Rasa nikmat dan
lezat dari setiap makanan yang dirasakan dipengaruhi oleh adanya rangsangan
pada lidah. Ungkapan rasa sakit seperti mengucapkan kata “aduh” juga terkait
rangsangan pada bagian tertentu tubuh kita. Oleh karena itu, rangsangan
(stimulus) diartikan sebagai segala sesuatu yang menyebabkan perubahan pada
tubuh atau bagian tubuh tertentu. Sedangkan alat tubuh yang menerima rangsa ng
an tersebut dinamakan indra (reseptor). Adanya reseptor, memungkinkan
rangsangan dihantarkan menuju sistem saraf pusat. Di dalam saraf pusat,
rangsangan akan diolah untuk dikirim kembali menuju efektor, seperti otot dan
tulang oleh suatu sel saraf sehingga terjadi tanggapan (respons).
Sementara itu,
rangsangan yang menuju tubuh dapat berasal dari bau, rasa (seperti pahit,
manis, asam, dan asin), sentuhan, cahaya, suhu, tekanan, dan gaya berat.
Rangsang an semacam ini akan diterima oleh indra penerima yang disebut reseptor
luar (eksteroseptor).
Sedangkan
rangsangan yang berasal dari dalam tubuh misalnya rasa lapar, kenyang, nyeri,
maupun kelelahan akan diterima oleh indra yang dinamakan reseptor dalam
(interoseptor). Tentu semua rangsangan ini dapat kita rasakan karena pada
tubuh kita terdapat sel-sel reseptor.
1. Sel Saraf
(Neuron)
Sistem saraf
tersusun atas miliaran sel yang sangat khusus yang disebut sel saraf
(neuron). Setiap neuron tersusun atas badan sel, dendrit, dan akson
(neurit).
Badan sel merupakan
bagian sel saraf yang mengandung nukleus (inti sel) dan tersusun pula
sitoplasma yang bergranuler dengan warna kelabu. Di dalamnya juga terdapat
membran sel, nukleolus (anak inti sel), dan retikulum endoplasma. Retikulum
endoplasma tersebut memiliki struktur berkelompok yang disebut badan Nissl.
Pada badan sel
terdapat bagian yang berupa serabut de ngan penjuluran pendek. Bagian ini
disebut dendrit. Dendrit memiliki struktur yang bercabang-cabang
(seperti pohon) dengan berbagai bentuk dan ukuran. Fungsi dendrit adalah
menerima impuls (rangsang) yang datang dari reseptor. Kemudian impuls tersebut
dibawa menuju ke badan sel saraf. Selain itu, pada badan sel juga terdapat
penjuluran panjang dan kebanyakan tidak bercabang. Namanya adalah akson atau
neurit. Akson berperan dalam menghantarkan impuls dari badan sel menuju
efektor, seperti otot dan kelenjar. Walaupun diameter akson hanya beberapa
mikrometer, namun panjangnya bisa mencapai 1 hingga 2 meter.
Supaya
informasi atau impuls yang dibawa tidak bocor (sebagaiisolator), akson
dilindungi oleh selubung lemak yang kemilau. Kita bisa menyebutnya selubung
mielin. Selubung mielin dikelilingi oleh sel-sel Schwan. Selubung
mielin tersebut dihasilkan oleh selsel pendukung yang disebut oligodendrosit.
Sementara itu, pada akson terdapat bagian yang tidak terlindungi oleh selubung
mielin. Bagian ini disebut nodus Ranvier, yang berfungsi memperbanyak
impuls saraf atau mempercepat jalannya impuls.
Berdasarkan
struktur dan fungsinya, neuron dikelompokkan dalam tiga bagian, yaitu neuron
sensorik, neuron motorik, dan interneuron.
Neuron sensorik
merupakan
neuron yang memiliki badan sel bergerombol membentuk simpul saraf atau ganglion
(jamak = ganglia). Dendritnya berhubungan dengan neurit neuron lain,
sedangkan neuritnya berkaitan dengan dendrit neuron lain. Fungsi neuron
sensorik yakni meneruskan impuls (rangsangan) dari reseptor menuju sistem saraf
pusat (otak dan sumsum tulang belakang). Oleh karena itu, neuron sensorik
disebut pula neuron indra.
Sementara itu, neuron
motorik merupakan neuron yang berperan meneruskan impuls dari sistem saraf
pusat ke otot dan kelenjar yang akan melakukan respon tubuh. Karena perannya
ini, neuron motorik disebut pula neuron penggerak. Dendrit neuron
motorik berhubungan dengan neurit neuron lain, adapun neuritnya berkaitan
dengan efektor (otot dan kelenjar).
