Sel Saraf dan Sistem Saraf Pusat Serta Tepi – Setelah mempelajari berbagai proses yang terjadi pada tubuh makhluk hidup, khususnya manusia, sekilas kita akan berpikir jika berbagai proses yang berbeda-beda tersebut merupakan proses yang saling terpisah satu sama lain. Akan tetapi kenyataannya proses-proses tersebut saling berkaitan. Sebagai contoh, sistem peredaran darah tidak akan lancar jika sistem pernapasan terganggu karena sistem peredaran darah berfungsi untuk membantu mendistribusikan sari-sari dan oksigen dari udara bebas ke dalam tubuh manusia dan membantu mengangkut karbondioksida hasil metabolisme untuk dikeluarkan dari tubuh.
Dalam proses mendapatkan oksigen dari udara bebas dan mengeluarkan karbondioksida dari dalam tubuh ke udara luar, sistem peredaran darah dibantu oleh sistem pernapasan melalui organ pernapasan. Proses-proses tersebut terjadi secara teratur dan tertata rapi.
Sel Saraf (Neuron)
Pernahkah kalian menonton bioskop? Bagaimanakah ekspresi kalian saat menonton film horor? Bagaimanakah ekspresi kalian saat menonton film komedi? Saat menonton film horor, kebanyakan orang akan merasa takut dan mengekspresikan ketakutan tersebut dengan berbagai mimik, menutup mata, atau bahkan sampai menangis. Sementara saat menonton film komedi, sebagian besar orang akan merasa senang, bergembira, dan terhibur, lalu mengekspresikannya dalam berbagai mimik (senyum, tertawa, atau tertawa terbahak-bahak), bahkan menangis dan mengompol karena tidak tahan menahan tawa atas kelucuan film komedi tersebut. Untuk mengatur proses tersebut diperlukan sistem koordinasi pada manusia, yaitu suatu sistem yang mengatur agar antarsistem dapat saling bekerjasama dan saling mendukung secara teratur dan tertata.
Sistem koordinasi pada manusia dijalankan oleh sistem saraf, sistem hormon, dan indra yang menjadi suatu kesatuan dalam menerima impuls dan menanggapi rangsangan pada impuls tersebut. Rangsangan dari impuls yang muncul akan dilaksanakan oleh indra manusia sebagai penerima rangsangan atau reseptor. Pada topik kali ini, kalian akan mempelajari sistem koordinasi berupa sistem saraf. Apa itu sistem saraf? Apa saja penyususn sistem saraf? Sistem saraf adalah sistem yang memiliki fungsi mengenali rangsang dari luar tubuh serta mengendalikan dan menentukan aktivitas sebagai tanggapan atas rangsangan yang ada. Sistem saraf pada manusia tersusun dari jaringan saraf. Jaringan saraf terdiri atas sel-sel saraf (neuron). Struktur sel saraf dapat berbeda-beda. Perbedaan tersebut dipengaruhi oleh lokasi dan fungsi sel saraf. Dalam melaksanakan fungsinya, sel saraf harus memiliki bagian yang mampu menerima dan meneruskan rangsangan, sehingga secara umum susunan sel saraf terdiri atas badan sel saraf, dendrit, dan akson (neurit). Untuk mempermudah memahami bagian-bagian sel saraf, perhatikan gambar berikut ini.
Badan sel saraf mengandung sitoplasma dan merupakan tempat inti sel saraf. Badan sel saraf berfungsi sebagai pengatur dan pemelihara bagian sel saraf lain agar tetap terjaga fungsinya. Dendrit adalah sel saraf pendek dan bercabang-cabang yang merupakan perluasan dari badan sel. Dendrit berfungsi untuk menerima dan mengantarkan rangsangan ke badan sel. Akson (neurit) merupakan juluran sitoplasma dengan ukuran lebih panjang dari dendrit. Akson berfungsi membawa rangsangan dari badan sel dan meneruskannya ke sel saraf yang lain. Di dalam akson terdapat benang-benang kecil (neofibril). Benang-benang inilah yang berfungsi sebagai penghantar impuls saraf. Akson dibungkus oleh selubung lemak yang disebut dengan selubung myelin yang terdiri atas perluasan membran sel Schwann. Selubung myelin berfungsi sebagai isolator dan pemberi makan sel saraf. Bagian akson ada yang tidak terbungkus oleh selubung myelin. Bagian ini disebut dengan nodus ranvier dan berfungsi mempercepat jalannya rangsangan.
