Nervous system

M.AzhariM.Azhari

Introduction

Physiology is the study of the functions of the body, or how the body works

Level of organization in the bodyvarious atoms and molecules make up the bodyp y

-Cellular level-Tissue level-Organ levelOrgan level

-Body system level-Organism level

HOMEOSTASIShomo & statishomo & statis

Body systems maintain homeostasis, adynamic steady state in the internalBody systems maintain homeostasis, adynamic steady state in the internal environment. (Sherwood L)

keadaan yang konstan dari cairan ekstra selular yang dipertahankan oleh Fi i l i k l k d t d l d t b f i dproses Fisiologis yang kompleks dan terpadu, agar sel dapat berfungsi dengan

optimal . (Cannon W B)

Control systemy

Sistem saraf, bersama sistem endokrin kompleks & terpadumengatur fungsi tubuh keadaan yang fisiologis.mengatur fungsi tubuh keadaan yang fisiologis.

► Sistem saraf mengatur kegiatan tubuh secara cepat, seperti:-Kontraksi otot, postural,berpikir dan judgement.Kontraksi otot, postural,berpikir dan judgement.-Pengaturan organ viseral, instinctive dan tingkah laku-Sensorik organ, refleks, proprioseptik, cardiovascular and fluid system.-Pengaturan sekresi kelenjar endokrin metabolik tubuh tumbuh kembang.

Gbr . Susunan saraf

Susunan syaraf pusat

▪ otak ( brain ) → 3 pounds.100 miliar neuron & 1triliun100 miliar neuron & 1triliun

sel pendukung ( glia ).

▪ spinal cord, panjang 43-45 cm.berat : 35-40 gr.

Susunan syaraf perifer

▪ susunan syaraf somatik.i i f i d i f if ( ff t )menerima informasi dari syaraf perifer ( afferent )

kesusunan syaraf pusat dan diproyeksikan (efferent) ketarget organ (otot rangka).

▪ susunan syaraf otonom.- simpatis- para simpatis & enteric n system- para simpatis & enteric n. system.

Fungsi susunan syaraf perifer

1. Sensory ( afferent ) L. ad, toward + ferre, to bring: membawa informasi ke Se so y ( e e ) . ad, towa d e e, o b g: e b w o s esusunan syaraf pusat dari reseptor.

2. Motor (efferent ) L. ad, ex, away from or motor : membawa informasi dari susunan syaraf pusat ke otot rangka.susunan syaraf pusat ke otot rangka.

3. Syaraf kranial : menghubungkan antara otak dgn sistim-sistim diperifer.

S f i l h b k i l d d i ti i ti di if4. Syaraf spinal : menghubungkan spinal cord dgn sistim-sistim diperifer.

5. Somatic : menghubungkan kulit atau otot dgn susunan syaraf pusat.

6. Visceral : menghubungkan organ dalam dgn susunan syaraf pusat.

7. Interneuron association neuron, conector neuron L. ad, nuntius, messenger: terletak antara CNS dan peripheral nervous system membawamessenger: terletak antara CNS dan peripheral nervous system membawa impuls dari sensorik neuron ke motor neuron

Korteks serebral

Berasal dari bahasa Latin " bark “ ( of a tree )Tebalnya 2 – 6 mm.Terdiri dari 2 ( dua ) bahagian yaitu hemisphere Kiri & kanan yang dihubungkan oleh: corpus callosum.Nama lain korteks serebral encephalon Gr. Ad, en + kephale, headTerdiri dari 4(empat) lobus (lobes) bisa dilihat pada gbr berikutTerdiri dari 4(empat) lobus (lobes), bisa dilihat pada gbr berikut.

Brain lobes

Fungsi umum lobus (lobes):Fungsi umum lobus (lobes):

Frontal lobe (lobus frontalis)b bi t i k b fiki d k tberbicara, motoris, merencanakan, berfikir dan keputusan

Temporal lobe (lobus temporalis)Proses pendengaran, bahasa, memori, emosi, instinctive

Parietal lobe (lobus parietalis)Parietal lobe (lobus parietalis)Proses sensori (body sensations)

O i it l l b (l b i it li )Occipital lobe (lobus occipitalis)Proses penglihatan (vision) dan interpretasi penglihatan

Representasi sensasi dicerebral cortex :

D t k ik 2 it i i t h ( t) d tiDengan teknik 2 positron emission tomography (pet) dan magnetic resonance imaging ( MRI ) berbagai fungsi cerebral cortex dapat diketahui, spt pemetaan bagian2 central cortex yang terlibat fungsi sensasi ( sensory receiving areas ).( y g )Dari nukleus 2 sensory spesifik di thalamus, neuron – neuron ygmembawa informasi sensasi proyeksi secara specifik kedua area sensasi somatik dicerebral cortex yaitu :- Area sensasi somatik I ( S I ) dipostcentral gyrus.- Area sensasi somatik II didinding fissura silvii. SI juga proyeksi ke S II.

S. I sesuai degan area-area Brodmann 1,2 dan 3.Organisasi topografis (spatial organization) dari serabut – serabut syaraf yg berasal dari berbagai bagian tubuh spt tungkai dan pahasyaraf yg berasal dari berbagai bagian tubuh spt tungkai dan pahadibagian puncak dan kepala dikaki gyrus (lihat gbr homonkulus).Luas daerah representasi (cortikal receiving areas) juga sebanding dgn jumlah reseptor didaerah itu . Luas daerah representasi punggung danjumlah reseptor didaerah itu . Luas daerah representasi punggung danbagian belakang di postcentral gyrus adalah kecil manakala luas daerah representasi (cortical receiving areas) dari sensasi dijari tangan dan bagian mulut yang berhubungan dgn berbicara adalah besar.g y g g g

Hal ini ditunjukkan pada gbr. berikut.

Gbr. Cortical receiving area

Gbr. homonkulus

Fungsi area 1,2 dan 3 = S I :

Stimulasi pada SI, titik demi titik pada SI, sensasi di proyeksikan ke permukaan tubuh yg sesuai ( lokalisasi yg jelas ).Sensasi kebas – kebas , perasaan dicucuk. Dengan elektroda perangsang yg lebih halus bisa diperoleh sensasi murni dari sentuhan , panas dingin dan sakit , sensasi pergerakan.

Sel – sel didalam gyrus postcentralis tersusun dalam kolom vertikal.Sel – sel pada kolom tertentu semuanya diaktivasi.Serabut afferen yg berasal dari bagian tubuh tertentu dan semua sel-sel memberikan respon pada modalitas sensorik yg sama.

Lokasi S II ( area sensasi somatik II ) didinding atas fissura sylvii.Kepala direpresentasikan pd ujung inferior dari gyrus postcentralis dan kaki pd bagian bawah fissura sylvii. Representasi bagian bagian tubuh tdk serupa jelasnyabagian bawah fissura sylvii. Representasi bagian bagian tubuh tdk serupa jelasnyaspt di S I ( gyrus postcentralis ).Pengaruh lesi cerebral cortex :Ablasi S I pada binatang percobaan menimbulkan :a. Defisit sensasi posisi dan kemampuan diskriminasi ukuran dan bentuk.b. Defisit proses sensorik di S II.Ablasi S II: defisit dalam proses belajar yg berhubungan diskriminasi sentuhan dan t ktekanan. Tapi tidak berpengaruh pd proses data sensorik di S I.

Proses sensorik di S I diikuti proses sensorik di S II .

Pada binatang percobaan dan manusia lesi cerebral cortex tidak meng

hilangkan sensasi somatik:

P i i d thi h l li b k t h- Propriosepsi dan seething halus paling banyak terpengaruh.

