YOU ARE DOWNLOADING DOCUMENT

Please tick the box to continue:

Transcript
Page 1: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

Sekilas Pandang : Sistem Saraf Manusia

Oleh: Rusly ([email protected])

1. Anatomi dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

Sistem saraf manusia dengan segala kompleksitasnya tersusun atas

triliyunan unit- unit satuan terkecil yang disebut neuron (neuron) dengan

kapabilitas mulai dari 1000 bahkan melebihi 200.000 interkoneksi (Junqueira,

2005). Di otak saja setidaknya ada 100 milyar neuron yang membentuk jaring-

jaring diseluruh tubuh dimana informasi saling dipertukarkan (Parker, 2007).

Neuron adalah unit yang mempunyai satu inti sel, sitoplasma dan

organela- organela sebagaimana sel pada umumnya, terdapat juga juluran

sitoplasma yang terdiri atas dendrit dan akson. (Guyton, 2007). Walaupun secara

strutural, neuron hampir sama dengan sel pada umumnya tetapi neuron tidak

memiliki kemampuan memperbanyak diri. Hal ini mengakibatkan kerusakan pada

neuron dapat bersifat permanen (Saladin, 2003).

Sistem saraf manusia tersusun atas 3 komponen utama yakni masukan

(input) sensorik, intergrasi neural dan keluaran (output) motorik. Masukan

sensorik dimulai dari komponen yang menerima dan meneruskan informasi dalam

bentuk impuls listrik dari reseptor- organ indera. Impuls ini akan diteruskan

kedalam intergrasi sistem saraf yakni, sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi.

Disini informasi tersebut akan diterima, diolah dan disimpan atau diteruskan

dalam bentuk impuls balik. Impuls balik berupa keluaran motorik disampaikan ke

organ efektor untuk melaksanakan tugas sebagaimana respons atas informasi yang

diterima tersebut. Maka rangkaian inilah sistem saraf (Saladin, 2003).

Page 2: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

Skema 2.1. Sistem saraf secara sederhana menggambarkan korelasi antara input

dan output serta asosiasinya dengan ingatan yang disimpan (Snell, 2006a).

Menurut Guyton (2007), lebih dari 99 % informasi yang masuk ke dalam

sistem saraf pusat akan dihilangkan. Fungsi intergratif ini mengeliminasi sebagian

masukan ketika perhatian tidak dicurahkan kepada masukan tersebut. Seperti tidak

disadarinya tekanan saat duduk dan persinggungan kulit dengan pakaian.

Skema 2.2. Subdivisi sistem saraf (Sheerwood, 2010).

Fungsi sistem saraf sendiri sangatlah penting dan meliputi aspek individu

dan terkait satu sama lainnya melibatkan seluruh divisisi di dalam dan diluar

sistem saraf. Seperti saat mengatur homeostasis dalam tubuh (kondisi intrinsik),

selain kontrol sistem saraf diperlukan juga kontrol endokrin yang pada dasarnya

saling terkait antara hipotalamus dan hipofisis, sehingga disebut sebagai sistem

neuroendokrin. Menurut Junqueira (2005), fungsi saraf dapat dibagi menjadi dua

Page 3: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

kelas besar yakni stabilitas kondisi intrinsik dan ekstrinsik. Kondisi ekstrinsik

disini dimaksud adalah bagaimana indvidu berhubungan sosial dalam

lingkungannya. Oleh karena itu, tidaklah berlebihan jika dikatakan kesejahteraan

individu itu sendiri sangat dipengaruhi oleh fungsi sistem sarafnya (Mader, 2004).

2. Neuron sebagai Zarah Terkecil dalam Sistem Saraf

Dengan begitu banyaknya tugas yang diemban sistem saraf, sebenarnya

sistem saraf terbangun dari neuron yang memiliki struktur hampir sama. Adapun

tiga bagian utama dari neuron, adanya soma (tubuh sel) atau perikaryon dan

tonjolan sitoplasma yang disebut axon dan dendrit. Badan sel/ soma terbangun

atas nukleus, sitoplasma dan sitoskeleton sebagaimana sel pada umumya. Badan

sel ini merupakan pusat kontrol pada neuron. Pada sitoplasma dapat dijumpai

mitokondria sebagai pusat energi dan sintesa protein pada retikulum endoplasma

kasar dimana dapat dijumpai ribosom (Saladin, 2003). Butir- butir nissl yang

tampak pada sediaan mikroskopis merupakan retikulum endoplasma dan ribosom

kasar yang berenang bebas dalam sitoplasma. Granul- granul yang terdapat pada

sitoplasma umumnya merupakan glikogen, lipid, melanin dan lipofuscin.

Lipofuscin merupakan produk sisa dari penghancuran organela yang rusak dan

tertumpuk selama kehidupan. Sitoskeleton yang terdiri dari mikrotubul dan

neurofibril merupakan penopang pada neuron dan pengarah gerakan granul

neurotransmitter pada bonggol sinaptik (Junqueira, 2005).

Walaupun tidak dijumpai sentriola sebagaimana kemampuan mitosis sel

tetapi neuron mampu bertahan hingga lebih dari 100 tahun dalam menjalankan

fungsinya. Neuron juga ditopang oleh processus atau tonjolan berupa axon dan

dendrit. Axon (terkadang disebut neurit) yang menerima sinyal dari neuron lain

biasanya bercabang banyak sedangkan axon pada arah sebaliknya memiliki

cabang yang sedikit dan bahkan neuron di otak dan retina banyak dijumpai yang

tidak bercabang. Pada terminal of aborization axon barulah ditemui cabang

kolateral. Walaupun jumlahnya tidak sebanyak dendrit, kemampuan akson dalam

Page 4: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

penghantaran impuls listrik lebih cepat (Saladin, 2003). Hal ini karena pada

proksimal akson terdapat area trigger zone yang merupakan axon hillock dengan

banyak pompa ion dan insial segmen dari mielin. Axon terdiri axoplasma yang

merupakan sitoplasma dan membran axon disebut sebagai axolemma (Junqueira,

2005). Diluar itu terdapat mielin yang dibentuk oleh sel glia. Ditinjau dari

keberadaan axon, axon yang tidak memiliki mielin banyak dijumpai di sistem

saraf pusat dan beberapa di sistem saraf tepi sedangakan axon dengan mielin

sangat sering dijumpai di sistem saraf tepi. Mielin ini sebenarnya terlibat dalam

penghataran listrik dan reparasi akson. Penyempitan antara satu mielin dengan

lainnya disebut nodus Ranvier yang terlibat dalam loncatan dan peningkatkan

kecepatan impuls. Distal dari axon dijumpai bonggol sinaps yang terlibat dalam

komunikasi sinaps antar neuron baik secara kimia maupun listrik (Mader, 2004).

