Fisiologi Sistem Saraf (Dr.imran, SpS) 2013

LOGO

Fisiologi Sistem SarafFisiologi Sistem Saraf

Dr. dr. Imran, SpS, M.Kes

PendahuluanPendahuluan

Dr.dr.Imran,SpS,M.Kes 2

3

Pendahuluan Pendahuluan

Otot MataOtot Mata

Otot Pengunyah

Otot Wajah

Otot Mata

Otot Lidah

Otot Bahu & Leher

Traktus Kortiko-spinalis Lateralis

Traktus Kortiko-spinalis Anterior

Otot Kerongkongan

dr. Imran, SpS, M.Kes 5

Homonkulus MotorikKorteks Motorik Primer

Homonkulus SensorikKorteks Somatosensorik Primer


Sistem SarafSistem Saraf

Susunan Saraf Pusat (SSP) manusia mengandung + 100 miliar neuron

Neuron Unit terkecil sistem saraf Neuron menghantarkan impuls listrik

Sel Neuron


Morfologi Sel NeuronMorfologi Sel Neuron

Badan Sel (Korpus) Badan Nissl Nukleus

Dendrit Tonjolan dendrit Menerima rangsangan

Akson segmen awal akson (Akson Hilok) membentuk serat yang panjang berfungsi menghantarkan impuls saraf bermielin / tidak bermielin terdapat Nodus Renvier Ujung akson terminal button (telodendria

akson) menyimpan transmitter sinaps Ujung akson membentuk Sinaptic knob

(tonjolan sinaps)


Morfologi Sel NeuronMorfologi Sel Neuron


Ukuran SarafUkuran Saraf


Jenis-jenis serat saraf Jenis-jenis serat saraf

Tipe Serat FungsiDiameter

(m)Kecepatan

Hantar (m/dt)

Durasi potensial aksi (spike)

(mdt)

Masa Refrakter Absolut

(mdt)

A

Proprioseptif, motorik somatik 12-20 70-120

0.4 – 0.5 0.4 – 1

Raba, tekan 5-12 30-70

Motorik ke kumparan otot 3-6 15-30

Nyeri, dingin, raba 2-5 12-30

B Otonom preganglionik < 3 3-15 1.2 1.2

C Radiks posterior

Nyeri, suhu, beberapa meka-noreseptif, respon refleks

0.4-1.2 0.5-2 2 2

Simpatis Simpatis postganglionik 0.3-1.3 0.7-2.3 2 2

Serat A dan B bermielin, serat C tidak bermielin


Fenomena Listrik SarafFenomena Listrik Saraf

Jaringan saraf merupakan konduktor pasif Kecepatan hantar saraf diukur dalam mdet (milidetik) Perubahan potensial listrik diukur dalam mV (milivolt) Alat ukur listrik saraf Osiloskop Sinar Katoda (OSK)

Istilah dalam pembahasan listrik saraf Potensial membran istirahat Masa laten Potensial aksi Polarisasi, depolarisasi, repolarisasi,

hiperpolarisasi Hukum tuntas atau gagal (all or none) Masa refrakter Potensial elektrotonik respon setempat &

ambang letup Hantaran melompat (Saltatory conduction) Potensial aksi bifasik


Osiloskop Sinar KatodaOsiloskop Sinar Katoda


Potensial AksiPotensial Aksi


Dasar Ionik Potensial pada Sel SarafDasar Ionik Potensial pada Sel Saraf

Dalam keadaan istirahat (Potensial membran istirahat, Polarisasi): Ion Na+ dipompa keluar sel oleh

pompa Na+ dan Ion K+ dipompa ke dalam sel oleh pompa K+

Ion Cl- relatif permeabel Anion banyak terdapat di dalam sel

(tidak bisa berdifusi) Di dalam sel Elektronegatif Di luar sel Elektropositif



Bila ada rangsangan (Potensial aksi, Depolarisasi): Gerbang ion Na+ terbuka (aktifasi) sehingga

ion Na+ bergerak masuk ke dalam sel, dan K+ keluar sel

Di dalam sel Elektropositif Di luar sel Elektronegatif Bila potensial melampaui 7 mV, gerbang Na+

terbuka luas sehingga ion Na+ menyerbu masuk ke dalam sel dan lebih cepat bila telah tercapai titik letup (firing level).

Setelah penambahan voltase intrasel mencapai +60 mV gerbang Na+ akan menutup (inaktifasi)

Ion Na+ dipompa kembali keluar sel Peristiwa ini terjadi hanya dalam beberapa mdt



Kembali ke keadaan istirahat (Potensial membran istirahat, Polarisasi: Ion Na+ dipompa kembali keluar sel

dan ion Ion K+ dipompa kembali ke dalam sel


Polarisasi, Depolarisasi dan Repolarisasi Polarisasi, Depolarisasi dan Repolarisasi

