31853749 Sistem Saraf Otonom

LTM Pemicu 4 / Modul Neurosains 2010 / oleh Evan Regar, 0906508024 1

Pemicu 4 / Modul Neurosains 2010

Sistem Saraf Otonom

oleh Evan Regar, 0906508024

Pendahuluan

Pada hakikatnya kehidupan manusia berpegang kepada satu prinsip

utama, suatu keseimbangan dinamis utama dalam tubuh, yakni homeostasis.

Banyak sistem yang mengatur terjadinya homeostasis ini, mulai dari

integumen, sistem endokrin, respirasi, sirkulasi, pencernaan, imun, dan lainnya.

Perubahan yang senantiasa terjadi dalam tubuh mengisyaratkan perlunya

suatu sistem pengaturan yang dinamis, yang memungkinkan penjagaan

keadaan homeostasis. Penyelenggaran ini terutama merupakan peran dari

sistem saraf otonom (ANS = Autonomic Nervous System).

Sistem Saraf Otonom selanjutnya disebut SSO

Sistem ini merupakan sistem saraf eferen (motorik) yang

mempersarafi organ-organ dalam seperti otot-otot polos, otot jantung, dan

berbagai kelenjar.1 Sistem ini melakukan fungsi kontrol, semisal: kontrol

tekanan darah, motilitas gastrointestinal, sekresi gastrointestinal,

pengosongan kandung kemih, proses berkeringat, suhu tubuh, dan beberapa

fungsi lain. Karakteristik utam SSO adalah kemampuan memengaruhi yang

sangat cepat (misal: dalam beberapa detik saj denyut jantung dapat

meningkat hampir dua kali semula, demikian juga dengan tekanan darah

dalam belasan detik, berkeringat yang dapat terlihat setelah dipicu dalam

beberapa detik, juga pengosongan kandung kemih).2 Sifat ini menjadikan SSO

tepat untuk melakukan pengendalian terhadap homeostasis mengingat

gangguan terhadp homeostasis dapat memengaruhi seluruh sistem tubuh

manusia. Dengan demikian, SSO merupakan komponen dari refleks visceral.

Gambar 1 – Diagram skematik sistem persarafan di manusia. SSO akan terbagi

menjadi dua divisi, yakni simpatis dan parasimpatis

Sebagai konsekuensi bahwa ada keterlibatan sistem saraf pusat

terhadap sistem saraf perifer, termasuk SSO, dikenal beberapa pusat integrasi

dan pengendalian informasi sebelum diteruskan ke SSO, seperti medulla

spinalis, batang otak, dan hipotalamus. Misalnya: medulla spinalis

bertanggung jawab untuk persarafan otonom yang memengaruhi sistem

kardiovaskular dan respirasi; hipotalamus berfungsi untuk mengintegrasikan

persarafan otonom, somatik, dan hormonal (endokrin) dan emosi serta

tingkah laku (misal: seseorang yang marah meningkatkan denyut jantung,

tekanan darah, dan laju respirasi).Di samping itu, daerah asosiasi prefrontal


memengaruhi eksprei emosional, seperti wajah yhang menampakkan kesan

kemerahan apabila seseorang merasa malu.3

Refleks Visceral

Refleks visceral, sama seperti refleks somatik lainnya, terdiri atas

komponen reseptor, integrasi, dan efektor. Pembeda refleks visceral dengan

refleks somatik adalah informasi reseptor refleks visceral diterima secara

bawah-sadar (subconscious). Anda tidak akan pernah tahu kapan pembuluh

darah Anda melebar (kecuali ketika Anda melihat kulit yang kemerahan).

Contoh lain, Anda juga tidak akan pernah tahu kapan pupil mata Anda melebar,

kecuali Anda melihat ke cermin. Informasi-informasi seperti ini tidak diketahui

secara sadar, dan merupakan bagian dari refleks visceral.2 Meskipun demikian,

reseptor refleks ini tidak harus bersifat visceral.