Struktur neuron. (a) multipolar neuron (b) pelindung mielin (c) neurofibril soma

(d) Badan Nissl (Saladin, 2003).

Page 5: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

Tipe- tipe neuron; multipolar neuron, unipolar neuron, interneuron pada sebelah

kiri (Mader, 2004) dan bipolar neuron, anaxonic neuron pada sisi sebelah kanan

(Saladin, 2003).

Secara struktural, neuron dibagi menjadi beberapa tipe yakni, multiple

neuron, bipolar neuron, uniploar neuron dan aaxonic neuron. Multiple neuron

memiliki satu akson dan banyak dendrit yang terdapat terutama di sistem saraf

pusat. Tipe saraf ini yang paling banyak dijumpai di sistem saraf. Bipolar neuron

memiliki satu akson dan satu dendrit dapat dijumpai pada neuron retinal, neuron

olfaktorius dan ganglia vestibulokoklear. Unipolar neuron/ pseudounipolar yang

sebenarnya hasil diferensiasi bipolar neuron hanya memiliki satu porcessus

dengan soma berada di lateral processus ini sering dijumpai pada ganglia sensoris

(Mader, 2004). Pseudounipolar neuron memiliki processus panjang yang kerap

dianggap sebagai akson bermielin. Selain ketiga tipe umum diatas, pada otak dan

mata juga dijumpai neuron tanpa axon yang disebut anaxonic neuron. Neuron tipe

ini berfungsi secara khusus memproses kontras visual (Saladin, 2003). Pada

ganglia simpatis dan ganglia sensoris dapat pula dijumpai binuclear neuron

dengan dua badan sel (Junqueira, 2005).

Page 6: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

Neuron juga dibagi berdasarkan cara kerjanya yaitu, neuron sensoris,

motorik dan interkoneksi (Junqueira, 1997: 160). Neuron sensoris menghantarkan

impuls saraf dari alat indera ke sistem saraf pusat yang menjalar naik (afferent

division), dendrit neuron sensorik berhubungan dengan reseptor dan axon

berhubungan dengan neuron lainnya. Pada arah sebaliknya, neuron motorik

menghantarkan informasi dari sistem saraf pusat ke organ efektor yang menjalar

turun (efferent division), dendrit neuron motorik berhubungan dengan neuron

lainnya dan axon berhubungan dengan organ efektor (Saladin, 2003). Neuron

konektor (Interneuron) menghubungkan antara sensorik dan motorik. Untuk

mengakomodasi fungsinya, neuron ini memiliki banyak processus (Junqueira,

1997: 177) biasanya terlibat dalam fungsi refleks (Sherwood, 2010).

Diantara satu neuron dengan neuron lainnya terdapat sel glia yang

berperan dalam melindungi, menutrisi neuron dari kerusakan. Berbeda dengan

neuron, sel glia mampu melakukan mitosis. Selama perkembangan embriologinya,

sel glia berdiferensiasi dari bagian neural plate yang sama dengan neuronnya.

Seperti sel di neural tube banyak membentuk neuron dan sel glia (astrosit,

oligodendrosit ,mikroglia dan ependimal) di sistem saraf pusat sebaliknya ke arah

lateral, neural crest berdiferensiasi pada neuron dan sel glia (sel schwann dan sel

satelit) pada sistem saraf tepi (Junqueira, 2005).

3. Impuls Saraf sebagai Komunikasi dalam Tubuh

Komunikasi antar jaringan yang dilakukan dalam tubuh setidaknya melalui

dua cara yaitu, hormon dan sinyal listrik. Melalui sistem saraf, komunikasi yang

dilakukan antar jaringan yakni melalui bentuk sinyal listrik. Menurut Parker

(2007), komunikasi ini dibentuk melalui rangsangan dimana neuron yang

terangsang oleh suatu stimulus akan menyebabkan perubahan kimia- kelistrikan

ion- di permukaan membran dan menghasilkan gelombang listrik yang relatif

sama tergantung posisi saraf tersebut dan frekuensinya. Komunikasi ini disebut

sebagai impuls saraf.

Page 7: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

Pergerakan impuls saraf di dalam sebuah neuron. Tengah axon menunjukan arah

impuls dan perpindahan ion sepanjang membran neuron (Parker, 2007).

Pada saraf tanpa mielin, potensial aksi/ impuls saraf akan diinisiasi

axolemma dan pada saraf bermielin dimulai dari trigger zone dan nodus Ranvier.

Dalam keadaan tidak aktif, membran axon terpolarisasi pada potensial istirahat

axon sebelah dalam bermuatan negatif (-70 mV) dan membran luar bermuatan

positif karena kation (ion Na+) berada diluar membran. Saat impuls datang maka

akan terjadi depolarisasi yakni, axoplasma bermuatan postif (+30 mV) karena

pompa natrium terbuka dan kation masuk. Dalam waktu singkat (5 mS), pompa

kalium akan membuka mengembalikan kelistrikan dalam axoplasma menjadi

potensial istirahat ini dinamakan repolarisasi (Saladin, 2003). Kecepatan rambatan

impuls saraf ini bergantung pada diameter dan keberadaan mielin. Dengan

keberadaan mielin atau semakin besar diameternya semakin cepat rambatannya.

Karena potensial aksi dapat melompati mielin menuju nodus Ranvier selanjutnya

(Mader, 2004).

