neurofisiologi

NEUROFISIOLOGI

Detty IryaniBagian Fisiologi

Fakultas KedokteranUniversitas Andalas

SISTEM YANG MENGATUR FUNGSI TUBUH :•Sistem saraf•Sistem hormon

SISTEM SARAF :•Divisi sensoris•Divisi motoris

DIVISI SENSORIS

INFORMASI

RESEPTOR

SARAF SENSORIS

PUSAT SENSORIS

RESEPTORMenerima dan mengubah informasi

RESEPTOR SENSORIS1. Free nerve ending2. Merkel’s discs3. Tactile hair4. Pacinian corpuscle5. Meissner’s corpuscle6. Krause’s corpuscle7. Ruffini’s end organ8. Golgi tendon apparatus9. Muscle spindle

NEURON

SINAPS• Pengertian• Fungsi :

1.Memblok impuls2.Mengubah impuls tunggal jadi

berulang-ulang3.Mengintegrasikan impuls

• Jenis sinaps :1. Sinaps kimia (chemical sinaps)2. Sinaps listrik (electrical

sinaps)

• Neurotransmitter• Mekanisme pelepasan neurotransmitter

Depolarisasi membran presinaptik

Ion Ca masuk dalam terminal

Neurotransmitter dilepaskan ke dalam

celah sinaptik

Neuron post sinaptik mempunyai 2 komponen :1. Binding component2. Ionophore component

a. saluran ionb. second mesenger activator

Saluran ion :1. Saluran kation (Na, K)2. Saluran anion (Cl)

Transmitter :1. Transmitter eksitasi : membuka saluran

kationex.: asetilkholin, NE, Dopamin, Serotonin

2. Transmitter inhibisi : membuka saluran anionex.: GABA, Glisin

Sistem second mesenger :1. Membuka saluran ion melalui saluran membran sel post sinaptik2. Aktivasi cAMP atau cGMP3. Aktivasi enzim intraseluler4. Aktivasi transkripsi gen

Mekanisme eksitasi reseptor membran post sinaptik :1. Pembukaan saluran natrium2. Menekan konduksi melalui saluran khlorida atau kalium3. Berbagai perubahan metabolisme dalam sel

Mekanisme inhibisi reseptor membran post sinaptik :1. Pembukaan saluran khlorida2. Meningkatnya konduktans ion kalium melalui reseptor3. Aktivasi enzim reseptor

Peristiwa listrik selama :1. eksitasi neuron2. inhibisi neuron

Klasifikasi reseptor :1. Mekhano reseptor2. Thermo reseptor3. Nociseptor4. Reseptor elektromagnetik5. Khemoreseptor

Mekanisme potensial reseptor :1. Deformasi mekanik2. Aplikasi zat kimia terhadap membran3. Perubahan temperatur membran4. Melalui efek radiasi elektromagnetik

Adaptasi reseptorSifat khusus semua reseptor sensoris untuk beradaptasisebagian/seluruhnya terhadap stimulus konstan sesudahsuatu periode tertentu

1. Reseptor tonik- adaptasi lambat, dapat deteksi stimulus kontinyu- ex. : apparatus tendon golgi, muscle spindle, res.nyeri,

baroreseptor, khemoreseptor (carotid & aortic body), reseptor makula pada alat vestibuler

2. Reseptor fasik- adaptasi cepat- pacinian corpuscle

SENSASI TAKTIL• Raba, tekanan, getaran……… reseptor sama• Perbedaan :

1. Sensasi raba : reseptor taktil dalam kulit atau dalam jaringan dibawah kulit2. Sensasi tekanan : deformasi jaringan yang lebih dalam3. Sensasi getaran : sinyal sensoris berulang dan cepat pada

beberapa jenis reseptor untuk raba dan tekanan , khususnya yang adaptasi cepat

Reseptor taktil1. Free nerve ending2. Meissner’s corpuscle3. Mercle disc4. Hair end organ (organ akhir rambut)5. Ruffini’s end organ6. Paccinian corpuscle

TRANSMISI SENSASI TAKTIL1. Meissner corpuscle, Merkel disc, pacinian corpuscle dan Ruffini’s end organ …….Serat saraf tipe A (30-70 m/dt)

