CARA KERJA SINAPSIS
A. STRUKTUR SINAPSIS
Pada setiap neuron, terminal aksonnya membengkak membentuk suatu
tonjolan kecil yang disebut tombol sinapsis. Permukaan membran tombol
sinapsis ini dinamakan membran prasinapsis yang menghantarkan impuls dari
terminal sinapsis menuju dendrit atau badan sel berikutnya. Impuls
tersebut akan diterima oleh permukaan membran dendrit atau badan sel
yang dituju. Membran yang demikian dinamakan membran pascasinapsis. Di
antara kedua membran ini dipisahkan oleh suatu celah yang disebut celah sinapsis.
Di dalam tombol sinapsis terdapat suatu zat kimia yang dapat
menghantarkan impuls ke neuron berikutnya. Zat yang demikian dinamakan
neurotransmiter. Saat menghantarkan implus, dalam sitoplasma
neurotransmiter dibawa oleh banyak kantung dalam sitoplasma, yang disebut
vesikula sinapsis. Ada berbagai macam jenis neurotransmiter, contohnya
asetilkolin, dopamine, noradrenalin, dan serotonin. Asetilkolin berada
pada seluruh sistem saraf; sementara noradrenalin berada pada
sistem saraf simpatik; sementara dopamine dan serotonin terdapat pada
otak. Asetilkolin dan noradrenalin merupakan salah dua neurotransmiter
utama yang terdapat pada mammalia.
B.
PENGHANTARAN
IMPULS MELALUI SINAPS
Anda telah mengetahui bahwa rangsang yang
diterima sel saraf dapat berasal dari dalam tubuh maupun luar tubuh. Rangsang
yang merambat disebut impuls. Perhatikan Gambar 9.5.
Impuls diterima oleh reseptor kemudian akan dihantarkan oleh dendrit menuju
badan sel saraf. Saat impuls sampai pada akson, impuls akan diteruskan ke
dendrit neuron lain. Jadi, ada berapa macamkah penghantaran impuls?
Dalam
sel saraf terjadi proses penghantaran impuls secara konduksi.
Apabila tidak ada rangsang maka sel saraf disebut dalam keadaan
istirahat. Dalam keadaan ini saraf tidak menghantarkan impuls. Membran luar
sel saraf bermuatan positif karena kelebihan kation atom Na+.
Membran dalam sel saraf bermuatan negatif karena banyak ion K+ yang
keluar akson.
Keadaan
seperti ini disebut polarisasi. Terjadinya kondisi demikian karena
peran pompa Na– K dan sifat membran akson yang lebih permeabel
terhadap K+ dan kurang permeabel terhadap Na+. Na+
dipompa ke luar. K+ dipompa ke dalam karena sifat membran akson yang
permeabel terhadap K, maka K + dapat keluar lagi.
2. Mekanisme
Kerja Sinapsis
Apabila
impuls sampai pada tombol sinapsis, segera neuron mengirimkan
neurotransmiter. Selanjutnya, neurotransmiter dibawa oleh vesikula
sinapsis menuju membran prasinapsis. Kedatangan impuls tersebut membuat
permeabilitas membran prasinapsis terhadap ion Ca2+ meningkat (terjadi
depolarisasi). Sehingga, ion Ca2+ masuk dan merangsang vesikula sinapsis
untuk menyatu dengan membran prasinapsis. Bersama kejadian
tersebut, neurotransmiter dilepaskan ke dalam celah sinapsis
melalui eksositosis. Dari celah sinapsis, neurotransmiter ini berdifusi
menuju membran pascasinapsis.