-Sensasi suhu sedikit terpengaruh, sakit paling sedikit terpengaruh

Pada masa recovery : sensasi pertama baik diikuti suhu danPada masa recovery : sensasi pertama baik, diikuti suhu dan

akhirnya propriosepsi dan sentuhan halus.

Proses sensorik ( sensory processing ) menghasilkan data sensorik, hal ini terjadi disusunan syaraf pusat ( CNS ) misalnya data sensorikini terjadi disusunan syaraf pusat ( CNS ), misalnya data sensoriksederhana :

-Sentuhan lemah, sedang dan kuat.

-Permukaan licin atau kasar.

-Lokalisasi dimana.

Data sensorik kompleks :

-bentuk bulat, lonjong, dst.

k l b d-keras, lembut, dst.

ditambah pengalaman memberikan “ identifikasi “.

Abl i 5 7 ( i i d i 1 2 d 3 )Ablasi area 5-7 ( area assosiasi dari area 1,2 dan3 ) menimbulkan abnormalitas yang kompleks dari orientasi ruang pd bagian tubuh yg kontra lateral.

Area 1,2 dan3 ( S I = gyrus postcentralis ) mempunyai pro –

yeksi ( hubungan syaraf ) dengan :yeksi ( hubungan syaraf ) dengan :

a.S II = area somatik II.

b Area 5 7b.Area 5-7.

Sensasi sentuhan.

Reseptors : cepat beradaptasi Meissner’s corpuscle.Pacinian CorpusclePacinian Corpuscle.

lambat beradaptasi Merkel disk.Ruffini’s ends.

S b t f lili i f li l b t i f iSerabut syaraf yg mengelilingi folicle rambut, informasi sen -tuhan disalurkan ke SSP melaluiserabut syaraf gol.c.( tidak berselaput mielin ). Lintasan syarafnya adalah sistim Lemniscusdan anterolateral.

Sensasi vibrasi dan propriosepsi berkurang, ambang atau threshold naik.

Lesi pada daerah columna dorsalis :

-Jlh area yg peka sentuhan dikulit berkurang.-Lokalisasi terganggu.lesi pada daerah tractus spinothalamicus anterior :-Defisit sensasi sentuhan sedikit.-Gangguan lokalisasi sedikit.Propriosepsi:

i f i i i di i ik d i i l dinformasi propriosepsi ditransmisikan dari spinal cord: a. menuju thalamus melalui lemniscus medialis.

Dari thalamus ke cerebral cortex ( area 1,2 dan 3 = S I).

Dan dari S I proyeksi ke S II dan area 5-7.p yb. Menuju thalamus melalui sistem anterolateral ke S I, dst.

informasi a dan b mencapai kesadaran.M j b ll l l i t t i b ll ic. Menuju cerebellum melalui tractus spino cerebellaris an-terior dan posterior informasi ini tdk mencapai kesadaran.

Reseptor :- Pacinian corpuscles, ujung – ujung syaraf, golgip p , j g j g y , g gtendon organ didalam dan sekitar persendian.

- reseptor sentuh dikulit.i d l t t ( l i dl )- spindel otot ( muscle spindle ).

Informasi ini diproses di cerebral cortex memberikan gambaran lengkap dari posisi tubuh diruangan ( body image ).g p p g ( y g )

sensasi suhu.reseptor suhu panas: ujung serabut syaraf gol. C. responsp p j g y g p

pd suhu 30 0 – 45 0 C.reseptor suhu dingin: ujung serabut syaraf A delta &

serabut syaraf gol.C. responsy g ppd suhu 10 0 – 38 0 C.

lintasan syaraf untuk informasi suhu: tractus spino tha-limikus ke gyrus postcentralis.gy p

Area – area motorik di cerebral cortex :

Jika pada stimulasi listrik memberikan pergerakan / kontraksi otot skelet maka daerah itu disebut area motorik.Dgn cara seperti itu diketahui berbagai daerah motorik di cerebral cortex sebagai berikut :sebagai berikut :a. Gyrus precentralis ( area 4 = M I ).gambar berikut menunjukan aspek medial dan lateral dari cerebral cortexdimana area 4 dan area motorik lainnya dapat dilihat.dimana area 4 dan area motorik lainnya dapat dilihat.

Gbr. area motorik.

Jika gambar berbagai bagian tubuh dipetakan pada potongan korona dari gyrus precentralis akan diperoleh homunculus motoric.

Tungkai / kaki direpresentasikan dipuncak gyrus dan muka di bagian bawah.

Bagian – bagian tubuh sebelah kiri digerakan oleh area 4 sebelah kanan kecuali daerah muka yg representasinya bilateral. Pergerakan halus / pelik ( jari tangan,

i ik k li i dll ) t i di 4 lmimik, vokalisasi dll ) representasinya di area 4 luas.

b.Area motorik supplementer, pd bagian medial dari hemisphere diatas sulcus cingulum. Area ini proyeksi ke area 4. bersama area 4 berperan pd pergerakan g p y p p p gpelik dan perencanaan.

c.Cortex premotorik ( area 6 ) proyeksi ke area 4 dan batang otak yg berhubungan dgn postur, fungsinya tidak begitu jelas.dgn postur, fungsinya tidak begitu jelas.

d.Lobus parietalis posterior ( area 5-7 ) proyeksi area premotorik .Lesi area sensorik somatik akan menimbulkan gangguan pergerakan ( urutan

k )pergerakan ).

Peranan tractus corticospinalis pada manusia :

Inisiasi pergerakan halus ( fine / skilled voluntary movement ).Lesi tractus corticospinalis lateralis : hilang kesanggupan meme gang benda diantara 2 ( dua ) jari – jari tangan ( hilang kontrol otot - otot distal ).Lesi tractus corticospinalis anterior : gangguan keseimbangan,p g gg g ,berjalan, memanjat.

Sistem koordinasi pergerakan ( oleh cerebellum )Sistem koordinasi pergerakan ( oleh cerebellum ).

1.Cerebellum dihubungkan dgn batang otak ( lihat gambar berikut )a brachium conjunctivum ( superior peduncle )a. brachium conjunctivum ( superior peduncle )b. brachium pontis ( middle peduncle )c. corpus restiforme ( inferior peduncle )

2 Pembagian anatomis ( lihat pada gbr berikut )2. Pembagian anatomis ( lihat pada gbr berikut. )

a. Lobus anterior.b.Lobus posterior.pc.Lobus flocculo nodularis.

Gbr.cerebellum

3. Pembagian fungsional (lihat gbr).

a. Vestibulocerebellum = lobus flocculonodularis.h b d t tib l t k k i bhubungan dgn aparat vestibuler untuk keseimbangan.vestibulo ocular reflex ( v. o. r ).

b. Spinocerebellum ( vermis + Intermediate ).b. Spinocerebellum ( vermis Intermediate ).- menerima informasi propriosepsi.- menerima copy rencana pergerakan motorik dan membanding –kan rencana pergerakan dan pergerakan yg sedang berlang –s ng s at koordinasisung, suatu koordinasi.

- hubungan vermis ke batang otak untuk kontrol otot –otot axial.- hubungan intermediate dgn batang otak untuk kontrol otot – otot distal.

c Neocerebellum = cerebrocerebellum:c. Neocerebellum cerebrocerebellum:

Hubungan timbal balik dgn cerebral cortex ( cortex motorik ) untuk pe-Rencanaan / program pergerakan yg disengaja dan bertujuan ( fine / skillled movements ).4. Organisasi didalam cerebellum.

pada gbr. Selanjutnya, menunjukan hubungan syaraf didalam pada gb . Se a jut ya, e u ju a ubu ga sya a d da acerebellum.ada 2 masukan serabut afferen yg utama kecerebellum:a. masukan serabut “ climbing “yg berasal dari nukleus olivari infe-a. masukan serabut climbing yg berasal dari nukleus olivari infe

rior yg menerima masukan informasi propriosepsi dari seluruh –tubuh, berakhir pada dendrit dari sel Purkinje dan pengaruhnyaadalah exitasi yg kuatadalah exitasi yg kuat.

b. Masukan serabut afferen ( mossy fibres ) membawa informasi pro-priosepsi dari tubuh + masukan dari cerebral cortexpriosepsi dari tubuh + masukan dari cerebral cortex.

