pusat dan susunan

    saraf tepi, sedangkan dopamin di substansia nigra. 7lisin ditemukan terutama di

    sinaps-sinaps medulla spinalis.

    Neurotransmitter dilepaskan dari ujung saraf ketika datang impuls saraf"potensial aksi$. Potensial aksi menyebabkan in/uks K+yang menyebabkan

  • 7/24/2019 Tugas Instrumentasi Biomedis Bab 8 Saraf Dan Eeg

    3/8

    esikel sinaptik bergabung dengan membran prasinaptik. Kemudian

    neurotransmitter dikeluarkan ke celah sinaps. Ketika berada di celah sinaptik,

    neurotransmiter mencapai sasarannya dengan meningkatkan atau

    menurunkan potensial istirahat "resting potential$ pada membrane pascasinaptik

    untuk &aktu yang singkat. Protein reseptor pada membran sinaptik mengikat

    neurotransmitter dan melakukan penyesuaian dengan membuka kanal ion,membangkitkan )8citatory Postsynaptic Potential ")PSP$ atau !nhibitory

    Postsynaptic Potential "!PSP$. )ksitasi cepat diketahui menggunakan asetilkolin

    "nikotinik$ dan 9-glutamat atau inhibisi menggunakan 7A3A. :eseptor protein

    lain mengikat neuromodulator dan mengaktifkan sistem messenger kedua,

    biasanya melalui transduser molekuler, protein 7. :eseptor ini memiliki periode

    laten yang lebih lama, berlangsung selama beberapa menit atau lebih. (ontoh

    neuromodulator adalah asetilkolin "muskarinik$, serotonin, histamin,

    neuropeptida, dan adenosin.

    )fek eksitasi atau inhibisi pada membran pascasinaps neuron bergantung pada

    jumlah respons pascasinaps pada sinaps yang berbeda. 4ika efek keseluruhannyaadalah depolarisasi, neuron akan terstimulasi danpotensial aksi akan

    dibangkitkan pada segmen inisial akson dan impuls saraf dihantarkan sepanjang

    akson. Sebaliknya, jika efek keseluruhannya adalah hiperpolarisasi, neuron

    diinhibisi dan tidak timbul impuls saraf.

    'istribusi neurotransmitter berariasi di berbagai bagian susunan saraf.

    5isalnya asetilkolin yang ditemukan di taut neuromuskular, ganglia autonom,

    dan ujung-ujung saraf simpatis. Pada susunan saraf pusat, kolateral neuron

    motorik sampai sel-sel :ensha&, hippocampus, ascending reticular path&ay,

    serta serabut aferen sistem penglihatan dan pendengaran memiliki

    neurotransmitter kolinergik. Norepinefrin ditemukan padaujung-ujung sarafsimpatis dan ditemukan dalam konsentrasi tinggi

    di hipotalamus. 'opamin terdapat dalam konsentrasi tinggi di berbagai bagian di

    sistem saraf pusat, misalnya di nucleus basalis "ganglia basalis$.

    )fek neurotransmitter dipengaruhi

    oleh destruksi atau reabsorpsi neurotransmitter tersebut. 5isalnya pada

    asetilkolin, efeknya dibatasi oleh en%im asetilkolinesterase "A(h)$ dengan

    mendegradasi asetilkolin. Namun, efek katekolamin dibatasi dengan kembalinya

    neurotransmitter ke ujung-ujung saraf prasinaps.

    Neuromodulator merupakan %at selain neurotransmitter yang dikeluarkan dari

    membran prasinaps ke celah sinaps, mampu memodulasi dan memodi;kasiaktiitas neuron pascasinaps. Neuromodulator dapat ditemukan bersama dengan

    neurotransmitter utama di sebuah sinaps tunggal. 3iasanya neuromodulator

    terdapat di dalam esikel prasinaps yang berbeda. Pelepasan neuromodulator ke

    celah sinaps tidak memberikan efek langsung pada membran pascasinaps.

    Neuromodulator berperan menguatkan, memperpanjang, menghambat, atau

    membatasi efek neurotransmitter utama di membrane pascasinaps.

