Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Anatomi Sistem Saraf: Struktur Neuron, Sistem Saraf Pusat, dan Periferi

Anatomi Sistem Saraf: Struktur Neuron, Sistem Saraf Pusat, dan Periferi - Hal utama yang perlu diketahui jika kita ingin menelaah lebih jauh tentang ilmu Biopsikologi adalah kita harus memulainya dengan mengetahui anatomi system syaraf dan struktur yang melingkupinya serta memahami juga tentang otak dan struktur yang membangunnya. Dan untuk memahami apa yang dilakukan system syaraf maupun otak dalam kehidupan kita, maka selayaknya kita memahami sedikit gambaran otak. Apabila kita melakukan pengamatan yang mendetail terhadap bagian otak, maka akan terungkap bahwa ada sub-area yang sangat berbeda.Sistem saraf mempunyai tiga fungsi utama, yaitu menerima informasi dalam bentuk rangsangan atau stimulus, memproses informasi yang diterima, serta memberi tanggapan (respon) terhadap rangsangan.

Anatomi Sistem Saraf: Struktur Neuron, Sistem Saraf Pusat, dan Periferi_
image source: facweb.northseattle.edu
baca juga: Pengertian Evolusi, Genetika, dan Perilaku dalam Biopsikologi

I. Bagian-Bagian Sistem Saraf

Sistem saraf vetebrata terdiri atas dua bagian : system saraf pusat dan system saraf tepi. Sistem saraf pusat (CNS) adalah bagian system saraf yang berlokasi di otak, dalam tengkorak dan tulang belakang.Sistem saraf tepi (PNS) adalah bagian yang berlokasi di luar tengkorak dan tulang belakang.Sistem saraf pusat terdiri dari otak dan sumsum tulang belakang dan sistem saraf perifer terdiri atas sistem saraf somatik dan sistem saraf otonom.Sistem saraf somatic (SNS) adalah bagian PNS yang berinteraksi dengan lingkungan eksternal. Ia terdiri dari atas saraf aferen (afferent nerves) yang membawa sinyal-sinyal sensorik dari kulit, otot-otot skeletal/ otot-otot rangka, sendi, mata, telinga dan lain-lain ke system saraf pusat, dan saraf eferen (efferent nerves) yang membawa sinyal-sinyal motorik dari system saraf pusat ke otot-otot skeletal. Sistem saraf otonom (ANS) adalah bagian system saraf peripheralyang mengatur lingkungan internal tubuh.Ia juga terdiri atas saraf-saraf aferen yang membawa sinyal-sinyak sensorik dari organ-organ dalam ke CNS dan saraf-saraf eferen yang membawa sinyal-sinyal motoric dari CNS ke organ-organ dalam. Sistem saraf otonom memiliki dua macam system eferen, yaitu saraf simpatetik dan parasimpatetik.Saraf simpatetik adalah saraf motoric otonom yang keluar dari CNS di daerah lumbar dan daerah dada di sumsum tulang belakang.Saraf parasimpatetik adalah saraf-saraf motoric otonom yang memproyeksi dari otak dan bagian sacrum sumsum tulang belakang.Seluruh saraf simpatetik dan parasimpatetik adalah jalur neural dua tahap.

Pandangan konvensional tentang fungsi-fungsi reseptif system simpatetik dan parasimpatetik menekankan tiga prinsip penting :
  1. Bahwa saraf simpatetik menstimulasi, mengorganisasikan, dan memobilisasikan sumber-sumber energy dalam situasi yang mengancam, sementara saraf parasimpatetik bertindak untuk menghemat energy
  2. Setiap organ target otonom menerima input simpatik dan parasimpatik yang berlawanan, dan oleh sebab itu aktivitasnya dikontrol oleh tingkat relative aktivitas simpatik dan parasimpatik
  3. Perubahan simpatik merupakan indikasi adanya rangsangan psikologis, sementara perubahan parasimpatik merupakan indikasi relaksasi psikologis. 

