Sistem Saraf

Pengertian Sel Saraf, Sistem Saraf Tepi, Sistem Saraf Pusat, Terjadinya Gerak Biasa Gerak Refleks, Mekanisme Penghantaran Impuls, Jaringan Saraf Biologis, Komponen Utama Neuron, Definisi Jaringan Saraf Tiruan, Pengertian Sistem Saraf Manusia, Mengenal dan Pengertian Sistem Syaraf Otonom, Sistem Kerja Saraf Terhadap Jantung dan Pembuluh Darah, Susunan Saraf Otonom Dan Irama Jantung, Komponen Jaringan Saraf, Tipe Jaringan Saraf, Pengertian Jaringan Saraf Biologi, Fitur Jaringan Saraf Tiruan

 

Pengendalian Denyut Jantung

Pengendalian Denyut Jantung 

Jadi, seperti yang khas dari sistem saraf otonom, efek parasimpatisdan simpatis pada denyut jantung antagonistik (berlawanan satu sama lain). Pada saat tertentu denyut jantung sebagian besar ditentukan oleh keseimbangan yang ada antara efek penghambatan saraf vagus dan efek stimulasi dari saraf simpatis jantung. Dalam kondisi istirahat, pengaruh parasimpatis adalah dominan. 

Bahkan, jika semua saraf otonom ke jantung diblokir, denyut jantung istirahat akan meningkat dari nilai rata-rata 70 denyut per menit untuk sekitar 100 denyut per menit, yang merupakan tingkat rata-rata keluaran spontan simpul SA ketika tidak mengalami pengaruh saraf. 

(Kami menggunakan 70 denyut per menit sebagai tingkat normal keluaran simpul SA karena ini adalah rata-rata dalam kondisi normal dalam tubuh.) Perubahan dalam denyut jantung melampaui tingkat istirahat ini di kedua arah dapat dicapai dengan menggeser keseimbangan stimulasi saraf otonom. 

Denyut jantung meningkat secara bersamaan meningkatkan aktivitas simpatis dan penurunan aktivitas parasimpatis, penurunan denyut jantung disebabkan oleh kenaikan bersamaan aktivitas parasimpatis dan penurunan aktivitas simpatik. Tingkat relatif aktivitas dua cabang otonom ke jantung pada gilirannya terutama dikoordinasikan oleh pusat kendali jantung yang terletak di batang otak. 

 Meskipun persarafan otonom adalah yang utama yang mengatur denyut jantung, faktor lain juga mempunyai peran yang sama. Yang paling penting dari ini adalah epinephrine, hormon yang disekresikan ke dalam darah dari medulla adrenal pada rangsangan simpatis dan bertindak pada tingkat jantung dengan cara yang sama dengan norepinephrin untuk meningkatkan denyut jantung. 

Epinephrin oleh karena itu memperkuat efek langsung yang dimiliki sistem saraf simpatis terhadap jantung.

Efek Rangsangan Simpatis Pada Jantung

Efek Rangsangan Simpatis Pada Jantung

Sebaliknya, sistem saraf simpatik, yang mengontrol kerja jantung dalam situasi darurat atau saat olahraga, ketika ada kebutuhan untuk aliran darah yang lebih besar, mempercepat denyut jantung melalui efeknya pada jaringan pacu jantung. Efek utama dari rangsangan simpatis pada simpul SA adalah untuk meningkatkan laju depolarisasi, sehingga ambang dapat dicapai lebih cepat. Norepinefrin dilepaskan dari ujung saraf simpatis menurunkan permeabilitas K+ dengan mengakselerasi inaktivasi saluran K+. Dengan lebih sedikit ion potasium positif yang keluar, bagian dalam sel menjadi kurang negatif, menciptakan efek depolarisasi. Hal ini melayang lebih cepat dengan ambang di bawah pengaruh simpatis memungkinkan frekuensi potensial aksi yang lebih besar dan denyut jantung yang lebih cepat. 

