Fisiologi Sistem Saraf

SISTEM SARAF• Sistem saraf adalah sekumpulan sel khusus

atau jaringan-jaringan saraf yang kompleks dan bersambungan membentuk: A. Organisasi struktural system sarafB. Sel Neuroglia (glia)C. Mekanisme jalannya impuls sarafD. Penghantaran impuls saraf melalui sinapsisE. Refleks

A. Organisasi Struktural Sistem Saraf1. Sistem saraf pusat (SSP) terdiri dari otak dan medulla spinalis yang

dilindungi tulang cranium dan kanal vertebral.2. Sistem saraf perifer meliputi seluruh jaringan saraf lain dalam

tubuh.– Saraf aferen (sensorik) mentransmisi informasi dari reseptor

sensorik ke SSP.– Saraf eferen (motorik) mentransmisi informasi dari SSP ke otot

dan kelenjar. Sistem eferen dari system saraf perifer memiliki dua subdivisi, yaitu: • Saraf Simpatis berasal dari area toraks dan lumbal pada

medulla spinalis.• Saraf parasimpatis berasal dari area otak dan sacral pada

medulla spinalis.

Sel Saraf (neuron)

• sel khusus yang berfungsi menyampaikan rangsangan-rangsangan saraf (impuls) diantara bagian-bagian dari sistem saraf.

• Sel saraf memiliki dua fungsi sifat yang utama, yaitu:– mudah dirangsang dan mampu merespons setiap

stimulus. – mampu menghantarkan sebuah pesan, yaitu berupa

impuls-impuls saraf. Sel saraf juga berfungsi untuk mengingat , berfikir ,dan mengontrol semua aktivitas tubuh .

Struktur sel saraf• Akson berfungsi menghantarkan impuls

saraf dari badan sel keluar. Pada umumnya akson diselubungi myelin yg disusun oleh sel Schwann/neurilima.

• Selubung myelin dapat meningkatkan kecepatan impuls neurologis 20 kali lebih cepat dibanding sel saraf yang tidak diselubungi myelin.

• Selubung myelin berfungsi mencegah kebocoran impuls sehingga hubungan pendek antar sel saraf yang berdekatan tidak terjadi .

• bagian tertentu yang tidak terbungkus oleh selubung myelin pd akson disebut nodus ranvier, berfungsi membantu mempercepat impuls-impuls saraf.

KLASIFIKASI NEURON

Fungsi neuron berdasarkan arah transmisi impulsnya:– Neuron sensorik (aferen) menghantarkan impuls

listrik dari reseptor pada kulit , organ indera , atau suatu organ internal ke SSP

– Neuron motorik menyampaikan impuls dari SSP ke efektor.

– Interneuron (neuron yang berhubungan) menghubungkan neuron sensorik dan motorik atau menyampaikan informasi ke interneuron lain.

STRUKTUR NEURON

Berdasarkan jumlah prosesusnya:– Neuron multipolar memiliki satu akson dan dua

dendrite atau lebih.– Neuron bipolar memiliki satu akson dan satu

dendrite. Neuron ini ditemukan pada system indra seperti mata, telinga dan hidung.

– Neuron unipolar memiliki sebuah prosesus tunggal , tetapi neuron ini sebenarnya bipolar.

B. Sel Neuroglia (glia)• Sel penyokong yang berfungsi sebagai jaringan ikat. Jenis-jenis

neuroglia, yaitu:– Astrosit: sel berbentuk bintang yang memiliki cabang yang panjang.

Melekat pada dinding kapilar darah. Sel ini memberikan penopang structural dan mengatur transport materi diantara darah dan neuro.

– Oligodendroglia (oligodendrosit) menyerupai astrosit , badan selnya kecil dan jumlah cabangnya lebih pendek dan sedikit. Bagian ini membentuk lapisan myelin untuk melapisi akson ke SSP.

– Mikroglia ditemukan dekat neuron dan pembuluh darah. Berukuran kecil dan cabang nya lebih sedikit dibanding sel glia lain.

– Sel Ependimal membentuk membrane epithelial yang melapisi rongga serebral (otak) dan rongga medulla spinalis.

Kelompok neuron1. Nukleus adalah kumpulan badan sel neuron yang terletak didalam SSP.2. Ganglion adalah kumpulan badan sel neuron yang terletak di luar SSP dalam

saraf perifer.3. Saraf adalah kumpulan cabang sel saraf (serabut) terletak diluar SSP. Serabut

ini ditunjang oleh jaringan ikat, yang membawa pembuluh darah dan pembuluh limfatik.