Antara neuron
sensorik dan neuron motorik dihubungkan oleh interneuron atau neuron
adjustor dengan letak yang berada pada otak dan sumsum tulang belakang.
Interneuron merupakan neuron yang membawa impuls dari sensorik atau interneuron
lain. Karena itu, interneuron disebut pula neuron konektor.
2. Impuls
Sel-sel saraf
bekerja secara kimiawi. Sel saraf yang sedang tidak aktif mempunyai potensial
listrik yang disebut potensial istirahat. Jika ada rangsang, misalnya sentuhan,
potensial istirahat berubah menjadi potensial aksi. Potensial aksi merambat
dalam bentuk arus listrik yang disebut impuls yang merambat dari sel
saraf ke sel saraf berikutnya sampai ke pusat saraf atau sebaliknya. Jadi,
impuls adalah arus listrik yang timbul akibat adanya rangsang.
3. Sinapsis
Dalam
pelaksanaannya, sel-sel saraf bekerja bersama-sama. Pada saat datang rangsang,
impuls mengalir dari satu sel saraf ke sel saraf penghubung, sampai ke pusat
saraf atau sebaliknya dari pusat saraf ke sel saraf terus ke efektor. Hubungan
antara dua sel saraf disebut sinapsis.
Ujung neurit
bercabang-cabang, dan ujung cabang yang berhubungan dengan sel saraf lain
membesar disebut bongkol sinaps (knob). Pada hubungan dua sel saraf yang
disebut sinaps tersebut, dilaksanakan dengan melekatnya neurit dengan dendrit
atau dinding sel. Jika impuls sampai ke bongkol sinaps pada bongkol sinaps akan
disintesis zat penghubung atau neurotransmiter, misalnya zat asetilkolin.
Dengan zat
transmiter inilah akan terjadi potensial aksi pada dendrite yang berubah
menjadi impuls pada sel saraf yang dihubunginya. Setelah itu, asetilkolin akan
segera tidak aktif karena diuraikan oleh enzim kolin esterase menjadi
asetat dan kolin.
4. Mekanisme
Penghntaran Impuls Saraf
Seperti halnya
jaringan komputer, sistem saraf mengirimkan sinyalsinyal listrik yang sangat
kecil dan bolak-balik, dengan membawa informasi dari satu bagian tubuh ke
bagian tubuh yang lain. Sinyal listrik tersebut dinamakan impuls (rangsangan).
Ada dua cara yang dilakukan neuron sensorik untuk menghantarkan impuls
tersebut, yakni melalui membran sel atau membran plasma dan sinapsis.
4.1
Penghantaran Impuls Saraf melalui Membran Plasma
Di dalam
neuron, sebenarnya terdapat membran plasma yang sifatnya semipermeabel. Membran
plasma neuron tersebut berfungsimelindungi cairan sitoplasma yang berada di
dalamnya. Hanya ion-ion tertentu akan dapat bertranspor aktif melewati membran
plasma
menuju membran
plasma neuron lain.
Apabila tidak
terdapat rangsangan atau neuron dalam keadaan istirahat, sitoplasma di dalam
membran plasma bermuatan listrik negatif, sedangkan cairan di luar membran
bermuatan positif. Keadaan yang demikian dinamakan polarisasi atau potensial
istirahat. Perbedaan muatan ini terjadi karena adanya mekanisme transpor
aktif yakni pompa natrium-kalium. Konsentrasi ion natrium (Na+) di luar
membrane plasma dari suatu akson neuron lebih tinggi dibandingkan konsentrasi
di dalamnya. Sebaliknya, konsentrasi ion kalium (K+) di dalamnya lebih besar
daripada di luar. Akibatnya, mekanisme transpor aktif terjadi pada membran
plasma.
Kemudian,
apabila neuron dirangsang dengan kuat, permeabilitas membran plasma terhadap
ion Na+ berubah meningkat. Peningkatan permeabilitas membran ini menjadikan ion
Na+ berdifusi ke dalam membran, sehingga muatan sitoplasma berubah menjadi
positif. Fase seperti ini dinamakan depolarisasi atau potensial aksi.
Sementara itu,
ion K+ akan segera berdifusi keluar melewati membrane Fase ini dinamakan repolarisasi.
Perbedaan muatan pada bagian yang mengalami polarisasi dan depolarisasi akan
menimbulkan arus listrik.
Nah, kondisi
depolarisasi ini akan berlangsung secara terus-menerus, sehingga menyebabkan
arus listrik. Dengan demikian, impuls saraf akan terhantar sepanjang
akson. Setelah impuls terhantar, bagian yang mengalami depolarisasi akan meng
alami fase istirahat kembali dan tidak ada impuls yang lewat. Waktu pemulihan
ini dinamakan fase refraktori atau undershoot.
