BAB 3 ANATOMI SISTEM SARAF

ANATOMI SISTEM SARAF

(Sistem, Struktur, dan Sel-Sel yang Menyusun Sistem Saraf)

Untuk memahami apa yang otak lakukan, kita perlu memahami terlebih dahulu hal, ihwal otak, nama dan lokasi bagian-bagiannya dan bagaimana kaitan antara setiap bagiannya. Pada bab ini, akan menjelaskan tentang dasar-dasar anatomi otak.

Sebelum itu, kita harus tahu terlebih dahulu apa itu anatomi ? anatomi sendiri yang dijelaskan dalam Wikipedia adalah cabang dari biologi yang berhubungan dengan struktur dan organisasi makhluk hidup. Ada juga anatomi hewan atau zootomi dan anatomi tumbuhan atau fitotomi. Beberapa cabang ilmu anatomi adalah anatomi perbandingan, histologi dan anatomi manusia

Dari pandangan medis, anatomi terdiri dari berbagai pengetahuan bentuk, letak, ukuran, dan berbagai struktur dari tubuh manusia yang sehat dan sering disebut juga sebagai anatomi deskriptif atau topografi. Anatomi topografi memerlukan penelitian berulang kali pada tubuh manusia yang telah meninggal (cadaver). Anatomi bukan sembarang ilmu atau teori belaka, namun ilmu ini telah memiliki keakuratan yang tinggi karena dapat digunakan dalam keadaan yang darurat.

A. Susunan Umum Sistem Saraf

· Bagian-Bagian Sistem Saraf

Seperti pada gambar diatas, sistem saraf vertebrata terdiri dari dua bagian: yaitu sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi.

Secara umum, sistem saraf pusat atau central nervous sistem (CNS) adalah bagian sistem saraf yang berada dalam tengkorak dan tulang belakang. Terbagi menjadi dua bagian yaitu otak yang berada dalam tengkorak dan sumsum tukang belakang yang berada pada tulang belakang.

Kemudian, sistem saraf tepi atau peripheral nervous sistem (PNS) merupakan bagian yang berada diluar tengkorak dan tulang belakang. Juga terbagi menjadi dua bagian yaitu:

- Sistem saraf somatik atau somatic nervous sistem (SNS) merupakan bagian PNS yang berhubungan dengan lingkungan eksternal. Terbagi menjadi dua bagian yaitu saraf aferen (afferent nerves) yang membawa sinyal-sinyal sensorik dari kulit, otot-otot skeletal/rangka, sendi, mata, telinga, dan lainnya ke sistem saraf pusat dan saraf-saraf eferen (efferent nerves) yang membawa sinyal-sinyal motorik dari sistem saraf pusat ke otot-otot skeletal.

- Sistem saraf otonom atau automatical nervous sistem (ANS) merupakan bagian sistem saraf pariferal yang mengatur lingkungan internal tubuh. Yang juga terdiri dari saraf-saraf aferen yang membawa sinyal-sinyal sensorik dari organ-organ dalam ke pada CNS dan saraf-saraf eferen yang membawa sinyal-sinyal motorik dari CNS ke organ-oergan dalam.

Sistem saraf otonom memiliki dua macam sistem eferen yaitu:

1. Saraf simpatik (sympathetic nerves) merupakan saraf motorik otonom yang ke luar dari CNS di daerah lumbar (bagian belakang tubuh yang paling sempit, daerah pinggang) dan thoraric (daerah dada) di sumsum tulang belakang.

2. Saraf parasimpatik (parasympathetic nerves) merupakan saraf-saraf motorik otonom yang memproyeksi dari otak dan bagian sacral (ounggung bagian bawah) sumsum tulang belakang.

· Meninges, Ventrikel, dan Cairan Serebrospinal

Otak dan sumsum tulang belakang (CNS) merupakan organ tubuh yang paling terlindungi. Keduanya terbungkus dalam tulang dan diselubungi oleh tiga selaput pelindung:

- Meninges merupakan sistem membran yang melapisi sitem saraf pusat. Terbagi menjadi tiga lapisan yaitu duramater (membrane halus), arachnoidmater dan piamater (membrane halus). Berfungsi untuk melindungi sistem saraf pusat.

