Pengantar Susunan Saraf Otonom

Dr. Edy Junaidi

Anatomi & Fungsi Umum SSO• Serabut aferen & eferen bersinaps pada ganglion

Ganglion kranialis & ggl. Paravertebralis• Serabut postganglionik merupakan unmyelinated

fiber• SSO :

– Divisi Simpatis / thoracolumbal

– Divisi Parasimpatis / Craniosakral

• Serabut preganglionik Acethylcholine• Serabut postganglionik :

– Simpatis Norepinephrine (Levarterenol)

– Parasimpatis Acethylcholine

• Organ yang diinervasi umumnya memiliki mekanisme regulasi intrinsik

Denervasi penurunan fungsi ( kehilangan fungsi)

• Memiliki lengkung refleks

• Berfungsi regulasi organ - organ di luar kontrol kesadaran

Perbedaan SS.Simpatis, Parasimpatis & motorik

Motorik • satu axon motorik dari med.spinalis cabang serabut

otot motor unit

• Mitokondria & vesikel sinaps terkumpul pada akhiran saraf

K a r a k t e r i s t i k S i m p a t i s P a r a s i m p a t i sD i s t r i b u s i L u a s L e b i h t e r b a t a sP e r c a b a n g a n B a n y a k L e b i h s e d i k i tS i n a p s C u k u p j a u h d a r i o r g a n D e k a t o r g a nF u n g s i R e a k t i f ; “ F i g h t o r f l i g h t ” K o n s e r v a t i f

Neurotransmisi

• Konduksi aksonal Hantaran impuls listrik sepanjang akson

• Membran aksonal pada Resting membrane potential :– Relatif permeabel terhadap K+ (Kation intrasel

terbanyak)

– Impermeabel terhadap Na+ & Cl- (ion ekstrasel terbanyak)

• Resting membrane potential dipertahankan oleh aktivitas Na+/K+ ATP-ase yang diaktivasi oleh pe Na+ intrasel / pe K+ ekstrasel

Axonal Conduction

• Phase I : – Downstream impulse threshold level perubahan

konformasi kanal ion permeabilitas Na+ me transient rapid influx Na+ positive overshoot Voltage - sensitive Na+ channels

• Phase II :– Delayed activation K+ channel efflux K+

hyperpolarization aktivasi Na+/K+ pump (Na+/K+ ATP-ase) resting state

• Selama potensial aksi, depolarisasi dapat memanjang dengan aktivasi Ca2+ channel slow inward Ca2+ current

• Perubahan polaritas membran akson mempengaruhi kanal ion pada akson di dekatnya propagasi impuls sepanjang akson akson terminal

Junctional Transmission

• Impuls akson terminal, menyebabkan :– Pelepasan transmitter dalam vesikel dari akson terminal

eksositosis

– Ikatan transmitter – postjunctional receptors perubahan postjunctional potential membrane aktivasi ligand - gated channel

• EPSP (Exitatory Postsynaptic Potential) (Nicotinic receptors, Glutamate, 5-HT, purine receptors) peningkatan konduktansi Na+

• IPSP (Inhibitory Postsynaptic Potential) (GABA, glycine receptors) peningkatan konduktansi Cl-

– Perubahan aktivitas postjunctional cell

– Destruksi / pengalihan transmitter dari junctional sites

Transmisi Kolinergik• Sintesis Asetilkolin

– Choline Acetyltransferase enzim yang mengkatalis reaksi akhir sintesis ACh.

– Choline + Acetyl-CoA ACh. (berlangsung di sitoplasma)

• Transpor Choline• High-affinity transport system

• Low-affinity transport system

– High - affinity system khas pada neuron kolinergik

– Uptake choline ke dalam axoplasma dihambat oleh Hemicholinium

– ACh dikemas dalam vesikel ditranspor ke ujung saraf dihambat oleh Vesamicol

Pelepasan & Terminasi ACh• Potensial aksi influx Ca2+ terikat dg vesikel

eksositosis

• Pelepasan ACh berlangsung dalam jumlah konstan (kuanta)

