Sistem Syaraf

Read article in English/Baca dalam bahasa Inggris

Bagaimana kita bisa merasakan sakit ketika di cubit?, bagaimana terjadi reflek ketika tangan tersulut api?, bagaimana kita melihat, mendengar dan lain sebagainya??? Nah, mungkin jawabannya ada dalam pembahasan berikut, Artikel ini akan berbicara tentang sistem syaraf.

Sistem saraf tersusun oleh berjuta-juta sel saraf yang mempunyai bentuk bervariasi. Sistem ini meliputi sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi. Dalam kegiatannya, saraf mempunyai hubungan kerja seperti mata rantai (berurutan) antara reseptor dan efektor. Reseptor adalah satu atau sekelompok sel saraf dan sel lainnya yang berfungsi mengenali rangsangan tertentu yang berasal dari luar atau dari dalam tubuh. Efektor adalah sel atau organ yang menghasilkan tanggapan terhadap rangsangan. Contohnya otot dan kelenjar. Sistem saraf terdiri dari jutaan sel saraf (neuron). Fungsi sel saraf adalah
mengirimkan pesan (impuls) yang berupa rangsang atau tanggapan. Setiap neuron terdiri dari satu badan sel yang di dalamnya terdapat sitoplasma dan inti sel. Dari badan sel keluar dua macam serabut saraf, yaitu dendrit dan akson (neurit). Setiap neuron hanya mempunyai satu akson dan minimal satu dendrit. Kedua serabut saraf ini berisi plasma sel. Pada bagian luar akson terdapat lapisan lemak disebut myelin yang merupakan kumpulan sel Schwann yang menempel pada akson. Sel Schwann adalah sel glia yang membentuk selubung lemak di seluruh serabut saraf myelin. Membran plasma sel Schwann disebut neurilemma. Fungsi myelin adalah melindungi akson dan memberi nutrisi. Bagian dari akson yang tidak terbungkus myelin disebut nodus Ranvier, yang berfungsi mempercepat penghantaran impuls.
Sistem saraf tersusun dari berjuta-juta sel saraf. Berdasarkan struktur dan fungsinya, sel saraf dapat dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu sel saraf sensori, sel saraf motor, dan sel saraf intermediet (asosiasi).

• Sel saraf sensori

Fungsi sel saraf sensori adalah menghantar impuls dari reseptor ke sistem saraf pusat, yaitu otak (ensefalon) dan sumsum belakang (medula spinalis). Ujung akson dari saraf sensori berhubungan dengan saraf asosiasi (intermediet).

• Sel saraf motor

Fungsi sel saraf motor adalah mengirim impuls dari sistem saraf pusat ke otot atau kelenjar yang hasilnya berupa tanggapan tubuh terhadap rangsangan. Badan sel saraf motor berada di sistem saraf pusat. Dendritnya sangat pendek berhubungan dengan akson saraf asosiasi, sedangkan aksonnya dapat sangat panjang.

• Sel saraf intermediet

Sel saraf intermediet disebut juga sel saraf asosiasi. Sel ini dapat ditemukan di dalam sistem saraf pusat dan berfungsi menghubungkan sel saraf motor dengan sel saraf sensori atau berhubungan dengan sel saraf lainnya yang ada di dalam sistem saraf pusat. Sel saraf intermediet menerima impuls dari reseptor sensori atau sel saraf asosiasi lainnya.

Kelompok-kelompok serabut saraf, akson dan dendrit bergabung dalam satu selubung dan membentuk urat saraf. Sedangkan badan sel saraf berkumpul membentuk ganglion atau simpul saraf.

• PEMBAHASAN

Untuk item pembahasan ini, saya menggunakan contoh kasus pada Ampibi (coz kebetulan buatnya pas praktikum sistem syaraf pada amphibi. Sistem saraf pada Amphibi berdasarkan topografinya dibedakan menjadi sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi.

Sistem saraf pusat

Sistem saraf pusat meliputi otak (ensefalon) dan sumsum tulang belakang (Medula spinalis). Keduanya merupakan organ yang sangat lunak, dengan fungsi yang sangat penting maka perlu perlindungan.

