BERBAGAI RANGSANGAN PADA SEDIAAN OTOT SARAF Lia Suryani, Syarah Diyah Ayu Budiyono, Opy Dwi Astari, Septia Rahmah W, Apriyani. Laboratorium Farmasi, Program Studi Farmasi, Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Pakuan. ABSTRAK Rangsangan dapat mengubah permeabilitas membran akson suatu saraf untuk ion Na, sehingga banyak ion Na masuk ke sel saraf yang mengakibatkan potensial membran mengalami depolarisasi. Rangsangan tersebut antara lain rangsang mekanis, rangsang galvanis, rangsang osmotis, rangsang kimiawi dan rangsang panas yang akan menimbulkan potensial aksi merambat sepanjang akson syaraf yang disebut impuls. Kata Kunci: Rangsangan, syaraf, impuls HIPOTESA Sebelum melakukan percobaan hewan (katak) mengenai berbagai rangsangan pada sediaan otot saraf. Bahwa kelima dari rangsangan mekanisme, osmotic, panas, kimiawi dan galvanis. Menunjukkan bahwa rangsangan galvanis adalah salah satu rangsangan terkuat dan tercepat dalam memberikan respon pada saat proses penelitian otot saraf (katak). Disamping itu, rangsangan kimiawi juga termasuk kedalam rangsangan terkuat dan tercepat setelah rangsangan galvanis yang memberikan respon baik pada saat penelitian. Akan tetapi, rangsangan osmotic, panas dan mekanisme tergolong kedalam rangsangan yang bersifat lemah dan lambat dibanding dengan kedua rangsangan tersebut. PENDAHULUAN Sistem otot adalah sistem organ pada hewan dan manusia yang mengizinkan makhluk tersebut bergerak. Sistem otot pada vertebrata dikontrol oleh sistem syaraf, walaupun beberapa otot (seperti otot jantung) dapat bergerak secara otonom. Sistem syaraf adalah suatu Anatomi Fisiologi Manusia 1
sistem tubuh yang merupakan adaptasi tubuh terhadap rangsangan yang diterima. Medulla spinalis pada katak merupakan pusat gerak refleks katak, karena pada saat medulla spinalis katak di rusak, maka katak tidak dapat memberikan respon terhadap rangsangan yang diberikan. Menurut Tetty Setiowati, sistem syaraf pada katak berupa otak yang berbentuk langsing atau memanjang untuk menyesuaikan diri dengan habitatnya di darat dan di air. Bagian otak yang berkembang dengan baik ialah otak tengah yang tumbuh membentuk gelembung. Otak tengah berfungsi sebagai pusat penglihatan. Pusat pembau pada katak kurang berkembang. Sistem syaraf tersusun oleh berjuta-juta sel syaraf yang mempunyai bentuk bervariasi. Sistem ini meliputi sistem syaraf pusat dan sistem syaraf tepi. Syaraf mempunyai hubungan kerja seperti mata rantai (berurutan) antara reseptor dan efektor. Sistem syaraf terdiri dari jutaan sel syaraf (neuron), neuron adalah kesatuan struktural dan fungsional sistem syaraf. Fungsi sel syaraf adalah mengirimkan pesan (impuls) yang berupa rangsangan atau tanggapan. Setiap neuron terdiri dari satu badan sel yang di dalamnya mengandung Inti sel yang besar dan berbentuk seperti pembuluh dengan membran yang tipis. Inti sel mengandung satu anak inti besar yang kaya akan RNA (Asam Ribo Nukleat) dan Sitoplasma yang disebut Neuroplasma (Pratiwi, 1996). Kerja sistem syaraf otot katak berasal dari medulla spinalis yang merupakan pusat gerak refleks katak, karena ketika saat medulla spinalis dirusak maka katak tidak dapat memberikan respon terhadap rangsangan yang diberikan. Reflek gerak pada ektremitas (tungkai) berpusat