Anatomi dan Fisiologi: Sistem Saraf Autonomik ________________________________________________________________________________________________
Sistem Saraf Autonomik (Autonomic Nervous System) 1.0
Pengenalan
Organ-organ di dalam tubuh badan kita (viscera) seperti jantung, perut, dan usus adalah dikawal oleh sistem yang dinamakan sistem saraf autonomik (Autonomic Nervous System/ANS). Autonomik secara umumnya bermaksud ‘self-governed’ (pemerintahan sendiri).Sistem ini boleh didefinisikan sistem saraf motor yang mengawal kelenjar-kelenjar, otot-otot kardiak, dan otot licin. Juga dikenali sebagai sistem motor visera untuk membezakannya daripada sistem motor somatik yang mengawal otot-otot rangka. Organ sasaran utama sistem saraf autonomik ialah visera toraks dan bahagian rongga abdomen dan sesetengah struktur dinding badan, termasuklah sistem salur darah cutaneus, kelenjar peluh, dan otot piloerektor. Sistem saraf autonomik ialah sebahagian daripada sistem saraf periferi dan ia mengawal banyak organ dan otot-otot di dalam badan. Dalam kebanyakan situasi, kita tidak sedar tentang pergerakan sistem saraf autonomik ini kerana fungsi-fingsinya yang berlaku tanpa dikawal atau secara automatik. Sebagai contoh, kita tidak sedar apabila salur-salur darah kita berubah saiz atau apabila jantung kita berdegup dengan lebih pantas. Walaubagaimanapun, penggunaan terapi biofeedback menunjukkan bahawa sesetengah orang dapat dilatih untuk mengawal beberapa fungsi sistem saraf autonomik seperti kadar denyutan jantung atau tekanan darah. Efektor visera tidak bergantung pada fungsi sistem saraf autonomik, tetapi menyesuaikan aktivitinya mengikut keperluan badan. Contohnya, jantung tetap berdenyut walaupun semua saraf autonomik mengalami masalah, tetapi sistem saraf autonomik mengawal kadar denyutan jantung semasa bersenam atau berehat. Jika saraf somatik yang mengawal otot rangka tidak dapat berfungsi, otot-otot menjadi lumpuh – dan tidak dapat lagi berfungsi. Tetapi jika saraf autonomik yang mengawal kardiak atau otot licin tercedera, otot-otot lebih peka terhadap gerakbalas (denervation hypersensitivity). Sistem saraf autonomik penting dalam dua waktu:
Anatomi dan Fisiologi: Sistem Saraf Autonomik ________________________________________________________________________________________________ 1. Pada waktu kecemasan atau tertekan (memberi kesan ‘fight or flight’) 2. Pada waktu bukan kecemasan yang membolehkan kita berehat dan menghadam
makanan (rest and digest) Sistem saraf autonomik mengawal: •
Otot-otot: Kulit (folikel-folikel rambut dan otot-otot licin) Sekitar salur-salur darah (otot-otot licin) Mata (iris, otot licin) Perut, usus, dan pundi kencing (otot licin) Jantung (otot nadi)
•
2.0
Kelenjar-kelenjar
Pusat kawalan fungsi autonomik
Sistem saraf autonomik bukanlah sistem saraf yang dikawal secara sendiri. Semua output asalnya daripada sistem saraf pusat dan semua inputnya dari korteks serebral (cerebral cortex), hipotalamus, medula oblongata, dan cabang somatik sistem saraf periferi.
2.1
Korteks Serebral (The Cerebral Cortex)
Walaupun selalunya kita tidak dapat mengawal sistem saraf autonomik secara sedar, sangat jelas bahawa minda dapat mempengaruhinya. Kemarahan dapat menaikkan tekanan darah, ketakutan membuatkan denyutan jantung bertambah kencang, memikirkan makanan yang sedap dapat membuatkan perut kita berkeroncong, memikirkan tentang imej seksual akan merangsang pengaliran darah ke organ seks, dan kemurungan dapat menghalang fungsi-fungsi seksual. Sistem anggota badan (limbic system) merupakan satu bahagian ‘lama’ pada korteks serebral, terlibat dalam pelbagai respons emosi dan ada hubungan yang meluas dengan hipotalamus, kawasan di mana beberapa nucleus kawalan autonomik berada. Oleh itu, sistem tubuh badan menyediakan ruang yang menghubunngkan antara pancaindera (sensory) dan pengalaman-pengalaman mental dengan sistem saraf autonomik.