Masukan dari serabut mossy ini adalah exitasi yg lemah pd banyak Sel – sel Purkinje melalui sel granul ( granul cells ). Pada gilirannya Sel – sel Purkinje ini menginhibisi sel – sel didalam deep nuclei ( nu Kleus – nukleus dibagian dalam yg terdiri dari nukleus dentatus, nu Kleus globosus, nukleus emboliformes dan nukleus fastigeus )

Gbr.hubungan saraf dalam cerebellum.

5. Lesi cerebellum ( Vermis ).H i b ll t i i b lk i il t lHemicerebellectomi menimbulkan gangguan ipsilateral :

hypotoni.Ataxia : - jalan spt org mabuk.

gagap bicara ( scanning speech )- gagap bicara ( scanning speech ).- dysmetria ( past pointing ).- intention tremor ( tremor pd waktu bergerak ).- rebound phenomena ( tidak dapat menghentikan pergerakan dgnrebound phenomena ( tidak dapat menghentikan pergerakan dgnsegera ).

- adiadochokinesia ( tdk dapat melakukan pergerakan yg berten –tangan dgn cepat, mis : - extensi – flexi.g g p ,

- pronasi – supinasi, dll.- decomposition of movement.

PENGATURAN SIKAP TUBUH DAN PERGERAKAN

( Control of posture and movement ).Kegiatan / aktifitas neuron – neuron motorik spinal di cornu anterior danKegiatan / aktifitas neuron – neuron motorik spinal di cornu anterior danneuron – neuron motorik di nukleus – nukleus syaraf otak (cranial nerve) III, IV, V, VI, VII, IX, X, XI, dan XII dipengaruhi oleh aktifitas centrayg lebih tinggi yg berada di cerebral cortex, cerebellum, mesencephalon, yg gg yg , , p ,medulla oblongata dan spinal cord. Aktifitas ini yg mempengaruhi ( tonus / kontraksi ) otot skelet dan seterusnya menentukan sikap tubuhdan pergerakan.Pengaruh ini :a.Sebagian langsung pd neuron motorik.b.Sebagian lagi melalui interneuron.

S b i l l i i ffc.Sebagian melalui sistem efferen gamma.

Masukan – masukan pd neuron motorik menyelenggarakan 3 fungsi utama

a.Pergerakan yg disengaja dan bertujuan ( fine voluntary movement )fungsi ini diselenggarakan oleh sistem corticospinalis dan sistem cortico bulbaris.

b P i ik t b h ( t ) k b ik dil k k l hb.Penyesuaian sikap tubuh ( posture ) supaya pegerakan baik dilakukan olehsistem regulasi postur.

c.Pergerakan persis dan terkoordinasi cerebellum.

Perencanaan dan pelaksanaan pergerakan dapat dilihat pada Gbr berikut.

Gbr. 12.1.G

a. Perencanaan pergerakanIde pergerakan dihasilkan diarea associasi cerebral cortexIde pergerakan, dihasilkan diarea associasi cerebral cortex.Informasi / perintah dikirim serentak ke premotor / motor cortex, gangliabasalis ( basal ganglia ) dan neocerebellum ( lateral ). Hubungan timbal balik ( dua arah ) antara premotor / motor cortex dan ganglia basalis / neocerebellum( dua arah ) antara premotor / motor cortex dan ganglia basalis / neocerebellum terjadi untuk menetapkan perintah.

b Pelaksana pergerakanb. Pelaksana pergerakanperintah dikirim oleh premotor / motor cortex serentak ke neuron motorik spinal / homolog dan spinocerebellum untuk menggerakan otot skelet . Dijumpai hubungan dua arah antara spinocerebellum dan pergerakan sertaDijumpai hubungan dua arah antara spinocerebellum dan pergerakan serta antara premotor / motor cortex dan pergerakan.

P k t j di b ik b h k ik d iPergerakan yg terjadi memberikan perobahan masukan sensorik dariotot, tendon, persendian dan kulit dikirim ke premotor / motor cortex

dan spinocerebellum.pSpinocerebellum proyeksi ke batang otak dan dari batang otak mem-Pengaruhi pergerakan ( postur dan koordinasi pergerakan ).Proyeksi kebatang otak ke neuron motorik spinal melalui :y g p- Tractus rubro spinalis- Tractus reticulo spinalis- Tractus tecto spinalis- Tractus vestibulo spinalis.Encephalisasi :Peran cerebral cortex relatif besar pada berbagai fungsi SSP.Misal pada manusia , untuk memperoleh gambaran yg lebih jelas tentangfungsi motorik SSP manusia lebih berguna dilakukan :

-Observasi pathologis / klinis-percobaan laboratorium dari primata, diutamakan pengaturan 0tot-ototDistal: - otot – otot badan ( trunk )( )

- otot – otot bagian proximal dari anggota gerak.Otot – otot ini terutama berfungsi untuk postur / penyesuaian postur.Otot – otot distal terdiri dari : otot – otot bagian distal dari anggota gerak.

Otot – otot bagian distal berfungsi untuk pergerakan yg disengaja dan Bertujuan ( fine skilled voluntary movements )1 Si t ti i li d ti b lb i1.Sistem corticospinalis dan corticobulbaris.

a. tractus corticospinalis anterior / ventralis dan tractus tectospinalis, tractus reticulospinalis, tractus vestibulospinalis, mengatur otot otot axial ( postur dan pergerakan kasar )otot – otot axial ( postur dan pergerakan kasar ).

b T i i li l li d b i lib. Tractus corticospinalis lateralis dan tractus rubrospinalis mengatur

otot –otot distal ( fine / skilled voluntary movements ).Sistem corticospinalis dan corticobulbaris ini ditunjukkan pada Gbr S ste co t cosp a s da co t cobu ba s d tu ju a pada GbBerikutnya.

Area – area motorik di cerebral cortex :

Jika pada stimulasi listrik memberikan pergerakan / kontraksi otot p p gskelet maka daerah itu disebut area motorik.Dgn cara seperti itu diketahui berbagai daerah motorik di cerebral cortex sebagai berikut :G li ( 4 M I )Gyrus precentralis ( area 4 = M I ).gambar berikut menunjukan aspek medial dan lateral dari cerebralcortex dimana area 4 dan area motorik lainnya dapat dilihat.

Gbr.area motorik.

Jika gambar berbagai bagian tubuh dipetakan pada potongan koronaJika gambar berbagai bagian tubuh dipetakan pada potongan koronadari gyrus precentralis akan diperoleh homunculus motorik.

Hal ini bisa dilihat pada gbr berikutHal ini bisa dilihat pada gbr berikut.

Homokulus motorik

Tungkai / kaki direpresentasikan dipuncak gyrus dan muka di bagian bawah.

Bagian – bagian tubuh sebelah kiri digerakan oleh area 4 sebelah kananBagian bagian tubuh sebelah kiri digerakan oleh area 4 sebelah kanankecuali daerah muka yg representasinya bilateral. Pergerakan halus / pelik ( jari tangan, mimik, vokalisasi dll ) representasinya di area 4yang luas.

b. Area motorik supplementer, pd bagian medial dari hemisphere dia tassulcus cingulum. Area ini proyeksi ke area 4. bersama area 4 berperanpd pergerakan pelik dan perencanaanpd pergerakan pelik dan perencanaan.