di sumsum tulangbelakang. Jalannya impuls pada gerak reflek, yaitu : reseptor syaraf sensoris (melalui lengkung dorsal) medulla spinalis syaraf motoris (melalui lengkung ventral) efektor. Potensial aksi merupakan depolarisasi dan repolarisasi membran sel yang terjadi secara cepat. Sel otot (serabutserabut otot), potensial menyebabkan otot berkontraksi. Menurut Campbell (2004), sebuah potensial aksi tunggal akan menghasilkan peningkatan tegangan otot yang berlangsung sekitar 100 milidetik atau kurang yang disebut sebuah kontraksi tunggal. METODOLOGI PENELITIAN Anatomi Fisiologi Manusia 2
Penelitian ini dilaksanakan pada hari senin 28 oktober 2013 di Laboratorium Anatomi Fisiologi Manusia, FMIPA-UNPAK. Alat-alat yang digunakan antara lain : 1 ekor katak, alat diseksi, papan paraffin, pinset galvanis, pengaduk gelas, garam dapur, cuka, air panas dan air dingin. PROSEDUR PERCOBAAN Mematikan Katak Pada seekor katak ditusukkan jarum sonde pada foramen occipitale. Tusukkan pada awalnya mengarah vertical, setelah masuk kedalam foramen occipitale arahkan jarum sonde horizontal kedepan, kemudian putar-putar sampai otaknya rusak. Metode ini disebut Single pithing. Kemudian tarik jarum sonde dan arahkan horizontal kebelakang sehingga katak mmenjadi lemas, metode ini disebut Double pithing. Membuat Sediaan Otot-Saraf dorsalis ikatlah masingmasing. Telungkuplah katak diatas papan fiksasi dan mulailah prepare benang saraf dari daerah tulang sacrum-daerah femur sampai kebetis. Bebaskan benang saraf yang sebelumnya sudah diikat dan potong pula tndo achiles didaerah tungkai bawah. Simpanlah dalam larutan Na.Fisiologi katak pada cawan petri. Macam-macam Rangsangan Pada Otot-Saraf Sediaan otot saraf diletakkan pada cawan oetri. Lalu memberikan rangsangan pada benang sarafnya dan mencatat kontraksi otot yang terjadi pada saat diberikan rangsangan mekanis, osmotic, air panas, kimiawi dan galvanis. Katak spinal yang sudah dikuliti diletakkan telentang, bukalah otot perutnya dan keluarkan isinya, akan tampak benang putih disebelah kiri kanan korda HASIL DAN PENGAMATAN Anatomi Fisiologi Manusia 3
Jenis Rangsangan Mekanisme Respon Rangsangan kuat/ lemah Cepat /lambat Osmotik Kuat Cepat Panas Lama Kontraksi Mengkerut Merah Kimiawi Kuat Cepat 2x detakan Galvanis Kuat Cepat 3x detakan PEMBAHASAN Pada percobaan yang kami lakukan mengenai Berbagai Rangsangan Pada Sediaan Otot Saraf, dengan menggunakan media yaitu seekor katak. Langkah pertama yang kami lakukan adalah bagaimana cara untuk membuat seekor katak menjadi lemah dan tidak menyebabkan kematian, hanya dengan alat sederhana seperti jarum peniti maka dilakukannya single pithing dan double pithing. Merusak otak dan medulla spinalis pada katak tujuannya agar katak tidak lagi merasa sakit. Disamping itu juga untuk menghilangkan pengaruh susunan saraf pusat (SSP) yang dapat mengganggu jalannya percobaan. Sistem saraf pusat meliputi otak (ensefalon) dan sumsum tulang belakang (Medula Spinalis). Keduanya merupakan organ yang sangat lunak, dengan fungsi yang sangat impuls saraf merambat dari dendrit sampai ujung akson. Setiap yang kekuatannya mencapai harga ambang yang menimbulkan potensial aksi yang akan merambat sepanjang akson dan ini disebut impuls saraf. Mengapa proses