disusun sebagai Tugas Mata Kuliah Fisiologi Hewan
SISTEM SARAF
Sistem saraf merupakan suatu adaptasi fungsional yang dapat mengirimkan stimulus yang diterima secara cepat melalui serabut-serabutnya. Sistem saraf tersusun oleh berjuta-juta sel saraf yang mempunyai bentuk bervariasi. Saraf juga merupakan serat-serat yang menghubungkan organ-organ tubuh dengan sistem saraf pusat (yakni otak dan sumsum tulang belakang) dan sistem saraf tepi. Saraf membawa impuls dari dan ke otak atau pusat saraf. Dalam kegiatannya, saraf mempunyai hubungan kerja seperti mata rantai (berurutan) antara reseptor dan efektor.
Kemampuan untuk merespon stimuli (yang biasanya merupakan suatu perubahan lingkungan), merupakan salah satu sifat makhluk hidup yang disebut irritabilitas.
System saraf dan system endokrin bekerja sama dan berinteraksi dalam mengatur fungsi-fungsi internal tubuh dan perilaku. Untuk menjaga homeostasis, misalnya hipotalamus dan bagian lain pada otak menerima dan mengolah data mengenai lingkungan internal tubuh dan mengrimkan perintah untuk memperbaiki keseimbangan ke organ lain melalui neuron dan sel-sel sekresi. Sistem saraf dapat mengintegrasi informasi yang sangat banyak . Sistem saraf merupakan jaringan kerja pensinyalan dengan cabang-cabang yang membawa informasi secara langsung ke dan dari target khusus. Saraf di khususkan untuk transmisi impuls dengan secepatnya 150 m / detik . Agar dapat bertahan hidup dan berkembang biak hewan harus merespon dengan cepat dan tepat terhadap lingkungannya .
Secara umun system saraf memiliki tiga fungsi yang saling tumpang tindih yaitu input sensori, integrasi dan autput motorik. Input adalah penghantaran atau konduksi sinyal dari reseptor sensori misalnya sel pendeteksi cahaya di mata ke pusat integrasi .Integrasi adalah proses penerjemahan yang berasal dari stimulasi reseptor sensori oleh lingkungan .kemudian di hubungkan dengan proses respon tubuh yang sesuai .sebagian integrasi di lakuakan dalam system saraf pusat (SSP)yaitu otak dan sum-sum tulang belakang (pada vertabrata).output motoris adalah penghantar sinyal dari pusat integrasi yaitu SSP,ke sel-sel efektor ,sel otot atau sel kelenjar yang mengaktualisasikan respon tubuh terhadap stimulus tersebut .
Semua kelompok hewan yang derajatnya diatas bunga karang (sponges) memiliki beberapa bentuk sistem saraf, meskipun pada beberapa kelompok hewan sistem sarafnya sangat primitif. Pada tentakel beberapa coelenterata, ditemukan suatu tipe jalur saraf yang mungkin paling sederhana, yang terdiri dari suatu susunan dua sel khusus, yaitu satu sel reseptor-konduktor dan satu sel efektor. Kebanyakan jalur saraf (pada coelenterata) paling tidak terdiri atas tiga sel berbeda: sel reseptor yang khusus mengkonduksikan implus jarak jauh, dan sel efektor (merupakan sel otot) yang khusus memberikan respon. Jalur yang lebih kompleks mungkin melibatkan sejumlah sel konduktor tambahan yang terletak antara reseptor dan efektor. Secara umum semakin banyak sel-sel konduktor pada suatu jalur, maka respon dapat lebih fleksibel.
v Komponen Sistem Saraf
Jaringan saraf terdiri dari tiga macam sel yang mempunyai struktur dan fungsi yang berbeda, yaitu sel saraf (neuron) yang mampu menghantar impuls, sel schwan yang merupakan pembungkus kebanyakan akson dari sistem saraf perifir dan sel penyokong (neuroglia) yang merupakan sel yang terdapat di anatara neuron dari sistem saraf pusat. Oleh karena itu saraf dari sistem saraf perifir itu dibangun oleh neuron dan sel schawan.
- Struktur dan macam sel saraf (neuron)
Neuron merupakan unit struktural dan unit fungsional dari sistem saraf, sedangkan istilah saraf adalah kumpulan dari akson. Neuron mempunyai kemampuan untuk mengadakan respon bila dirangsang oleh intensitas rangsang yang cukup kuat.
Suatu sel saraf (neuron) terdiri atas:
· Badan sel (soma atau perikarion) yaitu bagian sel saraf yang membesar dan mengandung inti
· Satu atau lebih tonjolan (cabang) yang keluar dari badan sel yang dibedakan menjadi dendrit
· Tonjolan yang membawa implus ke badan sel
· Akson yaitu tonjolan yang membawa implus dari badan sel.
Lokasi badan sel dari kebanyakan neuron terletak di sistem saraf pusat, meskipun ada beberapa yang terletak di sistem saraf perifer. Di sistem saraf pusat, badan sel dari neuron berkelompok menjadi nukleus. Di sistem saraf perifer, kelompok badan sel pada umumnya disebut ganglion.
Dendrit merupakan uluran pendek, bercabang-cabang, dan juga mengandung badan nissl, mitokondria dan organel. Pada umumnya neuron mengandung beberapa dendrit. Dendrit tidak mengandung selabung mielin maupun neurillema. Secara fungsdional dendrit menghantarakan impuls ke arah badan sel.
Akson yang dikenal juga sebagai silinder sumbu merupakan satu uluran panjang dari badan sel yang mempunyai ciri tipis, panjang dan menghantarkan impuls menjauhi badan sel. Akson ini pada umumnya berasal dari uluran yang berbentuk kerucut yang disebut bukit akson.
Suatu akson mengandung mitokondria dan neurofibril, tetapi tidak mengandung badan nissl, jadi tidak terlibat dalam sintesis protein. Kebanyakan akson diselubungi oleh substansi lemak yang disebut mielin, akson yang diselubungi mielin disebut akson bermielin, sedangkan akson yang tidak diselubungi mielin disebut akson telanjang. Karena mielin dibangun oleh substansi lemak, akson bermielin terlihat putih kekuningan. Selubung mielin pada sistem saraf perifer dibentuk dari sel schwan.
Gambar. Neuron dan Struktur Neuron
(Sumber : www.botany.uwc.ac.za/.../mammal/nervous.htm)
Suatu persambungan antara neuron disebut sinaps. Kedua ujung neuron itu biasanya tidak melekat langsung satu dengan yang lain tetapi masih dipisahkan oleh suatu celah sempit, ynag disebut sebagai celah sinaps. Neuron yang terletak sebelum sinaps disebut neuron prasinaps, dan neuron setelah sinaps disebut neuron pascasinaps.
Berdasarkan strukturnya, dibagi menjadi :
1. Neuron unipolar adalah neuron yang hanya memiliki satu tonjolamn keluar dari badan sel, yang dianggap sebagai akson.
2. Neuron bipolar adalah neuron yang memiliki dua tonjolan keluar dari badan sel, sau sebagai dendrite dan yang satunyasebagai akson.
3. Neuron multipolar adalah banyak tonjolan yang keluar dari badan sel. Beberapa tonjolan sebagai dendrit dan hanya sstu tonjolan sebagai akson.
Gambar. Tipe neuron berdasarkan strukturnya
Berdasarkan fungsinya, sel saraf dapat dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu sel saraf sensori, sel saraf motor, dan sel saraf intermediet (asosiasi)
1. Sel saraf sensori
Fungsi sel saraf sensori adalah menghantar impuls dari reseptor ke sistem saraf pusat, yaitu otak (ensefalon) dan sumsum belakang (medula spinalis). Ujung akson dari saraf sensori berhubungan dengan saraf asosiasi (intermediet).
Fungsi sel saraf motor adalah mengirim impuls dari sistem saraf pusat ke otot atau kelenjar yang hasilnya berupa tanggapan tubuh terhadap rangsangan. Badan sel saraf motor berada di sistem saraf pusat. Dendritnya sangat pendek berhubungan dengan akson saraf asosiasi, sedangkan aksonnya dapat sangat panjang.
Sel saraf intermediet disebut juga sel saraf asosiasi. Sel ini dapat ditemukan di dalam sistem saraf pusat dan berfungsi menghubungkan sel saraf motor dengan sel saraf sensori atau berhubungan dengan sel saraf lainnya yang ada di dalam sistem saraf pusat. Sel saraf intermediet menerima impuls dari reseptor sensori atau sel saraf asosiasi lainnya. Kelompok-kelompok serabut saraf, akson dan dendrit bergabung dalam satu selubung dan membentuk urat saraf. Sedangkan badan sel saraf berkumpul membentuk ganglion atau simpul saraf.
 |
Gambar. Macam-macam neuron berdasarkan fungsi
(Sumber: Campbell, Mitchell, Reece. 2000. Biology: Concepts and Connections. The Benjamin/Cummings Publisher)
Kelompok-kelompok serabut saraf, akson dan dendrit bergabung dalam satu selubung dan membentuk urat saraf. Sedangkan badan sel saraf berkumpul membentuk ganglion atau simpul saraf.
- Mekanisme Penghantar Impuls
Impuls dapat dihantarkan melalui beberapa cara, di antaranya melalui sel saraf dan sinapsis. Berikut ini akan dibahas secara rinci kedua cara tersebut:
1. Penghantaran Impuls Melalui Sel Saraf
Penghantaran impuls baik yang berupa rangsangan ataupun tanggapan 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. Kecepatan perjalanan gelombang perbedaan potensial bervariasi antara 1 sampai dengart 120 m per detik, tergantung pada diameter akson dan ada atau tidaknya selubung mielin.
Apabila impuls telah lewat maka untuk sementara serabut saraf tidak dapat dilalui oleh impuls, karena terjadi perubahan potensial kembali seperti semula (potensial istirahat). Untuk dapat berfungsi kembali diperlukan waktu 1/500 sampai 1/1000 detik. Energi yang digunakan berasal dari hasil pemapasan sel yang dilakukan oleh mitokondria dalam sel saraf.
Stimulasi yang kurang kuat atau di bawah ambang (threshold) tidak akan menghasilkan impuls yang dapat merubah potensial listrik. Tetapi bila kekuatannya di atas ambang maka impuls akan dihantarkan sampai ke ujung akson. Stimulasi yang kuat dapat menimbulkan jumlah impuls yang lebih besar pada periode waktu tertentu daripada impuls yang lemah.
2. Penghantaran Impuls Melalui Sinapsis
Titik temu antara terminal akson salah satu neuron dengan neuron lain dinamakan sinapsis. Setiap terminal akson membengkak membentuk tonjolan sinapsis. Di dalam sitoplasma tonjolan sinapsis terdapat struktur kumpulan membran kecil berisi neurotransmitter; yang disebut vesikula sinapsis. Neuron yang berakhir pada tonjolan sinapsis disebut neuron pra-sinapsis. Membran ujung dendrit dari sel berikutnya yang membentuk sinapsis disebut post-sinapsis. Bila impuls sampai pada ujung neuron, maka vesikula bergerak dan melebur dengan membran pra-sinapsis. Kemudian vesikula akan melepaskan neurotransmitter berupa asetilkolin.
Neurontransmitter adalah suatu zat kimia yang dapat menyeberangkan impuls dari neuron pra-sinapsis ke post-sinapsis. Neurontransmitter ada bermacam-macam misalnya asetilkolin yang terdapat di seluruh tubuh, noradrenalin terdapat di sistem saraf simpatik, dan dopamin serta serotonin yang terdapat di otak. Asetilkolin kemudian berdifusi melewati celah sinapsis dan menempel pada reseptor yang terdapat pada membran post-sinapsis. Penempelan asetilkolin pada reseptor menimbulkan impuls pada sel saraf berikutnya. Bila asetilkolin sudah melaksanakan tugasnya maka akan diuraikan oleh enzim asetilkolinesterase yang dihasilkan oleh membran post-sinapsis.
Antara saraf motor dan otot terdapat sinapsis berbentuk cawan dengan membran pra-sinapsis dan membran post-sinapsis yang terbentuk dari sarkolema yang mengelilingi sel otot. Prinsip kerjanya sama dengan sinapsis saraf-saraf lainnya.
SIFAT SINYAL SARAF
Potensial membrane
Impuls adalah sinyal listrik yang bergantung pada aliran ion yang menembus membrane plasma neuron .sinyal tersebut berawal sebagai suatu perubahan dalam gradient listrik yang melintasi membrane plasma sel.semua sel hidup memiliki perbedaan muatan listrik melintasi (di kedua sisi) membrane plasmanya.
Impuls saraf
Semua impuls saraf adalah sama dan tidak tergantung dari macam rangsangan yang menimbulkan impuls tersebut, macam neuron yang di lalui oleh impuls dan alat indera / reseptor yang memulai impuls. Jadi, impuls yang menjalar sepanjang saraf sensorik maupun saraf motorik adalah sama. Sensasi yang berbeda ataupun respon yang berlainan bukan disebabkan karena impuls nya yang berbeda, tetapi karena reseptor yang berbeda dan evektor yang berbeda. Sebenarnya ada beberapa teori mengenai konduksi impuls. Tetapi hanya satu teori yang dapat diterima oleh para pakar yaitu teori membran.
Teori membran di jelaskan sebagai berikut:
1. Dalam keadaan istirahat (tidak menghantar impuls) aerabut saraf ada dalam keadaan polaris , artinya permukaan luar membran bermuatan positif sedangkan permukaan dalam membran bermuatan negatif .
