Konduksi Neural

1

SINAPS

SINAPS

Satu sinaps terdiri atas:Unsur prasinaps (umumnya satu

sinaps).Unsur pascasinaps (suatu dendrit)

Terdapat suatu celah sinaps ekstrasel yang sempit diantara keduanya.

Sinaps

• Berdasarkan bagian sel saraf yang berkontak, sinaps dapat berupa:

1. Akso – dendritik2. Akso – somatik3. Dendro – dendritik4. Akso – aksonik5. Akson dengan serat otot

MEMBRAN SEL SEMIPERMEABEL

Cell Membrane at rest

Na+ Cl-K+

Na+

Cl-K+ A-

Outside of Cell

Inside of Cell

Potassium (K+) can pass through to equalize its concentration

Sodium and Chloride cannot pass through

Result - inside is negative relative to outside

- 70 mV

POTENSIAL ISTIRAHAT

Pada kondisi istirahat, akson mengandung cairan bermuatan negatif, sedangkan disekelilingnya ion positif polarisasi

Potensial di bagian dalam -65 sampai -70 mV Muatan ke daerah dendrit lebih positif Jika potensial istirahat meningkat melampaui ambang suatu

potensial aksi mulai berjalan dr badan sel ke akson

DEPOLARISASI MENGAWALI PA

Jika terjadi stimulasi, PA membuka pintu aksonmembran ion muatan + (Na+) masuk ke akson depolarisasi

Bagian dalam sel dg cepat berubah menjadi lebih positif dibandingkan bag. luar

REPOLARISASI

Berlanjut sampai nilai ambang tercapai impuls dihantarkan dari akson ke dendrit neuron berikutnya kembali ke posisi istirahat

Sth depolarisasi ion K+ bergerak keluar, menjaga kondisi di dalam menjadi bertegangan negatif repolarisasi

HIPERPOLARISASI

Repolarisasi mengakibatkan tegangan di bawah potensial istirahat Sel saraf pada saat ini tidak menghasilkan potensial aksi lagi Disebut periode refraktori

Impuls mencapai akson akhir/terminal prasinapsis akhir

Potensial aksi mencapai terminal

Neurotransmiter dilepaskan ke celah sinaps

Neurotransmiter berikatan dengan membran pascasinaps

Impuls melintasi sinaps dengan bantuan neurotransmiter menuju reseptor di dendrit pintu/kanal terbuka

BAGAIMANA JALANNYA IMPULS?

NEUROTRANSMITER (1)

Suatu senyawa kimia endogen yang menyampaikan, memperkuat, memodulasi sinyal antara neuron dengan sel lainnya

Berada pada vesikel sinaps yang berkelompok di bawah membran presinaps dari sinaps & dilepaskan ke celah sinaps yang berikatan dg reseptor di bagian pascasinaps

Pelepasannya biasanya diikuti dg sampainya potensial aksi pada sinaps

NEUROTRANSMITER (2)

Ujung saraf mensintesis neurotransmiter khas u/ neuron ybs disimpan dalam vesikel

Pada saat potensial aksi terjadi, ion Ca2+ ekstrasel ke akson neurotransmiter dibebaskan ke celah sinapsis

Neurotransmiter berdifusi mengaktifkan reseptor neurotransmiter pd membran pascasinaps sel yang berkontak

TRANSMISI MELALUI CELAH SINAPSIS

Potensial aksi neuron prasinapsis mencapai ujung terminal vesikel bergerak ke ujung aksi (bantuan dari gerakan ion Ca2+) transmiter dibebaskan, kontak dengan membran pascasinapsis permeabilitas berubahJika permeabilitas thdp ion Na+ meningkat, potensial istirahat menjadi kurang –

Jika nilai ambang tercapai terjadi potensial aksi pada neuron pascasinapsis impuls ditransmisikan

TRANSMISI MELALUI CELAH SINAPSIS

PENERUSAN IMPULS MELALUI SARAF EFFEREN

• Mengatur hubungan antara bagian dalam tubuh (tegangan otot, TD) dengan lingkungan (gerakan tertentu) melalui serabut motorik dan viseral

• Yang berperan:– Serabut eferen kolinergik

• Motoneuron mempersarafi otot skelet ( kontraksi) & mrp serabut kolinergik

• Neuron pasca-ganglion parasimpatis Mrp serabut kolinergik yang mempersarafi berbagai organ

• Neuron praganglion simpatis & parasimpatis

– Neuron eferen nor adrenergik merupakan serabut kolinergik. Reseptor asetilkolin merupakan reseptor nikotinik

Excitatory and inhibitory synapses Excitatory neurotransmitters cause postsynaptic cell to fire

action potentials

Inhibitory neurotransmitters prevent postsynaptic cell from firing

Excitatory neurotransmitters (eg acetylcholine, glutamine) act on ion channel receptors selective for Na+ and Ca2+

• Neurotransmitter binding to receptor channel opening Na+ influx depolarisation of postsynaptic membrane threshold action potential

Inhibitory neurotransmitters (eg -aminobutyric acid - GABA) act on Cl- channels

• Neurotransmitter binding to receptor channel opening Cl- influx prevents depolarisation of postsynaptic membrane no action potential

FAST EXCITATORY TRANSMISSION

Na+

Na+

Ca2+

Ca2+

Na+

Na+

-70mV

Excitatory postsynaptic potential (EPSP)

FAST INHIBITORY TRANSMISSION

Na+

Na+

Ca2+

Ca2+

Cl-

Cl--70mV

Inhibitory postsynaptic potential (IPSP)

SLOW INHIBITORY TRANSMISSION

Na+

Na+

Ca2+

Ca2+

-70mV

Slow IPSP

K+

K+

SLOW EXCITATORY TRANSMISSION

Na+

Na+

Ca2+

Ca2+

-70mV

Slow EPSP

x

x

From: Sherwood, L. (2007). Human physiology: From cells to systems. Belmont, CA: Thomson.