tersebut tidak boleh menyebabkan katak hingga mati? Karena, tujuan kami dalam percobaan ini akan meneliti salah satu organ pada katak yaitu bagian otot saraf dengan mengikat tali pada benang saraf katak sebagai simbol arah bahwa benang lurus tersebut tersambung pada tendon achiles. Perlu diketahui bahwa, Pembuatan sediaan otot saraf harus dikerjakan dengan cepat dan tepat, supaya dapat diperoleh sediaan yang segar, sehingga perlakuan-perlakuan yang dikenakan kepadanya dapat berhasil dengan baik. Harus diperhatikan bahwa selama perbuatan sediaan dan selama perlakuan, sediaan harus selalu dibasahi dengan larutan fisiologi dan usahakan jangan sampai sediaan tersebut terlalu banyak terpegang tangan atau pinset. Tendon achiles terletak pada daerah tungkai bawah. Anatomi Fisiologi Manusia 4
Pada percobaan yang kami lakukan dalam mengamati berbagai rangsangan pada otot saraf katak, ternyata kelompok kami mengalami kegagalan. Hal ini disebabkan karena pada proses pembedahan yang sangat lambat dan larutan fisiologi yang lambat pula diteteskan juga pengambilan otot tendon yang kurang cepat sehingga pada saat dipindahkan ke cawan petri, tendon achiles tersebut pada saat diberikan rangsangan menujukkan bahwa tendon achiles sudah dalam keadaan mati terlebih dahulu. Sehingga kelompok kami tidak dapat melakukan pengamatan lebih lanjut. Akan tetapi, kami mendapatkan hasil dari kelompok 3, dimana hasil tersebut dari lima rangsangan hanya tiga rangsangan yang memberikan hasil. Disamping itu, pada pemberian rangsangan terhadap otot saraf katak menunjukkan bahwa rangsangan tercepat saat diberikan pada tendon achiles katak dari kelima rangsangan ialah rangsangan kimiawi yang terbuat dari bahan cuka glasial yang diletakkan pada ujung benang saraf menunjukkan kecepatan yang menghasilkan respon rangsang kuat dan cepat, dengan lama kontraksi 2x detakan. Mengapa hal itu dapat terjadi? Karena, rangsangan kimiawi merupakan rangsangan refleks pada katak karena rangsangan pada larutan cuka bersifat difusi dan mengenai seluruh bagian tubuh katak tersebut sehingga menimbulkan kontraksi dari otot rangka. Larutan asam cuka dalam air merupakan sebuah asam lemah, artinya hanya terdisosiasi sebagian menjadi ion H + dan CH3COO -. Kemudian katak diberikan rangsangan galvanis yang menunjukkan bahwa rangsangan tersebut memberikan respon kuat dan cepat juga memberikan lama kontraksi 3x detakan pada saat penelitian. Mengapa hal itu terjadi? Karena, Pinset galvanis terdiri dari tembaga (Cu) dan seng (Zn). Menurur Deret Volt antara keduanya terdapat perbedaan potensial, yang apabila dihubungkan melalui sesuatu larutan elektrolit akan terjadi arus listrik. Cu merupakan kutub positif dan Zn kutub negativ. Pada katak yang tidak dirusak bagian saraf tepinya, ternyata otot katak masih dapat berkontraksi. Anatomi Fisiologi Manusia 5
