Tuesday, November 10, 2015 Mekanisme Penyembuhan Tulang

Neurosains  

Mekanisme Impuls Saraf May 30, 2010 Medicinesia 9 Comments impuls, muskarinik, nikotinik,

potensial aksi, reseptor, Saraf, sinaps

Artikel ini sudah dibaca 180678 kali!

Impuls Saraf

Sel-sel di dalam tubuh dapat memiliki potensial membran akibat adanya

distribusi tidak merata dan perbedaan permeabilitas dari Na , K , dan anion

besar intrasel. Potensial istirahat merupakan potensial membran konstan

ketika sel yang dapat tereksitasi tidak memperlihatkan potensial cepat. Sel

saraf dan otot merupakan jaringan yang dapat tereksitasi karena dapat

mengubah permeabilitas membran sehingga mengalami perubahan

potensial membran sementara jika tereksitasi. Ada dua macam perubahan

potensial membran:

1. Potensial berjenjang yakni sinyal jarak dekat yang cepatmenghilang. Potensial berjenjang bersifat lokal yang terjadi dalamberbagai derajat. Potensial ini dipengaruhi oleh semakin kuatnya

kejadian pencetus dan semakin besarnya potensial berjenjang

Review Standards ofMedical Care inDiabetes – 2015

American Diabetes Association

pada Januari 2015 telah

mengeluarkan pedoman

pelayanan diabetes mellitus yang

terbaru. Apa saja update dan

perubahan yang dicanangkan?

World Cancer Day

Latest:

+ +

HOME BASIC MEDICINE CLINICAL ASPECTS JOURNAL AND NEWS

kejadian pencetus dan semakin besarnya potensial berjenjangyang terjadi. Kejadian pencetus dapat berupa:

1. Stimulus2. Interaksi ligan-reseptor permukaan sel saraf dan otot3. Perubahan potensial yang spontan (akibat

ketidakseimbangan siklus pengeluaran pemasukan/kebocoran-pemompaan)

Apabila potensial berjenjang secara lokal terjadi pada membran sel saraf

atau otot, terdapat potensial berbeda di daerah tersebut. Arus (secara pasif

)mengalir antara daerah yang terlibat dan daerah di sekitarnya (di dalam

maupun di luar membran). Potensial berjenjang dapat menimbulkan

potensial aksi jika potensial di daerah trigger zone di atas ambang.

Sedangkan jika potensial di bawah ambang tidak akan memicu potensial

aksi.

Daerah-daerah di jaringan tempat terjadinya potensial berjenjang tidak

mempunyai bahan insulator sehingga terjadi kebocoran arus dari daerah

aktif membran ke cairan ekstrasel (CES) sehingga potensial semakin jauh

semakin berkurang. Contoh potensial berjenjang:

1. Potensial pasca sinaps2. Potensial reseptor3. Potensial end-plate4. Potensial alat pacu

Potensial aksi merupakan pembalikan cepat potensial membran akibat

perubahan permeabilitas membran. Potensial aksi berfungsi sebagai sinyal

jarak jauh.

Istilah-istilah:

1. Polarisasi (potensial istirahat) à membran memiliki potensial danterdapat pemisahan muatan berlawanan

2. Depolarisasi à potensial lebih kecil daripada potensial istirahat(menuju 0 mV)

3. Hiperpolarisasi à potensial lebih besar daripada potensial istirahat(potensial lebih negatif dan lebih banyak muatan yang dipisahdibandingkan dengan potensial istirahat)

Selama potensial aksi, depolarisasi membran ke potensial ambang

menyebabkan serangkaian perubahan permeabilitas akibat perubahan

konformasi saluran-saluran gerbang-voltase. Perubahan permeabilitas ini

menyebabkan pembalikan potensial membran secara singkat, dengan

influks Na (fase naik; dari -70 mV ke +30 mV) dan efluks K (fase turun: dari

puncak ke potensial istirahat). Sebelum kembali istirahat, potensial aksi

menimbulkan potensial aksi baru yang identik di dekatnya melalui aliran

arus sehingga daerah tersebut mencapai ambang. Potensial aksi ini

Dengan data statistik yang

menunjukkan risiko peningkatan

kasus baru sebanyak 70% dalam

dua dekade ke depan, tidak salah

jika banyak orang yang takut

akan vonis mati sang kanker.