• Acetylcholine esterase (AChE) hidrolisis ACh dari synaptic gap

Tipe Reseptor & Transduksi Sinyal• Reseptor Nikotinik ligand - gated ion channel

aktivasi selalu menyebabkan peningkatan permeabilitas Na+ & Ca2+

• Reseptor nikotinik dikelompokkan dalam 2 subtipe :

• subtipe (8 subtipe, 2 – 9) & (3 subtipe, 2 – 4)

• Reseptor Muskarinik merupakan G protein - coupled receptor

• M1, M3, M5 aktivasi protein G (Gq/11) stimulasi aktivitas phospholipase C

• M2 & M4 berinteraksi dengan protein G yang berbeda, (Gi & G0) hambatan adenilat siklase, aktivasi K+ channels, supresi aktivitas voltage - gated Ca2+ channels

C h a r a c t e r i s t i c s o f S u b t y p e s C h o l i n e r g i c R e c e p t o r sR E C E P T O R A G O N I S T A N T A G O N I S T T I S S U E R E S P O N S E M O L E C U L A R M E C H A N I S M

N i c o t i n i cS k e l e t a lm u s c l e ( N M )

P h e n y l t r i m e -t h y l a m o n i u m

d - t u b o c u r a r i n e N e u r o m u s c ul a r j u n c t i o n

E n d - p l a t ed e p o l a r i z a t i o n ,s k e l e t a l m u s c l ec o n t r a c t i o n

N i c o t i n e E l a p i d - n e u r o t o x i n( - B u n g a r o -t o x i n )

O p e n i n g o f a n i n t r i n s i c c a t i o nc h a n n e l ; c o m p o s i t i o n s o f 1 , 1 ,, , a n d s u b u n i t s i n as t o i c h i o m e t r y o f 2

o r 2

N e u r o n a l( P h e r i p h e r a l )( N N )

D i m e t h y l p h en y l p i p e r a -z i n i u mE p i b a t i d i n eN i c o t i n e

t r i m e t h a p h a n A u t o n o m i cg a n g l i a ;a d r e n a lm e d u l l a

D e p o l a r i z a t i o na n d f i r i n g o fp o s t g a n g l i o n i cn e u r o n ;d e p o l a r i z a t i o n o ft h e m e d u l l a r yc e l l a n d s e c r e t i o no f c a t e c h o l a m i n e s

O p e n i n g o f a n i n t r i n s i c c a t i o nc h a n n e l ; c o m p o s i t i o n s o f 2t h r o u g h 9 w i t h 2 t h r o u g h 4 i nt h e s t o i c h i o m e t r y o f 2

3

N e u r o n a l( C N S )

N i c o t i n e

C y s t i s i n eE p i b a t i d i n e

S e v e r a l w i t hp a r t i a l s u b t y p es e l e c t i v i t y

B r a i n &s p i n a l c o r d

P r e j u n c t i o n a lc o n t r o l o fn e u r o t r a n s m i t t e rr e l e a s e

V a r i o u s c o m b i n a t i o n s o f 2 - 9a n d 2 - 4

C h a r a c t e r i s t i c s o f S u b t y p e s C h o l i n e r g i c R e c e p t o r sR E C E P T O R A G O N I S T A N T A G O N I S T T I S S U E R E S P O N S E M O L E C U L A R M E C H A N I S M

M u s c a r i n i cM 1 O x y t r e m o r i n

eA t r o p i n e A u t o n o m i c

g a n g l i aD e p o l a r i z a t i o n( l a t e E P S P )

M c N - A - 3 4 3 P i r e n z e p i n e C N S U n d e f i n e d

S t i m u l a t i o n o f P L C t h r o u g h G q / 1 1

w i t h f o r m a t i o n o f I P 3 a n d D A G ;i n c r e a s e d c y t o s o l i c C a 2 +

M 2 A t r o p i n e H e a r t S l o w e ds p o n t a n e o u sd e p o l a r i z a t i o n ;h y p e r p o l a r i z a t i o n

S A N o d eA t r i u m S h o r t e n e d

d u r a t i o n o f a c t i o np o t e n t i a l ;d e c r e a s e dc o n t r a c t i l e f o r c e

