Ardyan Pradana Putra: Sistem Saraf

Sistem Saraf

Scan Otak (Sumber : conservatismplus.ning.com)

Sistem saraf (Nervous System) merupakan salah satu sistem organ yang ada di tubuh kita. layaknya sebuah sistem jaringan komunikasi, sel-sel saraf di setiap bagian dari tubuh memainkan peran dalam proses menanggapi rangsangan dan pengendalian otot-otot kita. Sistem saraf dibina lebih dari 80 jaringan saraf utama. Setiap jaringan saraf tersusun atas 1 juta neuron, yaitu unit fungsional sistem saraf (sel-sel saraf).

Neuron atau sel saraf memiliki bagian-bagian sel yang berbeda dengan tipe sel lainnya. Berikut bagian-bagian sel saraf beserta fungsinya dalam menghantarkan impuls (rangsangan) sebagai unit fungsional sistem saraf.

Inti sel, merupakan struktur inti sel pada umunya yang di dalamnya terdapat asam nukleat (materi inti). Inti sel berperan sebagai pengatur segala aktifitas sel saraf.
Badan sel (perykaryon), merupakan struktur utama dari sel saraf yang kaya akan sitoplasma dan di bagian tengahnya terdapat inti sel saraf. Badan sel berfungsi sebagai tempat metabolisme sel saraf.
Dendrit, merupakan serabut pendek dan bercabang-cabang yang merupakan penjuluran badan sel pada badan sel. Dendrit berfungsi menerima dan menghantarkan rangsangan dari luar ke badan sel saraf.
Neurit, merupakan serabut panjang hasil penjuluran badan sel yang mengandung struktur benang-benag halus yang disebut mikrofibril dan neurofibril. Mikrofibril dan neurofibril berfungsi untuk menjaga bentuk dan kepadatan sel saraf. Neurit atau yang sering dikenal akson memiliki peranan menghantarkan rangsangan dari badan sel saraf yang satu ke sel saraf lain. Rangsangan akan dihantarkan melalui akson dari satu sel saraf menuju dendrit dari sel saraf yang lain. Struktur neurit merupakan struktur yang lebih kompleks daripada dendrit. Neurit memeliki pembungkus yang disebut selaput myelin yang didalamnya terdapat sel Schwann. Bagian neurit yang tidak terbungkus oleh selaput myelin disebut nodus Ranvier.

Neuron

Sel-sel saraf akan berkumpul membentuk jaringan saraf dan selanjutnya jaringan-jaringan saraf akan berkumpul dan berkoordinasi membentuk sistem saraf. Hubungan antara sel saraf yang satu dengan sel saraf yang lain disebut sinapsis, sedangkan hubungan antara sel saraf dengan serabut otot disebut neuromuscular junction.

Neuron pada manusia dapat kita kelompokkan berdasarkan struktur dan fungsinya. Neuron berdasarkan strukturnya dibagi menjadi tiga tipe, yaitu neuron multipolar, neuron bipolar, neuron unipolar. Neuron multipolar adalah tipe neuron yang memiliki banyak dendrite dan satu akson. Neuron bipolar memiliki hanya satu dendrite dan satu akson, sedangkan neuron unipolar tidak memiliki dendrite dan proses penghantaran impuls dilakukan oleh satu akson.

Tipe Saraf

Neuron berdasarkan fungsinya dibedakan atas sel saraf sensorik (afferent), sel saraf motorik (efferent), dan sel saraf konektor (association). Sel saraf sensorik berfungsi menghantarkan rangsangan (impuls) dari indra ke saraf pusat (otak) dan sumsum tulang belakang. Sel saraf motorik berfungsi menghantarkan rangsangan dari saraf pusat (otak) atau sumsum tulang belakang ke otot atau kelenjar. Rangsangan dari sel saraf sensorik diteruskan menuju sel saraf motorik melalui sel saraf konektor.

