FISIOLOGI SISTEM SARAF PUSAT R Bayu Kusumah N

Definisi Sistem organ yang berfungsi mengatur dan mengkoordinasi kegiatan tubuh Berespons dan mendeteksi terhadap perubahan yang terjadi didalam dan luar tubuh

Sistem saraf adalah pemula kegiatan otot tubuh & pengatur fungsi mental dan fisik Sistem saraf bekerja berdasarkan impuls elektrokimia

NEURON/SEL SARAF Merupakan satuan dasar sistem saraf Mempunyai ciri struktur tertentu yang membedakan dengan sel tubuh lainnya Pada bagian tengah neuron ada serabut tipis menjulur : Akson melalui serabut inilah neuron melaksanakan fungsinya Fungsi serabut/akson : menyampaikan isyarat ke & dari otak, serta sumsum tlg belakang Isyarat disampaikan dari neuron ke neuron lain disebelahnya melalui sinapsis Pasokan energi untuk neuron berasal dari penguraian oksidatif glukosa dan benda2 keton

NEURON Sensorik/ Motorik/ Interneuron aferen eferen Jenis neuron Key words: Types of neurons; sensory neurons; motor neurons; interneurons; afferent nerves; efferent nerves

NEURON Interneuron/neuron penyambung – neuron yang berada di dalam CNS – menggerakkan isyarat antar neuron Neuron aferen = neuron sensorik, mengirim impuls dari sistem perifer ke dalam CNS Neuron eferen = neuron motorik - sel saraf yang membawa sinyal dari CNS ke sel-sel dalam sistem perifer (otot, kelenjar)

Penghantaran impuls Sinyal kimia  neurotransmiter Adrenalin, noradrenalin, dopamin, asetilkolin Sinyal listrik Potensial aksi  sel saraf untuk menghantarkan impuls sepanjang akson

Neuron sensorik/aferen Input : Dari organ sensorik ke otak dan sumsum tl belakang Saraf penglihatan , pendengaran, rasa, bau adalah kranial, bukan spinal Key words: sensory neurons; afferent nerves; types of neurons

Neuron motorik/eferen Output : dari otak dan sumsum tulang belakang ke otot dan kelenjar Spinal Cord Brain Sensory Neuron Motor Key words: Motor neurons; efferent nerves; types of neurons

Interneurons Interneurons membawa informasi antara sel2 saraf, hanya ditemukan di otak dan sumsum belakang Key words: interneurons; types of neurons

NEURON Jenis neuron Neuron unipolar : mempunyai 1 kaki pada soma  berkembang menjadi bipolar dengan 2 kaki Neuron bipolar : mempunyai 2 kaki (ada di retina, mukosa penciuman, telinga dalam & alat pengecap) Neuron multipolar : mempunyai 1 kaki panjang dan banyak kaki pendek. Somanya terdapat di bagian tengan zat abu2 sistem saraf tulang belakang

Akson Serabut panjang pada sel saraf/neuron yang bekerja membawa keluar pesan (efferent) Neuron2 mengirim impuls listrik dari dalam sel melalui akson ke sel sasaran/target Setiap sel saraf memiliki 1 akson, panjang + 20 cm Struktur menyerupai tabung & bercabang di ujung akhir  berhubungan dengan dendrit sel lain Key words: axon; action potentials Interesting facts: - The diameter of an axon may vary from approximately 1mm-20mm. - An axon may travel long distances to reach it's destination (longest axon is approximately 3 feet in humans and 10 feet in giraffes).

Selaput myelin Lapisan lemak berwarna putih melapisi akson Sebagai isolator elektrik Tidak semua sel mengandung myelin Fungsi : meningkatkan kecepatan sinyal saraf akson Key words: myelin sheath; action potentials; axon Interesting facts: - The myelin sheath is NOT a part of the axon. The myelin sheath is actually formed of glial cells (oligodendricytes and Schwann cells) that wrap around the axon. - You may have often heard the brain referred to as either white matter or gray matter. The myelin sheath appears white in nature. Hence, the term white matter refers to areas of the brain that are myelinated. Gray matter refers to areas of the brain that are unmyelinated. - When you accidentally cut yourself, you often visually notice that you've cut yourself before you actually feel any pain from the cut. The reason for this is that visual information uses myelinated axons; whereas, pain information uses unmyelinated axons. - The loss of myelin is a significant factor in the disease multiple sclerosis (MS). When myelin is lost, the high-speed transmission of information is slowed down or blocked completely, which could lead the person with the inability to walk, write or speak.

