Sel Saraf dan Komunikasi Neuron

Sel Saraf dan Komunikasi Neuron- Informasi lingkungan dari reseptor tubuh atau indra menuju pusat pengolahan informasi misalnya otak, memerlukan suatu media. Media tersebut berupa sel, yaitu sel saraf (sel neuron). Jadi, sel tersebut berfungsi mengantarkan informasi dari reseptor ke sistem pengolahan informasi, kemudian menyampaikan tanggapannya ke efektor. Adapun efektor berupa sel atau organ yang digunakan hewan untuk bereaksi terhadap rangsangan. Informasi yang disampaikan disebut impuls saraf. Sistem saraf tersusun atas sel-sel saraf dan sel-sel pendukungnya (neuroglia). Sel-sel neuroglia merupakan jaringan penyokong, sebagai isolasi dan tempat makanan cadangan karena banyak mengandung glikogen.

1. Sel Saraf

Sistem saraf dibangun oleh sel-sel saraf. Sel saraf atau neuron merupakan sebuah sel dengan struktur yang khas. Untuk mendukung kinerja menyampaikan sinyal ke sel lainnya, sel neuron membentuk sebuah juluran-juluran sitoplasma yang disebut dendrit. Dendrit inilah yang menjadi perantara bagi pergerakan sinyal dari organ reseptor ke pusat pengolahan saraf. Jika simpul ini hilang atau rusak, seseorang akan mengalami kepikunan (jika terjadi di otak), atau mati rasa (jika terjadi di bagian organ lain).

Gambar 9.1 Sel saraf memiliki dendritGambar 9.1 Sel saraf memiliki dendrit, selubung mielin, nodus Ranvier, sel Schwann, badan sel, dan inti sel.

Sebuah sel saraf terdiri atas dendrit, selubung mielin, nodus Ranvier, sel Schwann, badan sel, dan inti sel (Gambar 9.1). Akson (neurit) merupakan bagian sel saraf yang merupakan perpanjangan dari sitoplasma dalam bentuk tunggal. Akson dibungkus oleh sebuah lapisan lemak yang disebut selubung mielin. Selubung mielin adalah bagian khusus dari membran plasma sel aksesoris neuron yang disebut sel Schwann.

Sel Schwann berfungsi melindungi akson dari kerusakan, luka, atau tekanan. Sel Schwann termasuk neuroglia. Sel Schwann tersusun beraturan pada akson. Namun, terdapat bagian akson yang tidak tertutup oleh Sel Schwann yang disebut nodus Ranvier. Nodus Ranvier sangat berguna dalam mekanisme penghantaran impuls atau rangsang. Badan sel saraf mengandung inti sel, neurofibril, badan Golgi, mitokondria, dan sitoplasma.

Berdasaran fungsinya sel saraf dapat dibedakan atas sel saraf sensorik (saraf aferen), sel saraf motorik (saraf eferen), dan sel saraf interneuron (saraf konektor, asosiasi, atau ajustor). Sel saraf sensorik membawa informasi dari reseptor yang berhubungan langsung dengan lingkungan. Sel saraf motorik membawa informasi ke otot atau kelenjar dan membuat mereka bergerak atau bereaksi. Adapun sel saraf interneuron merupakan penghubung informasi antara sel saraf sensorik dan sel saraf motorik.

Berdasarkan strukturnya, sel saraf dibedakan atas neuron bipolar, neuron unipolar, dan neuron multipolar (Guttman, 1999: 875). Neuron bipolar memiliki dua juluran dari badan selnya, menjadi dendrit dan akson. Neuron unipolar memiliki satu juluran dari badan sel yang bercabang menjadi dendrit dan akson. Adapun neuron multipolar memiliki banyak juluran dendrit dari badan selnya dan memiliki satu juluran akson (Gambar 9.2).

Gambar 9.2 Beberapa struktur sel sarafArah perambatan transmiter melalui sinapsis Gambar 9.3 Sinyal informasi melewati sinapsis dari presinapsis sel ke possinaptis sel. Neurotransmiter dikeluarkan dari ujung akson. Arah perambatan transmiter melalui sinapsis adalah satu arah.

