Top Banner
HARTIAH HAROEN SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN KOTA SUKABUMI Program Study S1 Keperawatan https://stikeskotasukabumi.wordpress.c
48

Fungsi dasar sistem saraf

Jul 24, 2015

Download

Education

Dedi Kun
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Fungsi dasar sistem saraf

HARTIAH HAROEN

SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN KOTA SUKABUMI

Program Study S1 Keperawatan

https://stikeskotasukabumi.wordpress.com

Page 2: Fungsi dasar sistem saraf

Sistem saraf

CNS terdiri dari otak dan medula spinalis

PNS terdiri dari saraf cranial yang berasal dari otak, dan saraf spinal dr medula spinalis

Page 3: Fungsi dasar sistem saraf

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

Page 4: Fungsi dasar sistem saraf

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

Page 5: Fungsi dasar sistem saraf

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

Page 6: Fungsi dasar sistem saraf

Somatosensoric

Page 7: Fungsi dasar sistem saraf

Somatomotoric

Page 8: Fungsi dasar sistem saraf

Autonomic Nervous System

Page 9: Fungsi dasar sistem saraf

Neuron

Gambaran struktur sel otak atau neuron meliputi sebuah badan sel, dendrit dan akson

Page 10: Fungsi dasar sistem saraf

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

Page 11: Fungsi dasar sistem saraf

SINYAL LISTRIK

SISTEM KELISTRIKAN DIPEROLEH DARI PERBEDAAN KONSENTRASI ION SEPANJANG MEMBRAN PLASMA

Page 12: Fungsi dasar sistem saraf

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

Page 13: Fungsi dasar sistem saraf

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

Page 14: Fungsi dasar sistem saraf

POMPA NATRIUM-KALIUM

1 2

34

Page 15: Fungsi dasar sistem saraf

KARAKTERISTIK PERMEABILITAS MEMBRAN PLASMA

Page 16: Fungsi dasar sistem saraf

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)

Page 17: Fungsi dasar sistem saraf

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

Page 18: Fungsi dasar sistem saraf

POTENSIAL MEMBRAN ISTIRAHAT

MERUPAKAN PERUBAHAN MUATAN LISTRIK ANTARA DI LUAR DAN DI DALAM MEMBRAN PLASMA PADA SAAT

TDAK ADA STIMULASI ( KEADAAN ISTIRAHAT)

Page 19: Fungsi dasar sistem saraf

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

Page 20: Fungsi dasar sistem saraf

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

Page 21: Fungsi dasar sistem saraf

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.

Page 22: Fungsi dasar sistem saraf

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

Page 23: Fungsi dasar sistem saraf

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 …………………..

Page 24: Fungsi dasar sistem saraf

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)

Page 25: Fungsi dasar sistem saraf

Mengukur potensial membran istirahat

Page 26: Fungsi dasar sistem saraf

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

Page 27: Fungsi dasar sistem saraf

Potensial aksi terdiri dari fase depolarisasi dan repolarisasi dan sering disertai dengan fase hyperpolarisasi sebentar disebut afterpotential

Page 28: Fungsi dasar sistem saraf

“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

Page 29: Fungsi dasar sistem saraf

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.

Page 30: Fungsi dasar sistem saraf

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

Page 31: Fungsi dasar sistem saraf

Afterpotential

Page 32: Fungsi dasar sistem saraf

“Second” Resting Membrane Potentials

Potensial membran istirahat tercipta kembali setelah gerbang ion K tertutup kembali.

Page 33: Fungsi dasar sistem saraf

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 …………….

Page 34: Fungsi dasar sistem saraf

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

Page 35: Fungsi dasar sistem saraf

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.

Page 36: Fungsi dasar sistem saraf

Refractory Period

Page 37: Fungsi dasar sistem saraf

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

Page 38: Fungsi dasar sistem saraf

Hubungan kekuatan stimulus. Potensial lokal, dan frekuensi potensial aksi. Setiap stimulus dalam gambar diatas lebih besar dr sebelumnya

Page 39: Fungsi dasar sistem saraf

Penjalaran potensial aksi

Page 40: Fungsi dasar sistem saraf
Page 41: Fungsi dasar sistem saraf

Saltatory conduction: Action propagation in a myelinated axon

Page 42: Fungsi dasar sistem saraf

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

Page 43: Fungsi dasar sistem saraf

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

Page 44: Fungsi dasar sistem saraf

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. …………

Page 45: Fungsi dasar sistem saraf

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

Page 46: Fungsi dasar sistem saraf

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.

Page 47: Fungsi dasar sistem saraf

Asetil kolin yang tidak berikatan atau sudah berikatan dg reseptor akan dipecah oleh enzim acetylcholinesterase menjadi asam asetat dan Choline

Penghancuran nuero transmiter

Page 48: Fungsi dasar sistem saraf

Pada beberapa sinap , semuanya masuk ke dalam ke dalam terminal pre sinaptik

Penghancuran neurotransmiter