2. Free nerve ending …….Serat saraf bermielin tipe A (5-30 m/dt)

3. Sebagian free nerve ending ……..Serat saraf tipe C (1-2 m/dt)

POSITION SENSE=PROPRIOCEPTIVE SENSE1. Statik2. Kinestetik=dynamic proprioceptive

Reseptor :1. Ruffini’s organ2. Reseptor tendon golgi3. Pacinian corpuscle

Transmisi sinyal kinestetik….saraf sensoris tipe A

JALUR SENSORIK :1. Sistem Kolumna dorsalis/lemniskus medial

- Radix dorsalis ascenden menyeberang pada LM- Serabut saraf bermielin tebal, kecepatan konduksi 35-70 m/dt- Transmisikan informasi sensoris yang cepat

2. Sistem Anterolateral- radix dorsalis menyeberang ke kontralateral ascenden- Serabut kecil, ada yang tidak bermielin, kec.konduksi 1-15

m/dt- Transmisikan informasi sensoris kurang cepat

SISTEM KOLUMNA DORSALIS

SISTEM ANTEROLATERAL

SISTEM KOLUMNA DORSALIS 1. Sensasi raba dengan tingkat lokalisasi rangsang yang tinggi2. Sensasi raba dengan intensitas gradasi halus3. Sensasi fasik seperti getaran4. Sensasi gerakan pada kulit5. Sensasi kinestetik6. Sensasi tekanan dengan intensitas derajat halus

SISTEM ANTEROLATERAL1. Nyeri2. Termal3. Sensasi raba dan tekanan kasar4. Sensasi gatal dan geli5. Sensasi seksual

KORTEX SOMATOSENSORIK- Daerah somatosensoris I (girus postsentralis kortex cerebri)- Daerah somatosensoris II (posterior inferior ujung bawah

girus post sentralis)- Proyeksi tubuh dalam daerah somatosensorik I- Diferensiasi modalitas dalam daerah somato sensoris I

LESI PADA DAERAH SOMATO SENSORIS I1. Tidak dapat melokalisir berbagai sensasi yang berasal dari berbagai

bagian tubuh2. Tidak dapat menilai secara kritis tingkat tekanan pada tubuh3. Tidak dapat menilai dengan tepat berat benda4. Tidak dapat menilai bentuk benda (astereognosis)5. Tidak dapat menilai tekstur benda6. Tidak dapat menilai gradasi halus suhu7. Tidak dapat mengenali orientasi dari berbagai bagian tubuh

DAERAH ASOSIASI SOMATIK- Daerah Broadmann V dan VII- Efek lesi pada daerah asosiasi somatik : amorfosintesis

- Tidak dapat mengenali benda atau bentuk yang komplex- Kehilangan sensasi mengenai tubuh sendiri

ASPEK KHUSUS FUNGSI SENSORIK- Fungsi thalamus- Dermatom :

bidang segmental persarafan spinalterdapat overlapping dari segmen ke segmenguna : menentukan segmen medula spinalis yang rusak

DERMATOM

NYERI

- Gejala yang sering ditemukan- Tujuan nyeri : Mekanisme protektif tubuh

RESEPTOR NYERI : Free nerve ending-Banyak terdapat pada kulit, periosteum, dinding arteri

permukaan sendi, falx dan tentorium cerebri-Jaringan yang lebih dalam tidak banyak terdapat FNE

Ada 3 jenis reseptor nyeri berdasarkan jenis stimulus :1. Mechanical2. Thermal3. Chemical

Zat kimia yang menimbulkan nyeri :Bradikinin, serotonin, histamin, potassium ionacids, acethylcholin, proteolytic enzymes

Zat yang meningkatkan sensitivitas reseptor nyeri :Prostaglandin dan substance P

SIFAT RESEPTOR NYERI :1. Tidak beradaptasi2. Hyperalgesia

Intensitas nyeri sebanding dengan kecepatan kerusakan jaringanIntensitas nyeri juga berkorelasi dengan peningkatan konsentrasi ion K Dan Enzim proteolitik

KERUSAKAN JARINGAN SEBAGAI PENYEBAB NYERI :1. Zat kimia2. Iskemia jaringan……peningkatan asam laktat3. Spasme otot…….

