FISIOLOGI SARAF PUSAT

FISIOLOGI SARAF PUSAT
Sistem saraf adalah satu dari dua sistem kontrol pada tubuh, yang lain adalah sistem endokrin. Secara umum, sistem saraf mengkoordinasikan respons-respons yang cepat, sementara sistem endokrin mengatur aktivitas yang lebih memerlukan durasi daripada kecepatan. Sistem saraf terdiri dari susunan/sistem saraf pusat (SSP), yang mencakup otak dan korda spinalis, dan sistem saraf perifer, yang mencakup serat-serat saraf yang membawa informasi ke (divisi aferen) dan dari (divisi eferen) SSP. Terdapat tiga kelas neuron:.neuron aferen, neuron eferen, dan antarneuron yang membentuk sel dapat dirangsang pada sistem saraf.Neuron sensoris (aferen) memberitahu SSP mengenai kondisi lingkungan eksternal dan internal.Neuron motoris (eferen) membawa instruksi dari SSP ke organ efektor, yaitu otot dan kelenjar sebagai contoh adalah mengendalikan organ efektor seperti seret otot dan kelenjar eksokrin dan endokrin.Antarneuron berperan mengintegrasikan informasi aferen dan memformulasikan respons eferen, serta untuk fungsi-fungsi mental yang lebih tinggi yang berkaitan dengan “pikiran”.Sel saraf, atau neuron, adalah satuan anatomis dan fungsional independent dengan ciri morfologis majemuk.Mereka berperan pada penerimaan, penghantaran dan pemrosesan rangsang, pencetus aktivitas sel tertentu, dan pelepas neurotransmitter dan molekul-molekul penyampai informasi lainnya.Sebuah neuron mempunyai badan sel (cell body) atau perikarion, yang relative besar yang mengandung nucleus dan berbagai ragam organel seluler lainnya.
Merupakan pusat trofik untuk seluruh sel saraf dan juga peka terhadap rangsang.Hampir semua neuron dalam tubuh adalah multipolar.Neuron bipolar ditemukan dalam ganglion koklearis dan vestibularis selain dalam retina dan mukosa olfaktorius.Neuron pseudounipolar terdapat dalam ganglion spinal, yang merupakan ganglion sensoris dalam akar dorsal nervus spinalis, mereka juga ditemukan dalam hampir semua ganglion cranial.

Badan Sel atau Perikarion
Perikarion adalah bagian neuron yang mengandung inti dan sitoplasma di sekelilingnya, tidak termasuk juluran-juluran sel.Ia terutama merupakan pusat trofik, ia juga memiliki kemampuan reseptif.Perikarion kebanyakan neuron menerima sejumlah besar ujung saraf yang membawa stimulus pembangkit atau penghambat yang timbul dalam sel-sel saraf lain.Sel saraf pada umumnya memiliki inti yang bulat, amat besar, eukromatik (pucat) dengan anak inti yang jelas.Sel saraf binukleus tampak pada ganglion simpatis dan sensoris.Kromatinnya halus merata, hal ini mencerminkan aktivitas sel-selnya yang besar.
Perikarion banyak mengandung reticulum endoplasma kasar yang berkembang baik, tersusun berupa argegat dari sisterna parallel.Dalam sitoplasma diantara sisterna terdapat banyak poliribosom, hal ini memberi kesan bahwa sel-sel ini membuat protein structural dan protein untuk ditransport.Keduanya tampak sebagai daerah bergranul basofilik yang disebut badan nissl. Jumlah badan nissl berfariasi sesuai jenis neuron dan keadaan fungsinya.Banyak terdapat terutama dalam sel saraf besar seperti neuron motoris. Kompleks golgi hanya terdapat pada perikarion dan terdiri atas deretan sisterna licin dan parallel di sekitar tepian inti. Di dalam neuron juga terdapat mitokondria, terutama banyak terdapat dalam terminal akson.
Neurofilamen (filament menengah dengan garis tengah 10 nm), banyak terdapat dalam perikarion dan juluran sel.

