Tugas Saraf

Nama : Defita Firdaus

NIM : 102010290

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Sistem saraf manusia adalah suatu jalinan jaringan saraf yang kompleks, sangat

khusus dan saling berhubungan satu dengan yang lain. Sistem saraf mengkoordinasi,

menafsirkan dan mengontrol interkasi antara individu dengan lingkungan sekitarnya.Sistem

tubuh yang penting ini juga mengatur kebanyakan aktivitas sistem-sistem tubuh

lainnya.Karena pengaturan saraf tersebut maka terjalin komunikasi antara berbagai sistem

tubuh hingga menyebabkan tubuh berfungsi sebagai unit yang harmonis.Dalam sistem inilah

berasal segala fenomena kesadaran, pikiran, ingatan, bahasa, sensasi dan gerakan.Jadi

kemampuan untuk dapat memahami, belajar dan memberi respon terhadap suatu rangsangan

merupakan hasil kerja integrasi dari sistem saraf yang puncaknya dalam bentuk kepribadian

dan tingkah laku individu.

Sistem saraf manusia merupakan kumpulan materi yang dinegosiasikan paling rumit

di bumi ini.Setiap sentimeter kubik otak manusia bisa mengandung lebih dari 50 juta sel

saraf, yang masing-masing bisa berkomunikasi dengan ribuan neuron. Sistem saraf memiliki

jaringan kerja persinyalan dengan cabang-cabang yang membawa informasi secara langsung

ke dan dari target khusus. Saraf dikhususkan untuk transmisi impuls dengan cepat yaitu 150

m/detik (lebih dari 330 mil per jam).Akibatnya, informasi dapat merambat dari otak manusia

ke lengan (atau sebaliknya) hanya dalam tempo beberapa milidetik.

Cara kerja sistem saraf merupakan suatu hal yang luar biasa.Hanya dalam waktu beberapa

milidetik manusia dapat merespon dengan cepat dan tepat terhadap stimulus yang berasal dari

lingkungannya. Agar lebih memahami lebih jauh tentang cara kerja sistem saraf dalam tubuh

manusia maka dalam makalah ini akan dibahas bagaimana cara kerja sistem saraf dalam

tubuh di tingkat seluler dan molekuler.1

1

BAB II

PEMBAHASAN

A. Komponen Sistem Saraf

Unit dasar sistem saraf adalah suatu sel khusus yang dinamakan neuron.Penting untuk

mengenali neuron karena neuron tidak diragukan lagi dalam menyimpan rahasia bagaimana

otak bekerja. Kita juga mengetahui peran neuron dalam transmisi impuls saraf,dan kita tahu

bagaimana beberapa sirkuit neural bekerja;tetapi kita baru mulai mengungkapkan fungsi yang

lebih kompleks dalam memori,emosi dan proses berpikir.1

Neuron dan Saraf

Walaupun neuron memiliki perbedaan yang sangat jelas dalam ukuran dan

penampilannya,mereka memiliki karakteristik tertentu. penonjolan dari badan sel adalah

sejumlah cabang-cabang pendek yang dinamakan dendrit (dari bahasa Yunani dendron,yang

berarti “pohon”). Dendrit dan badan sel menerima impuls saraf dari neuron didekatnya. Pesan

tersebut ditransmisikan ke neuron lain(atau ke otot kelenjar ) oleh tonjolan lain yang ramping

seperti tabung yang dinamakan akson. Pada ujungnya, akson bercabang-cabang menjadi

sejumlah kolateral yang berakhir dalam suatu tonjolan kecil yang dinamakan terminal

sinaptik.Akson dari sejumlah besar neuron sebanyak 1000 bersinapsis pada dendrit dan badan

sel satu neuron.

Terdapat tiga jenis neuron.Neuron sensorik mengirimkan impuls yang diterima oleh

reseptor ke sistem saraf pusat.Reseptor adalah sel khusus di organ indera, kulit dan sendi

yang mendeteksi perubahan fisik atau kimiawi dan menstranslasikan peristiwa itu menjadi

impuls yang berjalan sepanjang neuron sensorik.Neuron motorik membawa sinyal yang

keluar dari otak atau medula spinalis ke organ efektor, yaitu otot dan kelenjar. Interneuron

menerima sinyal dari neuron sensorik dan mengirimkan impuls ke interneuron lain atau

neuron motorik. Interneuron hanya ditemukan di otak, mata dan medula spinalis.

