SISTEM SYARAF PUSAT DAN OTONOM
(Laporan Praktikum Fisiologi
Hewan)
Oleh
Indria Nabilla Rahmayanti
1317021040
LABORATORIUM ZOOLOGI
JURUSAN
BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS LAMPUNG
2015
I.
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
Sistem
syaraf terdapat pada semua vertebrata dan kebanyakan avertebrata. Sistem
tersebut berhubungan dengan sifat universal kehidupan yang kita sebut
iritabilitas atau peka rangsang, yakni kemampuan sel dan organisme utuh untuk
merespons dengan cara yang khas terhadap perubahan-perubahan lingkungan yang
disebut stimulus. Stimulus mungkin berasal dari perubahan-perubahan internal
maupun eksternal. Reaksi spesifik yang disebabkan oleh suatu stimulus disebut
respons. Umumnya, respons menyebabkan suatu penyesuaian yang berakibat baik
bagi entitas secara keseluruhan. Reaksi-reaksi stimulus-respons biasanya cepat
dan menyediakan mekanisme berkelanjutan untuk menjaga kekonstanan internal
dalam menghadapi perubahan lingkungan. Pada kebanyakan sistem syaraf, serabut-serabut
yang saling berhubungan membentuk jaringan komunikasi yang memungkinkan
pengawasan terus menerus atau kondisi internal dan eksternal. Sinyal-sinyal
dalam bentuk aliran arus listrik yang disebut impuls syaraf, diangkut dari satu
bagian menuju bagian lain.
Dengan semakin kompleksnya suatu
organisme, iritabilitas dan konduktivitas dilakukan oleh sel-sel khusus yang
merupakan pendahulu bagi sel-sel syaraf (disebut neuron). Sel-sel ini melakukan
kontak baik dengan bagian permukaan dari hewan yang bersangkutan di mana
perubahan keadaan lingkungan dapat mudah dikenali, maupun dengan sel-sel yang
lebih dalam (efektor), seperti sel otot ataupun sel kelenjar yang mengkhususkan
diri dalam aktivitas kontraksi atau sekresi. Sel-sel epitel tertentu pada
mulanya menghasilkan suatu proses yang memanjang sehingga memungkinkan
terjadinya aktivitas sistem syaraf. Jadi sistem syaraf pada hewan tingkat
tinggi secara logika berasal dari ektoderm atau lapisan eksternal.
Sesuai dengan uraian di atas, maka percobaan ini
dilakukan untuk mempelajari fungsi dari bagian-bagian susunan syaraf pusat.
B.
Tujuan
Praktikum ini bertujuan untuk mempelajari
fungsi dari bagian-bagian susunan syaraf pusat.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Sistem Syaraf
Sistem syaraf adalah serangkaian
organ yang kompleks dan bersambungan serta
terdiri terutama dari jaringan syaraf. Dalam mekanisme sistem syaraf,
lingkungan internal dan eksternal dipantau dan diatur. Kemampuan khusus seperti
iritabilitas, atau sensitivitas terhadap stimulus, dan konduktivitas atau
kemampuan untuk mentransmisi suatu respons terhadap stimulasi, diatur oleh
sistem syaraf dalam tiga cara utama, yaitu:
1.
Input
sensorik, sistem syaraf menerima sensasi atau stimulus melalui reseptor, yang
terletak di tubuh baik eksternal maupun internal.
2.
Aktivitas
integratif, reseptor mengubah stimulus menjadi impuls syaraf yang menjalar di
sepanjang syaraf sampai ke otak dan medulla spinalis, yang kemudian akan
menginterpretasi dan mengintegrasi stimulus, sehingga respons terhadap
informasi bisa terjadi.
3.
Output
motorik, impuls dari otak dan medulla spinalis memperoleh respons yang sesuai
dari otot dan kelenjar tubuh, yang disebut sebagai efektor (Sloane, 2004).