Otak dan medulla spinalis pada amphibi, selain dilindungi oleh tengkorak dan ruas-ruas tulang belakang, juga dilindungi oleh 2 lapisan selaput meninges. Dua lapisan meninges pada amphibi dari luar ke dalam adalah duramatar (yang berupa jaringan ikat) dan pia-arakniod yang vascular. Di antara dua lapisan tersebut terdapat spatium subdurale. Bila membran ini terkena infeksi maka akan terjadi radang yang disebut meningitis.

Otak dan sumsum tulang belakang mempunyai 3 materi esensial yaitu:
1. badan sel yang membentuk bagian materi kelabu (substansi grissea)
2. serabut saraf yang membentuk bagian materi putih (substansi alba)
3. sel-sel neuroglia, yaitu jaringan ikat yang terletak di antara sel-sel saraf di dalam sistem saraf pusat

Walaupun otak dan sumsum tulang belakang mempunyai materi sama tetapi susunannya berbeda. Pada otak, materi kelabu terletak di bagian luar atau kulitnya (korteks) dan bagian putih terletak di tengah. Pada sumsum tulang belakang bagian tengah berupa materi kelabu berbentuk kupu-kupu, sedangkan bagian korteks berupa materi putih.

Pada otak amphibi terdapat bagian-bagian

a. Lobus olfaktorius

Lobus olfaktorius pada amphibi memiliki trunckus bulbus olfaktorius. Lobus ini tidak terlalu berkembang. Oleh karenanya berbentuk relative kecil dan merupakan penonjolan dari bagian yang disebut hemisperium serebri. Kurang berkembangnya lobus olfaktorius yang berperan sebagai pusat pembau pada amphibi, berhubungan dengan cara hidupnya yang tidak terlalu banyak membutuhkan peran dari lobus olfaktorius sebagai pusat pembau.

b. Otak besar (serebrum)

Otak besar merupakan sumber dari semua kegiatan atau gerakan sadar atau sesuai dengan kehendak, walaupun ada juga beberapa gerakan refleks otak. Pada bagian korteks serebrum yang berwarna kelabu terdapat bagian penerima rangsang (area sensor) yang terletak di sebelah belakang area motor yang berfungsi mengatur gerakan sadar atau merespon rangsangan. Selain itu terdapat area asosiasi yang menghubungkan area motor dan sensorik.

Serebrum pada amphibi terdiri atas sepasang hemispermiun serebri. Pada serebrum memungkinkan terjadinya aktivitas-aktivitas yang kompleks, misalnya pembiakan dan macam-macam gerak.

c. Otak tengah (mesensefalon)

Otak tengah terletak di depan otak kecil. Di depan otak tengah terdapat talamus dan kelenjar hipofisis. Thalamus amphibi terletak di bagian dorsal otak dan merupakan jembatan antara serebrum dan mesenshefalon. Sedangkan kelenjar hipofisis terletak pada bagian ventral otak yang berfungsi mengatur kerja kelenjar-kelenjar endokrin. Oleh karenanya dikatakan sebagai Master of Glands.
Pada bagian atas (dorsal) otak tengah juga terdapat lobus optikus dan sepasang nervus optikus yang saling bersilangan. Pertemuan atau persilangan antara dua nervus optikus disebut sebagai chiasma. Lobus ini merupakan pusat penglihat, karena semua nervus optikus bermuara pada lobus ini. Stimulus yang berupa cahaya dan diterima oleh mata sebagai reseptor diubah menjadi impuls dan disalurkan ke nervus optikus yang akhirnya diterjemahkan pada lobus optikus, sehingga timbul sensasi penglihatan. Lobus ini juga berfungsi mengatur refleks mata seperti penyempitan pupil mata, dan juga merupakan pusat pendengaran. Lobus optikus pada amphibi lebih berkembang daripada lobus olfaktorius. Hal ini karena amphibi, contohnya katak merupakan hewan nokturnal. Hewan-hewan nokturnal lebih banyak melakukan aktivitas pada malam hari, sehingga lobus optikus lebih dibutuhkan oleh amphibi.

Selain itu, pada bagian dorsal otak tengah juga terdapat kelenjar epifisis. Kelenjar ini disebut juga Badan pineal yang berfungsi ketika terjadi pembentukan pigmen pada permukaan tubuh.

