Fisiologi Membran Sel Saraf

Fisiologi Membran Sel Saraf

• Sistem saraf mendeteksi dan mengintegrasikan informasi eksternal dan internal untuk memilih dan mengendalikan respons otot dan kelenjar.
• Neuron/sel saraf terdiri dari: neuron sensorik, interneuron, dan neuron motorik.
• Neuron bersifat dapat dirangsang dan menghantar impuls, berguna untuk komunikasi.
• Otak mengandung 100 miliar neuron dengan 1.000-10.000 sinapsis per neuron, sehingga total terdapat 100 triliun sinapsis dalam otak.

Struktur Neuron

• Neuron terbagi menjadi 4 zona:
  • Zona input: dendrit dan soma
  • Zona trigger: axon hillock
  • Segmen penghantar: axon
  • Zona output: axon terminal

Fungsi Neuroglia

• Neuroglia (90% sel dalam jaringan saraf) mendukung fungsi neuron.
• Astroglia menjaga keseimbangan konsentrasi ion dalam cairan ekstraseluler (ECF).
• Sel Schwann berfungsi sebagai isolasi untuk meningkatkan kecepatan impuls dan membersihkan sisa metabolisme sel.

Potensial Aksi

• Stimulus adalah perubahan lingkungan yang memicu potensial aksi.
• Potensial aksi merupakan sinyal listrik yang merambat di sepanjang membran neuron.
• Potensial berjenjang adalah deviasi kecil dari potensial membran istirahat akibat aktivitas kanal gerbang ligand atau mekanik, menyebabkan hiperpolarisasi atau depolarisasi.
• Potensial reseptor adalah potensial berjenjang yang ditimbulkan oleh reseptor sensorik.
• Potensial pascasinaptik adalah potensial yang terjadi pada dendrit dan soma, terbagi menjadi potensial pascasinaptik rangsang (EPSP) dan potensial pascasinaptik hambat (IPSP).

Depolarisasi

• Depolarisasi adalah pembalikan potensial membran, dari negatif di luar sel menjadi positif di dalam sel.
• Proses ini melibatkan pembukaan kanal Na⁺, masuknya Na⁺ ke dalam sel, dan pembukaan kanal K⁺ untuk keluarnya K⁺ dari sel.

Repolarisasi

• Repolarisasi adalah pengembalian potensial membran ke potensial istirahat setelah depolarisasi.
• Proses ini melibatkan penutupan kanal Na⁺ dan pembukaan kanal K⁺ yang lebih lama untuk keluarnya K⁺ dari sel.

Konduksi

• Konduksi "all or none" berarti impuls saraf diteruskan sepenuhnya atau tidak sama sekali.
• Konduksi saltatory terjadi dengan "melompat" di antara nodus Ranvier, yang meningkatkan kecepatan konduksi.
• Kecepatan konduksi dipengaruhi oleh diameter akson, jumlah mielin, dan suhu.

Faktor yang Mempengaruhi Konduksi

• Jumlah mielin: makin banyak mielin, makin cepat konduksi.
• Diameter akson: makin besar diameter akson, makin cepat konduksi.
• Suhu: konduksi melambat saat suhu menurun.

Potensial Pascasinaptik Rangsang (EPSP)

• EPSP adalah depolarisasi parsial yang meningkatkan eksitabilitas neuron.
• EPSP disebabkan oleh masuknya ion Na⁺ ke dalam sel atau penutupan kanal K⁺.

Potensial Pascasinaptik Hambat (IPSP)

• IPSP adalah hiperpolarisasi yang menurunkan eksitabilitas neuron.
• IPSP disebabkan oleh masuknya ion Cl⁻ ke dalam sel atau keluarnya ion K⁺ dari sel.

Sumasi Spasial dan Temporal

• Sumasi spasial terjadi ketika beberapa stimulus rangsang dari berbagai neuron secara serentak pada neuron postsinaptik.
• Sumasi temporal terjadi ketika stimulus rangsang berulang dari satu neuron pada neuron postsinaptik dalam waktu singkat.

Neurotransmiter

• Bermacam-macam neurotransmiter (>100 jenis)
• Efeknya bergantung pada reseptor. Beberapa contoh:
  • Asetilkolin (Ach): eksitasi pada otot sadar, inhibisi pada otot jantung.
  • Asam amino: seperti GABA (inhibisi), Glutamat (rangsang).
  • Monoamin: seperti Dopamin (kesiagaan, motorik), Serotonin (tidur, suasana hati, nafsu makan)
  • Neuropeptida: seperti Endorfin (analgetika), Somatostatin (hambat sekresi hormon pertumbuhan).
• Neurotransmiter dibentuk dan dimetabolisme

Metabolisme Neurotransmiter

• Metabolisme Ach/asetil kolin dan NE/ norepinefrin, yang relevan pada fungsi saraf kolinergik dan adrenergik.
  • ACE (asetilkolin esterase)
  • COMT (katekol O-metiltransferase)
  • MAO (monoamin oksidase)

Reseptor

• Reseptor Ach, contohnya reseptor muskarinik dan nikotinik, memiliki peran berbeda dalam respons terhadap asetilkolin.
• Reseptor lainnya memengaruhi respons berbagai neurotransmiter.

Transmisi Neuromuskuler

• Ach pada reseptor nikotinik menyebabkan Na+ masuk ke sel, menghasilkan potensial pada otot.
• Farmakologi dapat memengaruhi reuptake transmiter pada sistem saraf.