Pada titik temu axon dan dendrit akan dijumpai bonggol sinaps. Umumnya

komunikasi sinaps antar neuron melalui perantara kimia selain melalui loncatan

listrik. Impuls akan membuka pompa kalsium yang memacu vesikel

neurotransmitter yang telah ada di bonggol sinaps untuk melekat ke membran

(Parker, 2007). Seiring dengan melekarnya vesikel ke membran akan

mengeluarkan neurotransmitter ke celah sinpas. Neurotransmitter di reseptor kanal

Page 8: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

ion pada membran postsinaps akan menjalankan sifatnya- eksitatorik atau

inhibitorik. Jika neurotransmitter bersifat eksitatorik maka mempunyai efek

depolarisasi. Jika sifat inhibitorik, akan menimbulkan efek hiperpolarisasi

dengan membuka ion klorida (Mader, 2004). Kemudian untuk mencegah efek ini

berkelenjutan maka dalam waktu singkat, neurotransmiter akan dihancurkan oleh

enzim di mebran postsinaps.

Bonggol sinaps. Bagian yang berwarna terang merupakan impuls yang diteruskan

pada membran presinaps. Membran postsinaps terdapat kanal- kanal ion yang

menerima neurotransmitter (Parker, 2007).

Menurut Guyton (2007), neurotransmiter tidak sama pada seluruh sistem

saraf tubuh. Setidaknya berikut adalah neurotransmiter yang terutama di dalam

tubuh seperti, asetilkolin (eksitator dan inhibitor – terkait lokasi), norepinefrin

(eksitator dan inhibitor– terkait lokasi), dopamin (inhibitor) , glisin (inhibitor),

GABA (inhibitor), glutamat (eksitator), serotonin (inhibitor), nitrat oksida

(eksitator).

4. Transportasi Akson

Akson sangat bergantung pada soma karena ketiadaan ribosom dan

retikulum endoplasma kasar. Hal ini berbeda dengan dendrit yang yang komposisi

plasmanya sama dengan soma (Junqueira, 2005). Transpor ini akan dilakukan

melalui sitoskeleton sepanjang akson (Saladin, 2003).

Page 9: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

Berdasarkan arahnya, transportasi ini dibagi menjadi anterograde flow dan

retrograde flow. Anterograde flow membawa keperluan akson yang disintesis

soma dengan bantuan kinesin, protein terkait mikrotubul sebagai penggerak.

Terbagi dalam 3 kecepatan, pada kecepatan rendah (0,5 – 10 mm/ hari) yang

dibawa protein dan filamen. Kecepatan sedang (10 - 20 mm/ hari) yang dibawa

mitokondria sementara neurotransmitter akan ditransfer dengan sangat cepat (20 –

400 mm/ hari). Pada retrograde flow biasanya dalam kecepatan cepat diperlukan

dyenin sebagai penggerak (Saladin, 2003). Molekul yang dibawa berupa sisa

metabolisme seperi lipofuscin dan peroksidase, dan hasil endositosis seperti toksin

dan virus, seperti toksin tetanus, virus polio dan sebagainya (Junqueira, 2005).

5. Mekanisme Reparasi Cedera Neuron

Karena tidak terlindungi secara kuat, serabut saraf tepi sangat mudah

mengalami kerusakan (Saladin, 2003). Ditambah lagi ketidakmampuan regenerasi

Neuron. Namun dengan bantuan perikarion (soma), pertumbuhan cabang neuron

masih dimungkinkan (Junqueira, 1997). Sementara neuron yang rusak akan

mengalami degenerasi akan dibersihkan dari sistem untuk digantikan dengan

jaringan parut – tugas sel glia. (Sherwood, 2010).

Mekanisme reparasi processus neuron yang rusak dimungkinkan dengan

soma dan neurilemma yang masih utuh (Parker, 2007). Kehidupan segmen

proksimal yang masih berhubungan dengan perikarion masih terakomodasi

sebaliknya segmen distal yang terputus harus mengalami degenerasi. Pada

beberapa minggu pertama (bisanya selama 2 minggu), butir- butir nissl akan

mengalami disolusi dengan penurunan jumlah basofil sitoplasma yang disebut

kromatolisis. Kemudian sitoplasma akan mengalami peningkatan yang diikuti

nukleus bermigrasi ke perifer. Pada waktu yang bersamaan, segmen distal

mengalami degenerasi dan makrofag menghilangkan debris kecuali neurilemma

dan endoneurium. Kemudian pada minggu ketiga, sel efektor mengalami atrofi

gradual dari sebelumnya dan sel schwann mulai dibentuk dari sisa neurilemma

dan endoneurium, sel- sel ini dibuat semacam tabung untuk mengarahkan tunas

Page 10: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

segmen proksimal yang kemudian tumbuh 3- 5 mm/hari. Pada bulan ketiga, maka

reparasi neuron telah siap. Jika akson tidak dapat masuk ke tabung yang dibentuk

neurilemma maka pertumbuhan segmen proksimal berantakan dan organ efektor

akan terus mengalami atrofi karena denervasi (Junqueira, 1997: 185).

Jika tidak ada neurilemma maupun endoneurium akan menyebabkan

neuroma yaitu pembengkakan bonggol dengan nyeri spontan. Pada saraf tipe

campuran jika terjadi interposisi antara serat sensoris dan end plate serat motorik

maka fungsi efektor juga tidak akan terbentuk (Junqueira, 1997: 186).

Mekanisme perbaikan dari waktu ke waktu (Junqueira, 2005) dan degenerasi

axon distal yang terputus (Parker, 2007)

6. Protektor dan Pendukung Viabilitas Sistem Saraf Pusat

Menurut Patrick (2007), “Regenerasi alami jarang terjadi dalam serat saraf

otak dan sumsum tulang.” Oleh karena keterbatasannya, perlindungan yang kuat

mutlak diperlukan pada sistem saraf pusat terlebih fungsinya yang esensial bagi

kehidupan manusia.