C.Cortex premotorik ( area 6 ) proyeksi ke area 4 dan batang otak yg berhubungan dgn postur, fungsinya tidak begitu jelas.

d Lobus parietalis posterior ( area 5 7 ) proyeksi area premod. Lobus parietalis posterior ( area 5- 7 ) proyeksi area premo-torik. Lesi area sensorik somatik akan menimbulkan gangguan –pergerakan ( urutan pergerakan ).

Peranan tractus corticospinalis pada manusia :

Inisiasi pergerakan halus ( fine / skilled voluntary movement ).Lesi tractus corticospinalis lateralis : hilang kesanggupan meme gang benda diantara 2 ( dua ) jari – jari tangan ( hilang kontrol otot -g g ( ) j j g ( gotot distal ).Lesi tractus corticospinalis anterior : gangguan keseimbangan,berjalan, memanjat.

2. Sistem-sistem regulasi postur (poture regulating systems).

Mekanik – mekanik regulasi postur diintegrasikan pd berbagai tinggkatan :a.Spinal cord ( medulla spinalis ).b.Batang otak ( brain stem ).c.Cerbral cortex.Postur normal : berdiri tegak.g

kepala keatas.tungkai / lengan kebawah.setimbangsetimbang.

Manusia bekerja ( voluntary activity ) memerlukan latar belakang posturyg stabil. Diperlukan penyesuaian postur melalui reflex postur statis K t k i t t t d fl t h i ( di i dKontraksi otot terus menerus dan reflex postur phasic ( dinamic, dan transient / sebentar + pergerakan sebentar ).

Penyesuaian postur ini melibatkan tractus – tractus motorik spt :

Tractus tectospinalis, tractus reticulospinalis, tractus vestibulospinalis,dll, dan variasi pd ambang perangsangan “ refleks regang “ yg dipe -N hi l hNgaruhi oleh :

Excitabilitas neuron motorik.Perobahan letupan / kegiatan efferen gamma.Integrasi motorik terjadi pd berbagai tingkatan ( level ) spt dapat dilihat pada tabel . berikut.

Integrasi spinal.

Transeksi as neural ( neural axis ) pada spinal cord ( medulla spinalis )spinal shock :

- Semua reflex spinal hilang.Se ua e e sp a a g.- Potensial membran istirahat dari neuron motorik spinal naik 2 – 6 mv.- Berhenti impuls – impuls excitasi dari centra yg lebih tinggi.- Durasi shock spinal : kodok 2 – 6 menit.p

kucing 1 – 2 jam.monyet beberapa hari.manusia 2 mgg s / d 3 bln.gg

Pusat integrasi reflex – reflex postur

Reflex postur seperti reflex lainnya mempunyai receptor, stimulus yg Adekwat, pusat reflex ( pusat integrasi ) dan effector yg memberikanRespons.

Tabel berikut memberikan gambaran reflex – reflex postur yg utama.

Integrasi didalam medulla oblongata / pons( komponen medulla oblongata dan pons dalam postur ).( o po e edu ob o g d po s d pos u )

Transeksi ( pemotongan poros syaraf / neural axis ) menyebabkan bagian SSP dibawah pemotongan bebas dari pengaruh centra yg lebih tinggi.Transeksi poros syaraf ( neural axis diantara colliculus superior dan colliculus inferior menimbulkan “ rigiditas decerebrasi “ ( pada kucing ):

rigiditas / spasticitas otot – otot terutama extensors ( otot – otot antig p (gravity ) tdk dijumpai shock spinal.Mekanisme: tonus otot skelet ditentukan oleh kegiatan / aktivitas reflexregang ( stretch reflex )regang ( stretch reflex ).

Kegiatan reflex regang berkurang menyebabkan hipotoni otot skelet.

Kegiatan reflex regang bertambah menyebabkan hipertoni otot skelet.Daerah – daerah di otak yang memfasilitasi dan menginhibisi reflexregang ditunjukan pada gambar berikutnya g g j p g y

Pada rigiditas decerebrasi transeksi as neural dilakukan diantara :

Colliculum superior dan inferior yang menyebabkan 2 (dua) dari 3 (tiga) daerah p y g y ( ) ( g )inhibisi reflex regang hilang.Akibatnya aktifitas reflex regang berlebihan dan menyebabkan rigiditas.

Decerebrasi menyebabkan masih tertinggal mekanisme – mekanismeDecerebrasi menyebabkan masih tertinggal mekanisme mekanismereflex postur statis yg tonik untuk menopang kucing melawan gravitasi( keempat extremitas extensi ). Selain reflex postur yang menimbulkanPostur berdiri yg normal yg diatur oleh medulla / pons dijumpai 2 reflex- reflexyg yg p j plainnya yg diatur oleh medulla / pons :a. Reflex – reflex labyrinthin tonik ( tonic labyrinthin reflexes ).

pada binatang yg mengalami rigiditas decerebasi ( decerebrate animal) pola rigiditas pd anggota gerak bervariasi dgn posisi binatang tersebut. Tidak dijumpai respons memperbaiki posisi tubuh ( rightting reflexes ).

P b h i idi d fl fl i l b i hi di i l i l hPerobahan rigiditas pd reflex – reflex tonic labyrinthin distimulasi olehgravitas pd ogan – organ otolith dan pengaruhnya disalurkan melaluiTractus vestibulospinalis.b. Reflex – reflex leher tonic ( tonic neck reflexes ).

jika kucing mengalami decerebrasi, kepalanya digerakkan kesamping maka anggota gerak mengalami extensi dipihak kepala.gg g g p pjika kepala digerakkan keatas maka tungkai belakang flexi dan jikakepala digerakkan kebawah kaki depan flexi. Respon ini distimulai l h t i t di b i t l hsi oleh receptor proprioceptor di bagian atas leher.

2.3.Integrasi postur dimesencephalon ( mid brain animal ).transeksi poros syaraf ( neural axis ) pada batas atas mesence-phalon ( mid brain animal ) pd kucing, rigiditas extensor, kucingdapat berdiri, berjalan dan memperbaiki posisi tubuh.

Reflex – reflex memperbaiki posisi tubuh ( righting reflexes ), gunanyap p ( g g ) g yuntuk mempertahankan posisi normal, berdiri dan kepala keatas / kedepan.

2.4. Integrasi postur di cerebral cortex .pada binatang yg mengalami decortikasi ( removal of cerebral cor-pada binatang yg mengalami decortikasi ( removal of cerebral cortex ) thalamus / hypothalamus, ganglia basalis, batang otak, ce-rebellum dan spinal cord intact ( utuh ) rigiditas dekortikasi sebabarea cerebral cortex yg melakukan inhibisi pada letupan gamma –

ff hil H l i i b bk f ilit i fl flefferen hilang . Hal ini menyebabkan fasilitasi reflex – reflex regangyg akan menimbulkan rigiditas otot –otot skelet.reflex –reflex postur yg pusat integrasinya di cerebral cortex terdiri dari :- optical righting reflex.p g g

- placing reaction.- hopping reaction.

rigiditas dekortikasi ditunjukkan gbr berikut.

gbr rigiditas dekortikasigbr rigiditas dekortikasi

3. Ganglia basalis ( the basal ganglia ).

gambar ( lateral view, horizontal section, frontal section ) dapat dilihat bagian – bagian dari ganglia basalis.

Pada tabel berikut ditunjukkan bagian – bagian ganglia basalis yang membentuk striatum dan nukleus lenticularis.