5. Susunan
Sistem Saraf
5.1 Susunan
Saraf Tidak Sadar
1. Sistem Saraf
Pusat
Tanpa sistem
saraf pusat, kemungkinan kita menjadi makhluk yang tak berdaya dan tidak bisa
melakukan apapun. Sebab, di dalam sistem saraf pusat tubuh kita terdiri atas
otak dan sumsum tulang belakang. Dua bagian tubuh inilah yang menjadi sentral
pusat koordinasi tubuh kita.
Pada manusia,
otak dan sumsum tulang belakang dilindungi oleh suatu tulang. Tulang yang
melindungi otak adalah tulang tengkorak, sedangkan sumsum tulang belakang
dilindungi oleh ruas-ruas tulang belakang. Kedua organ penting ini juga
dilindungi oleh suatu lapisan pembungkus yang tersusun dari jaringan pengikat.
Lapisan ini disebut meninges. Meninges terbagi menjadi tiga lapisan,
meliputi lapisan dalam disebut piameter; lapisan tengah disebut arachnoid;
dan lapisan dalam disebut durameter.
Di antara
piameter dan arachnoid terdapat ruangan yang berisi cairan, disebut ruang
sub-arachnoid. Cairannya dinamakan cairan serebrospinal. Fungsi
cairan ini adalah sebagai bantalan yang meredam guncangan saat terjadi benturan
pada otak dan sumsum tulang belakang. Di dalam otak dapat terjadi benturan
misalnya antara otak dengan tulang kepala. Sedangkan pada sumsum tulang belakang,
benturan yang terjadi antara sumsum tulang belakang dengan tulang belakang.
- Otak
Otak merupakan
benda lengket yang lunak, bermi nyak, dan kenyal. Jutaan saraf menghubungkannya
dengan seluruh tubuh, syaraf tersebut membawa pesan baik menuju otak atau dari
otak. Beratnya sekitar 1,6 kg pada laki-laki dan 1,45 kg pada perempuan.
Perbedaan ini terjadi semata-mata karena bentuk otak laki-laki yang lebih besar
dan berat. Sementara, berat ini tidak terkait dengan kecerdasan seseorang.
Namun, banyaknya jumlah hubungan sel dalam otaklah yang menunjukkan kecerdasan.
Otak manusia
terdiri atas dua belahan (hemisfer) yang besar, yakni belahan kiri dan belahan
kanan. Oleh karena terjadi pindah silang pada tali spinal, belahan otak kiri
mengendalikan sistem bagian kanan tubuh, sebaliknya belahan kanan mengendalikan
sistem bagian kiri tubuh. Tali spinal (sumsum tulang belakang) merupakan tali
putih kemilau yang berasal dari dasar otak hingga tulang belakang.
Saat masih
embrio, otak manusia terdapat tiga bagian yaitu otak depan, otak tengah, dan
otak belakang. Setelah dewasa, otak depannya terbagi menjadi telensefalon dan
diensefalon. Sementara, otak belakangnya terbagi menjadi metensefalon dan
mielensefalon. Bagian dorsal metensefalon membentuk serebelum, sedangkan
mielensefalon menjadi medula oblongata.
Antara bagian
tengah sumsum tulang belakang dan otak terdapat saluran yang saling
berhubungan, yang disebut ventrikel. Ventrikel membagi otak menjadi
empat ruangan. Di dalam ventrikel, terdapat cairan serebrospinal yang dapat
bertukar bahan dengan darah dari pembuluh kapiler pada otak.
(1) Otak depan
(Prosensefalon)
Pada bagian
depan otak manusia terdapat bagian yang paling menonjol disebut otak besar atau
serebrum (cerebrum). Serebrum ini terbagi menjadi belahan
(hemisfer) serebrum kanan dan kiri. Permukaan luar serebrum (korteks serebrum)
berwarna abu-abu karena mengandung banyak badan sel saraf. Selain itu, pada
bagian dalam (medula) otak depan terdapat lapisan yang berwarna putih, karena
mengandung dendrit dan akson.
Korteks
serebrum berkaitan dengan sinyal saraf ke dan dari berbagai bagian tubuh.
Karenanya, pada korteks serebrum terdapat area sensorik yang menerima impuls
dari reseptor pada indra. Di samping itu, bagian tersebut terdapat juga area
motorik yang mengirimkan perintah pada efektor. Selain itu, terdapat
terdapat area asosiasi yang menghubungkan area motorik dan sensorik
serta berperan dalam berbagai aktivitas misalnya berpikir, menyimpan
ingatan, dan
membuat keputusan.