2. Bila serabut saraf di rangsang ,tempat dimana serabut saraf dirangsang terjadi polarisasi artinya permukaan membran menjadi bermuatan negatif dan permukaan dalam membran menjadi positif.
3. Antara daerah yang mengalami depolarisasi dengan daerah yang mengalami polarisasi timbul susatu aliran listrik Aliran listrik ini di sebut aliran lokal atau sirkuit setempat adanya arus lokal ini akan menyebabkan depolarisasi di daerah sebelahnya .Kemudian timbul lagi aliran lokal dan di ikuti polarisasi di daerah sebelahnya lagi dan seterusnya.
4. Dengan demikian polarisasi selalu akan berpindah termpat atau menjalar sepanjang serabut saraf .depolarisasi yang menjalar inilah yang impuls saraf
5. Setelah mengalami depolarisasi daerah tersebut kemudian akan berqada dalam keadaan refrakter ,artinya daerah itu tidak peka lagi terhadap rangsang .Keadaan refrakter (masa ) refrakter ini berlangsung sebenter sekali yaitu 1 sampai 5 milidetik dan selama itu membran akson pilih kembali menjadi polarisasi.
Ciri-ciri impuls saraf
Untuk mengetahui lebih dalam mengenai fungsi sistem saraf perlu di ketahui ciri-ciri impuls saraf yaitu:
(1) “semua atau tidak” bila suatu akson di rangsang terjadi 2 kemungkinan yaitu perubahan listrik yang di rambatkan sepanjang akson tanpa ada pengurangan kekuatan respon dan perubahan listrik di tempat perangsangan yang di kenal sebagai respom lokal .Jadi akson mengikuti hukum”semua atau tidak “ ini berarti bahwa bila intensitas rangsang di tingkatkan tidak akan meningkatkan kekuatan respon.Respon dalam hal ini merupakan sifat dari serabut saraf dan bukan sifat stimulus.ini merupakan ciri dari sel yang bersifat mampu terangsang seperti saraf dan otot.
(2) Arah pergerakan impuls.pada akson yang di isolasi, yang kemudian di gunakan untuk percobaan di laboratorium, bila di rangsang di suatu tempat di akson dengan intensitas rangsang di atas rangsang minimal, impuls yang timbul dapat menjalar kedua arah dari tempat perangsangan . namun pada akson di dal;am tubuh ,arah impuls sepanjang akson hanyalah menuju ke satu arah saja yaitu dari badan sel ke akson atau kalau di dendrit implus akan berjalan menuju ke badan sel.. Di dalam tubuh,sinapsis merupakan tempat yang mengarahkan impuls ke satu arah nyaitu dari neuron prasinaps ke neuron paskasinaps.
(3) Kelelahan saraf. Berbeda dari otot rangka , saraf dalam keadaan normal tidak mengalami kelelahan, tetapi dalam keadaan tidak normal seperti misalnya kekurangan oksigen atau terkena racun, eksitabilitas saraf menurun sehingga tidak mengalami kemampuan menjalankan impuls.
(4) Kecepatan impuls. Kecepatan penjalaran impuls di pengaruhi oleh beberapa faktor yaitu (a) suhu tubuh, sampai batas tertentu makin tinggi suhu makin cepat penjalaran impuls. Kenyataan menunjukkan bahwa penjalaran impuls lebih cepat pada hewan berdarah panas bila di bandingkan dengan hewan berdarah dingin ; (b) diameter serabut saraf ,makin besar diameter serabut sarafv makin cepat penjalaran impuls. Jadi serabut saraf yang mempunyai diameter kecil akan menjalarkan impuls lebih lambat; (c) ada atau tidak adanya selubung mielin, serabut saraf yang mempunyai selubung mielin dapat menjalarkan impuls lebih cepat dari pada serabut saraf yang diametrnya sama tetapi tidak mempunyai selubung mielin. Cara penjalaran impuls di sepanjang serabut saraf yang mempunyai selubung mielin di sebut penghantaran meloncat;(d) blokade impuls saraf, suatu proses dimana terjadi blokade terdapat penjalaran impuls dikenal dengan istilah bloking. Penghambatan impuls dapat dilakukan dengan jalan didinginkan, diberi tekanan, diberi aliran listrik atau di beri larutan kimia
Impuls saraf dapat di hambat dengan jalan didinginkan pada suhu 0° C. Hilangnya perasaan pada ekstrimitas bila sarafnya di tekan akan menimbulkan apa yang di sebut dengan semutan pengahamcuran yang merupakan bentuk lain dari tekanan bila di lakukan dengan saraf motorik dapat menyebabkan paralisis secara temporel pada otot. Dalam beberapa hal pemberian aliran listrik memmpunyai tujuan untuk menyembuhkan rasa sakit. Larutan kimia yang dapat menghambat impuls saraf dapat di golongkan dalam : anestetik, sedatif, dan hipnotik.selain itu analjesik dan zat racun dapat juga mengganggu penghantaran impuls saraf. Anastesia merupakan suatu kondisi hilangya sebagian atau seluruh perasaan (sensasi) yang di sertai dengan atau tidak kesadaran ada 3 macam anestesia yaitu anestesia lokal,anastesia regional dan anestesia umum pada anestesia, perasaan yang .hilang hanya meliputi daerah terbatas.lokasi anestesia dapat dilakukan dengan memberikabn senyawa kimia seperti kokain.pada anestesia regional perasaan yang hilang meliputi daerah yang agak luas, sedangkan pada anestesia umum kecuali perasaan hilang, kesadarannya juga hilang. Pemberian eter, kloroform mdapat menimbulkan perasaan umum. Sedatif adalah adalah suatu keadaan dimana iritabilitas saraf sangat menurun sehingga mempunyai efek penenang. Senyawa kimia yang menyebabkan skeadaan tersebut adalah bromida, pilokarpin beladona dan opium. Hipnotik adalah keadaan dimana hewan itu tidur senyawa kimia yang menyebabkan tersebut adalah trianol feronal, kloramid, luminal,morfin.
Impuls dapat dikatakan secara sederhana ialah “berita” yang merambat pada sebuah serabut saraf. Pada kebanyakan sistem listrik, arus listrik dihasilkan oleh suatu alat yang terletak di luar, misalnya sebuah generator atau baterai, dan kawat penghubungnya secara pasif menghantarkan arus. Oleh karena itu, efisiensi sistem tersebut tergantung pada kemampuan kawat itu untuk menghantarkan arus. Kemampuan serabut saraf untuk menghantarkan arus listrik secara pasif bersifat terbatas. Perbedaan pokok antara kawat dengan serabut saraf terletak pada kemampuan serabut saraf untuk meneruskan secara aktif suatu impuls di sepanjang serabut itu, tanpa terjadi pengurangan kekuatannya. Hal ini dapat terjadi karena adanya energi nyang tersedia dari proses metabolisme di dalam saraf, serta sifat-sifat khusus yang dimiliki oleh membran serabut saraf, yang dapat menghasilkan suatu potensial istirahat (pada membran plasma sel saraf serta prosesusnya).
Potensial Istirahat
Bila sebuah serabut sel saraf tidak menghantarkan impuls dikatakan bahwa serabut-serabut tersebut pada keadaan istirahat. Potensial istirahat atau yang di sebut juga resting potential suatu membran ialah perbedaan potensial listrik antara muatan negatif di dalam membran dekat dengan akso plasma (protoplasma saraf), dengan muatan positif di luar membran di dekat cairan ekstra seluler yang menyelimuti saraf dan prosesus saraf. Potensial istirahat yang di hasilkan dari perbedaan ion-ion dan muatannya di dalam dan di luar membran plasma. Terdapat kelebihan sedikit ion positif (kation) di luar membran plasma suatu sel saraf yang sedang istirahat (terpolarisasi), dan kelebihan sedikit ion negatif (anion) didalam membran plasma tersebut. Penyebaran muatan yang tidak seimbang itu, mengakibatkan timbulnya tegangan (voltase) yang disebut potensial membran. Peristiwa ini terjadi juga pada membran semua sel. Misalnya potensial bervariasi antara suatu sel dengan sel yang lain, yaitu dari -10 mV sampai -100mV. Khusus pada kebanyakan sel saraf dan sel otot, besarnya potensial itu sekitar -85mV. Angka tersebut menunjukkan bahwa dalam membran, 85mV lebih negatif di banding dengan luarnya.
Membran plasma dalam keadaan istrahat (terpolarisasi) hampir selalu impermeabel bagi ion Na+ (dan juga untuk protein, yang cenderung bermuatan negatif). Sebaliknya, membran tersebut sangat permiabel untuk ion K+ dan Cl+.
Ion Na+ secara aktif ditransportasikan keluar sehingga di bagian luar sel menumpuklah muatan positif, sedangkan di bagian dalam menjadi negatif. Meski sebagian ion Na+ itu cenderung mengalami kebocoran, dan gradien konsentrasi arahnya ke dalam membran, mekanisme transport aktif pompa natrium terus menerus bekerja memompa ion Na+ keluar lagi sehingga membran yang istirahat itu tetap terpolarisasi.
Ion Cl- bergerak bebas menembus membran plasma menyertai ion Na+ yang di angkut keluar membran oleh pompa natrium. Ion K+ juga melintasi membran dengan mudah, tetapi masuk ke dalam sitoplasma guna membantu menyeimbangkan protein di dalam membran plasma sel saraf itu. Sejumlah ion K+ juga di angkut secara aktif meintasi membran plasma ke dalam sel melalui mekanisme pomompaan kalium.
Kelebihan muatan negatif dan positif cenderung untuk menimbulkan tarik menarik satu sama lain, sehingga muatan tersebut ekan berjajar pada masing-masing sisi membran. Akibatnya terbentuk suatu potensial listrik lintas membran, persis sepert suatu kapasitor listrik yang bermuatan.
Pemompaan Na+ tergantung pada adanya adenosin triphosfat (ATP) untuk mensuplai energi ditambah dengan suatu pengangkutan di dalam membran guna mengangkut ion Na+. Dalam proses ini suatu konsentrasi ion K+ yang relatif besar timbul di dalam sel. Suatu enzim membran yaitu adenosin trifosfatase (ATP-ase), menghidrolisa ATP menjadi ADP dengan menghasilkan energi yang dihasilkan untuk transport itu. Kemudian kompleks transport aktif ini dikenal dengan nama sistem Na-K-ATPase. Ketidakseimbangan ion pada potensial istirahat membran ini dikenalkan oleh sistem Na-K-ATPase; tidak terjadi penambahan ataupun pengurangan, atau tidak ada arus neto ion pada masing-masing sisi membran tersebut. Pada sisi yang sama konsentrasi anion sama dengan konsentrasi kation.
Atau secara sederhana impuls saraf merupakan berita yang merambat dan pada saat itu disebelah dalam serabut saraf bermuatan negatif kira-kira -60 mVolt, sedangkan di sebuah luar bermuatan positif. Keadaan muatan listrik tersebut diberi nama potensial istirahat. Dalam keadaan tersebut membran serabut saraf dalam keadaan polarisasi. Jika sebuah impuls merambat melalui sebuah akson, dalam waktu singkat muatan di sebalah dalam menjadi positif kira-kira 60 mVolt dan muatan di sebuah luar menjadi negative. Perubahan tiba-tiba pada potensial istirahat bersamaan dengan impuls disebut potensial kerja (active potential).
Akson dalam keadaan polarisasi
++++++++++++++++++++++
_________________________
-------------------------------------
-------------------------------------
_________________________
++++++++++++++++++++++
Potensial Kerja
Serabut saraf mampu mengubah stimulus mekanik dan kimiawi menjadi energi listrik. Suatu stimulus adalah setiap perubahan dalam lingkungan saraf, yang apabila cukup besar akan dapat menyebabkan potensial istirahat mengalami depolarisasi sehingga saraf menghasilkan potensial kerja (suatu impuls saraf). Potensial ni disebut juga action potential. Impuls ini pada dasarnya adalah suatu gelombang perubahan listrik yang bergerak pada membran serabut saraf.
Stimulus dapat bersifat fisik, kimia, atau listrik. Dalam kenyataanya setiap perubahan lingkungan, baik internal maupun eksternal dapat berlaku sebagai stimulus. Apabila stimulus cukup kuat untuk dapat menggugah suatu potensial kerja, dan karenanya akan imbul impuls dalam suatu saraf, maka tercapailah suatu stimulus ambang batas. Pada hewan-hewan hidup, kebanyakan stimulus adalah bersifat fisik dan kimia, termasuk didalamnya gravitasi, tekanan, suhu, cahaya (untuk penglihatan), komposisi kimia cairan tubuh atau juga keadaan udara (untuk penciuman), serta tekanan osmose. Stimulus listrik pada umumnya terletak pada laboratorium karena akan mudah dalam pengontrolan terutama dalam segi kekuatan, waktu, frekuensi, dalam pekerjaan eksperimental guna mempelajari respon saraf terhadap stimulus dan tranmisi impuls. Ada juga stimulus yang terletak di luar, misalnya pagar kawat yang dialiri listrik.
Hanya sel-sel saraf dan sel-sel otot sajalah yang dapat mengalami perubahan besar dalam permeabilitas membran terhadap ion Na+ dan K+, sehingga dapat berakibat terjadinya potensial dengan cepat, sehingga timbullah potensial kerja. Potensial kerja akan memungkinkan tranmisi impuls ke seluruh membran dan oleh karena itu memungkinkan pula terjadinya komunikasi dan respon yang cepat di seluruh bagian tubuh. Disimpulkan bahwa potensial kerja dihasilkan oleh terjadinya pembalikan polaritas pada membran plasma sebagai akibat adanya stimulus yang cukup memadai, yaitu stimulus yang secara nyata dapat meningkatkan permeabilitas membran.