Jaringan syaraf
atau sistem syaraf menjamin kepekaan hewan terhadap energi lingkungan, sehingga
mampu sadar akan diri dan lingkungannya. Mampu membangkitkan serta mengontrol
gerakan otot serta sekresi kelenjar, juga berperan dalam tingkah laku naluri
dan hal-hal yang dipelajari. Parenkim jaringan syaraf terdiri dari neuron yang
ditunjang oleh neuroglia. Neuron merupakan satuan morfologis serta fungsional
aktivitas syaraf, juga merupakan unit nutritif, karena secara tidak langsung
mampu mempertahankan kehidupan sel-sel dalam organ yang diinervasinya. Karena
neuron tidak mampu lagi mengadakan mitosis pada kehidupan pascanatal, maka
umurnya cukup panjang. Seluruh sistem syaraf merupakan perpaduan sistem morfologis
serta fungsional. Jadi menurut konsep dibagi dalam susunan syaraf pusat dan
susunan syaraf perifer (Dellmann, 1988).
B. Sistem Syaraf Pusat dan Perifer
Susunan syaraf pusat terdiri dari otak dan sumsum
punggung. Beberapa daerah susunan syaraf pusat tampak putih atau abu-abu. Yang
beraspek putih disebut substansia alba,
terdiri dari berkas-berkas serabut syaraf pekat dan setiap serabut syaraf
dibungkus oleh selubung mielin, suatu selubung lipid-protein yang berwarna
putih. Substansia grisea yang
beraspek abu-abu tidak menampakkannya adanya unsur mielin dan banyak mengandung
badan sel syaraf (perikardion). Substansia
grisea yang membalut susunan syaraf pusat lazim disebut korteks, sedangkan
yang terdapat di dalam susunan syaraf pusat disebut nukleus. Pada beberapa
daerah, substansia grisea dan substansia alba bercampur aduk. Seluruh
susunan syaraf pusat dibalut oleh selaput otak (meninges) (Dellmann, 1988).
Susunan syaraf perifer meliputi seluruh jaringan syaraf
lain dalam tubuh dan terdiri dari syaraf kranial (keluar dari otak) dan syaraf
spinal (keluar dari sumsum punggung), termasuk ganglion yang merupakan kumpulan
badan sel syaraf di luar susunan syaraf pusat. Tali syaraf (nerve) merupakan
gabungan sejumlah fasikulus. Tiap fasikulus terdiri dari sejumlah serabut syaraf
yang memiliki selubung mielindan ditunjang oleh neuroglia, disebut sel schwann.
Semua ini ditunjang oleh jaringan ikat. Ganglion serta serabut syaraf yang
menginervasi otot polos, otot jantung, alat jeroan (viscera) serta kelenjar
disebut susunan syaraf otonom. Secara fungsional, sistem syaraf perifer terdiri
dari sistem aferen dan sistem eferen (Dellmann, 1988).
C. Neuron
Unit
fungsional sistem syaraf pada vertebrata maupun avertebrata adalah neuron.
Sistem terspesialisasi itu, yang mengandung berbagai organel khas yang
ditemukan pada kebanyakan sel eukariotik, sangat penting bagi komunikasi berkat
penjuluran-penjulurannya yang laksana kabel. Dendrit adalah
penjuluran-penjuluran bercabang-cabang seperti pohon, yang mengangkut impuls
menuju badan sel pusat. Badan sel adalah daerah tebal di neuron dan mengandung
nukleus serta sebagian besar sitoplasma. Akson adalah penjuluran panjang yang
mengangkut impuls menjauhi badan sel. Biasanya neuron hanya memiliki satu akson
tunggal dan bahkan dendrit dapat berkombinasi hingga membentuk satu syaraf
tunggal (Fried, 1999).
