Lecture Notes Fisiologi Sistem Saraf Tepi

2. AUTHORED BY : IQBAL TAUFIQQURRACHMAN 1
C8 Fisiologi Sistem Saraf Tepi
Lecture Notes : Neurosains
Theme : Fisiologi Sistem Saraf Tepi
Oleh : dr. Sophie Yolanda, M.Biomed
A. Organisasi Sistem Saraf
B. Sistem Saraf Tepi
1. Divisi Aferen
Divisi aferen ini merupakan divisi dari sistem saraf tepi yang
disusun oleh neuron-neuron sensorik. Intinya, divisi aferen inilah
yang akan menangkap stimulus dan dijadikan sinyal listrik.
Stimulus-stimulus tersebut dapat diklasifikasikan menjadi dua
macam yaitu yang disadari dan tidak disadari. Berikut
mekanisme jalannya rangsang :
Gambar 8.1 Organisasi Sistem Saraf
Gambar 8.2
Macam-Macam Stimulus
Gambar 8.2 Stimulus Menuju Persepsi

3. AUTHORED BY : IQBAL TAUFIQQURRACHMAN 2
C8 Fisiologi Sistem Saraf Tepi
Dalam melakukan tugasnya yaitu merangsang, stimulus
memiliki beberapa sifat, antara lain :
a) Modalitas (Jenis Rangsangan)
Dalam hal ini lebih ditekankan kepada reseptor
somatosensorik yang berlabel sesuai modalitas dan lokasi.
Saat mencapai medulla spinalis, informasi dari neuron
sensorik ini akan menghasilkan antara kedua hal berikut,
yaitu :
 Menjadi bagian lengkung refleks sehingga
menghasilkan gerak refleks
 Dibawa menuju otak tepatnya di korteks cerebral
sebagai persepsi
Intinya, jalur asenden yang menyalurkan stimulus
sensasi somatik sadar ini menuju otak adalah jalur
somatosensorik. Dalam jalur somatosensorik ini akan
disusun oleh jalur berlabel (neuron orde 1 sampai neuron
orde 3) di mana suatu reseptor sensorik khusus akan
menyalurkan sinyal melalui jalur ini yang spesifik juga.
Labeled line coding ini akan disusun oleh beberapa neuron
yang berbeda-beda terutama struktur dan fungsinya.
Berikut macam-macam neuronnya :
b) Lokasi
Lokasi rangsangan ini akan dibedakan dalam lokasi
medan reseptif yang teraktivasi. Jalur tersebut kemudian
teraktivasi sehingga dapat terjadi mekanisme penyampaian
informasi menuju daerah korteks somatosensorik yang akan
mempresentasikan lokasi tempat adanya rangsang.
Lokasi yang merupakan tempat adanya stimulus akan
diketahui oleh mekanisme receptive field, lateral inhibition,
dan somatotopy.
Gambar 8.3 Tipe Neuron Aferen

4. AUTHORED BY : IQBAL TAUFIQQURRACHMAN 3
C8 Fisiologi Sistem Saraf Tepi
 Receptive Field
Dalam hal ini, semakin luas suatu neuron aferen
mempersarafi suatu bagian tubuh, maka hanya neuron
tersebut yang akan menerima rangsang. Misalnya ada
dua jari yang ditempelkan berdekatan ke suatu daerah
kulit, dan ternyata hanya terasa seperti satu jari yang
merasakan. Berikut diagram penggambarannya :
 Inhibisi Lateral
Dalam hal ini akan terjadi inhibisi stimulus rendah
oleh stimulus tinggi. Misalnya adalah saat kita gatal itu
ada stimulus menuju pusat integrasi, namun saat kita
menggaruk akan terjadi penghilangan rasa gatal tadi,
hal ini diakibatkan stimulus “garukan” menginhibisi
stimulus “gatal”.
 Somatotopy
Neuron aferen ini akan membawa sinyal dari bagian kiri
ke otak kanan dan sebaliknya, hingga melewati
thalamus dan berakhir ke korteks sensorik tepatnya di
gyrus postcentralis. Pada bagian gyrus postcentralis ini
akan ada pemetaan somatotopik untuk masing-masing
Gambar 8.4 Receptive Field
Gambar 8.5 Inhibisi Lateral