Sebagian besar saraf di system saraf periferial keluar dari sumsum tulang belakang, tetapi ada 12 pasang pengecualian, kedua belas pasang saraf kranial itu keluar dari otak. Saraf-saraf kranial termasuk saraf-saraf yang murni sensorik seperti saraf penciuman, saraf optik, saraf okulomotor, saraf vagus, saraf troklear, saraf trigeminal, saraf abdusen, saraf facial, saraf vestibulekoklear, saraf accessory, saraf glosoparingeal, dan saraf hipoglosal. Fungsi saraf kranial pada umumnya sebagai dasar diagnosis, oleh karena fungsi dan lokasi saraf kranial spesifik, amaka disrupsi pada fungsi saraf kranial tertentu merupakan arah yang sempurna tentang lokasai dan stadium tumor dan jenis patologis lainnya.

Otak dan sumsum tulang belakang adalah organ tubuh yang p[aling terlindungi. Mereka terbungkus dalam tulang dan diselubungi oleh tiga selaput pelindung yang disebut meninges.Mening luar adalah selaput yang kuat disebut dura mater, dalam dura mater ada arachnoid mater dengan bentuk seperi jarring laba-laba yang halus.Dibawah selaput arachnoid terdapat ruangan yang disebut sub-araknoid space yang berisi banyak pembuluh darah dan cairan serebrospinal, dan yang terakhir pia mater, lapisan meninges paling dalam yang lembut yang menempel pada permukaan CNS.

Pelindung CNS lainnya adalah cerebrospinal fluid (CSF) yang mengisi ruang subaraknoid sumsum tulang belakang dan ventrikel serebral otak.CSF menopang dan memberikan bantalan pada otak.Fungsi ini kentara sekali pada pasien yang CSFnya dikeringkan, mereka mengalami sakit kepala hebat dan merasakan rasa nyeri yang menusuk setiap kali menyentakkan kepala.CSF diproduksi secara berterusan oleh choroid plexus.Kelebihan CSF diserap diruang subaraknoid ke dalam ruang besar yang dipenuhi oleh darah yang disebut dural sinuses yang berjalan melalui pia mater kedalam pembuluh darah vena leher.

II. Sel saraf (Neuron)

Pada tingkat mikroskopis, kita akan mengetahui bahwa otak terdiri dari dua tipe sel yang berbeda secara fundamental :

1. Tipe sel yang pertama disebut dengan Neuron. Neuron merupakan jaringan dalam otak yang fungsi dan perannya adalah meneruskan stimulus atau informasi antar-neuron dan meneruskannya pula ke otot-otot penggerak serta kelenjar.

Sel saraf atau neuron berfungsi untuk menerima, meneruskan, dan memproses stimulus; memicu aktivitas sel tertentu; dan pelepasan neurotransmiter dan molekul informasi lainnya.Sel saraf menerima sensasi atau stimulus melalui reseptor, yang terletak di tubuh baik eksternal (reseptor somatik) maupun internal (reseptor viseral). Reseptor mengubah stimulus menjadi impuls listrik yang menjalar di sepanjang saraf sampai ke otakdan medulla spinalis yang kemudian akan mengintepretasi dan mengintegrasi stimulus, sehingga respons terhadap informasi bisa terjadi. Impuls dari otak dan medula spinalis memperoleh respons yang sesuai dari otot dan kelenjar tubuh, yang disebut efektor.

Neuron-neuron itu bertugas sebagai penerima dan penyampai semua perangsang; bekerjanya secara sentripetal, yaitu dari luar.Sel-sel neuroglia menyongkong jaringan, dan memperkokoh susunannya.Pada kelelahan rokhaniah, tonjolan-tonjolan itu menjadi saling berjauhan, sehingga penerimaan perangsang-perangsang menjadi terlambat atau tehambat.

