Fisiologi Hewan.docx

Perpindahan Impuls Melintasi Sinaps Impuls adalah Gejala perubahan elektrokimia khas yang terjadi pada membran yang dirangsang (diberi rangsang), ditandai dengan bertambahnya jumlah muatan positif pada sisi dalam membran dan berkurangnya jumlah muatan negatif di sisi luar membran. Akson adalah tonjolan sitoplasmik yang muncul badan sel saraf, berfungsi menjalarkan impuls ke ujung akson. Dibandingkan dengan tonjolan sitoplasmik lainnya, akson berukuran paling panjang, dengan ujung sangat bercabang-cabang. Akson ada yang dilapisi oleh selubung mielin dan ada yang tidak. Impuls dapat menjalar/menyebar dari tempat awal pembentukannya hingga ke ujung akson, bahkan mungkin menyeberang ke sel lainnya (sel saraf lain, sel otot, atau sel kelenjar). Impuls yang menjalar dari suatu sel saraf ke sel yang lain pasti akan melintasi sinaps. Susunan sinaps dapat dilihat pada Gambar 3.5 dan 3.6. Sinaps adalah tempat pertemuan antara akson dari suatu sel saraf dengan sel saraf lainnya. Sinaps juga dapat terbentuk antara sel saraf dengan sel otot atau kelenjar. Bangunan penghubung antara suatu sel saraf dengan sel yang lain (dapat berupa sel saraf, otot, atau kelenjar) Dari Gambar 3.5 dan 3.6 kita dapat memperoleh gambaran tentang susunan sinaps sekaligus cara kerjanya dalam menjalarkan impuls. Pada Gambar 3.5 diperlihatkan cara kerja sinaps eksitatorik dan inhibitorik. Pada sinaps eksitatorik, kompleks neurotransmiter-reseptor menyebabkan membran pascasinaps menjadi permeabel terhadap ion Na  sehingga membran tersebut mengalami depolarisasi. Sinaps eksitatorik adalah bentuk hubungan sinaps yang memungkinkan terjadinya penjalaran impuls ke membran pascasinaps. Depolarisasi adalah keadaan sel saraf yang mengalami perubahan elektrokimia, ditandai dengan adanya perubahan muatan menjadi lebih negatif pada sisi luar membrandan lebih positif pada sisi dalam membran. Sinaps inhibitorik adalah bentuk hubungan sinaps yang menyebabkan impuls terhambat (berakhir) pada daerah sinaps dan tidak menjalar ke membran pascasinaps. neurotransmiter adalah senyawa kimia yang dihasilkan oleh ujung akson/saraf, berfungsi untuk membantu penjalaran impuls pada sinaps kimia. pascasinaps adalah keadaan setelah sinaps dilakukan tranmisi adalah penjalaran impuls

tranmisi sinaptik adalah penjalaran impuls melintasi sinaps permeabel adalah suatu keadaan dimana segala macam zat yang ada di luar sel dapat masuk ke dalam sel. Keadaan ini biasa ditemui pada sel-sel yang membrannya sudah rusak sehingga sel tidak dapat bertahan hidup. atau membran yang memungkinkan semua zat berupa cairan atau gas masuk melewatinya impermeabel adalah suatu keadaan dimana semua zat yang ada diluar sel tidak dapat masuk kedalam sel karena adanya mekanisme penolakan oleh sel, atau membran yang tidak memungkinkan semua zat berupa cairan atau gas masuk melewatinya) Pada sinaps inhibitorik, pembentukan kompleks neurotransmiter-reseptor pada membran pascasinaps akan membuatnya tetap impermeabel terhadap ion Na  , namun permeabel terhadap ion Cl  . Akibatnya, membran pascasinaps tidak terdepolarisasi (bagian dalam sel tidak menjadi lebih positif), tetapi justru menjadi lebih negatif. Keadaan didalam sel yang menjadi lebih negatif daripada sebelumnya timbul akibat peristiwa hiperpolarisasi. Hiperpolarisasi adalah keadaan sel yang mengalami perubahan elektrokimia dengan cara tertentu, yang membuatnya menjadi tidak dapat dirangsang, ditandai dengan adanya muatan didalam sel yang menjadi lebih negatif dari pada sebelumnya. Dalam keadaan hiperpolar, membran sel menjadi semakin sulit terangsang (ketanggapannya menurun). Penjalaran impuls melalui sinap disebut transmisi sinaptik. Transmisi sinaptik ini dapat berupa transmisi elektrik (pada sinaps elektrik) atau transmisi kimiawi (pada sinaps kimiawi). Transmisi elektrik terjadi pada sinaps dengan celah yang sempit (sekitar 20 A ), sedangkan transmisi kimiawi dapat terjadi pada sinaps yang memiliki celah lebar (sekitar 200 A ). Pada sinaps yang memiliki celah sempit, potensial aksi pada bagian membran presinaps akan diteruskan ke membran pascasinaps (subsinaps) dengan cara konduksi langsung konduksi langsung adalah perpindahan kalor/panas melalui perantara, dimana zat perantaranya (berupa partikel-partikel) tidak ikut berpindah. Artinya perpindahan kalor pada suatu zat tanpa disertai dengan perpindahan partikel-partikelnya. potensial aksi adalah besarnya potensial pada membran yang diukur pada saat sel sedang dalam keadaan terdepolarisasi. Penjalaran potensial aksi dengan cara seperti itu disebut transmisi elektrik, dan sinaps yang bekerja dengan cara demikian dinamakan sinaps elektrik. Sinaps elektrik banyak ditemukan pada invertebrata (misalnya Artropoda dan Annelida),

