DASAR-DASAR SISTEM SYARAF DAN JARINGAN SYARAF

Transkripsi

1

2 DASAR-DASAR SISTEM SYARAF DAN JARINGAN SYARAF Sistem syaraf bertanggung jawab dalam mempertahankan homeostasis tubuh (kesetimbangan tubuh, lingkungan internal tubuh stabil) Fungsi utamanya adalah untuk: Memonitor Mengintegrasikan* Menanggapi informasi yang ada di lingkungan sekitar *Proses interpretasi intput sensorik dan pembuatan keputusan

3 Organisasi sistem syaraf Secara ANATOMIK, dibagi menjadi: 1. Sistem syaraf pusat: otak sumsum tulang belakang 2. Sistem syaraf perifer: syaraf kranial syaraf spinal ganglia Secara FUNGSIONAL, dibagi menjadi: Sensorik (afferen) --> membawa impuls ke SSP Motorik (efferen) --> membawa impuls dari SSP sistem somatik (sadar) --> mempersyarafi otot rangka sistem otonom (tak sadar) --> mempersyarafi otot polos dan jantung kelenjar

4

5

6 HISTOLOGI SISTEM SYARAF Sel penunjang (neuroglia) --> - segregasi dan insulasi neuron - membantu neuron (sehat, tumbuh) Sel penunjang pada CNS: astrosit, mikroglia, sel ependimal, oligodendrit Sel penunjang pada PNS: sel Schwann, sel satelit Neuron (awas nefron!) Badan sel (akson); perpanjangan sitoplasmik (dendrit) Satu bundel serabut syaraf-> traktus (CNS) Sekelompok badan sel -> nukleus (CNS) ganglion (PNS) Badan sel merupakan pusat biosintesis (dan reseptif) neuron. Badan sel berada di CNS, hanya beberapa saja yang terdapat pada ganglia Beberapa neuron memiliki banyak dendrit, yaitu situs reseptif penghubung sinyal dari neuron lain ke badan sel syaraf. Semua neuron memiliki satu akson, yang membangkitkan dan menghantarkan impuls syaraf menjauhi badan sel. Ujung akhir sel syaraf membebaskan neurotransmiter.

7

8

9 Transport sepanjang akson terjadi melalui mekanisme yang berbeda -> proses dua arah yang tergantung pada ATP, yang memindahkan partikel, neurotransmiter, dan enzim ke arah ujung akson dan menghantarkan zat yang akan diuraikan kembali ke badan sel. Dalam proses ini terlibat mikrotubul, mikrofilamen dan protein motor Serabut syaraf berukuran besar (akson) memiliki myelin. Selubung myelin terbentuk oleh sel Schwann (PNS), dan oleh oligodendrit (CNS). Selubung ini memiliki celah (nodus Ranvier). Serabut yang tak bermyelinasi dikelilingi oleh sel penunjang, tapi tidak terjadi proses penyelubungan membran. Secara anatomik, neuron digolongkan sesuai dengan jumlah perpanjangan yang keluar dari badan sel:--> multipolar, bipolar, atau unipolar. Secara fungsional, neuron diklasifikasikan menurut arah penghantaran impuls syaraf. Neuron sensorik menghantarkan impuls ke SSP, neuron motorik menghantarkan impuls menjauhi SSP, dan interneuron (neuron asosiasi) memperantarai neruon sensorik dan motorik.

10

11 Dilarang Ngantoek!

12 Neurofisiologi Prinsip dasar listrik Ukuran energi potensial dari muatan listrik yang terpisah dikenal dengan voltase (V) atau potensial. Arus (I) adalah aliran muatan listrik dari satu titik ke titik lainnya. Resistensi adalah hambatan terhadap aliran listrik. Hubungan antara ketiga paramater ini dirumuskan dalam hukum Ohm: I=V/R Dalam tubuh, muatan listrik berasal dari ion; membran plasma sel memberikan hambatan bagi aliran ion. Membran mengandung saluran pasif (open) dan aktif (gated, = bergerbang ) Potensial membran istirahat: Kondisi terpolarisasi Suatu neuron istirahat memiliki potensial membran istirahat, sebesar -70mV (negatif pada bagian dalam), yang disebabkan oleh perbedaan konsentrasi ion natrium dan kalium di dalam dan di luar sel. Perbedaan ionik terjadi karena permeabilitas membran yang lebih besar terhadap kalium daripada natrium juga karena kerja pompa natrium-kalium, yang melepaskan 3Na + dari sel untuk setiap 2K + yang masuk.

