Faal Sel, Biofisika,Saraf Tepi Dan Otot Farmasi 2

  • View
    498

  • Download
    1

Embed Size (px)

Text of Faal Sel, Biofisika,Saraf Tepi Dan Otot Farmasi 2

Episode 2Hawin Nurdiana

TOPIK MATERII. Sistem syaraf syaraf pusat dan syaraf syaraf perifer II. Sel syaraf sebagi sel eksitabel = sel peka rangsango o o o o o o Struktur syaraf tepi dan sel syaraf Definisi eksitabel Ciri sel eksitabel Membran potensial istirahat Sodium potasium pump Potensial difusi Aksi potensial dan hukum all or Nane

Sistem SyarafTerdiri dari : Syaraf Pusat : otak dan medula spinalis Syaraf tepi ( perifer ) : Syaraf motorik dan sensorik Syaraf otonom Syaraf tepi ( perifer ) Dari Cranium : 12 pasang nervus cranialis Dari medulla spinalis : nerves spinalis Untuk Ekstrimitas atas : Pleksus brakialis Untuk Ekstrimitas bawah : lumbo sakralis Nerve spinalis : Rami ventralis, sifat motorik, dari pusat menuju otot ( descenden ). Rami dorsalis sifat sensorik dari perifer menuju ke pusat ( ascenden )

SEL SYARAF DAN OTOT SEBAGAI SEL EKSITABEL ( PEKA RANGSANG )DEFINISI

: sel yang mampu menghantarkan impuls elektro kimia ( aksi potensial ) sepanjang permukaan membrannya. Contoh : - Sel syaraf - Sel otot skelet, sel otot jantung, sel otot polos - Sel kelenjar , sel bersilia , macrophage. Sel exitable yang mampu membangkitkan aksi potensial secara terus menerus (automatik) disebut sel / jaringan pace maker,contoh sel sino-atrial node ( SA NODE )/ AV node yang ada di jantung, sel sel otot-otot polos di saluran pencernaan, sel-sel pusat pernafasan dorsal.

Keadaan istirahat sel eksitabel disebut Potesial Membran Istirahat ( PMI ) atau Resting Membran Potencial ( RMP ) PMI = - 90 mV

Potensial sebelah dalam membran lebih negatif 90 mv dibanding luar Saraf Motorik: - 90 mv Saraf cranial: - 60 mv Sel otot skelet : - 90 mv Otot jantung: -80 s.d -90 mv Jaringan pace maker: membran potensialnya berubah terus menerus.

Teori timbulnya potensial membran istirahat 1. Transport aktif (sodium potasium pump) beda konsentrasi ionion (Na+ dan K+) trans membran 2. Difusi akibat adanya beda konsentrasi ion-ion trans membran 3. Dalam intra sel terdapat ion-ion negatif yang tidak dapat berdifusi seperti: phosphat, sulfat, protein, asam amino.

I. Adanya sodium potasium pump pada membran sel.Merupakan suatu sistem transport aktif (memerlukan ATP), senantiasa memompa ion Na+ keluar dan ion K+ ke dalam sel (3 ion Na+ keluar untuk setiap 2 ion K+ kedalam) Akibat : - konsentrasi Natrium diluar membran lebih besar (142 m eq) dibanding sebelah dalam (14 meq) - konsentrasi ion K+ (Kalium potasium) disebelah dalam membran lebih besar (140 meq) dibanding sebelah luar (4 meq) - menyebabkan beda konsentrasi ion Natrium dan Kalium Trans Membran. - dihambat oleh quabain dan glikosida

II. Beda konsentrasi ion-ion Natrium dan Kalium Transmembran menyebabkan Difusi ion bermuatan listrik.Potensial Difusi adalah:Potensial elektrik yang disebabkan proses difusi ion-ion yang bermuatan listrik. Potensial difusi ini disebut juga Potesial Keseimbangan karena perbedaan konsentrasi tersebut dipertahankan selama keadaan membran istirahat. Diukur dengan alat Osiloskokop sinar katoda. Besarnya Potensial Difusi dapat diukur dengan persamaan/rumus NersntKonsentrasi ion dalam membran EMF (NERNST Potencial) = - 61 log Konsentrasi ion diluar membran

