SARAF, POTENSIAL AKSI, MEKANISME

PENDENGARAN

SEL EKSITABEL

= SEL PEKA RANGSANG

SEL YANG BILA DIBERI RANGSANG-AN YANG ADEKUAT MAMPU MENIM-BUL KAN TERJADINYA POTENSIAL AKSI.

YAITU : SEL SARAF DAN SEL OTOT

SEL SARAF = NEURON

UNIT STRUKTURAL DAN FUNGSI- ONAL TERKECIL DARI SISTEM SARAF

JUMLAH : 10 11

Fungsi sel saraf adalah mengirimkan pesan (impuls) yang berupa rangsangan atau tanggapan.

Sistem Saraf tersusun dari jutaan serabut sel saraf (neuron) yang berkumpul membentuk suatu berkas (fasikulum)

Neuron adalah komponen utama dalam sistem saraf

Setiap neuron terdiri dari satu badan sel yang di dalamnya terdapat sitoplasma dan inti sel. Dari badan sel keluar dua macam serabut saraf, yaitu dendrit dan akson (neurit). Dendrit berfungsi mengirimkan impuls ke badan sel saraf, sedangkan akson berfungsi mengirimkan impuls dari badan sel ke jaringan lain. Akson biasanya sangat panjang. Sebaliknya, dendrit pendek.

STRUKTUR SEL SARAF

NEURON TERDIRI DARI :

* DENDRIT PENERIMA RANGSANG

* SOMA (PERIKARION, TUBUH SEL) SEDIA BHN MAKANAN U/ HIDUP SEL

* AKSON PENGHANTAR IMPULS

BAGIAN-BAGIAN NEURON

NEUROGLIA

SEL PENYANGGA/SEL PENYOKONG NEURON

JUMLAH : 5-10 X NEURON

YAITU : - SEL SCHWANN (SST) , SEL SATELIT (SST) OLIGODENDROSIT, SEL EPENDIMAL (SSP), ASTROSIT, MIKROGLIA (SSP)

NEURON BERMIELIN DAN MACAM SEL GLIA

KONDUKSI IMPULS SARAF PADA AKSON BERMIELIN

MIELIN --- > ISOLATOR LISTRIK.

KONDUKSI PADA NODE OF RANVIER (SIMPUL RANVIER).

SALTATORY CONDUCTION

LEBIH EFISIEN

KECEPATAN : LEBIH CEPAT DIBANDING AKSON TAK BERMIELIN

saraf bermielin : 120m/detik

saraf tak bermielin : 1 m/detik

makin kecil diameter serat saraf , makin lambat konduksinya.

NEURON BERDASARKAN STRUKTUR :

BIPOLAR mis ; retina mata

MULTIPOLAR mis : saraf motorik

PSEUDOUNI POLAR mis ; saraf sensorik

SINAPS HUBUNGAN ANTAR NEURON ATAU NEURON DENGAN OTOT

NEUROMUSCULAR JUNCTION = myoneural HUBUNGAN ANTARA NEURON DENGAN OTOT

NEUROTRANSMITER

BAHAN YANG DISINTESIS OLEH BADAN SEL DAN DISEKRESI OLEH UJUNG AKSON

DAPAT BERSIFAT EKSITASI DAN INHIBISI

ZAT TRANSMITER EKSITASI Misal ; ASETILKOLIN, ZAT P NOR ADRENALIN ADRENALIN , GLUTAMAT.

ZAT TRANSMITER INHIBISI Misal ; SEROTONIN, DOPAMIN GABA, GLISIN, , ASPARTAT.

SARAF BERDASARKAN FUNGSI

ADA 3 MACAM

1. S. SENSORIK = SARAF AFFERENT

2. S. MOTORIK = SARAF EFFERENT

3. S. ASOSIASI = INTER NEURON

1. Sel Saraf SensorikBerfungsi menghantarkan rangsangan dari reseptor (penerima rangsangan) ke sumsum tulang belakang.

2. Sel Saraf MotorikBerfungsi menghantarkan impuls motorik dari susunan saraf pusat ke efektor.

3. Sel Saraf Penghubung/konektorMerupakan penghubung sel saraf yang satu dengan sel saraf yang lain.

JENIS SEL SARAFTerdapat 3 (tiga) jenis sel saraf berdasarkan

fungsi, yaitu:

Gambar. Macam-macam saraf

Impuls merupakan rambatan listrik di sepanjang akson.

