Sel Saraf dan Impuls Saraf ~ BIOPSYX!

Sebagian dari kita selalu berfikir untuk tumbuh dan menjadi dewasa agar selalu mandiri. Tetapi pada kenyataannya hampir tidak ada kehidupan manusia yang benar – benar mandiri. Orang – orang dapat melakukan banyak hal tetapi sangat sulit jika dilakukan semuanya sendiri. Sel-sel sistem saraf Anda juga seperti itu. Bersama-sama mereka mencapai hal-hal luar biasa, tetapi satu sel dengan sendirinya tidak berdaya. Kami memulai studi kami tentang sistem saraf dengan memeriksa sel-sel tunggal. Kemudian, kami memeriksa bagaimana mereka bertindak bersama.

Modul 1.1 Sel – Sel Sistem Saraf

Charles Sherrington

Santiago Ramón y Cajal

Dua ilmuwan dikenal luas sebagai pendiri utama ilmu saraf. Charles Sherrington, ialah seorang fisiolog saraf, histolog, bakteriolog, dan patolog Inggris. Belajar kedokteran di Universitas Cambridge, ia lulus pada tahun 1885. Kemudian ia melanjutkan studinya di Berlin bersama dengan Robert Koch dan Rudolf Virchow lalu ke Straßburg di bawah F. Goltz.

Penyelidik Spanyol Santiago Ramón y Cajal yang lahir pada tahun 1852–1934. Karya Ramón y Cajal yang paling terkenal adalah mengenai struktur sistem saraf pusat. Cajal menggunakan teknik histologis yang dikembangkan oleh Camillo Golgi. Golgi menemukan bahwa dengan memberikan larutan perak kromat pada jaringan otak, maka akan relatif sedikit neuron (sel saraf) yang ternoda. Cara demikian memudahkan Golgi mengamati lebih detail dari struktur neuron dan memberikan suatu kesimpulan bahwa jaringan saraf adalah sebuah retikulum (jaringan) yang berkesinambungan dari sel-sel yang saling berhubungan. Pendidikan awal Cajal tidak berjalan mulus. Pada satu titik, dia dipenjarakan di sel isolasi, dibatasi hanya untuk makan satu kali sehari, dan dibawa keluar setiap hari untuk dicambuk di depan umum saat ia berusia 10 tahun karena kesalahannya tidak memperhatikan pembelajaran selama kelas bahasa Latinnya.

1. Neuron

Neuron adalah unit yang paling terkecil dan sel yang sangat kompleks. Neuron berfungsi sebagai penghantar rangsangan dari reseptor menuju pusat saraf dan menghantarkan rangsangan dari pusat saraf menuju otot dan kelenjar.

1. Dendrit, merupakan percabangan dari badan sel yang terlihat seperti tonjolan bercabang. Dendrit berfungsi untuk menerima dan menghantarkan rangsangan dari badan sel.

2. Badan sel merupakan bagian terbesar dari sel saraf yang mengandung banyak komponen penting. Di dalam badan sel terdapat sitoplasma, nukleus (inti sel), dan nukleolus (Anak inti). Badan sel bertugas untuk menerima rangsangan dari dendrit kemudian meneruskan rangsangan tersebut ke akson (neurit).

3. Akson (Neurit) adalah serabut sel saraf panjang yang terlihat seperti penjuluran dari badan sel. Neurit mirip dengan dendrit, bedanya neurit haya ada satu buah dan berukuran lebih besar serta lebih panjang. Akson berperan dalam menghantarkan impuls dari badan sel menuju efektor seperti sel otot atau sel kelenjar.

4. Selaput atau selubung Mielin adalah selaput pembungkus neurit. Selubung mielin tersusun dari lemak. Selaput mielin mempunya segmen – segmen dan lekukan di antara dua segmen disebut nodus ranvier. Selaput mielin ini dikelilingi oleh sel schwann. Fungsi dari bagian ini adalah untuk melindungi sel saraf dari kerusakan dan mencegah bocornya impuls serta mempercepat hantaran impuls yang masuk. Selubung mielin diproduksi oleh sel glial.

5. Sel Schwann adalah sel yang mengelilingi selubung mielin. Sel Schwann berfungsi untuk mempercepat jalannya impuls, menyediakan nutrisi bagi neuri dan membantu regenerasi dari neurit.

6. Nodus Ranvier adalah bagian antar dua segmen selubung mielin. Nodus Ranvier berfungsi sebagai loncatan impuls saraf agar sampai lebih cepat ke tempat tujuan.