Dendrit dan Akson
Dendrit biasanya pendek dan bercabang-cabang seperti pohon. Kebanyakan sel saraf memiliki banyak dendrite, yang sangat memperluas daerah reseptif sel. Percabangan dendrite memungkinkan sebuah neuron untuk menerima dan memadukan sejumlah besar terminal akson dari sel-sel saraf lain.
Komposisi sitoplasma dendrit serupa dengan yang terdapat pada perikarion. Bedanya, pada dendrit tidak ditemukan kompleks golgi.
Neuron pada umumnya hanya memiliki satu akson, beberapa bahkan tidak memiliki akson, hanya sedikit. Akson adalah juluran silindris dengan panjang dan garis tengah bervariasi sesuai jenis neuronnya. Akson umumnya sangat panjang. Semua akson bermula dari daerah berbentuk pyramid yang disebut akson hilok yang keluar dari perikarion. Membrane plasma akson disebut aksolema (Yn. Akson+elema, selubung), yang berisi aksoplasma.
Pergerakan Molekuler
Di sepanjang akson terdapat transport dua arah molekul kecil dan besar. Transport tersebut yaitu:
a. Aliran Anteregrad
Makromolekul dan organel-organel disintesis pada perikarion dan ditransport secara berkesinambungan di sepanjang akson sampai bagian terminal.
Aliran ini terdapat dalam tiga kecepatan yang berbeda. Aliran lambat (beberapa mm per hari) mentranspor protein dan mikrofilamen. Aliran sedang mentransport mitokondria, dan aliran cepat (100 kali lebih cepat) mentransport bahan-bahan yang terkandung dalam vesikel yang diperlukan pada terminal akson selama transmisi neuron.
b. Aliran Retrograd
Secara simultan, aliran yang mentransport sejumlah molekul, termasuk materi yang diambil lewat endositosis (termasuk virus-virus dan toksin), berlangsung dalam arah yang berlawanan.
Protein yang berhubungan dengan aliran akson yaitu dynein, suatu protein dengan aktivitas ATPase yang berada dalam mikrotubul (berhubungan dengan aliran retrograd); dan kinesin, suatu mikrotubul yang diaktifkan oleh ATPase, yang bila berkontak dengan vesikel dapat meningkatkan aliran anterograd dalam akson.

Hubungan Sinaps
Sinaps sangat berperan pada penghantaran satu arah dari implus saraf. Hampir semua sinaps menghantarkan implus lewat pelepasan neurotransmitter pada terminal akson, berupa substansi kimiawi yang menginduksi perpindahan implus saraf ke neuron lainnya atau ke sebelah sel efektor.Sinaps dibentuk oleh suatu terminal akson (terminal prasinaps) yang menghantarkan implus, bagian lain tempat implus baru dibentuk (terminal pascasinaps) dan suatu celah sempit intraseluler yang disebut celah sinaps.Sinaps berdasarkan perhubungannya dapat dibedakan menjadi: sinaps aksosomatik, bila akson membentuk sinaps dengan sel tubuh; aksodendritik, bila akson membentuk sinaps dengan dendrite; aksoaksonik, bila akson membentuk sinaps dengan sesama akson.Sinaps terdiri atas dua jenis: Sinaps listrik dan sinaps kimiawi :
1. Sinaps Listrik
Sinaps listrik memungkinkan potensial aksi merambat secara langsung dari sel presinaps ke sel pascasinaps. Sel-sel itu dihubungkan oleh persambungan longgar, yaitu saluran antar sel yang mengalirkan ion potensial aksi lokal agar mengalir antar neuron. Hal ini memungkinkan implus merambat dari satu neuron ke neuron lain tanpa penundaan dan tanpa kehilangan kekuatan sinyal. Senapsis listrik dalam SSP vertebrata menyelaraskan aktivitas neuron yang bertanggung jawab atas semua pergerakan yang cepat dan has
2.Sinaps Kimiawi
Hampir semua sinaps merupakan sinaps kimiawi dan menghantarkan implus saraf melalui neurotransmitter.Sangat sedikit sinaps menghantarkan implus melalui hubungan celah (gap junction) yang melewati membrane pre- dan pasca sinaps, sinaps listrik, ion-ion melewati hubungan celah dengan bebas dan menghantarkan implus saraf secara langsung.Sinaps memiliki struktur yang kaku, hal ini disebabkan karena membran plasma pada daerah pre- dan pasca sinaps diperkuat dan tampak lebih tebal dari membran yang berdekatan dengan sinaps.Pada beberapa keadaan membrane pre- dan pasca sinaps diikat oleh jembatan pada tempat sinaps.Terminal prasinaps selalu mengandung vesikel-vesikel sinaps dan banyak mitokondria yang berfungsi menyediakan energi untuk aktivitas sinaps.Vesikel mengandung neurotransmitter.