A V n o d e D e c r e a s e dc o n d u c t i v i t y

T r i p i t r a m i n e

V e n t r i c l e S l i g h t d e c r e a s e di n c o n t r a c t i l ef o r c e

A c t i v a t i o n o f K + c h a n n e l st h r o u g h s u b u n i t s o f G i ;i n h i b i t i o n o f a d e n y l y l c y c l a s et h r o u g h G 0 a n d G i ; s u p p r e s i o n o fv o l t a g e – g a t e d L – t y p e C a 2 + c h a n n e la c t i v i t y

M 3 A t r o p i n e S m o o t hm u s c l e

C o n t r a c t i o n

V a s c u l a t u r ee n d o t h e l i u m

D i l a t i o n o fv e s s e l s

D a r i f e n a c i n

S e c r e t o r yg l a n d s

I n c r e a s e ds e c r e t i o n

S i m i l a r t o M 1

M 4 A t r o p i n e S i m i l a r t o M 2

M 5 C N S S i m i l a r t o M 1

Transmisi Adrenergik

TYROSINE

DOPA

DOPAMINE

NOREPINEPHRINE

EPINEPHRINE

Tyrosine hydroxylase

DOPA decarboxylase

Dopamine hydroxylase

Phenylethanolamine - N - methyltransferase

RATE LIMITING ENZYME

Terminasi

• Terminasi kerja NE/Epi melalui beberapa cara :

– Reuptake ke dalam akhiran saraf

– dilusi dengan cara difusi & uptake ke jaringan ekstraneuronal

– Metabolisme,

• Monoamine Oxidase (MAO) mitokondria

• Catechol-o-methyltransferase (COMT) sitoplasma, Tidak terdapat pada jaringan neuronal

• MAO & COMT, tersebar luas pada berbagai bagian tubuh, termasuk CNS; Konsentrasi terbesar di liver & ginjal

Reseptor Adrenergik• Reseptor adrenergik dikelompokkan ke dalam :

– Reseptor (1, 2)

– Reseptor (1, 2, 3)

• Potensi agonis katekolamin endogen terhadap tipe reseptor:

– Reseptor : Epinephrine Norepinephrine >> Isoproterenol

– Reseptor : Isoproterenol > Epinephrine Norepinephrine

A d r e n e r g i c R e c e p t o r s a n d T h e i r E f f e c t o r S y s t e mA D R E N E R G I C

R E C E P T O RG P R O T E I N E X A M P L E S O F S O M E

B I O C H E M I C A LE F F E C T O R S

1 G s a d e n y l y l c y c l a s e L - t y p e C a 2 + c h a n n e l s

2 G s a d e n y l y l c y c l a s e 3 G s a d e n y l y l c y c l a s e 1 s u b t y p e s G q p h o s p h o l i p a s e C

G q p h o s p h o l i p a s e DG q , G i / o p h o s p h o l i p a s e A 2G q ? C a 2 + c h a n n e l s

2 s u b t y p e s G i 1 , 2 o r 3 a d e n y l y l c y c l a s eG i ( s u b u n i t s ) K + c h a n n e l sG o C a 2 + c h a n n e l s ( L – a n d

N - t y p e )? P L C , P L A 2

Beberapa kemungkinan letak kerja obat dengan efek agonis / antagonis

Modulasi fungsi dengan mempengaruhi :• Transpor substrat yang diperlukan untuk sintesis

transmitter ke dalam sitoplasma

• Transpor transmitter ke dalam vesikel

• Transpor vesikel ke akhiran saraf

• Penggeseran transmitter oleh ligan lain

• Hambatan pelepasan transmitter dari presinaps

• Ikatan ligan - reseptor

• Reuptake transmitter

• Metabolisme

Ada Pertanyaan ???

Semoga Membantu !!!

Tyrosine

Tyrosine

DOPA

DA

NE NE

NEP

MAO

NE

R

R

NMN

Response

2R

NE

NEJ

SYMPATHETIC NERVE VARICOSITY

NEUROEFFECTOR JUNCTION