    Neuromodulator bekerja melalui sistem messenger kedua yang biasanya melalui

    transducer molecular, protein 7, dan mengubah respons reseptor terhadap

    neurotransmitter. 'i daerah sistem saraf pusat tertentu, berbagai neuron aferen

    yang berbeda dapat melepaskan beberapa neuromodulator berlainan yang

  • 7/24/2019 Tugas Instrumentasi Biomedis Bab 8 Saraf Dan Eeg

    4/8

    diambil oleh neuron pascasinaps. Susunan tersebut dapat menimbulkan berbagai

    respon berbeda tergantung pada input dari neuron aferen.

    b. Sinaps )lektrik

    Sinaps elektrik merupakan gap junction berupa kanal dari sitoplasma neuron

    prasinaps ke neuron pascasinaps. Neuron-neuron berkomunikasi

    secara elektrik dan tidak ada transmitter kimia. !on mengalir dari suatu neuronke neuron lain melalui kanal-kanal penghubung. Penyebaran aktiitas yang cepat

    dari satu neuron ke neuron lain menunjukkan sekelompok neuron melakukan

    suatu fungsi bersama-sama. Sinaps elektrik dapat berjalan dua arah sedangkan

    sinaps kimia&i hanya satu arah. Sinaps elektrik memiliki respon yang cepat

    sehingga penting untuk gerakan re/eks.

    :eseptor Neurotransmitter

    :eseptor berupa protein kompleks transmembran yang sebagian menonjol ke

    lingkungan ekstrasel dan bagian lain yang menonjol ke lingkungan intrasel.

    :eseptor neurotransmitter menangkap neurotransmitter yang dilepaskan danmenyalurkan pesan yang diba&a neurotransmitter ke intrasel. :eseptor tersebut

    mempunyai tempat pengikatan yang multipel "binding site$.

    Klasi;kasi reseptor neurotransmitter

    :eseptor !onotropik "ligand-gated ion channel$

    :eseptor ionotropik merupakan transmitter-gated channels. Neurotransmitter

    berikatan dengan reseptor yang menempel pada pintu masuk kanal ion dan

    menyebabkan kanal ion terbuka. :eseptor ionotropik mempunyai aksi sangat

    cepat, &aktu pengikatan neurotransmitter pada reseptor dan respon sangat

    pendek, respon singkat.

    :eseptor neurotransmitter Kolinergik

    Setiap neurotransmitter menimbulkan efek di membran postsinaptik bila

    berikatan dengan reseptor spesi;k. 'ua neurotransmitter tidak akan berikatan

    pada satu reseptor yang sama, meskipun satu neurotransmitter dapat berikatan

    dengan reseptor yang berbeda. al ini disebut sebagai subtipe reseptor.

    Asetilkolin bekerja pada dua subtipe reseptor yang berbeda. Satu tipe berada

    di otot skeletal "nikotinik$ dan tipe lain berada diotot jantung "muskarinik$.

    :eseptor Nikotinik Asetilkolin "Ach$:eseptor ini berperan dalam penyaluran sinyal listrik dari suatu motor neuron ke

    serat saraf otot. Asetilkolin yang dilepaskan oleh neuron motorik berdifusi ke

    membran plasma sel miosit dan terkait pada reseptor asetilkolin. al ini

    menyebabkan terjadinya perubahan konformasi reseptor dan akan menyebabkan

    kanal ion membuka. Pergerakan muatan positif akan mendepolarisasi membran

    plasma yang menyebabkan kontraksi. Pembukaan kanal hanya berlangsung

    sebentar meskipun asetilkolin masih menempel pada reseptor "periode

    desensitisasi$. :eseptor nikotinik asetilkolin yang matang terdiri atas < =, >, ?,

    dan @. 3erbeda dari yang ada di otot, struktur reseptor nikotinik asetilkolin

    di neuron hanya terdiri atas subunit => "=2>

  • 7/24/2019 Tugas Instrumentasi Biomedis Bab 8 Saraf Dan Eeg

    5/8

    :eseptor 5uskarinik

    :eseptor muskarinik yang terdapat pada otot jantung mempunyai subunit =2>

  • 7/24/2019 Tugas Instrumentasi Biomedis Bab 8 Saraf Dan Eeg

    6/8

    efektor. Secara perlahan subunit 7= akan melepas PFC dari 76P sehingga

    berubah menjadi 7'P yang menyebabkan akti;tas berhenti.

    6aut Neuromuskular pada Ftot :angka

    Setiap serabut saraf bermielin yang masuk ke otot rangka membentuk banyak

    cabang yang jumlahnya tergantung pada ukuran unit motoriknya. (abang akan

    berakhir pada otot rangka di tempat yang disebut taut neuromuskular

    "neuromuscular junction$ atau motor-end-plate. Sebagian besar serabut-serabut

    otot hanya dipersara; oleh satu motor end-plate. Saat mencapai serabut otot,

    saraf kehilangan selubung mielin dan pecah menjadi cabang-cabang halus.