3.1. Hubungan syaraf.g ya.Cerebral cortex striatum globus pallidus

thalamusHubungan syaraf ini adalah satu lingkaran tertutup.b.Hubungan antar bagian ganglia basalis:- Hubungan timbal balik striatum – substantia nigra.

Striatum

gabaergic dopaminergic

Substantia nigra

Hubungan Striatum dan Globus pallidus- Hubungan Striatum dan Globus pallidus.

- Hubungan globus pallidus dan nukleus subthalamikus, hubungan nukleus subthalamikus dan globus pallidus.

c. Hubungan globus pallidus dan thalamus dan thalamus ke cerebral cortex.

3 2 penyakit – penyakit pd manusia yg disebabkan kerusakan ganglia3.2. penyakit penyakit pd manusia yg disebabkan kerusakan gangliabasalis.lesi ganglia basalis dyskinesia.dyskinesia tdd : - hypokinetik.

- hyperkinetik.hyperkinetik tdd : - chorea dan penyakit huntington.ype e dd : c o e d pe y u g o .

- athetosis.- Ballism / hemiballism.

Hypokinetik + hyperkinetik

Paralysis agitans ( Parkinson’s disease ):- Akinesis / bradykinesis.- Rigiditas / tremor ( resting tremor ).- Wajah tanpa ekspresi.3.3.Fungsi ganglia basalis.

a. lesi ganglia basalis menimbulkan penyakit ( paling nyata pada –daerah subtansia nigra ).

b. studi laboratorium : sebelum suatu pergerakan terjadi letupan –( discharges ) ganglia basalis.( g ) g g

Fungsi ganglia basalis perencanaan / program pergerakan.

R E F L E K S ( R E F L E X )

Definisi : Kegiatan syaraf terintergrasi / proses yg berlangsung pada lengkung refleks ( reflex arc ).Adalah suatu respon motorik yang terjadi tanpa disadari terhadap suatu rangsang sensoriksuatu rangsang sensorik.

Lengkung refleks ( reflex arc ) terdiri dari : a. reseptor ( afferent).b. neuron afferent sebagai lintasan afferent.b. neuron afferent sebagai lintasan afferent.c. pusat refleks ( sinaps didalam susunan syaraf pusat ) CNS (medulla

spinalis)d. neuron efferent sebagai lintasan efferent.ge. hubungan syaraf – effector ( effector = otot, kelenjar eksokrin, dll).

bagian – bagian dari lengkung refleks dapat dilihat pada Gbr. berikut

Gb L k fl kGbr. Lengkung refleks.

Berdasarkan jumlah sinaps didalam pusat refleks , maka refleks dibagi atas:

a. Refleks monosinaptik ( hanya 1 sinaps ), contoh:refleks regang ( stretch reflex ), contoh klinis spt :g g ( ) pknee jerk, ankle jerk, jaw jerk, dll.

b. Refleks polysinaptik ( dipusat refleks dijumpai lebih dari satu sinaps contoh : refleks fleksi = withdrawal reflex reflex – reflexsinaps, contoh : refleks fleksi = withdrawal reflex, reflex – reflex visceral / autonom seperti refleks pupil , refleks salivasi,dll.

2. Refleks monosinaptik

Contoh : refleks regang ( stretch reflex ) lengkung refleks ter diri dari :

a. reseptor : muscle spindle didalam otot.peka pd regangan ( perobahan panjang ) peristiwa biolistrik pd ujung syaraf yg menginervasi reseptor adalah timbulnya potensial reseptor = potensial generator.

b. lintasan afferent ( afferent pathway ) axon dari neuron afferent yg berada didalam dorsal root ganglion ( DRG ).

Potensial generator menimbulkan beberapa ( lebih dari satu ) g p ( )potensial aksi ( impulses ) didalam axon / serabut syaraf.Hal ini bisa dilihat pada gbr.berikut

c. Pusat refleks di susunan syaraf pusat ( CNS ).

Peristiwa biolistrik dipusat refleks berupa timbulnya potensial eksitasi postsinaps / potensial inhibisi post sinaptic ( excitatory post sinaptic potential / inhibitory post synaptic potential )

d. Lintasan efferent axon / serabut neuron , pada segmen inisial tjd t i l k i ( i l ) dik d k ik j b t j t tpotensial aksi ( impuls ) yg dikonduksikan sepanjang serabut menuju otot

skelet.e. Hubungan syaraf dan otot skelet.

d l j ik ( t d l t t i l)pd lempeng ujung motorik (motor end plate potensial).f. Effector pd serabut otot timbul potensial aksi dan selanjutnya terjadi

excitation contraction coupling.

Struktur reseptor muscle spindle ( spindel otot ) dan inervasinya :p p ( p ) ySerabut otot intrafusal yg membentuk reseptor muscle spindle terdiri dari : 10 serabut otot , dibungkus dlm kapsul jaringan ikat,- bersiat embrional ( striation sangat kurang ).( g g )- sejajar dgn serabut otot skelet extrafusal ( jika serabut extrafusal diregang maka serabut intrafusal juga teregang ).Serabut keranjang inti ( nuclear bag fiber, bag 1 dan bag 2 ) dgn banyak nuclei dibagian equator ( 1/3 bagian tengah ) dan kedua bagian pole melekat pd serabut extrafusal melalui jaringan ikat.

Serabut rantai inti ( nuclear chain fibres ) empat atau lebih dgn satu baris nuclei dibagian equator melekat pd serabut keranjang intidibagian equator, melekat pd serabut keranjang inti .Innervasi : sensorik ujung – ujung serabut syaraf afferent gol. I. α, untuk serabut keranjang inti ( nuclear bag fibre ) dan serabut afferent gol II Untuk serabut rantai inti ( nuclear chain fibre )gol. II. Untuk serabut rantai inti ( nuclear chain fibre ).

Motorik : gamma afferent system dan beta afferent neuron struktur dan innervasi muscle spindle dapat dilihat pada Gbr. berikut.innervasi muscle spindle dapat dilihat pada Gbr. berikut.

Gbr Muscle spindleGbr. Muscle spindle.

Gambaran anatomy dan histologi spindle otot

Aktifitas sistem efferent gamma menambah kepekaan ( sensitivity ) dari spindle otot ( muscle spindle ) Fungsi dari muscle spindle :Jika otot diregang ( panjang beruah / bertambah ) maka spindle otot teregang ( panjang berubah ) menimbulkan potensial generator dan hal ini akan menimbulkan potensial aksi pada serabut syaraf ( axon ) dari lengkung refleks dan seterusnya menyebabkan otot berkontraksi ( otot skelet berkontraksi = memendek ). Respon dari muscle spindle ( spindle otot ) pada peregangan Dan berbagai keadaan dapat dilihat pada Gbr. Berikut.g p p

Gbr. Respon muscle spindle terhadap stimulus

Innervasi bertentangan dan refleks terbalik :( Reciprocal Innervation and inversed strectch reflex ) Innervasi

bertentangan ( reciprocal innervation ) Stimulasi hubungan syarafbertentangan ( reciprocal innervation ) Stimulasi hubungan syaraf pd protagonist ( mis: extensor ) menimbulkan eksitasi dan pd antagonis( mis : flexor ) inhibisi.

Pada refleks regang terbalik (inversed stretch reflex)

Kejadiannya sebagai berikut : jika regangan otot kuat sekali maka reseptor yg terangsang adalah “ golgi tendon organ “dan impulses sensorik dihantarmelalui serabut syaraf gol- Ib .melalui interneuron yg inhibitory menimbulkan inhibisi pd otot protagonistmelalui interneuron yg inhibitory menimbulkan inhibisi pd otot protagonist ( autogenic inhibition ) untuk melindungi ( proteksi ) supaya otot protagonistyg bersangkutan tidak robek.

