Sinaps

Dr. Imran, SpS, M.Kes

Sinaps• Tempat terjadi transmisi

impuls saraf dari satu sel saraf ke sel saraf yang lain atau dari satu sel saraf ke otot (Neuromuscular junction)

• Hubungan ini (sinaps) bisa terjadi di:– Nukleus – Kornua medulla spinalis – Ganglion– Otot (sarkoplasma)

Sinaps

Sinaps Saraf-Saraf

Sinaps Saraf-Otot (Neuromuscular junction)

Anatomi Fungsional• Komponen sinaps

– Neuron pre-sinaps• Vesikel (neurotransmitter)

– Celah sinaps (20-40nm)– Neuron post-sinaps

• Reseptor

• Jenis sinaps– Aksodendritik– Aksoaksonik– Aksosomatik

Jenis Sinaps

Struktur Pre & Post-Sinaps

• Neuron pre-sinaps– Membentuk tonjolan

– Mengandung banyak mitokondria dan vesikel yang mengandung neurotransmitter

– Ada 3 macam vesikel:• Vesikel kecil & bening (mengandung: asetilkolin, glisin, GABA, atau glutamat)• Vesikel kecil & padat (mengandung: katekolamin)• Vesikel besar & padat (mengandung:neuropeptida)

• Diantara neuron pre & post-sinaps terdapat celah (Celah sinaps) lebarnya 20-40 nm (perlambatan hantaran saraf + 0.5 mdt)

• Neuron post-sinaps – Terdapat sejumlah besar reseptor neurotransmitter yang berkelompok

– Reseptor-reseptor dan saluran-saluran ion dipertahankan pada posisinya oleh protein pengikat.

Siklus vesikel kecil di ujung saraf presinaps

Plastisitas Sinaps Dendritik• Spina dendritik di korteks

serebri dan serebelum berjumlah sangat banyak dan labil

• Jumlahnya bisa bertambah Mis: – Pemajanan lingkungan in vivo

yang kompleks berespon terhadap rangsangan

– Hormon estradiol (merangsang pertumbuhan spina di biakan hipokampus)

• Timbul perubahan morfologik spina dalam waktu beberapa detik

Perkembangan Sinaps

• Selama perkembangan: Bagaimana neuron menemukan sasaran yang tepat membentuk hubungan sinaps yang benar?

• Akson-akson yang sedang tumbuh membentuk kerucut-kerucut pengembang di ujung-ujung akson yang kemudian bermigrasi dan dipandu oleh berbagai zat penarik dan penolak yang berada di lingkungan sekitarnya

• Melibatkan protein semifolin (> 20 macam)• Reseptor semifolin disebut Neurofilin

Konvergensi dan DivergensiBiasanya ujung neuron presinaps yang berakhir pada satu

neuron berjumlah lebih dari satu dan beraneka ragam • Kovergensi

– Banyak neuron presinaptik berakhir pada satu neuron postsinaps

• Divergensi– Akson-akson dari sebagian besar neuron presinaps bercabang

cabang dan berakhir pada sejumlah besar neuron postsinaps

• Sinaps – Penghantaran impuls satu arah– Rangsang antidromik menghilang setelah menimbulkan

depolarisasi badan sel neuron– Impuls dihantarkan melalui pelepasan neurotransmitter (oleh

neuron pre-sinaps) dan ditangkap oleh reseptor (neuron pos-sinaps)

Kegiatan di Neuron Post-Sinaps• Potensial Eksitasi Post-Sinaps (PEPS, EPSP)

– Menggunakan neurotransmitter eksitasi (mis: asetil kolin)– Membuka saluran Na+ dan Ca+ di membran post-sinaps– Terjadi depolarisasi membran post-sinaps– Kepekaan neuron post-sinaps terhadap rangsangan meningkat

• Potensial Inhibisi Post-Sinaps (PIPS,IPSP)– Menggunakan neurotransmitter inhibisi (mis: GABA)– Membuka saluran Cl- di membran post-sinaps– Terjadi hiperpolarisasi membran post-sinaps– Kepekaan neuron post-sinaps terhadap rangsangan menurun

Inhibisi & Fasilitasi di Sinaps

• Inhibisi presinaptik – Inhibisi yang terjadi pada neuron

presinaps– Suatu proses yang diperantarai

oleh neuron yang berakhir di ujung-ujung akson eksitasi membentuk sinaps Akso-aksonal

– Pelepasan neurotransmitter inhibisi seperti GABA meningkatkan konduktansi Cl- pada neuron presinaptik

– Penurunan besar potensial aksi yang mencapai ujung akson eksitasi menurunkan masuknya Ca mengurangi jumlah neurotransmitter yang dilepaskan

Inhibisi & Fasilitasi di Sinaps

• Inhibisi post-sinaptik– Inhibisi yang terjadi akibat

pelepasan muatan yang terjadi pada neuron post-sinaps

– Inhibisi post-sinaptik selama berlangsung IPSP adalah inhibisi langsung

– Serat aferen dari kumparan otot (muscle spindle) yang masuk ke medula spinalis:

• Menimbulkan PEPS di unit motorik otot tersebut

• Menimbulkan PIPS pada otot antagonistnya

Pengorganisasian Sistem Inhibisi

• Inhibisi aferen Inhibisi presi-naptik & postsinaptik terjadi akibat perangsangan langsung pada neuron post-sinaps

• Inhibisi umpan balik negatif neuron menghambat langsung dirinya sendiri

Sumasi & Oklusi

• Eksitasi dan inhibisi pada jaringan saraf merupakan kegiatan neuromodulasi yang terintegrasi