A. Anatomi Neuron
Neuron adalah unit fungsional system saraf yang terdiri dari badan sel dan perpanjangan sitoplasma.Ianya merupakan sel yang terspesialisasi untuk resepsi (penerimaan), konduksi (penghantaran) dan transmisi (penyebaran) berbagai sinyal.Neuron memiliki keanekaragaman bentuk dan ukuran yang luar biasa. Secara umumnya struktur neuron terbanguan atas bagian-bagian berikut :

Anatomi Sistem Saraf: Struktur Neuron, Sistem Saraf Pusat, dan Periferi 1_

1. Badan Sel, Atau Perikarion, suatu neuron mengendalikan metabolisme keseluruhan neuron. Bagian ini tersusun dari komponen berikut :
  • Satu Nukleus tunggal, Nukleuolus yang menonjol, dan organel lain seperti kompleks golgi dan mitokondria, tetapi nukleus ini tidak memiliki sentriol dan tidak dapat bereplikasi.
  • Badan sel, terdiri dari reticulum endoplasma kasar dan ribosom- ribosom bebas serta berperan dan sintesis protein.
Anatomi Sistem Saraf: Struktur Neuron, Sistem Saraf Pusat, dan Periferi 2_
  • Neurofibril, yaitu neurofilamen dan neuro tibulus yang dapat dilihat melalui mikroskop cahaya jika diberi pewarnaan dengan perak. 

2. Dendrid adalah perpanjangan sitoplasma yang biasanya berganda dan pendek, serta berfungsi untuk mengantar impuls ke sel tubuh.
  • Permukaan dendrid penuh dengan spina dendrid yang dikhususkan untuk berhubungan dengan neuron lain.
  • Neurofibril dan badan Nissl memanjang kedalam dendrid.

3. Akson adalah suatu prosesu tunggal, yang lebih tipis dan lebih panjang dari dendrid. Bagian ini menghantar inpuls menjauhi badan sel ke neuron lain, keselain (sel otot atau kelejar), atau kebadan sel neuron yang menjadi asal akson.
  • Origo akson, akson berasal dari badan sel hillock akson, yaitu regia yang tidak mengandung badan Nissl.
  • Ukuran akson, panjang akson berukuran kurang dari 1mm – 1m lebih (1mm=0,04 inci ; 1m =3,28 kaki). Dibagian ujungnya, sebuah akson dapat bercabang banyak.
    - Percabangan akhir memiliki sesuatu pembesaran yang disebut kenop sinaptik, terminal presinaptik, atau terminal bouton.
    - Sisi percabangan (kolateral), yang berujung pada akhir yang sama dengan pembesaran, dapat terjadi disisi distal.
  • Pelapisan akson
    - Semua akson dalam system saraf perifer dibungkus dengan lapisan schwann, disebut juga neurilema, yang dihasil kan sel-sel schwann.
      a. Akson besar (diameter diatas 2┬Ám), memiliki lapisan dalam yang disebut myelin, suatu kompleks lipoprotein yang dibentuk oleh membrane plasma sel-sel schwann. Akson ini, yang tampak berwarna puth, disebut serabut termielinilisasi.
      b. Pada saraf perifer, sel – sel schwann myelinisasi akson dengan cara melingkari dalam bentuk gulungan jelly.
      c. Myelin berfungsi sebagai insulator listrik dan memprecepat hantaran imfuls saraf.
      d. Nodus ranvier menunjukan celah antara sel – sel schwann yang berdekatan. Celah ini merupakan tempat pada akson dimana myelin dan lapisan schwann terputus, sehingga melapisi sebagian akson.
      e. Akson yang berdiametir kecil biasanya tidak termielinisasi dan tertanam pada sitoplasma sel schwann.
    - Akson dalam SSP tidak memiliki lapisan neurolima.
      a. Serabut termielinisasin tanpa neurilema terdapat pada bagian putih otak dan medulla spinalis.
        > Dalam SSP, meilin dihasilkan dari ologodendrosit bukan dari sel schwann.
        > Meilin bertanggung jawab untuk tampilan putih pada subtansi putih.
      b. Serabut tidak termienilisasi tanpa neurilema terdapat pada subtansi abu – abu otak dan medulla spinalis.
    - Terminasi akhir dari semua sererabut saraf tidak memiliki neurilema dan myelin.
    - Regenerasi neuron yang rusak memerlukan neurilema.
      a. Neuron tidak dapat membelah secara mitosis, tetapi serabut dapat bergenerasi jika badann selnya masih utuh.
      b. Jika akson mengalami kerusakan berat, maka neurilema (lapisan sel – sel schwann) yang melapisinya melakukan pembelahan untuk menutup luka.
      c. Jika bagian distalakson rusak, bagian akson terdekat dengan badan sel akan membuat percabangan baru.
      d. Lapisan neurilema kosong menjadi semacam tubulus seluler untuk mengarahkan akson yang tergenerasi ; setiap percabangan akson tambahan yang masuk lapisan celah akan terdisintegrasi.
    - Neuron dalam SSP tidak memiliki neurilema dan tidak bergenerasi. 