Perjalanan dari SSP hingga Mempersarafi Organ3

Perjalanan SSO dimulai dari persarafan sistem saraf pusat (selanjutnya

disebut SSP). Neuron orde pertama berada di SSP, baik di sisi lateral medulla

spinalis maupun di batang otak. Akson neuron orde pertama ini disebut

dengan serabut preganglion (preganglionic fiber). Serabut ini bersinaps

dengan badan sel neuron orde kedua yang terletak di dalam ganglion. Serabut

pascaganglion menangkap sinyal dari serabut preganglion melalui

neurotransmiter yang dilepaskan oleh serabut preganglion. Seperti yang telah

diketahui, ganglion merupakan kumpulan badan sel yang terletak di luar SSP.

Akson neuron orde kedua, yang disebut dengan serabut pascaganglion

(postganglionic fiber) muncul dari ganglion menuju organ yang akan diinervasi.

Organ efektor menerima impuls melalui pelepasan neurotransmiter oleh

serabut pascaganglion. Kecuali untuk medulla adrenal, baik sistem saraf

simpatis dan parasimpatis mengikuti pola seperti yang telah dijelaskan di atas.

Pembedaan antara keduanya akan dibahas di bawah ini.

Pembagian SSO

Kebanyakan organ visceral dipersarafi oleh dua jenis saraf otonom

sekaligus (dual-innervation, persarfan ganda), yakni SSO divisi simpatis dan

parasimpatis. Karakteristik kerja SSO divisi simpatis dan parasimpatis

cenderung berlawanan, walaupun di beberapa organ malah saling

menguatkan. Perbedaan keduanya dirangkum dalam tabel di bawah ini3:

Pembeda Simpatis Parasimpatis

Asal serabut praganglion Medulla spinalis bagian torakal dan lumbal

Batang otak (saraf kranial) dan medulla spinalis bagian sakral

Asal serabut pascaganglion Ganglion symphatetic chain; atau ganglion kolateral (kira-kira di setengah jarak medulla spinalis dengan efektor)

Ganglion terminal (berada dekat dengan organ efektor)

Panjang Serabut* Pre pendek, termielinasi; Post panjang, tak termielinasi

Pre panjang; Post pendek

Organ Efektor yang DIpersarafi

Otot jantung, hampir semua otot polos, kebanyakan kelenjar eksokrin, beberapa kelenjar endokrin

Otot jantung, banyak otot polos, hamper semua kelenjar eksokrin, beberapa kelenjar endokrin

Neurotransmiter* Pre melepaskan ACh; Post melepaskan sebagian besar melepaskan norepinefrin, sebagian kecil ACh)