Membran neuron layaknya membran sel lainnya bersifat semipermeabel (hanya molekul-molekul tertentu yang dapat keluar masuk misalnya ion-ion tetapi tidak untuk molekul berukuran besar). Membran sel saraf juga secara elektrikal bersifat polar (adanya ion-ion bermuatan negative yang disebut kation di sekitar permukaan luar membrane dan ion-ion bermuatan negative yang disebut anion di bagian sebelah dalam membran). Impuls saraf berhasil ditransmisikan (disalurkan) dari sel saraf yang satu ke sel saraf yang lain disebabkan oleh potensial aksi yang berpindah di dekat sel saraf. Stimulus merubah kemampuan spesifik permeable lapisan membrane dan menyebabkan depolarisasi kation dan anion. Perubahan ini menyebar sepanjang serabut saraf yang selanjutnya disebut sabagai impuls saraf itu sendiri. Polarisasi kembali terjadi setelah depolarisasi yang diikuti oleh periode refractory selama impuls selanjutnya datang lagi.

Sinapsis

Polarisasi dibuat dengan mempertahankan kelebihan ion-ion sodium (Na+) pada bagian luar membrane dan kelebihan ion-ion potassium (K+) pada bagian dalam membran. Jumlah tertentu dari Na dan K selalu bocor (berkurang) melewati membran, tetapi pompa Na/K pada membran secara aktif mengatasi hal tersebut tersebut.

Intensitas atau frekuensi antara impuls saraf yang satu dengan yang lain ditentukan oleh diameter dari serabut saraf, hal ini berkaitan juga dengan serabut saraf berselaput myelin dan serabut saraf tanpa selaput myelin. Sitoplasma dari akson atau serabut saraf merupakan konduktor elektrik dan selaput myelin menurunkan kapasitasnya sebagai penghantar. Kondisi tersebut mencegah kebocoran muatan melalui membran. Depolarisasi pada nodus ranvier cukup untuk memicu regerasi voltase elektrik pada nodus berikutnya. Oleh karena itu, potensial aksi pada serabut saraf bermielin tidak berpindah layaknya perpindahan gelombang tetapi terjadi secara berulang pada nodus-nodus. Potensial aksi pada nodus ranvier akan berpindah seperti loncatan-loncatan muatan listrik.

SISTEM SARAF

Sistem saraf manusia dan beberapa vertebrata lain mengandung dua bagian utama, yaitu:

Sistem saraf pusat yang terbagi atas otak dan sumsum tulang belakang (spinal cord). Sistem saraf pusat dilindungi oleh selaput meninges yang terdiri dari tiga lapisan, yaitu Pia meter (selaput paling dalam dan banyak mengandung pembuluh darah), Dura meter (lapisan terluar yang padat dank eras serta menyatu dengan tengkorak sebelah dalam) dan terakhir Arakhnoid (terletak di antara pia meter dan dura meter yang merupakan selaput jaringan yang lembut membatasi kedua lapisan yang lain)

Sistem Saraf Pusat

Sistem saraf tepi yang terbagi atas sel-sel saraf sensori yang menghantarkan impuls ke sistem saraf pusat dan sel-sel saraf motori yang menghantarkan impuls dari sistem saraf pusat ke efektor. Sistem saraf tepi dalam hal ini sel-sel saraf motori dapat dibagi ke dalam dua kelompok, yaitu sistem saraf somatic yang secara langsung berperan dalam kontraksi otot-otot rangka dan sistem saraf autonom yang mengontrol aktivitas organ-organ dan variasi otot-otot tak sadar (involunter), seperti otot jantung dan otot polos.

MEKANISME GERAK

Gerak dapat dilakukan secara sadar (gerak biasa) dan secara tidak sadar (gerak reflek). Perbedaan dari kedua macam gerak tersebut adalah berkaitan dengan jalannya impuls saraf yang melewati sistem saraf pusat, yaitu jika impuls melewati otak maka gerak yang dilakukan sebagai hasil respon dari otak dinamakan gerak sadar, sedangkan jika impuls tidak melewati otak tetapi sumsum tulang belakang, maka gerak yang dihasilkan sebagai respon dari sumsum tulang belakang dinamakan gerak reflek.

