Mekanisme Kerja Sinaps

STRUKTUR SINAPSIS

Pada setiap neuron, terminal aksonnya membengkak membentuk suatu tonjolan kecil yang disebut tombol sinapsis. Permukaan membran tombol sinapsis ini dinamakan membran prasinapsis yang menghantarkan impuls dari terminal sinapsis menuju dendrit atau badan sel berikutnya. Impuls tersebut akan diterima oleh permukaan membran dendrit atau badan sel yang dituju. Membran yang demikian dinamakan membran pascasinapsis. Di antara kedua membran ini dipisahkan oleh suatu celah yang disebut celah sinapsis.

Di dalam tombol sinapsis terdapat suatu zat kimia yang dapat menghantarkan impuls ke neuron berikutnya. Zat yang demikian dinamakan neurotransmiter. Saat menghantarkan implus, dalam sitoplasma neurotransmiter dibawa oleh banyak kantung dalam sitoplasma, yang disebut vesikula sinapsis. Ada berbagai macam jenis neurotransmiter, contohnya asetilkolin, dopamine, noradrenalin, dan serotonin. Asetilkolin berada pada seluruh sistem saraf; sementara noradrenalin berada pada sistem saraf simpatik; sementara dopamine dan serotonin terdapat pada otak. Asetilkolin dan noradrenalin merupakan salah dua neurotransmiter utama yang terdapat pada mammalia.

PENGHANTARAN IMPULS MELALUI SINAPS

Anda telah mengetahui bahwa rangsang yang diterima sel saraf dapat berasal dari dalam tubuh maupun luar tubuh. Rangsang yang merambat disebut impuls. Perhatikan Gambar 9.5. Impuls diterima oleh reseptor kemudian akan dihantarkan oleh dendrit menuju badan sel saraf. Saat impuls sampai pada akson, impuls akan diteruskan ke dendrit neuron lain. Jadi, ada berapa macamkah penghantaran impuls?

Dalam sel saraf terjadi proses penghantaran impuls secara konduksi. Apabila tidak ada rangsang maka sel saraf disebut dalam keadaan istirahat. Dalam keadaan ini saraf tidak menghantarkan impuls. Membran luar sel saraf bermuatan positif karena kelebihan kation atom Na+. Membran dalam sel saraf bermuatan negatif karena banyak ion K+ yang keluar akson.

Keadaan seperti ini disebut polarisasi. Terjadinya kondisi demikian karena peran pompa Na– K dan sifat membran akson yang lebih permeabel terhadap K+ dan kurang permeabel terhadap Na+. Na+ dipompa ke luar. K+ dipompa ke dalam karena sifat membran akson yang permeabel terhadap K, maka K + dapat keluar lagi.

Jika terjadi rangsang kuat, permeabilitas membran akan berubah. Akibatnya polarisasi membran juga berubah. Polarisasi mengalami pembalikan pada lokasi tertentu yang disebut depolarisasi. Selanjutnya proses pembalikan polarisasi diulang hingga menyebabkan rantai reaksi. Dengan demikian, impuls berjalan sepanjang akson. Setelah impuls berlalu, membran neuron memulihkan keadaannya seperti semula. Selama masa pemulihan ini, impuls tidak bisa melewati neuron tersebut. Waktu ini disebut waktu refraktori.

Proses penghantaran impuls yang kedua adalah penghantaran impuls antarsel saraf. Perhatikan gambar 9.6 berikut.

Titik - titik (celah) pertemuan antara neuron satu dengan neuron lain disebut sinapsis. Akson pada setiap neuron berakhir membentuk tonjolan kecil yang disebut tombol sinapsis. Permukaan tombol sinapsis disebut membran pre-sinapsis. Membran pre-sinapsis berfungsi meneruskan rangsang.

Membran pre-sinapsis akson neuron satu akan bertemu dengan dendrit neuron yang lain. Permukaan dendrit neuron itu disebut membran post-sinapsis. Fungsi membran post-sinapsis sebagai penerima rangsang. Di antara kedua membran tersebut terdapat suatu celah yang disebut celah sinapsis.