B. Klasifikasi Neuron

1. Fungsi. Neuron diklasifikasi secara fungsional berdasarkan arah transmisi impulsnya.
  • Neuron sensori (Eferen), menghantarkan inpuls listrik dari reseptor pada kulit, organ indra, atau seuatu organ internal ke SSP.
  • Neuron motoric menyampaikan inpuls dari SSP ke Efektor.
  • Interneuron (neuron yang berhubungan), ditemukan seluruhnya dalam SSP. Neuron ini menghubungkan neuron sensorik dan motoric atau menyampaikan informasi ke interneuron lain.

2. Struktur neuron diklasifikasi secara structural berdasarkan jumlah prosesusnya
  • Neuron multipolar, memiliki satu akson dan dua dendrid atau lebih. Sebagian besar neuron motoric, yang ditemukan dalam otak dan medulla spinalis, masuk kedalam golongan ini .
  • Neuron bipolar memiliki satu akson dan satu dendrit. Neuron ini ditemukan pada organ indra, seperti mata, telinga, dan hidung. 
  • Neuron unipolar (pseudounipolar), kelihatanya memiliki sebuah prosesus tunggal, tetapi neuron ini sebenarnya bipolar.
    - Kedua prosesus (akson dan dendrit), berfungsi selama perkembangan menjadi satu batang tunggal yang bercabang untuk membuat bentuk Y.
    - Semua neuron sensori (aperen), pada ganglia spinal termasuk dalam pseudounipolar.
    - Prosesus neuron pseudounipolar yang membawa pesan sensi kedalam sel terlihat secara structural seperti akson, tetapi secara fungsional berperan seperti dendrit.
    - Neuron unifolar memiliki sebuah prosesus tunggal. Neuron ini terdapat pada embrio dan dalam potoreseptor mata.

3. Tipe sel kedua adalah Glia. Secara teknis, ukuran dan bentuk Glia jauh lebih kecil dibandingkan Neuron. Namun pada dasarnya ada kemiripan fungsi dan peran antara Glia dengan Neuron, yaitu sama-sama meneruskan informasi. Namun yang menjadikan Glia dan Neuron berbeda adalah sebab Glia tidak mampu meneruskan informasi dengan jarak yang sangat jauh.

Sel neuroglial adalah sel penunjang tarnbahan pada SSP yang berfungsi sebagai jaringan ikat.Tidak seperti neu­ron, sel glial dapat menjalani mitosis selama rentang kehidupannya dan bertanggung jawab atas terjadinya tumor sistem saraf.