Apakah mitos tersebut benar?

Mari kita kupas tuntas

rahasianya.

Pengunjung Kami

+ +

menyebar ke seluruh membran sel tanpa menyebabkan penyusutan. Cara

perambatan potensial aksi:

1. Hantaran oleh aliran arus lokal pada serat tidak bermielin àpotensial aksi menyebar di sepanjang membran

2. Hantaran saltatorik yang lebih cepat di serat bermielin à impulsmelompati bagian saraf yang diselubungi mielin

Pompa Na -K memulihkan ion-ion yang berpindah selama perambatan

potensial aksi ke lokasi semula secara bertahap untuk mempertahankan

gradien konsentrasi. Bagian membran yang baru saja dilewati oleh potensial

aksi tidak mungkin dirangsang kembali sampai bagian tersebut pulih dari

periode refrakternya. Periode refrakter memastikan perambatan satu arah

potensial aksi menjauhi tempat pengaktifan semula. Potensial aksi timbul

secara maksimal sebagai respon terhadap rangsangan atau tidak sama

sekali (all or none). Variasi kekuatan rangsang dlihat dari variasi frekuensi,

bukan dari variasi kekuatan (besarnya) potensial aksi.

Sinaps dan Integrasi Neuron

Susunan saraf memiliki banyak neuron yang saling berhubungan

membentuk jaras konduksi fungsional (functional conducting pathway).

Sinaps merupakan tempat dua neuron yang berdekatan satu sama lain dan

terjadi komunikasi interneuronal. Potensial aksi di neuron prasinaps

menyebabkan pengeluaran neurotransmitter yang berikatan dengan

reseptor di neuron pascasinaps. Sinaps berdasarkan letak:

1. Sinaps aksodendritik2. Sinaps aksosomatik3. Sinaps aksoaksonik

Jenis sinaps:

a. Sinaps Kimiawi

Permukaan yang berhadapan dengan perluasan akson terminal dan neuron

disebut membran prasinaptik dan pascasinaptik yang dipisahkan oleh

celah sinaptik. Membran prasinaptik dan pascasinaptik menebal dan

sitoplasma meningkat densitasnya. Prasinaptik terminal banyak

mengandung vesikel-vesikel prasinaptik yang berisi neurotransmiter.

Vesikel-vesikel bergabung dengan membran prasinaptik dan mengeluarkan

neurotransmiter ke celah sinaptik melalui melalui proses eksositosis.

Mitokondria berperan dalam menyediakan ATP untuk sintesis

neurotransmiter baru. Sebagian besar neuron hanya menghasilkan dan

melepaskan neurotransmitter utama di semua ujung-ujung sarafnya.

Misalnya, asetilkolin digunakan di susunan saraf pusat dan susunan saraf

tepi, sedangkan dopamin di substansia nigra. Glisin ditemukan terutama di

+ +

sinaps-sinaps medulla spinalis.

Neurotransmitter dilepaskan dari ujung saraf ketika datang impuls saraf

(potensial aksi). Potensial aksi menyebabkan influks K yang menyebabkan

vesikel sinaptik bergabung dengan membran prasinaptik. Kemudian

neurotransmitter dikeluarkan ke celah sinaps. Ketika berada di celah

sinaptik, neurotransmiter mencapai sasarannya dengan meningkatkan atau

menurunkan potensial istirahat (resting potential) pada membrane

pascasinaptik untuk waktu yang singkat. Protein reseptor pada membran

sinaptik mengikat neurotransmitter dan melakukan penyesuaian dengan

membuka kanal ion, membangkitkan Excitatory Postsynaptic Potential

(EPSP) atau Inhibitory Postsynaptic Potential (IPSP). Eksitasi cepat

diketahui menggunakan asetilkolin (nikotinik) dan L-glutamat atau inhibisi

menggunakan GABA. Reseptor protein lain mengikat neuromodulator dan

mengaktifkan sistem messenger kedua, biasanya melalui transduser

molekuler, protein G. Reseptor ini memiliki periode laten yang lebih lama,

berlangsung selama beberapa menit atau lebih. Contoh neuromodulator 

adalah asetilkolin (muskarinik), serotonin, histamin, neuropeptida, dan

adenosin.