Mekanisme gerak biasa (gerak sadar)

Rangsangan –> saraf sensorik –> otak –> saraf motorik –> gerak

Mekanisme gerak reflek (gerak tidak sadar)

Rangsangan –> saraf sensorik –> pusat integrasi di sumsum tulang belakang –> saraf motorik –> gerak

Referensi :

Bauman, R. and Steve, D. 1991. Human dan Anatomy and Physiology, Laboratory Textbook. Whittier Publications Inc, United States of America.

Pack, P. E. 2001. Biology 2nd Edition CliffsAP. Hungry Minds, Inc., New York.

Rae-Dupree, J. and Pat, D. 2007. Anatomy and Physiology for Dummies. Wiley Publishing Inc., Indiana.

Sistem saraf terdiri atas sel-sel saraf yang disebut neuron. Neuron bergabung membentuk suatu jaringan untuk mengantarkan impuls (rangsang). Satu sel saraf tersusun dari badan sel, dendrit, dan akson.

Gambar 2. Bagian-bagian Sel Saraf

a) Badan sel

Badan sel saraf merupakan bagian yang paling besar dari sel saraf Badan sel berfungsi untuk menerima rangsangan dari dendrit dan meneruskannya ke akson. Pada badan sel saraf terdapat inti sel, sitoplasma, mitokondria, sentrosom, badan golgi, lisosom, dan badan sel.

b) Dendrit

Dendrit adalah serabut sel saraf pendek dan bercabang- cabang. Dendrit merupakan perluasan dari badan sel. Dendrit berfungsi untuk menerima dan mengantarkan rangsangan ke badan sel.

c) Akson

Akson disebut juga neurit. Neurit adalah serabut sel saraf panjang yang merupakan penjuluran sitoplasma badan sel. Benang-benang halus yang terdapat di dalam neurit disebut neurofibril. Neurofibril dibungkus oleh beberapa lapis selaput mielin yang banyak mengandung zat lemak dan berfungsi untuk mempercepat jalannya rangsangan. Pada bagian luar akson terdapat lapisan lemak disebut mielin yang merupakan kumpulan sel Schwann yang menempel pada akson. Sel Schwann adalah sel glia yang membentuk selubung lemak di seluruh serabut saraf mielin. Membran plasma sel Schwann disebut neurilemma. Fungsi mielin adalah melindungi akson dan memberi nutrisi. Bagian dari akson yang tidak terbungkus mielin disebut nodus Ranvier, yang berfungsi mempercepat penghantaran impuls. Ada tiga macam sel saraf yang dikelompokkan berdasarkan struktur dan fungsinya, yaitu:

(1) Sel saraf sensorik, adalah sel saraf yang berfungsi menerima rangsangan dari reseptor yaitu alat indera.

(2) Sel saraf motorik, adalah sel saraf yang berfungsi mengantarkan rangsangan ke efektor yaitu otot dan kelenjar. Rangsangan yang diantarkan berasal atau diterima dari otak dan sumsum tulang belakang.

(3) Sel saraf penghubung, adalah sel saraf yang berfungsi menghubungkan sel saraf satu dengan sel saraf lainnya. Sel saraf ini banyak ditemukan di otak dan sumsum tulang belakang. Sel saraf yang dihubungkan adalah sel saraf sensorik dan sel saraf motorik. Saraf yang satu dengan saraf lainnya saling berhubungan. Hubungan antara saraf tersebut disebut sinapsis. Sinapsis ini terletak antara dendrit dan neurit. Bentuk sinapsis seperti benjolan dengan kantung-kantung yang berisi zat kimia seperti asetilkolin (Ach) dan enzim kolinesterase. Zat-zat tersebut berperan dalam mentransfer impuls pada sinapsis.

Pembagian sel neuron

Pembagian sel neuron berdasarkan fungsinya dibedakan menjadi tiga, yaitu saraf sensorik/aferen, saraf motorik/eferen dan saraf asosiasi/interneuron.

Saraf sensorik/aferen yaitu neuron yang berfungsi untuk menghantarkan impuls dari reseptor ke sistem saraf pusat (SSP).
Saraf motorik/eferen yaitu neuron yang berfungsi untuk menghantarkan impuls dari SSP ke efektor.
Saraf asosiasi/interneuron yaitu neuron yang menghubungkan saraf sensorik dengan sarf motorik di dalam SSP.