Neuroglia membangun 90% sistem saraf pusat. Neuroglia berguna dalam

menopang viabilitas sistem saraf pusat. Neuroglia dibedakan dengan neuron yang

menghantarkan impuls saraf, neuroglia mempertahankan metabolisme dan

kelangsungan hidup saraf ditambah kemampuan neuroglia yang dapat

Page 11: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

memperbanyak diri. Untuk sistem saraf pusat ada 4 jenis neuroglia yakni, astrosit,

oligodendrosit, ependimal dan mikroglia (Sherwood, 2010).

Neuroglia bersama neuron di sistem saraf pusat (Saladin, 2003).

Astrosit dinamakan sesuai bentuknya yang seperti bintang (astro= bintang).

Selama perkembangan sistem saraf pusat sistem saraf yang begitu kompleks

memerlukan tuntunan agar berdiferensiasi ke arah yang tepat, astrosit akan

bertindak sebagai perancah perkembangan neuron. Tonjolan/ prosesus astrosit

merupakan sawar otak. Astrosit akan mengisi ruangan kosong bekas sel neuron

rusak yang dibersihkan dengan jaringan parut (sklerosis) - astrositosis. Ketika

neurotransmiter inhibitorik seperti GABA dan eksitatorik seperti Glutamat dalam

jumlah banyak di cairan ekstraselular maka akan diserap oleh astrosit. Selain

neurotransmiter, astrosit juga menyerap jumlah kalium berlebih yang dapat

mengganggu perbedaan potensial membran. Selain itu, astrosit juga dianggap

berkomunikasi dengan sel neuron dan neuroglia lainnya dengan pelepasan ion

kalsium ketika glutamat melekat pada reseptor sel astrosit (Sherwood, 2010).

Oligodendrosit seperti sel schwann berfungsi untuk membentuk mielin

mengelilingi akson. Ependimal berfungsi untuk membatasi rongga ventrikel dan

kanalis sentralis, bahkan terlibat dalam mengalirkan cairan serebrospinal dengan

sel silia-nya. (Junqueira, 2005).

Page 12: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

Tabel 2.1. tipe neuroglia dengan masing- masing fungsinya (Saladin, 2003).

Type Function

Neuroglia di Sistem Saraf Pusat

Astrosit 1. Melindungi permukaan otak dan neuron yang tidak

memiliki sinaptik (substantia grisea)

2. Memberikan bentuk sistem saraf pusat

3. Menginduksi pembentukan sawar darah di otak

4. Menutrisi neuron

5. Membentuk faktor pertumbuhan untuk menstimulasi

pertumbuhan neuron

6. Berkomunikasi dengan neuron dan mungkin

mempengaruhi proses sinapsis

7. Menyerap neurotransmitter dan ion kalium dari cairan

ekstraselular otak

8. Menjaga komposisi cairan ekstraselular otak

9. Mengisi ruang kosong bekas neuron yang degenratif

Ependimal Membatasi pembentukan rongga neural tube secara

embriologi dan membentuk cairan serebrospinal

Oligodendrosit Membentuk mielin di otak dan sumsum tulang

Microglial Memfagosit dan menghancurkan mikroorganisme, benda

asing dan jaringan saraf yang rusak

Neuroglia di Sistem Saraf Tepi

Sel Schwann Membentuk neurilemma dan mielin, membantu regenerasi

neuron yang rusak

Sel satelit Fungsi masih belum diketahui

Selain perlindungan di tingkat sel oleh neuroglia, proteksi mekanik juga

diperlukan. Misalnya otak yang dilindungi oleh kranium dan medula spinalis oleh

columma verterbrata. Selain perlindungan mekanik tersebut, sistem saraf masih

dilindungi oleh meningen dan cairan serebrospinal. Tidak seperti organ tubuh

lainnya, kapiler pembuluh darah yang mengantarkan oksigen, nutrisi dan

keperluan metabolisme lainnya juga harus melalui sawar otak yang sangat

protektif.

Page 13: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

Potongan bidang frontalis pada sinus

sagitalis superior yang dirotasi 90o dengan

menunjukan bagian- bagian meningen

(Parker, 2007).

Meningen tersusun atas 3 lapisan yakni, duramater, araknoid mater,

piamater. Selain melapisi dan memberi bantalan sistem saraf pusat melalui cairan

serebrospinal di arakhnoid mater, meningen juga memberikan nutrisi bagi sistem

saraf pusat karena pada piamater memiliki banyak pembuluh darah (Mader, 2004:

146). Lapisan- lapisan pada meningen pun diberi nama sesuai fungsinya yakni

mater yang berarti ibu. Duramater merupakan lapisan terkuat dari meningen

dimana terdiri atas 2 lapisan. Kedua lapisan ini pada bagian tertentu akan

membentuk sinus dura/vena yang merupakan parit untuk pengembalian darah dan

cairan serebrospinal masuk ke dalam sistem sirkulasi. Araknoid mater bebentuk

seperti jaring laba- laba (araknoid = seperti laba- laba) memiliki ruangan

dibawahnya dengan piamater yang disebut dengan ruang subarakhnoid. Di

ruangan ini berisi cairan serebrospinal dan terdapat vilus araknoidalis untuk

menyerap cairan serebrospinal untuk diteruskan ke sinus (Sherwood, 2010). Pada

sumsum tulang belakang, piamater secara interval memanjang ke dinding sekitar

sumsum tulang belakang, yang dikenal sebagai ligamentum dentikulatum,

berguna untuk mencegah pergerakan sumsum tulang di dalam kanal sepanjang

kolumna vertebralis (Saladin, 2003) diakhiri pada ligamentum kosigeal pada

ujung filum terminalis (Snell, 2006b).

Cairan serebrospinal merupakan bantalan bagi jaringan sistem saraf pusat

yang lunak. Selain meredam guncangan dan mencegah benturan dengan tulang,

pertukaran metabolit pada cairan interstitium otak lebih besar dipengaruhi oleh

cairan serebrospinal daripada komposisi plasma darah. Dibentuk dari pleksus

koroideus yang terdapat di ruang ventrikel lateral otak. Pada atap ventrikel kuartus

terdapat 3 lubang ke ruang subarakhnoid menurut Hollisand (1974), ventrikulus

Page 14: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

quartus terletak eksentrik di dorsal medula spinalis, dinding dorsalnya lebih tipis.

