Saraf Otot (Bag I)

Saifuddin Zuhri | Sunday, November 30, 2008 | 1 komentar
BAB I

PENDAHULUAN

Latar belakang

Sistem saraf merupakan salah satu sistem dalam tubuh yang dapat berfungsi sebagai media untuk berkomunikasi antar sel maupun organ dan dapat berfungsi sebagai pengendali berbagai sistem organ lain serta dapat pula memproduksi hormon. Berdasarkan struktur dan fungsinya, sistem saraf secara garis besar dapat dibagi dalam sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi.

Sistem saraf pusat terdiri dari otak dan medulla spinalis yang mempunyai beragam pusat dengan fungsi yang berbeda-beda. Dalam sistem saraf pusat ini terjadi berbagai proses analisis informasi yang masuk serta proses sintesis dan mengintegrasikannya. Pada dasarnya proses tersebut bertujuan untuk mengendalikan berbagai sistem organ yang lain sehingga terbentuk keluaran berupa perilaku mahkluk hidup.

Sistem saraf tepi terdiri dari saraf aferen dan saraf eferen. Saraf aferen yang juga disebut sebagai saraf sensorik, berfungsi menyalurkan informasi yang berasal dari organ reseptor. Mekanisme penghantaran informasi antara reseptor dengan system saraf pusat terjadi melalui proses penghantaran impuls dengan kode irama dan frekuensi tertentu. Saraf eferen yang juga disebut saraf motorik, terdiri dari dua bagian yaitu saraf motorik somatik dan saraf motorik autonom. Saraf motorik somatik membawa impuls dari pusat ke otot rangka sebagai organ efektor. Melalui proses komunikasi secara biolistrik di saraf dan proses komunikasi melalui neurotransmitor di hubungan saraf-otot, dapat terbangkit kontraksi otot. Baik kekuatan maupun jenis kontraksi otot rangka dapat dikendalikan oleh sistem saraf pusat maupun oleh sistem saraf tepi. Sistem saraf somatik turut berperan dalam proses mengendalikan kinerja otot rangka yang diperlukan untuk menyelenggarakan beragam sikap dan gerakan tubuh. Saraf motorik autonom merupakan salah satu komponen sistem saraf autonom yang mengendalikan otot polos, otot jantung dan kelenjar. Sistem saraf autonom (SSAU) termasuk berbagai pusat pengendali di otak, pada dasarnya melaksanakan kegiatan secara independen dan tidak langsung dikendalikan oleh kesadaran. SSAU terutama mengendalikan berbagai fungsi organ viseral yang sangat penting untuk mempertahankan kehidupan, antara lain fungsi jantung dalam mengatur volume curah jantung (cardiac output), fungsi pembuluh darah dalam mengatur aliran darah ke berbagai organ, dan fungsi pencernaan (4). Pembagian secara garis besar yang berdasarkan struktur dapat dilihat pada gambar.

Gbr. Bagan garis besar Susunan Saraf.



Terlihat pembagian struktur berdasarkan fungsinya. Organ Reseptor dapat berupa sel yang berbeda dengan sel saraf aferen (sensorik) yang terdapat pada beberapa organ sensorik khusus. Organ reseptor dapat pula merupakan bagian ujung sel saraf aferen.

Susunan Saraf Tepi merupakan gabungan saraf aferen (bagian sensorik saraf tepi) dengan saraf eferen (bagian motorik saraf tepi). Susunan Saraf Pusat terdiri dari otak dan medula spinalis yang berfungsi antara lain menganalisis, menyintesis dan mengintegrasi-kan berbagai masukan dari saraf sensorik maupun dari bangunan lain yang terdapat di otak maupun di medula spinalis. Organ Efektor dapat berupa otot rangka yang disarafi oleh saraf motorik somatik serta otot polos, otot jantung dan kelenjar yang disarafi oleh saraf motorik autonom.

