Laporan praktikum syaraf pusat dan otonom

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.