Saraf ( nervus ) adalah kumpulan akson yang keluar dari ratusan atau ribuan neuron. Satu

saraf mungkin berisi akson dari neuron sensorik dan neuron motorik.Selain neuron, sistem

saraf memiliki pula sejumlah besar sel nonneuronal, yang dinamakan sel glia atau sel

pendukung, yang tersebar diantara neuron dan seringkali di sekeliling neuron.

Sel glia berasal dari bahasa Yunani glia (yang berarti lem), karena salah satu fungsi utamanya

adalah mempertahankan neuron di tempatnya.Sel glia tidak dikhususkan untuk menerima

atau mengirimkan sinyal.2

2

B. Transmisi Sinapsis yang Meliputi Transmisi Listrik dan Kimia

Sinapsis adalah persambungan unik yang mengontrol komunikasi antara satu neuron

dengan sel-sel lain. Sinapsis ditemukan antara dua neuron, antara reseptor sensoris dan

neuron sensoris, antara neuron motoris dan sel otot yang dikontrolnya, dan antara neuron

dengan sel kelenjar.

Sel yang menghantarkan sinyal disebut sel prasinapstik dan sel yang menerima sinyal disebut

sel pascasinapstik.Dalam melakukan transmisi atau penghantaran sinyal, sinapsis terdiri dari

dua jenis yaitu sinapsis elektrik dan kimia.2

Transmisi listrik

Sinapsis listrik memungkinkan potensial aksi merambat secara langsung dari satu sel

prasinaptik ke sel pascasinaptik.Sel-sel itu duhubungkan oleh persambungan longgar, yaitu

saluran antarsel yang mengalirkan ion potensial aksi local agar mengalir antarneuron. Impuls

merambat dari satu neuron ke neuron lain tanpa penundaan dan tanpa kehilangan kekuatan

sinyal. Sinapsis listrik dlam system saraf pusar vertebrata menyelaraskan aktivitas neuron

yang bertanggung jawab atas sejumlah pergerakan cepat dan khas.Contohnya sinapsis listrik

pada otak yang membuat beberapa jenis ikan mampu mengibaskan ekornya dengan sangat

cepat ketika melarikan diri dari pemangsa.

Pada sinaps listrik, membrane prasinapsis dan pascasinapsis berada pada lokasi yang

saling berdekatan dan membentuk jalur gap junction dimana aliran listrik meloncat satu-

persatu dari satu sel ke sel lain. Penyuntikan subthreshold arus impuls ke sel A berdampak

pada perubahan potensial membran sel tersebut. Jika sejumlah banyak fraksi arus yang

disuntikkan pada sel A menyebar melalui gap junction menuju sel B, maka akan terdeteksi

perubahan potensial membran pada sel B. Karena adanya aliran potensial yang masuk

melewati gap junction dari sel A ke sel B, perubahan potensial elektrik yang terdeteksi

melewati membrane sel B akan selalu lebih rendah dari yang terdeteksi pada sel A.

Salurangap junction dimana arus mengalir dari satu sel ke sel lain secara umum (namun tidak

selalu) lebih resisten secara simetrik, sedangkan arus biasanya menemukan resisten yang

sama pada kedua arah.3

Ikatan listrik diantara dua neuron akan membolehkan arus sirkuit lokal dari potensial

aksi dalam satu titik untuk menyebar pada yang lain dan mengalami depolarisasi. Transmisi

potensial aksi melalui sinaps listrik pada dasarnya tidak terdapat perbedaan dalam hal

penyebaran dalam satu sel, karenanya kedua fenomena tersebut bergantung pada penyebaran

listrik dari arus sirkuit lokal sebagai awal potensial aksi untuk berdepolarisasi dan

3

merangsang daerah membran yang baru. Terdapat lima faktor yang aman untuk potensial

aksi; sehingga pengurangan amplitud dari satu sel ke sel yang lain harus tidak lebih besar dari

faktor aman jika depolarisasi listrik sel postsinaps mencapai level yang tinggi dan

menginisisasi impuls. Ini akan menjadi hal yang sangat sulit bagi potensial aksi tunggal yang

berasal dari sebuah akson untuk menghandel cukupnya suplay arus sirkuit local melewati

sinaps elektrik untuk menghasilkan sebuah potensial aksi pada sel-sel yang besar, seperti

serat otot, karena area membran serat otot cukup besar jika dibandingkan dengan akson

motoris. Ini merupakan salah satu alasan mengapa sinaps listrik tidak tersebar luas seperti

halnya sinaps kimia.