Tubuh hewan terdiri atas jaringan-jaringan atau sekelompok sel yang mempunyai struktur dan fungsi yang sama. Jaringan dengan struktur yang khusus memungkinkan mereka mempunyai fungsi yang spesifik. Sebagai contoh, otot-otot jantung yang bercabang menghubungkan sel-jantung yang lainnya. Percabangan tersebut membantu kontraksi sel-sel dalam satu koordinasi (Campbell et al. 1999). Ilmu yang mempelajari jaringan disebut histologi. Jaringan didalam tubuh hewan mempunyai sifat yang khusus dalam melakukan fungsinya, seperti peka dan pengendali (jaringan saraf), gerakan (jaringan otot), penunjang dan pengisi tubuh (jaringan ikat), absorbsi dan sekresi (jaringan epitel), bersifat cair (darah) dan lainnya. Masing-masing jaringan dasar dibedakan lagi menjadi beberapa tipe khusus sesuai dengan fungsinya. Padasaat perkembangan embrio, lapisan kecambah (germ layers) berdiferensiasi (dengan proses yang disebut histogenesis) menjadi empat macam jaringan utama, yaitu jaringan epitel, jaringan pengikat, jaringan otot, dan jaringan saraf.

1. Jaringan Epithelium

Jaringan epitel terdiri atas satu atau banyak lapis sel, yang menutupi permukaan dalam dan luar suatu organ. Secara embriologi, jaringan ini berasal dari lapisan ektoderm, mesoderm atau endoderm. Di bagian tubuh luar, epitel ini membentuk lapisan pelindung, sedangkan pada bagian dalam tubuh, jaringan epitel terdapat disepanjang sisi organ. Jaringan epitel dibedakan berdasarkan bentuk dan jumlah lapisan sel penyusunnya, yaitu

- Epithelium Satu Lapis (simple epithelium). Epithel ini terdiri atas sel-sel berbentuk pipih, kubus, dan silindris (batang). Epithelium pipih selapis ditemukan antara lain pada lapisan endotel pembuluh darah. Epithelium bentuk kubus ditemukan pada kelenjar tyroid dan pembuluh darah. Epithel berbentuk silindris (batang) ditemukan pada lambung dan usus.

- Epithelium berlapis banyak (stratified epithelium) yang dibentuk oleh beberapa lapis sel yang berbentuk pipih, kuboid, atau silindris. Epithelium ini dapat ditemukan pada kulit, kelenjar keringat, dan uretra. Beberapa lapisan pada epitheliun ini dapat berubah menjadi sel-sel yang memanjang dan disebut epithelium transisional. Epitel transisional ditemukan pada kandung kemih (vesica urinaria). Disamping itu, terdapat epithelium berlapis banyak semu (pseudostratified epithelium) yang ditemukan pada trakea.

Epitel pipih berlapis, seperti yang terdapat di pemukaan kulit kita, mampu melakukan mitosis dengan cepat. Sel-sel baru hasil mitosis menggantikan sel-sel permukaan yang mati. Epitel ini juga sebagai pelindung oragan terhadap abrasi oleh makanan yang kasar, seperti yang ditemukan pada esofagus. Sebaliknya, epitelium pipih selapis berukuran tipis dan lemah, yang cocok untuk pertukaran material dengan cara difusi. Epitel ini ditemukan pada dinding kapiler darah dan alveoli paru-paru (Campbell et al. 1999).

2. Jaringan Ikat

Jaringan ikat berfungsi untuk menunjang tubuh, dibentuk oleh sel-sel dalam jumlah sedikit. Jaringan ikat terdiri atas populasi sel yang tersebar di dalam matrik ekstraseluler. Secara embriologi, jaringan ikat berasal dari lapisan mesoderm. Se-sel tersebut mensistesis matriks, dengan anyaman serat yang tertanam di dalamnya (Campbell et al. 1999). Jaringan ikat ini dapat dibedakan menjadi (1) jaringan ikat longgar dan (2) jaringan ikat padat, (3) jaringan lemak, (4) jaringan darah, (5) kartilago, dan (6) tulang.