Stimulasi simpatis dari simpul AV mengurangi keterlambatan simpul AV dengan meningkatkan kecepatan konduksi, mungkin dengan meningkatkan aliran masuk Ca2+ yang lambat.

Demikian pula, stimulasi simpatis mempercepat penyebaran potensial aksi sepanjang jalur konduksi khusus. 

Dalam sel kontraktil atrium dan ventrikel, yang keduanya memiliki banyak ujung saraf simpatis, stimulasi simpatis meningkatkan kekuatan kontraktil sehingga denyut jantung lebih kuat dan memeras keluar lebih banyak darah. Efek ini disebabkan oleh meningkatnya permeabilitas Ca2+ yang mempercepat perlambatan Ca2+ yang masuk dan mengintensifkan partisipasi Ca2+ dalam proses sambungan eksitasi-kontraksi. 

Efek keseluruhan dari rangsangan simpatis pada jantung, karena itu, adalah untuk meningkatkan efektivitas jantung sebagai pompa dengan meningkatkan denyut jantung, mengurangi perlambatan antara kontraksi atrium dan ventrikel, mengurangi waktu konduksi melintasi jantung, dan meningkatkan kekuatan kontraksi.

Efek Rangsangan Parasimpatis Terhadap Jantung

Efek Rangsangan Parasimpatis Terhadap Jantung 

Sistem saraf parasimpatis berpengaruh terhadap simpul SA untuk menurunkan denyut jantung. Acethylcholine dilepaskan pada peningkatan aktivitas parasimpatis yang meningkatkan permeabilitas simpul SA terhadap K+ dengan memperlambat penutupan saluran K+. Hasilnya, tingkat di mana potensial aksi spontan dimulai berkurang melalui efek dua kali lipat :

1. Peningkatan permeabilitas K+ menjadikan membran simpul SA hiperpolar karena lebih banyak ion kalium positif yang keluar dibandingkan keadaan normal, membuat keadaan di dalam menjadi lebih negatif. Karena potensial istirahat dimulai bahkan jauh dari ambang batas, diperlukan waktu lebih lama untuk mencapai ambang batas. 

2. Peningkatan permeabilitas K+ diinduksi oleh rangsang vagus dan menentang reduksi otomatis dalam permeabilitas K+ yang bertanggung jawab untuk memulai depolarisasi membran secara bertahap ke ambang batas. Efek yang berlawanan ini menurunkan tingkat depolarisasi spontan, memperpanjang waktu yang dibutuhkan untuk melintas ambang batas. Oleh karena itu, simpul SA mencapai ambang batas dan rangsangan terus berkurang, menurunkan denyut jantung.

Pengaruh parasimpatis simpul AV menurunkan eksitabilitas simpul, memperpanjang transmisi impuls ke ventrikel bahkan lebih panjang dibandingkan perlambatan simpul AV yang biasa. Efek ini disebabkan oleh meningkatnya permeabilitas K+, yang membuat membran menjadi hiperpolar, sehingga menghambat permulaan eksitasi simpul AV.

Stimulasi parasimpatis pada sel-sel kontraktil atrium mempersingkat potensial aksi, efek ini diyakini disebabkan oleh lambatnya arus masuk yang dibawa oleh Ca2+ yang menyebabkan fase plateu berkurang sebagai hasilnya kontraksi atrium diperlemah.

Sistem parasympatis mempunyai sedikit efek pada kontraksi vetrikel, karena sedikitnya inervasi pada ventrikel. 

Jadi jantung lebih "santai" di bawah pengaruh parasimpatis – denyut jantung berkurang dengan cepat, waktu antara kontraksi atrium dan ventrikel memanjang, dan kontraksi atrium diperlemah. Tindakan ini tepat mengingat bahwa sistem parasimpatis mengontrol kerja jantung dengan tenang, situasi rileks saat tubuh tidak menuntut peningkatan output jantung.