Innervasi bertentangan dan refleks regang terbalik ditunjukan pada Gbr. berikut ini.

Gbr. Refleks regang terbalik

3. Refleks polisinaps.

Contoh: Refleks fleksi ( withdrawal reflex ), reaksinya:- menarik diri.- menjauhkan diri dari rangsang yg mencederakan

a. Lengkung refleks terdiri dari :reseptor : ujung syaraf bebas ( free nerve ending)lintasan afferen ( afferent pathway ): serabut syaraf afferent gol. III ( A δ ), gol .IV / cpusat refleks CNS ( spinal cord / brain stem ).polisinaps ( sinaps pada segmen tempat masuk / segmen lebih tinggi /segmen lebih rendah ).g )

lintasan efferen ( efferent pathway ) serabut neuron efferen gol I a / Aαgol. I.a / Aα

Effector : otot fleksor pd segmen yg bersangkutan( ipsilateral ).b. Stimulus adekwat : stimulus yg mencederakan / sakit dan makin kuat

intensitas stimulus,sinaps keberbagai segmen ( segmen yg lebih tinggi / segmen yang lebih rendah ), irradiasi stimulus ( irradiation of stimuli ).

C. Polisinaps

B k i ( d d k l bihBanyak sinaps ( dengan neuron – neuron pd segmen masuk , segmen lebihtinggi dan segmen lebih rendah ) dengan membentuk lingkaran reverberasi( reverberation cir cuit ) aktivitas didalam lingkaran reverberasi akan

i b lk l ik ( f di h )menimbulkan letupan ikutan ( after discharge ).Lingkaran reverberasi dapat dilihat pd gambar berikut.

Gbr. Lingkaran reverberasig

Letupan ikutan akan menimbulkan respon yang berlama - lama

D. Respons : fleksi ipsilateral dan ekstensikontralateral pd segmen masuk ( input segment ). Hal ini akan menimblkan pola respons pergerakan yang ( p g ) p p p g y gefektif untuk menjauhkan diri dari stimulus yang mencederakan dan disebut tanda lokal ( local sign ).tanda lokal dapat dilihat pada gbr berikut.p p g

Gbr. Tanda lokal

Peristiwa refleks fleksi biasanya dialami mahluk berulang – ulang.Maka respon yg timbul dapat mengalami“ habituasi “( habituation, responkurang )

t iti ti b t b hatau sensitization, respon bertambah. Sifat – sifat umum refleks :

Adanya stimulus adequate, mis: “ scratch reflex “ pd anjing, stimulus adequate : insect menjalar diatas / melalui kulit ( multiple linear touch )

k i b lk fl i d i d i iakan menimbulkan respon flexi dan extensi dari extremitas.Lintasan / saluran terakhir ( final common path ):neuron – neuron motorik yg menginervasi serabut extrafusal dari otot skelet.Keadaan eksitasi sentral dan keadaan inhibisi sentral dapat timbul pada SSP ( central nervous system ) dimana eksitabilitas dpt bertambah atauberkurang disebabkan kegiatan lingkaran reverberasi atau pengaruh mediator sinaptik. Habituasi dan sensitisasi dari respons refleks: responp p prefleks dapat dimodifikasi oleh pengalaman.

R e c e p t o r pInformasi tentang lingkungan dalam dan luar mahluk mencapai susunan syaraf pusat

( central nervous system ) melalui berbagai reseptor sensorik ( sensory receptor ).

Reseptor - reseptor ini merupakan " transducer " yang merubah berbagai bentuk i did l li k j di i l k i di d lenergi didalam lingkungan menjadi potensial aksi di dalam neuron – neuron.

Organ sensorik dan reseptor

Reseptor merupakan bagian dari satu neuron atau sel khusus yang -menimbulkan potensial aksi di dalam neuron – neuron.Reseptor sering berassosiasi dengan sel – sel nonneural yangMengelilinginya membentuk organ sensorik.Mengelilinginya membentuk organ sensorik.Bekerja sebagai “ transducers “ merubah berbagai bentuk Energi, misal :

- mekanis ( touch and pressure )thermis ( degrees of warm )- thermis ( degrees of warm )

- electromagnetic ( light )- chemical ( bau / odor, taste dan kadar oksigend l d h) i l i l ( i l k i ) did ldalam darah) impuls – impuls ( potensial aksi ) didalam neuron – neuron.

Reseptor paling peka pada satu bentuk energi ( stimulus adequat ), misal reseptor rod and cone paling peka pada stimulus cahaya. ( threshold / perangsangan reseptor paling rendah ).

Sensasi - sensasiStimulasi reseptor menimbulkan sensasi.pa. Modalitas – modalitas sensasi.

secara tradisional ada 5 modalitas – modalitas sensasi terdiri dari sensasi: penciuman, penglihatan, pendengaran,sensasi: penciuman, penglihatan, pendengaran,

pengecapan dan somatik.tetapi masih banyak modalitas sensasi yang lain,seperti:modalitas sensasi yang mencapai kesadaran:modalitas sensasi yang mencapai kesadaran:►sensasi akselerasi rotasi.►sensasi akselerasi linier.► i k d i i di dll►sensasi pergerakan dan posisi sendi,dll.

Modalitas sensasi yang tidak mencapai kesadaran

Sensasi panjang otot dan tonus ototSensasi tekanan darahSensasi tekanan vena sentral

Klasifikasi organ sensorik / reseptor

► Telereseptor adalah reseptor yang berkaitan dengan peristiwa ditempat jauh seperti penglihatan, pendengaran dan penciuman.

► Ek t t d l h t t b k it d b h► Eksteroseptor adalah reseptor – reseptor yang berkaitan dengan perobahan –perobahan didalam lingkungan luar yang bersentuhandengan permukaan tubuh.

► i t t d l h t t b k it d b h► interoseptor adalah reseptor – reseptor yang berkaitan dengan perubahan –perubahan lingkungan di dalam tubuh.

► Proprioseptor adalah reseptor – reseptor yang berkaitan dengan posisi tubuh didalam ruangdidalam ruang.

Klasifikasi lainnya terdiri dari

▪ Nociceptor reseptor – reseptor yang berkaitan dengan sensasi sakit dan disebabkan stimulus yang mencederakan (noxious stimuli)Respon untuk sensasi ini didahulukan (withdrawal respons protection)Respon untuk sensasi ini didahulukan (withdrawal respons protection).▪ Chemoceptor reseptor – reseptor yang berkaitan dengan stimuluskimia ( perubahan komposisi kimia lingkungan seperti ph, pO2, pCO2osmolalitas, dll ).)

Organ – organ sensorik dikulit

Stimuli berbagai organ sensorik dikulit menimbulkan berba gai sensasi,seperti:° Stimulasi Merkel’s disk dan Meissner’s corpuscle sensasi sentuhanStimulasi Merkel’s disk dan Meissner’s corpuscle sensasi sentuhan .

° Stimulasi Pacinian corpuscles menimbulkan sensasi tekanan.

° Stimulasi ujung – ujung Ruffini ( Ruffini’s ending ) sensasi suhu panas.

° S i l i d i K ’ d b lb i b lk i h di i° Stimulasi dari Krause’s end bulb menimbulkan sensasi suhu dingin.

Stimulasi ujung ujung syaraf bebas ( free / naked nerve ending )Stimulasi ujung – ujung syaraf bebas ( free / naked nerve ending ) menimbulkan sensasi sakit.

Stimulus ujung – ujung syaraf yang mengelilingi follicle rambut

Menimbulkan sensasi sentuhan.