Sistem saraf berperan penting dalam mengontrol berbagai kegiatan biologis, memelihara fungsi tubuh, serta menerima-mengolah-merespon rangsangan dari internal maupun eksternal.

Dalam menerima, mengolah, dan merespon rangsangan diperlukan komponen reseptor dan efektor. Reseptor bertugas sebagai penerima rangsangan.

Reseptor merupakan sel yang bereaksi terhadap segala rangsangan eksternal dan internal, dan kemudian mengubahnya menjadi impuls saraf.

Sistem saraf merupakan komponen yang menerima, mengolah, dan menyampaikan hasil pengolahan rangsangan kepada efektor berupa sistem saraf tepi dan saraf pusat.

Efektor merupakan komponen yang bertugas untuk memberikan reaksi terhadap rangsangan yang diterima tubuh, contohnya adalah otot dan kelenjar.

Gambar. Jaringan saraf

Komponen jaringan saraf:Sel saraf (neuron), berfungsi

menghantar impuls menuju saraf pusat atau sebaliknya. Neuron merupakan struktur terkecil dari sistem saraf.

Sel Glia (neuroglia), atau sel Schwan tidak berhubungan dengan penghantaran impuls, tetapi berperan untuk mendukung kerja neuron dalam bentuk suplai nutrien dan proteksi neuron

Sistem saraf terdiri atas sel-sel saraf yang disebut neuron. Neuron bergabung membentuk suatu jaringan untuk mengantarkan impuls (signal elektrik). Satu sel saraf tersusun dari badan sel, dendrit, dan akson

Gambar. Neuron

Penghantaran impuls dapat melalui

dua cara, yaitu:• Penghantaran Impuls melalui Sel Saraf

dapat terjadi karena adanya perbedaan potensial listrik antara bagian luar dan bagian dalam sel.

• Penghantaran Impuls melalui Sinapsis adalah titik temu antara terminal akson salah satu neuron dengan neuron lain.

PRINSIP PENGHANTAR IMPULS

Penghantaran Impuls melalui Sinaps

Saraf yang satu dengan saraf lainnya saling berhubungan. Hubungan antara saraf tersebut disebut sinapsis. Sinapsis merupakan titik pertemuan yang menghubungkan sel saraf satu dengan yang lainnya atau yang menghubungkan ujung akson dengan dendrit.

Gambar. Sinaps

Akson mempunyai ujung-ujung khusus yang dinamakan terminal sinapsis, yang meneruskan sinyal-sinyal dari neuron ke sel yang lain dengan melepaskan bahan kimia yang dinamakan neurotransmiter.

Impuls dalam suatu sel saraf berjalan dari dendrit, badan sel, dan sepanjang akson yang melalui selubung mielin. Sel saraf yang satu dan yang lainnya saling berhubungan. Tempatnya berada di sinaps atau sinapsis

Mekanisme kerja sinaps

1. Impuls sampai di axon presinap.

2. Saluran ion Ca (kalsium) terbuka. Ion Ca masuk translokasi vesikel.

3. Eksositosis (keluarnya transmiter ke celah sinap).

4. Neurotransmiter berikatan dengan reseptor. Terjadi efek Excitatory (menghantar) atau Inhibitory (menghambat) impuls.

Gambar. Mekanisme Kerja Sinaps

Setiap sel saraf menghasilkan sedikit ion negatif tepat

di dalam sel dan ion positif tepat diluar membran sel

                                     Di dalam sel terdapat ion Na+, K+, Cl- dan protein

Sel saraf menggunakan difusi pasif dan transportasi aktif unt uk mempertahankan distribusi ion melalui membran sel.

Membran sel istirahat (tidak ada impuls listrik), konsentrasi ion Na+ lebih banyak di luar sel drpada di dalam sel –> dalam sel lebih negatif drpd di luar sel.

Potensial Didalam sel +70 mV, diluar sel 0 mV, beda potensial=-70 mV

Stimulus (rangsangan) bisa berupa (panas, dingin) kuat –> depolarisasi dari -90mV menjadi -50 mV (potensial ambang), maka perubahan potensial menjadi terbuka.

