SISTEM SARAF MANUSIA
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
S
umsum 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.