a. Anatomi Sel Neuroglial
Sel neuroglial.Biasanya disebut glia, sel neuroglial adalah sel penunjang tambahan pada SSP yang berfungsi sebagai jaringan ikat.Tidak seperti neuron, sel glial dapat menjalani mitosis selama rentang kehidupannya dan bertanggung jawab atas terjadinya tumor system saraf.
  • Astrosit adalah sel berbentuk bintang yang memiliki sejumlah prosesus panjang sebagian besar melekat pada dinding kapiler darah melalui pedikel atau “kaki vascular”.
    - Sel ini memberikan penopang strukturan dan mengatur transpor materi diantara darah dan neuron.
    - Kaki vascular dipercaya berkontribusi terhadap barrier darah otak, atau tingkat kesulitan makromolekul tertentu pada plasma darah untuk masuk kejaringan otok.
    - Strosit fibrosa terletak disubstansi putih otak dan medulla spinalis; astrosit proto plasma ditemukan pada substansi abu-abu.
  • Oligodenroglia (oligodenrosit), menyerupai astrosit, tetapi badan selnya lebih kecil dan jumlah prosesusnya lebih sedikit dan lebih pendek.
    - Oligodenrosit dalam SSP analog dengan sel schwann pada saraf perifer.
    - Bagian ini membentuk lapisan myelin untuk melapisi akson dalam SSP.
  • Mikroglia ditemukan dekat neuron dan pembuluh darah, dan dipercaya memiliki peran fagositik. Sel glia berukuran kecil dan prosesusnya lebih sedikit dari jenis sel glial lain.
  • Sel ependymal membentuk membrane epitalial yang melapisi rongga serebral (otak) dan rongga medulla spinalis.

III. Sinaps dan Neurotransmiter

Sinaps merupakan tempat transmisi transneuronal suatu impuls (rangsang) saraf.Ada 2 macam cara impuls saraf diteruskan dari satu neuron ke neuron lainnya yaitu:

1. Secara kimia (chemical sinaps)
Impuls diteruskan dari satu saraf kelainnya melalui suatu subtansi kimiawi (neurotransmitter atau neuromodulator) yang dilepaskan dari sel pra-sinaps menuju ke pasca sinaps untuk menghasilkan suatu aksi potensial. Penerusan impuls saraf dari satu neuron ke neuron lainnya atau ke suatu daerah target dengan cara kimiawi merupakan cara yang paling umum digunakan. Penerusan impuls saraf dari dendrit sel saraf ke otot juga hanya dilakukan secara kimiawi.

2. Secara listrik (electrical sinaps)
Impuls saraf yang diteruskan dari neuron yang satu kelainnya melalui ion-ion yang melintas bebas melewati saluran-saluran pada gap junction guna meneruskan potensial aksi dari sel pra sinaps langsung menuju ke post sinaps. Penerusan impuls saraf secara listrik ini jarang terdapat di SSP mammalia tetapi ditemukan pada beberapa tempat di batang otak, retina dan korteks serebrum.

Satu sinaps terdiri atas unsur prasinaps (umumnya suatu bouton sinaps) dan unsur pasca sinaps (suatu dendrit) dengan suatu celah sinaps ekstrasel yang sempit di antara keduanya.Celah tersebut hanya selebar 20-30 nm dan dapat mengandung filamen-filamen halus yang menjembatani bagian luar membran pra-sinaps dan membran pasca sinaps.

Pada bagian pra-sinaps terdapat kumpulan gelembung berukuran 40-60 nm yang berisi substansia neurotransmitter.Bila timbul aksi potensial pada ujung akson, gelembung sinaps menyatu dengan membran pra-sinaps pada tempat pelepasan yang khusus, mengeluarkan isinya ke dalam celah sinaps.Neurotransmiter kemudian melewati membran pasca sinaps untuk berinteraksi dengan molekul-molekul reseptor.Hal ini menyebabkan perubahan potensial membran dari neuron pasca sinaps sehingga terjadi pemindahan impuls.

Beberapa neurotransmitter adalah asetilkolin, norepinefrin, epinefrin, serotonin, enkefalin, endorphin, gamma aminobutyric acid (GABA) dsbnya.Neurotransmiter ini disintesa dan dibungkus dalam vesikel-vesikel transpor di ujung akson/akson terminal, tetapi beberapa neurotransmiter misalnya neurotransmitter golongan peptida mungkin dihasilkan di badan sel saraf/soma.Neutransmiter yang diproduksi di soma (diduga sangat sedikit) dibungkus dalam gelembung sinaps, kemudian diangkut melalui mikrotubulus aksoplasma ke ujung akson.

Berdasarkan bagian sel saraf yang saling berkontak, sinaps ini dapat berupa:
  1. Akso-dendritik
  2. Akso-somatik
  3. Dendro-dendritik
  4. Akso-aksonik
  5. Akson dengan serat otot.