Berdasarkan fungsinya, sel saraf dapat dibagi menjadi tiga macam, yaitu sel saraf sensoris, sel saraf motoris, dan sel saraf konektor (penghubung). Sel saraf sensoris adalah sel saraf yang bertugas membawa rangsangan dari panca indra (reseptor) menuju pusat susunan saraf. Sel saraf motoris adalah sel saraf yang bertugas membawa rangsangan dari pusat susunan saraf menuju panca indra (efektor). Reseptor adalah seluruh tubuh atau panca indra yang menerima rangsangan dari luar, sedangkan efektor adalah bagian tubuh yang melaksanakan perintah dari saraf pusat akibat adanya rangsangan. Sel saraf konektor (penghubung) berfungsi menghubungkan sel saraf sensoris dengan sel saraf motoris.
Berdasarkan strukturnya, sel saraf dapat dibagi menjadi tiga macam, yaitu sel saraf unipolar, bipolar, dan multipolar. Sel saraf unipolar adalah sel saraf yang hanya mempunyai satu juluran badan sel yang menjadi akson atau dendrit. Sel saraf bipolar adalah sel saraf yang mempunyai juluran dendrit dan juluran akson. Sementara sel saraf multipolar adalah sel saraf yang mempunyai lebih dari satu (banyak) juluran dendrit dan akson.
Sistem Saraf Pusat
Pada topik sebelumnya, kalian telah mempelajari pengertian dan susunan sistem koordinasi, salah satunya adalah sistem saraf. Sistem saraf dibagi menjadi dua macam, yaitu sistem saraf pusat (sentral) dan sistem saraf tepi (perifer). Pada topik kali ini, kalian akan mempelajari tentang sistem saraf pusat. Apa itu saraf pusat? Organ apa saja yang termasuk dalam sistem saraf pusat? Apa fungsi dari sistem saraf pusat? Nah, untuk memudahkan kalian memahaminya, simaklah analogi berikut ini.
Pada saat kalian bermain gawai (smartphone), pernahkah kalian membuka beberapa aplikasi secara bersamaan? Bagaimanakah tanggapan gawai kalian pada saat itu? Gawai tentu akan dapat bekerja dan merespon perintah untuk menjalankan aplikasi yang kalian inginkan dengan sangat mudah, bukan? Hal itu dikarenakan di dalam smartphone kalian tertanam alat yang disebut dengan prosesor mulai dari mediatek, intel atom, dual core, hingga octa core. Prosesor ini berfungsi sebagai pengatur dan pengontrol setiap kinerja yang ada pada smartphone, sehingga smartphone tidak bingung menanggapi sinyal yang diberikan oleh jari-jari kalian saat memainkanya. Untuk memperlancar kinerjanya, prosesor juga didukung oleh piranti yang lain seperti kapasitan RAM dan ROM (memori card).
Seperti halnya smartphone, manusia yang merupakan makhluk sempurna ciptaan Tuhan yang Maha Esa juga dibekali suatu alat yang berfungsi sebagai pengendali seluruh proses atau aktivitas manusia, yaitu sistem saraf pusat. Untuk lebih memahami tentang sistem saraf pusat, mari kita simak uraian berikut.
Sistem saraf pusat berfungsi untuk mengontrol atau mengendalikan tubuh dalam menerima, membaca, dan mengoordinasikan semua rangsangan atau impuls yang masuk, kemudian memproses impuls tersebut sehingga tercipta aksi akibat rangsangan yang ada. Susunan sistem saraf pusat terdiri atas otak dan sumsum tulang belakang. Otak dan sumsum tulang belakang merupakan organ vital pada manusia yang harus dilindungi. Berdasarkan letaknya, otak terbungkus kuat di dalam tulang tengkorak, sedangkan sumsum tulang belakang dilindungi oleh ruas-ruas tulang belakang.