5. AUTHORED BY : IQBAL TAUFIQQURRACHMAN 4
C8 Fisiologi Sistem Saraf Tepi
efektor. Berikut gambar dari pemetaan somatotopik
pada gyrus postcentralis :
 Two Point Discrimination
c) Intensitas dan Durasi
Intensitas dan durasi dibedakan oleh frekuensi potensial
aksi yang dimulai pada neuron aferen serta jumlah
reseptornya yang teraktivasi. Intensitas dan durasi dari
Gambar 8.6 Pemetaan Somatotopik pada Gyrus Postcentralis
Gambar 8.7 Grafik Two Point Discrimination

6. AUTHORED BY : IQBAL TAUFIQQURRACHMAN 5
C8 Fisiologi Sistem Saraf Tepi
stimulus ini akan diatur oleh dua mekanisme berikut, antara
lain :
 Frekuensi dan Durasi dari Potensial Aksi
Intensitas dari stimulus tidak bisa dikalkulasikan dari
potensial aksi sebuah neuron sensorik karena sifatnya
“all or none”. Maka dari itu intensitas ini dapat dilihat
dari dua hal yaitu jumlah reseptor teraktivasi dan
frekuensi dari potensial aksi.
Setiap reseptor memiliki treshold berbeda-beda
sehingga hanya reseptor yang memiliki reseptor paling
sensitif yang dapat merespon ke stimulus yang
berintensitas rendah.
Selain itu, untuk durasi stimulus dapat dilihat dari
durasi potensial aksi pada neuron sensorik. Secara
umum, semakin lama durasi stimulus maka semakin
lama durasi potensial aksi pada neuron sensorik primer.
Namun hal ini tetap dipengaruhi oleh jenis reseptor
yang memiliki adaptasi berbeda-beda, di mana ada dua
jenis reseptor antara lain reseptor tonik dan reseptor
fasik.
Intinya adalah semakin tinggi amplitudo dan durasi
dari suatu potensial aksi, akan semakin tinggi
neurotransmiter yang akan dikeluarkan. Berikut
skemanya :
 Adaptasi Reseptor
Adaptasi reseptor dapat memengaruhi dari durasi
suatu potensial aksi pada neuron sensorik primer.
Berdasarkan adaptasinya, reseptor dapat dibedakan
menjadi dua macam, antara lain:
Gambar 8.8 Intensitas dan Durasi Potensial Aksi

7. AUTHORED BY : IQBAL TAUFIQQURRACHMAN 6
C8 Fisiologi Sistem Saraf Tepi
- Reseptor Tonik
 Beradaptasi lambat bahkan tidak sama sekali
 Dapat mempertahankan informasi dari stimulus
 Awalnya meningkat tajam saat teraktivasi
pertama kali, kemudian lambat dan
mempertahankan potensial reseptor, sampai
akhirnya berhenti ketika stimulus tidak ada lagi
 Contoh : Baroreseptor, reseptor iritas, beberapa
reseptor taktil, dan reseptor proprioseptif
- Reseptor Fasik
 Beradaptasi dengan cepat
 Namun tidak mempertahankan informasi dari
stimulus
 Setelah terstimulasi, reseptor fasik dengan
cepat beradaptasi kemudian teraktivasi, namun
akan cepat juga terinaktivasi dan siap distimulasi
kembali
 Contoh : reseptor taktil
Kemudian, sekarang akan membahas beberapa macam
reseptor yang diklasifikasikan berdasarkan jenis stimulusnya,
antara lain :
Tabel 8.1 Macam-Macam Reseptor Sensorik (1)
No. Tipe Reseptor Stimulus
1. Kemoreseptor oksigen, pH, beberapa molekul
organik seperti glukosa
2. Mekanoreseptor tekanan (baroreseptor), regangan
(osmoreseptor), getaran,
kecepatan, suara
3. Fotoreseptor cahaya
4. Termoreseptor derajat panas
Berdasarkan strukturnya, reseptor dapat dibagi menjadi tiga
jenis, antara lain :
Tabel 8.2 Macam-Macam Reseptor Sensorik (2)
No. Tipe Reseptor Penjelasan
1. Sederhana Neuron dengan saraf ujung bebas
di mana tidak memiliki akson
bermielin.
2. Kompleks Neuron dengan ujung saraf dilapisi
jaringan ikat serta aksonnya
bermielin.
Gambar 8.9 Potensial Reseptor
Tonik
Gambar 8.10 Potensial Reseptor
Fasik