D. Impuls Syaraf
Impuls syaraf
pada dasarnya adalah suatu gelombang perubahan listrik yang bergerak menyusuri
membran serabut syaraf. Gelombang depolarisasi ini bergerak merambat di
sepanjang serabut syaraf yang tidak bermielin, seperti ibaratnya membakar sebuk
mesiu, yang ditebarkan memanjang di lantai. Potensial kerja itu sendiri
berperan sebagai stimulus yang mendepolarisasikan membran di dekatnya sampai
mencapai ambang batas oleh penyebaran arus elektrotonik. Arus tersebut
menghentakkan bagian membran di dekatnya, sehingga menghasilkan stimulus
listrik dan potensial kerja berikutnya. Hal ini kemudian akan meransang bagian
membran berikutnya, dan begitu seterusnya, di sepanjang serabut syaraf sebagai
suatu gelombang arus listrik (Syaifuddin, 2006).
III. METODE PERCOBAAN
A. Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan
pada praktikum ini adalah
papan bedah, sonde, jarum pentul dan baskom air.
Adapun bahan-bahan yang digunakan pada praktikum ini
adalah seekor katak (Rana
sp) dan air.
B. Prosedur
Kerja
·
Katak Normal
1.
Disiapkan katak
yang masih sehat.
2.
Diamati bagaimana
sikap badan, gerakan-gerakan spontan, keseimbangan, kemampuan berenang,
frekuensi nafas dan frekuensi jantung pada katak.
3.
Dicatat hasil
pengamatan yang telah dilakukan.
·
Katak Decebrasi
(Single Pithing)
1.
Disiapkan katak
yang masih sehat.
2.
Ditusukkan sebuah
sonde ke dalam foramen occipitale pada bagian otak katak.
3.
Sonde yang telah
ditusukkan diputar-putar beberapa saat sampai otak katak menjadi rusak.
4.
Diamati bagaimana
sikap badan, gerakan-gerakan spontan, keseimbangan, kemampuan berenang,
frekuensi nafas dan frekuensi jantung pada katak tersebut.
5.
Dicatat hasil
pengamatan yang telah dilakukan.
·
Katak Spinal
(Double Pithing)
1.
Disiapkan katak
yang telah diberi perlakuan decebrasi.
2.
Ditusukkan kembali
sebuah sonde ke dalam canalis vertebralis pada bagian otak katak yang telah di
decebrasi tersebut.
3.
Sonde yang telah
ditusukkan diputar-putar beberapa saat sampai katak tersebut mati.
4.
Diamati bagaimana
sikap badan, gerakan-gerakan spontan, keseimbangan, kemampuan berenang, frekuensi
nafas dan frekuensi jantung pada katak tersebut.
5.
Dicatat hasil
pengamatan yang telah dilakukan.
IV. HASIL DAN
PEMBAHASAN
A. Hasil Pengamatan
|
No.
|
Reaksi yang Diamati
|
Katak Normal
|
Katak Decebrasi
|
Katak Spinal
|
|
1
|
Sikap Badan
|
Baik
|
Baik
|
Tidak Baik
(Mati)
|
|
2
|
Gerakan-gerakan
Spontan
|
Baik
|
Baik
|
Tidak Baik
|
|
3
|
Keseimbangan
(bangkit)
|
Baik
|
Kurang Baik
|
Tidak Baik
|
|
4
|
Kemampuan Berenang
|
Baik
|
Tidak Baik (Memgambang)
|
Tidak Baik (Tenggelam)
|
|
5
|
Frekuensi Nafas
|
Baik
|
Tidak Baik
|
Tidak Baik
(Tidak Ada)
|
|
6
|
Frekuensi Jantung
|
Baik
(Cepat)
|
Tidak Baik (Lambat)
|
Tidak Baik (Berhenti)
|
Berdasarkan pengamatan reaksi-reaksi katak yang diberi perlakuan berbeda, didapatkan
hasil sebagai berikut :
B.