13 Potensial membran yang bertindak sebagai sinyal Depolarisasi merupakan suatu pengurangan potensial membran (bagian dalam menjadi kurang negatif); hiperpolarisasi merupakan suatu peningkatan potensial membran (bagian dalam menjadi lebih negatif) Potensial bertahap bersifat kecil, singkat, dan merupakan perubahan lokal potensial membran. Arus yang hasilkan semakin jauh semakin mengecil Suatu potensial aksi, atau impuls syaraf, bersifat besar, tapi singkat, merupakan sinyal depolarisasi (and polarity reversal) yang melandasi komunikasi persyarafan jarak jauh. Juga bersifat all ornone. Pembangkitan potensial aksi melibatkan tiga tahap:1, meningkatnya permeabilitas natrium dan berbaliknya potensial membran menjadi +30 mv (positif di bagian dalam). Depolarisasi lokal membuka gebang natrium yang voltage-sensitive; pada posisi ambang, depolarisasi dibangkitkan dengan sendirinya (dikendalikan oleh influks ion natrium). 2, menurunnya permeabilitas ion natrium. 3, meningkatnya permeabilitas ion kalium. Repolarisasi berlangsung selama fase 2 dan 3. Pada perambatan (propagasi) impuls syaraf, setiap potensial aksi mejadi stimulus depolarisasi untuk memicu potensial aksi pada bagian membran berikutnya. Bagian yang baru saja membangkitkan potensial aksi tidak dapat distimulasi kembali (refractory), sehingga impuls syaraf merambat hanya dalam satu arah)

14

15 Jika ambang telah dicapai, potensial aksi dibangkitkan, jika tidak, depolarisasi akan bersifat lokal. Potensial aksi tidak bergantung pada kekuatan stimulus: stimuli yang kuat menyebabkan potensial aksi yang dibangkitkan menjadi lebih sering (frekuensinya meningkat) tapi tidak berpengaruh pada amplitudonya. Selama periode refractory, suatu neuron tidak dapat merespon terhadap stimulus lainnya karena neuron tersebut telah membangkitkan potensial aksi. Selama periode refractory relatif nilai ambang neuron meningkat karena terjadinya repolarisasi. Pada serabut yang tidak bermyelin, potensial aksi dihasilkan dalam suatu gelombang sepanjang akson, yaitu dengan konduksi yang kontinyu. Pada serabut yang bermyelin, potensial aksi dibangkitkan pada nodus Ranvier dan dirambatkan secara lebih cepat dengan konduksi lompatan (saltatory conduction).

16

17

18 Synapse Suatu sinaps adalah persambungan diantara neuron. Neuron yang mentransmisikan informasi adalah neuron prasinaps; neuron yang berada di luar sinaps merupakan neuron pasca sinaps. Sinaps listrik memungkinkan ion mengalir langsung dari satu neuron ke yang lain Sinaps kimia adalah situs pelepasan dan pengikatan neurotransmiter. Bila impuls mencapai ujung (terminal) aksonal prasinaps, saluran Ca 2+ terbuka, dan Ca 2+ memasuki sel dan memperantarai pelepasan neurotransmiter. Neurotransmitter kemudian berdifusi melintasi celah sinaps dan berikatan dengan reseptor pascasinaps, yang akan menyebabkan terbukanya saluran ion. Setelah berikatan, neurotransmiter dilepaskan dari sinaps dengan pemecahan enzimatik atau pengambilan kembali (reuptake) ke terminal prasinaps atau astrosit. Potensial pascasinaps dan integrasi sinaps Pengikatan neurotransmiter pada sinaps kimia eksitasi menyebabkan depolarisasi bertahap yang disebut EPSP, yang menyebabkan terbukanya saluran ion dan memungkinkan lewatnya Na + dan K + secara simultan. Neurotransmiter yang berikatan pada sinaps kimia inhibisi menyebabkan hiperpolarisasi yang disebut IPSP, yang menyebabkan terbukanya gerbang K + atau Cl - atau keduanya. IPSP menjauhkan potensial dari nilai ambangnya.