Bagaimana neuron2 berkomunikasi? (1) Neuron2 berkomunikasi melalui sinyal : potensial aksi Potensial aksi : muatan listrik yang dihasilkan o/ perubahan keseimbangan kimia dari cairan di dalam & sekeliling neuron  bergantung pada pergerakan ion2 bag luar dan bag dalam sel Jika potensial aksi terjadi pada neuron  pesan molekular dikirimkan ke neuron di sebelahnya

Bagaimana neuron2 berkomunikasi? (2) Terjadi jika impuls yang masuk adalah depolarisasi yang mencapai ambang tertentu  pada pangkal akson timbul potensial aksi  sel terstimulasi Potensial diteruskan  ujung neuron mem- bebaskan neurotransmiter

Bagaimana neuron2 berkomunikasi? (3) Neuron membawa informasi ke neuron lain atau ke otot Terjadinya komunikasi antara sel-sel saraf dengan sel efektor diperantarai oleh sinaps (-is) Sinaps terdiri atas: Ujung saraf Membran pasca-sinaptik sel yang kontak Celah sinapsis yang terletak di antara keduanya

Gerakan impuls

Bagaimana jalannya impuls? 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

Seluruh aktivitas kehidupan manusia yang berkenaan dengan otak di atur melalui tiga cara, yaitu sinyal listrik pada neuron, zat kimiawi yang di sebut neurotransmitter dan hormon yang dilepaskan ke dalam darah. Hampir seluruh aktivitas di otak memanfaatkan neurotransmitter.

Beberapa neurotransmiter utama, antara lain: Asam amino: asam glutamat, asam aspartat, serina, GABA, glisina Monoamina: dopamin, adrenalin, noradrenalin, histamin, serotonin, melatonin Bentuk lain: asetilkolina, adenosina, anandamida, dll.

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 berubah Jika permeabilitas thdp ion Na+ meningkat, potensial istirahat menjadi kurang – Jika nilai ambang tercapai  terjadi potensial aksi pada neuron pascasinapsis  impuls ditransmisikan

Penerimaan impuls oleh saraf aferen/sensorik Neuron kolinergik Asetilkolin Berperan pada pengendalian sistem motorik Neuron dopaminergik Dopamin Berperan pada gerakan dan kerja obat antipsikotik Neuron nor adrenergik Nor adrenalin Berperan pada regulasi TD dan kerja obat antidepresan Neuron adrenergik Adrenalin Berperan = nor adrenergik

Penerimaan impuls oleh saraf aferen/sensorik Neuron gabaergik GABA (asam g–aminobutirat) Ada pada CNS, sebagai neuron inhibitorik Berperan pada regulasi motorik Neuron serotoninergik Serotonin Tidak banyak terdapat di CNS Serotonin dibentuk dari asam amino triptofan

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

SISTEM SARAF Termasuk sistem pengendali Merupakan rangkaian organ yang kompleks membentuk sistem terdiri dari jaringan saraf. Jaringan saraf tersebar di seluruh jaringan tubuh. Sistem informasi yang terintegrasi, berfungsi menerima data, mengolahnya, menentukan respon dan memberi perintah ke setiap organ tubuh untuk melakukan tindakan yang penting demi keadaan homeostasis Homeostasis : Pengaturan ketenangan internal dan pemelihara-an kondisi dalam tubuh meskipun terjadi perubahan pada lingkungan sekitarnya.

Tanpa sistem saraf manusia tidak mampu berkomunikasi, berinteraksi, beradaptasi terhadap perubahan lingkungan (internal & eksternal) Stimulus Setiap perubahan yang terjadi di luar dan di dalam tubuh yang memicu pengiriman pesan ke sistem saraf Mis: huruf  mata

3 FUNGSI SISTEM SARAF Fungsi kewaspadaan Membantu mengetahui perubahan-perubahan yang terjadi di sekitar untuk disampaikan ke alat indera. Pada alat indera terdapat saraf sensorik yang befungsi khusus sebagai penginput data Fungsi intergrasi Menerima pesan (input data) sensorik dari lingkungan luar, interpretasi oleh CNS, mengatur informasi dan mengintegrasikan dengan informasi yang telah ada untuk menentukan jenis respon yang akan diberikan Fungsi koordinasi Setelah dari otak informasi yang sudah terintegrasi untuk mengirimkan pesan/perintah pada otot2 dan kelenjar2, menghasilkan gerak dan sekresi terorganisasi

NERVOUS SYSTEM Central NS Peripheral NS Brain Spinal cord Somatic NS Autonomic NS Forebrain Hindbrain Efferent nerves Midbrain Afferent nerves Symphathetic Reticular Formation (extend to midbrain) Parasymphahetic Cerebrum Limbic system Medulla Thalamus Cerebelum Hypothalamus Pons