Pre dan post melepaskan ACh

Tipe Reseptor untuk Neurotransmiter Pre dan Post*

Pre: nikotinik; Post: adrenergik α1, β1, α2, β2

Pre: nikotinik; Post: muskarinik

Peranan Fight-or-Flight General Housekeeping

*Pre adalah serabut preganglion; Post adalah serabut pascaganglion; ACh adalah

asetilkolin


Gambar 2 – Perbandingan serabut, NT, dan organ efektor untuk persarafan

somatik dan otonom

Kelebihan Persarafan Ganda

Persarafan simpatis dan parasimpatis sesungguhnya bekerja

bersamaan. Namun demikian, ada suatu kondisi yang memungkinkan simpatis

lebih dominan dari parasimpatis, atau sebaliknya. Keduanya bekerja dengan

suatu aktivitas parsial yang dinamakan tonus simpatis dan parasimpatis, atau

aktivitas tonus. Namun demikian, ada suatu situasi yang mampu memicu

persarafan yang satu menjadi lebih aktif dari yang lain.3

Persarafan Otonom Parasimpatis

Divisi parasimpatis, atau disebut divisi kraniosakral, berasal dari sistem

saraf pusat melalui saraf kranial III (okulomotor), VII (fasial), IX

(glosofaringeal), dan X (vagus). Selain berasal dari saraf kranial, saraf

parasimpatis juga berasal dari medulla spinalis bagian bawah, yakni melalui S2

dan S3 (atau S4). Hampir ¾ serabut parasimaptis berada bersama-sama

dengan saraf vagus (X), masuk ke daerah torakal dan abdominal untuk

mempersarafi organ visceral ini.2

Divisi parasimpatis yang berasal dari n.III keluar dan mempersarafi

sfingter pupil dan otot siliar mata, sementara yang berasal dari n.VII

mempersarafi kelenjar lakrimal, nasal, dan submandibular, n.IX mempersarafi

kelenjar parotis, serta n. X mempersarafi jantung, paru-paru, esophagus,

lambung, usus halus, hati, kantung empedu, pankreas, ginjal, bagian proksimal

colon, serta bagian atas ureter.2

Divisi parasimpatis memiliki ganglion yang berada dekat dengan

organ efektor, semisal ganglion siiar, sfenopalatina, submandibular, sublingual,

otik, ganglion-ganglion yang berada di organ efektor (misalnya untuk organ

jantung, otot bronkus, lambung, kantung empedu).4 Bagian dari S2 dan S3

keluar membentuk jalinan splankik pelvis, serta mempersarafi bagian rectum,

kandung kemih, ureter, dan alat kelamin wanita dan pria.1

Serabut preganglion parasimpatis melepaskan neurotransmitter

asetilkolin (ACh) yang ditangkap oleh reseptor kolinergik nikotinik badan sel

pascaganglion. Efek dari penangkapan ACh oleh reseptor nikotinik

menyebabkan pembukaan kanal ion nonspesifik, menyebabkan influx

terutama ion Na+. Setelah itu, serabut pascaganglion parasimpatis

menghasilan juga asetilkolin yang ditangkap oleh reseptor kolinergik

muskarinik yang terdapat di semua organ efektor parasimpatis. Penempelan

ACh dengan reseptor muskarinik mengaktifkan protein G, dan dapat

menginhibisi atau mengeksitasi organ efektor.3


Divisi parasimpatis cenderung mengatur organ efektor dalam

keadaan rest-and-digest, yakni ketika tubuh berada dalam keadaan tenang,

relaks, kondisi yang tidak mengancam, atau dalam keadaan “pembersihan dan

pemulihan tubuh” (general housekeeping).3 Lihat lampiran yang memaparkan

efek akibat aktivitas perangsangan parasimpatis yang dominan. Perhatikan

bahwa dengan menggunakan istilah “rest-and-digest”, kebanyakan efek

parasimpatis dapat dilogika dengan mudah, kecuali beberapa macam seperti

sekresi kelenjar salivaris yang menghasilkan saliva dengan jumlah yang banyak

namun cenderung encer.1

Gambar 3 – Persarafan parasimpatis

Persarafan Otonom Simpatis

Divisi simpatis, atau disebut juga divisi torakolumbal, berasal dari

sistem saraf pusat melalui segmen medulla spinalis T1 hingga L2.4 Dari segmen

T1 hingga T2 mempersarafi organ visceral di daerah leher, T3 hingga T6 menuju

daerah toraks, T7 hingga T11 menuju abdomen, dan T12 hingga L2 menuju ke

ekstremitas bawah.2 Saraf simpatis lebih rumit dibandingkan saraf

parasimpatis karena mempersarafi lebih banyak organ.1

Setelah meninggalkan medulla spinalis melalui akar ventral, serabut

preganglion melewati white ramus communicans, lalu masuk ke rantai

ganglion simpatik (sympathetic trunk ganglion). Karena letaknya dekat dengan

vertebrae, disebut juga dengan ganglia paravertebral. Selanjutnya, ada tiga

cabang, yakni: (1) bersinaps dengan neuron orde dua di ganglion yang sama; (2)

naik atau turun rantai ganglion simpatis dan bersinaps di sana; (3) tidak

bersinaps, hanya melewati rantai ganglion simpatis dan keluar bersinaps

dengan ganglion kolateral (ganglion pravertebra), yang secara khusus

disebut saraf splanknik . Ganglion kolateral ini terletak di daerah abdomen

dan pelvis dan tidak berpasangan seperti ganglia simpatis lain.