Sementara tekanan cairan serebrospinal dapat dipertahankan di 10 mmHg dengan

sirkulasi setiap tiga kali perhari dalam jumlah 125-150 mL (Sherwood, 2010).

Aliran cairan serebrospinalis dari pleksus

koroideus mengisi ruangan ventrikel

hingga ruang subaraknoid (Parker, 2007)

Pembuluh darah otak sangat diatur ketat, jauh lebih ketat daripada kapiler

darah pada bagian tubuh lainnya. Meskipun hiperkalemia terjadi, konsentrasi ion

K+ relatif konstan di cairan interstitium otak. Pada sawar otak, kapiler hampir

tidak memiliki pori disatukan oleh taut erat. Zat laruk lemak (O2, CO2, alkohol

dan hormon steroid) mampu melewati mebran sel kapiler. Air dapat dengan

mudah berdifusi sedangkan zat lain (glukosa, asam amino dan ion- ion) dibawa

oleh messenger bersesuaian agar dapat terikat ke membran untuk kemudian

masuk menembus membran sel. Hal ini dimaksudkan agar sistem saraf pusat

dapat terlindungi dari fluktuasi kimia berlebih dan berbahaya (Sherwood, 2010).

Perbandingan

kapiler umum dan

Sistem sawar otak

(Sherwood, 2001).

Page 15: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

7. Sistem Saraf Pusat sebagai Pusat Pengolahaan Informasi

Secara embriologi, sistem saraf pusat manusia berasal dari ectoderm yang

membentuk neural plate kemudian menebal membentuk lubang neural tube

hingga menjadi beberapa daerah yang berbeda yang dapat dikelempokan secara

anatomis dan fungsionalnya (Junqueira, 2005).

Skema 2.3. Perkembangan embriologis sistem saraf pusat (Furqonita, 2005a).

Pada perkembangan primer ada tiga daerah yakni, prosensefalon,

mesensefalon dan rombensefalon. Ketiga daerah ini akan berkembang ke tahap

sekunder dimana prosensefalon akan membentuk telensefalon dan diensefalon

hingga masing- masing berdiferensiasi membentuk otak besar, otak kecil, batang

otak dan medula spinalis (Snell, 2006a). Medial neural tube akan membentuk

ventrikel dan kanalis sentralis. Aqueduktus serebralis (dikenal sebagai aqueduktus

sylvii) menghubungkan ventrikel ketida dan keempat. Pada ventrikel keempat

terdapat 3 foramen yang menghubungkannya dengan araknoid mater dari

meningens, 2 foramen Luschka di lateral dan 1 foramen Magendei di medial

(Furqonita, 2005a)

7.1 Serebrum

Serebrum adalah bagian otak manusia yang terbesar. Serebrum merupakan

tempat terminal dari impuls sensoris yang masuk sebelum respon motorik

dikeluarkan. Proses berpikir seperti belajar, daya ingat, bahasa dan sebagainya

Page 16: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

yang diperlukan manusia dalam kehidupan adalah intergrasi yang diproses di

serebrum (Mader, 2004). Serebrum dibagi menjadi 2 bagian yakni, serebrum kiri

dan kanan yang dihubungkan oleh korpus kalosum yang mengandung 300 juta

akson (Sherwood, 2010). Substansia grisea merupakan lapisan korteks serebri di

bagian luar dan massa lain membentuk nukleus basalis yang terbenam di dalam

substansia alba. Substansia grisea yang berwarna abu- abu merupakan soma,

dendrit dan neuroglia. Sedangkan substansia alba yang berwarna putih disebabkan

mielin yang komposisinya merupakan 80% lipid (Junqueira, 1997).

Area fungsional korteks serebri, area brodmann (Furqonita, 2005a).

Serebrum memiliki 4 pasang lobus yang mempunyai area untuk

menanggung jawabi aktivitas yang berlainan. Masing- masing lobus terdapat area

dengan spesialisasi yang lebih terinci. Area motorik primer tepat di anterior sulkus

sentralis, daerah ini memberikan perintah ke otot- otot rangka kontralateral yang

mengontrol masing- masing tubuh secara yang bebeda (Mader, 2004).

Kemampuan kontrol sensorik ditanggung jawabi oleh area somatosensori primer.

Area ini terletak di posterior sulkus sentralis dan terletak di lobus parietalis.

Informasi dari somatostetik dan propriosepsi diterima di daerah ini. Homunkulus

adalah pemetaan lokasi dan kontrol korteks motorik/ sensorik pada beberapa

Page 17: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

bagian. Luas presentasi homunkulus motorik sebanding dengan tingkat kesulitan

dan ketepatan kontrol motorik. sensorik yang diperlukan oleh (Sherwood, 2010).

Homunkulus sesorik dan motorik (Furqonita, 2005a).

Untuk kontrol motorik, terdapat area motorik suplementer di medial

hemisfer yang berhubungan dengan persiapan pemrograman rangkaian gerakan

kompleks. Ada lagi area pramotorik di lateral hemisfer yang penting dalam

orientasi tubuh dengan tuntunan informasi dari korteks parietalis.Terdapat area

asosiasi yang terlibat dalam fungsi yang lebih kompleks. Terdapat 3 area asosiasi

yakni, korteks asosiasi prafrontalis yang terlibat dalam fungsi eksekutif (Guyton,

2007), korteks asosiasi parietalis- temporalis-oksipitalis yang memberitahukan

lingkungan sekitar secara lengkap dengan menyatukan informasi dari lobus

parietalis (sensoris somatik), temporalis (auditorik) dan oksipitalis (visual) dan

yang terakhir korteks asosiasi limbik berkaitan dengan emosi dan motivasi secara

ekstensif ketelibatan dalam memori eksplisit- episodik (Sheerwood, 2010).