Ion-ion Na+ mengalir masuk sel dalam waktu cepat dan jumlah banyak, sehingga menimbulkan arus listrik : I=dq/dtAliran Na+ –>perubahan potensial listrik menjadi +40mV

Setelah depolarisasi, saluran Na+ tertutup selama 1 ms sampai membran tidak dapat dirangsang lagi.

Perubahan transien pada potensial listrik diantara membran disebut potensial aksi.

Setelah mencapai puncak mekanisme pengangkutan di dalam sel membran dengan cepat mengembalikan ion Na+ ke luar sel –> potensial membran istirahat

Mekanisme Potensial Aksi Rangsang berupa sinyal elektro-kimia atau impuls

bergerak di sepanjang sel saraf. Aliran impuls pada saraf dapat dibandingkan dengan arus listrik pada kabel.

Impuls saraf bergerak lebih lambat daripada arus listrik pada kabel.

Impuls saraf berjalan lebih kurang 100 meter perdetik, sedangkan arus listrik 300.000 km perdetik.

Pada waktu sel saraf istirahat atau tidak ada rangsang, sel saraf mempunyai muatan listrik positif pada sebelah luar membran sel dan bermuatan negatif pada bagian dalam membran.

Gambar. Distribusi Ion pada Membran Sel Saraf

lanjutan

Impuls tidak hanya berjalan di sepanjang sel saraf, juga dari sel saraf yang satu ke sel saraf yang lainnya. Di dalam sel saraf, impuls dipindahkan secara elektrik. Bahan kimia umumnya terlibat dalam pergerakan impuls dari sel ke sel yang lain. Seperti sel-sel lain, neuron mempunyai muatan listrik tertentu di sisi bagian dalam dan bagian luar sel membran.

Jika suatu neuron dalam keadaan istirahat (resting potential), maka sisi akson bagian luar mempunyai kandungan natrium (Na+) yang banyaknya kira-kira 10 kali daripada di bagian dalam akson.

Membran bagian dalam bermuatan ion organik negatif dan kira-kira 30 kali ion Kalium (K+) daripada di sebelah luarnya.

lanjutan

Pada waktu potensial istirahat (resting potensial), membran sel bagian dalam sedikit bermuatan negatif dan bagian luar sedikit bermuatan positif. Pada saat ini, sel dikatakan dalam keadaan polarisasi. Kondisi ini dijaga oleh adanya pompa Na+-K+

Neurotransmiter Neurotransmiter termasuk asetilkolin, asam

amino butirat, norepinefrin, serotonin dll. yang merangsang dendrit terdekat untuk memulai penyampaian kabar rangsangan yang baru.

Proses transmisi sinapsis secara umum terjadi melalui 7 tahap sebagai berikut.

1. Molekul neurotransmitter disintesa, diproduksi oleh substansi-substansi kimia dalam sitoplasma.

2. Molekul-molekul tersebut kemudian disimpan pada kelenjar sinapsis (synaptic vesicles).

3. Molekul neurotransmitter yang keluar dari synaptic vesicle karena suatu kebocoran, akan dihancurkan oleh enzym-enzym disekitarnya.

4. Bila terjadi potensial aksi di bonggol sinap, vesicle akan bersentuhan dengan membran presinapsis dan molekul neurotransmitter dilepaskan ke celah sinapsis.

5. Di celah synapsis, molekul neurotransmitter yang tidak mengikatkan diri pada reseptor di membran presinapsis (karena neurotransmitter yang dilepaskan sudah cukup untuk meneruskan impuls) akan masuk kembali ke dalam synaptic vesicles yang melepaskannya (autoreceptor) dan sekaligus menghambat pelepasan neurotransmitter.

6. Neurotransmitter yang sampai pada reseptor di membran postsinapsis akan meneruskan aktivitas sesuai dengan pesan yang dibawanya.

7. Proses neurotransmitter ini akhirnya berhenti, baik karena mekanisme penarikan neurotransmitter ke synapsis vesicles maupun oleh enzim-enzim di celah sinapsis yang memecah molekul-molekul neurotransmitter ini menjadi substansi yang tidak digunakan lagi.

lanjutan

POTENSIAL LISTRIK OTAK

pengantar faal/ikun/200747

Keterangan:• Ion• Molekul• Makromolekul• Organel• Sel• Jaringan• Organ• Sistem Organ• Organisme

Listrik yang dihasilakan oleh tubuh berfungsi untuk mengendalikan dan mengoprasikan saraf, otot dan berbagai organ. Kerja otak pada dasarnya bersifat elektrik.