Otak terletak di dalam tulang tengkorak dan diselubungi oleh sebuah selaput yang disebut dengan selaputmeninges. Selaput ini tersusun atas tiga lapisan, yaitu lapisan durameter (lapisan terluar yang letaknya melekat dengan tulang tengkorak), arakhnoid (lapisan tengah), dan piameter (lapisan paling dalam). Otak adalah organ kompleks yang sudah terspesialisasi fungsi dari masing-masing bagiannya. Otak terbagi menjadi tiga bagian, yaitu otak depan, otak tengah (mesenchepalon), dan otak belakang. Otak depan terdiri atas otak besar (cerebrum), talamus, dan hipotalamus. Otak besar terdiri atas lobus oksipitalis (bagian kepala belakang dan memiliki fungsi sebagai pusat penglihatan), lobus parietalis (terletak pada bagian ubun-ubun dan berfungsi sebagai pusat pengendalian kerja kulit), lobus temporalis (terletak pada bagian pelipis dan berfungsi sebagai pusat pendengaran dan berbicara), lobus frontalis (terletak pada dahi dan berfungsi sebagai pusat pengendalian dalam berpikir).
Talamus berfungsi dalam hal memilah data yang masuk serta mengategorikan data tersebut, kemudian melanjutkan informasi data tersebut kepada otak besar. Selain itu, talamus juga berfungsi untuk menekan suatu sinyal dan memperbesar sinyal yang lainnya. Hipotalamus berfungsi mengontrol kelenjar hipofisis dan mengekspresikan berbagai macam hormon. Selain itu, hipotalamus juga dapat mengontrol suhu tubuh, tekanan darah, rasa lapar, rasa haus, dan hasrat seksual. Otak tengah (mesenchepalon) merupakan bagian otak dengan ukuran yang paling kecil dibandingkan dengan otak depan dan belakang. Pada otak tengah terdapat saraf akulomotoris, yaitu saraf yang berhubungan dengan pusat pergerakan mata sehingga mampu mengendalikan gerakan pupil mata manusia.
Otak belakang tersusun atas tiga bagian, yaitu otak kecil (cerebellum), medulla oblongata, dan pons. Otak kecil merupakan bagian sistem saraf yang mempunyai fungsi mengatur keseimbangan tubuh dan mengoordinasikan kerja otot. Pons berfungsi sebagai pengatur sistem sirkulasi sekaligus pengatur detak jantung, pernapasan, dan percernaan. Medulla oblongata atau juga disebut dengan sumsum lanjutan merupakan penghubung antara otak besar dan sumsum tulang belakang. Sumsum lanjutan ini berfungsi sebagai mengatur pernapasan, denyut jantung, dan kegiatan yang tak disadari oleh tubuh.
Susunan saraf pusat yang lain selain otak adalah sumsum tulang belakang, terletak di dalam ruas-ruas tulang belakang dan menghubungkan antara sistem saraf tepi dan sistem saraf pusat. Pada gerak normal pada manusia, sumsum tulang belakang berfungsi sebagai media perambatan rangsang dari sel sensoris menuju otak dan rangsang dari otak menuju sel motoris. Sementara pada gerak refleks, sumsum tulang belakang merupakan pusat saraf pengatur gerak tersebut.
Sistem Saraf Tepi
Pada topik sebelumnya, kalian telah mempelajari tentang sistem koordinasi berupa sistem saraf pusat, mulai dari macam-macam penyusun saraf pusat yaitu otak dan sumsum tulang belakang dan apa saja fungsi dari otak dan sumsum tulang belakang tersebut. Pada topik kali ini, kalian akan mempelajari tentang sistem saraf tepi. Apa saja penyusun sistem saraf tepi? Apa saja fungsi dari sistem saraf tepi? Nah untuk mempermudah kalian mempelajari mengenai sistem saraf tepi, simaklah analogi berikut ini.
Perhatikan gadget atau smartphone kalian. Pada smartphone terdapat prosesor yang merupakan pengendali utama yang bertugas mengatur seluruh kinerja smartphone. Dalam menanggapi rangsangan yang diberikan oleh penggunanya, smartphone memerlukan alat bantu lain, sehingga kinerjanya dapat terlaksana dengan cepat, optimal, dan sesuai keinginan. Misalkan ketika kalian ingin memutar musik, prosesor akan menerima sinyal tersebut, mengolah dan meneruskannya ke alat pemutar musik, sehingga sistem pemutar musik otomatis akan menjalankan musik yang kalian inginkan. Begitu juga ketika kalian ingin membaca buku, diperlukan alat bantu sistem pembaca e-book untuk melaksanakan tugas tersebut. Seluruh sistem tersebut, baik sistem pemutar musik dan pembaca e-book kemudian akan memancarkan rangsangan melalui layar smartphone kalian. Dengan begitu, musik dan buku yang kalian inginkan dapat kalian nikmati melalui layar smartphone tersebut.