- stimulus terhadap mechanosensitive pain receptor- kompresi pembuluh darah…..iskemia

JENIS NYERI :1. Nyeri cepat

- ditimbulkan oleh rangsangan mekanik atau termal- ditransmisikan oleh serat saraf tipe A (Kec. 6-30 m/dt)- dibawa oleh traktus neospinothalamic- neurotransmitter : glutamat

2. Nyeri lambat- ditimbulkan oleh rangsangan mekanik, termal dan kimia- ditransmisikan oleh serat saraf tipe C (kec. 0,5-2 m/dt)- dibawa oleh traktus paleospinothalamic- Neurotransmitter : Substance P

SISTEM ANALGESIA-Reaksi terhadap nyeri………derajat yang berbeda-Tergantung pada kemampuan otak untuk mensuppresi rasa nyeri melalui sistem analgesia

Neurotransmitter yang terlibat dalam sistem analgesia :…….enkhephalin dan serotonin

Sistem opiat otak :1. Beta endorphin……hipothalamus dan hipofise2. Met-enkhephalin….batang otak dan MS3. Leu-enkhephalin….batang otak dan MS4. Dynorphin……….hipothalamus dan hipofise

Mekanisme kerja : presinaptic inhibition dan postsinaptic inhibition

REFERRED PAIN-Pengertian-Mekanisme

VISCERAL PAIN- Penyebab true visceral pain :

1. iskemia2. stimulus kimia3. spasme hollow viscus4. overdistensi hollow viscus

Viscera yang insensitif :parenkim hati dan parenkim paru

SENSASI THERMAL

Reseptor termal :1. Reseptor panas 2. Reseptor dingin3. Reseptor nyeri

-dingin…. transmisi oleh saraf tipe C (kec.0,4-2 m/dt)-panas…..transmisi oleh saraf tipe A dan C

Perangsangan reseptor termal< 10 C res.nyeri

10-15 C res.nyeri dan res.dingin

15-30 C res.dingin

30-43 C res.panas dan res.dingin

30-50 C res.panas

43-50 C res.panas dan nyeri

REFLEX

Arcus reflex atau lengkung reflex :

1. Reseptor

2. Saraf afferen atau saraf sensoris

3. Pusat reflex

4. Saraf efferen atau saraf motorik

5. Effektor

Reflex :1. Monosinaptik2. Polisinaptik

Reseptor sensoris otot1. Muscle spindle

- panjang otot- kecepatan perubahan panjang otot

2. Alat tendon golgi- ketegangan otot- kecepatan perubahan ketegangan otot

Aplikasi klinis regangcontoh :

1. Reflex patella2. Reflex biseps3. Reflex triceps4. Reflex achiles

Tujuan :1. Menilai derajat fasilitasi

-Jika fasilitasi meningkat…..sentakan kuat-Jika fasilitasi menurun…….sentakan lemah

2. Menentukan spastisitas otot-spastic-flaccid

3. Tonus otot :- hipotonus- hipertonus

4. Klonus :-Peningkatan impuls gamma efferent-Sentakan otot berosilasi-Contoh :

REFLEX FLEXOR= Reflex nociceptif= Reflex penarikan diri (withdrawn reflex)

-Stimulus : rangsangan nyeri-Mekanisme neuronal :

1. Sirkuit divergen2. Sirkuit inhibisi timbal balik3. After discharge

REFLEX EKSTENSOR MENYILANG- 0,2-0,5 detik sesudah timbul reflex flexor-Terjadi ekstensi pada ekstremitas yang berlawanan-Mekanisme neuronal : sinyal sensoris menyeberang ke kontralateral

REFLEX PATOLOGIS• Pengaruh pusat yang lebih tinggi terhadap neuron motoris anterior hilang• Reflex Babinsky : penggoresan telapak kaki timbul reaksi ekstensi

ibu jari kaki dan pengembangan jari-jari lain• Normal terjadi pada bayi• Reflex patologis lain (jika +, reaksi sama dengan reflex Babinsky)

1. Reflex Chaddock2. Reflex Gordon3. Reflex Oppenheim4. Reflex Schaeffer

SISTEM SARAF MOTORIK

KORTEKS MOTORIK

Lokasi :anterior sulkus sentralis (1/3 bagian posterior lobus frontalis)

Korteks motorik terbagi atas 3 area : Korteks motorik primer Area premotorik Area motorik suplementer

Korteks motorik primer

Lokasi : Area 4 Brodmann Susunan topografis berbagai area tubuh pada

korteks motorik primer

TRAKTUS KORTIKOSPINAL

Semua gerakan volunter melibatkan aktivitas dalam korteks serebri

Sinyal dari korteks motorik ditransmisikan secara langsung dari korteks motorik ke medula spinalis melalui traktus kortikospinal

Secara tidak langsung melibatkan ganglia basalis, serebelum dan nuklei batang otak melalui traktus extrapiramidalis