Arah perambatan dari sinapsis sangat khas, yaitu hanya terjadi dalam satu arah. Perhatikan Gambar 9.4. Jadi, pergerakan impuls saraf hampir sama dengan pergerakan arus listrik searah. Sel saraf menghubungkan antara sel penerima rangsang dan pusat informasi serta menghantarkan perintah pada organ target dalam satu arah. Secara umum, neuron memiliki beberapa fungsi sebagai berikut.

  1. Menghubungkan impuls ke pusat saraf atau neuron sensorik (neuron aferen). Pada neuron sensorik, bagian dendritnya akan berhubungan dengan organ reseptor, sedangkan aksonnya berhubungan dengan neuron lain.
  2. Menyampaikan impuls dari pusat saraf ke organ target atau neuron motorik (neuron eferen). Dendrit akan berhubungan dengan sistem saraf pusat, sedangkan aksonnya berhubungan dengan organ efektor.
  3. Menghubungkan antara neuron sensorik dan motorik atau disebut interneuron. Bagian interneuron yang menghubungkan antarneuron di otak dinamakan neuron konektor. Sementara itu, interneuron di sumsum tulang belakang disebut neuron ajustor.

Gambar 9.4 Skema hubungan kerja sel saraf sensorik-interneuron-motorik.

2. Komunikasi Neuron

Neuron-neuron yang berhubungan dalam sebuah sinapsis mempunyai mekanisme khas dalam menyampaikan perambatan impuls. Antara neuron dan neuron tidak terjadi hubungan langsung karena terdapat sebuah celah sempit yang berfungsi untuk menghantarkan impuls di sinapsis. Celah ini disebut dengan celah sinaptik yang akan meneruskan impuls dari neuron ke neuron lainnya melalui sebuah perantara yang disebut neurotransmitter. Neurotransmitter merupakan sebuah cairan kimia dalam tubuh, seperti asetilkolin, serotonin, atau noradrenalin yang berfungsi menghantarkan impuls. Sinapsis terdapat di antara akson neuron yang satu dengan dendrit atau badan sel atau akson dari neuron lain.

Agar dapat menghantarkan impuls, akson harus mencapai potensial tertentu yang lebih negatif hingga mencapai suatu ambang batas. Pada saat ambang batas ini, keadaan potensial di dalam akson dinamakan potensial aksi. Jadi, neuron dapat merambatkan impuls jika mencapai potensial aksi. Potensial ini sebenarnya terbentuk dari perbedaan muatan yang dimiliki oleh ion-ion yang berada di dalam sel, yaitu Cl , A, Na+, dan K+ yang berada di luar dan di dalam sel. Ion A (anorganik) hanya terdapat di cairan intraseluler. Pada saat istirahat, ion Cl dan Na+ lebih banyak terdapat di luar sel (ekstraseluler) dibandingkan ion A dan K+ yang berada di dalam sel (intraseluler).

Membran selubung mielin adalah sebuah membran yang semipermeabel yang dapat ditembus oleh ion-ion dengan mekanisme transpor aktif atau pompa ion. Adanya rangsang akan mengubah susunan potensial listrik yang ada sehingga terjadi pergerakan keluar-masuknya ion. Neuron yang berada dalam keadaan istirahat dengan potensial di dalam selnya lebih negatif dibandingkan potensial di bagian luar disebut dalam keadaan polarisasi atau potensial istirahat. Perubahan potensial atau depolarisasi akan terjadi jika ada perubahan muatan dalam membran. Ion Na+ dan Cl akan bergerak masuk ke dalam sel pada saat adanya impuls.

Daerah yang mengalami depolarisasi akan membentuk suatu aliran listrik sehingga menjadi depolarisasi. Bagian yang terdepolarisasi ini akan kembali membentuk aliran listrik dengan daerah lainnya yang masih dalam keadaan polarisasi sehingga menjadi terdepolarisasi. Begitu seterusnya sehingga terjadi penjalaran listrik atau yang dikenal dengan impuls saraf (Gambar 9.5).

Gambar 9.5 Perjalanan impuls pada sarafGambar 9.5 Perjalanan impuls pada saraf. Selama penjalaran impuls saraf, polaritas membran sel menjadi terbalik. Impuls saraf bergerak sepanjang akson.