Kemampuan berbahasa terdapat di area brocca dan wernicke (Mader,

2004). Area brocca bertanggung jawab untuk kemampuan berbicara dengan

mengontrol otot- otot artikulasi dan area wernicke berhubungan dengan

kemampuan pemahaman bahasa (Sherwood, 2010).

Page 18: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

Sebagaimana dijelaskan bahwa terdapat masa substansia grisea yang

berada di dalam substantia alba disebut nuklei basalis (ganglia basalis). Informasi

yang melewati nukleus basalis ini terintergrasi dengan serabut motorik dimana

impuls akan diaktivasi atau dibatasi agar pola gerakan yang tidak berguna dapat

dieliminasi (Mader, 2004). Tidak seperti serbelum yang lebih terlibat dalam

keseimbangan dan mampu meningkatkan impuls motorik, ganglia basalis hanya

dapat mengeliminasi dan terlibat dalam gerakan yang volunter, postur tubuh dan

penyangga. (Sherwood, 2010).

Potongan frontalis otak untuk menunjukan area ganglia basalis yang merupakan

substansia grisea di dalam substansia alba (Furqonita, 2005a).

7.2 Regio Diensefalon

Hipotalamus dan talamus adalah regio yang dimaksud diensefalon yang

mengelilingi ventrikel ketiga. Hipotalamus merupakan lantai dari ventrikel ketiga

yang berfungsi dalam mengatur banyak fungsi homeostasis, seperti pengaturan

suhu, rasa lapar, jumlah cairan dengan pelepasan hormon untuk mengontrol rasa

haus dan pengeluaran urin, terlibat dalam pengaturan homeostasis yang lebih luas

dengan melibatkan sistem saraf otonom dan endokrin (sistem neuroendokrin).

Juga berperan dalam pola perilaku dan emosi dalam sistem limbik (Guyton, 2007)

Page 19: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

Terdapat juga kelenjar pinealyang memproduksi melantonin, salah satu kimia

yang terlibat dalam siklus tidur (Snell, 2006b).

Talamus terletak di sisi dan atap ventrikel ketiga. Talamus befungsi

sebagai stasiun penyambung dan intergrasi sinaps untuk pengolahan pendahuluan

semua masukan sensorik dalam perjalanan sebelum ke korteks. Impuls sensorik

akan diarahkan korteks somatosensorik yang sesuai. Talamus juga menentukan

kesadaran kasar terhadap sensasi tetapi intensitas dan lokasi tetap dilakukan

korteks serebri. Talamus juga dapat memperkuat impuls motorik yang diteruskan

ke efektor (Sherwood, 2010).

Talamus yang terletak diatas batang otak, beberbentuk seperti telur bedampingan

merupakan stasiun pengantar (Parker, 2007).

7.3 Serebelum

Seperti serebrum, serebelum dipisahkan menjadi 2 hemisfer yang terletak

di fossa cranii posterior terpisah dengan batang otak oleh ventrikel quartus.

Namun serebelum memiliki hubungan dengan bagian- bagian disekitarnya yakni

penduculus cerebellaris superior dengan mesensefalon, penduculus cerebellaris

media dengan pons dan penduculus cerebellaris inferior dengan medulla

oblongata (Snell, 2006b). Serebelum memiliki intergrasi dengan bagian otak

Page 20: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

lainnya. Serebelum menerima input sensorik dari mata, telinga, persendian dan

kaki dalam menjaga keseimbangan tubuh dengan mengeluarkan output ke otot-

otot rangka dalam menjaga keseimbangan (Mader, 2004).

7.4 Batang otak

Batang otak terdiri dari otak tengah, pons dan medula oblongata. Otak

tengah bertindak sebagai stasiun penguhubung antara batang otak dengan

serebrum. Otak tengah banyak memiliki serabut aferen dan eferen (Snell, 2006a).

Pons banyak mengandung axon transversal yang berada diantara

serebelum dan sistem saraf pusat lainnya (Snell, 2006a). Pons bersama medula

oblongata juga berfungsi dalam mengatur refleks gerakan kepala sebagai respons

terhadap rangsangan penglihatan dan pendengaran (Mader, 2004). Medula

oblongata menyalurkan serabut asenden dan densenden seperti bagian brainstem

lainnya(Snell, 2006b). Medulla oblongata memiliki fungsi refleks dalam mengatur

pernapasan, denyut jantung, pelebaran- penyempitan pembuluh darah. Selain itu

juga terdapat refleks lainnya seperti muntah, batuk, bersin, bersedu dan menelan

(Sherwood, 2010).

Saraf kranial yang keluar dari batang otak (Furqonita, 2005b).

Page 21: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

Selain fungsi tersebut, batang otak memiliki sebagian besar inti- inti saraf

kranial. Menurut Furqonita (2005b), otak tengah misalnya memiliki inti saraf

kranial ketiga dan keempat, pons memiliki inti saraf kranial kelima sampai

ketujuh sedangkan medula oblongata memiliki inti saraf kranial kedelapan hingga

keduabelas. Disepanjang batang otak berjalan suatu jaringan yang berseling

menerima dan mengintergrasikan seluruh sinaps yang disebut formasio retikularis

sampai ke thalamus terlibat dalam kesadaran. Serat- serat yang naik ini akan

mengaktifkan korteks dan memberikan kewaspadaan melalui sistem aksivasi

retikuler yang juga disusun serat- serat tersebut (Sherwood, 2010).

7.5 Sumsum tulang

Sumsum tulang belakang terletak di dalam rongga kolumna vertebralis.

Dengan panjang sekitar 45 cm dan tebal 1,8 cm memanjang dari vertebra servikal

I hingga vertebra lumbal III saat lahir. Karena pertumbuhan tulang vertebra jauh

lebih cepat dari sumsum tulang belakang sehingga saat dewasa, sumsum tulang

sebatas vertebra lumbal I (Saladin, 2003). Di bagian inferior regio servikal

terdapat pembesaran (intumescentia) yang mempersarafi daerah extremitas atas.