• Neuromodulasi kegiatan non-sinaps dalam mengubah kepekaan neuron terhadap stimulasi atau inhibisi sinaps– Mis : karena pengaruh neuropeptida dan

steroid

Neurotransmitter• Merupakan zat yang berperan sebagai fasilitator impuls di sinaps

Macam-macam Neurotransmitter:• Asetilkolin• Amina (mis: dopamin, norepinefrin,epinefrin, serotonin, histamin)• Asam amino eksitasi (mis: glutamat,aspartat)• Asam amino inhibisi (mis: GABA & glisin)• Polipeptida (mis: senyawa P, vasopresin, oksitosin, CRH, TRH,

GRH,somatostatin, GnRH,endotelin, enkefalin, -endorfin, endomorfin, dinorfin, kolesistokinin, VIP, neurotensin, GRP, gastrin, glukagon, moti-lin, sekretin, peptida , neuropeptida Y, aktivin, inhibin, angiotensin II, amida FMRF, galanin, ANP, BNP)

• Purin (mis: adenosin, ATP)• Gas (mis: NO, CO)• Lipid (mis: anandamid)

Mekanisme Kerja Neurotransmitter

Transmitter Reseptor Pembawa Pesan Kedua Pengaruh

Asetilkolin

Nikotinik

M1

M2 (jantung)

M3

M4 (kelenjar)

M5

IP3, DAG

AMP siklik

AMP siklik

IP3, DAG

IP3, DAG

Na+, ion-ion kecil lain

Ca2+

K+

DopaminD1, D5

D2

D3, D4

AMP siklik

AMP siklik

AMP siklik

K+, Ca2+

Norepinefrin

1A, 1B, 1D

2A, 2B, 2C

1

2

3

IP3, DAG

AMP siklik

AMP siklik

AMP siklik

AMP siklik

K+

K+, Ca2+

5HT

5HT1A

5HT1B

5HT1D

5HT2A

5HT2C

5HT3

5HT4

AMP siklik

AMP siklik

AMP siklik

IP3, DAG

IP3, DAG

AMP siklik

K+

K+

K+

Na+

AdenosinA1

A2

AMP siklik

AMP siklik

Glutamat

Metabotropik

Ionotropik

AMPA, Kainat

NMDA

Na+

Na+, Ca2+

GABAGABA A

GABA B IP3, DAG

Cl-

K+, Ca2+

Neurotransmitter1. Asetilkolin

Dilepaskan oleh neuron kolinergik

Sintesis Kolin + asetat (dikatalis oleh

enzim asetilkolin transferase) Dipecah oleh enzim

kolinesterase Reseptor asetilkolin (2

macam) :a. Muskarinik (di ganglion saraf

otonom) efek Muskarinikb. Nikotinik (di otot polos dan

kelenjar) efek Nikotinik

Neurotransmitter2. Katekolamin (Nor-epinefrin, Epinefrin

dan Dopamin)– Nor-epinefrin & Epinefrin ter-dapat

hampir di semua ujung saraf postganglionik simpatis

– Neuron yang melepaskannya disebut : neuron nor-adrenergik (adrenergik)

– Biosintesis:• Dibentuk melalui proses

hidroksilasi dan dekarbok-silasi asam amino tirosin

– Metabolisme:• Terjadi melalui proses oksidasi

oleh enzim monoamin oksi-dase (MAO) dan metilasi oleh enzim katekol-O-metiltrans-ferase (COMT)

– Reseptor : &

Neurotransmitter3. Serotonin (5-hidroksi-

triptamin, 5-HT)– Banyak terdapat di dalam

trombosit dan saluran cerna

– Reseptor : 5-HT1(A,B,D,E,F), 5-HT2(A,B,C) sampai 5-HT7

Neurotransmitter

4. Histamin– Ditemukan dalam sel mukosa lambung– Dibentuk melalui dekarboksilasi asam amino histidin– Reseptor : H1, H2, H3 (terdapat di otak)– Fungsi histaminergik di otak? Diduga berhubungan dengan gairah,

perilaku seksual, sekresi hipofisis anterior, tekanan darah, minum dan ambang nyeri

5. Asam Amino Eksitasi (Glutamat & Aspartat)– Mendepolarisi berbagai neuron pd mamalia– Glutamat (neurotransmitter di otak dan medula spinalis)– Aspartat (neurotansmitter di korteks piramidalis dan korteks visual)– Reseptor: metabotropik dan ionotropik (Kainat,AMPA,NMDA)

Neurotransmitter

6. Asam Amino Inhibisi (Asam Gama-aminobutirat, GABA)– Merupakan mediator inhibisi di otak– Disintesis dari -aminobutirat (dari hasil dekarboksilasi glutamat)

7. Glisin– Bekerja pada reseptor NMDA– Mempunyai efek eksitasi di otak dan inhibisi di bt.otak dan

med.spinalis

8. Substansi P & Takikinin lain– Terdapat di usus halus, saraf tepi dan SSP– Mungkin berperan dalam pengaturan neuroendokrin, peristaltik

usus, refleks akson

Neurotransmitter9. Peptida Opioid

– Enkefalin (ditemukan di ujung saraf saluran cerna, otak, substansi gelatinosa)

– Diduga berfungsi sebagai neurotransmitter sinaps dan diduga bisa meningkatkan motilitas usus halus

– Reseptor opioid : , dan – Pelipeptida lain (hormon-

hormon hipofisiotrofik)– Efek perangsangan reseptor

opioid tabel

Reseptor Efek

Analgesia

Tempat kerja morfin

Depresi pernafasan

Konstipasi

Euforia

Sedasi

Sekresi GH & prolaktin

Meiosis

Analgesia

Diuresis

Sedasi

Meiosis

Disforia

Analgesia