Hal ini bisa kita lihat pada gambar berikut.

Reseptor sensorik pada kulit.

i i i iDasar ion dari eksitasi( Ionic basic of excitation )

Stim lasi ( mis Sent han ) pada j ng s araf sensorik / reseptorStimulasi ( mis. Sentuhan ) pada ujung syaraf sensorik / reseptormenyebabkan saluran ion yang peka pada stimulus ( stimulus gated ion channels, mis,untuk ion Na+ ) terbuka

Influx Na+ potensial generator.Berupa respon lokal, bergradasi.Makin lama makin kecil.Makin lama makin kecil.Makin jauh dari tempat terjadinya makin kecil.Dapat mengalami sumasi.

a. Generator potensial pada Pacinian corpuscle terjadi pada bagian p p p j p gsyaraf yang tidak berselaput mielin

b. Hubungan panjang otot dan besarnya potensial generator dan frekwensiimpuls pada stretch receptor dari cryfish

c. Peristiwa adaptasi ( adaptation )

►jik tim l dib rik n r k n t n p d r pt r m k fr k n i►jika stimulus diberikan secara konstan pada reseptor maka frekwensi potensial aksi yang dikirimkan reseptor itu didalam serabut syaraf sensorik makin lama makin berkurang ( adaptasi ).

Berdasarkan sifat ini reseptor di bagi atas 2 ( dua ) golongan :1. reseptor – reseptor yg mengalami cepat adaptasi reseptor sentuhan

phasic receptor.p p

2. reseptor – reseptor yg lambat beradaptasi spindel muscle receptor ( muscle spindel ), baroreceptor reseptor suhu panas( p ), p p pdan reseptor suhu dingin dan reseptor sakit. tonic receptor.

Peristiwa adaptasi dapat dilihat pada Gbr. Berikut.

5. Kodefikasi dari informasi sensorik (coding of sensory information).

H k M ll ( d i f ifi i )a.Hukum Muller ( doctrine of specific nerve energies )“ Sensasi yg timbul akibat impuls – impuls yg terjadi direseptor

tergantung pada bagian spesifik mana diotak yg akhirnya diaktifasi”.fb.Hukum proyeksi ( law of projection )

“ jika stimulasi diberikan pada bagian tertentu saluran sensorik ( sensory pathway ) sensasi akan timbul dilokasi reseptor bukan di i l iditempat stimulasi.

c. Diskriminasi intensitas.

Untuk membeda – bedakan berbagai intensitas dari stimuli terjadi melalui: variasi didalam jlh potensial aksi ( impuls ) yg dikirimkan reseptortertentu dan variasi didalam jlh reseptor yg diaktifkan.tertentu dan variasi didalam jlh reseptor yg diaktifkan.besarnya sensasi yang dirasakan sebanding dgn logaritma inten -sitas stimulus ( hukum Weber – Fechner ).

d. Satuan sensorik dan rekrutment satuan sensorik.

Satuan sensorik adalah satu axon sensorik dengan semua cabang –cabangnya .

Jika intensitas stimulus yg diberikan bertambah besar maka lebih banyak satuan sensorik yang diaktifkan.

Sensasi – sensasi kulit, dalam dan visceral.

Sensasi terdiri dari :a. Sensasi somatik sensasi – sensasi kulit ( cutaneus sensation ), sensasi

dalam ( deep sensation ).b. Sensation visceral, sensasi – sensasi dari organ – organ

visceral ( visceral sensations ).1. Sensasi somatik.

stimulasi receptor menimbulkan sensasi. soma ( tubuh )terdiri dari kepala dan badan ( leher kebawah ).badan dari neuron afferen berada di : DRG ( dorsal root ganglion ) untuk syaraf – syaraf spinal ( spinal nerves ), leher kebawah atau) y y p ( p )Homolog DRG ( mis, semilunar ganglion ) untuk syaraf – syaraf otak ( cranial nerves ), kepala.

Lintasan syaraf ( pathway ) dari periphery menuju cerebral cortex:

Sangat jelas

Titik demi titik pada permukaan tubuh dihubungkan dengan

titik tertentu di cerebral cortex.

Pada berbagai tingkatan ( level ) lintasan syaraf mengadakan hubungan

( melalui collaterals ) dengan neuron

di : - spinal cord ( mis, motor neuron didalam cornu anterior ).

- batang otak ( brain stem ) dll- batang otak ( brain stem ), dll.

lintasan syaraf ini terdiri dari :

a. Neuron orde I ( didalam DRG ).

b N d II ( i )b. Neuron orde II ( cornu posterior ).

c. Neuron orde III ( thalamus )

Neuron –neuron afferen yg menginervasi berbagai reseptor diperipheriyg g g p p pterdiri dari :

a. Serabut gol. A β untuk mechanoreceptors ( sentuhan, tekanan )g β p ( , )

b. Serabut A δ untuk mechanoreceptor, reseptor sakit dan suhu dingin.

c Serabut C tidak berselaput mielin untuk nociceptors thermoreceptorc. Serabut C tidak berselaput mielin untuk nociceptors, thermoreceptor

dan mechanoreceptor.

T i i b b i di i l d di j kk d Gb b ik i iTerminasi serabut – serabut itu di spinalcord ditunjukkan pada Gbr berikut ini.

.

Lintasan syaraf dari berbagai reseptor di peripheri sampai di cerebral cortex ( gyrus postcentralis ) ditunjukkan padagambar berikut ini.g

The Autonomic Nervous System

Levels of ANS ControlThe hypothalamus is the main integration center of ANS activitySubconscious cerebral input viaSubconscious cerebral input via limbic lobe connections influences hypothalamic functionOther controls come from the cerebral cortex, the reticular formation and the spinalreticular formation, and the spinal cord

ANS vs. Somatic Nervous System (SNS)

Three major differences in the ANS and SNS:Three major differences in the ANS and SNS:Effectors

ff hEfferent pathwaysTarget organ responses

Effectors

The effectors of the SNS are skeletal muscles

The effectors of the ANS are cardiac muscle, smooth muscle, and glands

Efferent PathwaysHeavily myelinated axons of the somatic motor neurons extend from the CNS to the effector.

Pathways in the ANS are a two-neuron chainThe preganglionic (first) neuron has a lightlyThe preganglionic (first) neuron has a lightly myelinated axon. The ganglionic (second) unmyelinated neuron extends to an effector organ viaunmyelinated neuron extends to an effector organ via the postganglionic axon.

Neurotransmitter Effects

All somatic motor neurons release Acetylcholine at their synapses, Ach always has an excitatory effect

In the ANS:Preganglionic fibers release AChPostganglionic fibers release norepinephrine (mostPostganglionic fibers release norepinephrine (most sympathetic) or ACh (parasympathetic) and the effect is either stimulatory or inhibitoryy yANS effect on the target organ is dependent upon the neurotransmitter released and the receptor typethe neurotransmitter released and the receptor type of the effector

Comparison of Somatic and Autonomic Systems

Divisions of the ANSThe two divisions of the ANS are the sympathetic and parasympathetic. Generally they serve the same i l b t it ff tvisceral organs, but cause opposite effects.