SISTEM SARAF Sistem saraf sebagai jalur utama informasi biologis, bertanggung jawab mengendalikan seluruh proses biologi dan gerakan tubuh dan dapat menerima informasi dan menginterpretasinya melalui sinyal elektrik di dalam sistem Terdiri atas sistem saraf pusat (CNS) dan sistem saraf perifer (PNS). CNS merupakan tempat proses berlangsung dan PNS bekerja mendeteksi dan mengirimkan impuls elektrokimia yang digunakan pada sistem saraf PNS terdiri dari saraf2 yang membawa impuls antara CNS dengan otot, kelenjar, kulit dan organ2 lain

SISTEM SARAF CNS merupakan pusat sistem saraf, dimana bagiannya memproses informasi yang diterima oleh PNS CNS terdiri atas otak dan tulang belakang. Bertanggung jawab menerima dan menginterpretasi sinyal dari PNS dan dan mengirimkan sinyal itu kembali, baik sadar maupun tidak sadar. Otak dan sumsum tlg belakang merupakan CNS, sedangkan saraf sensorik dan saraf motorik membentuk PNS PNS terdiri dari organ indera (mata, telinga, saraf peraba, perasa, penciuman)

SISTEM SARAF Sistem saraf somatik dan otonomik merupakan bagian dari saraf motorik Sistem saraf berperan seperti sistem telepon. Informasi ditransmisikan dari dan ke otak, otak menerima informasi dari saraf sensorik dan dikirimkan ke saraf motorik. Informasi dari lingkungan sekeliling diterima oleh saraf sensorik lalu dikirimkan ke otak. Pada waktu yang sama informasi ttg tubuh kita (mis.lapar) diterima oleh saraf motorik dan dikirimkan ke otak Informasi disampaikan oleh sel2 saraf: neuron

OTAK & SUMSUM TL BELAKANG Merupakan pusat kendali tubuh Bobot + 2% dari total BB (+1-1,5 kg) Memerlukan 20% dari oksigen dalam tubuh Terdiri dari batang otak, serebrum, serebelum Terdapat jaringan kelabu (gray matter) dan putih (white matter) SUMSUM TL BELAKANG Panjang + 45 cm Garis tengah + 12 mm Terdapat jaringan kelabu dan putih

Gray Matter - White Matter Gray Matter – bagian SSP yang mengandung serabut saraf yang tidak bermyelin – sel saraf korteks serebral, bag dalam sumsum tlg belakang White Matter – bagian SSP yang mengandung serabut saraf (akson) yang bermyelin (warna putih) - lapisan dalam serebrum

OTAK & SUMSUM TL BELAKANG Tengkorak dan tulang belakang Dilindungi oleh 3 lapisan : meninges Duramater (lap. luar): terdiri atas jaringan penghubung, pembuluh darah, dan saraf Lapisan arachnoid (lap. tengah): elastis Piamater (lap.dalam): mengandung saraf & pembuluh darah

Meningen CNS dibungkus / dilindungi oleh 3 (tiga) membran jaringan ikat yang disebut Meningen. Meningen ini membentuk bagian dalam tengkorak, melindungi sinus vena dan berisi Cairan cerebrospinal (CSF). Lapisan bagian luar disebut Dura mater. Lapisan tengah disebut Arachnoid mater. Lapisan bagian dalam disebut Pia mater.

CAIRAN SEREBROSPINAL Disekresi oleh pleksus khoroid ke ventrikel2 di otak Cairan bening/seperti air Sebagai penahan goncangan Tempat pertukaran nutrien antara darah dan sistem saraf Digunakan untuk deteksi penyakit meningitis

Cerebrum Thalamus Pineal gland Hypothalamus Cerebellum Pituitary gland Section 35-3 Pons Pituitary gland Hypothalamus Cerebrum Medulla oblongata Spinal cord Cerebellum Pineal gland Thalamus

SEREBRUM (1) Merupakan bagian terbesar otak Fungsi : mengendalikan mental, tingkah laku, pikiran, kesadaran, kemauan, kecerdasan, kemampuan berbicara, bahasa Terdiri dari 2 hemisfer : kiri dan kanan Mengandung substansi/jaringan kelabu dan putih Hemisfer dipisahkan suatu celah yang dalam dan dihubungkan kembali oleh corpus callosum

SEREBRUM (2) Sebelah kiri mengendalikan bagian sebelah kanan tubuh, begitu sebaliknya Bagian luar substansi kelabu : korteks Korteks serebri bergulung2/berlipat tidak teratur  luas permukaan >> Lekukan diantaranya : sulkus Sulkus yang terdalam membentuk fisura longitudinalis dan lateralis Fisura dan sulkus membagi otak menjadi beberapa lobus, yg letaknya sesuai dengan tulang yang berada di atasnya

SEREBRUM (3) Terbagi menjadi bagian2 : LOBUS 1. Lobus frontalis 2. Lobus parietalis 3. Lobus oksipitalis 4. Lobus temporalis Substansi putih terletak lebih dalam Korteks serebri juga terbagi bagian yang memiliki fungsi sensorik dan sebagian fungsi sensorik