Pembahasan
Berdasarkan data hasil pengamatan di atas, masing-masing
perlakuan yaitu decebrasi (single pithing) dan spinal (double pithing),
memberikan reaksi yang berbeda pada katak percobaan tersebut. Hal itu
disebabkan karena pada perlakuan decebrasi terjadi pemutusan hubungan sinapsis
antar jaringan-jaringan syaraf katak, sehingga proses penerimaan impuls syaraf
ke organ efektor berlangsung sangat lambat. Sedangkan pada perlakuan spinal, otak
katak mengalami kerusakan pada cerebellum dan medulla oblongata, sehingga katak
tidak dapat mengontrol koordinasi dan mengatur seluruh kerja tubuhnya dari
rangsangan impuls syaraf yang diberikan.
Single pithing adalah suatu metode yang
dilakukan dengan cara menusukkan jarum/sonde/alat penusuk ke dalam otak.
Penusukan dilakukan pada bagian foramen occipitale (persambungan antara medulla
spinalis dengan medulla oblongata). Tujuannya sama seperti anastesi atau
pembiusan. Setelah hewan diperlakukan dengan cara single pithing, maka tidak
lama setelah itu hewan tersebut akan tampak seperti terbius. Single pithing
hanya dilakukan dengan satu kali tusukan. Berbeda dengan double pithing yang
dilakukan dengan dua kali tusukan.
Sedangkan dobel pithing adalah cara
mematikan katak dengan menusukkan sonde pada daerah foramen ocipetal dan
canalis vertebralis, sehingga baik syaraf sadar maupun syaraf tak sadar akan
mengalami kerusakan, lalu katak akan mati perlahan-lahan.
Otak dibagi menjadi 4 bagian, yaitu :
1.
Cerebrum (Otak Besar)
Cerebrum
adalah bagian terbesar dari otak manusia yang juga disebut dengan nama Cerebral
Cortex, Forebrain atau otak depan. Cerebrum membuat manusia memiliki kemampuan
berpikir, analisa, logika, bahasa, kesadaran, perencanaan, memori dan kemampuan
visual. Kecerdasan intelektual atau IQ juga ditentukan oleh kualitas bagian
ini. Cerebrum terbagi menjadi 4 (empat) bagian yang disebut Lobus. Bagian lobus
yang menonjol disebut gyrus dan bagian lekukan yang menyerupai parit disebut
sulcus. Keempat Lobus tersebut masing-masing adalah: Lobus Frontal, Lobus
Parietal, Lobus Occipital dan Lobus Temporal. Selain dibagi menjadi 4 lobus,
cerebrum (otak besar) juga bisa dibagi menjadi dua belahan, yaitu belahan otak
kanan dan belahan otak kiri. Kedua belahan itu terhubung oleh kabel-kabel syaraf
di bagian bawahnya. Secara umum, belahan otak kanan mengontrol sisi kiri tubuh,
dan belahan otak kiri mengontrol sisi kanan tubuh. Otak kanan terlibat dalam
kreativitas dan kemampuan artistik. Sedangkan otak kiri untuk logika dan
berpikir rasional.
2.
Cerebellum (Otak Kecil)
Otak kecil terletak di bagian belakang kepala, dekat
dengan ujung leher bagian atas. Cerebellum mengontrol banyak fungsi otomatis
otak, diantaranya: mengatur sikap atau posisi tubuh, mengkontrol keseimbangan,
koordinasi otot dan gerakan tubuh. Otak kecil juga menyimpan dan melaksanakan
serangkaian gerakan otomatis yang dipelajari seperti gerakan mengendarai mobil,
gerakan tangan saat menulis, gerakan mengunci pintu dan sebagainya. Jika
terjadi cedera pada otak kecil, dapat mengakibatkan gangguan pada sikap dan
koordinasi gerak otot. Sehingga gerakan menjadi tidak terkoordinasi.
3.