+ + + + + + + + + + + + + + +

- - - - - - - - - - - - - - -

+ + + + + + + + + + + + + + +

- - - - - - - - - - - - - - -

- - - - - - - - - - - - - - -

+ + + + + + + + + + + + + + +

- - - - - - - - - - - - - - -

+ + + + + + + + + + + + + + +

- - - - - - - - - - - - - - -

+ + + + + + + + + + + + + + +

+ + + + + + + + + + + + + + +

- - - - - - - - - - - - - - -

Inside

Outside

Outside

Inside

Inside

Outside

Polarisasi

Repolarisasi

Depolarisasi


Saluran Ion Pada Membran Sel SarafSaluran Ion Pada Membran Sel Saraf


Potensial Membran Istirahat Potensial Membran Istirahat

Di dalam sel saraf lebih elektronegatif

Di dalam sel saraf lebih elektropositif

Beda potensial kira-kira -70mV


Potensial aksiPotensial aksi

Bila akson dirangsang adekuat akan terjadi rambatan impuls berupa serangkaian perubahan potensial yang khas dikenal sebagai Potensial Aksi.

Bila rangsangan tidak adekuat akan terjadi penyimpangan (defleksi) yang singkat dan tidak teratur Artefak rangsang, yang disusul oleh suatu interval isopotensial (Masa laten)

Hukum Tuntas atau Gagal (All or None)


Potensial aksiPotensial aksi

Manifestasi awal terjadinya potensial aksi adalah timbul depolarisasi membran.

Setelah depolarisasi mencapai 15 mV, depolarisasi akan berlangsung cepat disebut Ambang Letup (Firing Level).

Ketika potensial mencapai +35 mV, potensial akan berbalik dengan cepat (spike potential) ke potensial mem-bran istirahat disebut repolarisasi.

Ketika repolarisasi mencapai 70% terjadi perlambatan disebut depolarisasi ikutan

Kemudian potensial melampaui potensial membran istirahat membentuk hiperpolarisasi ikutan.


Berbagai Perubahan Kepekaan pada saat Potensial Elektronik & Potensial AksiBerbagai Perubahan Kepekaan pada saat Potensial Elektronik & Potensial Aksi

Efek hiperpolarisasi akibat respons anelektronik meningkatkan ambang (saraf kurang peka)

Efek depolarisasi akibat potensial katelektronik menurunkan ambang (saraf peka)

Selama terjadi respon lokal ambang rangsang menurun.

Selama depolarisasi dan repolarisasi neuron berada dalam keadaan refrakter (tidak mudah dirangsang) Masa Refrakter

a. Masa Refrakter Absolut b. Masa Refrakter Relatif


Hantaran Orthodromik dan AntidromikHantaran Orthodromik dan Antidromik

Akson dapat menghantarkan impuls 2 arah Bila potensial aksi tercetus di tengah serabut

saraf (akson) impuls berjalan 2 arah: Hantaran menuju ujung sinaps atau ke reseptor

Hantaran Orthodromik Hantaran berlawanan Hantaran Antidromik

Hantaran OrthodromikHantaran Antidromik


Saltatory ConductionSaltatory Conduction

Penghantaran yang terjadi pada akson bermielin Saltatory Conduction

Hantaran melompat-lompat dari satu nodus Renvier ke nodus Renvier berikutnya.

Akson bermielin menghan-tarkan impuls saraf 50x lebih cepat dibanding saraf tidak bermielin.


Energi dan Metabolisme SarafEnergi dan Metabolisme Saraf

Kebutuhan energi saraf terbesar (70%) adalah untuk mempertahankan polarisasi membran melalui kerja Na+-K+ ATPase pada pompa ion.

Pada kegiatan maksimal metabolisme saraf meningkat 2x lipat, metabolisme otot meningkat 100x lipat.


Sifat-sifat Berkas SarafSifat-sifat Berkas Saraf

Di saraf tepi kumpulan akson terbungkus oleh epineurium. Perubahan potensial yang direkam secara ekstraseluler merupakan

hasil penjumlahan aljabar potensial aksi yang bersifat tuntas atau gagal dari banyak akson.

Di dalam berkas saraf potensial aksi yang timbul lebih dari satu disebut Potensial Aksi Gabungan

Pemberian rangsangan di bawah ambang tidak timbul potensial aksi

Pemberian rangsangan di batas ambang akson dengan ambang yang rendah akan terangsang

Pemberian rangsangan yang cukup kuat (maksimal) semua akson terangsang

Pemberian rangsangan yang sangat kuat (supramaksimal) tidak menghasilkan perubahan lebih lanjut besarnya potensial aksi


Penggolongan Numerik Saraf Sensorik Penggolongan Numerik Saraf Sensorik

Nomor Asal Jenis Saraf

Ia Kumparan otot (Muscle spindle)Akhiran anulospinal (Annulospinal-ending)

A

Ib Alat tendon Golgi A

II Kumparan otot, akhiran flower spray, raba, tekan

A

III Reseptor nyeri dan reseptor dingin, beberapa reseptor raba

A

IV Reseptor nyeri, suhu dan reseptor lain Akar belakang C


NeurotrofinNeurotrofin

Protein yang diperlukan untuk kehidupan dan pertumbuhan sel saraf

Dihasilkan oleh: Otot Struktur yang dipersarafi oleh saraf tersebut Sebagian oleh astrosit

Protein ini terikat pada reseptor yang terdapat di ujung neuron Melalui proses internalisasi, protein-protein tsb diangkut secara

retrograd ke badan sel saraf. Neurotropin lain dihasilkan oleh neuron dan diangkut secara

anterograd ke ujung saraf untuk mempertahankan integritas ujung saraf.