DASAR BIOLISTRIK

Biolistrik: kelistrikan di dalam sel atau jaringan hidup

Berbagai kerja sistem tubuh diatur oleh sistem saraf termasuk sistem pengendali tubuh

Sel saraf sel peka rangsang Berbagai transport zat membran

sel/plasma Berbagai kompartmen pertukaran antara

lingkungan internal & eksternal

KELISTRIKAN SARAF

Kecepatan impuls serat syaraf : serat syaraf berdiameter besar kemampuan menghantarkan impuls lebih cepat dari yang berdiameter kecil

Serat syarat ada 2 type :

1. Bermyelin :

banyak terdpt pd manusia. suatu insulator yang kemampuan mengaliri listrik sangat rendah. Aliran sinyal dapat meloncat dari satu simpul ke simpul yang lain.

2. Tanpa myelin :

- Akson tanpa myelin diameter 1 mm kecepetan 20 -50 m/s.

- Akson bermyelin diameter 1 μm kecepatan 100 m/s.

Dalam keadaan normal Na + diluar sel > Na + di dalam sel

Diukur dgn Galvanometer -90 mVolt Polarisasi

Bagaimana agar ion Na+ tersebut masuk ??

Ada rangsangan listrik, mekanik atau kimia

+ + + + + + + + + + + +

- - - - - - - - - - - - - - - - -

Membran sel

Na+

Ingat kembali!!!

Bagaimana sistem saraf bekerja? dasar: penghantaran impuls di sel saraf

Bagaimana proses terbangkitnya impuls? peristiwa kelistrikan di sel saraf (depolarisasi & potensial aksi/impuls)

Mengapa bisa terjadi?- keterlibatan ion-ion dlm kompartmen tubuh, terutama ion Na & K di ekstrasel & intrasel- membran sel semipermeabel pertukaran ion

potensial membran gradien konsentrasi & muatan antara

ekstrasel & intrasel

“ISTIRAHAT” Perpindahan ion antar ekstrasel dan intrasel (melalui membran sel)

Beda potensial listrik antara ekstrasel dan

intrasel: mantap

POLARISASI

(Isoelektris)

Potensial Listrik Sel pada Keadaan yang Berbeda

Beda Kadar

Beda Muatan Listrik

Kemudahan menembus membran (saluran ion)

Pompa Na - K

Ekstrasel: Na+ Cl - K+ Intrasel: Na+ Cl - K+

Na+ Cl- K++ + + +

+ + + +

Na+ Cl- K+_ _ _ _ _ _ _ _ - 70 mV

pengantar faal/ikun/200756

pengantar faal/ikun/200757

RANGSANG

MEKANIK SUHU LISTRIK KIMIA

PROSES

TRANSDUKSI RESEPTORRESPONS

Perubahan Kegiatan Listrik Membran Reseptor

Penghantaran Kegiatan Listrik ke Pusat Saraf

BILA SEL DIRANGSANG?

BILA SEL DIRANGSANG? TRANSDUKSI RESEPTOR

Membran akan lebih permeabel, shg ion Na ekstrasel masuk ke intrasel kenegatifan intrasel berkurang penurunan beda potensial ekstrasel & intrasel (DEPOLARISASI)

Depolarisasi akan meningkatkan permeabilitas membran shg makin banyak ion Na ekstrasel yang masuk ke intrasel dan depolarisasi makin besar

Bila peristiwa terus berlanjut, suatu saat depolarisasi mencapai ambang letup shg terbentuklah POTENSIAL AKSI; bila tidak berlanjut akan kembali ke keadaan istirahat (REPOLARISASI)

Potensial aksi yang menjalar IMPULS

Akson

Sel Schwann

Node of Ranvier

Potensial Generator (Reseptor)

Potensial Aksi

Peningkatan kuat rangsang akan meningkatkan amplitudo depolarisasi (potensial reseptor)