Diantara enam tipe jaringan ikat, jaringan ikat longgar paling banyak ditemukan di dalam tubuh kita. Di dalam matriks jaringan ikat longgar ini hanya sedikit ditemukan serabut. Serabut penyusun jaringan ikat ini berupa kolagen. Fungsi utama jaringan ikat longgar adalah pengikat dan pengepak material, dan sebagai tumbuhan bagi jaringan dan organ lainnya. Jaringan ikat longgar di kulit membatasi dengan otot (Campbell et al. 1999).

Jaringan ikat padat/fibrous mempunyai matriks yang banyak mengandung serabut kolagen. Jaringan ini membentuk tendon sebagai tempat perlekatan otot dengan tulang, dan ligamen sebagai tempat persendian tulang dengan tulang (Campbell et al. 1999).

Jaringan lemak mengandung sel-sel lemak. Jaringan ini digunakan sebagai bantalan, dan melindungi tubuh, serta sebagai penyimpan energi. Setiap sel lemak, mengandung tetes lemak yang besar. Didalam jaringan lemak, matriks relatif sedikt (Campbell et al. 1999).

Darah adalah jaringan ikat yang tersusun sebagian besar cairan. Matriks darah disebut plasma, yang tersusun oleh air, garam mineral, dan protein terlarut. Sel darah merah dan putih tersuspensi di dalam plasma. Darah ini berfungsi utama dalam transpor substansi dari satu bagian tubuh ke bagian lain. Disamping itu, darah juga berperan dalam sistem kekebalan (Campbell et al. 1999).

Kartilago adalah jaringan ikat yang membentuk material rangka yang fleksibel dan kuat, terdiri atas serabut kolgen yang tertanam di dalam matriks. Kartilago banyak ditemukan pada bagian ujung tulang keras, hidung, telinga, dan vertebrae (ruas-ruas tulang belakang) (Campbell et al. 1999).

Tulang keras (bone) merupakan jaringan ikat yang kaku, keras, dengan serabut kolagen yang tertanam di dalam matriks (Campbell et al. 1999). Didalam matriks sel tulang terdapat kalsium yang dapat bergerak dan diserap oleh darah. Hal ini merupakan peran penting tulang dalam proses homeostasis kadar kalsium dalam darah. Sel tulang (osteosit) terdapat di dalam ruang yang disebut lakuna. Lakuna ini mengandung satu atau beberapa osteosit. Penjuluran yang keluar dari osteosit disebut kanalikuli. Kanalikuli dari satu sel berhubungan dengan sel lainnya, sebagai bentuk komunikasi sel. Satu osteon terdiri dari sejumlah lamela konsentris yang mengelilingi kanal sentral (kanalis Haversi). Pada individu yang masih hidup, kanal sentral ini berisi pembuluh darah.

3. Jaringan Otot

Secara embriologi, jaringan otot berasal dari lapisan mesoderm. Jaringan ini terdiri atas sel-sel yang memanjang atau berbentuk serabut yang dapat berkontraksi karena adanya molekul miofibril. Pada vertebrata, secara tipikal mempunyai tiga jenis otot, yaitu otot skelet (rangka), otot jantung (cardiac), dan otot polos (Campbell et al. 1999).

Otot skelet berstruktur bergaris melintang, berfungsi untuk menggerakkan rangka. Otot ini bersifat sadar (voluntary), karena mampu diatur oleh kemauan kita. Serabut ototnya mempunyai banyak nukleus yang terletak ditepi. Otot rangka mempunyai garis melintang yang gelap (pita anisotrop) dan garis terang (pita isotrop).

Otot jantung merupakan otot bergaris melintang dan bercabang. Sifat otot ini tidak sadar (involuntary), karena kontraksinya tidak bisa diatur oleh kemauan kita. Nukleus terletak ditengah sel. Pada bagian ujung sel, terdapat sambungan rapat, yang membentuk struktur pembawa sinyal untuk kontraksi dari satu sel ke sel lainnya selama denyut jantung (Campbell et al. 1999).

