Unit Motorik Oleh karena setiap akson neuron motor spinal, yang mempersarafi otot rangka, bercabang-cabang untuk mempersarafi kelompok-kelompok serat otot



Yüklə 22.37 Kb.
tarix12.05.2017
ölçüsü22.37 Kb.
Unit Motorik

Oleh karena setiap akson neuron motor spinal, yang mempersarafi otot rangka, bercabang-cabang untuk mempersarafi kelompok-kelompok serat otot, jumlah terkecil otot yang dapat berkontraksi sebagai respons terhadap perangsangan oleh satu motor neuron bukan satu serat otot melainkan seluruh serat otot yang dipersarafi oleh satu neuron tersebut. Setiap neuron motorik tunggal dan serat-serat otot yang dipersarafinya membentuk satu unit motorik. Jumlah serat otot pada satu unit motorik bervariasi. Pada otot seperti pada tangan dan penggerak bola mata – yaitu otot-otot yang berkaitan dengan gerakan yang halus, bertahap dan tepat – terdapat tiga sampai enam serat otot per unit motorik. Sebaliknya, dilaporkan adanya 120-165 serat per unit motorik pada otot tungkai kucing. Beberapa otot besar di punggung manusia mungkin mengandung serat lebih banyak lagi.


Kekuatan Otot Rangka

Otot rangka manusia dapat menahan 3-4 Kg tegangan per cm2 potongan melintang. Nilai itu kira-kira sama dengan yang diperoleh pada berbagai hewan percobaan dan tampaknya sama pada semua spesies mamalia. Oleh karena otot manusia banyak yang potongan melintangnya relatif besar, tegangan yang dihasilkannya dapat sangat besar. Otot gastroknemius, misalnya, tidak hanya menyangga berat seluruh tubuh pada saat memanjat, tetapi otot ini menahan gaya yang beberapa kali lebih besar dari berat badan saat kaki menyentuh tanah pada waktu berlari atau melompat. Contoh yang lebih mencolok adalah otot gluteus maksimus, yang dapat menghasilkan tegangan 1200 kg. Tegangan total yang dapat dihasilkan oleh seluruh otot tubuh laki-laki dewasa kurang lebih 22.000 kg (hampir 25 ton).


Penyakit Otot

Seperti telah diuraikan di atas, mutasi kode-kode genetik untuk berbagai komponen dari kompleks distrofinglikoprotein menyebabkan distrofi otot. Suatu sindroma yang ditandai oleh kelemahan otot progresif. Sebagian besar dari bentuk penyakit ini menimbulkan kecacatan berat dan berakhir fatal. Distrofia otot Duchenne terkait dengan kromosom X, terjadi pada kira-kira 1 tiap 3000 bayi laki-laki dan biasanya fatal pada usia 30 tahun. Penyakit ini disebabkan oleh mutasi gen distrofin yang berakibat ketiadaan distrofin di otot. Dalam bentuk yang lebih ringan, penyakit distrofi otot Becker, distrofin ditemukan di otot, tetapi telah berubah bentuk atau berkurang jumlahnya. Bermacam bentuk distrofi otot lengan lingkar bahu dengan berbagai jenisnya disebabkan oleh mutasi kode genetik yang bertanggung jawab untuk pembentukan bermacam sarkoglikan.




  1. Penghantaran di Sinaps dan di Taut Otot

Pada Bagian ini, mahasiswa akan diberi pengetahuan mengenai jenis-jenis sinaps, struktur dan fungsi pre dan postsinaps, perkembangan sinaps, kegiatan listrik di neuron postsinaps, potensial inibisi post sinaps, fungsi dendrit, inbisi dan fasilitasi disinaps, transmisi kimiawi kegiatan sinaptik, sistem neurotransmitter utama dan transmisi saraf otot.
Jenis-jenis Sinaps

Struktur anatomik sinaps di berbagai tempat pada sistem saraf mamalia, sangat beragam. Ujung-ujung serat presinaptik umumnya melebar membentuk tonjolan akhir (tonjolan sinatik). Ujung-ujung serat presinaptik itu biasanya berakhir pada dendrit dan kebanyakan berakhir pada spina dendritik, yaitu tonjolan-tonjolan kecil yang keluar dari dendrit. Di beberapa tempat, cabang-cabang akhir akson dari neuron presinaptik membentuk keranjang atau jala sekeliling soma sel presinaptik (”sel-sel keranjang” sebelum dan ganglion otonom). Di tempat-tempat lain, cabang-cabang akhir tersebut saling menjalin dengan dendrit sel postsinaptik (serat-serat climbing serebelum) atau berakhir langsung pada dendrit (dendrit apikal dari piramida kortikal) atau pada akson (akhiran akso-aksonal).