Through dual innervation the two divisions counterbalance each other’s activity The sympathetic mobilizes the body during extreme y p y gsituationsThe parasympathetic performs maintenance activitiesThe parasympathetic performs maintenance activities and conserves body energy

Role of the Parasympathetic DivisionRole of the Parasympathetic Division

Keeps body energy use low, directs “housekeeping” activitiesInvolves the D activities digestion, defecation, and g , ,diuresisIts activity is illustrated in a person who relaxes after aIts activity is illustrated in a person who relaxes after a meal: blood pressure, heart rate, and respiratory rates are low -gastrointestinal tract activity is high - the skinare low gastrointestinal tract activity is high the skin is warm and the pupils are constricted

Role of the Sympathetic DivisionThe sympathetic division is the “fight-or-flight”system – response to threat Involves E activities :exercise,excitement,emergency,and embarrassmentPromotes adjustments during exercise – blood flowPromotes adjustments during exercise blood flow to organs is reduced, flow to muscles is increasedIt ti it i ill t t d b h iIts activity is illustrated by a person who is threatened: heart rate increases, breathing is rapid and deep the skin is cold and sweaty and the pupilsand deep, the skin is cold and sweaty, and the pupils dilate

Anatomy of ANSAnatomy of ANS

Division Origin of Fibers Length of Fibers Location of Gangliag

SympatheticThoracolumbar region of the spinal cord

Short preganglionic and long postganglionic

Close to the spinal cordcord postganglionic

Parasympathetic

Brain and sacral spinal cord

Long preganglionic and short

In the visceral effectortic (craniosacral) postganglionic effector organs

Parasympathetic Division OutflowParasympathetic Division OutflowNerve Ganglion Effector Organ(s)

Occulomotor (III) Ciliary Eye

Cranial Outflow

Occulomotor (III) Ciliary Eye

Facial (VII) PterygopalatinSubmandibular

Salivary, nasal, and lacrimal glands

Gl h lOutflow Glossopharyngeal (IX) Otic Parotid salivary glands

N Vagus (X)Within the walls of target Heart, lungs, and most N. Vagus (X) walls of target organs visceral organs

Sacral O tfl S2- S4

Within the walls of target

Large intestine, urinary bladder, ureters, andOutflow S2 S4 walls of target

organsbladder, ureters, and reproductive organs

Parasympathetic Division Outflow

Sympathetic Outflow

Arises from spinal cord segments T1 through L2Sympathetic neurons produce the lateral horns of the y p pspinal cordPreganglionic fibers pass through the white ramiPreganglionic fibers pass through the white rami communicantes and enter the sympathetic chain (paravertebral) ganglia(paravertebral) gangliaPostganglionic fibers innervate the numerous organs of the bodythe body

Sympathetic Trunks and Pathways

Sympathetic Trunks and PathwaysA preganglionic fiber follows one of three pathways upon entering the paravertebral ganglia:

Synapses with the ganglionic neuron within the sameneuron within the same ganglionAscends or descends theAscends or descends the sympathetic chain to synapse in another chain ganglionanother chain ganglionPasses through the chain ganglion and emerges withoutganglion and emerges without synapsing

Sympathetic Trunks and PathwaysA preganglionic fiber follows one of three pathways upon entering the paravertebral ganglia:

Synapses with the ganglionic neuron within the sameneuron within the same ganglionAscends or descends theAscends or descends the sympathetic chain to synapse in another chain ganglionanother chain ganglionPasses through the chain ganglion and emerges withoutganglion and emerges without synapsing

Neurotransmitters and ReceptorsAcetylcholine (ACh) and norepinephrine (NE) are the two major neurotransmittersAcetylcholine (ACh) and norepinephrine (NE) are the two major neurotransmitters of the ANSACh is released by all ANS preganglionic axons and all parasympathetic postganglionic axonsCholinergic fibers – ACh-releasing fibers Adrenergic fibers – sympathetic postganglionic axons that release NE

Cholinergic ReceptorsCholinergic Receptors

The two types of receptors that bind ACh are nicotinic and muscarinic (named after drugs that bind to them and mimic ACh effects)

Nicotinic Receptors

Found on:Motor end plates (somatic targets)Motor end plates (somatic targets)All ganglionic neurons of both sympathetic and

th ti di i iparasympathetic divisionsThe hormone-producing cells of the adrenal medulla

The effect of ACh binding to nicotinic receptors is always stimulatory

Muscarinic Receptors

Muscarinic receptors occur on all effector cells stimulated by postganglionic cholinergic fibersstimulated by postganglionic cholinergic fibersThe effect of ACh binding:

b i h i hibi iCan be either inhibitory or excitatoryDepends on the receptor type of the target organ

Adrenergic Receptorsd e e g c ecepto s

Two types of adrenergic receptors - alpha and betaEach type has two or three subclasses (α1, α2, β1, β2 , β3)Effects of NE of epinephrine binding to:

α receptors is generally stimulatoryα receptors is generally stimulatoryβ receptors is generally inhibitory

A notable exception – NE binding to β receptors of the heart is stimulatory

Effects of Drugsg

Atropine – (anticholinergic) blocks parasympathetic effects, pre-surgery drug to block salivation and respiratory system secretionsNeostigmine – inhibits acetylcholinesterase and is used to treat myasthenia gravisTricyclic antidepressants – prolong the activity of NE on postsynaptic membranesO th t d f ld ll i d l tiOver-the-counter drugs for colds, allergies, and nasal congestion –stimulate α-adrenergic receptorsBeta-blockers – attach mainly to β1 receptors and reduce heart rateBeta-blockers attach mainly to β1 receptors and reduce heart rate and prevent arrhythmias

Sympathetic Tone

The sympathetic division has the major control over blood pressure and keeps the blood vessels in a

i l f i l i i ll dcontinual state of partial constriction called sympathetic tone (or vasomotor tone)

Constricts blood vessels and causes blood pressure to rise as needed. Prompts vessels to dilate if blood pressure is to be decreased

Alpha-blocker drugs interfere with vasomotor fibers and are used to treat hypertension

Parasympathetic Tone

The parasympathetic division normally dominates the heart and activity levels of the digestive and urinary systems – these organs exhibit parasympathetic toneParasympathetic division Slows the hearta asy pat et c d v s o S ows t e ea tThe sympathetic division can override these effects during times of stressduring times of stressDrugs that block parasympathetic responses increase h t t d f l d i t tiheart rate and cause fecal and urinary retention

Unique Roles of the Sympathetic Division

Regulates many functions/activities not subject to parasympathetic influence - the adrenal medulla, sweat p y p ,glands, arrector pili muscles, kidneys, and most blood vessels receive only sympathetic innervation

The sympathetic division controls:Thermoregulatory responses to heatRelease of renin from the kidneysRelease of renin from the kidneysMetabolic effects

Thermoregulatory Responses to Heat

Applying heat to the skin causes reflex dilation of blood vesselsWhen systemic body temperature is elevated, sympathetic nerves cause dilation of blood vesselssympathetic nerves cause dilation of blood vesselsThis dilation brings warm blood to the surface and activates sweat glands to cool the bodyactivates sweat glands to cool the bodyWhen temperature falls, blood vessels constrict and blood is retained in deeper vital organs

Release of Renin from the Kidneysy

Sympathetic impulses activate the kidneys to l irelease renin

Renin is an enzyme that promotes increased bloodpressure and is involved in the renin-angiotensin mechanism

Metabolic EffectsMetabolic Effects

The sympathetic division promotes metabolic effectsthat are not reversed by the parasympathetic division

Increases the metabolic rate of body cellsRaises blood glucose levelsMobilizes fat as a food sourceMobilizes fat as a food sourceStimulates the reticular activating system (RAS) f h b i i i l lof the brain, increasing mental alertness

Effects of Sympathetic Activation

Sympathetic activation is long-lasting because:NE is inactivated more slowly than ACh (must beNE is inactivated more slowly than ACh (must be taken back up into the presynaptic ending)NE is indirectly acting neurotransmitter using aNE is indirectly acting neurotransmitter, using a second-messenger system (effects exerted more slowly)slowly)NE and epinephrine are secreted into the blood by th d l d ll d i th til d t dthe adrenal medulla and remain there until destroyed by the liver