Efek eksitasi atau inhibisi pada membran pascasinaps neuron bergantung

pada jumlah respons pascasinaps pada sinaps yang berbeda. Jika efek

keseluruhannya adalah depolarisasi, neuron akan terstimulasi dan

potensial aksi akan dibangkitkan pada segmen inisial akson dan impuls

saraf dihantarkan sepanjang akson. Sebaliknya, jika efek keseluruhannya

adalah hiperpolarisasi, neuron diinhibisi dan tidak timbul impuls saraf.

Distribusi neurotransmitter bervariasi di berbagai bagian susunan saraf.

Misalnya asetilkolin yang ditemukan di taut neuromuskular, ganglia

autonom, dan ujung-ujung saraf simpatis. Pada susunan saraf pusat,

kolateral neuron motorik sampai sel-sel Renshaw, hippocampus, ascending

reticular pathway, serta serabut aferen sistem penglihatan dan

pendengaran memiliki neurotransmitter kolinergik. Norepinefrin

ditemukan pada ujung-ujung saraf simpatis dan ditemukan dalam

konsentrasi tinggi di hipotalamus. Dopamin terdapat dalam konsentrasi

tinggi di berbagai bagian di sistem saraf pusat, misalnya di nucleus basalis

(ganglia basalis).

Efek neurotransmitter dipengaruhi oleh destruksi atau reabsorpsi

neurotransmitter tersebut. Misalnya pada asetilkolin, efeknya dibatasi oleh

enzim asetilkolinesterase (AChE) dengan mendegradasi asetilkolin. Namun,

efek katekolamin dibatasi dengan kembalinya neurotransmitter ke ujung-

ujung saraf prasinaps.

Neuromodulator merupakan zat selain neurotransmitter yang dikeluarkan

dari membran prasinaps ke celah sinaps, mampu memodulasi dan

+

memodifikasi aktivitas neuron pascasinaps. Neuromodulator dapat

ditemukan bersama dengan neurotransmitter utama di sebuah sinaps

tunggal. Biasanya neuromodulator terdapat di dalam vesikel prasinaps yang

berbeda. Pelepasan neuromodulator ke celah sinaps tidak memberikan efek

langsung pada membran pascasinaps. Neuromodulator berperan

menguatkan, memperpanjang, menghambat, atau membatasi efek

neurotransmitter utama di membrane pascasinaps. Neuromodulator

bekerja melalui sistem messenger kedua yang biasanya melalui transducer

molecular, protein G, dan mengubah respons reseptor terhadap

neurotransmitter. Di daerah sistem saraf pusat tertentu, berbagai neuron

aferen yang berbeda dapat melepaskan beberapa neuromodulator

berlainan yang diambil oleh neuron pascasinaps. Susunan tersebut dapat

menimbulkan berbagai respon berbeda tergantung pada input dari neuron

aferen.

b. Sinaps Elektrik

Sinaps elektrik merupakan gap junction berupa kanal dari sitoplasma

neuron prasinaps ke neuron pascasinaps. Neuron-neuron berkomunikasi

secara elektrik dan tidak ada transmitter kimia. Ion mengalir dari suatu

neuron ke neuron lain melalui kanal-kanal penghubung. Penyebaran

aktivitas yang cepat dari satu neuron ke neuron lain menunjukkan

sekelompok neuron melakukan suatu fungsi bersama-sama. Sinaps elektrik

dapat berjalan dua arah sedangkan sinaps kimiawi hanya satu arah. Sinaps

elektrik memiliki respon yang cepat sehingga penting untuk gerakan refleks.

Reseptor Neurotransmitter

Reseptor berupa protein kompleks transmembran yang sebagian

menonjol ke lingkungan ekstrasel dan bagian lain yang menonjol ke

lingkungan intrasel. Reseptor neurotransmitter menangkap

neurotransmitter yang dilepaskan dan menyalurkan pesan yang dibawa

neurotransmitter ke intrasel. Reseptor tersebut mempunyai tempat

pengikatan yang multipel (binding site).

Klasifikasi reseptor neurotransmitter:

1. Reseptor Ionotropik (ligand-gated ion channel)

Reseptor ionotropik merupakan transmitter-gated channels.