Suatu akson dapat membentuk sinaps dengan akson lainnya pada bagian yang tidak bermielin yaitu bagian segmen awal (didaerah akson hillock) dan bagian ujung akson (end bulb regions).Sinaps bentuk dendro-dendritik, merupakan bentuk yang lebih jarang ditemui.Sinaps seperti ini dapat dijumpai antara sel reseptor olfaktorius di rongga hidung dengan sel saraf di daerah korteks serebri area olfaktorius.

SINTESIS NEUROTRANSMITER

Salah satu contoh sintesis dan pelepasan neurotransmitter yang akan di bahas di bawah ini adalah proses sintesis dan penglepasan neurotransmitter asetil kolin

Aksi potensial atau impuls listrik saraf yang berjalan sepanjang akson akan tiba di ujung akson (terminal akson atau boutons terminaux). Rangsang listrik saraf ini akan membuka kanal ionkalsium yang diikuti dengan masuknya kalsium ke dalam akson. Disamping itu pada saat yang bersamaan juga akan masuk kedalam akson ion natrium lewat pompa aktif natrium. Masuknya ion natrium ini akan membawa serta senyawaan kolin dan senyawaan asetat ke dalam akson lewat pompa natrium.

Senyawaan asetat yang masuk lewat pompa natrium dan yang masuk ke akson lewat transportasi aksonal anterograde tipe cepat akan diaktivasi (diubah menjadi bentuk aktif) di dalam mitokondria menjadi asetil ko-ensim A (Asetil KoA). Senyawaan kolin yang masuk lewat pompa natrium dan yang sampai ke akson lewat transportasi aksonal tipe cepat akan diubah menjadi asetilkolin dengan bantuan asetil ko-ensim A dan ensim kolin asetil transferase.

Asetilkolin yang sudah disintesa kemudian akan masuk ke dalam vesikel sinaps lewat proses endositosis. Neurotransmiter akhirnya akan dibungkus oleh membran vesikel sinaps. Membran vesikel sinaps ini dapat berasal dari membran vesikel sinaps yang dipakai ulang kembali setelah melepaskan neurotransmitter melalui proses internalisasi atau membran vesikel yang baru yang masuk ke ujung akson lewat transportasi aksonal anterograde tipe cepat. Kedalam vesikel ini juga akan dimasukkan ATP sebagai sumber energi dan zat-zat lain seperti proteoglikan.

Vesikel sinaps lalu bergerak ke membran terminal akson (bouton terminaux) dan kemudian menyatu dengan membran tersebut. Proses pergerakan vesikel dan penyatuan vesikel dengan membran terminal akson ini di fasilitasi oleh ion kalsium yang masuk lewat kanal kalsium. Pada proses ini, protein synapsin I diduga juga turut berperan.

Neurotransmiter akhirnya akan dilepaskan ke dalam celah sinaps lewat proses eksositosis. Asetilkolin kemudian akan berikatan dengan reseptor asetilkolin di membran postsinaps (umumnya di dendrit). Ikatan antara asetilkolin dengan reseptornya akan menimbulkan terjadinya depolarisasi (perubahan muatan listrik) dan akhirnya menimbulkan impuls listrik saraf yang akan berjalan merambat menuju ke badan sel saraf.

Perangsangan impuls listrik di postsinaps ini kemudian akan terhenti setelah ensim asetilkolin esterase memutuskan ikatan asetilkolin dengan reseptornya. Asetilkolin akan dihidrolisa menjadi senyawaan kolin dan asetat yang akan masuk kembali ke dalam akson lewat pompa natrium, untuk digunakan kembali dalam sintesa neurotransmitter. Membran vesikel sinaps juga akan dipergunakan kembali untuk membuat vesikel yang baru melalui proses internalisasi.


Posting Komentar untuk "Anatomi Sistem Saraf: Struktur Neuron, Sistem Saraf Pusat, dan Periferi"

Klik gambar berikut untuk mengunduh artikel ini:

Berlangganan via Email