Sistem pemutar musik dan sistem pembaca e-book pada smartphone kalian merupakan sistem penghubung antara prosesor dengan konektor (layar smartphone). Begitu juga pada sistem saraf manusia. Selain terdapat saraf pusat sebagai pengendali dan pengatur seluruh proses aktivitas tubuh manusia juga terdapat sistem saraf tepi yang merupakan penghubung sinyal antara reseptor (penerima sinyal) dengan saraf pusat dan penghubung saraf pusat dengan konektor saat menghantarkan rangsangan.
Secara singkat, sistem saraf tepi berfungsi membawa sinyal dari atau menuju saraf pusat. Hubungan kerjasama antara saraf pusat dan saraf tepi ini menghasilkan bentuk perubahan yang cepat pada tubuh sebagai respon terhadap sinyal yang ada. Sistem saraf tepi dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu sistem saraf somatis (sistem saraf sadar) dan sistem saraf otonom (sistem saraf tidak sadar). Sistem saraf somatis terbagi menjadi dua macam yaitu sistem saraf kranial atau otak (tersusun atas 12 pasang saraf) yang berhubungan dengan organ indra dan sistem saraf spinal atau sumsum tulang belakang (tersusun atas 31 pasang saraf) yang berhubungan dengan anggota gerak. Sistem saraf somatis menghantarkan informasi antara kulit, sistem saraf pusat, dan otot-otot rangka dan bekerja di bawah kesadaran. Artinya kalian dapat memutuskan untuk menggerakkan bagian-bagian tubuh kalian di bawah sistem saraf somatis ini.
Misalnya ketika kalian mendengar smartphone kalian berbunyi tandanya terdapat panggilan seluler. Bunyi tersebut akan didengar oleh telinga dan akan disampaikan ke otak. Otak akan menerjemahkan isyarat bunyi tersebut dan mengirimkan isyarat ke tangan untuk mengambil smartphone kalian. Pergerakan tangan mengambil smartphone dapat disadari dan dapat dikendalikan apakah panggilan pada smartphone mau diangkat atau mau ditutup. Sistem saraf otonom merupakan sistem yang bekerja tanpa kita sadari. Sistem ini mengatur kerja jaringan dan organ tubuh yang tidak dipengaruhi oleh kehendak kita, seperti pembuluh darah dan jantung. Contohnya pada saat kalian melihat film horor pada smartphone kalian. Pada saat kalian ketakutan, secara tidak sadar irama detak jantung kalian tiba-tiba semakin kencang.
Sistem saraf otonom dibagi menjadi dua macam yaitu sistem saraf simpatik dan sistem saraf parasimpatik. Sistem saraf simpatik adalah sistem saraf berupa 25 pasang ganglion yang terdapat pada sumsum tulang belakang. Fungsi dari sistem saraf simpatik antara lain mempercepat denyut jantung, memperlebar pembuluh darah, memperlebar bronkus, mempertinggi tekanan darah, menurunkan sekresi ludah, dan meningkatkan sekresi adrenalin. Sementara sistem saraf parasimpatik merupakan saraf yang berbentuk seperti jaring-jaring yang berhubungan dengan ganglion yang tersebar di seluruh tubuh. Sistem saraf parasimpatik memiliki fungsi yang berkebalikan dari sistem saraf simpatik. Fungsi sistem saraf parasimpatik antara lain memperlambat denyut jantung, mempersempit pembuluh darah, menurunkan tekanan darah, dan menurunkan sekresi adrenalin.
Gerak Biasa dan Gerak Refleks
Pada topik sebelumnya, kalian teleh mempelajari pengertian sistem koordinasi dan salah satu sistem koordinasi yaitu sistem saraf. Pada topik kali ini, kalian akan mempelajari tentang rangsangan yang timbul akibat kinerja sistem saraf yaitu gerak, baik gerak biasa maupun gerak refleks. Apa itu gerak biasa? Apa itu gerak refleks? Bagaimana mekanisme gerak biasa dan gerak refleks dapat terjadi? Untuk mempermudah pemahaman kalian, silahkan simak analogi berikut ini.