juga pada vertebrata, misalnya ikan. Pada ikan, sinaps elektrik berperan penting dalam proses melarikan diri. Artropoda adalah suatu filum yang memiliki spesies paling besar, Artha artinya ruas,buku,segmen dan Podos artinya kaki. Jadi hewan yang memiliki kaki beruas, berbuku, atau bersegmen. Contohnya udang, kalajengking, serangga. Annelida dari bahasa annulus=cincin atau cacing gelang adalah kelompok cacing dengan tubuh bersegmen.contoh cacing tanah. Pada transmisi kimiawi, penjalaran impuls terjadi dengan bantuan transmiter. Transmiter (pemancar) adalah alat yang digunakan untuk mengubah perubah sensing element dari sebuah sensor menjadi sinyal yang mampu diterjemahkan oleh controller. Diperkirakan, kebanyak sinaps melakukan transmisi impuls secara kimiawi dengan bantuan transmiter ( Neurotransmiter) yang banyak terdapat pada selsel/membran presinaps, tersimpan dalam kantong kecil yang disebut vesikel. Neurotransmiter diperlukan karena celah sinaps relatif lebar sehingga tidak memungkinkan terjadinya penjalaran potensial aksi dengan cara konduksi langsung seperti pada sinaps elektrik. Transmisi impuls secara kimia dapat dijelaskan sebagai berikut Apabila impuls sampai pada membran diujung akson (membran presinaps) membran tersebut akan segera terdepolarisasi. membran presinaps adalah keadaan sebelum sinaps dilakukan mekanisme timbulnya depolarisasi pada membran tersebut sama dengan mekanisme depolarisasi yang diuraikan terdahulu. Depolarisasi pada membran ujung akson menyebabkan peningkatan permeabilitas membran presinaps terhadap ion kaslsium sehingga Ca 2  dari celah sinaps akan berdifusi menembus membran presinaps. Pemasukan Ca 2  ke membran presinaps menyebabkan vesikel yang berisi neurotransmiter (misalnya asetilkolin) bergerak mendekati membran. Asetilkolin adalah neurotransmiter (zat kimia penghantar rangsangan saraf) yang dihasilkan oleh neuron. Jenis neuron ini adalah neuron kolinergik. Fungsinya sangat penting dalam pergerakan otot-otot yang ada didalam tubuh manusia. Permeabilitas adalah suatu sifat atau kemampuan dari suatu membran untuk dapat dilewati oleh suatu zat. Meloloskan sejumlah partikel untuk menembus atau melewatinya. Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat (molekul-molekul) dalam pelarut dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah.

membran vesikel adalah sebuah ruang pada sel yang dikelilingi oleh membran sel. Selanjutnya, membran vesikel tersebut berdifusi dengan membran presinaps dan mencurahkan isinya ke celah sinaps. Neurotransmiter dicelah sinaps akan berdifusi ke arah membran pascasinaps, lalu berikatan dengan reseptor khusus pada membran tersebut dan membentuk kompleks reseptor- neurotransmiter. Kompleks tersebut akan merangsang membran pascasinaps dan meningkatlkan permeabilitas membran terhadap natrium sehingga mendepolarisasikannya. Apabila hal tersebut terjadi berarti transmisi sinaptik sudah berlangsung. Transmisi yang diuraikan diatas menyebabkan depolarisasi membran pascasinaps, dan oleh karena itu dinamakan transmisi eksitatorik. Sinaps jenis itu dinamakan sinaps eksitatorik. Tidak semua sinaps bersifat eksitatorik. Perhatikan kembali contoh pada Gambar 3.5 bagian B. Pada gambar tersebut diperlihatkan bahwa kompleks reseptorneurotransmiter yang terbentuk menyebabkan peningkatan permeabilitas membran terhadap ion klor ( Cl  ), dan tetap impermeabel terhadap ion natrium. Ion klor yang banyak terdapat di sisi luar membran akan berdifusi kedalam membran pascasinaps dan meningkatkan jumlah muatan negatif di sisi dalam membran, sehingga keadaan dalam sel menjadi lebih negatif dengan saat istirahat. Membran pascasinaps pada contoh tersebut dikatakan mengalami hiperpolarisasi. Dalam hal ini, impuls tidak diteruskan ke sel berikutnya, tetapi terhenti pada bagian tersebut. Dalam keadaan hiperpolar, membran sel akan semakin sulit dirangsang atau bahkan tidak dapat dirangsang sama sekali. Transmisi demikian dinamakan transmisi inhibitorik. Jenis sinaps yang menyelenggarakan transmisi inhibitorik dinamakan sinaps inhibitorik. Dengan demikian, hiperpolarisasi ialah keadaan sel yang mengalami perubahan elektrokimia dengan cara tertentu, yang membuatnya menjadi tidak dapat dirangsang, ditandai dengan adanya muatan didalam sel yang menjadi lebih negatif dari pada sebelumnya. Dalam transmisi sinaptik, kompleks reseptor-neurotransmiter memengaruhi membran pascasinaps hanya dalam waktu yang sangat singkat (1-5 milidetik). Kemudian, neurotransmiter akan segera dihidrolisis oleh enzim yang sesuai yang terdapat dicelah sinaps. Jika neurotransmiter berupa asetilkolin, enzim yang akan menghidrolisisnya adalah asetilkolin esterase. Asetilkolin dihidrolisis menjadi asetil, koenzim-A, dan kolin. Hidrolisis asetilkolin membuatnya terlepas dari reseptor sehingga tidak dapat lagi memengaruhi membran pascasinaps. Hidrolisis adalah reaksi kimia yang memecah molekul air H 2O menjadi kation hidrogen ( H  ) dan anion hidrogen (OH  ) melalui suatu proses kimia. Kadang-kadang proses transmisi sinaps mengalami gangguan sehingga penjalaran impuls menjadi tidak normal. Beberapa jenis bahan yang diketahui dapat mengganggu transmisi sinaps ialah peptisida, racun ular, dan obat bius.

