ION dan STIMULUSSel saraf dan sel otot

SISTEM SARAF

SEL SARAF (NEURON)Signal direction Dendrites Cell body Cell body

Node of Ranvier Myelin sheath Signal pathway Nucleus Nodes of Ranvier Myelin sheath Synaptic knobs Schwann cell

AxonSchwann cell Nucleus

STRUKTUR NEURON1. Badan sel 2. Dendrit 3. Akson

Badan selPenyusun: 1. Nukleus 2. Badan Nissl berada disekitar RE mensintesis protein 3. Neurofibril benang panjang pengangkutan protein dan penyokong sel Umumnya badan sel terletak di sistem saraf pusat Badan sel yang berkelompok selain disaraf pusat ganglion

DendritJuluran pendek bercabang dari badan sel Mengandung badan nissl dan organel Menghantarkan impuls ke arah badan sel

AksonSatu uluran panjang dari badan sel Fungsi: menghantarkan impuls menjauhi badan sel Mengandung Neurofibril, Umumnya diselubungi selubung mielin dari sel schwan sebagai isolator terhadap tekanan dan luka, memberi nutrisi akson dan mempercepat jalannya impuls Selubung mielin dilapisi oleh neurolema regenerasi akson yang luka

Ciri utama sel saraf: Mampu menimbulkan dan merambatkan sinyal listrik.

Sinyal listrik : perubahan potensial membran akibat rangsangan.Potensial membran : adanya perbedaan sebaran ion dalam cairan intra dan ekstra sel disekitar membran.

Konsep perangsangan membran Membran sel dikelilingi oleh medium cair yang berisi ion-ion Dalam suatu sel, semua arus listrik dibawa oleh ion-ion dan voltase (perbedaan potensial) dihasilkan dari ketidakseimbangan ion-ion lokal.

Kesetimbangan normal selKonsentrasi K+ dalam sel lebih tinggi, sedangkan konsentrasi Na+ dan Cl- dalam sel lebih rendah daripada diluar sel. Kesetidakimbangan muatan atau pemisahan neto hanya terjadi disekitar membran saja.

Sinyal listrikPada sel saraf dan otot berbentuk: 1. Potensial bertingkat (graded potential) 2. Potensial aksi (action potential)

Potensial bertingkat (graded potential) sinyal jarak pendek besarnya tidak lebih dari potensial ambang cepat melemah tidak berlanjut ke impuls saraf

Potensial aksi (action potential)sinyal jarak jauh yang mendasari fungsi integratif sistem saraf menimbulkan impuls saraf Perubahan potensial membran secara singkat dan cepat mampu menyebar keseluruhan membran tanpa melemah Lintasan perubahan potensial membran yang cepat mulai potensial ambang (thershold) sampai ke potensial puncak dan kembali ke potensial istirahat.

Lintasan Fase pada Potensial Aksi1. Polarisasi keadaan membran memiliki potensial istirahat luar membran bermuatan positif, dalammembran negatif 2. Depolarisasi pembalikan muatan pada membran dari potensial istirahat luar membran negatif, dalam membran positif akibat masuknya ion NA+ dalam sel 3. Repolarisasi penurunan potensial membran dari depolarisasi puncak kembali ke potensial istirahat akibat keluarnya K+ dari sel 4. Hiperpolarisasi penurunan potensial membran melebihi keadaan potensial istirahat atau polarisasi

POTENSIAL ISTIRAHAT POLARISASIOUTSIDE OF CELLNa+ Na+ channel Plasma membrane K+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+

Na+ - K+ pump

Na+ Protein

K+ channel K+ K+

K+ K+

K+

K+ K+

INSIDE OF CELL

K+

K+

K+

Na+

K+

Na+

3 Additional Na+ channels open,K+ channels are closed; interior of cell becomes more positive. Na+ Action potential 3 2 4

K+

4 Na+ channels close andinactivate. K+ channels open, and K+ rushes out; interior of cell more negative than outside.

Na+

2 A stimulus opens some Na+channels; if threshold is reached, action potential is triggered.

Threshold potential 1

5 The K+ channels close5 1 relatively slowly, causing a brief undershoot.

Resting potential

Neuron interior1 Resting state: voltage gated Na+and K+ channels closed; resting potential is maintained.