Bila impuls telah berada di ujung akson, ujung akson akan mengeluarkan neuro hormon yang disebut juga neurotransmiter. Zat ini bersifat memacu dan menghantarkan impuls ke ujung dendrit neuron yang lain. Ada beberapa neurotransmiter yang dikenal yaitu asetilkolin, serotonin, dan dopamin. Keduanya merupakan neurotransmiter yang terdapat di seluruh sistem saraf.

Jika impuls tiba di tombol membran pre-sinapsis, akan terjadi peningkatan permeabilitas membran pre-sinapsis terhadap ion Ca2+. Akibatnya ion Ca2+ masuk dan gelembung sinapsis melebur dengan membran pre-sinapsis sambil melepaskan neurotransmiternya ke celah sinapsis. Neurotransmiter ini membawa impuls ke membran post-sinapsis. Setelah menyampaikan impuls, selanjutnya neurotransmiter dihidrolisis oleh enzim yang dikeluarkan oleh membran post-sinapsis, misalnya asetilkolinesterase.

Jika neurotransmiternya dihidrolisis menjadi kolin dan asam etanoat, kedua senyawa hasil hidrolisis ini akan disimpan di gelembung sinapsis untuk dipergunakan lagi. Simaklah penghantaran impuls antarsel saraf pada Perhatikan Gambar 9.6 !.

Apabila tubuh Anda mendapatkan rangsang dari luar, dengan melakukan 2 macam proses penghantaran tersebut, impuls akan melalui jalur perjalanan sebagai berikut untuk menanggapinya.

Selain gerakan melalui jalur itu, ada juga gerakan yang melalui jalur perjalanan berbeda yang disebut gerak refleks. Berikut adalah penjelasan mengenai gerak refleks.

GERAK REFLEKS

Mungkin Anda pernah memeriksakan kesehatan Anda di rumah sakit. Salah satu hal yang dilakukan dokter adalah menyuruh duduk dengan posisi kaki dapat bergerak bebas di atas tanah, dokter juga menyuruh menutup mata. Tiba-tiba tanpa sepengetahuan Anda, dokter memukul lutut Anda menggunakan martil. Apa yang terjadi? Ya, tungkai kaki bawah Anda bergerak ke depan. Itu adalah salah satu contoh gerakan refleks.

Gerak refleks adalah gerakan spontan yang tidak melibatkan kerja otak. Gerak ini dilakukan tanpa kesadaran. Gerak ini berguna untuk mengatasi kejadian tiba-tiba misalnya menarik kaki dengan segera setelah menginjak puntung rokok yang masih menyala. Jalur perjalanan gerak refleks sebagai berikut.

Berdasarkan tempat konektornya, refleks dibedakan menjadi dua yaitu refleks spinalis dan refleks kranialis.

Refleks tulang belakang (refleks spinalis) yaitu jika konektor terdapat di sumsum tulang belakang. Contoh: gerakan menarik tangan saat menyentuh benda panas atau kaki terkena duri.

Refleks otak (refleks kranialis) yaitu jika konektornya terdapat di otak. Contoh: gerakan mata terpejam karena kilat.

KESIMPULAN MEKANISME KERJA SINAPSIS

Apabila impuls sampai pada tombol sinapsis, segera neuron mengirimkan neurotransmiter. Selanjutnya, neurotransmiter dibawa oleh vesikula sinapsis menuju membran prasinapsis.

Kedatangan impuls tersebut membuat permeabilitas membran prasinapsis terhadap ion Ca2+ meningkat (terjadi depolarisasi). Sehingga, ion Ca2+ masuk dan merangsang vesikula sinapsis untuk menyatu dengan membran prasinapsis.Bersama kejadian tersebut, neurotransmiter dilepaskan ke dalam celah sinapsis melalui eksositosis. Dari celah sinapsis, neurotransmiter ini berdifusi menuju membran pascasinapsis. Setelah impuls dikirim, membran pascasinapsis akan mengeluarkan enzim untuk menghidrolisis neurotransmiter. Enzim tersebut misalnya senzim asetilkolineterase yang menghidrolisis asetilkolin menjadi kolin dan asam etanoat. Oleh vesikula sinapsis, hasil hidrolisis (kolin dan asam etanoat) akan disimpan sehingga sewaktu-waktu bisa digunakan kembali.