Ketika impuls mencapai ujung akson. Impuls tersebut harus melewati sinapsis menuju otot, kelenjar, atau saraf lainnya. Misalkan sebuah neuron memiliki hubungan sinapsis dengan neuron lain, akson dari neuron pertama akan melepaskan neuronsmitter yang akan menyebabkan penjalaran impuls pada neuron kedua. Misalkan, sebuah neuron memiliki hubungan sinapsis dengan sebuah sel otot. Untuk membuat otot tersebut berkontraksi, sinyal impuls harus mencapai sel otot. Bagaimanakah caranya?

Ketika impuls mencapai ujung akson, akson akan mengekresikan neurotransmitter, yaitu asetilkolin. Molekul asetilkolin berfungsi melewati sinapsis sel otot. Ketika mereka berikatan dengan reseptor molekul pada membran sel, sel otot akan berkontraksi. Asetilkolin tidak akan aktif selamanya. Sel otot mengeluarkan enzim yang disebut asetilkolinterase. Enzim ini membuat asetilkolin tidak aktif dan sel otot relaksasi. Sel otot akan berinteraksi kembali jika asetilkolin dilepaskan kembali oleh akson (Gambar 9.6).

potensial aksi

Gambar 9.6 (a) Ujung akson melepaskan asetilkolin. (b) Asetilkolin diterima reseptor menyebabkan terjadinya potensial aksi. (c) Terjadi potensial aksi yang akan membuat sel otot berkontraksi.

Arah impuls saraf hanya terjadi dalam satu arah, baik dari dendrit menuju akson ataupun antarneuron. Jika bekerja terus-menerus, sel saraf akan mengalami kelelahan. Contohnya, ketika kita membaui sesuatu yang tidak enak, lama-kelamaan bau tersebut tidak akan sekeras pada awalnya. Kecepatan rambat impuls dipengaruhi oleh beberapa faktor, di antaranya sebagai berikut.

a. Diameter serabut saraf. Sel saraf dengan diameter besar akan lebih cepat merambatkan impuls dibandingkan dengan sel saraf dengan diameter yang lebih kecil.

b. Selubung mielin. Daerah akson yang tertutup mielin akan menghantarkan impuls lebih cepat dibandingkan dengan akson yag tidak tertutup mielin.

c. Suhu. Hingga ambang batas tertentu kenaikan suhu akan mempercepat penghantaran impuls dibandingkan ketika suhu rendah. Hal tersebut dibuktikan dengan lebih cepatnya perambatan impuls pada hewan homoioterm, seperti Mammalia dibandingkan hewan berdarah dingin poikiloterm, seperti Reptilia atau Amphibia.

Impuls saraf yang telah mencapai sinapsis, diteruskan oleh cairan kimia yang disebut neurotransmitter. Saat ini, telah diketahui 50 jenis neurotransmitter dan neuropeptida (suatu molekul protein kecil yang berfungsi seperti neurotransmitter). Beberapa neurotransmitter yang dikenal luas adalah sebagai berikut.

a. Asetilkolin. Asetilkolin banyak ditemukan di otak dan merupakan satu-satunya neurotransmitter yang ditemukan di sinapsis dan otot.

b. Dopamin. Neurotransmitter ini dikeluarkan oleh bagian neuron yang mengalami kerusakan. Dopamin akan banyak ditemukan pada sinapsis penderita penyakit Parkinson. Penyakit Parkinson, seperti yang diderita oleh petinju legendaris Mohammad Ali, adalah jenis penyakit dengan ciri-ciri susah mengendalikan pergerakan dan goncangan pada tangan (tremor).

c. Serotonin. Serotonin merupakan jenis neurotransmitter yang ada di otak dan sumsum tulang belakang. Serotonin bertugas dalam penghambatan impuls rasa sakit. Selain itu, serotonin juga diduga memengaruhi tidur dan perasaan kita (mood).

d. Norepinefrin. Norepinefrin banyak dikeluarkan pada sinapsis yang berhubungan dengan alat kerja organ dalam, seperti jantung, hati, paru-paru, serta alat pencernaan. Struktur kimianya mirip dengan hormon adrenalin yang bekerja pada saat kondisi tubuh tertekan (stress).

e. Neuropeptida. Contoh neuropeptida adalah opioid yang banyak berpengaruh dalam pengaturan kondisi tubuh, seperti rasa lapar, temperatur tubuh, rasa marah, dan perasaan-perasaan lain yang ditimbulkan secara emosional.

Artikel Terkait

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Budisma.web.id © 2014 Frontier Theme