Pesptisida sangat banyak jenisnya, salah satu diantaranya adalah golongan organofosfat, misalnya diazinon, yang merupakan agen anti kolin esterase. Keracunan diazinon ditandai dengan gejala kejang otot. Obat bius menyebabkan seseorang mengalami gangguan fungsi saraf sehingga tidak dapat merasakan sakit sekalipun kulitnya diiris. Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik, contohnya dapat mempercepat metabolisme. Peristiwa kejang otot akibat keracunan diazinon dapat diuraikan sebagai berikut. Apabila diazinon terdapat di daerah sinaps antara sel saraf dan otot, zat tersebut akan mengikat enzim asetilkolin esterase. Dengan demikian, aktivitas enzim tersebut terhambat, dan tidak dapat menghidrolisis asetilkolin. Padahal, pada saat transmisi impuls asetilkolin membentuk kompleks dengan reseptornya pada membran pascasinaps (membran sel otot). Apabila asetil-kolin esterase terhambat, kompleks reseptor-asetilkolin bertahan lama dan terus menerus memengaruhi membran pascasinaps. Jadi, perangsangan terhadap membran sel otot berlangsung terus. Akibatnya , otot terus menerima rangsang dan terjadilah kontraksi otot yang berkepanjangan atau kejang otot. Sinaps yang mengalami transmisi sinaptik dengan bantuan neurotransmiter asetilkolin dinamakan sinaps kolinergik.Dalam hal ini, Asetilkolin dihasilkan oleh membran presinaps. Jadi, sinaps kolinergik ialah sinaps yang membran presinapsnya menghasilkan asetilkolin, dan dalam transmisi impuls memerlukan asetilkolin sebagai neurotransmiternya dalam menjalarkan impuls. Sementara, suatu sinaps yang membran presinapsnya menghasilkan adrenalin dan dalam transmisi impulsnya memerlukan neurotransmiter adrenalin dinamakan sinaps adrenergik (lihat Gambar 3.6). Sinap kolinergik hanya akan bekerja secara normal jika neurotransmiter yang tersedia asetilkolin. Demikian pula, sinaps adrenergik hanya akan berfungsi normal jika tersedia adrenalin. Hal ini terjadi karena reseptor yang terdapat pada membran pascasinaps merupakan reseptor khusus. Sinaps adrenergik memiliki reseptor khusus untuk adrenalin dan sinaps kolinergik memiliki reseptor khusus untuk asetilkolin. Jadi, hasil akhir kerja suatu sinaps ditentukan oleh berbagai hal, antara lain jenis sinaps dan jenis neurotransmiter. Jenis sinaps antara lain, sinaps elektrik, kimiawi, eksitorik, dan inhibitorik. Sementara, jenis neurotransmiter antara lain asetilkolin, adrenalin, dan asam gamma amino butirat. Adrenalin adalah sebuah obat dan hormon yang memicu reaksi terhadap tekanan dan kecepatan gerak tubuh. Suatu hormon atau neurotransmiter yang diproduksi

oleh tubuh dari sebuah kelenjar di ginjal, yaitu kelenjar adrenal atau dari saraf adrenergik. asam gamma amino butirat adalah neurotransmiter dan hormon otak yang menghambat (inhibitor) reaksi reaksi dan tanggapan neurologis(tanggapan saraf) yang tidak menguntungkan.