Fisiologi Neuron dan Sinaps

A. NEURON

Sistem saraf terdiri dari neuron/sel-sel saraf dan sel penyokong (neuroglia dan sel schwan). Terdapat sekitar 100 milyar sel syaraf dalam sistem persyarafan. Neuron merupakan sel-sel sistem syaraf yang menerima masukan sensoris/ aferen dari ujung syaraf perifer/ dari organ reseptor sensoris dan menyalurkan masukan motorik/masukan eferen ke otot dan kelenjar-kelenjar yaitu organ-organ efektor. Sel syaraf memiliki sifat exitability (kemampuan merespon stimmulus) dan conductivity (kemampuan menghantarkan sinyal). Syaraf pusat memiliki sel penyokong yang disebut dengan neuroglia yang merupakan penyokong/pelindung, sumber nutrisi bagi neuron otak dan spinalis. Diluar susunan syaraf pusat yaitu di syaraf perifer sel Schwan merupakan penyokong, pelindung, sumber nutrisi bagi neuron.

Sistem syaraf terdiri atas Sistem Syaraf Pusat dan Sistem Ssyaraf Perifer. Sistem syaraf pusat terdiri dari otak dan medula spinalis sedangkan susunan syaraf perifer terdiri dari aferen & eferen somatis dan aferen & eferen otonom visceral .

Bagian-bagian NeuronSecara struktur

anatomis, neuron terdiri atas badan sel/soma/perikaryon. Neuron memiliki nukleus yang besar dengan nukleolus yang menonjol. Nukleus berperan dalam metabolisme, pertumbuhan dan perbaikan neuron. Terdapat organela lain dalam neuron seperti substansi chromatophilik (badan Nissl), Retikulum Endoplasma, Mitokondria, Neurofilamen/mikrofilamen, Neurotubullus dan aparatus golgi. Substansi Chromatofilik akan membentuk RE dan ribososm. Substansi chromatofilik mengandung RNA dan memproduksi protein. Protein diproduksi pada Retikulum Endoplasma yang beribosom dan protein yang telah terbentuk akan masuk kesaluran yang ada di dalam Retikulum Endoplasma dan diteruskan ke badan golgi dan disalurkan ke lisosom, vesikel yang yang mengandung prekursor neurotransmitter dan vesikel lain yang mengandung protein untuk mengganti kerusakan membran. Neurotubulus berperan dalam transport protein dan substansi lain intraseluler dari badan sel sampai ke ujung bagian syaraf. Neurofilamen mikrofilamen merupakan tubulus dengan substansi semirigid sehingga memberikan “skeletal framework” pada akson. Dendrit dapat di eksitasi oleh eksitatory sinaps dan dapat dihambat oleh inhibitory sinaps, menghantarkan sinyal ke badan sel.

Akson memiliki ukurannya bervariasi, berfungsi membawa sinyal dari badan sel. Sitoplasma dari akson disebut dengan axoplasma dan membran plasma dari akson disebut dengan axolemma. Tonjolan awal dari akson disebut dengan akson hillock dan dilanjutkan dengan bagian tipis setelah akson hillock disebut dengan initial segment (tempat yang paling mungkin terjadi eksitasi karena diduga banyak kandungan ion natriumnya). Akson ada yang memiliki cabang dan percabangannya disebut dengan cabang collateral. Bagian tipis pada ujung akson disebut dengan telodendria. Percabangan dari telodendria yang membentuk gembungan tipis disebut dengan end bulbs atau synaptic boutons. Akson ada yang ditutupi atau dilapisi dengan myelin dan akson seperti ini disebut dengan myelinated fibers (serabut bermyelin). Pada sel syaraf perifer myelin dibentuk oleh sel schwan/neurolemocyt. Bagian terluar dari sel ini disebut dengan neurilemma atau Schwan sheat. Myelin pada akson di SSP dibentuk oleholigodendroglia. Akson yang bermyelin memiliki lapisan myelin yang terkotak-kotak dan dibatasi dengan lekukan yang disebut dengan neurofibral nodes (nodus Ranvier) dan jarak antar nodus ini disebut dengan internodus. Myelin pada setiap internodus dibentuk oleh satu neurolemmocy (satu sel Schwan). Myelin memberikan kecepatan hantaran impuls yang lebih tinggi daripada neuron yang tidak bermyelin. Serabut syaraf yang tidak memiliki myelin diusebut dengan unmyelinated fiber atau serabut tak bermyelin. Pada syaraf perifer sekitar 5-20 neuron yang tak bermyelin ditutup ioleh neurolemocyte yang melekuk kedalam. Serabut tak bermyelin selalu dilindungi dan diperkaya dengan nutrisi oleh jaringan organ tempatnya berada. Kumpulan badan sel dari neuron saraf perifer disebut dengan ganglion.

Berdasarkan fungsinya, neuron dapat dibedakan menjadi:1. Afferen/ sensory neuron: menghantarkan impuls dari reseptor ke SSP2. Efferen/motor neuron membawa sinyal dari SSP ke efektor (otot dan kelenjar) 3. Interneuron/ association neurons/ connector neurons/ internuncial

neurons:menghantarkan impuls dari sensory neuron ke motor neuron dan memproses informasi yang masuk. Interneuron dengan akson yang panjang disebut dengan relay neuron untuk menghantarkan sinyal dalam jarak yang cukup jauh. Interneuron dengan akson yang pendek biasanya bercabang disebut dengan circuit neurons yang menghantarkan sinyal secara lokal pada jarak yang pendek. Banyak berperan dalam proses belajar, emosi, dan bahasa. Fungsi yang kompleks seperti belajar dan mengingat sangat tergantung pada ribuan local circuit neurons. Kegiatan yang simple atau refleks hanya sedikit melibatkan interneuron ataub ahkan tidak sama sekali, tetapi langsung antara neuron sensori dengan neuron motorik