SEL-SEL PENDUKUNG (GLIA)
Sel-sel glia memegang peranan sangat penting dalam menunjang neuron. Sel ini sangat penting bagi integritas struktur system saraf dan bagi fungsi normal neuron. Jumlahnya melebihi neuron mulai dari sepuluh kali sampai lima puluh kali lebih banyak daripada neuron. Sel-sel glia mengelilingi perikarion, akson dan dendrite, selain itu mereka juga terdapat pada ruang interseluler.Sel-sel glia menyediakan lingkungan mikro yang sesuai untuk aktivitas neuron. Sel-sel glia membentuk jaringan ikat di dalam SSP serta menunjang neuron secara fisik dan metabolik.
Sel-sel glia dapat digolongkan menurut asal dan fungsinya antara lain:
1. Oligodendrosit
Oligodendrosit (oligos, kecil + dendron + kytos, sel) menghasilkan selubung myelin yang membentuk penyekat listrik dari neuron pada susunan saraf pusat.Sel-sel ini memiliki sedikit juluran yang membungkus akson, membentuk suatu selubung myelin.
2. Sel Schwan
Memiliki fungsi yang sama seperti oligodendrosir namun ia berlokasi di sekitar akson pada susunan saraf perifer. Suatu sel scgwan membentuk myelin di sekeliling satu akson, hal ini berbeda dengan oligodendrosit yang dapat bercabang dan melayani lebih dari satu neuron dan julurannya (9.23). Jadi oligodendrosit (dalam SSP) dan sel schwan (dalam SST) membentuk selubung myelin yang menginsulasi daerah sekitar akson.
Neuron akan dibungkus myelin dalam sistem saraf yang sedang berkembang ketika sel schwan atau oligodendrosit tumbuh di sekitar akson sedemikian rupa sehingga membran plasmanya membentuk lapisan kosentris (melilit).Membran itu sebagian besar disusun oleh lipid, yang merupakan konduktor arus listrik yang buruk.Dengan demikian selubung myelin memberikan insulasi listrik pada akson, analog dengan insulasi plastic yang membungkus kabel tembaga.
3. Astrosit
Astrosit (astron, bintang + kytos) merupakan sel dengan bentuk seperti bintang kerena memiliki juluran yang memancar.Sel ini mempunyai banyak filament yang terbuat dari protein asam fibriler glia yang memperkuat strukturnya.Astrosit mengikat neuron pada kapiler dan pada pia meter (jaringan ikat tipis yang membungkus SSP).Astrosit dengan beberapa juluran panjang disebut astrosit fibrosa dan berlokasi di substansia putih (white metter), dan astrosit protoplasmatis, dengan banyak cabang-cabang pendek ditemukan dalam substansi kelabu
Astrosit berpartisipasi dalam pengendalian lingkungan ionic dan kimiawi neuron. Astrosit juga memegang peranan dalam pengendalian banyak fungsi SSP. Disamping itu astrosit dapat mempengaruhi kelangsungan hidup neuron dan aktivitasnya, tidak hanya melalui kemampuannya untuk mengatur konstituen dari lingkungan ekstraseluler, tetapi juga karena mereka melepaskan substrat-substrat metabolik dan molekul-molekul neuroaktif.Dan akhirnya, astrosit juga membentuk komunikasi langsung dengan yang lainnya lewat hubungan celah (gap junction), membentuk suatu jaringan dimana informasi dapat berjalan dari satu titik ke titik lain dalam jarak jauh.Sel ependim merupakan sel epitel kolumner rendah bersilia yang melapisi rongga-rongga pada susunan saraf pusat.
4. Mikroglia
Mikroglia (micros, kecil + glia) adalah sel kecil yang bentuknya memanjang dengan juluran-juluran pendek yang ireguler. Inti selnya panjang dan padat, berbeda dengan inti sel-sel glia lainnya yang berbentuk bulat.Mikroglia, sel fagosit yang mewakili susunan fagosit mononukleus pada jaringan saraf, berasal dari sel prekusor dalam sumsum tulang.Mereka terlibat dalam proses inflamasi dan proses pembentukan SSP orang dewasa, mereka juga menghasilkan dan melepaskan radikal protease dan oksidatif netral.Bila diaktifkan, mikroglia berperan sebagai sel pengenal antigen (antigen presenting cell).
5. Korteks Serebrum
Korteks Serebrum adalah lapisan luar substansia grisea yang menutupi bagian tengah di bawahnya, yaitu substansia alba; substansia alba terdiri dari berkas-berkas serat saraf yang menghubungkan berbagai daerah di korteks dengan daerah lainnya. Korteks itu sendiri terutama terdiri dari badan sel saraf dan dendrit.Tanggung jawab utama terhadap banyak fungsi tertentu diketahui berlokalisasi di daerah-daerah korteks tertentu: (1) lobus oksipitalis tempat korteks penglihatan; (2) lobus auditorius dijumpai di lobus temporalis; (3) lobus parietalis bertanggung jawab dalam penerimaan dan pengolahan perseptual masukan somatosensorik; dan (4) gerakan motorik voluter dijalankan oleh aktivitas lobus frontalis.Kemampuan berbahasa bergantung pada aktivitas terintegrasi dua daerah bahasa primer yang hanya terletak di hemisfer kiri.Daerah-daerah asosiasi adalah daerah korteks yang tidak secara spesifik ditugaskan untuk mengolah masukan sensorik atau memberi perintah motorik atau kemampuan berbahasa.Daerah-daerah ini merupakan penghubung integratif antara berbagai informasi sensorik dan tindakan bertujuan; mereka juga berperan sangat penting dalam fungsi-fungsi luhur otak, misalnya ingatan dan pengambilan keputusan.