Brain Stem (Batang Otak)
Batang otak
(brainstem) berada di dalam tulang tengkorak atau rongga kepala bagian dasar
dan memanjang sampai ke tulang punggung atau sumsum tulang belakang. Bagian
otak ini mengatur fungsi dasar manusia termasuk pernapasan, denyut jantung,
mengatur suhu tubuh, mengatur proses pencernaan, dan merupakan sumber insting
dasar manusia saat datangnya bahaya.
4.
Limbic System (Sistem Limbik)
Sistem
limbik terletak di bagian tengah otak, membungkus batang otak ibarat kerah
baju. Limbik berasal dari bahasa latin yang berarti kerah. Komponen limbik
antara lain hipotalamus, thalamus, amigdala, hipocampus dan korteks limbik.
Sistem limbik berfungsi menghasilkan perasaan, mengatur produksi hormon,
memelihara homeostasis, rasa haus, rasa lapar, dorongan seks, pusat rasa
senang, metabolisme dan juga memori jangka panjang.
Sumsum tulang
belakang, bersama dengan otak, membentuk sistem syaraf pusat (SSP). Ini
menyerupai, tali berwarna krem yang tebal dan terdiri dari syaraf yang
menyampaikan pesan antara otak ke seluruh tubuh. Sumsum tulang belakang
membentang dari medulla oblongata di bagian bawah otak ke punggung bawah dan
ditempatkan di sebuah terowongan yang dibuat oleh tulang vertebra tulang
belakang. Tiga peran utamanya adalah :
1.
Untuk menyampaikan pesan
dari otak ke berbagai bagian tubuh (biasanya otot) untuk dikenakan tindakan.
2.
Untuk menyampaikan pesan
dari reseptor sensorik yang ditemukan di seluruh tubuh ke otak.
3.
Melakukan koordinasi
reflek (respon cepat terhadap rangsangan luar yang tidak melalui otak).
Sumsum ini
disusun dalam 5 wilayah utama terdiri dari total 33 segmen (2 segmen ini
menyatu, sehingga biasanya digambarkan memiliki 31 segmen). Tiap segmen
mengandung syaraf terhubung ke berbagai bagian tubuh, yaitu :
1.
Wilayah serviks : kepala,
leher, tubuh bagian atas, lengan dan tangan.
2.
Daerah dada : tangan,
jari, dada dan otot perut.
3.
Daerah pinggang : pinggul,
lutut, pergelangan kaki dan otot kaki.
4.
Daerah sacral : kaki, jari
kaki, kandung kemih dan otot anal.
5.
Daerah coccygeal : kulit
di sekitar tulang ekor.
V. KESIMPULAN
Dari percobaan yang telah dilakukan dan pembahasan yang telah diuraikan di atas,
maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut:
1.
Katak yang di single pithing
akan memberikan respon yang lebih baik di bandingakan dengan katak dobel pithing.
2.
Respon yang masih baik
walaupun sudah di single pithing dikarenakan katak dengan single pithing hanya
mengalami kematian pada syaraf sadar saja.
3.
Katak dengan doubel pithing
mengalami penurunan reaksi drastis terhadap suatu perlakuan.
4.
Decebrasi dapat mematikan syaraf
sadar dari katak, hingga menimbulkan kematian.
5.
Penurunan reaksi katak dikarenakan
oleh koordinasi yang tidak baik lagi antara sel-sel syaraf nya akibat penusukan
yang dilakukan.
DAFTAR PUSTAKA
Dellmann, H. D. 1988. Buku
Teks Histologi Veteriner. Penerbit Universitas Indonesia. Jakarta.
Fried, G. H. dan G. J. Hademenos. 1999. Biology. Erlangga. Jakarta.
Singgih, S. A. 2003. Sistem
Syaraf Sebagai Sistem Pengendali Tubuh. Penerbit Universitas Indonesia.
Jakarta.
Sloane, E. 2004. Anatomi
dan Fisiologi. Penerbit Buku Kedokteran. Jakarta.
Syaifuddin, H. 2006. Anatomi
Fisiologi untuk Mahasiswa Keperawatan. Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Jakarta.