Setelah
impuls dikirim, membran pascasinapsis akan mengeluarkan enzim untuk
menghidrolisis neurotransmiter. Enzim tersebut misalnya senzim
asetilkolineterase yang menghidrolisis asetilkolin menjadi kolin dan asam
etanoat. Oleh vesikula sinapsis, hasil hidrolisis (kolin dan asam etanoat)
akan disimpan sehingga sewaktu-waktu bisa digunakan kembali.
|
Gambar
1. Mekanisme penghantaran impuls saraf melalui sinapsis
|
Pengiriman
impuls dari saraf motor ke otot
Bagaimana
pengiriman impuls dari saraf motor ke otot? Antara
saraf motor dan otot terdapat sinapsis berbentuk cawan dengan membran
pra-sinapsis dan membran post-sinapsis yang terbentuk dari sarkolema yang
mengelilingi sel otot. Prinsip
kerjanya sama dengan sinapsis saraf-saraf lainnya.
Gerak merupakan pola koordinasi yang sangat sederhana untuk
menjelaskan pengiriman impuls oleh saraf.
Gerak pada umumnya terjadi secara sadar, namun, ada pula gerak
yang terjadi tanpa disadari yaitu gerak refleks. Impuls pada gerakan sadar melalui
jalan panjang, yaitu dari reseptor, ke saraf sensori, dibawa ke otak untuk
selanjutnya diolah oleh otak, kemudian hasil olahan oleh otak, berupa
tanggapan, dibawa oleh saraf motor sebagai perintah yang harus dilaksanakan
oleh efektor.
Gerak refleks berjalan sangat cepat dan tanggapan terjadi secara
otomatis terhadap rangsangan, tanpa memerlukan kontrol dari otak. Jadi dapat dikatakan gerakan terjadi
tanpa dipengaruhi kehendak atau tanpa disadari terlebih dahulu. Contoh gerak refleks misalnya
berkedip, bersin, atau batuk.
Pada gerak refleks, impuls melalui jalan pendek atau jalan pintas,
yaitu dimulai dari reseptor penerima rangsang, kemudian diteruskan oleh saraf
sensori ke pusat saraf, diterima oleh set saraf penghubung (asosiasi) tanpa
diolah di dalam otak langsung dikirim tanggapan ke saraf motor untuk
disampaikan ke efektor, yaitu otot atau kelenjar. Jalan pintas ini disebut lengkung
refleks. Gerak refleks dapat
dibedakan atas refleks otak bila saraf penghubung (asosiasi) berada di dalam
otak, misalnya, gerak mengedip atau mempersempit pupil bila ada sinar dan
refleks sumsum tulang belakang bila set saraf penghubung berada di dalam sumsum
tulang belakang misalnya refleks pada lutut. Mekanisme
impuls saraf melalui membran plasma Sistem
saraf terdiri atas sel-sel saraf (neuron) dan sel-sel pendukung (neuroglia dan
Sel Schwann). Kedua sel tersebut
demikian erat berikatan dan terintegrasi satu sama lain sehingga bersama-sama
berfungsi sebagai satu unit. Sistem
saraf dibagi menjadi sistem saraf pusat (SSP) dan sistem saraf tepi. Sistem saraf pusat terdiri dari otak
dan medula spinalis. Sistem saraf
tepi terdiri dari neuron aferen dan eferen sistem saraf somatis dan neuron
sistem saraf autonom (viseral). Otak
dibagi menjadi telensefalon, diensefalon, mesensefalon, metensefalon, dan
mielensefalon. Medula spinalis
merupakan suatu struktur lanjutan tunggal yang memanjang dari medula oblongata
melalui foramen magnum dan terus ke bawah melalui kolumna vertebralis sampai
setinggi vertebra lumbal 1-2. Secara
anatomis sistem saraf tepi dibagi menjadi 31 pasang saraf spinal dan 12 pasang
saraf kranial. Suplai darah pada
sistem saraf pusat dijamin oleh dua pasang arteria yaitu arteria vertebralis
dan arteria karotis interna, yang cabang-cabangnya akan beranastomose membentuk
sirkulus arteriosus serebri Wilisi. Aliran
venanya melalui sinus dura matris dan kembali ke sirkulasi umum melalui vena