Neurotransmitter berikatan dengan reseptor yang menempel pada pintu

masuk kanal ion dan menyebabkan kanal ion terbuka.  Reseptor ionotropik

mempunyai aksi sangat cepat, waktu pengikatan neurotransmitter pada

reseptor dan respon sangat pendek, respon singkat.

Reseptor neurotransmitter Kolinergik

Setiap neurotransmitter menimbulkan efek di membran postsinaptik bila

berikatan dengan reseptor spesifik. Dua neurotransmitter tidak akan

berikatan pada satu reseptor yang sama, meskipun satu neurotransmitter

dapat berikatan dengan reseptor yang berbeda. Hal ini disebut sebagai

subtipe reseptor.  Asetilkolin bekerja pada dua subtipe reseptor yang

berbeda. Satu tipe berada di otot skeletal (nikotinik) dan tipe lain berada di

otot jantung (muskarinik).

Reseptor Nikotinik Asetilkolin (Ach)

Reseptor ini berperan dalam penyaluran sinyal listrik dari suatu motor

neuron ke serat saraf otot. Asetilkolin yang dilepaskan oleh neuron motorik

berdifusi ke membran plasma sel miosit dan terkait pada reseptor

asetilkolin. Hal ini menyebabkan terjadinya perubahan konformasi reseptor

dan akan menyebabkan kanal ion membuka. Pergerakan muatan positif

akan mendepolarisasi membran plasma yang menyebabkan kontraksi.

Pembukaan kanal hanya berlangsung sebentar meskipun asetilkolin masih

menempel pada reseptor (periode desensitisasi). Reseptor nikotinik

asetilkolin yang matang terdiri atas 2 α, β, γ, dan δ. Berbeda dari yang ada di

otot, struktur reseptor nikotinik asetilkolin di neuron hanya terdiri atas

subunit α&β (α β ).

Reseptor Muskarinik

Reseptor muskarinik yang terdapat pada otot jantung mempunyai subunit

α β . Setelah asetilkolin berikatan dengan reseptor muskarinik, timbul sinyal

dengan mekanisme berbeda. Misalnya, bila reseptor M atau M diaktifkan,

reseptor ini akan mengalami perubahan konformasi dan berinteraksi

dengan protein G yang selanjutnya akan mengaktifkan fosfolipase C.

akibatnya terjadi hidrolisis fosfatidilinositol-(4,5)-bifosfate (PIP ) yang

menyebabkan peningkatan kadar Ca2+ intrasel. Selanjutnya kation ini akan

berinteraksi memacu atau menghambat enzim-enzim, menyebabkan

hiperpolarisasi, sekresi, atau kontraksi. Sebaliknya, aktivasi reseptor subtype

M pada otot jantung memacu potein G yang menghambat adenilsiklase

dan mempertinggi konduksi K sehingga denyut jantung dan kontraksi otot

jantung menurun.

Amino Acid-Gated Channels

Amino Acid-Gated Channels memediasi sebagian besar transmisi cepat

sinapsis di CNS (Cerebral Nervous System). Fungsinya lebih terbatas yakni

pada sistem sensorik, memori, dan penyakit.

Reseptor GABA

Reseptor GABA mempunyai beberapa tempat pengikatan untuk berbagai

neuromodulator. Reseptor ini merupakan target yang baik untuk obat

3 2

3 2

1 2

2

2

+

A

A

Glutamate-Gated Channels

Reseptor agonis glutamate adalah AMPA (alpha-amino-3-hydroxy-5-

methylisoxazole-4-propionic acid), NMDA (N-methyl D-aspartate), dan

Kainate. AMDA dan NMDA berperan dalam transmisi sinaps eksitator yang

cepat di otak sedangkan KAINATE fungsinya belum diketahui. AMPA-gated

channels permeabel terhadap Na dan K dan tidak permeabel terhadap

Ca Sedangkan reseptor NMDA permeabel terhadap Na ,K dan Ca .