Hal serupa terjadi di lumbosakralis mempersarafi extremitas bawah. Dibawah

pembesaran lumbosakralis terdapat penyempitan membentuk corong yang mana

dari regio lumbosakralis ini keluar serabut saraf yang mengisi kolumna vertebra

L2 - S5 disebut cauda equina (Snell, 2006b).

Pada sumsum tulang, lapisan luar disusun substansia alba dan dibagian

dalam substansia grisea yang membentuk gambaran seperti huruf H (Mader,

2004). Dari substantia grisea terdapat 2 akar yang keluar yakni, akar dorsal yang

mengandung saraf sensorik aferen sedangkan substansia alba terdapat 2 akar

yakni, akar ventral yang mengandung saraf motorik eferen. Masing- masing

substansia ini tersusun kumpulan serabut yang disebut kolom atau funiculi, pada

substansia alba terdapat funiculus dorsal, lateral dan ventral (Saladin, 2003: 485)

sedangkan pada substantia grisea terdapat funiculus anterior (ventral), posterior

(dorsal) dan intermedia pada regio torakalis (Putz, 2006: 345).

Page 22: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

Penampang transversal sumsum tulang belakang manusia berikut columna

vertebralis yang melindunginya (Parker, 2007).

Di sepanjang sumsum tulang belakang terdapat berkas- berkas saraf yang

dikelompokan menjadi traktus. Traktus ini berawal atau berakhir di bagian otak

tertentu. Dalam traktus ini bisa mengalami penyilangan (decussation) maka tujuan

pengontrolan tubuh adalah berlawanan terhadap asal perintah disebut sebagai

kontralateral. Sebaliknya, traktus yang tidak mengalami penyilangan mengontrol

bagian tubuh sesuai asalnya, ipsilateral (Saladin, 2003). Pembagian traktus

berdasarkan arah impuls yakni, traktus asendens dan traktus desendens, biasanya

dinamakan berdasarkan asal dan ujungnya (Sherwood, 2004). Traktus asendens

mengantarkan impuls sensorik yang terbagi atas 3 orde yaitu, Orde pertama

membawa impuls dari sumsum tulang belakang ke batang otak. Orde kedua

membawa impuls hingga stasiun penghubung- talamus dan yang terakhir orde

ketiga berakhir di korteks serebri (Snell, 2006a). Traktus desendens dibagi

menjadi dua yakni, upper motor neuron yang dimulai dari soma di korteks serebri

atau batang otak dan aksonnya berkahir di lower motor neuron di batang otak atau

medula spinalis (Saladin, 2003).

Traktus sumsum tulang belakang pada T4 (Saladin, 2003).

Page 23: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

Menurut Sherwood (2001), “Refleks adalah respons yang terjadi secara

otomatis tanpa usaha sadar.” Dengan demikian, refleks adalah suatu reaksi yang

cepat, tanpa disadari, stereotipikal terhadap kelenjar atau otot karena stimulasi.

Selain melibatkan suatu gerakan nyata(Saladin, 2003).

Tabel 2.2. Traktus Spinal Mayor (Saladin, 2003)

Traktus Kolum Penyilangan Fungsi

Traktus Asendens (Sensorik)

Fasikulus

Gracilis

Dorsal Medula Posisi - pergerakan

Ekstremitas, sentuhan dalam,

nyeri viseral, getaran,

dibawah T6

Fasikulus

Kuneatus

Dorsal Medula Sama seperi fasikulus

gracilis, diatas T6

Spinotalamikus Lateral

Ventral

Medula

Spinalis

Sentuhan ringan, gatal, suhu,

nyeri dan tekanan

Spinoserebellar

Dorsalis

Lateral - Propriosepsi

Spinoserebellar

Ventralis

Lateral Medual

Spinalis

Sama seperi spinocerebellar

dorsalis

Traktus Desendens (Motorik)

Kortikospinal

lateralis

Lateral Medula Kontrol halus extremitas

Kortikosinal

ventralis

Vetral - Kontrol halus extremitas

Tektospinal Lateral dan

ventral

Otak tengah Refleks memutar kepala

sebagai repons terhadap suara

dan visual

Retikulospinal

lateralis

Lateral - Postur dan keseimbangan.

Regulasi terhadap nyeri

Retikulospinal

medialis

Ventral - Seperi retikulospinal lateralis

Vestibulospinal Ventral - Keseimbangan dan postur

tubuh

Gerak refleks timbul ketika impuls masuk tanpa dikelola di otak, melalui

interneuron impuls dilanjutkan ke saraf motori (Mader, 2004). Jalannya impuls

pada suatu refleks disebut lengkung refleks.

Page 24: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

Refleks regang otot merupakan manifestasi yang paling sederhana.

Kumparan otot yang merupakan reseptor akan mengirim informasi berupa

panjang otot atau kecepatan perubahan panjang otot medula spinalis melalui saraf

aferen dan dari interneuron akan dikirimkan informasi ke otot tersebut. Ketika

otot diregangkan secara tiba- tiba, impuls akan merangsang eksitasi yang timbul

menyebabkan refleks kontraksi pada otot yang teregang dan otot- otot sinergisnya

dalam menjaga keseimbangan tubuh. Sehingga gerakan tubuh dapat dipertahankan

dengan umpan balik semacam ini. Refleks tendo salah satunya refleks patela

merupakan salah satu bentuk refleks lainnya. Refleks tendon golgi yang akan

menghambat refleks apabila tegangan pada tendon meningkat. Hal ini dilakukan

dalam mencegah otot robek (Guyon, 2007). Selain itu, refleks yang paling nyata

adalah refleks nyeri (refleks nosiseptif) adalah suatu refleks fleksor anggota tubuh

dalam merespons stimulus nyeri pada kulit guna menjauhkan bagian tubuh dari

rangsangan nyeri. Pola ini sering disebut juga refleks menarik (Sherwood, 2010).