Susunan Saraf Otonom Dan Irama Jantung

Susunan Saraf Otonom Dan Irama Jantung

Sistem hantaran khusus mendapat pelayanan saraf otonom simpatis dan parasimpatis. Simpul sinoatrial dipersarafi oleh saraf parasimpatis melalui saraf vagus kanan, sedangkan saraf vagus kiri melayani simpul atrioventrikular. Kedua saraf parasimpatis tersebut tidak memelihara otot-otot ventrikel, kecuali hanya sedikit saja dan ini mungkin dapat diabaikan. Sedangkan saraf simpatis memelihara semuanya, baik atrium, ventrikel, simpul sinus dan simpul atrioventrikular. 

Kedua saraf otonom tersebut mengatur denyut jantung miogenik sehingga mempengaruhi “cardiac performance” seperti otomatisitas, konduktivitas, kontraktilitas, dan “rhythmicity” jantung. Simpul sinoatrial merupakan pusat tertinggi pacu jantung, dan dari sinilah munculnya “inherent rhythm” yang tidak pernah berhenti berdenyut, yang berjalan secara spontan dan impulsnya dihantarkan melalui SCS ke seluruh bagian jantung lainnya dan selanjutnya timbul irama jantung yang senada dengan irama simpul sinoatrial. 

Rangsangan saraf parasimpatis pada simpul sinus, cenderung memperlambat kecepatan pembentukan impuls pada pusat pacu jantung, hal ini terjadi karena ujung-ujung saraf parasimpatis mengeluarkan asetilkolin, yang pengaruhnya dapat menurunkan jumlah produksi impuls di simpul sinus dan menurunkan kepekaan “atrio-ventricular junction” terhadap impuls atau rangsang yang datang dari simpul sinus, sehingga terjadi kelambatan hantaran impuls ke otot ventrikel. Berkurangnya produksi impuls pada simpul sinus disebabkan oleh adanya penekanan pada “slope diastolic depolarization” dan cenderung meningkatkan stabilitas potensial membran istirahat, sehingga menjauhi “firing-levelnya”.

Rangsangan yang sangat kuat oleh parasimpatis akan menghentikan perubahan ritmik aktivitas potensial aksi pada pacu jantung dan terjadilah “blok” hantaran impuls ke “atrio-ventricular junction”. Bila keadaan ini terjadi, maka ventrikel tidak akan berkontraksi. Tetapi dengan adanya pacu jantung pada SCS di dalam ventrikel dan otot-otot jantung itu sendiri, maka terjadilah rangsangan pada ventrikel yag menyebabkan ventrikel dapat berkontraksi di luar kontrol simpul sinus. 

Dan ini merupakan salah satu mekanisme kompensasi untuk mempertahankan denyut jantung. Denyut ventrikel demikian disebut sebagai : ekstrasistole ventrikel dan pada rekaman elektrokardiogram tampak gelombang QRS tanpa didahului oleh gelombang P. 

Rangsangan simpatis pada simpul sinus akan memberikan pengaruh yang berlawanan dengan rangsangan parasimpatis, hal ini karena simpatis meningkatkan “slope diastolic depolarization” potensial aksi pusat pacu jantung di dalam simpul sinus, sehingga “slope diastolic depolarization” sangat mudah mencapai potensial ambang dan kemudian disusul oleh “overshoot”, demikian seterusnya akan terjadi berulang-ulang, sehingga tampak peningkatan produksi impuls. 

Di lain pihak karena rangsangan simpatis, juga akan terjadi peningkatan permeabilitas membran semua jaringan Sistem Hantaran Khusus dan termasuk otot-otot jantung terhadap kalium dan natrium, sehingga hantaran impuls dipercepat dan kekuatan kontraksi otot jantung juga meningkat.3

Simpul Sinus dan Pacu Jantung

Simpul Sinus dan Pacu Jantung

Urutan normal bagian fungsional jantung yang berdenyut merupakan kontraksi atrium yang disusul dengan kontraksi ventrikel dan akhirnya relaksasi jantung. Periode kontraksi dan relaksasi ini terjadi dalam satu siklus jantung. Terjadinya denyut jantung akibat suatu sistem hantaran impuls, sangat khusus yang dimulai dari pusat pacu jantung (“cardiac pacemaker”) yang tertinggi di dalam atrium dan disebut sebagai simpul sinoatrial atau simpul sinus.