Serabut preganglion yang bersinaps di rantai ganglia simpatis

berlanjut dengan serabut pascaganglion yang masuk ke akar dorsal melalui

saraf spinal yang berkesesuaian melalui gray rami communicantes. Dari sini,

serabut pascaganglion meneruskan perjalanan untuk menuju organ efektor.

Sepanjang jalur serabut postanglion dapat mempersarafi pembuluh darah dan

otot polos sebelum tiba ke organ efektor akhir.3

Terdapat beberapa ganglion selain ganglion kolateral dan rantai

ganglion simpatis, di antaranya ganglion servikal superior yang berasal dari T1-

T4 yang naik untuk bersinaps di ganglion yang terletak di atas rantai ganglion

simpatis ini. Menginervasi pembuluh darah dan otot polos di bagian kepala,

otot dilator mata, lendir hidung dan kelenjar saliva, serta mengirimkan cabang

yang menginervasi jantung. Ganglion servikal merupaan ganglion yang


mempersarafi organ visceral di daerah toraks serta berasal dari T1 hingga T6.

Ada yang membentuk jalinan pleksus kardiak dan mempersarafi jantung,

beberapa lainnya mempersarafi kelenjar tiroid dan kulit. Ganglion kolateral

seperti ganglion seliak, mesentrik superior, mesentrik inferior dapat

ditemukan sebagai kelanjutan dari saraf splanknik yang tidak bersinaps di

rantai ganglion simpatis.

Gambar 4 – Persarafan simpatis

Serabut preganglion simpatis melepaskan neurotransmitter ACh yang

ditangkap oleh reseptor nikotinik yang berada di badan sel neuron

pascaganglion. Sementara itu kebanyakan serabut pascaganglion melepaskan

noradrenalin (atau norepinefrin) dan ditangkap oleh reseptor adrenergik.

Dikenal empat macam reseptor adrenergic untuk neurotransmitter ini, yakni3:

Jenis Reseptor

Afinitas neurotransmiter

Efektor Mekanisme aksi dan efek

α1 NE dari post simpatis; E dari medulla adrenal; NE>E

Hampir semua efektor persarafan simpatis

Mengaktifkan IP3/Ca2+; eksitatori

α2 NE>E Organ pencernaan Menghambat cAMP; Inhibitori

β1 NE~E Jantung Mengaktivasi cAMP; Eksitatori

β2 Hanya E Otot polos dari arteriol dan bronkiolus

Mengaktivasi cAMP; Inhibitori

Aktivasi reseptor α1 cenderung menghasilkan efek positif, semisal

konstriksi arteriol akibat peningkatan kontraksi otot di endotel. Aktivasi α2

justru menyebabkan respons inhibitori seperti pengurangan kontraksi otot

polos di sistem pencernaan. Stimulasi β1menimbulkan efek eksitatori di organ

utama yang dipersarafinya, yakni jantung, menyebabkan kontraksi dan denyut

yang meningkat. Sementara itu β2 menyebabkan pelebaran arteriol dan

saluran pernapasan akibat relaksasi otot polos di dinding saluran ini.

Beberapa serabut pascaganglion tidak menghasilkan NE, melainkan

menghasilkan asetilkolin. Serabut pascaganglion ini mempersarafi kelenjar

keringat.2

Fungsi dari saraf simpatis adalah untuk mempersiapkan diri dalam

keadaan darurat, merespons situasi yang tidak menyenangkan dan penuh

tekanan (stress), serta keadaan ancaman dari luar. Oleh karena itu, dengan

mduah efek dominansi simaptis adalah adanya keadaan fight-or-flight.

Dengan demikian, dapat dippeningkatan denyut jantung, tekanan darah,

pelebran pembuluh darah,erkirakaan apa

efek yang ditimbulkan akibat perangsangan simpatis, seperti peningkatan

denyut dan kekuatan kontraksi jantung, pemecahan glikogen, pelebaran


pembuluh darah, pelebaran pupil, berkeringat, dan penurunan sementara

fungsi sistem pencernaan dan perkemihan.1 Pengaruh aktivasi sistem saraf

simpatis terhadap kelenjar saliva adalah sekresi saliva yang kental dan kaya

akan lendir. Efek lengkap dapat dilihat di lembaran lampiran.