Struktur Subkorteks dan Hubungannya dengan Korteks dalam Fungsi Luhur Otak
Struktur-struktur otak subkorteks, yang mencakup nukleus basal, talamus, dan hipotalamus berinteraksi secara ekstensif dengan korteks dalam melaksanakan fungsi mereka.Nukleus basal menghambat tonus otot; mengkoordinasikan kontraksi postural yang lambat dan menetap, serta menekan pola-pola gerakan yang tidak bermanfaat.Talamus berfungsi sebagai stasiun penyambung untuk pengolahan awal masukan sensorik dalam perjalanannya ke korteks.Talamus juga berperan dalam keadaan kasar mengenai sensasi dan beberapa tingkat kesadaran.Hipotalamus mengatur banyak fungsi homeostatik, sebagian melalui kontrol yang luas terhadap sistem saraf otonom dan sistem endokrin.Sistem limbik, yang mencakup bagian-bagian hipotalamus dan struktur otak depan lain, berperan dalam emosi serta pola perilaku dasar bawaan yang berkaitan dengan kelangsungan hidup.Di dalam ingatan diperkirakan melibatkan perubahan struktural atau fungsional yang relatif permanen antara neuron-neuron yang sudah ada.

Serebelum dan Batang Otak
Serebelum membantu mempertahankan keseimbangan, meningkatkan tonus otot, dan membantu mengkoordinasikan gerakan volunter.Sereblum terutama penting untuk memperhalus aktivitas-aktivitas motorik cepat-fasik.Batang otak adalah penghubung penting antara korda spinalis dan pusat-pusat otak yang lebih tinggi.Bagian ini merupakan tempat asal saraf-saraf kranialis; mengandung pusat-pusat yang mengontrol fungsi-fungsi kardiovaskuler, pernapasan, dan pencernaan; mengatur refleks-refleks postural; mengatur tingkat kewaspadaan korteks secara keseluruhan; dan membentuk siklus tidur-bangun. Tingkat kesadaran bergantung pada hubungan timbal balik siklis antara arousal system (reticular activating system), pusat tidur gelombang lambat, dan pusat tidur paradoksikal, yang semuanya berada di batang otak.

Korda Spinalis
Korda spinalis memiliki dua fungsi vital.Pertama, bagian ini berfungsi sebagai penghubung saraf antara otak dan sistem saraf perifer.Semua komunikasi ke atas dan ke bawah korda spinalis terletak di jaras-jaras (traktus) asendens dan desendens yang berbatas tegas dan independen pada substansia alba korda spinalis.Kedua, korda merupakan pusat integrasi untuk refleks spinal, termasuk sebagian refleks protektif dan postural serta refleks-refleks yang berkaitan dengan pengosongan organ-organ panggul.Komponen lengkung refleks dasar adalah reseptor, jalur aferen, pusat integrasi, jalur eferen, dan efektor. Substansia grisea yang terletak di tengah korda spinalis mengandung antarneuron-antarneuron yang terletak antara masukan aferen dan keluaran eferen serta badan sel neuron eferen.Serat aferen dan eferen, yang masing-masing membawa sinyal ke dan dari korda spinalis, menyatu menjadi saraf spinalis.Saraf-saraf ini melekat ke korda spinalis berpasangan di sepanjang korda. Saraf-saraf tersebut mempersarafi daerah-daerah tertentu di tubuh.