Pada bagian ventral, selain terdapat kelenjar hipofisis juga terdapat kelenjar hypothalamus dan infundibulum. Pada kelenjar hypothalamus terdapat sel-sel neurosekretori (sel saraf yang menghasilkan secret). Secret dari sel ini berupa neurohormon yang berfungsi untuk mempercepat penyampaian impuls dari sinapsis yang satu ke sinapsis yang lain. Sedangkan infundibulum, merupakan tangkai dari hipofisis yang berfungsi menghubungkan hipofisis dengan hypothalamus.

d. Otak kecil (serebelum)

Serebelum mempunyai fungsi utama dalam koordinasi gerakan otot yang terjadi secara sadar, keseimbangan, dan posisi tubuh. Bila ada rangsangan yang merugikan atau berbahaya maka gerakan sadar yang normal tidak mungkin dilaksanakan. Serebelum pada amphibi mereduksi, karena aktifitas otot relative berkurang.

e. Sumsum lanjutan (medulla oblongata)

Sumsum lanjutan berfungsi menghantar impuls yang datang dari medula spinalis menuju ke otak. Sumsum lanjutan juga mempengaruhi refleks fisiologi seperti detak jantung, tekanan darah, volume dan kecepatan respirasi, gerak alat pencernaan, dan sekresi kelenjar pencernaan.Selain itu, sumsum lanjutan juga mengatur gerak refleks yang lain

f. Sumsum tulang belakang (medulla spinalis)

Medulla spinalis merupakan lanjutan dari medulla oblongata yang masuk ke dalam kanalis vertebralis. Pada amphibi, medulla spinalis mengalami pembesaran di bagian servikalis. Medulla spinalis berfungsi menghantarkan impuls sensori dari saraf perifer ke otak dan menyampaikan impuls motoris dari otak ke saraf perifer. Selain itu juga merupakan pusat dari refleks.

Pada penampang melintang sumsum tulang belakang tampak bagian luar berwarna putih, sedangkan bagian dalam berbentuk kupu-kupu dan berwarna kelabu.

Pada penampang melintang sumsum tulang belakang ada bagian seperti sayap yang terbagi atas sayap atas disebut tanduk dorsal dan sayap bawah disebut tanduk ventral. Impuls sensori dari reseptor dihantar masuk ke sumsum tulang belakang melalui tanduk dorsal dan impuls motor keluar dari sumsum tulang belakang melalui tanduk ventral menuju efektor. Pada tanduk dorsal terdapat badan sel saraf penghubung (asosiasi konektor) yang akan menerima impuls dari sel saraf sensori dan akan menghantarkannya ke saraf motor.
Pada bagian putih terdapat serabut saraf asosiasi. Kumpulan serabut saraf membentuk saraf (urat saraf). Urat saraf yang membawa impuls ke otak merupakan saluran asenden dan yang membawa impuls yang berupa perintah dari otak merupakan saluran desenden.

Sistem saraf tepi

Sistem saraf tepi terdiri dari sistem saraf sadar dan sistem saraf tak sadar (sistem saraf otonom). Sistem saraf sadar mengontrol aktivitas yang kerjanya diatur oleh otak, sedangkan saraf otonom mengontrol aktivitas yang tidak dapat diatur otak antara lain denyut jantung, gerak saluran pencernaan, dan sekresi keringat.

1. Sistem Saraf Sadar

Sistem saraf sadar disusun oleh saraf otak (saraf kranial), yaitu saraf-saraf yang keluar dari otak, dan saraf sumsum tulang belakang, yaitu saraf-saraf yang keluar dari sumsum tulang belakang.

Pada amphibi saraf cranial berjumlah 10 pasang

1. Tiga pasang saraf sensori, yaitu saraf nomor 1, 2, dan 8

2. lima pasang saraf motor, yaitu saraf nomor 3, 4, 6, 11, dan 12

3. empat pasang saraf gabungan sensori dan motor, yaitu saraf nomor 5, 7, 9, dan 10.

Saraf otak dikhususkan untuk daerah kepala dan leher, kecuali nervus vagus yang melewati leher ke bawah sampai daerah toraks dan rongga perut. Nervus vagus membentuk bagian saraf otonom. Oleh karena daerah jangkauannya sangat luas maka nervus vagus disebut saraf pengembara dan sekaligus merupakan saraf otak yang paling penting.

Saraf sumsum tulang belakang berjumlah 31 pasang saraf gabungan. Berdasarkan asalnya, saraf sumsum tulang belakang dibedakan atas 8 pasang saraf leher, 12 pasang saraf punggung, 5 pasang saraf pinggang, 5 pasang saraf pinggul, dan satu pasang saraf ekor.