    5asing-masing saraf berakhir sebagai akson yang terbuka dan

    membentuk unsur neural motor end-plate. Pada motor end-plate, permukaan

    serabut otot sedikit meninggi serta membentuk unsur otot "sole plate$. )leasiterjadi akibat akumulasi sarkoplasma granular di ba&ah sarkolema serta banyak

    inti dan mitokondria.

    Akson terbuka yang melebar terletak pada alur permukaan serabut otot yang

    dibentuk oleh lipatan sarkolema ke dalam "junctional fold G dasar alur dibentuk

    oleh sarkolema yang membentuk lipatan-lipatan$. 4unctional fold berfungsi

    memperluas area permukaan sarkolema yang terletak di dekat akson yang

    melebar. 'i antaramembran plasma akson "aksolema atau membran prasinaps$

    dan membran plasma serabut otot"sarkolema atau membran pascasinaps$

    terdapat celah sinaps.

    Saat potensial aksi mencapai membran prasinaps motor end-plate, kanal oltage-gated (a

  • 7/24/2019 Tugas Instrumentasi Biomedis Bab 8 Saraf Dan Eeg

    7/8

    amplitudo mempengaruhi diagnostik. 'aerah frekuensi ))7 dapat

    diklasi;kasikan menjadi lima bagian untuk analisis ))7, yaitu

    'elta "@$ G ",D I C$ %

    6heta " J$ G "C I $ %

    Alpha "=$ G " I B2$ %

    3eta ">$ G "B2 I

  • 7/24/2019 Tugas Instrumentasi Biomedis Bab 8 Saraf Dan Eeg

    8/8

    Gel#'*an& Be!a Waspada, Konsentrasi.Kondisi gelombang otak 3eta "1+,+-

    H$ menjaga pikiran kita tetap tajam dan terfokus. 'alam kondisi 3eta, otak

    Anda akan mudah melakukan analisis dan penyusunan informasi, membuat

    koneksi, dan menghasilkan solusi-solusi serta ide-ide baru. 3eta sangat

    bermanfaat untuk produktiitas kerja, belajar untuk ujian, persiapan presentasi,

    atau aktiitas lain yang membutuhkan konsentrasi dan ke&aspadaan tinggi.Gel#'*an& Al$%a Kreativitas, Relaksasi, Visualisasi7elombang otak Alpha "8,

    1+ H$ sangat kontras dibandingkan dengan kondisi 3eta. Kondisi relaks

    mendorong aliran energi kreatiitas dan perasaan segar, sehat. Kondisi

    gelombang otak Alpha ideal untuk perenungan, memecahkan masalah, dan

    isualisasi, bertindak sebagai gerbang kreatiitas kita.

    Gel#'*an& T%e!a Relaksasi mendalam, Meditasi, Peningkatan Memori9ebih

    lambat dari 3eta, kondisi gelombang otak 6heta "/,8 H$ muncul saat kita

    bermimpi pada tidur ringan. Atau juga sering dinamakan sebagai mengalami

    mimpi secara sadar. Erekuensi 6heta ini dihubungkan dengan pelepasan stress

    dan pengingatan kembali memori yang telah lama. Kondisi Msenjakala "twilight$dapat digunakan untuk menuju meditasi yang lebih dalam, menghasilkan

    peningkatan kesehatan secara keseluruhan, kebutuhan kurang tidur,

    meningkatkan kreatiitas dan pembelajaran.

    Gel#'*an& Del!a Penyembuhan, Tidur Sangat yenyak.Kondisi 'elta "-.0,/

    H$, saat gelombang otak semakin melambat, sering dihubungkan dengan

    kondisi tidur yang sangat dalam. 3eberapa frekuensi dalam jangkauan 'elta ini

    diiringi dengan pelepasan hormon pertumbuhan manusia "uman 7ro&th

    ormone$, yang bermanfaat dalam penyembuhan. Kondisi 'elta, jika dihasilkan

    dalam kondisi terjaga, akan menyediakan peluang untuk mengakses aktiitas

    ba&ah sadar, mendorong alirannya ke pikiran sadar. Kondisi 'elta juga seringdihubungkan dengan manusia-manusia yang memiliki perasaan kuat terhadap

    empati dan intuisi.

    Gel#'*an& Ga''a : terjadi ketika seseorang mengalami akti;tas mental yang

    sangat tinggi, misalnya sedang berada di arena pertandingan, perebutan

    kejuaraan, tampil dimuka umum, sangat panik, ketakutan, terburu-buru karena

    dikejar deadline pekerjaan atau keadaan lain yang sangat menegangkan bagi

    orang tersebut.