Otak depan
manusia terbagi atas empat lobus (bagian), meliputi lobus frontalis (bagian
depan), lobus temporalis (bagian samping), lobus oksipitalis (bagian
belakang), dan lobus parietalis (bagian antara depan-belakang). Pada
bagian kepala manusia, lobus frontalis berada pada bagian dahi; lobus
temporalis berada pada bagian pelipis; lobus oksipitalis berada pada bagian
belakang kepala; dan lobus parietalis berada pada bagian ubun-ubun.
Lobus-lobus ini
memiliki fungsi yang beragam. Lobus frontalis berfungsi sebagai pusat berpikir;
lobus temporalis sebagai pusat pendengaran dan berbahasa; lobus oksipitalis
sebagai pusat penglihatan; dan lobus parietalis sebagai pusat sentuhan dan
gerakan.
Otak depan juga
mencakup bagian-bagian yang lain, seperti talamus, hipotalamus, kelenjar
pituitari, dan kelenjar pineal.Sebelum diterima area sensorik serebrum, semua
rangsangan akan diproses terlebih dahulu oleh talamus. Hanya rangsangan
penciuman saja yang tidak diterima oleh talamus tersebut. Sedangkan fungsi
talamus yang lain misalnya mengatur suhu dan kandungan air dalam darah,
kemudian juga mengkoordinasi aktivitas yang terkait emosi.
Hipotalamus merupakan
bagian yang berfungsi mengatur suhu tubuh, selera makan, dan tingkah laku.
Selain itu, hipotalamus juga mengontrol kelenjar pituitari, yakni
kelenjar hormon yang berperan dalam mengontrol kelenjar-kelenjar homon lainya,
seperti kelenjar tiroid, kelenjar adrenalin, dan pankreas.
(b) Otak Tengah
(Mesenfalon)
Otak tengah
manusia berbentuk kecil dan tidak terlalu mencolok. Di dalam otak tengah
terdapat bagian-bagian seperti lobus optik yang mengatur gerak bola mata dan
kolikulus inferior yang mengatur pendengaran. Otak tengah berfungsi
menyampaikan impuls antara otak depan dan otak belakang, kemudian antara otak
depan dan mata.
(c) Otak
Belakang (Rombesenfalon)
Otak belakang
manusia tersusun atas dua bagian utama yakni otak kecil (serebelum) dan medula
oblongata. Serebelum adalah bagian yang berkerut di bagian belakang
otak, dan terdiri atas dua. belahan yang berliku-liku sangat dalam. Fungsinya
adalah sebagai pusat keseimbangan dalam tubuh, koordinasi motorik/gerakan otot,
dan memantau kedudukan posisi tubuh. Adanya serebelum memungkinkan kita belajar
gerakan yang terlatih dan saksama, seperti menulis atau bermain musik tanpa
berpikir.
Di antara kedua
belahan serebelum terdapat suatu bagian yang berisi serabut saraf. Bagian
tersebut dinamakan jembatan varol (pons varolii). Fungsinya ialah
menghantarkan impuls dari bagian kiri dan kanan otak kecil. Selain itu,
jembatan varol juga menghubungkan korteks otak besar dengan otak kecil, dan
antara otak depan dengan sumsum tulang belakang.
Sementara itu, medula
oblongata (sumsum lanjutan) tampak seperti ujung bengkak pada tali spinal.
Letaknya di antara bagian tertentu otak dengan sumsum tulang belakang.
Medula oblongata berfungsi saat terjadi proses pengaturan denyut
jantung, tekanan darah, gerakan pernapasan, sekresi ludah, menelan,
gerak peristaltik, batuk, dan bersin.
Serebelum,
jembatan varol, dan medula oblongata membentuk batang otak. Batang otak
merupakan bagian otak sebelah bawah yang berhubungan dengan sumsum tulang
belakang. Batang otak berfungsi mengontrol berbagai proses penting bagi
kehidupan, seperti bernapas, denyut jantung, mencerna makanan, dan membuang
kotoran.
b) Sumsum
Tulang Belakang
Sumsum
tulang belakang atau tali spinal merupakan tali putih kemilau
berbentuk tabung dari dasar otak menuju ke tulang belakang. Pada irisan
melintangnya, tampak ada dua bagian, yakni bagian luar yang berpenampakan putih
dan bagian dalam yang berpenampakan abu-abu dengan berbentuk kupu-kupu. Bagian
luar sumsum tulang belakang berwarna putih, karena tersusun oleh akson dan
dendrit yang berselubung mielin. Sedangkan bagian dalamnya berwarna abu-abu,
tersusun oleh badan sel yang tak berselubung mielin dari interneuron dan neuron
motorik.