8. AUTHORED BY : IQBAL TAUFIQQURRACHMAN 7
C8 Fisiologi Sistem Saraf Tepi
3. Perasa Spesial Neuron dengan ujung saraf yang
memiliki reseptor terspesialisasi (hair
cell), memiliki sinaps, dan akson
bermielin. Contohnya pada reseptor
olfaktori.
Kemudian berikut beberapa macam reseptor yang bersifat
somatosensorik, antara lain :
Tabel 8.3 Macam-Macam Reseptor Somatosensorik
No. Tipe Reseptor Fungsi
1. Reseptor rambut Menginderai pergerakan rambut
2. Merkel Deteksi rangsang sentuhan ringan
yang menetap, deteksi tekstur
seperti tulisan Braille
3. Pacini Deteksi getaran dan tekanan
dalam di mana Pacini cepat
bereaksi
4. Ujung Ruffini Deteksi tekanan dalam yang
dipertahankan, regangan kulit,
namun lambat dalam beradaptasi
5. Badan Meissner Deteksi pada sentuhan ringan
untuk menggetarkan (menggelitik)
Gambar 8.11 Macam-Macam Reseptor Sensorik

9. AUTHORED BY : IQBAL TAUFIQQURRACHMAN 8
C8 Fisiologi Sistem Saraf Tepi
Kemudian ada beberapa reseptor lain seperti reseptor
proprioseptif yang akan menerima stimulus mengenai kondisi
keseimbangan tubuh. Selain itu, ada reseptor visera (reseptro
organ dalam) yang secara umum adalah baroreseptor.
Gambar 8.12 Reseptor Somatosensorik
Gambar 8.13 Reseptor Viseral

10. AUTHORED BY : IQBAL TAUFIQQURRACHMAN 9
C8 Fisiologi Sistem Saraf Tepi
Setelah mempelajari beberapa hal-hal mendasari mengenai
divisi aferen, sekarang harus membahas transduksi pada
neuron aferen. Transduksi merupakan proses mengkonversi
suatu stimulu menjadi informasi di mana informasi tersebut di
bawa dalam energi listrik (perubahan potensial membran)
sehingga mengubah potensial reseptor.
Dalam hal ini kita juga harus mengetahui mengenai
potensial aksi. Potensial aksi ini akan dimulai di tempat
inisiasinya yaitu axon initial segment atau bisa disebut axon
hillock. Berikut mekanisme transduksi pada neuron aferen :
Gambar 8.14 Transduksi pada Neuron Aferen
Gambar 8.15 Dermatom

11. AUTHORED BY : IQBAL TAUFIQQURRACHMAN 10
C8 Fisiologi Sistem Saraf Tepi
Pada gambar 8.15 telah terdapat gambaran dari dermatom
yang mensarafi seluruh permukaan tubuh sehingga kita dapat
merasakan dan merespon segala stimulus yang diberikan
kepada tubuh.
Setelah mengetahui mekanisme transduksi serta dermatom,
sekarang harus membahas mengenai rasa sakit (pain). Rasa
sakit atau pain ini merupakan mekanisme protektif yang
diberikan secara sadar kepada jaringan rusak atau akan rusak.
Ada beberapa hal unik yang berkaitan dengan pain, antara lain:
 Diikuti dengan respon motivasi (self-defense)
 Dapat terjadi akibat pengalaman sebelumnya (misalnya
rasa takut)
 Tidak beradaptasi
 Dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu fast pain dan
slow pain berikut bedanya :
Perbedaan Fast Pain Slow Pain
Reseptor
Berperan
Nosiseptor
mekanik dan
termal
Nosiseptor
polimodal
Neuron Berperan Aδ C
Hal yang
dirasakan
Sensasi tajam,
tertusuk
Sakit dan terbakar
Lokalisasi Mudah Buruk
Kejadian Pertama kali
Terjadi secara
sekunder, butuh
waktu lebih lama,
dan lebih tidak
nyaman
Kemudian setelah mengetahui definisi dan jenis dari rasa
sakit, selanjutnya adalah mekanisme dari modulasi rasa sakit
yang dapat dilihat paga gambar 8.16 :
(a) Dalam ketidakadaan input dari neuron tipe C, akan terjadi
inhibisi dari interneuron secara tonis untuk menekan jalur
sakit sehingga tidak ada sinyal yang sampai ke otak
(b) Ketika diberikan stimulus strong pain, neuron tipe C tidak
terinhibisi sehingga terjadi transduksi sinyal rasa sakit kuat
ke otak
(c) Rasa sakit ini dapat dimodulasi dari input somatosensorik
yang simultan di mana pada gambar dapat dilihat karena
ada stimulus yang dibawa oleh neuron tipe Aβ
mengakibatkan adanya inhibisi stimulus yang dibawa oleh
neuron tipe C sehingga rasa sakit yang dipresepsikan otak
berkurang Gambar 8.16 Modulasi Rasa Sakit