Potensial reseptor

Penghantaran Impuls di Neuron tak bermielin

Saltatory Conduction

Penghantaran potensial aksi melalui saraf bermielin

Impuls: potensial aksi yang dihantarkan

Penghantaran Impuls di Neuron bermielin

SINAPS

Impuls di suatu neuron akan diteruskan ke neuron lain mll SINAPS

Neuron sblm sinaps neuron presinaps Neuron stlh sinaps neuron postsinaps/

pascasinaps Penghantaran pd SINAPS LISTRIK akson

mll GAP JUNCTIONS Penghantaran pd SINAPS KIMIA perlu

perantara NEUROTRANSMITTER

SINAPS LISTRIK & KIMIA

Kelistrikan & kemagnetan yang timbul dalam tubuh

Aktivitas kelistrikan sel perpindahan ion dari dalam sel ke luar sel, atau

sebaliknya melalui membran sel

Pada keadaan istirahat:Ion Na+ luar sel >> potensial dalam sel > negatif potensial membran negatif/ istirahat (-90 mVolt) = polarisasi

Ada rangsangan listrik terhadap membran :Ion Na+ masuk ke dalam sel potensial dalam sel > positif potensial membran positif = depolarisasi

MEKANISME PENDENGARAN

Mendengar adalah kemampuan untuk mendeteksi vibrasi mekanis (getaran) yang kita sebut suara.

Dalam keadaan biasa, getaran mencapai indera pendengar yaitu telinga.

Bunyi merupakan vibrasi (getaran) di uadara yg hanya dpt di dengar oleh telinga manusia antara 20 – 20.000 hertz.

Telinga manusia terdiri atas tiga bagian, yaitu telinga luar, telinga tengah dan telinga bagian dalam.

Anatomi Telinga

a. Telinga luar (outer ear)• DAUN TELINGA (Pinna auricularis,

tunggal = Pinnae auriculares, jamak) berfungsi menangkap & mengarahkan gelombang suara,

• Lorong (Liang) Telinga (Eksternal Auditory Meatus) yg mengandung rambut halus & kelenjar lilin (minyak = sebaseus),

• GENDANG TELINGA (membran tympani), Terdiri dari jaringan fibrosa elastis,Bentuk bundar dan cekung dari luar, Berfungsi menerima getaran suara dan meneruskannya pada tulang pendengaran.

b. Telinga tengah (middle ear)

TULANG PENDENGARAN MIS (Maleus, Inkus, Stapes) MArtil, LAndasan, Sanggurdi.

Merupakan tulang terkecil pada tubuh manusia, Berfungsi meneruskan amplitudo getaran yang diterima dari membran tympani dan meneruskannya ke jendela oval.

 c. Telinga dalam (inner ear)

Terdiri atas Vestibulum kanalis semisirkularis tulang

(keseimbangan ) Koklea (rumah siput) begitu juga kranial VIII (nervus

koklea vestibularis)

terjadi aktivitas elektris yang berjalan sepanjang cabang vesti-bular nervus kranialis VIII ke otak.

Cara Kerja Telinga

• Getaran bunyi terkumpul di daun telinga.• Getaran bunyi tersebut kemudian masuk ke dalam

lubang telinga.• Bila getaran bunyi tersebut mencapai gendang telinga

maka gendang tersebut ikut bergetar dan menggetarkan tulang- tulang pendengaran demikan pula cairan di rumah siput ikut bergetar.

• Gerakan ini mengubah energi mekanik tersebut menjadi energi elektrik ke saraf pendengaran (auditory nerve,) dan menuju  ke pusat pendengaran di otak.

• Pusat ini akan menerjemahkan energi tersebut menjadi suara yang dapat dikenal oleh otak.

PROSES PENDENGARAN MANUSIA

Proses pendengaran manusia Pertama di mulai dari daun telinga (outer Ear) yang fungsinya menangkap suara-suara di sekitar dan memasukkannya ke canal/ lubang telinga.

Proses kedua suara yang masuk melalui lubang telinga di terima oleh gendang telinga yang berakibat bergetarnya tiga tulang pendengaran yaitu maleus,inkus dan stapes(middle Ear). Dan menyalurkan ke cohlea / rumah siput.

Proses ke tiga di dalam cohlea / Rumah siput terdapat hear sell yang bergetar akibat suara dan getarannya menghasilkan getaran listrik yang dihasilkan dari energy kinestetik. Sehingga aliran listrik itu menjadikan sinyal yang menyalurkan ke otak, yang di aliri oleh syaraf pendengaran, untuk selanjutnya otak yang bekerja mengartikan semua suara-suara yang masuk tadi.