A

SARAF A ridwan@sith.itb.ac.id

Apa ciri makhluk hidup yang berhubungan dengan sistem saraf?

Peran dan fisiologi saraf Sistem saraf (+ sistem hormon) berperan dalam koordinasi dan regulasi aktivitas dalam tubuh. Pusat koordinasi saraf ada pada otak dan sumsum tulang belakang. Secara umum sistem saraf dapat diurai seperti gambar berikut dengan penekanan pada fungsi fisiologinya.

Sistem saraf

Sirkuit saraf sensorik-motorik

Struktur sel saraf

Sifat dasar sel saraf Sel saraf memiliki 2 sifat dasar yaitu : 1. iritabilitas/eksisitas : kemampuan memberikan respon bila mendapat rangsangan. Umumnya berkembang pada ujung saraf sensoris dan sel reseptor yang mampu mendeteksi perubahan lingkungan 2. konduktivitas : kemampuan untuk menghantarkan impuls atau gelombang iritabilitas atau perambatan potensial aksi.

Resting membrane potential Dalam keadaan tanpa rangsang : antara bagian luar dan dalam sel saraf terdapat perbedaan muatan yang disebut potensial membran (diukur dgn sepasang elektroda/galvanometer) Harga potensial membran yang diukur pada saat istirahat disebut resting membrane potential (harga potensial istirahat). Potensial istirahat selalu negatif pada sel saraf fdan otot t( (antara 55 mv s/d 100mV).

The establishment of the resting membrane potential

Terjadinya resting membrane potential Dalam keadaan istirahat : bagian luar membran bermuatan positif dan di dalam sel saraf bermuatan negatif. Sel saraf dalam situasi ini disebut dalam keadaan polarisasi. Polarisasi i terjadi karena distribusi ib i ion tidak sama. Ion protein yang berdistribusi adalah : A -, Cl -, K +, dan Na +. Ion A - hanya terdapat di dlm cairan sel, sdngkan 3 ion lainnya terdapat di dlm dan di luar sel. Ion K + lebih banyak terdapat didlm sel, sedangkan ion Na + dan Cl - lebih banyak terdapat diluar sel.

Penyebaran a ion dalam a sel sarafa

Bioelektrika (eksitasi saraf) Dalam keadaan istirahat potensial membran dipertahankan 70 mv. Jika ada rangsang maka akan terjadi perubahan potensial membran dari -70 mv menjadi sekitar + 35 mv. Perubahan potensial yang terjadi disebut potensial aksi Perubahan ini sangat cepat/sesaat, dan akan kembali ke tingkat semula.

Potensial aksi Terjadi karena pergerakan ion Na + masuk ke dalam akson yang menyebabkan harga potensial membran menjadi positif. Jika ion Na + bebas berdifusi maka harga potensial membran dapat mencapai +60 mv, tetapi umumnya hanya + 35 mv, KENAPA?

KARENA 1. Masuknya ion Na + ke dalam akson tidak akan terus berlangsung dan secara simultan terjadi pergerakan ion K + keluar membran akson. 2. Terjadinya peningkatan difusi K + keluar membran akson akan menimbulkan potensial negatif. Maka : potensial membran maksimal hanya berkisar + 35 mv.

eksitasi saraf The sodium-potassium pump. Pompa ini mentranspor tiga Na+ ke luar sel dan secara simultan mentranspor dua K+ ke dalam sel yang berlangsung secara transpor aktif dengan pemecahan ATP.

Potensial aksi

Bioelektrika Pada pemberian rangsang g dengan intensitas sangat rendah hanya menimbulkan perubahan potensial sebesar 7 mv. Respon yang terjadi pada katoda akibat rangsang tsb menimbulkan depolarisasi sebesar 7 mv. Respon ini disebut sebagai respon lokal. Sedangkan tingkat intensitas yang menyebabkan mulai terjadi perubahan listrik dengan cepat (impuls) disebut tingkat letup (firing level)

Impuls Perpindahan muatan listrik di sepanjang akson

Impuls : berupa rambatan listrik di sepanjang akson

Apa peran selaput mielyn dalam perambatan impuls saraf?

Saltatory conduction in a myelinated axon

Sinaps Sinaps adalah titik temu (kontak) antara satu neuron dengan neuron lainnya, diantara titik temu itu ada celah yang disebut celah sinaps

Celah sinaps Lanjut ->

Macam Sinaps Sinaps akso-somatik somatik : merupakan titik temu antara ujung akson satu sel saraf dengan soma (badan sel) dari neuron lain Sinpas akso-dendritik : merupakan titik temu antara ujung akson satu sel saraf dengan dendrit dari sel saraf flain. Sinaps akso-aksonik : merupakan titik temu antara ujung akson sel saraf dengan akson dari sel saraf lain. Tiap akson dapat mengadakan hubungan sinaps dengan beribu ujung akson sel saraf lain.