1. Reseptor Metabotropik (G protein-coupled)

Metabotropik merupakan reseptor yang berikatan dengan

neurotransmitter dan membentuk second messenger sebagai salah satu

jalur transduksi sinyal. Neurotransmitter yang berikatan yakni amin biogenic

(dopa, dopamine, serotonin, adrenalin, noradrenalin, histamine), hormone

peptide (angiotensin II, somastosin, TRH). Ligan yang berikatan bukan dari

golongan neurotransmitter adalah eikosanoid. Biasanya reseptor jenis ini

merupakan reseptor G-potein-coupled yang mempunyai 3 subunit (α, β, γ)

dan memiliki 7 kompartemen.

Transduksi sinyal pada reseptor metabotropik G-protein-coupled

Pada keadaan inaktif, subunit α potein G mengikat GDP. Saat diaktivasi oleh

reseptor G-protein-coupled, GDP beruba menjadi GTP. Kemudian potein G

akan terpecah menjadi Gα (subunit GTP) dan Gβγ yang akan mengaktifkan

protein efektor. Secara perlahan subunit Gα akan melepas PO dari GTP

sehingga berubah menjadi GDP yang menyebabkan aktifitas berhenti.

Taut Neuromuskular pada Otot Rangka

Setiap serabut saraf bermielin yang masuk ke otot rangka membentuk

banyak cabang yang jumlahnya tergantung pada ukuran unit motoriknya.

Cabang akan berakhir pada otot rangka di tempat yang disebut taut

neuromuskular (neuromuscular junction) atau motor-end-plate. Sebagian

besar serabut-serabut otot hanya dipersarafi oleh satu motor end-plate.

Saat mencapai serabut otot, saraf kehilangan selubung mielin dan pecah

menjadi cabang-cabang halus. Masing-masing saraf berakhir sebagai akson

yang terbuka dan membentuk unsur neural motor end-plate. Pada motor

end-plate, permukaan serabut otot sedikit meninggi serta membentuk

unsur otot (sole plate). Elevasi terjadi akibat akumulasi sarkoplasma

granular di bawah sarkolema serta banyak inti dan mitokondria.

Akson terbuka yang melebar terletak pada alur permukaan serabut otot

yang dibentuk oleh lipatan sarkolema ke dalam (junctional fold = dasar alur

dibentuk oleh sarkolema yang membentuk lipatan-lipatan). Junctional fold

berfungsi memperluas area permukaan sarkolema yang terletak di dekat

+ +

2+. + + 2+

4

akson yang melebar. Di antara membran plasma akson (aksolema atau

membran prasinaps) dan membran plasma serabut otot (sarkolema atau

membran pascasinaps) terdapat celah sinaps.

Saat potensial aksi mencapai membran prasinaps motor end-plate, kanal

voltage-gated Ca terbuka dan Ca2+ masuk ke dalam akson. Hal ini

menstimulasi penggabungan vesikel sinaptik dengan membran prasinaps

dan menyebabkan pelepasan asetilkolin ke celah sinaps. Kemudian

asetilkolin menyebar dan mencapai reseptor Ach tipe nikotinik di

membran pascasinaps junctional fold. Setelah pintu kanal terbuka,

membran pascasinaps lebih permeabel terhadap Na yang mengalir ke

dalam sel-sel otot dan terjadi potensial lokal (end-plate potential). Pintu

kanal Ach permeabel terhadap K yang keluar dari sel namun dalam jumlah

yang lebih kecil. Jika end-plate potential cukup besar, kanal voltage-gated

untuk Na terbuka dan timbul potensial aksi yang menyebar sepanjang

permukaan sarkolema. Gelombang depolarisasi diteruskan ke serabut otot

oleh sistem tubulus T menuju miofibril yang kontraktil. Hal ini menyebabkan

pelepasan Ca dari retikulum sarkoplasma yang akan menimbulkan

kontraksi otot.