Pernahkah kalian bersin ketika menghirup debu saat di jalan raya atau berkedip saat berkendara di jalan raya?
Kedua kejadian tersebut merupakan contoh gerak refleks, yaitu gerak tanpa disadari, tanpa dikendalikan, dan dapat terjadi sewaktu-waktu sebagai respon akibat rangsangan dari luar. Gerak refleks merupakan salah satu jenis gerak. Selain itu, ada pula gerak biasa.
Gerak merupakan pola respon sederhana yang terjadi ketika sistem koordinasi menerima sinyal atau impuls dari luar melalui organ tubuh manusia (reseptor). Impuls (rangsangan) sebelum diproyeksikan menjadi sebuah gerak, harus dihantarkan oleh organ pembawa impuls (rangsangan) terlebih dahulu, yaitu penghantaran impuls melalui sel saraf dan penghantaran impuls melalui sinapsis. Penghantaran impuls melalui sel saraf baik yang berupa rangsangan ataupun tanggapan berjalan melalui serabut sel saraf (akson). Hal ini dapat terjadi karena adanya perbedaan potensial listrik antara bagian luar dan bagian dalam sel saraf. Pada waktu sel saraf beristirahat, kutub positif terdapat di bagian luar dan kutub negatif terdapat di bagian dalam sel saraf. Diperkirakan bahwa rangsangan (stimulus) pada indra menyebabkan terjadinya pembalikan perbedaan potensial listrik sesaat. Perubahan potensial listrik ini terjadi berurutan sepanjang serabut saraf.
Stimulasi yang kurang kuat tidak akan menghasilkan impuls yang dapat merubah potensial listrik. Akan tetapi bila kekuatannya besar maka impuls akan dihantarkan sampai ke ujung akson. Penghantaran Impuls melalui sinapsis. Sinapsis adalah tonjolan berisi neurotransmiter yang terbentuk pada titik temu antarakson suatu sel saraf dengan akson sel saraf lain. Proses penghantaran impuls melalui sinapsis baik berupa rangsangan ataupun tanggapan berjalan melalui celah antartonjolan (sinapsis) memanfaatkan neurotransmiter. Apabila jalur penghantaran impuls baik melalui sel saraf atau melalui sinapsis berjalan dengan baik, akan timbul sebuah gerak yang merupakan tanggapan atau respon dari rangsangan yang ada. Gerak akibat koordinasi penghantaran impuls yang berjalan lancar dapat dibagi menjadi dua, yaitu gerak biasa dan gerak refleks.
Gerak biasa merupakan gerak yang disadari dan dapat dikendalikan sesuai dengan keinginan. Proses terjadinya gerak biasa (sadar) melalui proses yang panjang. Impuls (rangsangan) harus melalui beberapa saraf, yaitu dari reseptor, ke saraf sensoris, lalu impuls dibawa ke otak untuk selanjutnya diolah oleh otak. Kemudian hasil olahan oleh otak, berupa tanggapan, akan dibawa oleh saraf motorik sebagai perintah yang harus dilaksanakan oleh efektor (tubuh/ indra manusia) menjadi sebuah gerakan yang disadari. Sementara proses pada gerak refleks (tanpa disadari) berjalan dengan cepat. Impuls (rangsangan) melaui jalan pintas yaitu dimulai dari reseptor penerima rangsang, kemudian impuls diteruskan oleh saraf sensoris ke pusat saraf, diterima oleh sel saraf penghubung (konektor) tanpa diolah di dalam otak langsung dikirim tanggapan ke saraf motoris untuk disampaikan ke efektor (tubuh/ indra manusia).
Kelainan dan Penyakit pada Sistem Koordinasi
Pada topik sebelumnya, kalian telah mempelajari tentang sistem saraf sebagai bagian dari sistem koordinasi, yaitu mulai dari pengertian sistem saraf, susunan sel saraf, macam-macam sistem saraf, serta mekanisme terjadinya gerak biasa dan gerak refleks. Pada topik kali ini, kalian akan mempelajari tentang kelainan dan penyakit yang dapat terjadi pada sistem koordinasi. Apa saja jenis kelainan atau gangguan yang terjadi pada sistem koordinasi? Nah, untuk memudahkan kalian mempelajari kelainan dan penyakit pada sistem koordinasi, mari ikuti analogi berikut ini.