Otot polos berbentuk seperti spindle. Kontraksi otot polos lebih lambat dinbbandingkan otot skelet, namun mereka mampu kontraksi dalam waktu lebih lama. Otot polos bersifat tidak sadar (involuntary), seperti otot jantung. Otot polos ditemukan pada banyak organ tubuh, diantaranya terdapat pada dinding pembuluh darah dan melapisi organ dalam seperti usus dan uterus. Membran plasmanya disebut sarkolema dan sitoplasmanya sering disebut sarkoplasma. Sitoplasma yang mengandung miofibril dengan ketebalan mencapai 1 mikron.

4. Jaringan Saraf

Jaringan saraf berperan dalam penerimaan rangsang dan penyampaian rangsang. Secara embriologi, jaringan ini berasal dari lapisan ektoderm. Jaringan ini terdapat pada sistem saraf pusat (otak dan sumsum tulang belakang) dan pada sistim saraf tepi. Ada dua macam sel, yaitu sel saraf (neuron) dan sel pendukung (sel glia).

Neuron mengandung badan sel, nukleus, dan penjuluran atau serabut. Satu tipe penjuluran tersebut adalah dendrit, yang berperan dalam menerima sinyal dari sel lain dan meneruskannya ke badan sel. Tipe penjuluran sel saraf yang lain, disebut akson (neurit), yang berperan dalam meneruskan sinyal dari badan sel ke neuron lainnya.

Beberapa akson berukuran sangat panjang, yaitu memanjang dari otak sampai ke bagian bawah abdomen (panjang 1/2 meter atau lebih). Transmisi sinyal dari neuron ke neuron lainnya umumnya dilakukan secara kimia. Selain neuron, ditemukan juga sel pendukung, seperti sel glia. Sel glia merupakan sel yang menunjang dan melindungi neuron. Sel-sel pendukung umumnya berperan dalam melindungi dan membungkus akson dan dendrit, sehingga membantu mempercepat transmisi sinyal (Campbell et al. 1999).

Jaringan saraf terdiri dari Neuroglia dan sel Schwann (sel – sel penyokong) serta Neuron (sel–sel saraf). Kedua jenis sel tersebut demikian erat berkaitan dan terintegrasi satu sama lainnya sehingga bersama – sama berfungsi sebagai satu unit.4

Neuroglia

Neuroglia (berasal dari nerve glue) mengandung berbagai macam sel yang secara keseluruhan menyokong, melindungi dan sumber nutrisi sel saraf (Neuron ) pada otak dan Medulla spinalis; sedangkan sel Schwann merupakan pelindung dan penyokong neuron – neuron di luar system saraf pusat. Neuroglia menyusun 40 % volume otak dan medulla spinalis. Neuroglia jumlahnya lebih banyak dari sel – sel neuron dengan perbandingan sekitar sepuluh banding satu.

Ada empat sel Neuroglia yang berhasil diidentifikasi yaitu : Oligodendroglia, Ependima, Astroglia dan Microglia. Masing–masing mempunyai fungsi yang khusus.

Oligodendroglia merupakan sel glia yang bertanggungjawab menghasilkan myelin dalam susunan saraf pusat. Sel ini mempunyai lapisan dengan substansi lemak mengelilingi penonjolan atau sepanjang sel saraf sehingga terbentuk selubung mielin. Mielin pada susunan saraf tepi dibentuk oleh sel Schwann. 3,4 Sel Schwann membentuk myelin maupun neurolemma saraf tepi. Tidak semua neuron ssusunan saraf tepi bermielin.