19

20

21 Potensial pascasinaps dan integrasi sinaps Pengikatan neurotransmiter pada sinaps kimia eksitasi menyebabkan depolarisasi bertahap yang disebut EPSP, yang menyebabkan terbukanya saluran ion dan memungkinkan lewatnya Na + dan K + secara simultan. Neurotransmiter yang berikatan pada sinaps kimia inhibisi menyebabkan hiperpolarisasi yang disebut IPSP, yang menyebabkan terbukanya gerbang K + atau Cl - atau keduanya. IPSP menjauhkan potensial dari nilai ambangnya. Pada suatu waktu dan tempat tertentu EPSP dan IPSP bersumasi. Membran pada suatu bagian neuron bertindak sebagai integrator neuron. Potensiasi sinaptik, yaitu meningkatnya respons neuron pascasinaps, dihasilkan oleh stimulasi berulang yang kuat. Efek ini diperantarai oleh kalsium ionik. Proses ini merupakan basis dari proses pembelajaran. Inhibisi prasinaps diperantarai oleh sinaps aksoaksonal yang mengurangi jumlah neurotransmiter yang dilepaskan oleh yang neuron yang terinhibisi. Modulasi neurorn terjadi bila ada perubahan aktivitas neuron atau neurotransmiter oleh zat kimia (selain neurotransmiter).

22 Neurotransmiter dan reseptor Kelompok utama neurotransmiter yang didasarkan atas struktur kimia terdiri dari asetilkolin, amin biogenik, asam amino dan peptida. Secara fungsional, neurotransmiter dikelompokkan sebagai (1) inhibisi atau eksitasi atau keduanya dan (2) langsung atau tidak langsung. Neurotransmiter kerja-langsung menyebabkan pembukaan saluran ion. Neurotrnsmiter kerja-tak langsung bekerja melalui perantara kedua (second messenger) dan menyebabkan perubahan yang rumit pada metabolisme sel sasaran. Reseptor neurotransmiter dapat berupa: reseptor yang terikat ke saluran ion, yang dapat membuka saluran ion, yang menyebabkan perubahan potensial membran yang cepat; atau reseptor yang terikat dengan G protein yang menyebabkan respons sinaps yang lambat yang diperantarai oleh G protein dan perantara kedua di dalam sel. Perantara kedua ini seringnya mengaktivasi enzim kinase, yang pada gilirannya bekerja pada saluran ion atau mengaktivasi protein lainnya.

23

24 Konsep dasar integrasi Organisasi neuron: Pool neuronal SSP diorganisasi menjadi beberapa jenis pool neuronal, yang masing-masingnya memiliki pola koneksi sinaptik yang berbeda yang dinamakan sirkuit. Jenis sirkuit Ada empat jenis sirkuit dasar: menyebar, memusat, berulang dan paralel setelah menyebar Pola pemrosesan neuronal Pada pemrosesan seri, satu neuron menstimulasi neuron berikutnya secara berurutan yang menghasilkan respons yang spesifik dan dapat diperkirakan, seperti pada reflesk spinal. Suatu refleks adalah respon motorik yang cepat dan tak sadar terhadap suatu stimulus. Refleks dimediasi dalam suatu jalur neuronal, dikenal dengan lengkung refleks. Jumlah minimum elemen dalam suatu lengkung refleks ada lima: reseptor, neuron sensorik, pusat integrasi, neuron motorik, dan efektor. Pada pemrosesan paralel, yang mendasari fungsi mental yang rumit, impuls disampaikan melalui beberapa jalur ke pusat-pusat integrasi berbeda.

25

26