Ion

Cl- permeabilitasnya jauh lebih besar dari ion K maupun Na. potensial keseimbangan sama dengan PMI Pada ion Cl- tidak ditemukan mekanisme lain selain difusi (pasif) Potensial difusi /potensial keseimbangan oleh bermacammacam ion dihitung dengan rumus Goldman dimana: = - 61 log C 1 iP 1 C 2 iP 2 A 3 oP 3 A 4 oP 4 C 1 oP 1 C 2 oP 2 A 3 iP 3 A 4 iP 4C1 dan

Besarnya potensial keseimbangan ion-ion pada sel otot mamalia

Konsentrasi mEq/l

Ion

Di dalam13 13,8 3

Di luar

Potensial kesembangan +65 mv -95 mv -90 mv

Na+ K+ Cl+

110 2,5 90

C2: konsentrasi kation 1 dan konsentrasi kation 2 A3 dan A4: konsentrasi anion 3 dan konsentrasi anion 4 i: intrasel, o: ekstra sel P1, P2, P3, P4: permeabilitas kation 1,kation 2 dan Anion 3, anion4

PMI sel otot = -90 mv

POTENSIAL AKSI SYARAFReaksi sel eksitabel bila dirangsang: Bila rangsangan menyebabkan penurunan potensial membran >15 mV , kemudian rangsangan dihentikan, maka potensial membran tidak akan kembali lagi ke PMI, tetapi akan turun terus dengan drastis sampai 0 mV ( nonpolarisasi) bahkan kadang-kadang sampai terlanjur positif (overshoot). Sesudah itu barulah kembali ke PMI ( repolarisasi). Peristiwa ini disebut POTENSIAL AKSI

TITIK BAKAR atau "FIRING LEVEL adalah titik dimana mulai timbul potensial aksi.

NILAI AMBANG atauTRESHOLD adalah besarnya rangsangan minimal yang dapat menimbulkan potensial aksi atau minimal yang dapat menurunkan potensial membran sel eksitabel sampai titik bakar.

Gambar Aksi Potensial Keterangan gambar mV TE: triggering event (rangsang diberikan) +35mV AB: periode laten 0 BC: Depolarisasi pelan mV (slow depolarisasi) CD: Deporarisasi cepat (spike depolarisasi) DG: Repolarisasi GH: Hiperpolarisasi (positive after potential) -90mV IYK: Osilasi XDY: over shoot FG: Negatif after potential

1. 2. 3. 4.

Macam Rangsangan : Rangsangan mekanis Thermis Rangsangan listrik arus anode atau katode Rangsangan kimia: basa/asam, hormon-hormon seperti acetylcholine, adrenalin

Dinamika ion-ion pada potensial aksi : Penurunan potensial aksi membran permeabilitas membran terhadap Na meningkat (dapat mencapai beberapa ribu kali) influx Na yang sangat deras potensial membran menjadi nol (nonpolarisasi), bahkan dapat terlanjur (overshoot) menjadi positif (potensial terbalik = reversal potencial). Influx yang deras ini hanya terjadi beberapa saat ( 1 milidetik) karena permeabilitas Na kembali normal, di samping itu juga gradien konsentrasi Na di dalam dan di luar sel menjadi sangat kecil

Pada saat Permeabilitas Na mulai turun Permeabilitas K yang mulai naik (sampai 50 kali) eflux Kalium. Potensial membran akan kembali akibat dari eflux kalium. Peristiwa ini disebut repolarisasi.

Pada akhir repolarisasi, eflux ion K menjadi lambat dan disebut "After Depolorization" atau `Negative After Potential".hal ini diduga karena Permeabilitas K sudah mulai menurun dan juga karena gradien konsentrasi ion K di dalam dan diluar membran menjadi rendah.