Bersamaan refleks fleksi, pada tubuh kontralateral akan melakukan

ekstensi. Refleks ini disebut refleks ekstensor silang. Ekstensi ini bertujuan agar

tubuh keseluruhan ditarik dari stimulus nyeri dengan ekstensi ekstremitas atas

(Guyton, 2007) dan menopang tubuh dalam keadaan tidak seimbang karena

refleks fleksi pada salah satu extremitas bawah (Sherwood, 2010).

8. Sistem Saraf Tepi antara Sistem Saraf Pusat dan Efektor

Serat saraf berkumpul yang disebut saraf. Satu unit akson akan ditutupi

mielin yang dihasilkan oleh sel schwann dan dibagain luar sel schwann ini

terdapat satu lapisan fibrous yang disebut basal lamina/ endoneurium (Saladin,

2003). Beberapa akson ini berkumpul menjadi suatu fasikel yang dibungkus oleh

perineurium. Beberapa fasikel ini akan membentuk serat yang diselubungi

perineurium (Junqueira, 2005).

Page 25: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

Sebuah serat saraf memiliki lapisan- lapisan pembungkus dan jaringan ikat kuat

memberikan perlindungan (Parker, 2007).

Sistem saraf tepi dibagi menjadi dua divisi utama yakni sensorik (aferen)

dan motorik (eferen). Pada kontrol motorik, ada divisi somatik dan divisi otonom,

berdasarkan kontrol yang terjadi secara sadar dan tidak sadar (Saladin, 2004).

Secara anatomis, divisi utama ini dapat dibagai berdasar tempat keluarnya- saraf

kranial ataupun saraf spinal (Mader, 2004).

Tabel 2.3. Dua belas pasang saraf kranial dan beberapa saraf spinal (Mader, 2004).

Saraf Kranial Tipe Lokasi Awal Lokasi Tujuan

Olfaktori (I) Sensoris Olfactory bulb Reseptor olfaktori

Optik (II) Sensoris Talamus Retina untuk

penglihatan

Okulomoti (III) Motor Otak tengah Otot penglihatan, pupil

(Termasuk Kelopak

mata dan lensa)

Troklearis (IV) Motor Otak Tengah Otot penglihatan

Trigeminal (V) Campuran Pons Gigi, mata, kulit dan

lidah

Abdusens (VI) Motor Pons Otot penglihatan

Facial (VII) Campuran Pons Otot wajah (ekspresi

wajah) dan kelenjar

saliva

Vestibulokoklearis

(VIII)

Sensor Pons Telinga bagian dalam

(Pendengaran dan

keseimbangan)

Glosofaringeal

(IX)

Campuran Medula Oblongata Faring

Vagus (X) Campuran Medula Oblongata Organ tubuh dalam

Aksesorius (XI) Motor Medula Oblongata Otot leher dan

punggung

Hipoglosus (XII) Motor Medula Oblongata Otot lidah

Page 26: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

Saraf Spinal Keterlibatan Fungsi

Muskulokutaneus C5 – T1 Otot lengan sisi anterior dan kulit lengan

bawah

Radialis C5 – T1 Otot lengan sisi posterior dan kulit lengan

bawah dan tangan

Medianus C5 – T1 Otot lengan bawah, otot dan kulit tangan

Ulnaris C5 – T1 Otot lengan bawah dan tangan, kulit tangan

Frenikus C3 – C5 Diafragma

Intercostal T2 – T12 Otot intercostalis, abdomen, kulit trunkus

Femoral L2 – L4 Otot dan kulit extremitas bawah

Sciatic L4 – S3 Otot dan kulit extremitas bawah

Ganglion adalah adalah kumpulan soma neuron dan neuroglia- sel satelit

yang berfungsi sebagai stasiun penyambung yang mentransmisikan impuls saraf.

Neuron ganglion sensorik biasanya pseudounipolar dan berakhir di substansia

grisea sumsum tulang. Neuron ganglion otonom (motorik) berupa multipolar pada

saraf otonom (Junqueira, 1997). Letak ganglion simpatis lebih dekat ke sistem

saraf pusat dengan neurotransmiter norepinefrin sedangkan ganglion parasimpatis

lebih dekat ke organ efektor dengan neurotransmiter asetilkolin (Mader, 20004).

Distribusi saraf simpatis dan parasimpatis (Mader, 2004).

Page 27: Sekilas Pandang - Anatomi Dan Fisiologi Sistem Saraf Manusia

Referensi

Parker Steve, “Sistem Saraf”, Ensiklopedia Tubuh Manusia (2007), hal. 66- 92.

Snell Richard. 2006a. Neuroanatomi Klinik. Edisi Kelima. Jakarta: EGC.

__________ 2006b. Anatomi Klinik. Edisi Keenam. Jakarta: EGC.

Hollinshead William Henry. 1974. Textbook of Anatomy. Edisi Ketiga. New York:

Harper and Row Publishing, Inc..

Guyton Arthur C., Hall John E.. 2007. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi

Kesebelas. Jakarta: EGC.

Sherwood Lauralee. 2010. Physiology from Cell to System. Edisi Ketujuh. Kanada:

Brooks/Cole.

Sherwood Lauralee. 2001. Fisiologi dari Sel ke Sistem. Edisi Kedua. Jakarta:

EGC.

Saladin Kenneth. 2003. Anatomy & Physiology: A Unity of Form and Function.

Edisi Ketiga. New York: McGraw-Hill.

Mader Sylvia S.. 2004. Understanding Human Anatomy Physiology. Edisi Kelima.

New York: McGraw-Hill.

Junqueira Carlos L., Carneiro Josè, Kelley Roberto. 2005. Basic Histology: Text

and Atlas. Edisi Kesebelas. New York: McGraw-Hill.

Furqonita Deswaty. (2005a), Sistem Saraf – Cerebrum, lecture handouts:

Anatomi, Universitas Indonesia, Jakarta.

Furqonita Deswaty. (2005b), Diencephalon dan Batang Otak, lecture handouts:

Anatomi, Universitas Indonesia, Jakarta.

Putz Reinhard, Pabst Reinhard. 2006. Atlas Anatomi Manusia Sobotta Jilid 1.

Edisi Keduapuluhdua. Jakarta: EGC.


Related Documents