4. Endoneurium melapisi serabut saraf individual.5. Perineurium melapisi sekelompok serabut yang menyatu.6. Epineurium melapisi beberapa kelompok fasikel yang membentuk saraf atau

batang saraf.7. Saraf Gabungan. Sebagian besar saraf perifer adalah saraf gabungan

mengandung serabut aferen dan eferen.8. Traktus adalah kumpulan saraf dalam otak.9. Komisura adalah pita serabut yang menghubungkan sisi-sisi yang

berlawanan pada otak.

Jenis Sinaps

1. Sinaps KimiaKonduksi satu arah: neuron pertama (presinaps) menyekresikan bahan kimia yg disebut neurotransmitter pd ujungnya dan bahan transmitter bekerja pd protein reseptor dalam membran neuron (post sinaps) berikutnya sehingga neuron tersebut akan terangsang, menghambatnya, atau mengubah sensitivitasnya.

2. Sinaps Listrikditandai adanya kanal cairan terbuka langsung yang terdiri atas struktur tubular protein kecil (gap junction) yang memudahkan pergerakan ion dari satu sel ke sel berikutnya.

C. MEKANISME JALANNYA IMPULS SARAF

1. Potensi istirahat– Sel saraf yang beristirahat mempertahankan perbedaan

potensial listrik (voltase) pada membrane sel diantara bagian dalam sel dan cairan ekstraselular disekeliling sel.• Membran sel dalam keadaan istirahat dianggap bermuatan

listrik atau terpolarisasi. Ini dibuktikan dengan menempatkan elektorda menit didalam dan diluar mebran.

• Polarisasi (potensial istirahat) Jumlah Na+ lebih banyak diluar akson sedangkan K+ lebih banyak didalam akson sehingga menyebabkan didalam lebih negative dbanding diluar akson.

• Saat ion K+ bermuatan positif keluar dari sel.Ion tersebut meninggalkan molekul protein bermuatan negative yang terlalu besar untuk dapat berdifusi melalui membrane.Hal ini membuat bagian dalam sel mengalami elektronegativitas.

2. Potensial aksi– Potensial aksi terdiri dari depolarisasi cepat . Depolarisasi

terjadi ketika saluran Na+ terbuka dan Na+ bergerak kedalam akson ,Repolarisasi terjadi ketika saluran K+ terbuka dan K+ bergerak ke luar akson. repolarisasi (agak lebih lambat), kemudian hiperpolarisasi dan kembalinya membrane pada kondisi potensial istirahat. Fase positif singkat ini disebut overshoot. Tidak semua sel menunjukan hiper polarisasi setelah masa potensial.

D. PENGHANTARAN IMPULS SARAF MELALUI SINAPSIS

• Sinaps adalah sisi (penghubung junction) yang tidak berdekatan tempat berlangsungnya pemindahan impuls dari ujung akson suatu neuron ke neuron lain, atau otot ke kelenjar. Dalam system saraf , hubungan tersebut menjadi penting karena dapat mengendalikan komunikasi antar sel saraf. Sinapsis meneruskan impuls saraf dari satu sel saraf ke sel saraf lain dengan cara melepaskan suatu agen kimia yang disebut neurotransmitter.

• Salah satu molekul neurotransmitter yang paling dikenal adalah astilkolin (ACh). Dalambeberapa sinapsis , pada membrane pascasinapsis terdapat enzim khusus yang menjadikan neurotransmitter tidak aktif. Misalnya asetilkolinestrase (AChE), yaitu suatu enzim yang mampu menghidrolisis asetilkolin sehingga rangsangan tidak terjadi secara terus-menerus.

• Katekolamin meliputi norepinefrin (NE) , epinefrin (E) dan dopamine (DA). Katekolamin mengandung nucleus katekol dan merupakan derivate dari asam amino tirosin.

• Seratonin termasuk monoamina , tetapi tidak mengandung nucleus katekol . Seratonin merupakan derivate dari asam amino triptofan pada SSP dalam sel-sel tertentu pada darah dan system pencernaan.

• Beberapa asam amino seperti glisin, asam glutamate, asam aspartat, dan asam aminobutirat gamma berfungsi sebagai neurotransmitter.