Neurolema adalah membrane Lita Feriyawati: Anatomi Sistem Saraf dan Peranannya Dalam Regulasi Kontraksi Otot Rangka, sitoplasma halus yang dibentuk oleh sel-sel Schwann yang membungkus semua neuron SST ( bermielin atau tidak bermielin ). Neurolema merupakan struktur penyokong dan pelindung bagi tonjolan saraf. 4 Gambar ( dikutip dari 3 )

Mielin merupakan suatu kompleks protein lemak bewarna putih yang mengisolasi tonjolan saraf. Mielin menghalangi aliran ion Natrium dan Kalium melintasi membran neuronal dengan hampir sempurna. Selubung myelin tidak kontinu di sepanjang tonjolan saraf, dan terdapat celah – celah yang tidak memiliki myelin, dinamakan nodus Ranvier. Tonjolan saraf pada susunan pusat dan tepi dapat bermielin atau tidak bermielin. Serabut saraf yang mempunyai selubung myelin dinamakan serabut bermielin, dan dalam SSP dinamakan massa putih (Substansia Alba).

Serabut–serabut yang tak bermielin dinamakan serabut tak bermielin dan terdapat dalam massa kelabu (Substansia Grisea) SSP. Transmisi impuls saraf di sepanjang serabut bermielin lebih cepat dari transmisi di sepanjang serabut tak bermielin, karena impuls berjalan dengan cara “ meloncat “ dari nodus ke nodus yang lain di sepanjang selubung myelin. Cara transmisi seperti ini dinamakan konduksi saltatorik. Hal terpenting dari peran myelin pada proses transmisi di serabut saraf dapat terlihat dengan mengamati hal yang terjadi jika tidak lagi terdapat myelin disana.

Pada orang - orang dengan Multiple Sclerosis, lapisan myelin yang mengelilingi serabut saraf menjadi hilang. Sejalan dengan hal itu orang tersebut mulai kehilangan kemampuan untuk mengontrol otot – ototnya dan akhirnya menjadi tidak mampu sama sekali. Ependima berperanan dalam produksi Cerebro Spinal Fluid.

Ependima adalah neuroglia yang membatasi system ventrikel SSP. Sel - sel inilah yang merupakan epithel dari Plexus Coroideus ventrikel otak. Microglia mempunyai sifat - sifat phagocyte yang menyingkirkan debris -debris yang dapat berasal dari sel – sel otak yang mati, bakteri dan lain–lain. Sel jenis ini ditemukan di seluruh SSP dan dianggap berperanan penting dalam proses melawan infeksi. Astrocytes atau Astroglia berfungsi sebagai “ sel pemberi makan “ bagi neuron yang halus. Badan sel Astroglia berbentuk bintang dengan banyak tonjolan dan kebanyakan berakhir pada pembuluh darah sebagai kaki perivaskular atau “foot processes “ .Bagian ini juga membentuk dinding perintang antara aliran kapiler darah dengan neuron, sekaligus mengadakan pertukaran zat diantara keduanya. Dengan kata lain membantu neuron mempertahankan potensial bioelektris yang sesuai untuk konduksi impuls dan transmisi sinaptik. Dengan cara ini pula sel – sel saraf terlindungi dari substansi yang berbahaya yang mungkin saja terlarut dalam darah. Tetapi fungsinya sebagai sawar darah otak tersebut masih memerlukan pemastian lebih lanjut, karena diduga celah endothel kapiler darahlah yang lebih berperan sebagai sawar darah otak.

Walaupun Neuroglia secara struktur menyerupai neuron, tetapi tidak dapat menghantarkan impuls saraf, suatu fungsi yang merupakan bagian yang paling berkembang pada neuron. Perbedaan lain yang penting adalah neuroglia tidak pernah kehilangan kemampuan untuk membelah dimana tidak dipunyai oleh neuron. Karena alasan inilah kebanyakan tumor – tumor otak adalah Gliomas atau tumor yang berasal dari sel – sel glia.

Neuron

Neuron adalah suatu sel saraf dan merupakan unit anatomis dan fungsional system saraf. Setiap neuron mempunyai badan sel yang mempunyai satu atau beberapa tonjolan. Dendrit adalah tonjolan yang menghantarkan informasi menuju badan sel. Tonjolan tunggal dan panjang yang menghantarkan keluar dari badan sel disebut Axon.