Beberapa urat saraf bersatu membentuk jaringan urat saraf yang disebut pleksus. Ada 3 buah pleksus yaitu sebagai berikut.

a. Pleksus cervicalis merupakan gabungan urat saraf leher yang mempengaruhi bagian leher, bahu, dan diafragma.

b.Pleksus brachialis mempengaruhi bagian tangan.

c. Pleksus Jumbo sakralis yang mempengaruhi bagian pinggul dan kaki.

2. Saraf Otonom

Sistem saraf otonom disusun oleh serabut saraf yang berasal dari otak maupun dari sumsum tulang belakang dan menuju organ yang bersangkutan. Dalam sistem ini terdapat beberapa jalur dan masing-masing jalur membentuk sinapsis yang kompleks dan juga membentuk ganglion. Urat saraf yang terdapat pada pangkal ganglion disebut urat saraf pra ganglion dan yang berada pada ujung ganglion disebut urat saraf post ganglion.

Sistem saraf otonom dapat dibagi atas sistem saraf simpatik dan sistem saraf parasimpatik. Perbedaan struktur antara saraf simpatik dan parasimpatik terletak pada posisi ganglion. Saraf simpatik mempunyai ganglion yang terletak di sepanjang tulang belakang menempel pada sumsum tulang belakang sehingga mempunyai urat pra ganglion pendek, sedangkan saraf parasimpatik mempunyai urat pra ganglion yang panjang karena ganglion menempel pada organ yang dibantu.
Fungsi sistem saraf simpatik dan parasimpatik selalu berlawanan (antagonis). Sistem saraf parasimpatik terdiri dari keseluruhan “nervus vagus” bersama cabang-cabangnya ditambah dengan beberapa saraf otak lain dan saraf sumsum sambung.

Fungsi Saraf Otonom

•Parasimpatik
• mengecilkan pupil

• menstimulasi aliran ludah

• memperlambat denyut jantung

• membesarkan bronkus

• menstimulasi sekresi kelenjar pencernaan

• mengerutkan kantung kemih

•Simpatik
• memperbesar pupil

• menghambat aliran ludah

• mempercepat denyut jantung

• mengecilkan bronkus

• menghambat sekresi kelenjar pencernaan

• menghambat kontraksi kandung kemih

• Mekanisme Penghantar Impuls

Impuls dapat dihantarkan melalui beberapa cara, di antaranya melalui sel saraf dan sinapsis. Berikut ini akan dibahas secara rinci kedua cara tersebut.

1. Penghantaran Impuls Melalui Sel Saraf

Penghantaran impuls baik yang berupa rangsangan ataupun tanggapan melalui serabut saraf (akson) dapat terjadi karena adanya perbedaan potensial listrik antara bagian luar dan bagian dalam sel. Pada waktu sel saraf beristirahat, kutub positif terdapat di bagian luar dan kutub negatif terdapat di bagian dalam sel saraf. Diperkirakan bahwa rangsangan (stimulus) pada indra menyebabkan terjadinya pembalikan perbedaan potensial listrik sesaat. Perubahan potensial ini (depolarisasi) terjadi berurutan sepanjang serabut saraf. Kecepatan perjalanan gelombang perbedaan potensial bervariasi antara 1 sampai dengart 120 m per detik, tergantung pada diameter akson dan ada atau tidaknya selubung myelin.
Bila impuls telah lewat maka untuk sementara serabut saraf tidak dapat dilalui oleh impuls, karena terjadi perubahan potensial kembali seperti semula (potensial istirahat). Untuk dapat berfungsi kembali diperlukan waktu 1/500 sampai 1/1000 detik.
Energi yang digunakan berasal dari hasil pemapasan sel yang dilakukan oleh mitokondria dalam sel saraf.

Stimulasi yang kurang kuat atau di bawah ambang (threshold) tidak akan menghasilkan impuls yang dapat merubah potensial listrik. Tetapi bila kekuatannya di atas ambang maka impuls akan dihantarkan sampai ke ujung akson. Stimulasi yang kuat dapat menimbulkan jumlah impuls yang lebih besar pada periode waktu tertentu daripada impuls yang lemah.