Sesudah proses repolarisasi tercapai maka potensial membran kembali seperti PMI. Akan tetapi komposisi ion belum, karena komposisi ion menjadi terbalik. Pada fase ini sodium potassium pump akan bekerja mengembalikan komposisi ion-ion dengan memompa Kalium ke dalam dan ion Natrium keluar. Kemampuan daya pompa terhadap Natrium lebih besar dibandingkan terhadap Kalium, sehingga mula-mula potensial membran sedikit Iebih besar dari PMI dan disebut"AFTER HIPERPOLARIZATION atau POSITIVE AFTER POTENTIAL.

Kadang-kadang teriadi "OSCILLATION (gelombang) karena aktivitas dari sodium potassium pump yang tidak sekaligus dapat mengembalikan ke membran PMI.

Bifasik bila 1. Kedua elektrode diletakkan di luar sel 2. Kedua elektrode diletakkan di dalam sel Monofasik bila satu elektrode diletakkan di dalam sel dan satunya di luar sel.mv +35m w 0

Gambar osciloskop sinar katode untuk pencatatan potensial aksi

-9-90mw

Kurva intensitas dan waktu (Strength duration curve) 1. rangsangan merupakan fungsi dari intensitas dan waktu 2. grafik intensitas dan waktu

Garis Threshold

Rheobase : rangsangan terkecil yang masih dapat mencapai threshold Utilization time : waktu rangsangan sebesar rheobase untuk mencapai threshold ) Chronaxy : waktu yang diperlukan rangsangan sebesar 2 x rheobase mencapai threshod Garis threshod merupakan fungsi dari intensitas dan waktu.

Kepekaan1.

( Eksitabilitas )

Kepekaan berbanding terbalik dengan nilai ambang ( kepekaan nilai ambang ) 2. Selama potensial aksi terjadi perubahan kepekaan : a. Periode refrakter absolut : sel eksitabel tidak dapat dirangsang sama sekali. Mulai awal depolarisasi sampai 1/3 akhir repolarisasi b. Periode refrakter relatif : sel eksitabel masih dapat dirangsang, tapi perlu lebih besar dari normal ( selama hiperpolarisasi ) c. Kepekaan naik : pada fase negatif after potencial d. Kepekaan turun : pada fase positive after potencial

Hukum All or None :Potensial mengikuti hukum All or none. Artinya selama besarnya rangsangan sama atau lebih besar dari nilai ambang dan kondisinya sama, maka besarnya potensial aksi untuk tiap sel eksitabel sama besarnya dan tidak tergantung oleh besarnya rangsangan

Sumasi :

Rangsangan tunggal yang subthreshold dapat mencapai threshod bila ; a. Merangsang berulang-ulang dg rangsangan tunggal. Ini disebut sumasi temporal. b. Beberapa rangsangan tunggal yang subthreshold dilakukan bersama-sama dan ini disebut sumasi spasial

Akomodasi :Rangsangan subthreshold yang dinaikkan perlahan-lahan dapat menyebabkan sel eksitabel tidak memberikan reaksi meskipun angka threshold dicapai karena sudah mengadakan adaptasi. Peristiwa ini disebut akomodasi

Pada vertebrata sebagian besar syaraf bersarung myelin dan sebagian kecil tidak, Struktur syaraf tepi :

SYARAF PERIFER

Potongan saraf tepi (saraf perifer)

Kumpulan nerve bundle ( fasiculus ) yang dibungkus epinerium Setiap fasiculus dibungkus jaringan ikat perineurium, tiap fasiculus mengandung beberapa serabut syaraf ( akson ) sensorik dan motorik yang masing-masing dibungkus endoneurium Akson motorik berakhir pada otot rangka, sedang akson sensorik pangkalnya berupa organ sensorik. Selubung myelin berbentuk lipatan membran sel Schwan yang berlapis-lapis, bahannya dari lemak Sphyngomyelin dan bersifat isolator terhadap listrik. Tiap jarak 1 mm, selubung ini akan menipis/hilang dan titik ini disebut nodus ranvier yang sifatnya konduktor listrik.

Sebuah serabut saraf motorik yang bermielin

Potongan Akson tidak bermielinPot