NeurotrofinNeurotrofin

Neurotrofin Reseptor

Faktor pertumbuhan saraf (NGF)Faktor neurotrofik brain-derived (BDNF)Neurotrofin 3 (NT-3)Neurotrofin 4/5 (NT-4/5)

Trk ATrk BTrk C, sedikit di Trk A, Trk BTrk B


Faktor lain yang mempengaruhi pertumbuhan NeuronFaktor lain yang mempengaruhi pertumbuhan Neuron

Neurotrofik siliar (CNTF) Faktor neurotrofik turunan lapisan sel glia (Glial cel-derived

neurotrophic factor/GDNF) Faktor penghambat leukemia (Leukemia inhibitory factor/LIF) Faktor pertumbuhan yang menyerupai insulin (Insulin-like growth

factor I/ IGF-I) Transforming growth factor (TGF) Faktor pertumbuhan fibroblast (Fibroblast growth factor/ FGF) Plateled Derived Growth Factor (PDGF)

Pengaturan pertumbuhan sel saraf ternyata merupakan suatu proses yang rumit.


GliaGlia

Disamping neuron di dalam sistem saraf juga mengandung sel glia (neuroglia)

Jumlahnya sangat banyak (10-50x jumlah neuron) Yang termasuk sel glia:

Sel Schwann Mikroglia Oligodendrogliosit Astrosit (fibrosa & protoplasmik)

Fungsi: Tidak berfungsi menghantarkan impuls saraf Menghasilkan zat-zat yang merangsang sel saraf Membantu mempertahankan konsentrasi ion &

neurotransmitter Membantu memperbaiki neuron yang rusak Membentuk tigh junction pada sawar darah-otak

Sel NeuronSel Glia

Potongan ganglion


Sel Glia di OtakSel Glia di Otak

www.themegallery.com

Refleks Regang OtotRefleks Regang Otot

Bila otot rangka diregangkan timbul kontraksi otot (refleks regang)

Reseptornya terdapat di muscle spindle (kumparan otot)

Impuls regang seraf saraf aferen SSP (bersinaps, neurotransmitter glutamat neuron motorik kontraksi otot(membentuk lengkung refleks)

Contoh : refleks patella refleks tendo akhiles refleks masseter

SinapsSinaps

Tempat terjadi transmisi impuls saraf: Sel saraf sel saraf Sel saraf otot (Neuromuscular

junction)

Hubungan ini (sinaps) bisa terjadi di: Nukleus (di dalam otak) Kornua medulla spinalis Ganglion Otot (sarkoplasma)

SinapsSinaps

Sinaps Saraf-Saraf

Sinaps Saraf-Otot (Neuromuscular junction)

Sinaps (Sel Saraf Sel Saraf )Sinaps (Sel Saraf Sel Saraf )

Komponen sinaps Neuron pre-sinaps

• Vesikel (neurotransmitter) Celah sinaps (20-40nm) Neuron post-sinaps

• Reseptor

Jenis sinaps Aksodendritik Aksoaksonik Aksosomatik


Sinaps (Sel Saraf Otot)Sinaps (Sel Saraf Otot)

NeurotransmitterNeurotransmitter

Merupakan zat yang berperan sebagai fasilitator impuls di sinaps

Macam-macam Neurotransmitter: Asetilkolin Amina (mis: dopamin, norepinefrin,epinefrin, serotonin, histamin) Asam amino eksitasi (mis: glutamat,aspartat) Asam amino inhibisi (mis: GABA & glisin) Polipeptida (mis: senyawa P, vasopresin, oksitosin, CRH, TRH,

GRH,somatostatin, GnRH,endotelin, enkefalin, -endorfin, endomorfin, dinorfin, kolesistokinin, VIP, neurotensin, GRP, gastrin, glukagon, moti-lin, sekretin, peptida , neuropeptida Y, aktivin, inhibin, angiotensin II, amida FMRF, galanin, ANP, BNP)

Purin (mis: adenosin, ATP) Gas (mis: NO, CO) Lipid (mis: anandamid)


KesimpulanKesimpulan

Secara umum sistem saraf terdiri atas sistem sensorik dan motorik, sistem saraf pusat dan perifer

Unit terkecil dari sistem saraf adalah neuron Neuron menghantarkan impuls listrik yang secara umum

diperankan oleh ion positif (K+ & Na+) dan negatif (Cl- & Anion)

Koneksi satu sel saraf dengan sel saraf lain atau otot disebut sinaps, diperantarai oleh neurotransmitter seperti asetilkholin, dopamin, noradrenalin dll


Documents

Fisiologi Sistem Saraf (Dr.imran, SpS) 2013