POOL NEURONAL DAN SIRKUIT

1. Sirkuit seri sederhana menstimulasi sebuah neuron postsinaptik tunggal dan menstimulai neuron selanjutnya.

2. Sirkuit diverging percabangan neuron presinaptik tunggal ditransmisi kebanyak neuron postsinaptik disepanjang saluran.

3. Sirkuit converging sebuah neuron postsinaptik tunggal menerima informasi dari beberapa percabangan serabut sebuah neuron presinaptik.

4. Sirkuit reverbating neuron presinaptik distimulasi impuls ditransmisi di sepanjang rangkaian neuron postsinaptik.

5. Sirkuit paralel sebuah neuron presinaptik tunggal dapat menstimulasi sekelompok neuron postsinaptik.

E. REFLEKS

• Refleks adalah respon otomatis stimulus tertentu yang menjalar pada rute yang disebut lengkung refleks. Semua lengkung (jalur refleks ) terdiri dari komponen yang sama diantaranya:– Reseptor Ujung distal dendrite yang menerima stimulus– Jalur Aferen melintas disepanjang sebuah neuron

sensorik sampai ke otak atau medulla spinallis.– Bagian Pusat adalah sisi sinaps yang berlangsung dalam

substansi abu-abu SSP .Impuls saraf ditransmisi , diulang rutenya atau dihambat pada bagian ini.

– Efektor berupa otot rangka , otot jantung atau otot polos.

Jalannya gerak refleks :

• Rangsang Indra n.sensorik n.konektor (sumsum t.belakang) n.motorik Eferen (otot)

• Refleks yang paling simple adalah lengkung refleks ipsilateral monosinaptik atau dua neuron disebut refleks peregangan. Pada refleks yang lebih kompleks , sinyal sensorik yang diterima dari mata , telinga , kulit atau reseptor sensorik lainnya di interaksikan dengan unsure integrative dan unsure motorik lainnya.Refleks kompleks ini juga melibatnkan memori yang tersimpan pada pengalaman sebelumnya.

SISTEM SARAF PUSAT• Sistem saraf pusat (SSP) merupakan system saraf yang dibangun

oleh dua organ utama yaitu otak dan sumsum tulang belakang. Otak dan sumsum tulang belakang dilindungi oleh membrane tertentu yang disebut meninges. Meninges atau selaput saraf terdiri atas tiga lapisan yaitu: – Pia meter merupakan lapisan paling dalam yang berlangsung

melapisi otak dan sumsum tulang belakang dan terdapat banyak pembuluh darah.

– Arakhnoid merupakan lapisan tengah yang terletak diantara piameter dan durameter .diantara piameter dan arkhnoid terdapat ruang yang berisi cairan serebrospinal berfungsi sebagai bantalan yang melindungi otak dan sumsum tulang belakang dari benturan.

– Durameter , merupakan lapisan paling luar , tebal, dan kuat.

OTAK• Otak merupakan pusat control system saraf. Otak dibangun

oleh lebih dari 100miliar sel saraf. Setiap sel saraf dapat berkomunikasi dengan ribuan sel saraf lainnya untuk menghasilkan komunikasi yang kompleks dan pengontrol jaringan kerja.

• Otak manusia dibagi menjadi tiga bagian yaitu otak depan, otak tengah dan otak belakang.

Otak depan (prosensefalon) • Telensefalon merupakan bagian otak yang berkembang secara cepat , baik

menurut ukuran maupun kompleksitasnya.Komponen utama telensefalon adalah serebrum dan bulbus olfaktori.

• Diensefalon terdapat didepan otank tengah. Mangandung beberapa komponen antara lain thalamus , hipotalamus , kelenjar pineal dan kelenjar pituari.– Thalamus terdiri atas substansi kelabu yang dibangun oleh sejumlah badan

sel, dendrite, dan akson yang tidak berselubung myelin.Banyak nucleus sensorik dan motorik penting yang terletak dalam thalamus seperti: nucleus genikulasi, nucleus ventral, nucleus ventrolateral.

– Hipothalamus berada dibawah thalamus berfungsi untuk mengatur berbagai proses. Misal mengatur temperature tubuh, dorongan seks, rasa lapar .Selain itu hypothalamus juga berfungsi mengontrol kelenjar pituitary. Dengan demikian terjalin hubungan kerja sama antara system saraf dan system hormone.