12. AUTHORED BY : IQBAL TAUFIQQURRACHMAN 11
C8 Fisiologi Sistem Saraf Tepi
Selain itu, ada juga mekanisme di mana rasa sakit yang
terjadi pada organ internal dapat dirasakan oleh permukaan
tubuh, hal ini disebut dengan referred pain. Dalam suatu
teori dikatakan bahwa nosiseptor dari beberapa lokasi
berkonvergensi menjadi sebuah traktus asenden dalam
medulla spinalis. Kemudian, sinyal rasa sakit dari kulit
maupun organ dalam berasosiasi dan mengaktivasi jalur
sakit pada kulit.
2. Divisi Eferen
a) Perbedaan Divisi Somatik dan Divisi Autonom
b) Refleks Pada Divisi Eferen
Dalam divisi eferen ini akan terjadi mekanisme gerak
refleks. Di mana pada refleks skeletal ada dua jenis yaitu
refleks monosinaps dan polisinaps. Sementara pada sistem
saraf otonom ada refleks otonom yang bersifat polisinaps
di mana ada satu sinaps pada sistem saraf pusat dan sinaps
lain di ganglia otonom.
Gambar 8.17 Pembagian Divisi Eferen
Gambar 8.18 Perbedaan Divisi Somatik dan Divisi Autonom

13. AUTHORED BY : IQBAL TAUFIQQURRACHMAN 12
C8 Fisiologi Sistem Saraf Tepi
c) Persamaan dan Perbedaan Sinaps dan Neuromuscular
Junction
d) Mekanisme Pada Taut Neuromuskular
Dalam hal ini terjadi pemrosesan pemberian impuls ke
otot rangka. Di mana ada peranan neurotransmiter berupa
asetilkolin serta reseptor di membran otot yang disebut
reseptor nikotinik. Berikut skemanya :
Gambar 8.19 Persamaan dan Perbedaan Sinaps dan
Neuromoscular Junction
Gambar 8.20 Mekanisme pada Neuromuscular Junction

14. AUTHORED BY : IQBAL TAUFIQQURRACHMAN 13
C8 Fisiologi Sistem Saraf Tepi
Setelah terjadi potensial aksi pada berkas otot, terjadi
mobilisasi kalsium dari retikulum sarkoplasma menuju
filamen tipis. Hal ini mengakibatkan terjadinya pelekatan
filamen tebal ke filamen tipis. Hasilnya adalah kontraksi otot.
e) Sistem Saraf Otonom
Sistem saraf otonom merupakan divisi eferen yang
mempersarafi otot polos, otot jantung, dan kelenjar. Saraf
otonom ini terdiri atas dua kompnen, antara lain serat
preganglion dan serat pasca ganglion. Secara fungsi
maupun penyusun sarafnya, divisi otonom dibagi menjadi
dua yaitu simpatis (fight or flight) dan parasimpatis (rest).
Berikut gambarnya :
Gambar 8.21 Jalur Pensinyalan Divisi Eferen
Gambar 8.22 Perbedaan Struktur Saraf Simpatis dan Parasimpatis

15. AUTHORED BY : IQBAL TAUFIQQURRACHMAN 14
C8 Fisiologi Sistem Saraf Tepi
Kemudian pada ujung serat pasca ganglion terdapat
varikosit yang akan melepaskan neurotransmiter ke sel
target. Berikut kejadian yang dapat terjadi di varikosit :
Saraf simpatis dan parasimpatis bekerja secara
antagonis. Berikut beberapa macam perbedaan kinerja dari
saraf simpatis dan saraf parasimpatis :
Gambar 8.23 Mekanisme Pelepasan Neurotransmiter di Varikosit
Gambar 8.24 Perbedaan Fungsi Sistem Saraf Simpatis dan Parasimpatis