Struktur dan Fungsi Pre- & Postsinaps

Setiap ujung presinsptik di sinaps kimiawi dipisahkan dari struktur postsinaptik oleh celah sinaps, pada membran sel postsinaptik, terdapat sejumlah besar reseptor neurotransmiter dan biasanya juga penebalan postsinaptik. Berkelompoknya reseptor-reseptor itu dibantu oleh protein pengikat yang mempertahankan reseptor-reseptor dan saluran-saluran ion pada tempatnya.

Terminal presinaptik mengandung banyak mitokondria dan vesikel-vesikel yang terbungkus membran yang mengandung neurotransmiter. Ada tiga macam vesikel sinaptik: vesikel kecil, bening yang mengandung asetikolin, glisin, GABA, atau glutamat; vesikel kecil, padat, yang mengandung katekolamin; dan vesikel besar, padat, yang mengandung neuropeptida. Vesikel-vesikel dan protein-protein yang terkandung dalam dindingnya disintesis di aparatus Golgi badan sel saraf, dan kemudian-dengan mekanisme transport cepat aksoplasmik – berjalan sepanjang akson sampai ke ujungnya. Neuropeptida yang ada di dalam vesikel besar berinti padat, mestinya juga dihasilkan oleh ”mesin” pembuat protein di badan sel. Namun, vesikel kecil bening dan vesikel kecil berinti padat mengalami daur ulang di ujung akson, melepaskan transmiternya dengan cara eksositosis, restorasi vesikel dengan cara endositosis, kemudian masuk ke dan bergabung dengan endosema, dilepaskan kembali dari ujung endosema dlam bentuk vesikel bundar, dan kemudian diisi transmiter kembali, daur berulang lagi.


Perkembangan Sinaps

Suatu pertanyaan yang banyak menarik perhatian adalah bagaimana, selama perkembangan, neuron menemukan sasaran yang ”tepat” dan membentuk hubungan sinaps yang ”benar”. Akson-akson yang sedang tumbuh membentuk kerucut-kerucut pengembang di ujung-ujung akson yang kemudian bermigrasi melalui jaringan. Kerucut-kerucut ini dipandu perjalanannya oleh berbagai zat penarik dan penolak yang terdapat dijaringan. Ketiadaan, paling tidak beberapa, faktor itu akan menyebabkan kematian akson. Perincian proses perkembangannya tidak dibahas dalam buku ini. Namun, perlu diperhatikan bahwa terdapat keterlibatan protein-protein semiforin. Beberapa anggota keluarga besar protein ini ditangkap oleh domain-domain transmembran, dan beberapa di antaranya dapat menembus membran. Lebih dari 20 semiforin telah dapat teridentifikasi pada vertebrata. Beberapa diantara semiforin ini menolak kerucut-kerucut pengembang, dan yang lain menarik mereka. Akan tetapi, apakah suatu semiforin tertentu akan menarik atau menolak, bergantung pada konsentrasi ’pembawa pesan kedua (second messenger) dalam kerucut pengembang bila ia berada di daerah sekitar kerucut. Reseptor untuk semiforin dinamakan neurofilins.



Kegiatan Listrik di Neuron-neuron Postsinaptik

Penetrasi sel kornu anterior adalah suatu contoh baik teknik untuk yang digunakan untuk mempelajari kegiatan listrik postsinaptik. Penetrasi ini dilakukan dengan cara memasukan mikroelektroda melalui bagian depan medula spinalis. Penusukan membran sel ditandai dengan timbulnya beda potensial yang mantap sebesar 70 mV antara mikroelektroda dan elektroda di luar sel. Sel tersebut dapat dikenali sebagai suatu neuron motorik spinal dengan merangsang akar depan yang sesuai dan mengamati kegiatan listrik sel tersebut. Rangsang semacam itu memicu impuls antidromik yang dihantarkan ke badan sel dan berhenti disini. Oleh karena itu, adanya potensial aksi di sel setelah perangsangan antidromik menandakan bahwa sel yang telah ditembus adalah neuron motorik, dan bukan interneuron. Kegiatan di sebagian ujung presinaptik yang ’menembak’ neuron motorik spinal dapat dipicu dengan merangsang akar belakang.


Potensial Inhibisi Postsinaptik

EPSP dihasilkan oleh perangsangan beberapa jenis rangsang, tetapi perangsangan oleh beberapa rangsang lain menghasilkan hiperpolarisasi. Seperti EPSP, hiperpolarisasi mencapai puncaknya 1-1,5 mdet setelah perangsangan dan menurun secara eksponensial dengan suatu konstanta waktu (waktu untuk penurunan potensial sampai 1/e, atau 1/2,718 dari maksimum) sebesar sekitar 3 mdet. Selama berlangsungnya potensial hiperpolarisasi ini, kepekaan neuron terhadap rangsang lain, menurun, sehingga dinamakan potensial inhibisi postsinaptik (IPSP). Terjadi penjumlahan ruang IPSP, yang tampak dari bertambah besarnya respons saat kekuatan ragkaian rangsang inhibisi aferen meningkat. Juga terjadi penjumlahan waktu. Jenis inhibisi ini dinamakan inhibisi postsinaptik atau inhibisi langsung.