jugularis interna. (Wilson. 2005,
Budianto. 2005, Guyton. 1997) Membran
plasma dan selubung sel membentuk membran semipermeabel yang memungkinkan
difusi ion-ion tertentu melalui membran ini, tetapi menghambat ion lainnya. Dalam kondisi istirahat (kondisi tidak
terstimulasi), ion-ion K + berdifusi dari sitoplasma menuju cairan jaringan
melalui membran plasma. Permeabilitas
membran terhadap ion K + jauh lebih besar dari permeabilitas terhadap Na +
sehingga aliran keluar (efluks) pasif ion K + jauh lebih besar dari aliran
masuk (influks) Na +.Kondisi ini memngakibatkan perbedaan potensial tetap
sekitar-80mV yang dapat diukur di sepanjang membran plasma karena bagian dalam
membran lebih negatif daripada bagian luar. Potensial
ini dikenal sebagai potensial istirahat (resting potential). (Snell. 2007) Bila sel saraf dirangsang oleh
listrik, mekanik, atau zat kimia, terjadi perubahan yang cepat pada permeabilitas
membran terhadap ion Na + dan ion Na + berdifusi melalui membran plasma dari
jaringan ke sitoplasma. Kondisi
tersebut menyebabkan membran mengalami depolarisasi. Influks cepat ion Na + yang diikuti
oleh perubahan polaritas disebut potensial aksi, besarnya sekitar +40 mV. Potensial aksi ini sangat singkat
karena hanya berlangsung selama sekitar 5msec.Peningkatan permeabilitas membran
terhadap ion Na + segera menghilang dan diikuti oleh peningkatan permeabilitas
terhadap ion K + sehingga ion K + mulai mengalir dari sitoplasma sel dan
mengmbalikan potensial area sel setempat ke potensial istirahat. Potensial aksi akan menyebar dan
dikirimkan sebagai impuls saraf. Begitu
impuls menyebar di daerah plasma membran tertentu potensial aksi lain tidak
dapat segera dibangkitkan. Durasi
kondisi yang tidak dapat dirangsang ini disebut periode refrakter. Stimulus inhibisi diperkirakan
menimbulkan efek dengan menyebabkan influks ion Cl-melalui membran plasma ke
dalam neuron sehingga menimbulkan hiperpolarisasi dan mengurangi eksitasi sel
Kesimpulan:
Titik temu antara terminal akson salah satu neuron dengan neuron
lain disebut sinapsis. Setiap
terminal akson membengkak membentuk tonjolan sinapsis. Di dalam sitoplasma tonjolan sinapsis
ada struktur kelompok membran kecil berisi neurotransmitter; yang disebut
vesikula sinapsis. Neuron yang
berakhir pada tonjolan sinapsis disebut neuron pra-sinapsis. Membran ujung dendrit dari sel
berikutnya yang membentuk sinapsis disebut post-sinapsis. Bila impuls sampai pada ujung neuron,
maka vesikula bergerak dan melebur dengan membran pra-sinapsis. Kemudian vesikula akan melepaskan
neurotransmitter berupa asetilkolin. Neurontransmitter
adalah suatu zat kimia yang dapat menyeberangkan impuls dari neuron
pra-sinapsis ke post-sinapsis. Neurontransmitter
ada bermacam-macam misalnya asetilkolin yang terdapat di seluruh tubuh,
noradrenalin terdapat di sistem saraf simpatik, dan dopamin serta serotonin
yang ada di otak. Asetilkolin
kemudian berdifusi melewati celah sinapsis dan menempel pada reseptor yang
terdapat pada membran post-sinapsis. Penempelan
asetilkolin pada reseptor menimbulkan impuls pada sel saraf berikutnya. Bila asetilkolin sudah melaksanakan
tugasnya maka akan diuraikan oleh enzim asetilkolinesterase yang dihasilkan
oleh membran post-sinapsis.
Sumber:
http://profitclicking-mu.blogspot.com/2010/05/penghantaran-impuls-melalui-sinapsis.html
http://www.sentra-edukasi.com/2011/08/mekanisme-proses-penghantaran-impuls.html|