Medulla Adrenal

Ini adalah bagian dari kelenjar endokrin (selain medulla korteks) yang

merupakan modifikasi dari ganglion simpatis. Bukannya meneruskan menuju

serabut pascaganglion, medulla adrenal tidak memiliki serabut ini. Namun

demikian, jika distimulasi melalui serabut pascaganlion yang melepaskan ACh,

medulla adrenal menerimanya dengan reseptor kolinergik nikotinik, dan

melepaskan neurotransmitter yang sama dengan apa yang seharusnya

dilepaskan jika serabut pascaganglion masih ada, yakni golongan adrenergik.

80% pelepasan utama adalah epineprin (adrenalin), sisanya adalah

norepineprin (noradrenalin). Fungsi hormon ini adalah untuk meningkatan

aktivitas sistem persarafan simpatis.3

Kesimpulan

Pusat pengaturan keringat merupakan bagian dari sistem saraf

otonom dengan pusat yang lebih tinggi adalah hipotalamus.

Kepustakaan

1. Marieb EN. Hoehn K. Human anatomy & physiology: 7th ed. London: Benjamin

Cummings; 2006.

2. Guyton AC, Hall EJ. Textbook of medical physiology: 11th ed. Philadelphia: Elsevier Inc.;

2006.

3. Sherwood L. Human physiology: from cells to systems. 7th ed. Canada: Cengage

Learning; 2010. Illustrated Physiology

4. Mackenna BR. Callander R. Illustrated physiology. 6th ed. New York: Churchill

Livingstone; 1997.

LAMPIRAN - Efek Persangsangan Simpatis dan Parasimpatis

Organ Perangsangan Simpatis Perangsangan Parasimpatis Jantung denyut, kekuatan kontraksi

seluruh jantung (β1) denyut, kekuatan kontraksi atrium jantung

Hampir seluruh pembuluh darah

Konstriksi (α1) Dilatasi p.darah penis dan kiltoris

Paru-paru Dilatasi bronkiolus

sekresi mukus (α)

Konstriksi bronkiolus

sekresi mukus Saluran pencernaan

motilitas (α2, β2) Kontraksi sfinger (α1) – mencegah pengeluaran feses

motilitas Relaksasi sfinger – mengeluarkan feses

Kandung kemih Relaksasi (β2) Kontraksi (pengosongan) Mata Dilatasi pupil (kontraksi otot radial)

(α1) Konstriksi pupil (kontraksi otot sirkuler)

Penyimpanan glikogen di hati

Pemecahan glikogen (glikogenolisis) Tidak dipersarafi parasimpatis

Penyimpanan lemak di sel adipose

Pemecahan lipid (lipolisis) (β2 ) Tidak dipersarafi parasimpatis

Kelenjar eksokrin: Pankreas sekresi (α2) sekresi Keringat# sekresi kebanyakan kelenjar

keringat (α1, dan kebanyakan adalah kolinergik)

sekresi beberapa kelenjar keringat

Saliva saliva kental dan kaya akan lendir (α1)

saliva encer dan kaya akan enzim

Kelenjar endokrin: Medulla adrenal epinefrin dan norepinefrin

(kolinergik)

Tidak dipersarafi parasimpatis

Pankreas sekresi insulin, sekresi glucagon (α2)

sekresi insulin, sekresi glukagon

Genitalia Ejakulasi dan orgasme (pria) Orgasme (wanita) (α1)

Ereksi penis (pria) Ereksi klitoris (wanita)

Aktivitas otak kesadaran Tidak dipersarafi parasimpatis

Koagulasi darah Tidak dipersarafi parasimpatis

* Tanda dalam kurung menyatakan reseptor yang terlibat dalam efek yang bersangkutan

# Perangsangan parasimpatis dan simpatis kelenjar keringat dan kelenjar saliva tetap

meningkatkan sekresi, namun kualitas yang berbeda

Informasi lengkap dapat Anda peroleh di Guyton: Textbook of Medical Physiology.

Documents

31853749 Sistem Saraf Otonom