Sistem hantaran (impuls) jantung atau “Specialized Conducting System” (SCS) mampu menghasilkan impuls dan menghantarkan ke seluruh bagian sel otot jantung sehingga dimulai depolarisasi bagian-bagian jantung dan disusul kontraksi jantung. Pada dasarnya sistem hantaran khusus terdiri dari sel khusus seperti sel pacu jantung(sel P), sel Purkinje, sel transisional (sel T) dan myocardium sel. Sel-sel tersebut berhubungan satu sama lain melalui membran plasma dan “intercalated disc”. Dan telah bayak diketahui bahwa simpul sinus memiliki tingkat otomatisitas yang tertinggi dibandingkan dengan bagian-bagian SCS lainnya, dan selalu memproduksi impuls yang baru, sehingga menyebabkan jantung selalu berdenyut dengan irama yang ritmik. 

Di dalam Sistem Hantaran Khusus, sel-sel khusus yang menghasilkan “rapid inherent rhythm” disebut sebagai sel pacu jantung dan pada keadaan normal dominan di bagian simpul sinus. Tetapi pada keadaan tertentu, dengan simpul sinus tidak lagi memproduksi impuls, maka bagian lain SCS seperti simpul atrio-vetrikular, akan menggantikannya. Dengan ditemukannya simpul sinus oleh Keith dan Flack dan diperjelas fungsinya oleh penemuan Wybow dan Lewis, maka simpul sinus telah dipertahankan sebagai pacu jantung dengan “the first highest inherent rhythm” dan ini berarti bahwa simpul sinus mendominasi pengaturan irama jantung. Dengan demikian maka irama kontraksi otot-otot jantung dikendalikan oleh adanya alur-alur impuls yang diproduksi oleh simpuls sinus secara ritmik dan kemudian impuls dihantarkan ke otot-otot jantung melalui SCS. 

Sel myocardium, karena mengandung sel-sel khusus tersebut, mungkin memiliki sifat-sifat yang paling khas yaitu otomatisitas, “rhythmicity”, konduktivitas dan kontraktilitas. Otomatisitas jantung merupakan kemampuan sel myocardium untuk menghasilkan impuls mandiri secara ritmik dan mampu mempengaruhi perubahan-perubahan denyut jantung (aksi kronotropik); konduktivitas jantung menempuh kemampuan sel myocardium untuk cepat menghantarkan impuls cepat, sedangkan kontraktilitas jantung menempuh kemampuan myocardium untuk berkontraksi sesuai dengan hukum kekuatan kontraksi otot dan bersifat generatif. 

Simpul sinoatrial yang terletak di atrium kanan dan di bawah epicardium dari sulcus terminalis memiliki morfologi berbentuk “cresentic structure” dan terbagi dalam bagian kepala, batang tubuh dan ekor. Panjangnya lima belas milimeter dan lebarnya lima milimeter (dari vena cava superior ke bagian tepi atrium) dan tebalnya dua milimeter yang diukur dari epicardium ke permukaan endocardium. Simpul sinus mendapatkan aliran darah dari arteri sinoatrial, yang merupakan cabang arteri circumflexa sinister sebanyak empat puluh lima persen dan arteri coronaria dexter sebanyak lima puluh lima persen. Impuls yang diproduksi di bagian simpul sinus akan disebarkan ke seluruh bagian jantung melalui SCS, yang diantara simpul sinus dengan simpul atrioventrikular terdapat “preferential internodal pathways” yang terdiri dari (1) cabang anterior (berkas cabang descendens Bachmann), (2) cabang berkas Wenkebach atau “midle internodal pathways”, dan (3) jaras Rhorl atau cabang posterior, sedangkan dari sinus terdapat cabang “by-pass” yang merupakan saluran yang berhubungan langsung dengan bagian distal simpul atrioventrikular.