Disusun oleh Lyriestrata Anisa

REFERENSI

1. Sherwood L. Fisiologi Manusia dari Sel ke Sistem. Jakarta: EGC;2001. p.78-100

2. Snell RS. Neuroanatomi Klinik untuk Mahasiswa Kedokteran. Edisike-5. Jakarta: EGC; 2001.p.54-8;106-9

3. Ibrahim N. Neurophysiology. Bahan Kuliah Modul NeurosainsFKUI. 2010

4. Mudjihartini N. Neurobiologi Molekuler Sel Saraf. Bahan KuliahModul Neurosains FKUI. 2010

5. Staf Pengajar Departemen Farmakologi FK UNSRI. KumpulanKuliah Farmakologi. Jakarta: EGC;p.338-9

 

2+

+

+

+

2+

← Konsep Nyeri dan Nyeri Neuropati

Hormon Hidrofilik dan Lipofilik →

Artikel Terkait:Fisiologi Penghidu dan Pengecapan Oleh Elisabet Lana A.K.Penghidu dan pengecap merupakan aktivitas yang membutuhkanmolekul kimia sebagai rangsangannya karena sel saraf keduapengindera…Fisiologi Pendengaran Telinga secara anatomis terbagi menjaditiga bagian yaitu telinga luar, tengah dan dalam. Telinga luar dantengah berperan dalam transmisi…Hipersensitivitas Tipe 2: Sitotoksik Oleh Arini Purwono Responimun, baik nonspesifik maupun spesifik pada umumnyamenguntungkan bagi tubuh, berfungsi protektif terhadap infeksiatau pertumbuhan…Gangguan Neuromuskular Junction dan Gaya Berjalan (Gait) OlehRahmanu Reztaputra A. Gangguan Neuromuscular Junction 1.Myasthenia Gravis Myasthenia Gravis merupakan penyakitautoimun pada neuromuscular junction. Pada penyakit ini…Hipersensitifitas TIpe 1: Reaksi Anafilaktik atau Reaksi… Reaksihipersensitifitas menurut Robert Coombs dan Philip HH Gell dibagimenjadi 4 tipe yaitu: Tipe 1: Reaksi IgE atau reaksi…

Medicinesia

Johny Bayu Fitantra, mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas

Indonesia.

http://proy-rio.blogspot.com priyowah, ini baru lengkap informasinya..namanya juga web nya dokter..hehehehe…

tema blog saya memang kesehatan juga, tapi saya bukan apa selain calon

perwat pak dokter…hehehe, jadi malu…. kunjung balik ke blog saya jika

berkenan.terima kasih.

Johannis W.DTerimakasih atas situs DOKTER KITA yang telah memberikan info jelas mengenai

materi saraf. Saya mohon bantuan tentang masalah pembahansan pengaruh

kelelahan kerja fisik terhadap saraf motorik perifer. serta referensi, karena saya

sedang menyelesaikan studi di FK S3 dan membutuhkan materi tersebut beserta

dengan referensi buku. Trims

John. Dapat dikirim melaui email dtr_trk@yahoo.com

http://neurotransmitters-disorders.blogspot.com/ AnDgEmang bener…tampilan blog DOKTER KITA ini beda dari yang lain, informasinya

menarik dan lengkap saya jadi pengen terus tiap hari ngunjungin Blog DOKTER

KITA ini. Aduh saya jadi malu sama DOKTER KITA, saya punya artikel Blog

tentang penyakit atauGangguan Neurotransmitters, Serotonin dan Dopamine,

Brain of GABA, Amino Acid, dll tapi isi materinya hanya sedikit.

http://www.dokter-kita.com Fitantrakami hanya berusaha berbagi ilmu saja. Tentunya masih bnyak kekurangan.

mohon koreksinya jika ada materi yang mungkin tidak sesuai dengan sumber

lain yang Anda dapat.

terima kasih..

Waldi_rahman93 tolong kirim ke @mail yua

John Mohon bisa dikirimkan tentang artikel tsb ke email dtr_trk@ yahoo.com saya

membutuhkannya terimakasih GBU

Bharis Energy sudikah berbagi no hp kepada saya.

no hp saya 081911016451

http://www.bharisenergi.com Bambang Hari Susantomohon dimaafkan atas tidak peduli saya pada Permohonan Anda semuanya di

sebabkan kesibukan yang menyita saya untuk selalu bisa di hadapan laptop,

sekalgi mohon saya di maafkan kontak di no hp saya 081911016451 trimakasih,

http://www.bharisenergi.com Bambang Hari Susantosaya mohon di maafkan karena ketidak pedulian saya terhadap permohonan

Anda semua ini disebabkan tidak konsistennya saya di depan leptop karena

kesibukan menyita saya, sekali lagi saya mohon untuk dimaafkan hub di no hp

saya 081911016451.trimakasih