Transmisi listrik antara sel-sel yang dapat dirangsang telah pertama kali

didemonstrasikan oleh E. J. Furshpan dan D. D. Potter pada tahun 1959 dengan

menggunakan jenis ikan crayfish. Sinaps antara serabut saraf besar lateral ikan crayfish dan

akson motoris besar memiliki zat umum yang dialirkan dengan alirn yang searah (F-6.14).

Sejak 1959, transmisi listrik telah diketahui berada diantara sel pada sistem saraf pusat, otot

polos, otot jantung, sel reseptor dan akson.Karena aliran arus berasal dari sel prasinapsis

menuju pascasinapsis tanpa jeda, transmisi pada sinapsis listrik lebih cepat dibanding sinapsis

kimiawi.Transmisi listrik sangat sesuai untuk sinkronisasi aktivitas elektrik pada sel-sel saraf

atau untuk transmisi cepat melewati serangkaian gap junction, seperti halnya yang terjadi

pada serabut saraf besar hewan earthworm dan pada miokardium jantung vertebrata.3

Transmisi Kimiawi

Pada sinapsis kimiawi, sebuah celah sempit, atau celah sinaptik memisahkan sel

prasinaptik dan sel pascasiaptik.Adanya celah tersebut menyebabkan sel-sel tidak dapat

dikopel secara elektrik, dan potensial aksi yang terjadi pada sel prasinaptik tidak dapat

dirambatkan secara langsung ke membrane sel pascasinaptik.Sehingga, ketika sinyal listrik

potensial aksi tiba di termninal sinaptik dirubah menjadi sinyal kimiawi yang mengalir

melewati sinapsis, di mana sinyal kimiawi diubah kembali menjadi sinyal listrik pada sel

pascasinaptik.

Sinyal listik potensial aksi diubah jadi sinyal kimiawi dalam bentuk neurontransmiter yang

terkandung dalam kantung yang terdapat dalam sitoplasma ujung akson yang disebut vesikula

sinaptik. Dalam satu vesikula sinaptik terdapat ribuan molekul

neurotransmiter.Neurotransmitter merupakan zat yang dibebaskan sebagai messenger antarsel

ke dalam celah sinaptik.4

4

Contoh neurotransmitter adalah asetilkolin, dopamine, nor-epinefrin, histamine,

serotonin, GABA, glutamate, glisin (asam amino), adenosine, ATP (nukleotida), bradykinin,

vasopressin, substance P, insulin(peptida).

1.Depolarisai membuka kanal Ca2+ ; 2. Ca2+impuls memicu pelepasan NT; 3.Interaksi

dengan kanal ion; 4.Interaksi dengan GPCR; 5.Interaksi dengan autoreseptor; 6.Reuptake;

7.Removal NT dengan difusi; 8.Uptake/breakdown NT oleh sel glia; 9.Pembentukan vesikel

baru.

Pada gambar 2 kita lihat tibanya potensial aksi presinaps.Depolarisasi mengaktifkan cenel

kalsium terminal sehingga Ca2+ masuk.Ca2+ yang masuk menginisiasi eksositosis vesikel

yang mengandung substansi transmiter.Vesikel-vesikel tersebut melewatkan kontennya ke

daerah ekstraseluler, kemudian transmiter berdifusi sehingga beberapa diantaranya berikatan

dengan molekul reseptor pada membran postsinaps. Proses pengikatan transmitter

mengaktifkan ion channel yang berasosiasi dengan molekul reseptor, membolehkan ion-ion

yang permeabel untuk mengangkut arus postsinaps yang bergantung pada gradien

elektrokimia. Arus postsinaps memproduksi potensial postsinaps.Jika perubahan potensial

sudah cukup untuk mencapai titik potensial, maka dapat menginisiasi potensial aksi.Secara

umum dikatakan bahwa transmisi kimiawi lebih fleksibel dari transmisi elektrik, transmisi

kimiawi juga secara bebas membolehkan inhibitor sebagai excitatory action. Sebagai

tambahan, transmiter kimia membolehkan serat presinaps kecil untuk merangsang sel

postsinaps besar secara kimiawi yang dapat mengaktivkan chanel postsinaps yang membawa

arus postsinaps.4

transmisi kimiawi. Dengan terbukanya chanel maka vesikel pembawa

neurotransmitter dapat berdifusi pada membran prasinapsis keluar menuju celah

sinapsis.Neurotransmiter berdifusi melalui celah sinapsis dan terikat pada reseptor ion

channel pada membran post sinaps dan mengaktivasi reseptor pada membran post sinaps.