Anatomi dan Fisiologi: Sistem Saraf Autonomik ________________________________________________________________________________________________
2.2
Hipotalamus
Jika kawasan major sistem saraf pusat yang mengawal sistem motor somatik adalah motor korteks yang utama. Kawasan hubungan kecil yang berada pada lantai otak mengandungi banyak nucleus untuk fungsi-fungsi yang primitif seperti lapar, dahaga, dan regulasi haba (thermoregulation), emosi dan seksualiti. Rangsangan artificial daripada pelbagai kawasan hipotalamus dapat mengaktifkan respon tipikal sistem saraf simpatetik (fight or flight) atau kesan tipikal parasimpatetik (tenang). Output daripada hipotalamus bergerak secara besar-besaran kepada nukleus-nukleus dalam kebanyakan kawasan kaudal (ekor) tangkai otak, dan daripada situ ke saraf-saraf kranial dan neuron-neuron simpatetik pada saraf tunjang.
2.3
Otak tengah, Pons, dan Medula Oblongata (Midbrain, Pons, and Medulla Oblongata)
Kawasan-kawasan ini adalah rumah kepada sejumlah nukleus-nukleus autonomik, pusat-pusat kardiak dan kawalan vasomotor, air liur, pengecutan dan pembesaran anak mata, serta beberapa fungsi primitif yang lain. Kebanyakan nukleus-nukleus adalah dalam formasi reticular yang memanjang dari medula ke hipotalamus. Output autonomik daripada nukleus-nukleus ini bergerak dari saraf tunjang dan akumulator, muka, glossopharyngeal, dan saraf vagus.
2.4
Saraf tunjang
Refleks autonomik seperti membuang air besar (defecation), membuang air kecil (urination), ereksi, dan ejakulasi adalah berada di dalam saraf tunjang. Untungnya otak membenarkan proses membuang air besar dan kecil dilakukan secara sedar. Namun apabila terdapat kecederaan-kecederaan yang memisahkan sebahagian hubungan di antara saraf tunjang dari otak, refleks autonomik sahaja yang akan mengawal pengeluaran urin dan najis.
3.0
Bahagian-bahagian dalam Sistem Saraf Autonomik
Sistem saraf autonomik terbahagi kepada 2 bahagian/ subsistem: 1. Sistem saraf Simpatetik (Sympathetic Nervous System) 2. Sistem Saraf Parasimpatetik (Parasympathetic Nervous System)
Anatomi dan Fisiologi: Sistem Saraf Autonomik ________________________________________________________________________________________________
Terdapat perbezaan anatomi dan fungsi-fungsi di antara kedua-dua bahagian ini, tetapi selalunya bertindak pada organ yang samadan mungkin bekerjasama atau mempunyai kesan yang berbeza. 3.1
Sistem saraf simpatetik (Sympathetic Nervous System)
Sistem saaf simpatetik bermula dari saraf tunjang. Secara spesifik, sel-sel saraf tunjang. Secara spesifiknya, sel-sel badan neuron yang pertama (neuron pregangalionik) terletak di dalam saraf tunjang toraks dan lumbar. Akson-akson daripada neuron-neuron ini dibawa kepada rantaian gangliayang terletak berhampiran saraf tunjang. Dalam kebanyakan kes, neron ini akan melakukan proses sinaps dengan neuron yang lain di dalam (post-ganglionic neuron) ganglion . beberapa neuron preganglionik dipindahkan kepada ganglia yang lain yang berada di luar rantaian simpatetik dan melakukan proses sinaps di situ. Neuron post-ganglionikkemudiannya dipindahkan ke kawasan sasaran – samada otot atau kelenjar. Dua lagi fakta tentang saraf-saraf simpatetik: proses sinaps yang berlaku di dalam ganglion menggunakan acetylcholine sebagai neurotransmitter, manakala sinaps yang berlaku di dalam neuron post-ganglionik menggunakan norepinephrine sebagai neurotransmitter. Namun begitu terdapat satu pengecualian: neuron post-ganglionik simpatetik yang merangsang kelenjar peluh menggunakan acetylcholine. Memberi kesan tindakan ‘lawan atau lari’ (fight or flight) dengan cara meningkatkan penjanaan tenaga badan dan menghentikan proses penghadaman. Melencongkan aliran darah jauh dari usus perut (Gastro-intestinal/GI) dan kulit melalui proses penyempitan salur darah (vasoconstriction). Darah mengalir ke otot-otot rangka, kadar paru-paru dikekalkan dan ditingkatkan (sehingga 1200% dalam kes otot rangka) Membesarkan bronkiol paru-paru, yang membenarkan pertukaran oksigen yang lebih banyak pada alveolar. Meningkatkan kadar denyutan jantung dan kontraksi sel-sel nadi kardiak (miosit) yang membekalkan mekanisma yang membekalkan mekanisma untuk meningkatkan pengaliran darah darah ke otot-otot rangka. Memmbesakan anak mata dan merehatkan lensa/kanta mata untuk membenarkan lebih banyak cahaya memasuki mata.
Anatomi dan Fisiologi: Sistem Saraf Autonomik ________________________________________________________________________________________________
Berlaku proses pengembangan (vasolidation) salur koronari untuk jantung. Memberhentikan proses peristalsis.