APLIKASI MEDIS

Obat bius lokal merupakan molekul hidrofobik yang terikat pada kanal natrium, yang menghambat transpor natrium dan akibatnya juga menghambat potensial aksi yang bertanggungjawab untuk impuls saraf.

Para atlet angkat beban, petenis, dan olahraga lainnya kadang berteriak ketika melakukan manuver yang memerlukan kekuatan untuk mencoba meningkatkan rangsangan eksitatorik.Pada bidang olahraga panco, reflek inhibitorik dikalahkan oleh kontrol volunter sampai pada titik saat atlet yang bersangkutan mengalami ruptur otot atau tendo bahkan patah tulang lengan selama kompetisi.

PENGARUH OBAT & PENYAKIT THD EFEKTIVITAS TRANSMISI

Sebagian besar obat yg mempengaruhi sistem saraf melakukannya dengan mengubah mekanisme sinaps.

Obat dpt bekerja menghambat suatu efek yang tidak diinginkan atau meningkatkan efek yang diinginkan.

Obat tsb bekerja melalui cara:

Perubahan sintesis, transportasi akson, penyimpanan, atau pengeluaran suatu neurotransmiter;

Modifikasi interaksi neurotransmiter dengan reseptor pascasinaps;

Pengaruh pada penyerapan kembali atau penguraian neurotransmiter; atau

Penggantian suatu neurotransmiter yang jumlahnya kurang dengan zat perantara pengganti.

CONTOH:

Kokain

Menghambat penyerapan ulang Dopamin di terminal prasinaps melalui pengikatan scr kompetitif dengan

pengangkutan dopamin untuk diserap ulang.Dgn adanya kokain tsb, dopamin tetap berada di celah

sinaps untuk waktu yg lbh lama;Pengaktifan berkepanjangan jalur saraf yg

menggunakan zat kimia ini sbg neurotransmiter;Mempengaruhi jalur yang berperan dalam respons

emosi, terutama perasaan nikmat.Penyalahgunaan kokain menyebabkan aktivitas

dopamin berlebihan.

Di antara neuron terdapat dua hubungan yang penting:

Konvergensi (neuron dapat memiliki banyak neuron yang bersinaps padanya).

Divergensi (percabangan terminal akson menyebabkan sebuah sel bersinaps dengan banyak sel lain).

Sebagian besar neuron bersifat prasinaps bagi satu kelompok neuron dan pascasinaps bagi kelompok lain.

Otak 100 miliar neuron hubungan timbal balik yang luas dan rumit antara neuron tsb melalui jalur konvergensi dan divergensi.

Rumitnya mekanisme kabel-kabel pada sistem saraf kita, tidak tertandingi oleh komputer paling canggih.

Sedangkan Penyakit Parkinson disebabkan oleh defisiensi Dopamin di daerah tertentu otak yang berperan dalam mengatur gerakan-gerakan kompleks.

Therapi levodopa (L-dopa), suatu senyawa yang berikatan erat dengan Dopamin, sehingga menggantikan kekurangan Dopamin ini.

Bagi sebagian besar pasien, hal ini sangat mengurangi gejala-gejala yang berkaitan dengan defisit dopamin.

Dopamin sendiri tidak dapat diberikan karena zat ini tidak mampu melewati sawar darah-otak sedangkan L-dopa dapat masuk ke otak melalui darah.

From: Junqueira, L. C. (2007). Histologi dasar: Teks dan atlas. Jakarta: EGC.

Common Neurotransmitter and Functions Their Receptors Elicit

Neurotransmitter Compound Group Function

Acetylcholine Non-amino acid derived small molecule transmitter

Myoneural junctions; all parasympathetic synaps; and preganglionic sympathetic synapses

Norepinephrine Small molecule transmitter; biogenic amine; catecholamine

Postganglionic sympathetic synapses (except for eccrine sweat glands)

Gltamic acid Small molecule transmitter; amino acid Presynaptic sensory and cortex; most common excitatory neurotransmitter of CNS

Γ-Aminobutyric acid (GABA) Small molecule transmitter; amino acid Most common inhibitory neurotransmitter of the CNS

Dopamine Small molecule transmitter; biogenic amine; catecholamine

Basal ganglia of CNS; inhibitory

Serotonin Small molecule transmitter; biogenic amine

Inhibits pain; mood control; sleep

Glycine Small molecule transmitter; amino acid Spinal cord; inhibitory

Endorphins Neuropeptide; opioid peptide Analgesic; inhibit pain transmission ?

Enkephalins Neuropeptide; opioid peptide Analgesic; inhibit pain transmission ?

THANKS

Bin

a N

usa

nta

ra U

nive

rsity

36

Bin

a N

usa

nta

ra U

nive

rsity

37

Bin

a N

usa

nta

ra U

nive

rsity

38