Kebenaran tentang transmisi kimiawi dan eksistensi substansi transmitter telah menjadi

perdebatan sejak enam dekade awal abad ini.Fakta-fakta awal yang mengarahkan kepada

substansi transmitter kimia telah diperoleh oleh Otto Loewi (1921), seorang yang

menemukan bahwa terdapat penghambatan jantung katak pertama dengan adanya stimulasi

dari saraf vagus yang memproduksi substansi yang dapat menyebabkan jantung katak ke-dua

berdetak lebih lambat.Temuan Loewi mengarahkan kepada identifikasi subsequen dari

acetylcholine (Ach) sebagai substansi transmitter yang dikeluarkan oleh saraf postganglion

dan motoneuron yang dapat menginerfasi otot rangka pada vertebrata.Sejak itu, banyak yang

5

telah dipelajari tentang aksi dari substansi transmitter, dan banyak temuan neurotransmitter

telah teridentifikasi.4

Morfologi Sinapsis Kimia

Transmisi kimia terjadi melewati celah sinaps extrasel, separuh membran sel pre dan

postsinaps. Ujung presinaps memiliki membran yang berikatan dengan gelembung/vesikula

sinapsis, setiap gelembungnya mengandung 1x104 sampai 5x104 molekul substansi

transmiter. Ujung presinaps mengandung ribuan gelembung tersebut. Selama transmisi

sinaps, substansi transfer dilepaskan melalui celah sinaps dan mencapai membran postsinaps

melalui difusi. Celah tersebut terisi dengan subuah mucopolosakarida bersama membran pre

dan postsinaps yang selalu menunjukkan beberapa tingkatan lapisan pada sinaps.

Transmisi sinaps dilakukan oleh ujung motorik (sinaps neuromuscular) otot rangka

vertebrata, khususnya ujung otot sartorius katak.Selain, identitas substansi transmiter dan

perbedaaan kuantitas, transmisi sinaps merangsang antara saraf pada sistem saraf pusat

dengan transmisi pada sinaps saraf otot, seperti ujung motorik.5

C. Potensial Sinapsis yang Meliputi Sinapsis Inhibisi dan Sinapsis Eksitatori

Peristiwa synaptic yang meningkatkan kemungkinan permulaan potensial kerja pada

sel postsynaptic disebut eksitatori; sebaliknya, peristiwa yang mengurangi kemungkinan

disebut inhibisi. Aliran postsynaptic dengan potensial balik lebih positif daripada level awal

didefinisikan sebagai eksitator dan aliran postsynaptic dengan potensial balik pada sisi

negative level awal disebut inhibitor. Aliran eksitator tersebut dibawa melalui channel yang

permebel terhadap Na+ atau Ca2+ dan K+ pula. Aliran inhibitor synaptic dibawa oleh channel

yang permeable pada K+ dan Cl-, sejak kedua dari ion ini memiliki potensial keseimbangan

dalam potensial sisa.5

Jika potensial balik untuk aktivitas transmitter menjadi sama dengan potensial sisa,

tidak ada aliran synaptic dan tidak ada perubahan potensial yang dihasilkan dari

bertambahnya konduktansi postsynaptic disebabkan oleh kerja substansi transmitter inhibitor.

Meskipun konduktansi C- atau K+ meningkat, potensial membran pada kondisi tertentu akan

kembali konstan pada level sisa. Namun, transmitter akan memiliki aksi inhibitor, saat

transmitter bertahan untuk mengikat Vm di bawah garis permulaan jika terdapat aktivasi

bersama di aliran eksikator. Jika potensial balik lebih negatif daripada potensial sisa, kerja

transmitter akan hyperpolar sel menuju level tersebut. Jika potensial balik untuk kerja

transmitter lebih positif daripada potensial sisa tapi lebih negative daripada permulaan,

6

transmitter akan menghasilkan depolarisasi. Bagaimanapun, jika transmitter ini bertindak

bersamaan dengan transmitter eksitator yang ditampilkan oleh transmitter sendiri, akan akan

menyababkan depolarisasi menuju permulaan, hal tersebut akan mengarakan pada

depolarisasi yang lebih kecil daripada yang diproduksi sendirian oleh eksitator transmitter.