- Ventrikel terbagi menjadi empat bagian, satu dan dua ventrikel lateralis yang ketiga ventrikel tertius, dan yang ke empat ventrikel quartus.

1. Ventrikel lateralis ada dua, terletak dalam hemispherii telncephalon. Keduanya berhubungan dengan ventrikel tertius melalui foramen interventrikularis (menro).

2. Ventrikel tertius terletak pada diencephalon. Berhubungan dengan ventrikel quartus melalui suatu lubang kecil yang disebut aquaductus sylvii (aquaductus cerebri).

3. Ventrikel quartus yang membentuk ruang seperti kubah diatas fossa rhomboidea antara cerebellum dan medulla serta membentang sepanjang recessus lateralis pada kedua sisi.

- Cairan serebrospinal merupakan cairan yang melindungi sistem saraf pusat yaitu otak dan sumsum tulang belakang dari trauma seperti tekanan atau benturan dari luar. Selain itu serebrospinal juga memiliki peran dalam mempertahankan daerahnya untuk menyesuaikan dengan otak.

· Penghalang Darah-Otak

Lapisan semi-parmeabel erat terhubung dengan sel-sel yang memisahkan otak dari sirkulasi darah. Penghalang darah-otak mencegah zat-zat berbahaya dalam darah, seperti organism penyebab penyakit atau senyawa kimia, yang masuk dalam jaringan otak. Obat antiretroviral (ARV) tertentu dapat melintasi penghalang darah-otak dan membantu menghentikan atau memperlambat HIV kerusakan otak.

B. Sel-Sel Sistem Saraf

Sel-sel sistem saraf merupakan satuan kerja utama dari sistem saraf yang berfungsi menghantarkan impuls listrik yang terbentuk karena adanya suatu stimulus (rangsang).

· Anatomi Neuron

Anatomi neuron merupakan sel-sel yang terspesialisasi untuk penerimaan (resepsi), penghantaran (konduksi) dan penyebaran (transmisi) berbagai sinyal.

- Anatomi Eksternal Neuron yang terdiri dari:

1. Badan sel (cell body) merupakan pusat metabolik disebut juga soma.

2. Membran sel (cell membrans) merupakan membrane (selaput) semipermeabel yang melingkupi neuron.

3. Dendrit (dendrites) penonjolan pendek yang keluar dari badan sel, yang menerima sebagian besar kontak sinaptik dari neuron-neuron lain.

4. Axon hillock, daerah berbentuk kerucut di persimoangan antara axon dan sel.

5. Akson (axon) merupakan penonjolan yang sempit dan panjang yang tumbuh dari badan sel.

6. Mielin (myelin) merupakan insulator (material untuk mencegah konduksi) berlemak yang mengelilingi beberapa akson.

7. Nodus ranvier (nodes of ranvier) merupakan celah diantara bagian-bagian myelin.

8. Kancing (buttons) merupakan ujung cabang akson yang mirip kancing, yang melepaskan bahan-bahan kimia ke dalam sinapsis.

9. Sinapsis (synapses) merupakan celah di antara neuron-neuron yang berdekatan ke mana sinyal-sinyal kimiawi disebarkan (ditransmisikan).

- Anatomi Internal Neuron yang terdiri dari:

1. Retikulum Endoplasmik (endoplasmic reticulum) merupakan sistem membran atau selaput yang terlipat di dalam badan sel. Bagian-bagian kasar berperan di dalam sintesis protein, sedangkan bagian-bagian lembutnya berperan di dalam sintesis lemak.

2. Sitoplasma (cytoplasm) merupakan cairan sel yang bening.

3. Ribosoma (ribosomes) merupakan struktur seluler internal dari berbagai proteim yang disintesiskan dan berada di reticulum endoplasmik.

4. Badan golgi (golgi complex) merupakan sistem membrane yang membungkus molekul-molekul dalam vesikel (vesicles).

5. Nucleus (nucleus) merupakan struktur badan sel spherical (berbentuk bola) yang berisi DNA.

6. Mitokondria (mitochondria) merupakan tempat-tempat pelepasan energy aerobic (mengonsumsi oksigen).

7. Mikrotubula (microtubules) merupakan tubula yang bertanggung jawab untuk pengangkutan cepat berbagai bahan ke seluruh neuron.

8. Vesikel Sinaptik (synaptic vesicles) merupakan bungkus membran spherical (berbentuk bola) yang menyimpan molekul-molekul neurotransmitter yang siap dilepaskan ke sinapsis yang berdekatan.

9. Neurotransmiter (neurotransmitter) merupakan molekul-molekul yang dilepaskan dari neuron-neuron aktif dan mempengarui aktivitas sel-sel lain.

- Membran Sel Neuron berupa lipid bilayer yaitu dua lapisan molekul-molekul lemak berhubungan dengan molekul-molekul protein yang melekat padanya.

- Golongan-Golongan Neuron tebagi menjadi empat yaitu:

1. Multipolar Neuron (neuron multikutub) merupakan neuron dengan lebih dari dua tonjolan yang keluar dari badan selnya.

2. Unipolar Neuron (neuron satu kutub) dan Bipolar Neuron (neuron dwi kutub) merupakan neuron dengan dua tonjolan yang keluar dari badan selnya.

3. Interneuron merupakan neuron-neuron dengan akson pendek atau sama sekalai tanpa akson.

· Sel-Sel Gila: Mayoritas yang Terlupakan

Neuron bukanlah satu-satunya sel di dalam sistem saraf. Sel-Sel Gila (Glial Cells) ditemukan pada seluruh sistem saraf, dengan jumlah yang jauh melampaui jumlah neuron dengan 10:1.

Ada beberapa jenis sel gila (Fields & Steven Graham, 2002) yaitu:

- Oligodendrosit (oligodendrocytes) merupakan sel gila dengan perpanjangan yang membungkus akson beberapa neuron sistem saraf pusat. Perpanjangan ini banyak memiliki mielin (myelin) yang merupakan substansi insulator berlemak dan selubung mielin (myelin sheaths) yang dibentuk oleh mielin meningkatkan kecepatan dan efisiensi konduksi aksonal.

- Mikrogila (microglia) merupakan golongan ketiga dari sel gila. Mikrogila lebih kecil disbanding sel lainnya dan karenanya disebut seperti itu. Sel ini merespon cedera atau penyakit dengan menggandakannya “menelan” (engulfing) puing-puing selululer dan memicu respon inflamatorik.

- Astrosit (astrocytes) merupakan golongan keempat dari sel gila. Sel ini merupakan sel glial terbesar dan bernama seperti itu karena berbentuk bintang (astron berarti bintang). Perpanjangan sel ini menutup permukaan luar pembuluh darah yang mengalir melewati otak, sel ini juga melakukan kontak dengan badan-badan sel neuron.

· Mielinasi dalam Sistem Saraf Pusat dan Mielinasi dalam Sistem Saraf Tepi

Mielinasi merupakan proses pembentukan materi isolator yang membentuk lapisan pada akson dan hasil dari perkembangan sel gila. Pada manusia sendiri pembentukan ini dimuai sejak minggu ke-14 perkembangan janin dan terjadi dengan sangat cepat.

C. Berbagai Teknik dan Arah Neuroanatomis

Bagian ini akan mendeskripsikan beberapa teknik neuroanatomis yang sering digunakan. Setelahnya baru akan dijelaskan sistem arah yang digunakan oleh pakar neuroanatomi untuk mendeskripsikan lokasi berbagai struktur di dalam sistem saraf vertebrata.

· Teknik-Teknik Neuroanatomis

Kunci untuk mempelajari neuroanatomi terletak pada mempreparasikan jaringan saraf dengan beragam cara. Cara-cara itu memungkinkan pengelihatan yang jelas terhadap sebuah asoek struktur neuronal yang berbeda, setelah itu menggabungkan pengetahuan yang diproleh oleh masing-masing preparasi itu. Hal ini diilustrasikan oleh teknik-teknik neuroanatomi berikut:

- Golgi Stain yang kebetulan ditemukan oleh seorang dokter Itali yang bernama Camilo Golgi pada awal 1870-an.

- Nissl Stain yang dikembangkan oleh Franz nissl seorang psikiater Jerman pada awal 1880-an.

- Mikroskopi Elektron (electron microscopy) meberikan informasi tentang detail-detail struktur neurornal dari teknik neuroanatomis.

- Teknik Pelacakan Neuroanatomis memiliki dua metode untuk melacaknya:

1. Metode Pelacakan Anterograd “maju” (anterograde tracing method) digunakan ketika seorang peneliti ingin melacak jalur-jalur akson yang menonjol menjauhi badan-badan sel yang berada d tempat tertentu.

2. Metode Pelacakan Retrograd “mundur” (retrograde tracing method) metode ini digunakan bila peneliti ingin melacak jalur-jalur akson yang memproyeksi masuk ke area tertentu.

· Arah-Arah dalam Sistem Saraf Vertebrata

Pada bagian ini akan mendeskripsikan arah-arah dalam sistem saraf vertebrata dengan mengaitkannya pada orientasi sumsum tulang belakang. Dengan memiliki tiga sumbu yaitu:

- Anterior-Posterior

Anterior berarti ke arah ujung hidung (ujung anterior) dan Posterior berarti ke arah ujung ekor (ujung posterior) kadang-kadang arah-arah yang sama masing-masing disebut rostral dan kaudal.

- Dorsal-Ventral

Dorsal berarti ke arah permukaan punggung atau puncak kepala/ubun-ubun (permukaan dorsal) dan Ventral berarti ke arah permukaan dada atau bagian dasar kepala (permukaan ventral).

- Medial-Lateral

Medial berarti ke arah garis tengah tubuh dan Lateral berarti ke arah bagian lateral (samping) tubuh.

D. Sumsum Tulang Belakang

Sumsum tulang belakang merupakan perpanjangan dari sistem saraf pusat dari otak dan dilindungi oleh tulang belakang.

Fungsi utama sumsum tulang belakang adalah transmisi pemasukan rangsangan antara periferi dan otak. Dan fungsi lainnya adalah mengontrol gerakan reflex, termasuk gerakan reflek pada mata, hidung dan yang lainnya.

E. Lima Bagian Utama Otak

· Otak Besar (serebrum)

Otak besar merupakan sumber dadari semua kegiatan/gerakan sadar atau sesuai dengan kehendak, walaupun ada juga beberapa refleks otak. Pada bagian korteks serebrum yang berwarna kelabu terdapat bagian penerima rangsang (area sensor) yang terletak di sebelah belakang area motor yang berfungsi mengatur gerakan sadar atau merespon rangsangan. Selain itu terdapat area asosiasi yang menghubungkan area motor dan sensorik.

· Otak Kecil (serebelum)

Serebelum mempunyai fungsi utama dalam koordinasi gerakan otot yang terjadi secara sadar, keseimbangan dan posisi tubuh. Bila ada rangsangan yang merugikan atau berbahaya maka gerakan sadar yang normal tidak mungkin dilaksanakan.

· Otak Tengah (mesensefalon)

Otak tengah terletak di depan otak kecil dan jembatan varol. Di depan otak tengah terdapat thalamus dan kelenjar hipofisis yang mengatur kerja kelenjar-kelenjar endokrin. Bagian atas (dorsal) otak tengah merupakan lobus optikus yang mengatur refleks mata seperti penyempitan pupil mata, dan juga merupakan pusat pendengaran.

· Jembatan Varol (pons varoli)

Jembatan varol berisi serabut saraf yang menghubungkan otak kecil bagian kiri dan kana, juga menghubungkan otak besar dan sumsum tulang belakang.

· Sumsum Sambung (medulla oblongata)

Sumsum sambung berfungsi menghantarkan impuls yang datang dari medulla spinalis menuju ke otak. Sumsum sambung juga mempengaruhi jembatan, refleks fisiologi seperti detak jantung, tekanan darah volume dan kecepatan respirasi, gerak alat pencernaan dan sekresi kelenjar pencernaan. Selain itu sumsum sambung juga mengatur gerak refleks yang lain.

F. Struktur Utama Otak

Contoh Gambar Struktur Utama Otak dari Depan atau Belakang:

Contoh Gambar Struktur Utama Otak dari Samping:

· Myelencephalon

Myelencephalon (mielensefalon) atau medulla, bagian otak paling posrerior, sebagian besar berupa tracks (lintasan) yang membawa sinyal-sinyal antara bagian otak lain dan tubuh. Salah satu bagian menarik mielensefalon jika dilihat dari perspektif psikologis adalah reticural formation (formasi retikuler) yang merupakan jaringan rumit dari sekitar 100 nuklei (bentuk jamak dari nucleus) mungil yang menempati inyi tengah batang otak dari batas posterior mielensefalon sampai ke batas anterior otak tengah.

· Metencesphalon

Metencephalon (metensefalon) sama halnya dengan mielensefalon,berisi banyak tracks mendaki dan menurun dan bagian formasi retikuler. Struktur ini menciptakan bulge (tonjolan) yang disebut pons di permukaan ventral batang otak. Pons adalah salah satu bagian utama metensefalon, bagian utama lainnya adalah cerebellum (sereblum) yang merupakan struktur besar yang berkonvolusi (berlekuk-lekuk) di permukaan dorsal batang otak.

· Mesencephalon

Mesencephalon (mesensefalon/otak tengah) yang memiliki dua bagian yaitu:

- Tectum (tektum/atap) merupakan permukaan dorsal otak tengah.

- Tegmentum merupakan bagian mesensefalon yang letaknya ventral terhadap tekrum.

· Diencephalon

Diencephalon (diensefalon) terdiri atas dua struktur:

- Thalamus merupakan salah satu struktur yang terletak di tengah otak, tepatnya diantara korteks serebral dan otak tengah. Fungsi utamanya adalah menyampaikan informasi yang berhubungan dengan kesadaran, siklus tidur dan kewaspadaan. Fungsi lainnya adalah untuk stasiun pemancar dan meneruskan informasi tentang reseptor indera pengelihatan, pendengaran, sentuhan dan rasa (kecuali penciuman).

- Hypothalamus (hipotalamus) adalah bagian dari otak yang terdiri xri sejumlah nucleus dengan fungsi yang sangat peka terhadap steroid dan glukokortikoid, glukosa dan suhu.

· Telencephalon

Telencephalon (telensefalon) merupakan bagian terbesar otak manusia, memperantarai fungsi-fungsi paling kompleks otak. Ia menginisiasi gerakan yang disengaja, menginterpretasi input sensorik dan memperantarai berbagai proses kognitif kompleks seperti belajar, berbicara dan mengatasi masalah.

- Fisura (selah-celah) Utama Hemisfer Serebral Manusia

- Lobus-Lobus Hemisfer Serebral

- Keenam Lapisan Neokorteks (diadaptasi dari Rakic, 1979)

· Sistem Limbik dan Ganglia Bangsal

- Sistem Limbik (limbic system) merupakan sirkuit midline structure yang memutari talamus (limbic yang berarti “cincin”). Sistem limbic terlibat di dalam regulasi perilaku termotivasi, termasuk keempat motivasi: fleeing (melarikan diri), feeding (memberikan makan), fighting (melawan) dan sexual behavior (perilaku seksual)

Struktur-Struktur Utama Sitem Limik: amigdala, hipokampus, korteks singulatus, forniks, septum dan badan mamilaria.

- Ganglia Basal (ganglia basalis) merupakan struktur di otak yang membantu mengontrol gerakan tubuh. Control motor halus, di mana gerakan dimulai, berlangsung dan berakhir seperti yang diharapkan, sebagian koordinasikan oleh basal ganglia. Fungsi dari basal ganglia dapat terganggu oleh penyakit tertentu, menyebabkan kesulitan dalam berbicara serta gerakan.

Ganglia basal, amigdala, striatum (kaudatus plus putamen) dan globus palidus. Perlu diketahui bahwa dari sudut pandang ini, globus palidus kanan sebagian besar tersembunyi di balik thalamus kanan dan globus palidus kiri sepenuhnya tersembunyi di balik putamen kiri. Meskipun globus palidus biasanya dianggap sebagai salah satu struktur telensefalik, tetapi ia sebenarnya berasal dari jaringan diensefalik yang berimigrasi kedalam lokasi telemsefaliknya selama perkembangan prenatal.