Dendrit dan akson secara kolektif sering disebut sebagai serabut saraf atau tonjolan saraf. Kemampuan untuk menerima, menyampaikan dan meneruskan pesan – pesan neural disebabkan oleh karena sifat khusus membran sel neuron yang mudah dirangsang dan dapat menghantarkan pesan elektrokimia. Neuron dapat diklasifikasikan menurut bentuknya atas neuron unipolar, bipolar atau multipolar. Neuron unipolar hanya mempunyai satu serabut yang dibagi menjadi satu cabang sentral yang berfungsi sebagai satu akson dan satu cabang perifer yang berguna sebagai satu dendrite. Jenis neuron ini merupakan neuron-neuron sensorik saraf perifer (misalnya, sel-sel ganglion cerebrospinalis).

Neuron bipolar mempunyai dua serabut, satu dendrite dan satu akson. Jenis neuron ini dijumpai dalam epithel olfaktorius, dalam retina mata dan dalam telinga dalam. Neuron multipolar mempunyai beberapa dendrite dan satu akson. Jenis neuron ini merupakan yang paling sering dijumpai pada system saraf sentral (misalnya, sel-sel motoris pada cornu anterior dan lateralis medulla spinalis, selsel ganglion otonom). Neurotransmtter merupakan zat kimia yang disintesis dalam neuron dan disimpan dalam gelembung sinaptik pada ujung akson. Zat kimia ini dilepaskan dari ujung akson terminal dan juga direabsorbsi untuk daur ulang.

Neurotransmiter merupakan cara komunikasi amntar neuron. Setiap neuron melepaskan satu transmitter. Zat – zat kimia ini menyebabkan perubahan permeabilitas sel neuron, sehingga neuron menjadi lebih kurang dapat menyalurkan impuls. Diketahui atau diduga terdapat sekitar tigapuluh macam neurotransmitter, diantaranya adalah Norephinephrin, Acetylcholin, Dopamin, Serotonin, Asam Gama-Aminobutirat (GABA) dan Glisin. Tempat –tempat dimana neuron mengadakan kontak dengan dengan neuron lain atau dengan organ –organ efektor disebut sinaps.

Sinaps merupakan satu-satunya tempat dimana suatu impuls dapat lewat dari suatu neuron ke neuron lainnya atau efektor. Ruang antara satu neuron dan neuron berikutnya ( atau organ efektor ) dikenal dengan nama celah sinaptik (synaptic cleft). Neuron yang menghantarkan impuls saraf menuju ke sinaps disebut neuron prasinaptik. Neuron yang membawa impuls dari sinaps disebut neuron postsinaptik.

IMPULS SARAF

Komponen listrik dari transmisi saraf menangani transmisi impuls sepanjang neuron. Permeabilitas membran sel neuron terhadap ion natrium dan kalium bervariasi dan dipengaruhi oleh perobahan kimia serta listrik dalam neuron tersebut ( terutama neurotransmitter dan stimulus organ receptor ). Dalam keadaan istirahat , permeabillitas membran sel menciptakan kadar kalium intrasel yang tinggi dan kadar natrium intra sel yang rendah, bahkan pada pada kadar natrium extrasel yang tinggi. Impuls listrik timbul oleh pemisahan muatan akibat perbedaan kadar ion intrasel dan extrasel yang dibatasi membran sel

Repolarisasi

Potensial istirahat kembali terjadi. Ion kalium keluar dari dalam sel dan permeabilitas membran berubah kembali. Terjadi pemulihan keadaan negatif di dalam sel dan positif diluar sel
Potensial aksi yang terjadi atau impuls pada saat terjadi depolarisasi dialirkan ke ujung saraf dan mencapai ujung akson ( akson terminal ). Saat potensial aksi mencapai akson terminal akan dikeluarkanlah neurotransmitter, yang melintasi synaps dan dapat saja merangsang saraf berikutnya.

Category:

About Biotakson:
Biotakson diambil dari kata biotaksonomi, yang artinya tingkatan-tingkatan dalam biologi, nama ini disesuaikan dengan kontent blog ini yang mengulas hal-hal yang berhubungan dengan biologi ditambah dengan komputer

1 comment: