HARTIAH HAROEN SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN KOTA SUKABUMI Program Study S1 Keperawatan https://stikeskotasukabumi.wordpress.c
HARTIAH HAROEN
SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN KOTA SUKABUMI
Program Study S1 Keperawatan
https://stikeskotasukabumi.wordpress.com
Sistem saraf
CNS terdiri dari otak dan medula spinalis
PNS terdiri dari saraf cranial yang berasal dari otak, dan saraf spinal dr medula spinalis
Fungsi utama dari sistem saraf
1. Input sensori
Reseptor sensori memonitor beberapa stimulus internal dan eksternal : sentuhan, suhu, rasa, penciuman, suara, tekanan darah, pH darah dan cairan tubuh dan posisi tubuh
2. Integrasi
Otak dan medula spinalis merupakan organ utama untuk memproses input sensori yang masuk, dan menginisiasi respon. Input dapat langsung menghasilkan respon atau diingat (memori) atau diabaikan
3. Homeostasis
Sebanyak triliuan sel di dalam tubuh manusia tdk berfungsi secara sendiri sendiri akan tetapi harus bekerja bersama sama untuk mempertahankan homeostatis
4. Aktifitas Mental
Otak merupakan pusat aktifitas mental, mencakup kesadaran, berfikir, memori dan emosi
5. Mengontrol fungsi otot dan kelenjar
Otot skelet normalnya berkontraksi apabila dirangsang oleh sistem saraf dan sistem saraf mengontrol gerakan utama tubuh melalui kontrol otot skelet. Sistem saraf juga mengontrol sekresi kelenjar endokrin
Pembagian sistem saraf
SISTEM SARAF
SISTEM SARAF PUSAT SISTEM SARAF PERIFER
Otak Medula spinalis Area sensoris Are Motorik
hemisfer Batak otak
Somatic Special Somatic A N SLob frontalis lob, Parietalis
lob, Occipitalis lob Temporalis
Thalamus, Hypothalamus, Pons, Medulla
oblongataSmell, Taste,
Hearing, Equilibrium
Vision
Sympathetic, Parasympathetic, Enteric nervous
system
Touch, Pressure,
Pain, Temperature
Voluntary Movement of Skeletal Muscles
Somatosensoric
Somatomotoric
Autonomic Nervous System
Neuron
Gambaran struktur sel otak atau neuron meliputi sebuah badan sel, dendrit dan akson
PENGORGANISASIAN SISTEM SARAF
1. Sistem saraf dapat diklasifikasikan menjadi area putih dan abu abu
• Area putih terdiri dari akson yang memiliki myelin dan berfungsi untuk menjalarkan potensial aksi
• Area abu abu terdiri dari badan sel atau akson yang tdk memiliki myelin dan berfungsi sebagai tempat untuk integrasi
2. Area putih membentuk jalur saraf dalam ssp dan saraf perifer . Area abu abu membentuk korteks dan badan sel dalam SSP dan ganglion di Saraf perifer
SINYAL LISTRIK
SISTEM KELISTRIKAN DIPEROLEH DARI PERBEDAAN KONSENTRASI ION SEPANJANG MEMBRAN PLASMA
KONSENTRASI ION : ANION DAN KATION TUBUH
Ion CAIRAN INTRA SEL (mEq.L-)
CAIRAN EKSTRA SEL (mEq.L-)
Cations (Positive)
K+
Na+
Ca2+
Others
148
10
<1
41
5
142
5
3
Total 200 155
Anions (Negative)
Proteins
Cl-
Others
56
4
140
16
103
36
Total 200 155
Perbedaan konsentrasi ion sepanjang plasma membran :
1. Pompa Natrium-Kalium secara aktif memompa Na+ ke luar sel dan K+ ke dalam sel
2. K+ dan protein bermuatan negatif bertanggung jawab dalam mempertahankan kondisi di dalam sel lebih negatif dari pada di luar sel, dan Natrium sebaliknya, bersama sama dengan klorida membuat di luar sel lebih positif
3. Permeabilitas membran plasma terhadap ion ditentukan oleh adanya gerbang ion terbuka dan tertutup:
• gerbang ion K yang terbuka lebih banyak dibandingkan gerbang Na, oleh sebab itu membran plasma pada keadaan istirahat lebih permeabel terhadap Kalium dari pada natrium
• Gerbang ion tertutup terdiri dari ligand-gated, voltage-gated dan gerbang tertutup lainya
POMPA NATRIUM-KALIUM
1 2
34
KARAKTERISTIK PERMEABILITAS MEMBRAN PLASMA
GERBANG ION
1. Tidak bergerbang atau gerbang bocor :
• selalu terbuka
• Bertanggung jawab untuk permeabilitas membran terhadap ion saat istirahat ( tdk ada stimulus)
• Khusus untuk setiap ion (tapi tidak absolut)
2. Gerbang tertutup :
a. Ligand-gated ion channel
• Terbuka apabila molekul ligan terikat dengan reseptornya atau gerbangnya
b. Voltage-gated ion channel
• Terbuka oleh adanya perubahan voltase sepanjang membran
c. Other-gated ion channel
• Terbuka oleh selain ligan dan voltase (sentuhan, suhu dan lain lain)
Ligand-gated ion channel
a. Gerbang Na+ Memiliki tempat reseptor khusus untuk ligand tertentu seperti acetylcholine.apabila gerbang tidak terikat dengan acetylcholine, gerbang akan tetap tertutup
b. Apabila dua molekul acetylcholine terikat dengan reseptornya maka gerbang terbuka dan ion Na+ dapat masuk ke dalam sel
POTENSIAL MEMBRAN ISTIRAHAT
MERUPAKAN PERUBAHAN MUATAN LISTRIK ANTARA DI LUAR DAN DI DALAM MEMBRAN PLASMA PADA SAAT
TDAK ADA STIMULASI ( KEADAAN ISTIRAHAT)
PROSES MENCIPTAKAN POTENSIAL MEMBRAN
ISTIRAHAT
Negatively charged proteins
K+ berdifusi keluar sel karena konsentrasi K lebih banyak di dalam sel
K+ akan bergerak ke dalam sel karena ion bermuatan positif ditarik ke pada anion dan protein yang bermuatan negatif
Potensial membran istirahat tercipta apabila pergerakan K keluar sel
seimbang dengan pergerakan K ke dalam sel
Perubahan potensial membran istirahat
Potensial membran istirahat dapat dirubah dengan adanya perubahan gradien konsentrasi ion K+, adanya perubahan pada
permeabilitas membran terhadap K+ dan Na+, dan adanya perubahan konsentrasi ion Ca2+ ekstra sel
1. K+ concentration gradient. Peningkatan konsentrasi K+ di ekstrasel menyebabkan potensial membran istirahat kurang negatif ( depolarisasi atau hiperpolarisasi). Menurunya konsentrasi K+ dalam ekstra sel menyebabkan membran istirahat menjadi lebih negatif ( hiperpolarisasi).
2. K+ membrane permeability. Walaupun gerban ion K yang tdk tertutuo memungkinkan ion K+ untuk melewati membran , potensial membran istirahat tidak permeabel lagi pd ion K+. Peningkatan permeabilitas menyebabkan gerbang ion K yang tertutup menjadi terbuka lebih banyak ion K berdifusi keluar dari sel hiperpolarisasi
3. Na+ membrane permeability. Membran istirahat tidak terlalu permeabel terhadap Na+. Terbukanya gerbang Na+ dapat menyebabkan peningkatan permeabilitas membran terhadap ion Na+ di dalam sel menjadi lebih positif depolarisasi
4. Extracellular Ca2+. Ion Ca2+ tertarik oleh muatan negatif dr membran plasma termasuk gerbang Na tertutup , menyebabkan gerbang tertutup> penurunan konsentrasi Ca2+ menyebabkan ion Ca2+ berdifusi keluar membran plasma dan menyebabkan gerbang Na yang sensitif terhadap voltase terbukan.
0
-85
0
-85
mV mV
Increase in extracellular K+ concentration
Depolarization: movement of RMP toward zero
Decrease in extracellular K+ concentration
Time Time
Hyperpolarization: movement of RMP further away from zero
Perubahan pada potensial membran istirahat disebabkan oleh perubahan konsentrasi K+ ekstra sel
Hal hal penentu keadaan istirahat membran
1. Jumlah molekul yang bermuatan seimbang antara di luar dan di dalam sel
2. Konsentrasi K+ lebih tinggi di dalam dibandingkan di luar sel, dan Na sebaliknya
3. Membran plasma 50 – 100 kali lebih permeabel terhadap K+ dibandingkan ion bermuatan positif lainya seperti Na+
4. Membran plasma tdk permeabel terhadap molekul bermuatan negatif intra sel seperti protein
5. K+ cenderung untuk berdifusi melewati membran plasma dari luar ke dalam
Characteristics …………………..
6. Karena molekul bermuatan negatif tdk dapat mengikuti molekul K yang bermuatan positif, maka pas di dalam sel dekat membrn plama tercipta suasana yang sedikit lebih negatif
7. Muatan negatif di dalam sel menarik K+. Jika mustan negatif di dalm sel cukup tinggi untuk mencegah ion K untuk berdifusi kembali ke luar sel maka terjadilah equilibrium.
8. Perbedaan muatan antara di luar dan di dalam plasma pada saat setimbang direfleksikan oleh perbedaan potensial yang dapat diukur dalam millivolts (mV)
Mengukur potensial membran istirahat
Potensial aksi
1. Potensial aksi adalah perubahan potensial istirahat membran yang tersebar pada seluruh permukaan membran sel
2. Ambang rangsang (Threshold) adalah suatu keadaan dimana potensial membran terdepolarisasi cukup untuk menghasilkan potensial aksi.
3. Potensial aksi terjadi mengkuti hukum all or none, apabila stimulus sudah mencapai titik tertentu maka rangsang sebesar apapun yang datang kemudian tidak akan menimbulkan potensial aksi ( tidak peka rangsang)
4. Depolarisasi terjadi apabila di dalam sel menjadi lebih positif karean banyaknya ion Na+ berdifusi melalui gerbang yang sensitif terhadap voltage. Repolarisasi terjadi apabila potensial membran kembali k istirahat karena gerbang Na+ tertutup sehingga Na+ yg berdifusi ke dalam menurun dan juga karena gerbang K terbuka, sehingga ion K+ banyak yang berdifusi ke luar sel
Potensial aksi terdiri dari fase depolarisasi dan repolarisasi dan sering disertai dengan fase hyperpolarisasi sebentar disebut afterpotential
“First” Resting Membrane Potential
Gerbang Voltase Na+ tertutup (gerbang yang tdk teraktifasi akan tertutup dan yg teraktifasi terbuka). Gerbang ion K+ tertutup
Rangakain peristiwa potensial aksi
Depolarization
Gerbang ion Na terbuka karena ada aktivasi . Gerbang K mulai terbuka. Terjadi depolarisasi karena semakin banyak ion Na yang masuk dari pada ion K yang keluar.
Repolarization
Gerbang ion Na tertutup karena terjadi inaktivasi. Gerbang K kemudian terbuka penuh . Natrium yang masuk k dalam sel terhenti dan K lebih banyak yang keluar sel sehingga terjadi repolarisas
Afterpotential
“Second” Resting Membrane Potentials
Potensial membran istirahat tercipta kembali setelah gerbang ion K tertutup kembali.
KARAKTERISTIK POTENSIAL AKSI
1. Potensial aksi terbentuk apabila potensial setempat mencapai ambang rangsang
2. Mengikuti hukum All – or – None
3. Depolarisasi terjadi sebagai akibat dari peningkatan permeabilitas membran terhadap Na dan masuknya Na ke dalam sel.
4. Repolarisasi terjadi sebagai hasil dr penurunan permeabilitas membran terhadap K yang menghentikan pergerakan Na ke dalam sel dan meningkatkan gerakan K ke luar sel. ….
Characteristics …………….
5. Selama fase refrakter absolut tidak ada potensial aksi yang timbul walaupun ada rangsang yang besar . Sedangkan pada fase refarakter relatif stimulus yang lebih besar dari ambang kan dapat menimbulkan potensial aksi.
6. Potensial aksi dilanjutkan ke akson yang bersangkutan atau serabut otot jumlah potensial aksi sifatnya konstan.
7. Stimulus yang kuat menentukan frekuensi potensial aksi
Masa refraktor
1. Periode Refraktorterjadi merupakan masa yang ditandai dengan penurunan sensitifitas membran
2. Terdiri dari perode absolut dan relatif
3. Pada masa repraktor absolut timbul saat awal potensial aksi sampai permulaan repolarisasi.
4. Selama gerbang ion masih inaktif atau gerbang masih tertutup tidak akan ada masa depolarisasi dapat terjadi
5. Masa refraksi relatif mengikuti masa refrakter absolut.
Refractory Period
Action Potential Frequency
1. The action potential frequency is the number of action potentials produced per unit of time in response to a stimulus
2. The action potential frequency is directly proportional to stimulus strength and to size of the local potential
3. A subthreshold stimulus is any stimulus not strong enough to produce a local potential that reaches threshold no action potential is produced
4. A threshold stimulus produces a local potential that’s just strong enough to reach threshold and cause the production of a single action potential
5. A maximal stimulus is just strong enough to produce a maximum frequency of action potentials
6. A submaximal stimulus includes all stimuli between threshold and the maximal stimulus strength
Hubungan kekuatan stimulus. Potensial lokal, dan frekuensi potensial aksi. Setiap stimulus dalam gambar diatas lebih besar dr sebelumnya
Penjalaran potensial aksi
Saltatory conduction: Action propagation in a myelinated axon
Sinap
1. Sinap adalah pertautan antara dua sel saraf, merupakan tempat dimana potensial aksi di satu sel akan mengakibatkan potensial aksi di sel lain.
2. Sel yang membawa potensial aksi menuju ke sinap disebut sel pre sinaptik sedangkan yang menerimanya disebut sel pos sinaptik
3. Ada dua macam sinap: Kimia dan listrik
Electrical synapse are gap junctions in which the plasma membrane of two cells come close together and are joined by connexons. An action potential is one cell can generate local currents (positively
charged ions) that flow through the connexons to stimulate an action potential in other cell
Gap junction
Connexons
Local current
Positively charged ions
Inner surface of plasma membrane
SINAP KIMIA
1. SECARA ANATOMIS, SINAP KIMIA MEMILIKI 3 KOMPONEN :
a. Bagian yang membesar dari akson merupakan ujung presinaptik yang berisi gelembung sinap (SYnaptic vesicles)
b. Membran postsinap mengandung reseptor untuk neurotransmiter
c. Celah sinap memisahkan membran presinaptik dan post sinaptik
2. Potensial aksi yang sampai pada terminal pre sinaptik menyebabkan terjadinya pelepasan nuerotransmitter, yang kemudian berdifusi melewati celah sinap dan kemudian berikatan dengan reseptor di membran post sinaptik
3. Efek neurotransmitter pada membran post sinaptik dapat di hambat atau dihentikan dg berbagai cara :
a. Neurotransmiter dihancurkan oleh enzim
b. Nuerotransmiter masuk ke dalam terminal presinaptik
c. Nuerotransmitter berdifusi ke luar dr celah sinapnaptic cleft
4. …………
4. Setiap nuerotransmitter spesifik untuk setiap reseptornya
5. Nuerotransmitter mempengaruhi apakah potensial aksi dalam terminal presinaptik akan menghasilkan potensial aksi di sel post sinaptik.
6. Depolarisasi membran post sinaptik disebabkan meningkatnya permeabiliytas membran terhadap Na disebut Na+, merupakan an excitatory postsynaptic potential (EPSP)
7. Hiperpolarisasi dari membran post sinaptik disebabkan oleh peningkatan permeabilitas ion K dan disebut inhibitory postsynaptic potential (IPSP)
8. Inhibisi pre sinaptik menurunkan pelepasan neurotransmitter . Fasilitasi pre sinaptik meningkatkan pelepasan neurotransmiter
Sinap Kimia
1. Potensial aksi yang tiba di terminal pre sinaptik menyebabkan gerbang ion Ca yang sensitif terhadap voltase terbuka.
2. Ion Ca2+ berdifusi ke dalam sel dan menyebabkan vesikel sinap melepaskan asetilkolin
3. Asetilkolin berdifusi dari terminal pre sinaptik melewati melewati celah sinap
4. Asetilkolin menempel di reseptor dan menyebabkan Na LIgand-gated terbuka. Na+ berdifusi ke dalam sel menyebabkan depolarisasi.
Asetil kolin yang tidak berikatan atau sudah berikatan dg reseptor akan dipecah oleh enzim acetylcholinesterase menjadi asam asetat dan Choline
Penghancuran nuero transmiter
Pada beberapa sinap , semuanya masuk ke dalam ke dalam terminal pre sinaptik
Penghancuran neurotransmiter