2. Penghantaran Impuls Melalui Sinapsis

Titik temu antara terminal akson salah satu neuron dengan neuron lain dinamakan sinapsis. Setiap terminal akson membengkak membentuk tonjolan sinapsis. Di dalam sitoplasma tonjolan sinapsis terdapat struktur kumpulan membran kecil berisi neurotransmitter; yang disebut vesikula sinapsis. Neurnn yang berakhir pada tonjolan sinapsis disebut neuron pra-sinapsis. Membran ujung dendrit dari sel berikutnya yang membentuk sinapsis disebut post-sinapsis. Bila impuls sampai pada ujung neuron, maka vesikula bergerak dan melebur dengan membran pra-sinapsis. Kemudian vesikula akan melepaskan neurotransmitter berupa asetilkolin. Neurontransmitter adalah suatu zat kimia yang dapat menyeberangkan impuls dari neuron pra-sinapsis ke post-sinapsis. Neurontransmitter ada bermacam-macam misalnya asetilkolin yang terdapat di seluruh tubuh, noradrenalin terdapat di sistem saraf simpatik, dan dopamin serta serotonin yang terdapat di otak. Asetilkolin kemudian berdifusi melewati celah sinapsis dan menempel pada reseptor yang terdapat pada membran post-sinapsis. Penempelan asetilkolin pada reseptor menimbulkan impuls pada sel saraf berikutnya. Bila asetilkolin sudah melaksanakan tugasnya maka akan diuraikan oleh enzim asetilkolinesterase yang dihasilkan oleh membran post-sinapsis.

gambaran terjadinya sinaps

Bagaimanakah penghantaran impuls dari saraf motor ke otot? Antara saraf motor dan otot terdapat sinapsis berbentuk cawan dengan membran pra-sinapsis dan membran post-sinapsis yang terbentuk dari sarkolema yang mengelilingi sel otot. Prinsip kerjanya sama dengan sinapsis saraf-saraf lainnya.
Gerak merupakan pola koordinasi yang sangat sederhana untuk menjelaskan penghantaran impuls oleh saraf.

Gerak pada umumnya terjadi secara sadar, namun, ada pula gerak yang terjadi tanpa disadari yaitu gerak refleks. Impuls pada gerakan sadar melalui jalan panjang, yaitu dari reseptor, ke saraf sensori, dibawa ke otak untuk selanjutnya diolah oleh otak, kemudian hasil olahan oleh otak, berupa tanggapan, dibawa oleh saraf motor sebagai perintah yang harus dilaksanakan oleh efektor.
Gerak refleks berjalan sangat cepat dan tanggapan terjadi secara otomatis terhadap rangsangan, tanpa memerlukan kontrol dari otak. Jadi dapat dikatakan gerakan terjadi tanpa dipengaruhi kehendak atau tanpa disadari terlebih dahulu. Contoh gerak refleks misalnya berkedip, bersin, atau batuk.

Pada gerak refleks, impuls melalui jalan pendek atau jalan pintas, yaitu dimulai dari reseptor penerima rangsang, kemudian diteruskan oleh saraf sensori ke pusat saraf, diterima oleh set saraf penghubung (asosiasi) tanpa diolah di dalam otak langsung dikirim tanggapan ke saraf motor untuk disampaikan ke efektor, yaitu otot atau kelenjar. Jalan pintas ini disebut lengkung refleks. Gerak refleks dapat dibedakan atas refleks otak bila saraf penghubung (asosiasi) berada di dalam otak, misalnya, gerak mengedip atau mempersempit pupil bila ada sinar dan refleks sumsum tulang belakang bila set saraf penghubung berada di dalam sumsum tulang belakang misalnya refleks pada lutut.

Sumber:
Anonim, 2006. Knowledge Antomi. Progam animasi anatomi
Pratiwi, DA.1996. Biologi 2. Jakarta. Erlangga

Tenzer, Amy. 2003. Petunjuk Praktikum Struktur Hewan II. Malang. Jurusan Biologi UM

Tim Asistensi. 1990. Diktat Asistensi Anatomi Hewan-Zoologi. Yogyakarta. Jurusan Zoologi UGM

Tenzer, A. 1998. Struktur Hewan Bagian I. Malang: IKIP Malang

Tenzer, A.DKK. 2003. Struktur Hewan II. Malang: Universitas Negeri Malang

 Read article above in English/Baca dalam bahasa Inggris