Lalu katak diberikan rangsangan osmotic yang dimana rangsangan tersebut menggunakan sebutir garam dapur atau setetes gliserin yang ditempelkan pada ujung sediaan saraf otot dan kemudian ditambahkan pada tempat tersebut. Rangsangan tersebut menunjukan respon kuat dan cepat juga lama berkontraksi hanya menimbulkan kerutan merah. Mengapa hal itu dapat terjadi? Karena, garam dapur adalah senyawa ionic yang terdiri dari ion positif (kation) dan ion negative (anion) sehingga membentuk senyawa netral (tanpa muatan). Larutan gram air inilah merupakan larutan elektrolit yang dapat menghantarkan arus listrik kedalam cairan tubuh makhluk hidup dengan baik. Kemudian rangsangan yang lain diantaranya mekanisme dan panas. Kami tidak mendapatkan hasil. Hal itu dikarenakan, otot tendon achiles yang sudah dalam keadaan mati. Sehingga tidak bisa melakukan penelitian secara lanjut untuk mengetahui respon rangsang pada rangsangan tersebut. Mengapa katak pada saat dalam proses pembedaan diperlukannya tetesan-tetesan Larutan fisiologis. Karena, larutan fisiologi adalah larutan isotonis yang terbuat dari NaCl 0,9 % yang sama dengan cairan tubuh atau darah, digunakan karena mengandung unsur elektrolit yang dapat mempertahankan tekanan osmotik dan isotonis plasma sel. Larutan tersebut mengandung ion Na + yang dapat mempertahankan daya hidup katak secara invitro. Berdasarkan hasil percobaaan yang kami lakukan. Kini, kami dapat membandingkan antara hipotesa dan hasil pengamatan yang didapat. Bahwa, hasil pengamatan menunjukkan ketidak sesuaian dengan hipotesa yang ada. Dalam hipotesa menunjukkan bahwa rangsangan galvanis merupakan rangsangan terkuat dan tercepat pertama dalam memberikan rangsangan dan rangsangan kimiawi adalah rangsangan terkuat dan tercepat kedua setelah galvanis. Disamping itu rangsangan osmotic, panas dan mekanis memberikan respon rangsang lemah dan lambat. Akan tetapi, pada kenyataannya hasil pengamatan menunjukkan rangsangan kimiwi-lah yang lebih cepat memberikan respon rangsang dibanding rangsangan galvanis. Anatomi Fisiologi Manusia 6
Mungkin, hal ini disebabkan pada saat penelitian yang dilakukan terlebih dahulu memberikan rangsangan kimiawi dalam keadaan tendon achiles segar setelah hasil didapat lalu memberikan rangsangan galvanis yang mungkin dalam keadaan otot tendon achiles sudah melemah sehingga pada saat diberikan rangsangan tersebut memberikan lama kontraksi 3x detakan. KESIMPULAN Pada umumnya system syaraf mengatur aktivitas alat-alat tubuh yang mengalami perubahan cepat seperti pergerakan pada otot. Sistem syaraf akan menimbulkan tanggapan terhadap rangsangan yang diterima. Rangsangan yang dapat menimbulkan reaksi antara lain rangsangan mekanis, osmotik, panas, kimiawi dan rangsangan galvanis. Dalam percobaan ini respons rangsangan yang kuat dan tercepat adalah jenis rangsangan kimiawi dan galvanis. DAFTAR PUSTAKA Guyton, John E hall. 2007. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Jakarta: EGC. Guyton and Hall. 2002. Fisiologi Kedokteran. Jakarta : EGC Penerbit Buku Kedokteran. Pratiwi, D.A. 1996. Biologi 2. Erlangga. Jakarta. Sari, Lela Juwita. 2008. Fisiologi Sistem Saraf pada Katak. UNJ. Jakarta. Campbell, dkk. 2005. Biologi Jilid 3. Erlangga. Jakarta. Campbell, Neil A., Jane B. Reece dan Lawrence G. Mitchell. 2004. Biologi Edisi Kelima Jilid 3. Jakarta:Penerbit Erlangga. Sherwood, Lauralee. 2001. Fisiologi Manusia: dari Sel ke Sistem. Jakarta: EGC. Soewolo, dkk. 2005. Fisiologi Manusia. Malang:Universitas Malang Press. Ganong, W. F. 2008. Fisiologi Kedokteran. Jakarta: EGC. Kimball, John W. 1994. Biologi jilid 2 edisi kelima. Erlangga. Jakarta. Anatomi Fisiologi Manusia 7
Anatomi Fisiologi Manusia 8