Tidak ada yang bersifat “eksitator” atau “inhibitor“ mengenai substansi transmitter. Sebagai

contoh, acetylcolin adalah eksitator transmitter di endplate motor dan di synaps ganglia

symphatetic, menghasilkan kenaikan yang predominan dalam konduktansi sodium dan

potassium pada membrane postsynaptic. Bedanya, acetylcolin adalah inhibitor transmitter di

ujung parasympathetic pada jantung dan viscera, yang menghasilkan peningkatan pada

potassium dan atau substansi chloride. Bagian molekuler ion pada membran postsynaptic

menentukan spesifisitas ion guna meningkatkan p[ermeabilitas yang dibentuk melalui

membrane postsynaptic ketika reseptornya bereaksi dengan molekul transmitternya.

Permeabilitas ion relative dan gradien elektro kimia dari ion permean menentukan level balik

dari potensial synaptic, dan faktor-faktor tersebut menentukan apakah efek postsynaptic

adalah eksitator atau inhibitor.

Hal tersebut berarti bahwa transmitter yang secara normal inhibitor pada efeknya

dalam pemberian sel dapat memiliki kerja eksitator oleh uji distribusi dari gradien ion

tertentu melalui membran postsynaptic.Faktanya kerja tersebut telah diinduksi dalam neuron

pada spinal cord mamalia dan pada siput.Pada neuron siput tertentu, efek dari transmitter

alami (asetilkolin) adalah meningkatkan konduktansi klorida dari membrane

postsynaptic.Pada salah satu grup sel (H sel atau sel hyperpolar), konsentrasi Cl - intraselluler

adalah sangat rendah jadi Ec, lebih negative daripada potensial sisa. Transmityter neural

asetilkolin menghasilkan hyperpolar ketika diberikan pada sel H dengan menbuka channel

kloride. Mengizinkan Cl- untuk mengalir kedalam sel dan perpindahan potensial membrane

menuju Ec ketika kooride ekstraselluler diganti dengan sulfat, yang tidak dapat melalui

channel kloroda, penerapan asetilkolin menuju effluk Cl- yang sekarang telah keluar

langsung dari gradien elekrokimia.Nilai negative effluk menghasilkan depolarisasi dan

kenaikan pada frekuensi keja potensial. Asetilkolin tersebut, transmitter yang senormal

inhibitor sel, akan menghasilkan eksitator, akan menghasilkan eksitator jika gradien

elektrokimia iom klorida dibalik.6

D. Neurotransmiter dan Reseptor Neurotransmiter

Neurotransmiter

Lusinan zat yang berbeda, kebanyakan berupa molekul organic kecil yang

mengandung nitrogen, diketahui berfungsi sebagai neurotransmiter.Neurotransmieter tunggal

7

dapat memicu respons yang berbeda-beda pada sel pascasinaptik.Versatilitas ini bergantung

pada keberadaan reseptor di sel pascasinaptik yang berbeda serta pada model kerja reseptor

tersebut. Pada beberapa kasus, perbedaan pengaruh neurotransmitter disebabkan oleh

perbedaan reseptor protein; pada kasus lain reseptor yang sama dapat memicu perubahan

molekuler yang berbeda pada sel pascasinaptik yang berlainan. Kebanyakan neurotransmitter

berikatan dengan reseptor yang berpengaruh langsung pada protein saluran ion, yang

mengubah permeabilitas membrane sel pascasinaptik.Jenis komunikasi sinaptik ini

berlangsung dalam waktu beberapa milidetik. Neurotransmitter jenis lain membutuhkan

waktu jauh lebih lama (sampai beberapa menit) karena berkomunikasi melalui jalur

transduksi sinyal yang kompleks pada sel pascasinaptik.

Acetylcholine (ACh) adalah neurotransmiter yang ditemukan pada banyak sinaps di

seluruh tubuh. Pada umunya, ia adalah transmitter eksitatorik, tetapi dapat bersifat inhibitorik

tergantung pada jenis molekul reseptor di membran neuron penerima. ACh banyak ditemukan

di daerah otak yang dinamakan hipokampus, di mana ia memiliki peranan penting dalam

pembentukkan memori baru.