Pada saat ini terjadi dipolarisasi pada selaput (membrane akson). Dipolarisasi terjadi pada waktu yang sangat singkat dan proses dipolarisasi merambat serabut saraf bersamaan impuls. Muatan negatif di sebelah luar membran merambat disebabkan adanya dipolarisasi yang merambat sepanjang serabut saraf.
Jika sebuah serabut saraf pada keadaan istirahat konsentrasi ion pada sisi luar dan sisi dalam membran serabut saraf sangat berbeda. Di sebuah luar, terdapat kelebihan ion Na+ sedang di sebelah dalam terdapat kelebihan ion K+ dan anion organik. Karena itu terjadilah perbedaan muatan. Disebelah luar kelebihan kation (Na+) dan disebelah dalam kelebihan muatan negative dari anion. Karena itu muatan disebelah luar positif dan di sebelah dalam negatif, membrane dalam keadaan positif ini terpolarisasi.
Polarisasi terjadi karena adanya transport aktif yang memindahkan Na+ keluar membrane dan biasa disebut sodium pump. Jika impuls tiba di satu titik pada sebuah serabut saraf, terjadi depolarisasi pada membran. Membrane menjadi permeable terhadap Na+, oleh karena itu Na+ berdifusi kedalam. Proses ini terjadi dalam waktu singkat dan akan kembali pada keadaan semula (polarisasi).
Impuls terjadi karena adanya rangsang berupa rangsang kimia, mekanik, osmotik, panas, ataupun listrik. Jika kita memberi rangsang terhadap sebuah ujung dari saraf dengan rangsangan listrik yang berkekuatan mulai dari sangat lemah lalu dinaiklkan secara bertahap, reaksinya sebagai berikut. Mula-mula tidak terjadi respon, tidak terjadi potensial kerja. Pada intensitas rangsangan tertentu terjadilah respon. Intensitas rangsang yang menyebabkan mulainya terjadinya respon pada saraf disebut intensitas ambang. Di atas intensitas ambang respon akan tetap sama tidak terjadi potensial yang lebih tinggi.
Apabila sebuah serabut saraf mulai merambatkan impuls karena ada rangsang, jika diberi rangsang kedua dalam waktu yang yang sangat singkat serabut saraf tadi tidalk akan merespon rangsang kedua. Hal ini disebabkan karena untuk repolarisasi membrane seperti semula diperlukan waktu. Periode repolarisasi yang menyebabkan serabut saraf bias merespon suatu rangsang disebut periode refraktor yang memerlukan waktu kira-kira 3/1000 detik.
Kecepatan merambatnya (transmisi) impuls pada mamalia tertentu dapat lebih dari 100m/detik, sedang pada hewan rendah kira-kira 0,5 m/detik. Faktor yang mempengaruhi kecepatan rambat impuls yaitu adanya selaput myelin dan serabut saraf. Selaput myelin pada sebuah akson mengandung bahan lemak. Selaput itu kontinue dengan tiap interval 1 mmterdapat buku (nodus ranvier) yang tidak mempunyai selaput myelin dan hanya mempunyai membrane akson dan neurilema. Pada akson yang mempunyai myelin jika ada rambatan impuls depolarisasi hanya terjadi pada buku, selaput myelin menyebabkan terjadinya lompatan potensial kerja dari buku ke buku yang menyebabkan kecepatan rambatan impuls lebih tinggi daripada akson yang tidak mempunyai myelin.
Faktor lain yang berpengaruh terhadap kecepatan rambatan impuls ialah diameter serabut saraf. Pada hewan rendah banyak hewan yang mempunyai akson berdiameter besar disebut giant axon. Contoh hewan yang memiliki akson berdiameter besar antara lain: cacing tanah, cumi-cumi, beberapa jenis udang dan cacing laut. Akson raksasa itu menyebabkan rambatan impuls menjadi cepat dan hal ini penting untuk merespon penyelamatan yang cepat. Sebuah akson yang berdiameter 160 mm merambatkan impuls lebih dari 45 m/detik, yang 100 kali lebih cepat dari kecepatan impuls biasa pada tali saraf (nerve cord).
Potensial Aksi berjalan di sepanjang akson karena mampu merambat dengan sendirinya
Potensi aksi adalah peristiwa elektris (listrik) yang terlokalisir, yaiti depolarisasi membrane pada titik perangsangan yang spesifik. Neuron umumnya dirangsang pada dendritnya atau badan selnya, supaya potensial aksi yang dihasilkan itu berfungsi sebagai suatu sinyal, potensial aksi itu dengan suatu cara harus berjalan disepanjang akson ke ujung lain sel itu. Sesungguhnya potensial aksi tidak berjalan, akan tetapi dibangktikan kembali sebagai potensial aksi baru secara berurutan di sepanjang akson. Pengaruh potensial aksi adalah seperti menyentil baris pertama domino yang ditegakkan. Persis seperti jatuhnya domino pertama yang diteruskan hingga domino yang palng ujung, depolarisasi yang kuat dari suatu potensial aksi akan menyebabkan daerah di sekitar titik membrane yang mengalami depolarisasi itu juga terdepolarisasi di atas harga ambang, yang memicu potensial aksi baru pada posisi tersebut dan demikian seterusnya sampai ke ujung akson.
Begitu potensial aksi merambat di sepanjang akson, apa yang menghambat masuknya Na+ sehingga tidak merangsang kembali ke daerah di belakang potensial aksi, yang menyebabkan depolarisasi menyebar kembali kea rah badan seljuga kearah perambatan yang normal. Ingat bahwa potensial aksi diikuti oleh periode refraktori, ketika gerbang inaktivasi saluran natrium tertutup dan potensial aksi tidak dapat dipicu. Gelombang depolarisasi yang melewati titik di sepanjang aksontidak dapat merangsang potensial aksi lain di belakangnya, kecuali dalam arah maju. Degan demikian, akson biasanya merupakan jalan satu arah untuk penghantaran impuls saraf.
Beberapa factor mrmpengaruhi kecepatan perambatan potensial aksi di sepanjang akson. Salah satunya adalah diameter akson: semakin besar diameter akson, semakin cepat penghantaran potensial aksi. Hal ini karena tahanan terhadap arus listrik berbanding terbalik dengan luas penampang kabel yang menghantakan arus tersebut. Pada akson yang tebal, depolarisasi yang berkaitan dengan potensial aksi pada lokasi khusus secara efektif dapat menjangkau lebih jauh sepanjang interior akson dan menciptakan potensial aksi baru di tempat yang lebih jauh dibandingkan dengan yang diciptakan oleh akson yang tipis. Kecepatan penghantaran bervariasi dari beberapa sentimeter per detik pda akson yang sangat tipis sampai sekitar 100m/detik pada akson raksasa invertebrate tertentu, yang meliputi cumi-cumi dan udang. Akson raksasa ini berfungsi dalam respon perilaku yang memerlukan keceptan tinggi, seperti pengibasan ekor ke belakang yang membuat seekor udang yang terancam mampu melarikan diri.
Suatu cara yang berbeda untuk mempercepat penghantaran potensial aksi telah dievolusikan pada vertebrata. Ingat bahwa akson saraf vertebrata adalah bermielin, di balut lapisan insulasi membran yang didepositkan oleh sel oligodendrosit atau sel sachwann. Saluran ion yang pembukaan gerbangnya di atur oleh voltase yang menghasilakan potensial aksi hanya terkonsentrasi di sekitar nodus ranvier, celah kecil antara sel-sel sachwann yang berturutan di sepanjang akson. Cairan ekstraseluler juga berhubungan dengan membran akson pada celah tersebut, sehingga aliran ion antara bagian luar dan bagian dalam akson dapat terjadi di daerah ini. Untuk alasan ini, potensial aksitidak merambat disepanjang akson, namun”melompat” dari satu nodus ke nodus lain, yang melewati daerah yang berinsulasi mielin pada membran di antara nodus itu. Mekanisme ini yang disebut penghantaran bersalto(saltatory conduction ) ( bahasa latin; saltare, berarti meloncat), menghasilkan penghantaran impuls yang lebih cepat (sampai 150m/detik) pada beberapa neuron.
Kita telah melihat bagaimana perangsangan dendrit sebuah neuron menghasilkan potensial aksi yang dihantarkan di sepanjang akson sampai ke ujung neuron. Pada bahasan berikut kita akan mempelajari bagaimana impuls dihantarkan dari satu neuron ke neuron berikutnya dalam sistem saraf.
Dipolarisasi dan Repolarisasi
Ketika suatu stimulus kekuatannya sedemikian rupa sehingga mampu menginisiasi timbulnya potensial kerja, stimulus tersebut di katakan sebagai stimulus ambang batas.Potensial kerja sebenarnya merupakan resultan dari depolarisasi membran yang di ikuti oleh repolarisasi,kembali ke potensial istirahat. Potensial kerja ini dapat dilihat melalui suatu osiloskop dalam bentuk menyerupai suatu tikungan tajam yang berlangsung dengan 1/1000).
Depolarisasi menyangkut peningkatan secara cepat permeabilitas membran terhadap ion Na+. hal ini memungkinkan ion Na+ bergegas melintas membran, menuju kedalam sel, yang berakibat timbulnya suasana yang bermuatan + (positif) di dalam sel itu. Arus ion Na+ tersebut akan membalikkan polaritas internal membrane dari keadaan istirahat, dan suasana di dalam menjadi relative lebih positif. Bermula dari potensial istirahat suatu sel saraf sebesar -85 mV, suatu stimulus mampu mengatasi atau menahan kekuatan polarisasi dari system Na-K-ATPase, dan dapat menghasilkan suatu perubahan potensial +50mV. Tingkat ini disebut voltage plateau bagi arus ion Na+.
Repolarisasi akan mulai berlangsung setelah arus ion Na+ praktis berhenti karena telah tercapainya tingkat plateau. Kemudian permeabilitas ion K+ meningkat hingga ion tersebut bergerak dari dalam ke luar membrane, sampai mekanisme itu berhenti. Walaupun demikian, terdapat suatu hentakan potensial, yaitu potensial awal pada sel saraf yang mencapai -88 mV. Selama fase pemulihan system Na-K-ATPase memanfaatkan energi metabolic ATP yang berasal dari sel saraf untuk kepentingan transport aktif ion Na+ keluar sel masuk kedalam cairan ekstraseluler, serta untuk mengangkut ion K+ masuk kedalam sel.
Ketika ion-ion N+ sedang bergegas masuk ke dalam sel, sel-sel saraf tidak mampu menghasilkan potensial kerja lagi meskipun dilancarkan lagi stimulus yang besar sekalipun. Periode demikian ini dinamakan periode refraktori absolut. Saat-saat ion K+ bergerak meninggalkan sel disebut periode refraktori relative sebab potensial kerja masih dapat ditimbulkan tetapi hanya oleh stimulus yang kekuatannya lebih besar dari stimulus ambang batasnya. Hal ini disebabkan oleh arus keluar ion K+ yang cenderung menurunkan pengaruh arus masuk ion Na+.
Keseluruhan proses yang menimbulkan potensial kerja, depolarisasi dan repolarisasi, tergantung pada purubahan-perubahan konduktansi membrane terhadap ion Na+ dan K+ konduktansi adalah suatu sifat membrane sel yang ekuivalen dengan permeibilitasnya terhadap ion. Oleh karena itu konduktansi merupakan kebalikan dari tahanan (C=1/R). Jadi penurunan tahanan menyebabkan konduktansi terhadap suatu macam ion meningkat. Purubahan-perubahan arus neto ion-ion Na+ dan K+, menentukan peristiwa listrik dari potensial kerja tersebut.
Timbulnya suatu potensial kerja yang hanya pada suatu lokasi tertentu, akan tidak banyak berarti apabila tidak disebarluaskan sepanjang akson dari membrane neuronal, agar dapat berfungsi sebagai alat komunikasi antara dua titik. Penyebaran potensial kerja ini disebut impuls saraf. Pada dasarnya adalah suatu gelombang perubahan listrik yang bergerak mmenyelusuri membrane serabut saraf. Gelombang depolarisasi ini bergerak merambat di sepanjang serabut saraf yang tak bermielin, seperti ibaratnya membakar serbuk yang di tebarkan memanjang di lantai. Potensial kerja itu sendiri berperan sebagai stimulus yang mendepolarisasikan membrane di dekatnya sampai mencapai ambang batas penyebaran arus elektrotonik. Arus tersebut menghentakkan bagian membrane di dekatnya, sehingga menghasilkan stimulus listrik dan potensial kerja berikutnya. Hal ini kemudian akan merangsang bagian membrane berikutnya, dan begitu seterusnya di sepanjang serabut saraf sebagai suatu gelombang arus listrik. Dalam keadaan normal, penyebaran berlangsung dalam satu jurusan karena bagian membrane sebelumnya mengalami hiperdepolarisasi akibat arus kencang ion K+ keluar selanjutnya bergerak tanpa mengalami penurunan ukuran potensialnya. Hal ini bisa terjadi karena besarnya potensial kerja tergantung pada gradient konsentrasi ion dari membrane, dan bukannya pada kekuatan stimulus. Transmisi proses depolarisasi ini disebut impuls dan berlaku baik untuk membrane saraf maupun membrane otot.
Perbedaan antara impuls saraf dan arus listrik
Meskipun impuls saraf merupakan fenomena bioelektrika tetapi impuls saraf tidak sama dengan arus listrik.Impuls saraf menjalar sepanjang saraf sedangkan impuls saraf menjalar sepanjang kabel listrik perbedaan antara arus listrik dan impuls saraf adalah sebagai berikut
1. Kabel listrik adalah konduktor berkelakuan pasif sedangkan saraf berkelakuan aktif
2. Energi arus listrik diperoleh dari baterai atau sumber listrik lainnya di luar kabel listrik , sedangkan energi impuls sarf di peroleh dari stimulus melainkan dari saraf itu sendiri.
3. Pada saat arus listrik menjalar sepanjang arus listrik besarnya potensial saraf semakin menurun yang di sebabkan oleh tahanan dari kabel listrik sebaliknya, impuls saraf tidak menunjukkan adanya penurunan kekuatanya tetapi tetapi tetap di pertahankan dalam tingkat yang konstan hal ini di kenal dengan penjalaran dikenal sebagai penjalaran tanpa pengurangan.
4. kecepatan menjalar arus listrik adalah 300 juta meter perdetik, sedangkan penjalaran impuls paling cepat adalah 120 meter per detik
5 Arus listrik tidak terpengaruh oleh suhu, sedangkan impuls saraf terpengaruh oleh suhu. Pada suhu 0° C, impuls akan berhenti menjalar.
Sinaps
Ujung akson (neurit) mempunyai banyak cabang. Tiap ujung membentuk bongkol yang disebut bongkol sinaps. Titik temu hubungan satu sel saraf dengan sel saraf lain disebut sinaps. Sel saraf motorik pada sumsum tulang belakang vertebrata mempunyai ratusan bongkol sinaps yang berasal dari berbagai sel saraf didekatnya.
Sinaps adalah sambungan antara neuron yang satu dangan neuron yang lain. Arti dari sinaps adalah hubungan. Pada saat impuls melintasi sinaps, impuls dapat terus dijalarkan atau dihambatsasaran juga merupakan sasaran dari berbagai macam obat.
Pada sinaps tersebut terdapat celah yang dikenal dengan celah sinaps. Yang lebarnya kurang lebih 200 amstrong. Neuron yang terletak sebelum sinaps disebut neuron prasinaps atau subsinaps. Sedangkan neuron yang terletak setelah sinaps disebut neuron pascasinaps. Penjalaran melintasi sinaps berlangsung searah, yaitu dari neuro prasinaps ke neuron pascasinaps dan melibatkan zat penghantar. Zat penghantar diproduksi oleh neuron prasinaps dan disimpan didalam kantung prasinaps. Bila suatu impuls tidak tidak di bongkol sinaps ada sejumlah ion Ca++ masuk ke dalam bongkol sinaps, menyebabkan kantung-kantung prasinaps bergerak menuju ke membran subsinaps yang kemudian melepaskan zat penghantar dari kantung prasinaps. Ada dugaan bahwa kantung sinaps akan menyatu dengan membran subsinaps., mambuat lubang dan akhirnya zat penghantar akan keluar melalui lubang tersebutmenuju ke celah sinaps. Sinaps terdapat di tempat-tempat sebagai berikut., yaitu:
1. Antara akson dari neuron yang satu ke badan sel dari neuron yang lain. Sinaps seperi ini disebut dengan sinaps aksosomatik.
2. Antara akson dari neuron yang satu dengan dendrit dari neuron yang lain. Sinaps ini disebut dengan sinaps aksodendrit.
3. Antara ujung akson dari neuron yang satu denga akson neuron yang lain. Sinaps ini disebut dengan sinaps aksoakson.
Akson dari satu neuron dapat berakhir pada beberapa puluh sinaps atau beberapa ribu sinaps. Di lain pihak, dendrit dan badan sel dari satu neuron dapat mengadakan hubunga sinaptik dengan ujung akson dari beberapa neuron. Ujung akson pada umumnya mengalami pembesaran dan ujung akson yang membesar ini disebut bongkol sinaps. Membran sel dari akson pada sinaps biasanya disebut dengan membran prasinaps, sedangkan membran dari badan sel, dendrit atau akson dari neuron lain disebut membran pascasinaps. Sinaps pada umumnya ditandai oleh beberapa ciri yaitu:
1. Menghantarkan impuls ke satu arah, yaitu dari ujung akson dari neuron yang satu ke badan sel., dendrit atau akson dari neuron lain. Impuls tidak menjalar kebalikan dari arah tewrsebut diatas.
2. Memperlambat penjalaran impuls, sehingga menimbulkan apa yang disebut kelambatan sinaptik.
3. Melepaskan transmitter kimia dari membran subsinaps ke celah sinaps dan akhirnya menuju ke membran pascasinaps.
4. Menimbulkan penambahan kuat rangsang, sehingga dapat mencapai ambang perangsangan.
5. Sangat peka terhadap kelelahan. Hal ini berati bahwa kemampuan untuk menjalarkan impuls menurun apabila membran subsinaps dirangsang berulang-ulang dengan frekuensi perangsangan tinggi. Ini merupakan tindakan pencegahan terhadap perangsangan yang berlebihan terutama di otak.
6. Peka terhadap kekurangan oksigen.
7. Peka terhadap senyawa kimia dan obat-obatan.
Cara kerja sinaps
Ujung-ujung dendrite mempunyai bentuk tertentu menyerupai bongkol dan disebut bongkol sinaptik. Pada bongkol sinaps dengan mikroskop electron dapat dilihat adanya mitokondria dan gelembung. Gelembung yang disebut gelembung-gelembung sinaptik. Gelembung-gelembung tersebut diduga berisi zat kimia transmitter yang memegang peranan penting dalam merambatkan impuls ke sel saraf lain. Diantara ujung bongkol sinaps dengan membrane sel saraf yang berhubungan terdapat celah sinaps yang dibatasi oleh membrane presinaptik dan membrane possinaptik. Lebar celah tersebut kira-kira 20 nm.
Jika impuls sampai pada bongkol sinaptik menyebabkan gelembung-gelembung sinaptik mendekati membrane presinaptik, kemudian menempel pada membran presinaptik dan melepaskan isinya yaitu zat transmitter. Zat kimia transmitter ini berdifusi menyebrangi celah sinaps menuju membrane prosinaptik. Zat kimia transmitter ini menyebabkan terjadinya depolarisasi pada membrane prosinaptik dan terjadilah potensial kerja. Dengan demikian impuls menyeberangi celah sinaps dengan transmisi kimia kemudian dilanjutkan pada sel saraf dengan cara rambatan potensial kerja.
Zat kimia transmitter yang dikeluarkan oleh ujung-ujung saraf disebut juga neurohumour. Zat kimia tersebut ialah asetilkolin yang mempunyai efek pada sifat permeabilitas membrane possinaptik yang menyebabkan terjadinya perpindahan kation (Na+) sehingga terjadi depolarisasi. Asetilkolin segera dihidrolisis oleh enzim kolinesterasa yang terdapat dalam jumlah besar pada sinaps dengan demikian asetilkolin menjadi tidak aktif. Kebanyakan sinaps menghasilkan asetilkolin sebagai zat kimia transmisi. Asetilkolin bukan satu-satunya zat transmitter. Saraf simpatis menghasilkan noradrenalin pada ujung-ujung serabut sarafnya yang mempunyai pengaruh seperti adrenalin.
Beberapa macam obat-obatan dan racun mempengaruhi asetilkolin dengan cara menghambat pembentukannya, merusak asetilkolin atau mencegah kerja asetilkolin.
Atropine menyebabkan terjadinya depolarisasi pada membrane possinaptik sehinga mencegah rambatan impuls. Cucare semacam racun yang mencegah merambatnya impuls pada hubungan saraf dengan otot. Esterin mencegah kerja kolinesterasa. Striknin juga memperkuat transmisi sinaptik dan jika keracunan striking rangsangan sedikit saja akan menyebabkan otot menjadi kejang. Gas saraf mempunyai efek yang sama. Noradrenalin dapat pula dihambat atau diperkuat oleh berbagai zat kimia tertentu. Ada bukti bahwa sinaps pada otak manusia menggunakan noradrenalin. Diperkirakan bahwa zat kimia tertentu seperti meskalin dan LSD (Lycergic Acid Diethylmide) menyebabkan efek halusinasi karena terganggunya noradrenalin pada sinaps di otak.
 |
Peranan Sinaps pada System Saraf
Sistem saraf merupakan hubungan (komunikasi) dari berbagai bagian tubuh dengan saraf pusat dan berisi jutaan sel saraf. Tiap sel saraf mempunyai sejumlah sinaps yang berasal dari berbagi serabut saraf yang berbeda, karena itu banyak sekali kemungkinan yang terjadi antar hubungan pada system ini. Berbagai impuls yang datang bersamaan melalui sinaps ke suatu badan sel saraf dapat merupakan rangsangan atau hambatan. Misalnya suatu rangsang pada otak untuk berkontraksi bersamaan dengan impuls yang sifatnya menghambat pada otot yang antagonis, dengan demikian tidak terjadi kesalahan disuatu gerakan. Koordinasi dari berbagai aktifitas tubuh tidak lain dari pola suatu system stimulasi (rangsangan) dan hambatan (inhibitor) pada sinaps.
Transmisi yang Bersifat Mengeksitasi
Interaksi antar zat penghantar dengan reseptor dapat bersifat mengeksitasi atau menghambat. Bila bersifat mengeksitasi, pada awalnya potensial membran di pascasinaps menurun, terjadi depolarisasi yang selanjutnya menimbulkan impuls di neuron pascasinaps. Perubahan dari tingkat potensial membrane kearah mendekati tingkat ambang disebut potensial eksitasi pascasinaps disingkat PEP. PEP selalu kurang negatif bila dibandingkan dengan tingkat potensial membran, tetapi lebih negatif dibandingkan dengan tingkat ambang. Meskipun jumlah zat penghantar yang dilepaskan dari bongkol prasinaps hanya sedikit dan tidak menimbulkan potensial aksi dineuron pascasinaps, neuron pascasinaps tetap menjadi lebih mudah tereksitasi terhadap impuls yang datang dari neuron presinaps, sehingga kemungkian untuk menimbulkan impuls tetap lebih besar. Efek ini disebut fasilitasi. PEP hanya berlangsung selama beberapa milidetik. Waktu yang dibutuhkan untuk menjalarkan impuls melintasi sinaps adalah 0,5 milidetik. Dan ini disebut kelambatan sinaptik. Kelambatan ini disebabkab karena diperlukan waktu untuk melepaskan zat penghantar, difusi zat penghantar melintasi sinaps dan stimulasi neuron pascasinaps sehingga menjadi lebih permeable terhadap ion Na+ dan pergerakan ion Na+ masuk kedlam neuron sehingga memulai impuls di neuron pascasinaps. Interaksi antara zat penghantar dengan reseptor yang bersifat mengeksitasi terjadi karena adanya dua macam mekanisme yang berbeda. Mekanisme yang pertama memperlihatkan adanya pengikatan zat penghantar oleh protein tertentu di membrane pascasinaps. Protein tersebut bertindak sebagai reseptor. Gabungan antara zat penhantar dengan reseptor menyebabkan saluran sodium menjadi permeable terhadap ion Na+, sehingga mengakibatkan adanya pergerakan ion Na+ masuk kedalam sel saraf. Hal ini menyebabkan depolarisasi yang mengarah kepada timbulnya impuls.
Pada mekanisme yang kedua zat penghantar bergabung dengan reseptor, interaksi ini mengaktifksn enzim adenil siklase yang banyak terdapat di membrane pascasinaps. Adenil siklase ini mempunyai kemampuan untuk mengubah ATP (adenin trifosfat) menjadi cAMP (adenin monofosfat siklik). cAMP kemudian akan mengaktifkan suatu enzim yang berpengaruh terhadap penigkatan permeabilitas membrane dari neuron pascasinaps terhadap ion Na+. Akibatnya ion Na+ akan masuk kedalam sel saraf terjadi depolarisasi yang mengarah pada timbulnya impuls.
A. Sistem saraf pada Invertebrata
Ø Sistem saraf pada hewan simetri radial
Organisasi sistem saraf yang paling sederhana dijumpai pada hydra (suatu coelenterata), yang terdiri atas sel-sel reseptor-konduktor dan sel-sel efektor. Sel-sel konduktor tidak membentuk jalur tunggal, tetapi saling terjalin membentuk suatu jala saraf yang menyebar ke seluruh tubuh. Organisasi sistem saraf demikian disebut sistem saraf jala atau sistem saraf difus. Suatu sistem yang tidak ada koordinasi tehadap reaksi kompleks, hanya menghasilkan suatu gerakan yang terbatas.
System yang simetris secara radial cenderung menjadi tidak terstralisir. Hal ini tidak berarti terjadi penyerderhanaan structural atau fungsional, atau bahwa hewan yang simetris radial akan menjadi rintangan bagi system syarafnya. Pergerakan ratusan kaki tabung bintanglaut selama mengambil makanan memerlukan koordinasi syaraf yang kompleks.
2. Sistem saraf pada hewan simetri bilateral
Kecendrungan utama pada evolusi sistem saraf pada hewan simetri bilateral dapat dilihat (misalnya pada cacing pipih):
Ø Sistem saraf menjadi lebih tersentralisasioleh terbentuknya korda saraf longitudinal utama. Korda sebagai system syaraf pusat dilalui oleh sebagian besar jalur antara reseptor dan efektor, pada sebagian besar badan sel syaraf berada pada korda atau berdekatan dengan korda.
Ø Konduksi implus saraf menjadi terbatas pada satu arah saja, selaput syaraf sensoris hanya mengkonduksikan implus menuju ke system syaraf pusat (serabut aferen), dan serabut motor mengonduksikan implus meninggalkan system syaraf pussat (serabut eferen)
Ø Lintasan saraf di dalam sistem saraf pusat menjadi sangat kompleks dengan adanya saraf penghubung (interneuron) yang sangat banyak,suatau perkembangan yang meningkatakan flexibilitaas respons.
Ø Peningkatan perkembangan ujung depan dari korda longitudinal mengarah pada terbentuknya otak yang menjadi makin dominan.
Ø Jumlah yang kekompleksan organ-organ sensori menjadi meningkat.
Pada Annelida dan Arthopoda sudah terlihat adanya perkembangan sistem saraf pusat yang lebih maju, yang berupa sepasang korda longitudinal pada daerah ventral tubuhnya. Dalam korda longitudinal hewan ini, badan-badan sel saraf membentuk massa yang disebut ganglion, sepasang pada setiap segmen, yang dihubungkan oleh berkas serabut yang berjalan longitudinal dan horizontal, sehingga memberikan gambaran seperti tangga tali. Ganglia yang terletak dalam kepala disebut sebagai otak.
Sistem saraf pusat (korda spinalis dan otak) pada vertebrata berbeda dalam berbagai hal dari yang terdapat pada annelida dan Arthropoda:
1. Korda spinalis pada vertebrata adalah tunggal, terletak dorsalis, dan terbentuk pada embrio sebagai pembuluh denganlubang sentral kanal, yang etrus ada sampai dewasa.
2. Korda spinalis vertebrata tidak begitu jelas terorganisasi menjadi suatu rangkaian berbagai ganglia dan traktus penghubung.
3. Fungsi koordinasi pada vertebrata masih tetap dipegang oleh korda spinalis namun pada vertebrata telah berkembang baik suatu otak yang jauh lebih dominan daripada otak Annelida dan Arthropoda.
Sebagaian besar hewan adalah simetris bilateral dan mempunyai system syaraf yang diatur secara bilateral dengan unsur tepi dan unsur pusat. Berkolerasi dengan simetri bilateral dan radial, hewan-hewan itu juga menunjukkan sefalisasi(cephalization) hingga derajat tertentu, yaitu pemusatan organ pengambilan makanan, sensor, dan struktur neuron pada ujung anterior(kepala) yaitu bagian tubuh yang paling mungkin melakukan kontak pertama dengan makanan atau stimulus ancaman.
Pada sebagian besar kasus otak dikepala dan satu atau lebih tali syaraf membentuk system syaraf puast. Tali syaraf (nerve cord) adalah seberkas syaraf tebal yang umumnya menjulur dari otak secara longitudinal melalui tubuh. Tali syaraf merupakan jalan utama implus syaraf yang melewati otak dan SST. Tali syaraf mengnadung badan sel-sel syaraf yang mengintergrasikan informasi sensoris dan memformulasikan sinyal perintah ke efektor. Oatak berkembang dari pembesaran anterior tali syaraf. Sebagian besar inverterbrata memperlihatkan derajat sentralisasi dan sefalisasi system syaraf yang lebih besar. Contonya, Annelida dan Arthropoda yang oataknya menonjol dengan jelas dan memiliki tali syaraf sentral yang mengandung ganglia yang tersusun secara segmental.
1. Hewan Bersel Satu
Tidak semua Avertebrata memiliki sistem saraf. Hewan yang tergolong Protozoa dan Porifera tidak memiliki sistem saraf. Setiap sel penyusun tubuh hewan tersebut mampu mengadakan reaksi terhadap stimulus yang diterima dan tidak ada koordinasi antara satu sel dengan sel tubuh lainnya. Hewan bersel satu seperti Amoeba dan Paramaecium meskipun tidak mempunyai urat saraf tapi protoplasmanya dapat melakukan segala kegiatan sebagai mahkluk hidup seperti iritabilitas, bergerak dan penyesuaian diri terhadap lingkungannya. Misalnya amoeba, bergerak menuju makanan mengelompok jika suhu air menjadi dingin, menghindarkan dari hal-hal yang dapat merusakkan tuuhnya baik dari fisik maupun secara kimia. Demikian juga paramaecium dapat menghindarkan diri dari rintangan fisik, suhu yang panas, bahan kimia, dan lain-lain dengan bantuan gerakan ritmis dari silia.
2. Coelenterata
Sel-sel saraf pada Coelenterata terletak pada epidermis dan gastrodermis. Sel-sel saraf pada hewan ini terdapat di antara sel-sel epitheliomuscular di sebelah luar dari serabut-serabut otot . Contohnya pada Hydrozoa, sistem sarafnya terdiri atas sel-sel saraf yang memiliki juluran-juluran yang sama panjangnya dan disebut dengan saraf difus. Pada coelenterate aquatic seperti Hydra, ubur-ubur, dan anemon laut pada mesogleanya terdapat system saraf diffuse. Disebut system saraf diffuse karena masihtersebar saling berhubungan satu sama lain menyerupai jala karena itu disebut dengan saraf jala. System saraf ini terdiri atas sel-sel saraf berkutub satu, berkutub dua dan berkutub banyak yang membentuk system yang saling berhubungan seperti jala. Meskipun demikian impuls dari satu sel ke sel lainnya melewati sinaps. Jadi saraf jala merupakan system sinaps tetapi tidak mempunyai semua cirri-ciri sinaps seperti : transmisi impuks tidak searah dan impuls makin jauh makin lemah. Karena sel-sel tersebar pada mesoglea, maka system saraf ini belum mempunyai saraf pusat atau ganglion.
Secara struktural, system syaraf paling sederhana ditemukan pada beberapa Cnidaria yang mempunyai jarring syaraf (nerve net), yaitu system syaraf yang bercabang diseluruh tubuh. Misalnya, Hydra mempunyai jarring syaraf tanpa ganglia atau tidak ada pembedaan antara unsur system syaraf pusat dan system syaraf tepi. Kebanyakan sinapsis dalam jaringan syaraf Hydra adalah sinapsis listrik. Implus dihantarkan pada kedua arah, dan perangsangan pada titik manapun pada tubuh Hydra akan menyebar dari tempat perangsangan dan menghasilkan pergerakan di seluruh tubuh. Cnidaria tertentu Ctenofor menunjukkna bukti-bukti adanya sentralisasi system syaraf.
Gambar: Sistem saraf jala pada anemon
3. Platyhelminthes
Pada Platyhelminthes, sistem saraf terdiri atas dua ganglia otak yang dilengkapi dengan saraf-saraf tepi sehingga membentuk saraf tangga tali. Sistem saraf pada kelas turbelaria terdiri atas dua ganglia yang terdapat di bagian kepala. Contohnya pada Planaria, susunan sarafnya yang terdiri atas dua ganglia tersebut terletak di bagian kepalanya. Tiap ganglion terdapat seberkas saraf yang memanjang ke bagian ekor sepanjang bagian lateral tubuhnya. Pada cacing pipih mulai terlihat adanya cepalisasi yaitu adanya pemusatan sel-sel saraf di bagian depan tubuhnya.
Pada planaria sel-sel sarafnya terkonsentrasi menjadi sebuah ganglion dengan dua lobus di bagian muka tubuhnya disebut ganglion kepala atau otak primitive. Dari ganglion kepala terdapat dua tali saraf memanjang membentuk seperti tangga yang di sebut saraf tangga tali. Pada benang saraf tangga tali sel-sel saraf belum membentuk ganglion. Ganglion kepala mempunyai peran sebagia pusat sensoris yang menerima impuls dari titik mata dan reseptor lainnya pada kepala. Ganglion kepala tidak mempunyai peran mengkoordinasi aktivitas otot. Jika bagian kepala planaria dipotong jalannya tetap normal. Karena ada titik mata, berbagai reseptor lainnya dan gangln kepala, planaria dapat merespon suatu stimulus lebih cepat dan sempurna.
Mempunyai SSP yang jelas, yang terdiri atas otak kecil dan dua atau lebih tali syaraf longitudinal.
.
4. Nemathelminthes
Sistem saraf pada Nemathelminthes berupa ganglion cerebral (dua kelompok sel-sel saraf dengan commisura) dan berkas saraf longitudinal (truncus nervosus) yang bejumlah 2-3 buah. Contohnya pada Nematoda yang sistem sarafnya terdiri atas :
1. ganglion cerebrale dan ganlion anale, dan
2. berkas saraf longitudinal (truncus nervosus).
Gambar: Sistem saraf pada cacing gilik (cacing tambang)
5. Annelida
Sistem saraf pada Annelida ditunjukkan oleh cacing tanah (Lumbricus sp.). Sistem saraf cacing tanah terletak di sebelah dorsal faring di dalam segmen ketiga yang terdiri atas:
· ganglion cerebrale yang tersusun atas dua kelompok sel-sel saraf dengan commisura,
· berkas saraf ventralis dengan cabang-cabangnya.
Pada cacing tanah mempunyai perkembangan system saraf lebih meju yaitu terbentuknya ganglia yang segmental sepanjang tubuhnya. Ganglia supraesofagus yang disebut juga otak fungsinya masih tetap stasiun relay sensoris dari reseptor yang peka terhadap cahaya, sentuhan, dan zat kimia pada permukaan tubuh disekitarnya. Ganglia segmental tersebut dihubungkan dengan tali saraf ventral. Tiap ganglion mempunyai fungsi sebagai pusat yang menerima impuls dari saraf eferen(sensorik) dari reseptor pada kulit disekitarnya. Tiap ganglion segmental mempunyai semua komponen untuk sebuah reflek yang sederhana. Selain itu mempunyai serabut besar (gian akson) yang menyebabkan otot longitudinal pada semua ruas berkontraksi bersama-sama.
Gambar: Sistem saraf pada cacing tanah
6. Mollusca
Sistem saraf pada Mollusca terdiri atas ganglia yang terkumpul di ujung tubuh sebelah anterior. Pada Amphineura, sistem sarafnya berupa cincin esofagus dan dua cabang saraf yang mensarafi mantel dan daerah kakinya. Walaupun tidak terdapat ganglion yang jelas, tetapi terdapat sel-sel ganglion pada cabang sarafnya. Pada Gastropoda, sistem sarafnya berupa ganglion yang bercabang di seluruh tubuhnya. Pada Cephalopoda, sistem sarafnya terdiri atas tiga pasang ganglion. Pada Pelecypoda, sistem sarafnya terdiri atas beberapa ganglion yang terletak sebelah-menyebelah di esofagus dan berhubungan dengan ganglion lain untuk mensarafi bagian kaki,alat dalam, dan ginjalnya.
Molusca sesil atau yang bergerak lamban seperti chiton dan remis mempunyai sedikit sefalisasi atau bahkan tidak ada sama sekali, dan juga organ indra yang relative sederhana. Dengan perbedaan yang tajam, sefalopoda mempunyai system syaraf yang paling canggih diantara invertebrate yang menandingi beberapa system syaraf vertebrata. Otak yang besar pada cumi-cumi atau gurita yang disertai dengan mata pembentuk citra yang besar dan penghantaran yang cepat dise[panjang akson raksasa berkorelasi positif dengan kehidupan pemangsa yang aktif pada hewan ini.
Gambar: Sistem saraf pada kerang laut
Gambar: Sistem saraf pada siput laut
7. Arthropoda
Sistem saraf pada Arthropoda yaitu susunan serupa tangga tali yang disebut susunan saraf tangga tali dengan ganglion cerebrale dan ganglia abdominal. Pada Crustacea, susunan sarafnya terdiri atas:
· satu ganglion cerebrale di dalam kepala,
· dua buah commisura circum-esofageal yang langsung berhubungan dengan truncus nervosus yang terletak dekat linea mediana permukaan tubuh, dan
· truncus nervosus.
Pada Arachnida, sistem sarafnya berupa persatuan ganglion-ganglion yang disebut sistem saraf tangga tali. Pada Myriapoda, sistem sarafnya disebut sistem saraf tangga tali. Pada Insekta, sistem sarafnya disebut sistem saraf tangga tali.
Pada umumnya Arthropoda perkembangan otaknya (ganglion supraesophagus) paling maju disbanding hewan tingkat rendah lainya. System saraf mempunyai struktur bilateral seperti pada cacing tanah. Perkembangan yang kompleks pada otak Arthropoda sangat berbeda dari spesies ke spesies. Tapi pada dasarnya mempunyai tiga bagian yaitu protocerebrum, deuterocerebrum, dan tritocerebrum. Pada Arthropoda otak merupakan stasiun Rellay sensorik dan mempunyai pengaruh untuk mengontrol ganglia segmental yang lebih rendah seperti pada torak dan abdomen.
Ganglia segmental pada hewan ini merupakan pusat reflek lokal. Ganglia segmental pada sisitem saraf hewan ini mempunyai derajat otonomi yang besar. Gerakan kaki dikendalikan dan dilaksanakan oleh aktivitas ganglion segmental dalam bentuk reflek segmental. Meskipun demikian, otak mempunyai pengaruh yang sangat penting terhadap ganglion segmental, dapat mengubah dan memodifikasi reflek segmental.
8. Echinodermata
Sistem saraf pada Echinodermata berupa cincin di sekitar mulut dan berupa sistem saraf radial. Pada Asteroidea, sistem sarafnya terdiri atas:
· pentagon nefrosum superficial dan pentagon nervosum profundum,
· nervus radialis supervicialis dan nervus radialis provundus, dan
· sistem saraf aboral.
Sistem sarafnya ini berupa batang saraf radial yang terdapat pada setiap lengan dengan letak memanjang di atas amburakral yang akhirnya bertemu dengan cincin saraf oralis yang melingkari mulut.
Pada Echinoidea, sistem sarafnya berupa cincin yang melingkari mulut yang bercabang ke saraf radial. Pada Crinoidea, sistem sarafnya terletak di aboral dengan pusat saraf berbentuk cincin yang bercabang ke lengannya. System syaraf pada kebanyakan echinodermata mirip dengan system syaraf ubur-ubur. Pada bintang laut misalnya syaraf radial menjulur pada masing-masing lengan dari cincin syaraf pusat disekeliling cakram oral. Cabang-cabanng syaraf radial membentuk jaringan kerja yang saling berkaitan, mirip dengan jaringan syaraf cnidaria. System ini mengkoordinasikan pergerakan, tanpa perduli lengan mana yang pertama bergerak.
Gambar: Penampang melintang radius Asterias sp. (Suntoro, 1995)
B. Sistem saraf pada vertebrata
Sistem saraf pada vertebrata terdiri dari dua bagian utama yaitu, 1. sistem saraf pusat, yang terdiri atas otak dan sumsum tulang belakang (korda spinalis), dan sistem saraf tepi yang terdiri atas sistem saraf aferen dan sistem saraf eferen. Sistem saraf eferen dibagi menjadi sistem saraf somatik dan sistem saraf otonom, sedangakan sistem saraf otonom terdiri atas sistem saraf simpatiek dan saraf parasimpatik.
Sistem saraf pusat merupakan pusat koordinasi, yang mengkoordinir semua informasi saraf yang keluar dan masuk. Sistem saraf tepi merupakan sistem saraf yang terdiri dari serabut-serabut saraf yang keluar dari sistem saraf pusat. Serabut saraf arefen adalah serabut yang membawa implus dari reseptor ke sistem saraf pusat, sedangkan serabut saraf erefen adalah serabut saraf yang membawa implus dari sistem saraf pusat ke efektor.
Sistem saraf somatik tersusun atas serabut saraf motorik yang menginervasi otot-otot rangka, sedangkan sistem saraf otonom tersusun atas serabut saraf yang menginervasi otot-otot polos, otot jantung, dan kelenjar-kelenjar.
1. Sistem Saraf pada Pisces
Ikan mempunyai otak yang pendek. Otak besar dan otak tengah berhubungan dengan saraf penglihatan. Kedua otak ini tidak berkembang dengan baik.Otak kecil merupakan tempat saraf keseimbangan dan gurat sisi. Otak kecil berkembang dengan baik. Lobus olfaktorius, hemisfer serebral, dan diensefalon kecil, sedang lobus optikus dan serebellum besar. Ada 10 pasang saraf kranial. Korda saraf tertutup dengan lengkung-lengkung neural sehingga mengakibatkan saraf spinal berpasangan pada tiap segmen tubuh.Terdapat pada ikan bertulang menulang yaitu saku olfaktoris pada moncong dengan sel-sel yang sensitif terhadap substansi yang larut dalam air, kuncup perasa di sekitar mulut.
Garis lateral tubuh mempunyai perluasan di daerah kepala dan berguna untuk mendeteksi perubahan tekanan arus air (seperti menghindar dari batu-batuan). Garis lateral itu diinervasi oleh saraf kranial ke X (N. vagus),oleh sebab itu beberapa ahli berpendapat bahwa telinga tengah pada vertebrata air berasal sama seperti garis lateral.
 |
Pisces : Cerebellum bagus, indra pembau bagus (Gurat sisi).
2. Sistem saraf pada Amphibi
Berdasarkan topografinya dibedakan menjadi sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi.
Sistem saraf pusat
Sistem saraf pusat meliputi otak (ensefalon) dan sumsum tulang belakang (Medula spinalis). Keduanya merupakan organ yang sangat lunak, dengan fungsi yang sangat penting maka perlu perlindungan. Otak dan medulla spinalis pada amphibi,selain dilindungi oleh tengkorak dan ruas-ruas tulang belakang, juga dilindungi oleh 2 lapisan selaput meninges. Dua lapisan meninges pada amphibi dari luar ke dalam adalah duramatar (yang berupa jaringan ikat) dan pia-arakniod yang vascular. Di antara dua lapisan tersebut terdapat spatium subdurale.
Otak dan sumsum tulang belakang mempunyai 3 materi esensial yaitu:
1. badan sel yang membentuk bagian materi kelabu (substansi grissea)
2. serabut saraf yang membentuk bagian materi putih (substansi alba)
3. sel-sel neuroglia, yaitu jaringan ikat yang terletak di antara sel-sel saraf di dalam sistem saraf pusat
Walaupun otak dan sumsum tulang belakang mempunyai materi sama tetapi susunannya berbeda. Pada otak, materi kelabu terletak di bagian luar atau kulitnya (korteks) dan bagian putih terletak di tengah. Pada sumsum tulang belakang bagian tengah berupa materi kelabu berbentuk kupu-kupu, sedangkan bagian korteks berupa materi putih.
 |
Amphibi : Lobus Olfaktori bagus
Pada otak amphibi terdapat bagian-bagian
a. Lobus olfaktorius
Lobus olfaktorius pada amphibi memiliki trunckus bulbus olfaktorius. Lobus ini tidak terlalu berkembang. Oleh karenanya berbentuk relative kecil dan merupakan penonjolan dari bagian yang disebut hemisperium serebri. Kurang berkembangnya lobus olfaktorius yang berperan sebagai pusat pembau pada amphibi, berhubungan dengan cara hidupnya yang tidak terlalu banyak membutuhkan peran dari lobus olfaktorius sebagai pusat pembau.
b. Otak besar (serebrum)
Otak besar merupakan sumber dari semua kegiatan atau gerakan sadar atau sesuai dengan kehendak, walaupun ada juga beberapa gerakan refleks otak. Pada bagian korteks serebrum yang berwarna kelabu terdapat bagian penerima rangsang (area sensor) yang terletak di sebelah belakang area motor yang berfungsi mengatur gerakan sadar atau merespon rangsangan. Selain itu terdapat area asosiasi yang menghubungkan area motor dan sensorik.Serebrum pada amphibi terdiri atas sepasang hemispermiun serebri. Pada serebrum memungkinkan terjadinya aktivitas-aktivitas yang kompleks, misalnya pembiakan dan macam-macam gerak.
c. Otak tengah (mesensefalon)
Otak tengah terletak di depan otak kecil. Di depan otak tengah terdapat talamus dan kelenjar hipofisis. Thalamus amphibi terletak di bagian dorsal otak dan merupakan jembatan antara serebrum dan mesenshefalon. Sedangkan kelenjar hipofisis terletak pada bagian ventral otak yang berfungsi mengatur kerja kelenjar-kelenjar endokrin. Oleh karenanya dikatakan sebagi Master of Glands.Pada bagian atas (dorsal) otak tengah juga terdapat lobus optikus dan sepasang nervus optikus yang saling bersilangan. Pertemuan atau persilangan antara dua nervus optikus disebut sebagai chiasma. Lobus ini merupakan pusat penglihat, karena semua nervus optikus bermuara pada lobus ini. Stimulus yang berupa cahaya dan diterima oleh mata sebagai reseptor diubah menjadi impuls dan disalurkan ke nervus optikus yang akhirnya diterjemahkan pada lobus optikus, sehingga timbul sensasi penglihatan. Lobus ini juga berfungsi mengatur refleks mata seperti penyempitan pupil mata, dan juga merupakan pusat pendengaran. Lobus optikus pada amphibi lebih berkembang daripada lobus olfaktorius. Hal ini karena amphibi, contohnya katak merupakan hewan lokturnal. Hewan-hewan lokturnal lebih banyak melakukan aktivitas pada malam hari, sehingga lobus optikus lebih dibutuhkan oleh amphibi.
Selain itu, pada bagian dorsal otak tengah juga terdapat kelenjar epifisis. Kelenjar ini disebut juga Badan pineal yang berfungsi ketika terjadi pembentukan pigmen pada permukaan tubuh.Pada bagian ventral, selain terdapat kelenjar hipofisis juga terdapat kelenjar hypothalamus dan infundibulum. Pada kelenjar hypothalamus terdapat sel-sel neurosekretori (sel saraf yang menghasilkan secret). Secret dari sel ini berupa neurohormon yang berfungsi untuk mempercepat penyampaian impuls dari sinapsis yang satu ke sinapsis yang lain. Sedangkan infundibulum, merupakan tangkai dari hipofisis yang berfungsi menghubungkan hipofisis dengan hypothalamus.
d. Otak kecil (serebelum)
Serebelum mempunyai fungsi utama dalam koordinasi gerakan otot yang terjadi secara sadar, keseimbangan, dan posisi tubuh. Bila ada rangsangan yang merugikan atau berbahaya maka gerakan sadar yang normal tidak mungkin dilaksanakan. Serebelum pada amphibi mereduksi, karena aktifitas otot relative berkurang.
e. Sumsum lanjutan (medulla oblongata)
Sumsum lanjutan berfungsi menghantar impuls yang datang dari medula spinalis menuju ke otak. Sumsum lanjutan juga mempengaruhi refleks fisiologi seperti detak jantung, tekanan darah, volume dan kecepatan respirasi, gerak alat pencernaan, dan sekresi kelenjar pencernaan.Selain itu, sumsum lanjutan juga mengatur gerak refleks yang lain.Sumsum tulang belakang (medulla spinalis)Medulla spinalis merupakan lanjutan dari medulla oblongata yang masuk ke dalam kanalis vertebralis. Pada amphibi, medulla spinalis mengalami pembesaran di bagian servikalis. Medulla spinalis berfungsi menghantarkan impuls sensori dari saraf perifer ke otak dan menyampaikan impuls motoris dari otak ke saraf perifer. Selain itu juga merupakan pusat dari refleks.Pada penampang melintang sumsum tulang belakang tampak bagian luar berwarna putih, sedangkan bagian dalam berbentuk kupu-kupu dan berwarna kelabu. Pada penampang melintang sumsum tulang belakang ada bagian seperti sayap yang terbagi atas sayap atas disebut tanduk dorsal dan sayap bawah disebut tanduk ventral. Impuls sensori dari reseptor dihantar masuk ke sumsum tulang belakang melalui tanduk dorsal dan impuls motor keluar dari sumsum tulang belakang melalui tanduk ventral menuju efektor. Pada tanduk dorsal terdapat badan sel saraf penghubung (asosiasi konektor) yang akan menerima impuls dari sel saraf sensori dan akan menghantarkannya ke saraf motor.Pada bagian putih terdapat serabut saraf asosiasi. Kumpulan serabut saraf membentuk saraf (urat saraf). Urat saraf yang membawa impuls ke otak merupakan saluran asenden dan yang membawa impuls yang berupa perintah dari otak merupakan saluran desenden.
· Sistem saraf tepi
Sistem saraf tepi terdiri dari sistem saraf sadar dan sistem saraf tak sadar (sistem saraf otonom). Sistem saraf sadar mengontrol aktivitas yang kerjanya diatur oleh otak, sedangkan saraf otonom mengontrol aktivitas yang tidak dapat diatur otak antara lain denyut jantung, gerak saluran pencernaan, dan sekresi keringat.
1. Sistem Saraf Sadar
Sistem saraf sadar disusun oleh saraf otak (saraf kranial), yaitu saraf-saraf yang keluar dari otak, dan saraf sumsum tulang belakang, yaitu saraf-saraf yang keluar dari sumsum tulang belakang.
Pada amphibi saraf cranial berjumlah 10 pasang, yaitu :
1. Tiga pasang saraf sensori, yaitu saraf nomor 1, 2, dan 8
2. lima pasang saraf motor, yaitu saraf nomor 3, 4, 6, 11, dan 12
3. empat pasang saraf gabungan sensori dan motor, yaitu saraf nomor 5, 7, 9, dan 10.
Saraf otak dikhususkan untuk daerah kepala dan leher, kecuali nervus vagus yang melewati leher ke bawah sampai daerah toraks dan rongga perut. Nervus vagus membentuk bagian saraf otonom. Oleh karena daerah jangkauannya sangat luas maka nervus vagus disebut saraf pengembara dan sekaligus merupakan saraf otak yang paling penting.
Saraf sumsum tulang belakang berjumlah 31 pasang saraf gabungan. Berdasarkan asalnya, saraf sumsum tulang belakang dibedakan atas 8 pasang saraf leher, 12 pasang saraf punggung, 5 pasang saraf pinggang, 5 pasang saraf pinggul, dan satu pasang saraf ekor.Beberapa urat saraf bersatu membentuk jaringan urat saraf yang disebut pleksus. Ada 3 buah pleksus yaitu sebagai berikut :
a) Pleksus cervicalis merupakan gabungan urat saraf leher yang mempengaruhi bagian leher, bahu, dan diafragma.
b) Pleksus brachialis mempengaruhi bagian tangan.
c) Pleksus Jumbo sakralis yang mempengaruhi bagian pinggul dan kaki.
2. Saraf Otonom
Sistem saraf otonom disusun oleh serabut saraf yang berasal dari otak maupun dari sumsum tulang belakang dan menuju organ yang bersangkutan. Dalam sistem ini terdapat beberapa jalur dan masing-masing jalur membentuk sinapsis yang kompleks dan juga membentuk ganglion. Urat saraf yang terdapat pada pangkal ganglion disebut urat saraf pra ganglion dan yang berada pada ujung ganglion disebut urat saraf post ganglion.
Sistem saraf otonom dapat dibagi atas sistem saraf simpatik dan sistem saraf parasimpatik. Perbedaan struktur antara saraf simpatik dan parasimpatik terletak pada posisi ganglion. Saraf simpatik mempunyai ganglion yang terletak di sepanjang tulang belakang menempel pada sumsum tulang belakang sehingga mempunyai urat pra ganglion pendek, sedangkan saraf parasimpatik mempunyai urat pra ganglion yang panjang karena ganglion menempel pada organ yang dibantu.
Fungsi sistem saraf simpatik dan parasimpatik selalu berlawanan (antagonis). Sistem saraf parasimpatik terdiri dari keseluruhan “nervus vagus” bersama cabang-cabangnya ditambah dengan beberapa saraf otak lain dan saraf sumsum sambung.
Impuls dapat dihantarkan melalui beberapa cara, di antaranya melalui sel saraf dan sinapsis. Berikut ini akan dibahas secara rinci kedua cara tersebut.
1. Penghantaran Impuls Melalui Sel Saraf
Penghantaran impuls baik yang berupa rangsangan ataupun tanggapan 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. Kecepatan perjalanan gelombang perbedaan potensial bervariasi antara 1 sampai dengart 120 m per detik, tergantung pada diameter akson dan ada atau tidaknya selubung mielin.Bila impuls telah lewat maka untuk sementara serabut saraf tidak dapat dilalui oleh impuls, karena terjadi perubahan potensial kembali seperti semula (potensial istirahat). Untuk dapat berfungsi kembali diperlukan waktu 1/500 sampai 1/1000 detik.Energi yang digunakan berasal dari hasil pemapasan sel yang dilakukan oleh mitokondria dalam sel saraf.
Stimulasi yang kurang kuat atau di bawah ambang (threshold) tidak akan menghasilkan impuls yang dapat merubah potensial listrik. Tetapi bila kekuatannya di atas ambang maka impuls akan dihantarkan sampai ke ujung akson. Stimulasi yang kuat dapat menimbulkan jumlah impuls yang lebih besar pada periode waktu tertentu daripada impuls yang lemah.
2. Penghantaran Impuls Melalui Sinapsis
Titik temu antara terminal akson salah satu neuron dengan neuron lain dinamakan sinapsis. Setiap terminal akson membengkak membentuk tonjolan sinapsis. Di dalam sitoplasma tonjolan sinapsis terdapat struktur kumpulan membran kecil berisi neurotransmitter; yang disebut vesikula sinapsis. Neuron yang berakhir pada tonjolan sinapsis disebut neuron pra-sinapsis. Membran ujung dendrit dari sel berikutnya yang membentuk sinapsis disebut post-sinapsis. Bila impuls sampai pada ujung neuron, maka vesikula bergerak dan melebur dengan membran pra-sinapsis.
Kemudian vesikula akan melepaskan neurotransmitter berupa asetilkolin. Neurontransmitter adalah suatu zat kimia yang dapat menyeberangkan impuls dari neuron pra-sinapsis ke post-sinapsis. Neurontransmitter ada bermacam-macam misalnya asetilkolin yang terdapat di seluruh tubuh, noradrenalin terdapat di sistem saraf simpatik, dan dopamin serta serotonin yang terdapat di otak. Asetilkolin kemudian berdifusi melewati celah sinapsis dan menempel pada reseptor yang terdapat pada membran post-sinapsis. Penempelan asetilkolin pada reseptor menimbulkan impuls pada sel saraf berikutnya. Bila asetilkolin sudah melaksanakan tugasnya maka akan diuraikan oleh enzim asetilkolinesterase yang dihasilkan oleh membran post-sinapsis.
· Proses penghantaran Impuls dari saraf motor ke otot
Antara saraf motor dan otot terdapat sinapsis berbentuk cawan dengan membran pra-sinapsis dan membran post-sinapsis yang terbentuk dari sarkolema yang mengelilingi sel otot. Prinsip kerjanya sama dengan sinapsis saraf-saraf lainnya.
Gerak merupakan pola koordinasi yang sangat sederhana untuk menjelaskan penghantaran impuls oleh saraf.
Gerak merupakan pola koordinasi yang sangat sederhana untuk menjelaskan penghantaran impuls oleh saraf.
Gerak pada umumnya terjadi secara sadar, namun, ada pula gerak yang terjadi tanpa disadari yaitu gerak refleks. Impuls pada gerakan sadar melalui jalan panjang, yaitu dari reseptor, ke saraf sensori, dibawa ke otak untuk selanjutnya diolah oleh otak, kemudian hasil olahan oleh otak, berupa tanggapan, dibawa oleh saraf motor sebagai perintah yang harus dilaksanakan oleh efektor.
Gerak refleks berjalan sangat cepat dan tanggapan terjadi secara otomatis terhadap rangsangan, tanpa memerlukan kontrol dari otak. Jadi dapat dikatakan gerakan terjadi tanpa dipengaruhi kehendak atau tanpa disadari terlebih dahulu. Contoh gerak refleks misalnya berkedip, bersin, atau batuk.
Pada gerak refleks, impuls melalui jalan pendek atau jalan pintas, yaitu dimulai dari reseptor penerima rangsang, kemudian diteruskan oleh saraf sensori ke pusat saraf, diterima oleh set saraf penghubung (asosiasi) tanpa diolah di dalam otak langsung dikirim tanggapan ke saraf motor untuk disampaikan ke efektor, yaitu otot atau kelenjar. Jalan pintas ini disebut lengkung refleks. Gerak refleks dapat dibedakan atas refleks otak bila saraf penghubung (asosiasi) berada di dalam otak, misalnya, gerak mengedip atau mempersempit pupil bila ada sinar dan refleks sumsum tulang belakang bila set saraf penghubung berada di dalam sumsum tulang belakang misalnya refleks pada lutut.
3. Sistem saraf Reptil
Otak dengan dua lobus olfaktorius yang panjang, hemisfer serebral, 2 lobus optikus, serebellum, medulla oblongata yang melanjut ke korda saraf. Di bawah hemisfer serebral terdapat traktus optikus dan syaraf optikus, infundibulum, dan hipofisis. Terdapat 12 pasang syaraf kranial. Pasangan-pasangan syaraf spinal menuju ke somit-somit tubuh.
Pada lidah terdapat kuncup-kuncup perasa, dan terdapat organ pembau pada rungga hidung. Mata dengan kelenjar air mata. Telinganya seperti telinga vertebrata rendah. Saluran auditori eksternal tertutup kulit, dengan membran tympani. Telinga dalam dengan tiga saluran semi sirkular untuk mendengar. Dari ruang tympani ada saluran eustachius dan bermuara dalam faring di belakang hidung dalam.
 |
Gambar. Reptile : Pembau bagus
4. Sistem saraf Aves
Bentuk otak dan bagian-bagiannya tipikal pada burung. Lobus olfaktorius kecil, serebrum besar sekali. Pada ventro-kaudal serebrum terletak serebellum dan ventral lobus optikus.lubang telinga nampak dari luar, dengan meatus auditoris eksternal terus kemembran tympani (gendang telinga). Telinga tengah dengan saluran-saluran semi sirkulat terus ke koklea.
Pendengaran burung dara sangat baik. Dari telinga tengah ada saluran eustachius menuju ke faring dan bermuara pada langit-langitt bagian belakang.
 |
Aves : Cerebellum dan lobus olfaktori bagus
5. Sistem saraf Mamalia
Mamalia : semua bagian cukup bagus
6. Sistem Saraf pada Mammalia
Sistem syaraf pusat mamalia meliputi otak (Latin: 'ensefalon') dan sumsum tulang belakang (Latin: 'medula spinalis'). Keduanya merupakan organ yang sangat lunak, dengan fungsi yang sangat penting maka perlu perlindungan. Selain tengkorak dan ruas-ruas tulang belakang, otak juga dilindungi 3 lapisan selaput meninges. Bila membran ini terkena infeksi maka akan terjadi radang yang disebut meningitis.
Ketiga lapisan membran meninges dari luar ke dalam adalah sebagai berikut:
- Durameter ; merupakan selaput yang kuat dan bersatu dengan tengkorak.
- Araknoid ; disebut demikian karena bentuknya seperti sarang labah-labah. Di dalamnya terdapat cairan serebrospinalis; semacam cairan limfa yang mengisi sela sela membran araknoid. Fungsi selaput araknoid adalah sebagai bantalan untuk melindungi otak dari bahaya kerusakan mekanik.
- Piameter ; Lapisan ini penuh dengan pembuluh darah dan sangat dekat dengan permukaan otak. Agaknya lapisan ini berfungsi untuk memberi oksigen dan nutrisi serta mengangkut bahan sisa metabolisme.
Otak dan sumsum tulang belakang mempunyai 3 materi esensial yaitu:
- badan sel yang membentuk bagian materi kelabu (substansi grissea)
- serabut saraf yang membentuk bagian materi putih (substansi alba)
- sel-sel neuroglia, yaitu jaringan ikat yang terletak di antara sel-sel saraf di dalam sistem saraf pusat
Walaupun otak dan sumsum tulang belakang mempunyai materi sama tetapi susunannya berbeda. Pada otak, materi kelabu terletak di bagian luar atau kulitnya (korteks) dan bagian putih terletak di tengah. Pada sumsum tulang belakang bagian tengah berupa materi kelabu berbentuk kupu-kupu, sedangkan bagian korteks berupa materi putih.
Cerebrum besar jika dibandingkan dengan keseluruhan otak. Serebelum juga besar dan berlobus lateral 2 buah. Lobus optikus ada 4 buah. Setiap bagian lateralnya dibagi oleh alur transversal menjadi lobus anterior dan posterior.Mempunyai telinga luar. Gelombang suara disalurkan melalui meatus auditori eksternal ke membran tympani. Telinga tengah mengandung 3 buah osikel auditori. Koklea agak berkelok. Mata tidak mengandung pekten (seperti yang terdapat pada burung). Di banding dengan vertebrata yang lebih rendah, maka pada kelinci membran olfaktori lebih luas, organ pembau lebih efektif, karena membran olfaktori itu lebih luas. Hal itu disebabkan karena papan-papan tulang dalam rongga hidung bergulung-gulung membentuk kurva.
Gambar. Perbandingan otak pada vertebrata (sumberhttp://en.wikipedia.org/wiki/Nervous_system:)
C. Sistem Saraf Pusat
Ø Otak
Otak vertebra primitif nampak jelas terbagi menjadi tiga bagian: otak belakang, otak tengah, dan otak depan. Bagian utama otak belakang adalah medula oblongata, mengandung pusat pengaturan respirasi, pusat reflek menelan, muntah, dan pusat pengaturan kardiovaskuler. Melalui medula oblongata lewat semua saraf sensori (kecuali saraf pembau dan penglihatan), serabut saraf yang mengotrol hampir semua neuron motor, dan fungsi-fungsi viseral, seperti kontrol kandung kencing dan ereksi penis. Banyak serabut-serabut sensoris bersinapsis dalam otak belakang untuk menyampaikan informasi penting, terutama propriosif yang mengontrol keseimbangan dan refleks-refleks auditori sederhana.
Otak kecil (serebelum), yang merupakan pertumbuhan keluar dari medula oblongata, pada vertebrata terdiri dari dua belahan yang berlekuk-lekuk. Otak kecil mengintegrasikan informasi yang datang dari kanalis semisirkularis dan proprioseptor yang lain (posisi internal dan sensor gerakan), sistem penglihatan dan pendengaran.
Otak tengah, sejalan dengan evolusi vertebra, hanya mengalami perubahan ukuran sedikit saja, tetapi dalam fungsi mengalami perubahan yang besar. Pada ikan dan amphibi, otak tengah mengontrol tingkah laku yang sangat komplek. Khususnya pada mamalia, bagian dorsal yang melebar (tektum), menerima banyak input dari saraf optik dan proyeksi dari nuklei sensori otak belakang, berfungsi sebagai daerah integrasi otak.
Otak depan vertebra, memiliki dua bagian, yaitu diensefalon dan telensefalon. Diensepalon yang terdiri dari thalamus, dan pituitari posterior, memegang peranan sangat penting, bahkan pada kebanyakan vertebraprimitif, berfungsi sebagai pusat beberapa pengaturan. Fungsi thalamus pada ikan, sebagai penghubung “input” olfaktori ke otak tengah. Pada vertebra yang lebih tinggi, thalamus menjadi sangat besar dan menjadi pusat integrasi untuk input dari semua sistem sensori. Thalamus juga menjadi sangat penting sebagai “stasiun relay” untuk saluran informasi sensori ke serebral bagian kortek yang tepat, dan sebagai saluran informasi motor kearah korda spinalis.
Bagian depan dari diensepalon adalah hipotalamus, yang banyak terlibat dalam fungsi pengaturan tubuh. Hiphotalamus banyak mengandung sel-sel neurosekretori yang memproduksi hormon-hormon yang dibebaskan ke puitari posterior, dan yang lain mengontrol pituitari anterior. Hiphotalamus mengandung sel-sel yang mengindra dan mengatur suhu tubuh dalam, dan membantu mengontrol osmoregulasi. Hiphotalamus juga menjadi pusat pengontrol fungsi-fungsi viseral dan reaksi emosional, misalnya ingin makan, minum, marah, nafsu seksual, dan sebagainya.
Bagian otak depan terakhir adalah telencepalon, pada ikan amphibi telencephalon lebih dari sekedar suatu pusat penciuman (olfaktori), menerima input dari bulbus olfaktori untuk dianalisis secara detil pada ujung otak depan yaitu “hemisphere cerebral”. Pada reptil dan burung, daerah ini tetap sebagai suatu lobus olfaktori dan pusat yang disebut amygdala.
D. 
Sumsum tulang belakang (medula spinalis)
Pada penampang melintang sumsum tulang belakang tampak bagian luar berwarna putih, sedangkan bagian dalam berbentuk kupu-kupu dan berwarna kelabu. Pada penampang melintang sumsum tulang belakang ada bagian seperti sayap yang terbagi atas sayap atas disebut tanduk dorsal dan sayap bawah disebut tanduk ventral. Impuls sensori dari reseptor dihantar masuk ke sumsum tulang belakang melalui tanduk dorsal dan impuls motor keluar dari sumsum tulang belakang melalui tanduk ventral menuju efektor. Pada tanduk dorsal terdapat badan sel saraf penghubung (asosiasi konektor) yang akan menerima impuls dari sel saraf sensori dan akan menghantarkannya ke saraf motor
Korda spinalis terletak terlindung didalam kolumna verteralis, terbagi menjadi bagian servikalis (daerah leher), thorakalis (bagian dada), lumbar (bagian pinggang), dan sakralis (bagian pinggul). Dibagian tengah korda spinalis terdapat saluran spinal yang terisi dengan cairan serebrospinal.
Bagian tengah korda spinalis berrwarna abu-abu (gray matter = substansi abu-abu) yang dikelilingi bagian yang berwarna putih (white matter = substansi putih). Substansi abu-abu mengandung badan-badan sel saraf, dendrit-dendrit, ujung-ujung prasinaptik, saraf penghubung (interneuron) yang semuanya tidak dilapisi mielin. Sedangkan bagian yang berwarna putih mengandung akson-akson bermielin.. Saluran berhubungan dengan ventrikel-ventrikel di dalam otak. Dari setiap segmen korda spinalis keluar dua buah akar, yaitu ke arah kanan berupa akar dorsal yang berisi serabut saraf sensorik, dan ke arah kiri berupa akar ventral yang berisi serabut saraf motorik. Kedua akar spinalis ini kemudian menyatu menjadi serabut saraf spinal yang berisi saraf sensorik dan saraf motorik.
saraf pusat dan merupakan jenis neuron multipolar. Sarf penghubung memiliki dua fungsi utama yaitu:
· sebagai pengintegerasi respon periferal (terjadi pada gerak refleks)
· melalui saraf penghubung yang lain meneruskan informasi ke otak.
E. Sel-sel glial dan pelindung sistem saraf pusat
Ø Sel-sel glial
Sekitar 90% sel di dalam sistem saraf pusat adalah bukan neuron, tetapi sel-sel glial atau neuroglia. Neuroglia tidak bercabang-cabang seperti pada neuron. Neuroglia tidak menghantarkan implus seperti neuron. Fungsi neuroglia adalah : menjaga kelangsungan hidup sel saraf pusat, berperan penting sebagai jaringan penunjang sistem saraf pusat, membantu menunjang neuron secara fisik dan metabolik.
Ada 4 macam jenis sel glial, diantaranya yaitu: astrosit, oligodendrosit, sel ependimal, mikroglia
Ø Pelindung sistem saraf pusat
Empat lapis pelindung sistem saraf pusat adalah:
1. tulang tengkorak melindungi otak, tulang belakang melindungi sumsum tulang belakang (korda spinalis).
2. meninges, suatu membran pelindung dan pemberi makan kepada sistem saraf pusat.
3. cairan Cerebrospinal, berfungsi sebagai bantalan cair untuk melindungi otak dan sumsum tulang belakang.
4. suatu penghalang darah otak (blood brain barrier), yang sangat selektif untuk membatasi masuknya zat-zat berbahaya kedalam jaringan otak yang mudah rusak.
Tulang tengkorak dan tulang belakang merupakan pelindung paling luar dari otak dan sumsum tulang belakang dari gangguan mekanis(benturan, tekanan). Meninges, merupakan membran pelindung yang berada di sebelah dalam rongga tengkorak dan tulang belakang, dan melekat disebelah luar sistem saraf pusat. Meninges terdiri dari 3 lapis membran, dari luar ke dalam adalah dura meter, arahnoid mater, dan pia mater. Dua mater (dura = liat, kuat) merupakan suatu jartingan yang kuat dan liat, karena tersusun atas jaringan ikat padat. Arahnoid mater (arachnoid = seperti laba-laba) adalah lapisan membran yang halus, kaya pwmbuluh darah,. Ruang antara membran arakhnoid dan pia mater yang disebut rogga subarakhnoid terisi dengan cairan serebrospinal. Penonjolan jaringan arakhonoid ke sinus dural disebut villi arakhnoid. Melalui villi ini cairan cerebrospinal direabsorbsi ke dalam sirkulasi darah di dalam sinus dural. Lapisan terdalam dari meninges adalah pia mater (pia = lunak), yang mudah rusak dan banyak mengandung pembuluh darah.
Cairan serebrospinal, terutama diproduksi oleh plexus choroid yang terletak pada bagian tertentu dari dinding rongga ventrikel otak. Plexus choroid terdiri dari masa berbentuk seperti bunga kol dari jaringan pia mater, kaya akan pembuluh darah, menonjol ke rongga ventrikel. Fungsi utama cairan serebrospinal adalah menyerap guncangan, sehingga melindungi sistem saraf pusat dari benturan dengan tulang yang melindunginya. Fungsi yang lain adalah memegang peranan penting dalam pertukaran zat antara cairan tubuh dengan otak.
Barrier darah otak (blood brain barrier), sangat selektif mengatur pertukaran zat antara darah dan otak, sehingga otak dilindungi darizat-zat yang membahayakan. Pertukaran zat antara darah dan cairan intertisial otak hanya dapat berlangsung melalui sel-sel dinding kapiler darah.
Ø Sistem saraf tepi
Sistem saraf tepi yang terdiri dari sistem saraf somatic (sistem saraf sadar), dan sistem saraf otonom (sistem saraf tak sadar).
1) Sistem saraf somatik
sistem saraf somatik terdiri dari serabut-serabut saraf motorik yang menginversi otot rangka. Badan sel neuron motorik terletak di dalam tanduk ventral korda spinalis, aksonnya lansung menuju otot rangka. Neuron motor hanya dapat mengaktifkan otot rangka, tidak dapat menghambat seperti sistem saraf otonom. Penghambatan hanya dapat dilakukan mlalui aktivasi input sinaptik inhibitori ke badan-badan sel dan dendritdari neuron motor yang manginversi otot rangka.
Sistem saraf somatik dipandang sebagai kontrol sadar, tetapi banyak aktifitas otot rangka, misalnya yang mengatur postur tubuh, keseimbangan, dan gerakan stereotipikal diatur oleh bawah sadar. Misalnya kita dapat menentukan ingin berjalan, tetapi kita tidak sadar pengaruh berbagai kontraksidan relaksasi otot yang terlibat, sebab grakan ini dikoordinasi secara tidak sadar oleh pusat bawah sadar.
Jalur sadar untuk gerak sadar terdiri atas rangkaian sebagai berikut:
Reseptor, 2. Saraf sensoris, 3.Trakus naik (suatu saraf penghubung yang terdapat dalam korda spinalis yang menuju ke otak), 4.Otak, 5.Trakus turun, 6.Saraf motor, 7.Efektor
Sedangkan jalur reflex umumnya terdiri dari:
1. Reseptor saraf , 2.penghubung (dalam system sarafpusat), 3.saraf motor, 4.efektor
Gambar. Hubungan neuron pada sistem saraf somatic
fungsi reseptor adalah sebagai pengubah bentuk energy (transducter), yaitu dari enargi stimulus menjadi energy bioelektrik. Prosesnya adalah sebagai berikut: stimulus akan menyebabkan depolarisasi pada membran sel reseptor, dan apabila depolarisasi ini mencapai potensial ambang, maka pada saraf sensoris akan terjadi impuls untuk di rambatkan.
Reseptor sifatnya spesifik, artinya hanya akan merespon stimulus yang cocok saja. Apbila stimulus yang mengenai reseptor tidak cocok, maka reseptor tidak akan mengubahnya menjadi energi elektrokimia impuls saraf.
Ø Sistem saraf otonom
Berbeda dengan system saraf somatik yang hanya terdiri dari satu saraf motor, system saraf otonom terdiri dari dua rantai neuron yaitu neuron praganglionik dan neuron pascaganglionik. Badan sel dari neuron praganglionik terletak dalan system saraf pusat (otak atau korda spinalis). Aksonnya, sebagai serabut praganglionik bersinapsis dengan badan sel neuron kedua yang terletak dalam ganglion diluar sistem saraf pusat. Akson saraf kedua yang disebut serabut pascaganglionik menginervasi efektor.
Sistem saraf otonom terdiri atas dua macam, yaitu sistem saraf simpatetik dan sistem saraf para simpatetik. Badan-badan sel serabut saraf simpatetik berada dalam korda spinalis daerah toraks dan daerah lumbar, oleh karena itu serabut saraf simpatetik disebut juga serabut saraf thorakholumbar. Pada umumnya serabut saraf praganglionik simpatetik sangat pendek, bersinapsis dengan badansel saraf pascaganglionik dalam ganglia (rantai ganglion simpatetik) yang terletak disamping kanan dan kiri korda spinalis. Beberapa serabut praganglionik simpatetik melewati rantai ganglion simpatetik tanpa bersinapsis dengannya, namun bersinapsis dengan ganglia kolateral simpatetik yang terletak antara kira-kira ditengah system sarf pusat dengan efektor, yang kemudian disambung oleh serabut pascaganglionik simpatetik.
Badan sel neuron praganglionik parasimpatetik berada dalm otak dan korda spinalis bagian sacral, oleh karena itu serabut saraf parasimpatetik disebut juga sebagai serabut saraf kraniosakral. Serabut saraf praganglionik parasimpatetik lebih panjang dari pada serabut saraf praganglionik simpatetik. Ganglionnya disebut terminal ganglion yang terletak dekat atau pada organ efektor, sehingga serabut saraf pascaganglioniknya sangat pendek. Serabut praganglionik simpatetik maupun parasimpatetik membebaskan neurotransmitter yang sama, yaitu asetikolin (Ach), serabut demikian disebut serabut kolinergik, sedangkan serabut pascaganglioniknya membebaskan neurotransmitter yang berbeda. Serabut pascaganglionik simpatetik membebaskan noradrenalin atau norepinerpin (serabut demikian disebut serabut adrenergik), sedangkan serabut pascaganglionik parasimpatetik membebaskan asetilkolin.
System saraf otonom mengatur aktivitas organ visceral secara tidak sadar, seperti sirkulasi, pencernaan, pernafasan, ekskresi, dsb. Oleh karena itu system saraf otonom ditetapkan sebagai system saraf tidak sadar.
System saraf simpatetik dan para simpatetik bersama-sama menginervasi terutama organ visceral. Umumnya system saraf simpatetik dan parasimpatetik memberikan pengaruh yang berlawanan pada suatu organ. Misalnya stimulasi simpatetik meningkatkan denyut jantung, sebaliknya stimulasi parasimpatetik menurunkannya. Stimulasi simpatetik memperlambat gerak saluran pencernaan makanan, sebaliknya stimulasi parasimpatetik menurunkannya. Jadinampak bahwa suatu system tidak selalu berfungsi meningkatkan dan yang lain menghambat, tetapi yang jalas keduanya bekerja berlawanan pada suatu organ. Keuntungan kontrol yangberlawanan tersebut adalah memungkinkan mengontrol aktivitas suatu organ secara tepat.
Gambar. Fungsi dari sistem saraf simpatetik dan sistem saraf parasimpatetik
Ø Rangkaian neuron
Hubungan antar neuron dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu: hubungan konvergen, hubungan divergen. Hubungan konvergen terjadi bila satu neuron menerima sinapsis dari banyak neuron yang lain. Hubungan divergen terjadi bila satu neuron tunggal, ujung aksonnya bersinapsis dengan banyak neuron yang lain.
Ø Gerak refleks
Suatu refleks adalah setiapa respon yang terjadi secara otomatis tanpa disadari. Terdapat dua macam refleks : refleks sederhana atau refleks dasar, yang menyatu tanpa dipelajari, misalnya refleks menutup mata bila ada benda yang menuju ke mata, refleks yang dipelajari, atau refleks yangdikonsikan (konditioned reflex), yang dihasilkan dari belajar.
Rangkaian jalur saraf yang terlibat dalam aktivitas refleks disebut lengkung refleks, yang terdiriatas lima komponen dasar yaitu: reseptor, saraf aferen, pusat pengintegrasi, saraf eferen, dan efektor.
Reseptor merespon stimulus yangmerupakan perubahan fisik atau kimia dilingkungan reseptor. Dalam merespon stimulus, reseptor menghasilkan poetensial aksi yang akan diteruskan oleh saraf aferen ke pusat pengintegrasi refleks dasar, sedangkan otak yang lebuh tinggi memproses refleks yang dipelajari. Pusat pengintegrasi memproses semua infornasi dan meneruskannya melalui saraf eferen ke efektor (otot atau kelenjar) yang melaksanakan respon yang diinginkan.
Gambar. Gerak reflex
Tidak ada komentar:
Posting Komentar