Apabila sumsum
tulang belakang diiris secara vertikal, bagian dalam berwarna abu-abu terdapat
saluran tengah yang disebut ventrikel dan berisi cairan serebrospinal.
Ventrikel ini berhubungan juga dengan ventrikel di dalam otak. Bagian dalamnya
mempunyai dua akar saraf yaitu akar dorsal yang berisi saraf sensorik ke
arah punggung, dan akar ventral yang berisi saraf motorik ke arah perut.
Sumsum tulang
belakang memiliki fungsi penting dalam tubuh. Fungsi tersebut antara lain
menghubungkan impuls dari saraf sensorik ke otak dan sebaliknya, menghubungkan
impuls dari otak ke saraf motorik; memungkinkan menjadi jalur terpendek pada
gerak refleks. Mekanisme penghantaran impuls yang terjadi pada tulang belakang
yakni sebagai berikut; rangsangan dari reseptor dibawa oleh neuron sensorik
menuju sumsum tulang belakang melalui akar dorsal untuk diolah dan ditanggapi. Selanjutnya,
impuls dibawa neuron motorik melalui akar ventral ke efektor untuk direspons.
2) Sistem Saraf
Tepi
Sistem saraf
tepi dinamakan pula sistem saraf perifer. Sistem saraf tepi merupakan
bagian dari sistem saraf tubuh yang meneruskan rangsangan (impuls) menuju dan
dari system saraf pusat. Karena itu, di dalamnya terdapat serabut saraf
sensorik (saraf aferen) dan serabut saraf motorik (saraf eferen).
Serabut saraf
sensorik adalah
sekumpulan neuron yang menghantarkan impuls dari reseptor menuju sistem saraf
pusat. Sedangkan serabut saraf motorik berperan dalam menghantarkan
impuls dari sistem saraf pusat menuju efektor (otot dan kelenjar) untuk
ditanggapi.
Berdasarkan
asalnya, sistem saraf tepi terbagi atas saraf kranial dan saraf spinal yang
masing-masing berpasangan, serta ganglia (tunggal: ganglion). Saraf kranial merupakan
semua saraf yang keluar dari permukaan dorsal otak. Saraf spinal ialah
semua saraf yang keluar dari kedua sisi tulang belakang. Masing-masing saraf
ini mempunyai karakteristik fungsi dan jumlah saraf yang berbeda. Sementara
itu, ganglia merupakan kumpul an badan sel saraf yang membentuk
simpul-simpul saraf dan di luar sistem saraf pusat.
b. Sistem Saraf
Tak Sadar
Sistem saraf
tak sadar merupakan
sekumpulan saraf yang mengatur aktivitas yang tidak kita pikirkan terlebih
dahulu. Misalnya saja, pergerakan paru-paru dan jantung. Kita tidak pernah
berkehendak supaya aktivitas gerakan paru-paru dan jantung terjadi dengan
koordinasi oleh sistem saraf pusat. Oleh karena itu, sistem saraf sadar disebut
juga sistem saraf otonom. Organ yang beraktivitas dan dikontrol oleh
sistem saraf sadar, meliputi kelenjar keringat, otot perut, pembuluh darah, dan
alat-alat reproduksi.
Menurut
karakteristik kerjanya, sistem saraf sadar terbagi atas dua saraf, meliputi saraf
simpatik dan saraf parasimpatik. Masing-masing saraf ini dapat
bekerja pada organ yang sama, namun kerja yang dilakukan saling berlawanan
(antagonis). Sebagai contoh, saat saraf simpatik memengaruhi sebuah organ untuk
mening katkan aktivitas organ tertentu, justru saraf parasimpatik malah
menurunkannya. Perbedaan ini terjadi karena neurotransmiter yang dihasilkan
kedua saraf tersebut berbeda. Noradrenalian merupakan neurotransmiter saraf
simpatik, sedangkan asetilkolin ialah neurotransmiter saraf parasimpatik.
Pada saraf
simpatik dan saraf parasimpatik terdapat penghubung antara sistem saraf pusat
dan efektor, yang dinamakan ganglion. Ganglion saraf simpatik berada
dekat sumsum tulang belakang. Serabut praganglion saraf simpatik berukuran
pendek, sementara serabut pascaganglionnya berukuran panjang. Sebaliknya, saraf
parasimpatik memiliki serabut praganglion yang berukuran panjang dan serabut
pascaganglion yang pendek.
(Sumber :Biologi online)