Norephineprine (NE) adalah suatu neurotransmiter yang dihasilakan terutama oleh

neuron di batang otak.Dua obat yang terkenal, cocaine dan amphetamine, memperpanjang

kerja NE dengan memperlambat proses amilan kembalinya.

Neurotransmiter utama lainnya adalah gamma-aminobutyric acid (GABA). Substansi ini

adalah salah satu transmitter inhibitorik utama di sistem saraf.Sebagai contohnya obat

picrotoxin menghambat reseptor GABA dan menghasilakan kejang karena ( tanpa pengaruh

inhibisi GABA ) tidak ada control pergerakan otot.Sifat transkuilisasi (penenang) obat

tertentu yang digunakan untuk mengobati pasien penderita kecemasan berkaitan dengan

fasilitasi aktivitas inhibitorik GABA.

Neurotransmiter eksitatorik glutamate terdapat pada lebih banyak neuron sistem saraf

pusat dibandingkan transmiter lain. Terdapat sekurangnya tiga subtipe reseptor glutamate dan

salah satunya diduga memiliki peranan penting dalam proses belajar dan daya ingat. Reseptor

ini dinamakan reseptor NMDA yang mengambil nama zat kimia (N-methyl D-aspartate) yang

digunakan untuk mendeteksinya.7

Neuromodulator merupakan zat selain neurotransmitter yang dikeluarkan dari

membran prasinaps ke celah sinaps, mampu memodulasi dan memodifikasi aktivitas neuron

pascasinaps.Neuromodulator dapat ditemukan bersama dengan neurotransmitter utama di

sebuah sinaps tunggal.Biasanya neuromodulator terdapat di dalam vesikel prasinaps yang

berbeda.Pelepasan neuromodulator ke celah sinaps tidak memberikan efek langsung pada

8

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

G, dan mengubah respons reseptor terhadap neurotransmitter.Di daerah sistem saraf pusat

tertentu, berbagai neuron aferen yang berbeda dapat melepaskan beberapa neuromodulator

berlainan yang diambil oleh neuron pascasinaps. Susunan tersebut dapat menimbulkan

berbagai respon berbeda tergantung pada input dari neuron aferen.7

Reseptor Neurotransmiter

Reseptor berupa protein kompleks transmembran yang sebagian menonjol ke lingkungan

ekstrasel dan bagian lain yang menonjol ke lingkungan intrasel.Reseptor neurotransmitter

menangkap neurotransmitter yang dilepaskan dan menyalurkan pesan yang dibawa

neurotransmitter ke intrasel. Reseptor tersebut mempunyai tempat pengikatan yang

multipel(binding site). Klasifikasi reseptor neurotransmitter:

1. Reseptor Ionotropik (ligand-gated ion channel)

Reseptor ionotropik merupakan transmitter-gated channels.Neurotransmitter berikatan

dengan reseptor yang menempel pada pintu masuk kanal ion dan menyebabkan kanal ion

terbuka.Reseptor ionotropik mempunyai aksi sangat cepat, waktu pengikatan

neurotransmitter pada reseptor dan respon sangat pendek, respon singkat.

2. Reseptor Neurotransmitter Kolinergik

Setiap neurotransmitter menimbulkan efek di membran postsinaptik bila berikatan dengan

reseptor spesifik. Dua neurotransmitter tidak akan berikatan Pada satu reseptor yang sama,

meskipun satu neurotransmitter dapat berikatan dengan reseptor yang berbeda. Hal ini disebut

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

berada di otot skeletal (nikotinik) dan tipe lain berada di otot jantung (muskarinik).

3. Reseptor nikotinik asetilkolin (Ach)

Reseptor 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. Hal 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). Reseptor nikotinik asetilkolin yang matang terdiri atas 2 α, β, γ, dan δ. Berbeda

dari yang ada di otot, struktur reseptor nikotinik asetilkolin di neuron hanya terdiri atas

subunit α&β (α3β2).6

9

4. Reseptor Muskarinik

Reseptor muskarinik yang terdapat pada otot jantung mempunyai subunit α3β2. Setelah

asetilkolin berikatan dengan reseptor muskarinik, timbul sinyal dengan mekanisme berbeda.