Secara umum neuron dapat diklasifikasikan kedalam:1. General somatic afferent: Membawa sinyal dari kulit, otot volunter, sendi,

jaringan ikat, ke Susunan Syaraf Pusat (SSP)2. General visceral afferent: Membawa sinyal dari organ-organ visceral ke SSP 3. General somatic efferent : Membawa sinyal dari SSP ke otot-otot volunter atau

otot skeletal, membawa sinyal ke otot otot yang dari perjalanan embrioniknya terbentuk dari massa sel yang disebut dengan myotoma

4. General Visceral efferent: Membawa sinyal dari SSP ke jantung, otot polos,dan kelenjar, merupakan serabut dari sistem syaraf otonom

5. Special visceral efferent: Membawa impuls dari SSP ke otot-otot volunter yang dari perjalanan embrioniknya tersusun atas sel bukan myotoma. Otot ini ditemukan pada pada otot-otot wajah untuk ekspresi, otot rahang faring dan laring.

6. Special afferen : Membawa sinyal dari reseptor penciuman, pendengaran, penglihatan, keseimbangan dan pengecapan ke SSP.

Berdasarkan strukturnya neuron dapat dibedakan menjadi:1. Neuron Multipolar2. Neuron bipolar3. Neuron unipolar4. Neuron yang tidak memiliki akson disebut Unaxonal neurons

Segmen fungsional pada neuron.1. Segmen Reseptif: menerima impuls dari sinaps atau ujung syaraf dan di proses

untuk disampaikan ke inisial segmen yang merupakan persambungan antara badan sel dengan akson/axon hillock 

2. Segmen Inisial: memproses informasi dari segmen reseptif diubah menjadi impuls syaraf

3. Segmen konduksi: menghantarkan impuls sepanjang sel syaraf/akson ke ujungsyaraf

4. Segmen Transmisif: merubah potensial aksi untuk melepaskan neurotransmitter di sinaps. Neurotransmitter tersebut akan mempengaruhi sel effektor.

Fisiologi Potensial Aksi

Sistem saraf memiliki potensial membran karena perbedaan muatan listrik (perbedaan potensial). Potensial Membran Istirahat adalah Potensial membran saraf sewaktu istirahat adalah -70 mVolt, artinya potensial didalam sel 70 mVolt lebih negatif daripada potensial di dalam cairan ekstraseluler. Tahap-tahap potensial Aksi

1. Tahap Istirahat: Membran dikatakan menjadi terpolarisasi selama tahap ini karena adanya potensial membran negatif yang besar.

2. Tahap Depolarisasi: Pada tahap ini membran tiba-tiba permeabel terhadap ion natrium sehingga banyak sekali ion natrium bermuatan positif mengallir kedalam akson sehingga muatan di dalam sel menjadi kurang negatif bahkan sampai dengan mendekati nol sehingga terjadi depolarisasi (kehilangan polarisasi)

3. Tahap Repolarisasi: Dalam waktu seperberapa puluh ribu detik seudah membran menjadi sangat permeabel terhadap ion natrium, saluran natrium mulai tertutup dan saluran kalium terbuka dan kalium mengalir keluar sehingga muatan dalam sel menjadi lebih negatif kembali kearah potensial membran istirahat

Sistem konduksi saraf menganut:

Hukum Semua atau tidak sama sekali (All-or-None) Setiap syaraf memiliki ambang minimal untuk dapat terangsag. Peningkatan rangsang melebihi ambang tidak menyebabkan syaraf terangsang lebih kuat.

Konduksi Saltatori yaitu hantaran berloncat-loncat pada syaraf yangbermyelin. Hantaran listrik meloncat dari satu nodus ke nodus berikutnya sehingga lebih cepat dibandingkan dengan serat yang tak bermyelin

B. SINAPS

Sinaps adalah persambungan antar neurons. Terdapat macam-macam jenis sinaps, diantaranya adalah sinaps listrik dan sinaps kimia. Secara anatomis dapat dibedakan menjadi :

1. Aksodendritik: Akson dengan dendrit2. Aksosomatik: Akson dengan badan sel3. Aksoaksonik: Akson dengan akson4. Dendrodendritik: Dendrit dengan dendrit

Jenis-jenis sinaps berdasarkan cara bersinaps: 1. Sinaps Listrik: Persambungan antar sinaps melalui saluran tipis intraselluler yang

disebut dengan connecxons. Terjadi di sel-sel jantung, otot polos di saluran pencernaan dan dibeberapa neurons di retina mata. Lebih sedikit dibandingkan dengan sinaps kimia

2. Sinaps Kimia: Komunikasi antar sel dengan menggunakan media kimia yang disebut dengan neurotransmitter. Neurotransmitter dilepaskan oleh segmen transmissif pada neuron pre sinaps. Neurotransmitter memiliki kemampuan merubah potensial membran istirahat pada sel post sinaps. Impuls sampai ke ujung sel presinaps dan depolarisasi membran sel palsma membuka saluran kalsium yang sensitif kemudian vesikel mengeluarkan neurotransmitter melalui eksositosis masuk ke ruang sinaps.

Neurotransmitter adalah zat kimia yang disintesa oleh sel saraf, disimpan dalam vesikel sekretorik dan dilepaskan ketika ion kalsium membanjiri vesikel. Efek neurotransmitter terhadap sel syaraf post sinap bisa eksitasi atau inhibisi. Contoh transmitter diantaranya adalah Asetil kolin, GABA(Gamma-aminobutyricacid), Glutamat, aspartat, Glycin, Dopamin, Histamin, NE, Serotonin,Somatostatin.