– Epithalamus membentuk langit-langit tipis ventrikel ketiga.berukuran kecil ,badan pineal, yang berfungsi sebagai endoktrin, menjulur dari ujung posterior epitalamus.

Otak tengah (mesensefalon)

• merupakan sebuah pusat koordinasi dari respons refleks untuk indra penglihatan. Bagian dasar dari otak tengah disebut optic tektum , yaitu suatu penebalan dari system kelabu yang menghubungkan sinyal-sinyal penglihatan dan pendengaran. Otaktengah terdiri dari pendunkulus, dan corpora kuadrigemina adalah empat tonjolan bulat yang disebut kolikoli yang menyusun langit-langit otak tengah.

Otak belakang (rhombensefalon)• merupakan bagian otak yang bersambungan dengan sumsum tulang belakang.Komponen

utama:– Metensefalon berubah menjadi batang otak (pons dan serebelum)– Pons (berarti jembatan). Menghubungkan medulla yang panjang dengan berbagai

bagian otak melalui pendunkulus serebral.Berfungsi sebagai pusat respiratorik mengatur frekuensi dan kedalaman pernapasan dan sebagai menerima informasi dari saraf cranial VIII.

– Miensefalon menjadi medulla oblongata– Medulla Oblongata panjang sekitar 2,5cm dan menjulur dari pons sampai medulla

spinalis dan terus memanjang.Komponennya terdiri atas: Dekusasi pyramid tepat diarea superior medulla spinalis. Traktus Piramidal adalah jalur motorik utama dari serebrum ke medulla spinalis.

• Rongga pada tabung saraf tidak berubah dan berkembang menjadi ventrikel otak dan kanal sentral medulla spinalis. Fungsi dari medulla spinalis :– Mengendalikan berbagai aktivitas refleks dalam tubuh.– Bagian ini mentransmisi impuls ked an dari otak melalui traktus asenden dan desenden.

Medulla spinalis

• Struktur Umum Medulla Spinalis:– Berbentuk silinder berongga dan agak pipih.– Tiga puluh satu pasang saraf spinal keluar dari area urutan korda

melalui foramina intervertebal– Korda berakhir dibagian bawah vertebra lumbal pertama atau kedua

• Struktur Internal Medulla Spinalis:Terdiri dari sebuah inti substansi abu-abu yang diselubungi substansi putih.

– Kanal Sentral berukuran kecil dikelilingi oleh substansi abu-abu berebentuk huruf H.

– Batang atas dan bawah huruf H disebut tanduk. Diantaranya : tanduk abu-abu posterior (dorsal)batang vertical atas substansi abu-abu, tanduk ventral (bantang vertical bawah), tanduk lateral (diantara tanduk posterior dan anterior) , komisura abu-abu (menghubungkan substansi abu-abu di sisi kiri dan kanan medulla spinalis.

SISTEM SARAF PERIFER• Merupakan system saraf yang berada di luar system saraf pusat dan teriri

atas saraf dan ganglia (tunggal:ganglion). Pada system saraf perifer dikenal dua macam serat saraf , yaitu serat saraf sensori (saraf aferen) dan serat saraf motor (saraf eferen).

• Menurut tempat asalnya , semua saraf pada system saraf perifer dapat dibedakan atas saraf cranial dan saraf spinal.– Saraf Kranial

Saraf Kranial merupakan saraf yang muncul pada permukaan dorsal otak. Saraf cranial berfungsi membawa impuls saraf dari dan ke otak.Pada manusia, terdapat 12 pasang saraf cranial yang penomorannya dilakukan dengan menggunakan angka Romawi. Saraf cranial dapat berupa serat saraf sensori dan motor.Saraf cranial sebagian besar terkonsentrasi didaerah kepala leher dan wajah, kecuali saraf nomor X yang disebut saraf vagus. Selain terdapat dilaring dan faring , percabangan saraf vagus ini dapat mencapai organ dalam.

Tabel

– SARAF SPINAL Saraf Spinal merupakan serat saraf yang melekat pada kedua sisi tulang belakang. Saraf spinal berfungsi membawa impuls saraf dari dan ke sumsum tulang belakang .Pada manusia terdapat 31 pasang saraf spinal yang keluar dari akar dorsal dan akar ventral dikedua sisi tulang belakang. Akar dorsal (bagian belakang) terdiri atas serat saraf sensori yang menghantar impuls saraf dari reseptor sensori ke sumsum tulang belakang. Akar ventral (bagian depan) terdiri atas serat saraf motor yang menghantar impuls saraf ke luar sumsum tulang belakang. Akar dorsal dan akar ventral bercabag pendek kemudian bergabung kembali dan keluar melayani bermacam baian tubuh. Jika sebuah saraf dihilangkan , maka sensasi dan pengontrolan motor yang dilayani saraf tersebut akan hilang.

Pada umumnya , saraf kranial dan saraf spinal mengandung sel saraf sensori dan sel saraf motor. Akan tetapi , sebagian kecil dari saraf kranial ada yang hanya mengandung sel saaf motor. Misalnya , pada saraf olfaktori dan saraf optik.1. Saraf spinal diberi nama dan angka sesuai dengan regia

kolumna vertebra tempat munculnya saraf tersebut.– Saraf serviks ; 8 pasang . C1 samapi C8– Saraf toraks ; 12 pasang , T1 sampai T12– Saraf lumbal ; 5 pasang , L1 sampai L5– Saraf sakral ; 5 pasang , S1 sampai S5– Saraf koksiks ; 1 pasang.

2. Divisi. Setelah saraf spinal meninggalkan korda melalui foramen intervertebral, saraf kemudian bercabang menjadi empat divisi.– Cabang meningeal kecil masuk kembali ke medulla spinalis melalui

foramen sama yang digunakan saraf untuk keluar dan mempersarafi meninges, pembuluh darah medulla spinalis dan ligamen intvertebral.

– Ramus Dorsal (posterior) terdiri dari serabut yang menyebar ke arah posterior untuk mempersarafi otot dan kulit pada bagian belakang kepala, leher,dan pada trunkus di regia saraf kranial.

– Cabang ventral (anterior) terdiri dari serabut yang mensuplai bagian anterior dan lateral pada trunkus dan anggota gerak.

– Cabang viseral adalah bagian dari SSO . Cabang ini memiliki ramus komunikans putih dan ramus komunikans abu-abu yang membentuk medulla spinalis dan ganglia pada trunkus simpatis SSO.

Gambar

• Sistem saraf somatik (saraf sadar)Merupakan sistem saraf yang melayani kulit , otot rangka, dan rangka. Saraf somatik meliputi saraf-saraf yang menerima dan menghantarkan informasi dari reseptor sensori (rangsangan eksternal) ke SSP ke otot rangka.

• Sistem saraf autonom (sistem saraf tak sadar)Merupakan bagian dari SST yang bekerja mengatur dan mengendalikan otot jantung, otot-otot polos, dan sejumlah kelenjar secara permanen. Artinya, sistem saraf tersebut bekerja melayani berbagai struktur dalam tubuh seperti jantung, paru-paru , saluran pencernaan ,pembuluh darah ,kandung urine,dan kelenjar keringat.Sistem saraf autonom terdiri dari sistem saraf simpatik dan saraf parasimpatetik

• Sistem Saraf SimpatikMeliputi saraf-saraf yang keluar pada vertebra toraks dan vertebra lumbar.Oleh karena itu ini juga disebut sistem saraf torakolumbar.Pada sistem saraf simpatik , serat-serat saraf yang keluar dari sumsum tulang belakang tidak langsung menuju efektor melainkan terlebih dahulu membentuk sinapsisis didalam ganglion.Neotransmitter nya adalah norepinefrin.Sistem saraf ini memiliki serat praganglion yang lebih pendek dibandingkan serat saraf pascaganglion.

• Sistem Saraf ParasimpatetikDisebut juga sistem saraf kraniosakral. Pada sistem ini , saraf-saraf muncul dari daerah vertebra sakral (bagian bawah dari sumsum tulang belakang). Sistem saraf parasimpatetik bekerja pada organ (efektor ) yang sama. Akan tetapi , pengaruh yang ditimbulkannya bersifat berlawanan satu dengan lainnya.

REFERENSI :

• Sloane, Ethel. 2004. Anatomi dan Fisiologi untuk Pemula. Penerbit Buku Kedokteran EGC :Jakarta Pusat. Bagod Sudjadi dan Siti Laila. 2007. Biologi Sains dalam Kehidupan. Yudhistira: Jakarta Timur.

• http://library.usu.ac.id/download/fk/06001194.pdf

• http://www.sith.itb.ac.id/profile/pakAR/Kuliah%206%20-%20sistem%20saraf.pdf