SEREBELUM Bagian otak terbesar kedua  bag otak belakang Berada di bawah serebrum, pada belakang tengkorak Berperan dalam koordinasi otot & menjaga keseimbangan  sikap tubuh Susunan substansi kelabu & putih = serebelum Hemisfer serebeli mengendalikan tonus otot dan sikap pada sisinya sendiri >< korteks serebrum

BATANG OTAK Menghubungkan otak dengan sumsum tulang belakang Terdiri dari 2 daerah : Medulla Oblongata – bag bawah batang otak, menghubungkan pons dg sumsum tlg blkg, mengendalikan denyut jantung , kecepatan bernafas dan aliran darah dalam pembuluh Pons – menyampaikan sinyal dari serebrum ke serebelum

Bagian lain dalam otak Thalamus menerima impuls dari reseptor sensorik menyampaikan informasinya ke bagian yang tepat di serebrum Hypothalamus mengatur suhu tubuh rasa lapar, haus, marah, lelah,dll Mengendalikan kelenjar pituitari untuk fungsi endokrin Keduanya berada di otak bagian depan

OTAK

OTAK Otak mengendalikan bagaimana tubuh manusia bekerja. Gerakan sadar : Otak  SS somatik (mengendalikan bisep, trisep dan otot2 sadar lainnya Gerakan tidak sadar : mis detak jantung. Jika olah raga otak bekerja  SS otonom meningkatkan detak jantung lebih cepat.

SUMSUM TULANG BELAKANG = Medula spinalis Berawal dari medula oblongata ke arah kaudal mll foramen magnum, berakhir diantara vertebra L1 dan L2 Penghubung otak dengan seluruh tubuh/perifer (PNS) Berperan langsung dalam proses/ gerak refleks Mengandung 31 psg saraf spinal

SUMSUM TULANG BELAKANG Serviks Thoraks Lumbal Sakral Koksigeal Penebalan serviks + lumbal Kauda equina Konus medullaris Filum terminale

Lengkung refleks Refleks Cepat, otonom, respon yang tidak disadari Hasil dari reflex arcs/lengkung refleks – jalur saraf terpendek

SUMSUM TULANG BELAKANG

4 jenis serabut saraf Sensorik somatik – “body senses” sentuhan, tekanan, suhu, keseimbangan Sensorik viseral – “organ senses” Rasa sakit, suhu di dalam organ C/ mual, lapar, kram Motorik somatik – “body movement” Kontraksi tidak sadar otot rangka Motorik viseral – “organ movement” Kontraksi otot2 polos, kelenjar = sistem saraf otonom

Substansi abu2/gray matter (1) Bentuk huruf “H” di lapisan dalam Kanal tengah = pada gray commissure Tanduk posterior/dorsal Tanduk anterior/ventral Terdiri atas Badan sel Akson tak bermyelin Dendrit Saraf glia

Substansi abu2/gray matter (2) Tanduk posterior = mengandung interneuron, menghantarkan informasi dari badan sel di luar sumsum tulang ke sumsum tulang Akar dorsal mengandung serabut sensorik Sensorik somatik Sensorik viseral Ganglia akar dorsal - mengembang di akar dorsal, tempat interneuron melewatinya Tanduk anterior = mengandung badan sel saraf motorik yang mengirimkan impuls dari akson sumsum tulang ke otot dan kelenjar Akar ventral mengandung Motorik viseral Motorik somatik

Substansi putih/white matter (2) Mengelilingi substansi kelabu/gray matter Membentuk kolom putih Funiculus posterior Funiculus anterior Funiculus lateral Terdiri atas Akson bermyelin Akson tanpa myelin

Substansi putih/white matter (2) Fungsi : memungkinkan komunikasi diantara sumsum tulang dan antara otak + sumsum tulang 2 tipe utama serabut saraf : Serabut saraf menaik/ascending : membawa informasi sensorik dari tubuh ke otak c/ sentuhan, tekanan, rasa sakit dan suhu Serabut saraf menurun/descending: membawa informasi motorik dari otak ke sumsum tulang c/ mengendalikan ketelitian, gerakan terlatih = menulis, menjaga keseimbangan, melakukan gerakan

Terima Kasih

Quiz Apakah yang dimaksud sistem saraf pusat? Sebutkan fungsinya Apakah yang dimaksud dengan mielin? Apakah fungsi hipotalamus? Apakah neurotransmiter ? Apakah peran/fungsinya? Apakah yang dimaksud dengan potensial aksi? Apakah yang dimaksud dengan gerak refleks ? Apa yang dimaksud dengan sinaps ? Apakah yang dimaksud dengan akson dan sel glia ?