Ciri-ciri Sinaps 1. Hanya mengantar impuls ke satu arah 2. Memperlambat perambatan impuls 3. Melanjutkan perambatan impuls dengan bantuan neurotransmiter. 4. Dapat menambah kuat rangsang hingga mencapai nilai ambang perangsangan ( :ingat addiction and sensation case) 5. Sangat peka terhadap kelelahan, penurunan kemampuan hantaran impuls 6. Peka terhadap kekurangan kadar oksigen 7. Peka terhadap senyawa kimia atau obat-obatan. Pengaruhnya dapat mengaktifkan atau mengahambat

Konduksi impuls sinaptik Impuls dihantarkan di sepanjang akson hingga ke sinaps (mekanisme elektrik), sedangkan impuls yang menyeberangi celah sinaps dibantu oleh mekanisme kimia Impuls dari neuron pre-sinaptik menuju ke neuron post-sinaptik sinaptik menyeberangi celah sinaps diperantarai oleh neurotransmiter.

Macam-macam macam Neurotransmiter 1. Asetilkolin : 2. Norepinefrin 3. Epinefrin 4. Dopamin 5. Serotonin 6. GABA (gamma amino butiric acid) 7. Glisin 8. Endorfin dan ensefalin

Cara kerja neurotransmiter

Neurotransmiter & Drug addiction Beberapa senyawa yang dikonsumsi dapat mempengaruhi kerja neurotransmiter, antara lain dapat menimbulkan sensasi dan kecanduan. Kecanduan ini biasa disebut drug addiction Contoh : kopi, nikotin,cocain, heroin, dsb.

How cocaine alters events at the synapse When cocaine binds to the dopamine transporters, the neurotransmitter survives longer in the synapse and continues to stimulate the postsynaptic cell. Cocaine thus acts to intensify pleasurable sensations.

Drug addiction Drug addiction. (1) In a normal synapse, the neurotransmitter binds to a transporter molecule and is rapidly reabsorbed after it has acted. (2) When a drug molecule binds to the transporters, reabsorption of the neurotransmitter is blocked, and the postsynaptic cell is overstimulated by the increased amount of neurotransmitter left in the synapse. (3) The central nervous system adjusts to the increased firing by producing fewer receptors in the postsynaptic membrane. The result is addiction. (4) When the drug is removed, normal absorption of the neurotransmitter resumes, and the decreased number of receptors creates a less-sensitive nerve pathway. Physiologically, the only way a person can then maintain normal functioning is to continue to take the drug. Only if the drug is removed permanently will the nervous system eventually adjust again and restore the original amount of receptors.

Reseptor Reseptor merupakan bagian sistem saraf yang bersifat sangat peka terhadap rangsang g karena memiliki derajat iritabilitas yang sangat tinggi dan berfungsi sebagai transduser.

Reseptor Berdasarkan sumber rangsang : Eksteroseptor : reseptor yang menerima sumber rangsang dari luar tubuh a. Reseptor kontak : rangsang konak langsung dengan reseptor, contoh : badan Paccini (rasa tekan), badan Meissner (rasa sentuh), badan Ruffini i (rasa panas), badan Krause (rasa dingin) i b. reseptor tele : rangsang tidak kontak langsung dengan reseptor contoh : organ Corti pd telinga (suara), retina mata (cahaya) Interoseptor : reseptor yang menerima sumber rangsang yang berasal dari dalam tubuh sendiri a. proprioseptor : terdapat dalam otot, contoh : muscel spindle dan golgi tendon fiber (rasa sakit) b. visceroseptor : terdapat pada organ-organ saluran pencernaan, pernapasan, peredaran, dll. Oleh perubahan mekanik dan kimia. Sensasi yang timbul rasa lapar, haus, pusing, RRMB, dsb.

Macam-macam reseptor

Reseptor Berdasarkan macam rangsang 1. Mekanoreseptor : sumber berupa rangsang mekanis ; contoh : ujung saraf bebas di seluruh permukaan tubuh 2. Kemoreseptor : rangsangnya berupa zat kimia, contoh : puting pengecap ; sel olfaktori ; badan karotikus dan aortikus untuk perubahan ph darah. 3. Termoreseptor : rangsang berupa perubahan suhu, contoh : badan Ruffini dan badan Krause 4. Fotoreseptor : rangsang berupa gelombang cahaya, contoh : sel batang dan sel kerucut pada retina mata 5. Nosireseptor : merupakan reseptor yang mendetekasi kerusakan pada jaringan, baik kerusakan fisik maupun kimia. Contoh : muscle fiber dan golgi tendon fiber

TUGAS 1. Apakah sel saraf kita yang rusak dapat diganti oleh tubuh? Berikan penjelasan atas jawaban anda. 2. Bagaimana terjadinya paralisis pada anggota tubuh? 3. Adakah hubungan epilepsi dengan sistem saraf? Berikan penjelasan anda. 4. Bagaimana hiperpolarisasi bisa terjadi pada sel saraf 5. Lakukan perhitungan potensial membran seperti yang tertera dalam fotokopi terlampir.