Pembagian sel neuron berdasarkan strukturnya dibedakan menjadi tiga, yaitu neuron unipolar, neuron bipolar, dan neuron multipolar.

Neuron unipolar yaitu neuron yang memiliki satu buah akson yang bercabang.
Neuron bipolar yaitu neuron yang memiliki satu akson dan satu dendrit.
Neuron multipolar yaitu neuron yang memiliki satu akson dan sejumlah dendrit.

Gambar 3. Pembagian sel neuron

1) Sinapsis

Sinapsis merupakan hubungan penyampaian impuls dari satu neuron ke neuron yang lain. Peristiwa ini terjadi dari ujung percabangan akson dengan ujung dendrit neuron yang lain. Celah antara satu neuron dengan neuron yang lain disebut dengan celah sinapsis. Loncatan-loncatan listrik yang bermuatan ion terjadi di dalam celah sinapsis,baik ion positif dan ion negatif. Di dalam sitoplasma sinapsis, terdapat vesikula sinapsis. Ketika impuls mencapai ujung neuron, vesikula akan bergerak, lalu melebur dengan membran pra-sinapsis dan melepaskan asetilkolin. Asetilkolin berdifusi melalui celah sinapsis, lalu menempel pada reseptor di membran post-sinapsis.

Gambar 4. Sinapsis

Penempelan asetilkolin pada reseptor menimbulkan impuls pada sel saraf berikutnya. Enzim asetilkolinesterase¹⁶ sinapsis (10 quadrillion). Jumlah ini berkurang seiring bertambahnya usia. Orang dewasa memiliki 10¹⁵ sampai 5 × 10¹⁵ (1-5 quadrillion) sinapsis. menguraikan asetilkolin yang tugasnya sudah selesai. Pada setiap bagian otak, terdapat jutaan neuron yang saling terhubung lewat sinapsis. Anak-anak memiliki sekitar 10

2) Muatan listrik dalam neuron

Muatan listrik yang terjadi dalam satu akson akan memiliki muatan listrik yang berbeda antara lapisan luar dan lapisan dalam akson. Muatan listrik tersebut terjadi pada peristiwa polarisasi dan depolarosasi. Polarisasi yaitu keadaan istirahat pada sel neuron yang memperlihatkan muatan listrik positif dibagian luar dan muatan listrik negatif di bagian dalam. Depolarisasi yaitu keadaan bekerjanya sel neuron yang memperlihatkan muatan listrik positif di bagian dalam dan muatan listrik negatif di bagian luar.

3) Impuls

Impuls adalah rangsang atau pesan yang diterima oleh reseptor dari lingkungan luar, kemudian dibawa oleh neuron. Impuls dapat juga dikatakan sebagai serangkaian pulsa elektrik yang menjalari serabut saraf. Contoh rangsangan adalah sebagai berikut:

a) Perubahan dari dingin menjadi panas.

b) Perubahan dari tidak ada tekanan pada kulit menjadi ada tekanan.

c) Berbagai macam aroma yang tercium oleh hidung.

d) Suatu benda yang menarik perhatian.

e) Suara bising.

f) Rasa asam, manis, asin dan pahit pada makanan.

Impuls yang diterima oleh reseptor dan disampaikan ke efektor akan menyebabkan terjadinya gerakan atau perubahan pada efektor. Gerakan tersebut adalah sebagai berikut:

a) Gerak sadar

Gerak sadar atau gerak biasa adalah gerak yang terjadi karena disengaja atau disadari. Impuls yang menyebabkan gerakan ini disampaikan melalui jalan yang panjang. Bagannya adalah sebagai berikut.

Gambar 5. Gerak Sadar

b) Gerak refleks

Gerak refleks adalah gerak yang tidak disengaja atau tidak disadari. Impuls yang menyebabkan gerakan ini disampaikan melalui jalan yang sangat singkat dan tidak melewati otak. Bagannya sebagai berikut.