Fisiologi Membran Sel Saraf dan Neuron

Fisiologi Membran Sel Saraf

• Sistem saraf mendeteksi dan mengintegrasikan informasi eksternal dan internal untuk memilih dan mengendalikan respons otot dan kelenjar.
• Sel saraf (neuron) terdiri dari neuron sensorik, interneuron, dan neuron motorik.
• Neuron bersifat eksitabel dan konduktif, memungkinkan komunikasi.
• Otak terdiri dari 100 miliar neuron dengan 1000-10.000 sinaps per neuron, jumlah keseluruhan sinapsis otak mencapai 100 triliun.

Zona Neuron

• Neuron dibagi menjadi 4 zona:
  • Zona input: Dendrit dan soma
  • Zona trigger: Axon hillock
  • Segmen konduksi: Axon
  • Zona output: Axon terminal

Fungsi Neuroglia

• Neuroglia (sel pendukung) menyusun 90% dari jaringan saraf.
• Astroglia menjaga keseimbangan ion dalam cairan ekstraseluler (ECF).
• Melindungi dan mendukung fungsi neuron.
• Sel Schwann berperan dalam insulasi untuk meningkatkan kecepatan impuls, membersihkan sisa metabolisme sel dan sel mati dari jaringan.

Potensial Aksi

• Stimulus: Perubahan lingkungan yang memicu potensial aksi.
• Potensial aksi: sinyal listrik yang merambat sepanjang membran neuron.
• Potensial berjenjang: perubahan kecil pada potensial membran istirahat akibat aktivitas kanal gerbang ligand atau kanal gerbang mekanik.
• Potensial reseptor: perubahan potensial membran akibat reseptor sensorik.
• Potensial post-sinaptik: potensial pada dendrit dan soma:
  • Potensial post-sinaptik eksitatori (EPSP): depolarisasi parsial yang meningkatkan eksitabilitas neuron. Ion Na+ masuk atau kanal K+ tertutup.
  • Potensial post-sinaptik inhibitori (IPSP): hiperpolarisasi, menurunkan potensial membran. Ion Cl- masuk atau ion K+ keluar; atau penutupan kanal Na+ dan Ca++.

Potensial Aksi (Grafik)

• Potensial aksi dimulai pada ambang batas, sekitar -55mV.
• Fase naik: terjadi depolarisasi cepat.
• Puncak: mencapai sekitar +40 mV.
• Fase turun: terjadi repolarisasi, potensial membran kembali ke nilai negatif.
• Fase undershoot: potensial membran lebih negatif dari nilai istirahat. Ini disebut hiperpolarisasi.

Depolarisasi

• Depolarisasi: pembalikan potensial membran, dari negatif ke positif di dalam sel dan negatif di luar sel.
• Proses depolarisasi melibatkan pembukaan kanal Na+ dan keluarnya ion K+.

Repolarisasi

• Repolarisasi: pengembalian potensial membran ke nilai istirahat.
• Melibatkan penutupan kanal Na+ dan pembukaan kanal K+ yang lebih lambat.

Konduksi

• Konduksi "all-or-none": potensial aksi merambat secara lengkap atau tidak sama sekali.
• Konduksi saltatorik: impuls melompat di antara nodus Ranvier. Efisien secara energi karena hanya kanal tegangan-gerbang di nodus Ranvier yang diaktifkan.

Faktor yang Mempengaruhi Kecepatan Konduksi

• Jumlah mielin
• Diameter akson (makin besar, makin cepat)
• Suhu (makin tinggi, makin cepat)

Sumasi Spasial dan Temporal

• Sumasi spasial: rangsangan simultan dari banyak neuron prasinaptik pada neuron pascasinaptik.
• Sumasi temporal: rangsangan berulang oleh satu neuron prasinaptik pada neuron pascasinaptik

Potensial Post-Sinaptik Inhibitori (IPSP)

• Peningkatan potensial negatif di dalam sel.
• Ion Cl- masuk, atau ion K+ keluar, atau penutupan kanal Na+ dan Ca+.
• Hiperpolarisasi.

Neurotransmiter

• Berbagai jenis neurotransmiter (> 100).
• Efek eksitasi/inhibisi tergantung reseptor.
• Contoh: asetilkolin (eksitatori otot sadar, inhibitori otot jantung)

Metabolisme Neurotransmiter

• Metabolisme asetilkolin, norepinefrin.
• Enzim terlibat dalam proses pemecahan neurotransmiter untuk mencegah stimulasi berkelanjutan, seperti asetilkolin esterase, katekol-O-metiltransferase, dan monoamin oksidase.

Jenis Neurotransmiter

• Berdasarkan grup, fungsi, dan neurotransmitter (misalnya, asetilkolin, asam amino, monoamin, dan neuropeptida).

Reseptor

• Reseptor asetilkolin (muskarinik dan nikotinik).
• Respons terhadap stimulasi.
• Plastisitas sinaptik dan pembelajaran (misalnya, potensiasi jangka panjang).

Transmisi Neuromuskuler

• Asetilkolin merangsang reseptor nikotinik di ujung otot.
• Farmakologi (penghambatan reuptake neurotransmiter seperti antidepresan dan kokain).

Referensi

• Beberapa referensi tentang neurosains dan fisiologi.

Pelajari tentang fisiologi membran sel saraf, struktur dan fungsi neuron, serta peran neuroglia dalam sistem saraf. Kami juga akan mengulas zona-zona neuron dan proses potensial aksi dalam komunikasi neurologis. Quiz ini cocok untuk siswa yang ingin memahami dasar-dasar neurobiologi.