3.2
Sistem Saraf Parasimpatetik (Parasympathetic Nervous System)
Sel-sel badan sisten saraf parasimpatetik terletak di dalam saraf tunjang (sacral region) di dalam medula oblongata. Dalam medula, saraf kranial ΙΙ, V
, ΙΧ, dan
membentuk fiber preganglionik simpatetik. Fiber preganglionik daripada medula atau saraf tunjang membawa impuls kepada ganglia berhampiran dengan organ sasaran dan berlaku proses sinaps di situ. Proses sinaps ini menggunakan acetylcholine sebagai meurotransmitter. Daripada ganglion ini, neuron post-ganglionik membawa impuls ke organ sasaran dan menggunakan acetylcholine sekali lagi pada terminalnya. Memberikan kesan tindakan ‘rehat dan hadam’ (rest and digest), menyebabkan sistem saraf kembali tenang dan menjalankan fungsi-fungsinya yang biasa, dan proses penghadaman berjalan seperti biasa. Melebarkan salur darah supaya dekat dengan usus perut (gastro-intestinal/GI) untuk meningkatkan pengaliran darah ke kawasan ini. Proses ini penting untuk menghadamkan makanan, disebabkan lebih banyak metabolisma diperlukan di perut untuk badan. Sistem saraf Parasimpatetik boleh mengecilkan diameter bronkiol apabila keperluan oksigen berkurangan. Ketika proses akomodasi/penyesuaian diri , sistem saraf parasimpatetik menyebabkan berlakunya pengecutan pada anak mata dan lensa. Sistem saraf parasimpatetik merangsang pengeluaran air liur, dan aktiviti peristalsis, proses penghadaman dan penyerapan nutrien-nutrien oleh badan. Ia turut melibatkan ereksi pada organ seks melalui saraf pelvik splanknik (pelvic splanchnic nervous) 2-4.
Berikut merupakan ringkasan tentang kesan stimulasi simpatetik dan parasimpatetik. Kesannya adalah bertentangan di antara satu sama lain.
Anatomi dan Fisiologi: Sistem Saraf Autonomik ________________________________________________________________________________________________ Sasaran
Kesan simpatetik dan jenis
Kesan parasimpatetik (otot)
reseptor Mata Iris
Pembesaran anak mata
Pengecilan anak mata
Otot silia dan lensa
Pengenduran untuk visual jauh
Pengecutan untuk visual
tiada
dekat Pengeluaran
Kelenjar lakrimal (air mata) Sistem integumentari (kulit) Kelenjar peluh merokrin
Pengeluaran (muscarinic)
Tiada kesan
Kelenjar peluh apokrin (bau)
Pengeluaran
Tiada kesan
Otot piloerektor
Ereksi rambut Pengurangan pemecahan lemak
Tiada kesan Tiada kesan
(penyejukan)
Tisu adipos
Meningkatkan pemecahan lemak Pengeluaran hormon (nikotin)
Tiada kesan
Daya dan kadar jantung
Meningkat
Berkurangan
Arteri koronari
Pengembangan
Sedikit pengembangan
Medula adrenal Sistem peredaran darah
Pengecutan Salur darah visera
Pengecutan
Pengembangan
Salur darah otot rangka
Pengembangan
Tiada kesan
Salur darah kulit
Pengecutan
Pengembangan, kemerahmerahan
Platlet (pembekuan darah) Sistem pernafasan
Pembekuan meningkat
Tiada kesan
Bronki dan bronkiol
Pembesaran (bronchodilation)
Pengecilan (bronchoconstriction)
Kelenjar mukus
Pengurangan pengeluaran
Tiada kesan
Peningkatan pengeluaran Sistem perkumuhan Buah pinggang
Mengurangkan pengeluaran urin
Tiada kesan
Anatomi dan Fisiologi: Sistem Saraf Autonomik ________________________________________________________________________________________________ Dinding pundi kencing
Tiada kesan
Kontraksi
uretra Sistem penghadaman
Kontraksi, penahanan urin
Rehat, urin dikeluarkan
Kelenjar liur
Pengeluaran mukus tebal
Pengeluaran sedikit serous
Usus perut
Berkurangan
Meningkat
Cecair usus perut
Berkurangan
Meningkat
Hati
Pemecahan glikogen
sintesis glikogen
Pengeluaran enzim pankreas
Berkurangan
meningkat
Pengeluaran insulin pankreas
Berkurangan
tiada kesan
Meningkat Sistem pembiakan Ereksi organ seks
Tiada kesan
Stimulasi
Pengeluaran kelenjar
Tiada kesan
Stimulasi
Orgasm, peranan otot licin
Stimulasi
Tiada kesan
Uterus
Rehat
Tiada kesan
Kontraksi bersalin