Traktus kortikospinal disebut juga traktus piramidalis

Traktus kortikospinal : 30% dari korteks motorik primer 30% dari area premotorik dan area motorik

suplementer 40% dari area somatosensorik

Perjalanan traktus kortikospinal (gambar)

Traktus piramidalis

Peran batang otak

Batang otak terdiri dari : medula oblongata, pons dan mesencephalon

Fungsi batang otak : Mengatur pernafasan Mengatur sistim kardiovaskuler Mengatur fungsi sistim gastrointestinal Mengatur gerakan tubuh yang streotype Mengatur keseimbangan Mengatur gerak bola mata

Sebagai tempat simpangan sinyal

Serebelum

Area tenang, tidak ada aktivitas dengan perangsangan listrik

Serebelum penting : karena membantu mengurutkan aktivitas motorik, memonitor dan memperbaiki penyesuaian aktivitas motorik tubuh sehingga dapat menyesuaikan diri terhadap sinyal yang dikeluarkan korteks motorik

Kelainan akibat kerusakan pada serebelum

Dismetria dan ataksia Post pointing Disdiadokokinesia Disartria Tremor intensi Nistagmus serebelar Hipotonia

Ganglia basalis

Terdiri dari : nukleus kaudatus, putamen, globus palidus, substansia nigra dan nukleus subtalamikus

Fungsi utama : berkaitan dengan sistim kortikospinal untuk mengatur pola aktivitas motorik yang kompleks

Kelainan akibat kerusakan ganglia basalis

Abnormalitas lintasan putamen (lesi di globus palidus dan subtalamus) : Atetosis : gerakan menggeliat Hemibalismus : gerakan menghempas secara tiba-tiba di seluruh

anggota tubuh Korea : gerakan tersentak-sentak pada tangan, wajah

Kerusakan umum Penyakit parkinson (kekakuan pada otot, tremor involunter,

akinesia) Penyakit huntington (gangguan herediter, timbul pada usia 40-

50an, gerakan tersentak-sentak pada sendi, gerakan menyimpang, dementia berat

SISTEM SARAF OTONOM

Sistim saraf otonom adalah sistim saraf yang bekerja mengatur fungsi viseral tubuh

SSO terutama diaktifkan oleh pusat yang terletak di medula spinalis, batang otak dan hipotalamus

Terbagi atas 2 subdivisi utama : Sistim saraf simpatis Sistim saraf parasimpatis

Sistim saraf simpatis

Berasal dari segmen torakolumbal Saraf simpatis terdiri dari neuron preganglionik

dan neuron postganglionik

SYMPATHETIC NERVOUS SYSTEM

Sistim saraf parasimpatis

Berasal dari saraf kranial dan saraf spinal segmen sakral

Terdiri dari neuron preganglionik dan postganglionik parasimpatis

Neurotransmitter saraf simpatis dan parasimpatis

Semua neuron preganglionik simpatis dan parasimpatis bersifat kholinergik

Semua neuron postganglionik parasimpatis bersifat kholinergik

Semua neuron postganglionik simpatis bersifat adrenergik

Asetilkholin

Reseptor asetilkholin ada 2 yaitu : Reseptor muskarinik : terdapat pada semua sel

efektoryang dirangsang oleh neuron postganglionik parasimpatis

Reseptor nikotinik : terdapat pada sinaps antara neuron preganglionik dan postganglionik saraf simpatis dan parasimpatis

Adrenergik

Reseptor adrenergik ada 2 yaitu : Reseptor alfa Reseptor beta (beta 1 dan beta 2)

Norepinefrin dan epinefrin disekresikan oleh medula adrenal

NE terutama merangsang reseptor alfa E tertama merangsang reseptor beta

Reseptor adrenergik dan fungsinya

Reseptor alfa Reseptor beta

Vasokonstriksi Vasodilatasi (2)

Dilatasi iris Kardioakselerasi (1)

Relaksasi usus Peningkatan kekuatan miokard (1)

Kontraksi sfingter usus Relaksasi usus (2)

Kontraksi pilomotor Bronkhodilatasi (2)

Kontraksi sfingter kandung kemih

Relaksasi kandung kemih (2)

Kerja eksitasi dan inhibisi saraf simpatis dan parasimpatis

Perangsangan simpatis dapat menimbulkan eksitasi pada beberapa organ namun menimbulkan inhibisi pada beberapa organ, demikian juga dengan saraf parasimpatis