Sistem koordinasi atau Saraf pada manusia
- 1. Nama Anggota Kelompok : 1. Afni Nurvita Dewi (04) 2. Bagas Mahmudi (10) 3. Bangkit Tegar Waluyo (12) 4. M. Mustofa Hidayat (23) 5. Nanda Pandya Dewanti (25) XI MIPA 2 SMAN 1 KARANGANYAR
- 2. A MEKANISME PENGHANTARAN IMPULS 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.
- 3. Impuls yang diterima oleh reseptor, selanjutnya akan dihantarkan oleh dendrit menuju ke badan sel saraf dan akson. Dari akson, impuls dihantarkan ke dendrit neuron lainnya. Seluruh impuls saraf yang diterima memliki bentuk yang sama, tetapi respon terhadap impuls tersebut berbeda-beda. Hal ini terjadi karena reseptor dan efektor nya berbeda-beda. Neuron dalam keadaan istirahat memiliki energi potensial membran, yaitu energi yang tersimpan untuk bekerja mengirim impuls. Energi potensial membran tersebut dihasilkan oleh perbedaan komposisi ion antara cairan intraseluler dan ekstaseluler. Di dalam sel, kation (ion positif) utama adalah K+, sedangkan Na+ konsentrasinya rendah. Di luar sel, kation utama Na+, sedangkan K+ konsentrasinya jauh lebih rendah. Energi potensial membran tersebut dipertahankan dengan memompa K+ ke dalam sel dan Na+ ke luar sel, sehingga konsentrasi K+ di dalam sel tetap tinggi dan Na+ tetap rendah. Penghantaran Impuls dalam neuron terjadi secara konduksi yang melibatkan peran pompa ion Na+ dan K+ sebagai
- 5. • Tahap Istirahat (polarisasi). Neuron tidak menghantarkan impuls. Saluran ion Na+ dan K+ tertutup. Keadaan di bagian luar membran bermuatan positif (+), sedangkan di bagian permukaan dalam membran bermuatan negatif (-). • Tahap depolarisasi. Jika neuron diberi rangsangan, saluran Na+ akan terbuka dan ion ini masuk ke dalam sel. Hal tersebut menyebabkan perubahan listik (penurunan gradien listrik), yaitu di bagian luar membran menjadi bermuatan negatif (-) dan di bagian dalam membran menjadi bermuatan positif (+). Depolarisasi selanjutnya akan terjadi jika saluran tambahan Na+ terbuka, sedangkan saluran K+ tetap tertutup. Hal tersebut menyebabkan keadaan di bagian dalam membran menjadi lebih positif. • Tahap repolarisasi. Saluran Na+ tertutup dan tidak aktif, sedangkan saluran K+ terbuka sehingga ion K+ keluar dan menyebabkan bagian dalam membran menjadi bermuatan negatif. Jika saluran K+ tertutup relatif lambat dan menyebabkan keadaan dalam membran menjadi bermuatan lebih negatif, akan kembali ke tahap istirahat.
- 6. 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. • Bagaimanakah 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.
- 7. • 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.
- 9. • B. SISTEM SARAF PUSAT (SSP) Sistem saraf pusat meliputi otak (serebral) dan sumsum tulang belakang (medula spinalis). Otak dilindungi oleh tulang tengkorak, sedangkan medula spinalis dilindungi oleh ruas-ruas tulang belakang. Pada otak maupun medula spinalis, terdapat lapisan pelindung dari jaringan ikat yang disebut meninges. Meninges terdiri atas tiga lapisan, yaitu sebagai berikut : 1. Pia mater adalah lapisan terdalam yang halus dan tipis, mengandung banyak pembuluh darah, serta melekat pada otak atau medula spinalis. 2. Araknoid adalah lapisan tengah, mengandung sedikit pembukuh darah. Araknoid memiliki ruang subaraknoid yang berisi cairan serebrospinalis, pembuluh darah, dan selaput jaringan penghubung yang mempertahankan posisi araknoid terhadap pia meter di bawahnya. Cairan serebrospinalis menyerupai plasma darah dan cairan interstisial, tidak mengandung protein, berfungsi sebagai bantalan, serta media pertukaran nutrien dan zat sisa antara darah dengan otak maupun medula spinalis. 3. Dura meter adalah lapisan terluar, tebal dan kuat, serta terdiri atas dua lapisan. Pada dura meter terdapat ruang subdural yang memisahkan dura meter dari araknoid. Lapisan yang terluar melekat pada permukaan dalam kranium.
- 10. Otak maupun medula spinalis memiliki substansi abu-abu dan substansi putih. 1. Substansi abu-abu, membentuk bagian luar (korteks) otak dan bagian dalam medula spinalis. Substansi abu-abu mengandung badan sel neuron, serabut bermielin dan tidak bermielin, astrosit protoplasma, oligodendrosit, mikroglia. 2. Substansi putih, membentuk bagian dalam otak dan bagian luar medula spinalis. Sebstansi putih didoaminasi oleh serabut bermielin maupun tidak bermielin, mengandung oligodendrosit, astrosit fibrosa, dan mikroglia.