Misalnya, bila reseptor M1 atau M2 diaktifkan, reseptor ini akan mengalami perubahan

konformasi dan berinteraksi dengan protein G yang selanjutnya akan mengaktifkan

fosfolipase C. akibatnya terjadi hidrolisis fosfatidilinositol-(4,5)-bifosfate (PIP2) yang

menyebabkan peningkatan kadar Ca2+ intrasel. Selanjutnya kation ini akan berinteraksi

memacu atau menghambat enzim-enzim, menyebabkan hiperpolarisasi, sekresi, atau

kontraksi. Sebaliknya, aktivasi reseptor subtype M2 pada otot jantung memacu potein G yang

menghambat adenilsiklase dan mempertinggi konduksi K+ sehingga denyut jantung dan

kontraksi otot jantung menurun.

5. Amino Acid-Gated Channels

Amino Acid-Gated Channels memediasi sebagian besar transmisi cepat sinapsis di CNS

(Cerebral Nervous System).Fungsinya lebih terbatas yakni pada sistem sensorik, memori, dan

penyakit.

6. Reseptor GABAA

Reseptor GABAA mempunyai beberapa tempat pengikatan untuk berbagai neuromodulator.

Reseptor ini merupakan target yang baik untuk obat

7. Glutamate-Gated Channels

Reseptor agonis glutamate adalah AMPA (alpha-amino-3-hydroxy-5-methylisoxazole-4-

propionic acid), NMDA (N-methyl D-aspartate), dan Kainate.AMDA dan NMDA berperan

dalam transmisi sinaps eksitator yang cepat di otak sedangkan KAINATE fungsinya belum

diketahui. AMPA-gated channels permeabel terhadap Na+ dan K+ dan tidak permeabel

terhadap Ca2+. Sedangkan reseptor NMDA permeabel terhadap Na+ ,K+dan Ca2+.

8. Reseptor metabotropik (G protein-coupled)

Metabotropik merupakan reseptor yang berikatan dengan neurotransmitter dan

membentuk second messenger sebagai salah satu jalur transduksi sinyal.Neurotransmitter

yang berikatan yakni amin biogenic (dopa, dopamine, serotonin, adrenalin, noradrenalin,

histamine), hormone peptide (angiotensin II, somastosin, TRH).Ligan yang berikatan bukan

dari golongan neurotransmitter adalah eikosanoid.Biasanya reseptor jenis ini merupakan

reseptor G-potein-coupled yang mempunyai 3 subunit (α, β, γ) dan memiliki 7 kompartemen.

9. Transduksi sinyal pada reseptor metabotropik G-protein-coupled

Pada keadaan inaktif, subunit α potein G mengikat GDP.Saat diaktivasi oleh reseptor G-

protein-coupled, GDP beruba menjadi GTP. Kemudian potein G akan terpecah menjadi Gα

10

(subunit GTP) dan Gβγ yang akan mengaktifkan protein efektor. Secara perlahan subunit Gα

akan melepas PO4 dari GTP sehingga berubah menjadi GDP yang menyebabkan aktifitas

berhenti.5,7

E. Neuromuscular dan Otot Rangka

Setiap serabut saraf bermielin yang masuk ke otot rangka membentuk banyak cabang

yang jumlahnya tergantung pada ukuran unit motoriknya. Cabang akan berakhir pada otot

rangka di tempat yang disebut taut neuromuskular (neuromuscular junction) ataumotor-end-

plate. Sebagian besar serabut-serabut otot hanya dipersarafi oleh satu motor end-plate.Saat

mencapai serabut otot, saraf kehilangan selubung mielin dan pecah menjadi cabang-cabang

halus.Masing-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).Elevasi terjadi akibat akumulasi sarkoplasma granular di

bawah sarkolema serta banyak inti dan mitokondria.6,7

Akson terbuka yang melebar terletak pada alur permukaan serabut otot yang dibentuk

oleh lipatan sarkolema ke dalam (junctional fold = dasar alur dibentuk oleh sarkolema yang

membentuk lipatan-lipatan). Junctional fold berfungsi memperluas area permukaan

sarkolema yang terletak di dekat akson yang melebar.Di antara membran plasma

akson (aksolema ataumembran prasinaps) dan membran plasma serabut

otot (sarkolema atau membran pascasinaps) terdapat celah sinaps.