7. Inti sel (nukleus) ialah inti sel saraf yang berfungsi sebagai pengatur kegiatan sel saraf (neuron).

8. Sinapsis adalah titik temu antara terminal akson salah satu neuron dengan neuron lain.

2. Glia

Glia (atau neuroglia), komponen lain dari sistem saraf, melakukan banyak fungsi. Glia,berasal dari kata Yunani yang berarti "lem," mencerminkan gagasan peneliti awal bahwa glia seperti lem yang menyatukan neuron (Somjen, 1988). Glia lebih kecil tetapi lebih banyak daripada neuron (lihat Gambar 1.9) Otak memiliki beberapa jenis glia (Haydon, 2001) berbentuk bintang astrosit membungkus terminal prasinaps dari sekelompok akson yang terkait secara fungsional

Sel kecil yang disebut mikroglia bertindak sebagai bagian dari sistem kekebalan tubuh, menghilangkan bahan limbah, virus, dan jamur dari otak. Mereka berkembang biak setelah kerusakan otak dan di sebagian besar penyakit otak (Aguzzi, Barres, & Bennett, 2013). Mikroglia diperlukan untuk kelangsungan hidup neuron tertentu di awal kehidupan (Ueno et al., 2013). Mereka juga berkontribusi untuk belajar dengan menghapus sinapsis terlemah. Oligodendrosit (OL-i-go-DEN-druhsites) di otak dan sumsum tulang belakang dansel Schwanndi pinggiran tubuh membangun selubung mielin yang mengelilingi dan melindungi akson vertebrata tertentu. Mereka juga memasok akson dengan nutrisi yang diperlukan untuk fungsinya (Y. Lee et al., 2012).glia radialmemandu migrasi neuron dan akson serta dendritnya selama perkembangan embrionik. Ketika perkembangan embriologis selesai, sebagian besar glia radial berdiferensiasi menjadi neuron, dan sejumlah kecil berdiferensiasi menjadi astrosit dan oligodendrosit (Pinto & Götz, 2007).

3. Penghalang Darah-Otak

Ketika virus menyerang sel, mekanisme di dalam sel mengeluarkan partikel virus melalui membran sehingga sistem kekebalan dapat menemukannya. Ketika sel-sel sistem kekebalan mengidentifikasi virus, mereka membunuhnya dan sel yang mengandungnya. Akibatnya, sel yang memaparkan virus melalui membrannya berkata, “Lihat, sistem kekebalan, saya terinfeksi virus ini. Bunuh aku dan selamatkan yang lain.” Rencana ini bekerja dengan baik jika sel yang terinfeksi virus, katakanlah, sel kulit atau sel darah, yang dengan mudah diganti oleh tubuh. Namun, dengan sedikit pengecualian, otak vertebrata tidak menggantikan neuron yang rusak. Untuk meminimalkan risiko kerusakan otak yang tidak dapat diperbaiki, tubuh membangun dinding di sepanjang sisi pembuluh darah otak. Dinding ini mencegah sebagian besar virus, bakteri, dan bahan kimia berbahaya.

Modul 1.2 Impuls Saraf

Rangsangan atau impuls adalah pesan yang diterima oleh reseptor atau tubuh dari lingkungan luar, kemudian dibawa oleh neuron atau serangkaian pulsa elektrik yang menjalari serabut saraf.

Secara singkat, Impuls merupakan rangsangan yang berupa aliran listrik dan merambat pada serabut saraf. Mekanisme penghantaran impuls terjadi secara konduksi yang melibatkan pompa ion Na+ dan K+. Mekanisme ini dapat terjadi karena membran sel saraf bersifat semipermiabel, artinya dapat dilewati oleh ion-ion tertentu.

Akson adalah bagian dari saraf yang berfungsi untuk mengrim impuls dari badan sel ke sel saraf yang lain atau ke jaringan lain.Sifat konduksi impuls dalam akson secara luar biasa disesuaikan dengan kebutuhan kita untuk mentransfer suatu informasi.

Tahukah anda? Bahwa jika akson menggunakan konduksi listrik, mereka dapat mentransfer informasi dengan kecepatan yang mendekati kecepatan cahaya.