Pernahkah smartphone atau gadget kalian mengalami error? Misalnya semakin lambat atau aplikasi yang sering menutup sendiri (force close) saat dioperasikan. Akibatnya kalian harus menyalakan ulang (restart) atau bahkan menservis smartphone kalian.
Error aplikasi smartphone menutup sendiri (force close) merupakan salah satu gangguan yang terjadi pada smartphone kalian. Gangguan ataupun penyakit juga dapat terjadi pada sistem koordinasi manusia, sehingga aktivitas manusia akan terganggu. Kelainan atau penyakit pada sistem koordinasi manusia dapat dialami baik oleh pria maupun wanita pada berbagai usia. Kelainan atau penyakit ini dapat terjadi pada sistem saraf, sistem endokrin (hormon), maupun sistem indra. Untuk memahami berbagai macam kelainan atau penyakit pada sistem koordinasi, silahkan pelajari uraian berikut ini.
Kelainan dan penyakit pada sistem koordinasi manusia antara lain epilepsi, neuritis, alzheimer, parkinson, stroke, struma, dan katarak. Epilepsi merupakan kelainan yang terjadi pada sel saraf (neuron) di otak. Kerusakan ini dapat terjadi karena kerusakan pada saat kelahiran, infeksi, terkena zat racun, kecelakaan, maupun akibat adanya tumor. Gejala pada penyakit ini adalah terjadinya kekakuan atau kekejangan secara berulang-ulang yang tidak terkontrol dan terjadi pada otot-otot rangka. Gejala yang lain dari epilepsi yaitu kehilangan kesadaran (pingsan), lidah menjulur, keluar air liur, dan mulut dapat mengeluarkan busa. Epilepsi dapat ditangani dengan pemberian obat-obatan antipiretik. Neuritis merupakan kelainan atau penyakit yang disebabkan oleh adanya iritasi pada neuron akibat infeksi, kekurangan vitamin, keracunan gas karbon monoksida, maupun karena obat-obatan.
Alzheimer merupakan kelainan yang terjadi akibat kerusakan otak. Penyakit ini kebanyakan menyerang orang dengan usia di atas 60 tahun. Penyakit ini ditandai dengan berkurangnya kemampuan mengingat dan kemampuan dalam melakukan aktivitas sehari-hari seperti membaca, menulis, berbicara, dan berjalan. Parkinson merupakan penyakit yang mengganggu sistem saraf sehingga terjadi penurunan fungsi dari sistem saraf tersebut. Gejala penyakit ini adalah terjadinya gemetaran (tremor) pada tangan saat beristirahat, kesulitan untuk bergerak, dan terjadinya kekakuan pada otot-otot muka.
Penyebab terjadinya penyakit parkinson ini adalah kekurangan zat kimia berupa hormon serotonin pada otak. Serotonin dibutuhkan otak untuk menghubungkan simpul-simpul saraf sehingga sistem saraf dapat bekerja dengan lancar. Stroke merupakan kelainan sistem koordinasi karena terjadinya kerusakan otak akibat berkurangnya pasokan aliran darah ke otak secara drastis atau dapat terjadi akibat pendarahan di dalam otak. Kondisi ini menimbulkan kelumpuhan sementara atau menetap pada kedua sisi tubuh, kesulitan berbicara, makan, dan hilangnya koordinasi antarotot.
Faktor terjadinya penyakit ini antara lain adalah merokok, kolesterol tinggi, diabetes, penuaan, dan karena faktor keturunan. Struma yaitu penyakit pada sistem koordinasi manusia akibat peningkatan hormon tiroid yang tidak terkontrol sehingga menimbulkan keluhan seperti jantung berdebar-debar, keringat dingin, gemetaran, berbicara menjadi gagap, dan mata membesar. Penyakit ini juga disebut dengan hipertiroid. Katarak yaitu penyakit yang menimpa sistem koordinasi (sistem indra) karena lensa mata menjadi keruh akibat tertutup oleh bercak putih seperti awan. Kondisi ini mengakibatkan pandangan mata terganggu.