Saat potensial aksi mencapai membran prasinaps motor end-plate, kanal voltage-

gated Ca2+ terbuka dan Ca2+ masuk ke dalam akson. Hal ini menstimulasi penggabungan

vesikel sinaptik dengan membran prasinaps dan menyebabkan pelepasan asetilkolin ke celah

sinaps. Kemudian asetilkolin menyebar dan mencapai reseptor Ach tipe nikotinik di membran

pascasinaps junctional fold. Setelah pintu kanal terbuka, membran pascasinaps lebih

permeabel terhadap Na+ yang mengalir ke dalam sel-sel otot dan terjadi potensial lokal (end-

plate potential). Pintu kanal Ach permeabel terhadap K+ yang keluar dari sel namun dalam

jumlah yang lebih kecil.Jika end-plate potential cukup besar, kanal voltage-gated untuk

Na+ terbuka dan timbul potensial aksi yang menyebar sepanjang permukaan

sarkolema.Gelombang depolarisasi diteruskan ke serabut otot oleh sistem tubulus T menuju

miofibril yang kontraktil. Hal ini menyebabkan pelepasan Ca2+ dari retikulum sarkoplasma

yang akan menimbulkan kontraksi otot.7

11

BABIII

KESIMPULAN

Sel syaraf mengirim sinyal ke sel-sel lain sebagai gelombang elektrokimia yang berjalan

sepanjang serat tipis bernama akson, yang menyebabkan kimiawi bernama

neurotransmitter dilepaskan pada sambungan bernama sinapsis.

Sinapsis terdiri dari dua jenis, listrik atau kimia. Sinapsis listrik membuat hubungan

listrik langsung antara sel syaraf, sementara sinapsis kimia jauh lebih banyak jenis

maupun fungsinya.Pada sinapsis kimia, sel yang mengirim sinyal disebut prasinaptik,

dan sel yang menerima sinyal disebut postsinaptik.

Kedua daerah prasinaptik dan postsinaptik penuh dengan permesinan molekuler yang

membawa proses pensinyalan.

Daerah prasinaptik mengandung sejumlah besar kendaraan bulat kecil yang disebut

vesikel sinaptik, dikemas dengan kimiawi neurotransmitter. Ketika terminal prasinaptik

dirangsang secara listrik, sekumpulan molekul yang tertempel di selaputnya teraktivasi,

dan menyebabkan isi vesikel dilepaskan ke ruang sempit antara selaput prasinaptik dan

postsinaptik yang disebut klep sinaptik.Neurotransmitter kemudian berikatan dengan

reseptor yang berada dalam selaput postsinaptik, menyebabkannya memasuki kondisi

aktif.Tergantung pada tipe reseptor, efek yang dihasilkan pada sel postsinaptik dapat

berupa perangsang, penghambat, atau pemodulasi dalam jalur yang lebih rumit.Sebagai

contoh, pelepasan neurotransmitter asetilkolin pada kontak sinaptik antara sebuah sel

syaraf motorik dan sebuah sel otot menyebabkan kontraksi cepat sel otot.

Seluruh proses transmisi sinaptik terjadi hanya dalam pecahan milidetik, walaupun efek

pada sel postsinaptik dapat berlangsung lebih lama (bahkan tidak terbatas dalam kasus

dimana sinyal sinaptik membawa pembentukan jejak ingatan).

12

DAFTAR PUSTAKA

1. Sherwood L. Fisiologi Manusia dari Sel ke Sistem. Jakarta: EGC; 2001. p.78-100

2. Campbell, Reece, dan Mitchell. (2004). Biologi Jilid Lima. Jakarta: Erlangga

3. Ahmad. (2009). Sinaps. Diakses pada tanggal 28 november  2014

darihttp://poetracerdas.blogspot.com/2009/03/sinaps.html

4. Anonim.(2011). Pengantar Neuroscience. Diakses pada tanggal 28 november  2014

darihttp://onbonsai.com/201108/pengantar-neuroscience.htm

5. DeRobertis. (1975). Cell biology 6th edition. London: W.B. Saunders Company

6. Marks,Dawn B.Biokimia Kedokteran Dasar.Jakarta:EGC;2006

7. Evy, Siscawati.(2011). Sistem Saraf. Diakses pada tanggal 28 november  2014

darihttp://www.faktailmiah.com/2011/06/10/sistem-syaraf.html

13