1. Potensi Istirahat dari Neuron

Dalam posisi istirahat,membran mempertahankan gradien listrik, atau yang biasa disebut polarisasi.Potensi Istiraha(resting potential) adalah keadaan perbedaan tegangan dimana neuron di dalam membran sel memiliki potensial listrik yang sedikit lebih negatif terhadap bagian luar. Gaya yang Bekerja pada Ion Natrium dan Kalium Natrium dan Kalsium melintasi saluran membran (atau gerbang) yang terkadang terbuka dan terkadang tertutup. Saat istirahat, hampir tidak ada ion natrium yang melintasi membran kecuali oleh pompa natrium-kalium. Pompa natrium-kalium efektif hanya karena permeabilitas selektif membran, yang mencegah ion natrium yang dipompa keluar dari neuron bocor kembali. Tubuh menginvestasikan banyak energi untuk mengoperasikan pompa sodiumpotassium, yang mempertahankan potensi istirahat.Mengapa begitu? Potensi istirahat mempersiapkan neuron untuk merespon dengan cepat.

2. Potensial Aksi

Pesan yang telah dikirimkan oleh akson disebut sebagai potensial aksi. Ketika potensial membran mencapai ambang neuron, ion natrium masuk secara eksplosif, tiba-tiba mengurangi dan membalikkan muatan melintasi membran. Setelah puncak potensial aksi, membran kembali ke tingkat polarisasi semula karena aliran yang keluar adalah ion kalium. Potensial aksi mempertahankan besarnya konstan saat melewati akson.

Perlu kita ketahi bahwa anestesi lokal,obat-obatan, seperti Novocain dan Xylocaine, menempel pada saluran natrium membran, mencegah masuknya ion natrium, dan dengan demikian menghentikan potensial aksi. Hukum all-or-none membatasi bagaimana akson dapat mengirim pesan.

Gambar diatas menunjukkan pergerakan ion natrium dan kalium selama potensial aksi Ion natrium menyeberang selama puncak potensial aksi, dan ion kalium menyeberang kemudian dalam arah yang berlawanan, mengembalikan membran ke polarisasi aslinya.

Periode Refraktori

Segera setelah potensial aksi, membran memasuki periode refraktori yakni kondisi dimana membran resisten untuk memulai potensial aksi lain.Terdapat dua periode refraktori yaitu:

Periode refraktori absolut,membran tidak dapat menghasilkan potensial aksi, terlepas dari rangsangan yang ada
Periode refraktori relatif, stimulus yang lebih kuat dari biasanya diperlukan untuk memulai potensial aksi

3. Propagasi Potensial Aksi

Propagasi Potensial Aksi menggambarkan transmisi potensial aksi ke akson. potensial aksi akan melahirkan potensial aksi yang baru di setiap titik di sepanjang akson.

Selubung Mielin dan Konduksi Saltatori

4 Selubung mielin terdiri dari bahan lemak dan protein yang digunakan untuk membungkus akson.

Konduksi saltatori adalah potensial aksi yang bergerak melompat-lompat dari nodus ranvier ke nodus ranvier selanjutnya.

Gambar ini menunjukkan konduksi saltatori pada akson bermielin Sebuah potensial aksi pada node memicu aliran arus ke node berikutnya, di mana membran meregenerasi potensial aksi. Pada kenyataannya, selubung mielin jauh lebih panjang daripada yang ditunjukkan di sini, relatif terhadap ukuran nodus Ranvier dan diameter akson.

←

5. Neuron lokal

Banyak neuron kecil yang tidak mempunyai akson.Neuron tanpa akson ini kemudia bertukar informasi dengan “tetangga yang terdekat darinya”,inilah yang disebut dengan neuron lokal.Ketika neuron lokal menerima informasi dari neuron lain,ia memiliki potensi bertingkat,yaitu potensial membran yang besarnya bervariasi sebanding dengan intensitas stimulus.

Link video

https://youtu.be/MyGbScORNeI

https://youtu.be/oa6rvUJlg7o

https://youtu.be/mt9lpvllU0w

https://youtu.be/NOGCcEsKQE8

Rujukan

https://en.wikipedia.org/wiki/Santiago_Ram%C3%B3n_y_Cajal

https://en.wikipedia.org/wiki/Charles_Scott_Sherrington

Pradnyawati, I Made Agus Kresna Sucandra.2017.NEUROFISIOLOGI.Diakses dari http://erepo.unud.ac.id/id/eprint/18827/1/38a97117b59e84c098ce44b92e040968.pdf

- Abdi Husnul, 2021, Fungsi Dendrit dan Akson pada Sistem Saraf, Kenali Perbedaannya. Diakses dari https://hot.liputan6.com/read/4467088/fungsi-dendrit-dan-akson-pada-sistem-saraf-kenali-perbedaannya

- Kalat,J.W.( 2016, 2013). Biological Psychology, Twelfth Edition.Boston: Cengage Learning