Neuron interior

1 Return to resting state.

Figure 28.4

Cara perambatan potensial aksi (impuls saraf)1. Konduksi arus lokal (local current flow) 2. Konduksi loncatan (saltotary conduction)

Konduksi arus lokal (local current flow)Rambatan impuls saraf yang terjadi dari satu titik aktif ke titik inaktif berikutnya, baik disebelah luar maupun sebelah dalam membran. terjadi pada serabut saraf tidak bermielin atau serabut saraf telanjang aliran impuls lebih lambat

Konduksi arus lokalAxon

Action potential Axon segment

1

Na+

K+

Action potential

2K+

Na+

K+

Action potential

3K+

Na+

Konduksi loncatan (saltotary conduction)Rambatan impuls saraf yang terjadi dari satu nodus aktif ke nodus inaktif berikutnya, sampai ke ujung saraf terjadi serabut saraf bermielin Aliran impuls lebih cepat

KONDUKSI LONCATAN

Prinsip All Or None Potensial aksi (impuls) akan terjadi secara maksimal jika stimulus minimal mencapai potensial ambang (thershold) dan potensial aksi (impuls) tidak akan terjadi sama sekali jika stimulus minimal tidak mencapai potensial ambang (thershold).

3 Faktor cepat dan rambat impuls1. Ada tidaknya seludang mielin pada serabut saraf berseludang mielin lebih cepat 2. Besarnya diameter serabut saraf semakin besar diameter lebih cepat 3. Suhu

Sinaps

Ujung axon Neuron berakhir di otot kelenjar neuron lain

Junction antara dua neuron: sinaps biasanya: ujung axon ke dendrit berikut bisa juga: axon ke axon berikut atau dendrit ke dendrit

neuron biasa menerima ribuan ujung axon

Hubungan syaraf-syaraf pada suatu sel syaraf: Synaps

Hubungan saraf-saraf pada suatu sel syaraf

Ujung terminal syaraf

Penyebaran potensial aksi ke serat syaraf berikutnyaMelalui sinaps Neuro-transmitter - Asetilkolin

Anatomi sinaps Presynaptic neuron ujung menggembung: synaptic knob synaptic vesicles neurotransmitter (suatu hormon)

Synaptic cleft (celah sinaps) tidak bisa dilompati action potential (AP)

Postsynaptic neuron membran subsinaps menghadap cleft membawa AP menjauhi sinaps

SENDING NEURON Axon of sending neuron Vesicles Synaptic knob

1Action potential arrivesSYNAPSE

2Vesicle fuses with plasma membrane

3Neurotransmitter is released into synaptic cleft

Receiving neuron

SYNAPTIC CLEFT RECEIVING NEURON

4Neurotransmitter binds to receptor

Neurotransmitter Ion channels molecules Neurotransmitter Receptor

Neurotransmitter broken down and released

Ions

5 Ion channel opens

6 Ion channel closes

Figure 28.6

Proses di sinaps Ujung axon (synaptic knob): AP Ca channel opens Ca masuk knob

Neurotransmitter (synaptic vesicles) eksositosis ke synaptic cleft diffusi ke reseptor di membran subsinaps

Ikatan neurotransmitter reseptor aktifasi pembukaan special ion channel permiabilitas neuron postsynaps berubah

Klasifikasi sinapsBerdasarkan fungsi: 1. Sinaps eksitatori 2. Sinaps inhibitori Berdasarkan mekanisme transmisi impuls: 1. Sinaps listrik (electrical synaps) 2. Sinaps kimia (chemical synaps)

SINAPS LISTRIKImpuls dalam bentuk listrik murni tanpa intervensi dari suatu neurotransmiter kimia sama sekali Transmisi sinyal pada sinaps listrik terjadi tanpa penundaan yang berarti, tidak seperti yang terjadi pada sinaps kimia Membrans prasinaps dan membran pascasinaps saling menempel erat membentuk gap junction, sehingga arus listrik dapat melewati secara langsung.

SINAPS KIMIAImpuls dihantarkan dengan neirotransmiter kimia dari neuron prasinaps menuju pascasinaps Membran prasinaps dan membran pascsinaps dipisahkan oleh celah sinaps Dalam bonggol sinaptik (synaptic knob) pada membran prasinaps terdapat vesikel sinaps yang membebaskan transmiter kimia ke celah sinaps dan masuk ke membran pasca sinaps secara difusi.

SINAPS EKSITATORIBerperan dalam membangkitkan potensial aksi pada neuron pascasinaps. Interaksi neurotransmiter dg reseptor akan meningktkan permeabilitas membran pascasinaps thdp NA+ dan K+

SINAPS INHIBITORIBerperan dalam meniadakan atau menghambat timbulnya potensial aksi pada neuron pascasinaps Kombinasi neurotransmiter-reseptor akan meningkatkan permeabilitas memran pasca sinaps thdp K+ dan CL-