Sistem Hantaran Jantung

Sistem Hantaran Jantung

Dengan sistem hantaran jantung, maka irama denyut jantung dapat dikendalikan agar tetap dalam batas-batas normal. Sistem hantaran jantung diawali pada simpul sinoatrial atau simpul sinus yang terdapat di bagian atrium kanan, di dekat muara vena cava superior. 

Simpul sinus normal merupakan “primary cardiac pacemaker” tetapi dalam kondisi tertentu maka pacu jantung (“cardiac pacemaker”) yang terdapat di dalam simpul atrioventrikular atau di sepanjang sistem hantaran jantung dapat tetap berdenyut.

Sistem hantaran jantung tersebut terdiri dari simpul sinus, preferential internodal pathways, simpul atrioventrikular, berkas His dan sistem Purkinje yang dapat dipelajari pada gambar berikut ini.

Komponen Jaringan Saraf dan Tipe Jaringan Saraf

Komponen Jaringan Saraf, Tipe Jaringan Saraf

Ada beberapa tipe jaringan saraf, tetapi hampir semuanya memiliki komponen–komponen yang sama. Seperti halnya otak manusia, jaringan saraf juga terdiri dari beberapa neuron, dan ada hubungan antara neuron–neuron tersebut. Neuron–neuron tersebut akan mentransformasikan informasi yang diterima melalui sambungan keluarnya menuju ke neuron–neuron yang lain. Pada jaringan saraf, hubungan ini dikenal dengan nama bobot. Informasi tersebut disimpan pada nilai tertentu pada bobot tersebut. Pada gambar 1.3 menunjukkan struktur neuron pada jaringan saraf.

Jika kita lihat, neuron buatan ini sebenarnya mirip dengan sel neuron biologis. Neuron-neuron buatan tersebut mempunyai cara kerja yang sama pula dengan neuron - neuron biologis. Informasi (disebut: input) akan dikirim neuron dengan bobot kedatangan tertentu. Input ini akan diproses suatu fungsi perambatan yang akan menjumlahkan nilai–nilai semua bobot yang datang. Hasil penjumlahan ini kemudian akan dibandingkan dengan suatu nilai ambang (threshold) tertentu melalui fungsi aktivasi setiap neuron. Apabila input tersebut melewati suatu nilai ambang tertentu, maka neuron tersebut akan diaktifkan, tetapi kalau tidak, neuron tersebut tidak akan diaktifkan. Apabila neuron tersebut diaktifkan, maka neuron tersebut akan mengirimkan output melalui bobot–bobot outputnya ke semua neuron yang berhubungan dengannya.

Pada jaringan saraf, neuron–neuron akan dikumpulkan dalam lapisan–lapisan (layer) yang disebut dengan lapisan neuron (neuron layers). Biasanya neuron–neuron pada satu lapisan akan dihubungkan dengan lapisan–lapisan sebelum dan sesudahnya (kecuali lapisan input dan lapisan output). Informasi yang diberikan pada jaringan saraf akan dirambatkan dari lapisan ke lapisan, mulai dari lapisan input sampai ke lapisan output melalui lapisan yang lainnya, yang sering dikenal dengan nama lapisan tersembunyi (hidden layer). Tergantung pada algoritma pembelajarannya, bisa jadi informasi tersebut akan dirambatkan secara mundur pada jaringan. Beberapa jaringan saraf ada juga yang tidak memiliki lapisan tersembunyi, dan ada juga jaringan saraf dimana neuron–neuronnya disusun dalam bentuk matriks.

Sistem Saraf. Powered by Blogger.