Fungsi Dendrit

Dendrit selama ini dipandang hanya sebagai tempat sumber arus atau tempat masuknya arus yang secara elektronik mengubah potensial membran segmen awal; yaitu bahwa dendrit hanya merupakan kepanjangan soma yang memperluas area yang tersedia untuk integrasi. Bila percabangan dendrit suatu neuron sangat banyak, dan terdapat tonjolan-tonjolan presinaptik multipel yang berakhir disitu, cukup luas kemungkinan adanya kegiatan inhibisi dan eksitasi. Aliran arus ke dan dari dendrit meningkat dan menurun.


Inhibisi dan Fasilitas Sinaps

Inhibisi di SSP dapat berupa inhibisi postsinaptik atau presinaptik. Inhibisi postsinaptik selama berlangsungnya IPSP dinamakan inhibisi langsung, karena bukan merupakan akibat dari lepas muatan yang terjadi sebelumnya di neuron postsinaptik. Berbagai bentuk inhibisi tidak langsung, yaitu inhibisi yang disebabkan oleh efek lepas muatan yang terjadi sebelumnya di neuron postsinaptik, juga terjadi. Misalnya, sel postsinaptik dapat bersifat refrakter terhadap perangsangan, karena baru saja mencetuskan potensial aksi dan sedang dalam masa refrakternya. Selama berlangsungnya hiperpolarisasi ikutan, sel juga kurang dapat dirangsang. Pada neuron spinal, terutama setelah cetusan potensial aksi berulang, amplitudo hiperpolarisasi ikutan ini dapat besar dan lama.


Transmisi Kimiawi Kegiatan Sinaptik

Implikasi

Kenyataan bahwa transmisi pada sebagian besar sinaps bersifat kimiawi, merupakan hal yang penting di bidang fisiologi dan farmakologi. Ujung-ujung saraf dinamakan transduser biologis yang mengubah energi listrik menjadi energi kimiawi. Secara umum, proses pengubahan energi ini meliputi proses sintesis zat-zat transmiter, penyimpanannya di vesikel-vesikel sinaptik dan pelepasannya oleh impuls saraf, ke dalam celah sinaptik. Transmiter yang dilepaskan ini kemudian bekerja pada reseptor yang sesuai di membran sel postsinaptik dan dengan cepat disingkirkan dari celah sinaptik melalui proses difusi, metabolisme, dan pada beberapa keadaan, dikembalikan ke neuron presinaptik. Seluruh proses ini, dan proses-proses pasca reseptor di neuron postsinaptik, dikendalikan oleh berbagai faktor fisiologik dan setidaknya secara teori dapat dipengaruhi obat-obatan. Karena itu para ahli farmakologi seyogyanya dapat membuat obat-obatan yang tidak hanya dapat mengatur kegiatan motorik sematik maupun viseral, tetapi juga mengatur emosi, perilaku, serta semua fungsi otak yang kompleks.


Sistem Neurotransmiter Utama

Fisiologi sinaps merupakan bidang yang kompleks dan berkembang dengan cepat, yang tidak dapat dibahas dengan terperinci dalam buku ini. Meskipun demikian, tidak ada salahnya untuk menyajikan informasi ringkas mengenai neurotransmiter-neurotransmiter utama dan reseptor-reseptornya.


Asetilkolin

Struktur asetilkolin yang relatif sederhana, yaitu ester asetil dari kolin. Terdapat sebagian besar dalam vesikel-vesikel kecil, bening dalam konsentrasi tinggi di tonjolan-tonjolan akhir neuron yang melepaskan asetilkolin (neuron kolinergik).



Sintesis Asetilkolin

Asetilkolin terbentuk melalui reaksi kolin dengan asetat. Kolin merupakan amina yang penting, yang juga merupakan prekursor dari fosfolipid fosfatidilkolin dan sfingomielin membran, dan prekursor dari faktor penggiat platelet fosfolipid dan sfingosilfosforilkolin penanda. Kolin secara aktif diambil ke dalam neuron kolinergik dengan menggunakan suatu transporter. Kolin juga dibentuk dalam neuron. Asetat diaktifkan melalui penggabungan gugus asetat dengan koenzim A reduksi. Reaksi antara asetat aktif (asetil-koenzim A, asetil-koA) dengan kolin, dikatalisis oleh enzim kolin asetiltransferase. Enzim ini ditemukan pada konsentrasi tinggi di sitoplasma ujung-ujung saraf kolinergik. Asetilkolin kemudian diambil ke dalam vesikel sinaptik oleh transporter vesikuler, VAChT.


Kolinesterase

Asetilkolin harus segera dihilangkan dari sinaps untuk dapat terjadinya repolarisasi. Pembersihan berlangsung melalui hidrolisis asetilkolin menjadi kolin dan asetat, reaksi yang dikatalisis oleh enzim asetilkolinesterase. Enzim ini juga dinamakan kolinestrase sejati atau spesifik.




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2019
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə