Materi untuk Fisiologi Sistem Saraf

2. Question 1

3. Where can we find the longest
cell?
A Nephron
B Ostrich Egg
C Neuron
D Caulerpa toxifolia

4. Where can we find the longest
cell?
A Nephron
B Ostrich Egg
C Neuron
D Caulerpa toxifolia

5. Sel saraf yang menghubungkan
antara leher jerapah (tulang
belakang) dan jari kakinya memiliki
panjang total 4.572 meter

6. Question 2

7. Which of the following animals
have most neurons not in their
brain?
A Cockroach
B Aurelia aurita
C Octopus
D Udang

8. Where can we find the longest
cell?
A Cockroach
B Aurelia aurita
C Octopus
D Udang

9. Ubur-ubur memiliki kurang
lebih 300 juta neuron, dan 2/3
nya terdapat pada ganglia
tentakelnya

10. Ciri-ciri Sel Saraf
Terpolarisasi
Memiliki muatan listrik yang tidak tersebar merata. Pada kondisi normal,
permukaan sel bermuatan negatif, sedangkan bagian dalam sel memiliki
muatan positif. Eksitasi menyebabkan badan sel terdepolarisasi
 Kompartmentalisasi
Memiliki bagian-bagian yang menjalankan fungsi khusus tertentu. Mis.
Badan sel untuk sintesis protein, dendrit untuk menghantarkan
rangsangan, dll.
 Dapat tereksitasi (diaktifkan dengan rangsangan tertentu)
 Dapat menghantarkan rangsangan secara cepat dalam jarak jauh

11. Struktur Sel Saraf

12. Struktur Sel Saraf

13. Struktur Sel Saraf (Neuron)
Merupakan hasil diferensiasi ektoderm. Memiliki struktur yang mirip dengan sel
epitel. Mengapa? 
Terdiri atas:
Badan Sel / soma  terutama berfungsi dalam sintesis protein dan
neurotransmitter
Pusat kegiatan metabolik sel, mengandung:
Nukleus, sebagai penyimpan DNA dan RNA untuk sintesis protein fungsional pada
sel.
Badan Nissl (RE kasar). Badan Nissl merupakan struktur kromatofilik (berwarna
ungu pada pewarnaan H&E). Berfungsi dalam sintesis protein
Mikrofibril, terdiri atas mikrotubulus (molekul aktin) sebagai jalur transport dalam
sel (sitoskeleton). Terdapat pada seluruh bagian sel, terutama pada dendrit dan
akson.
Mengapa? 

14. Struktur Sel Saraf (Neuron)
(lanj.)
Dendrit
Percabangan / terusan sitoplasma (pendek) yang menghantarkan impuls
ke badan sel. Merupakan perkembangan dari permukaan basolateral
pada sel ektoderm
Akson
Percabangan / terusan sitoplasma (panjang) yang menghantarkan impuls
dari badan sel menuju reseptor. Merupakan perkembangan dari
permukaan apikal pada sel ektoderm
Ujung saraf
Terdiri atas sinapsis antara sel-sel saraf maupun dengan efektor (mis.
otot)

15. Perbandingan antara Sel Saraf
dan Sel Epitel

16. Struktur Akson
Akson memiliki 2 tipe:
Memiliki selubung mielin
Bundelan akson diselubungi oleh neurolemma yang tebal (selubung
mielin), diselingi oleh celah-celah yang disebut nodus ranvier. Satu unit
antara nodus ranvier disebut Sel Schwann. Selubung mielin memiliki
lapisan tebal fosfolipid sehingga bersifat insulatif.
Tidak memiliki selubung mielin
Bundelan akson diselubungi oleh neurolemma yang tipis. Tidak memiliki
unit internoda (Sel Schwann).

20. Jenis-jenis Sel Saraf
Berdasarkan jumlah uluran:
Unipolar: satu uluran ke akson. Umumnya pada ganglion
sederhana.
Bipolar: memiliki dua juluran akson, badan sel di tengah.
Umumnya pada neuron reseptor pada retina, koklea, dan
olfaktori.
Multipolar: banyak dendrit dan satu akson. Umumnya pada
neuron motorik.
Piramidal : banyak dendrit yang tersebar. Umumnya dalam
otak, berperan sebagai interneuron. Juga membentuk
berkas His/ Purkinje pada nodus sinoatrial jantung.

21. Jenis-jenis Sel Saraf

22. Jenis-jenis Sel Saraf
Berdasarkan peranan:
Motorik: menghantarkan impuls ke efektor. Dendrit pendek,
akson panjang.
Sensorik: menghantarkan impuls dari reseptor. Akson
pendek, dendrit panjang. Bergerombol membentuk
ganglion.
Interneuron: menghubungkan neuron sensorik dan motorik.
Umumnya multipolar.

23. Happy Valentine!

24. Sel-sel penunjang

25. Sel-sel penunjang
Neuroglia / mikroglia : sel-sel yang bertugas untuk menjaga
keseimbangan ion ion yang diperlukan dalam proses
pembangkitan potensial aksi (impuls).
Astrosit: Sel yang bertugas untuk menjaga kesetimbangan
nutrien pada sel saraf, serta memberikan cadangan energi
bagi sel saraf, karena memiliki kemampuan glikogenesis
yang tinggi.
Oligodendrosit: Sel-sel yang bertugas dalam menjaga
kesetimbangan ion pada sel-sel Schwann dan menjaga
ketebalan selubung mielin.
Dalam banyak kasus, sel-sel penunjang dapat mengalami kelainan,
menjadi penyebab utama berkembangnya kanker otak.

26. Potensial membran disebabkan oleh perbedaan komposisi ionik dalam cairan intraseluler dan
ekstraseluler. Permeabilitas selektif membran plasma, yang merupakan rintangan di antara
kedua cairan tersebut, mempertahankan perbedaan ionik tersebut.
Cairan intraseluler dan cairan ekstraseluler mengandung berbagai jenis zat terlarut, yang
meliputi beragam zat yang bermuatan listrik (ion).
Potensial membran

27. Potensial membran
Potensial membran dipengaruhi oleh 2 faktor:
Konsentrasi ion sejenis dalam cairan intraseluler dan ekstraseluler
Permeabilitas ion pada membran
Potensial membran dapat dicari dengan persamaan Goldman (David E.
Goldman, University of Columbia):
Hasil:
Potensial istirahat: -70 mV
Potensial ambang : -55 mV
Potensial aksi : + 40 mV

28. Grafik Potensial Membran
terhadap Impuls Saraf

30. Pembangkitan Impuls pada
Saraf
Ketika reseptor saraf/ badan saraf mengalami rangsangan, maka pada
pangkal akson akan mulai timbul suatu impuls elektrik. Pembangkitan
impuls ini berlangsung dalam 5 tahapan:
1. Keadaan istirahat.
Saluran ion Na+ dan K+ tertutup. Di dalam sel terjadi penumpukan K+,
sehingga potensial bernilai negatif (-70mV)
2. Depolarisasi
Saluran ion Na+ diaktifkan, sehingga Na+ pada cairan ekstraseluler masuk
ke dalam sel. Potensial akan naik. Apabila potensial naik hingga melebihi
potensial ambang, maka terjadi potensial aksi. Potensial aksi akan
merambat ke dua arah.

31. Pembangkitan Impuls pada
Saraf
3. Repolarisasi
Saluran ion Na+ mengalami inaktivasi, sehingga tidak ada lagi Na+ yang
masuk ke dalam sel. Saluran ion K+ terbuka, menyebabkan adanya aliran K+
masuk ke dalam sel, sehingga potensial sel turun
4. Hiperpolarisasi
Akibat masuknya K+ ke dalam sel, maka potensial sel turun menjadi lebih
rendah dari potensial istirahat
5. Fase pemulihan
Pompa Na-K aktif bekerja untuk menukar 3 Na+ untuk masuk ke dalam sel
dan 2 K+ untuk keluar dari sel. Pada fase ini tidak ada potensial aksi baru
yang mungkin timbul.

32. Animasi Pembangkitan Potensial Aksi

33. Perambatan Impuls pada
Akson
Ada 2 tipe perambatan:
Perambatan aktif
Perambatan impuls listrik melalui pembangkitan potensial aksi,
menyebabkan kuat impuls tidak berubah sepanjang akson. Jangkauan
impuls jauh.
Perambatan pasif
Perambatan impuls listrik secara langsung melalui sitoplasma sel. Kuat
impuls semakin melemah sepanjang akson. Impuls listrik dapat bocor ke
segala arah, kecuali apabila akson diinsulasi oleh myelin.

34. Perambatan Impuls pada Akson
Bermielin
Perambatan impuls pada akson bermielin (disebut juga sebagai
perambatan saltatoris/loncat):
Potensial aksi hanya dapat dibangkitkan pada tiap nodus Ranvier (karena
saluran ion yang diperlukan hanya terdapat pada daerah tersebut). Terjadi
perambatan aktif.
Pada daerah berselubung mielin, impuls merambat melalui perambatan
pasif. Tidak ada impuls hilang karena insulasi dari lapisan tebal mielin.
Perambatan impuls berlangsung cepat, bisa mencapai 150m/s

35. Perambatan Impuls pada Akson
Tidak Bermielin
Potensial aksi terus menerus dibangkitkan pada tiap bagian akson, agar
kekuatan impuls tidak hilang akibat bocor ke jaringan sekitar.
Perambatan impuls berlangsung lambat, karena adanya kebocoran sinyal
impuls dan proses pembangkitan potensial aksi yang membutuhkan waktu.
Kecepatan perambatan berkisar 3-15m/s

36. Animasi Perambatan Impuls pada Akson

37. Sinapsis
Untuk memastikan agar impuls saraf hanya berjalan pada satu arah,
maka impuls tidak sepenuhnya berjalan melalui akson.
Antara ujung-ujung saraf terdapat celah (sinapsis) yang akan
menghantarkan impuls melalui sinyal kimiawi  neurotransmitter
Celah antara dua ujung saraf disebut celah sinapsis.
Sinyal dihantarkan dari sel saraf pra sinaptik  melewati celah
sinapsis  diteruskan menuju sel saraf pascasinaptik
Ada juga sinapsis yang menghantarkan secara langsung sinyal listrik 
perambatan rangsang berlangsung dua arah. * tidak dibahas

38. Sinapsis
Sinapsis digolongkan berdasarkan protein reseptor dan
neurotransmitter yang dihasilkannya.
Yang paling umum:
Sinapsis kolinergis  asetilkolin
Sinapsis epinergis  noradrenalin / norepinefrin
Sinapsis glutanergis  glutamate
Efek neurotransmitter ada 2:
◦ Merangsang / mengeksitasi
◦ Menghambat/menginhibisi

39. SINAPSIS KIMIAWI
Pada sinapsis kimiawi, depolarisasi akan
merangsang penyatuan vesikula sinaptik dengan
membran prasinaptik dan merangsang
pembebasan molekul neurotransmiter ke dalam
celah sinaptik.

42. Manfaat perambatan sinaptik
1. Memastikan bahwa sinyal hanya dirambatkan pada satu arah
(sinapsis kimiawi)
2. Memampukan koneksi pada banyak arah / menghubungkan satu
ujung saraf dengan banyak saraf lainnya . Mengapa? 
3. Memungkinkan adanya hubungan antara sistem hormonal dan
sistem saraf
Walaupun demikian, perambatan sinaptik kimiawi memperlambat
perambatan impuls.

43. Neurotransmitter
Jenis-jenis (ada banyak sekali!):
Asetilkolin
Paling banyak jumlahnya, berperan dalam neuron motorik, dan merangsang
pembentukan sinapsis baru. Bersifat meningkatkan rangsangan dengan cara
menurunkan potensial aksi pada sel penerima.
Noradrenalin
Merangsang kelenjar untuk melepaskan hormon/enzim
Serotonin
Mempercepat rangsangan, menimbulkan perasaan bahagia
Amfetamin
Bekerja secara sinergis dengan asetilkolin

44. Susunan Sistem Syaraf Pada Manusia
Gambar 1: Susunan Sistem Syaraf pada Manusia, terdiri atas 2 kelompok yaitu SSP dan SST
Otak
Sumsum
tulang
belakang
Syaraf Kranial
Syaraf Spinal
Sistem Syaraf
Pusat (SSP)
Sistem Syaraf Tepi
(SST)

45. Merupakan pusat koordinasi utama dalam sistem syaraf.
SSP terdiri atas dua bagian, yaitu Otak dan Sumsum tulang belakang
Sistem Syaraf Pusat (SSP)
Otak / Encephalon
• Otak manusia merupakan organ sistem
syaraf terpenting.
• Memiliki berat sekitar 1,35 – 1, 5 Kg, volume
kurang lebih sekitar 2000 cc
• Otak dilindungi oleh tulang tengkorak kepala
dan tulang tengkorak muka
• Disamping itu, suatu jaringan dibawah
tengkorak yang disebut selaput meninges
juga memberikan perlindungan ekstra bagi
keamanan otak dari gangguan.
Gambar 2 : Otak manusia

46. Anatomi Otak
◦ Terdiri dari 2 belahan, yaitu belahan kiri dan belahan kanan.
◦ Masing - masing belahan, terdiri atas 2 substansi pokok, yaitu substansi
kelabu (terdiri atas badan sel) dan substansi putih(tersiri atas akson dan denrit)
Substansi Kelabu
(Kumpulan badan sel, dendrit dan akson tak bermielin)
Substansi Putih
(Kumpulan akson bermielin)
Ventrikel
(rongga berisi
cairan serebrospinal)
Gambar 3 : Susunan anatomi otak yang disayat vertikal.

47. PERKEMBANGAN
EMBRIONIK OTAK
Wilayah anterior tali saraf dorsal
berkembang dan berdiferensiasi secara
ekstensif selama perkembangan
embrionik

48. Otak
Depan
Telencephalon
Otak
Tengah
Otak
Belakang
Diencephalon
Mesencephalon
Metencephalon
Myelencephalon
Cerebrum (Otak Besar)
Diencephalon (thalamus, hipothalamus, epithalamus)
Otak Tengah (merupakan bagan dari batang otak)
Pons (bagian dari batang otak) , cerebellum
Medulla oblongata (bagian dari batang otak)
Otak Tengah
Otak Belakang
Otak Depan
a. Embrio saat berumur
1 bulan
(b) Embrio saat berumur 5 minggu
(c) Otak manusia dewasa
Mesencephalon
Metencephalon
Myelencephalon
Syaraf Spinal
Diencephalon
Telencephalon
Cerebral
Diencephalon:
Hipothalamus
Thalamus
Kelenjar Pineal
(bagian dari epithalamus)
Batang Otak:
Otak Tengah
Pons
Medulla
oblongata
Cerebellum (Otak Kecil)
Syaraf Spinal

49. STRUKTUR DAN AREA FUNGSIONAL SEREBRUM
• Korteks serebral terbagi menjadi sisi kiri dan sisi kanan. Suatu serat pita tebal yang dikenal sebagai
korpus kalosum menghubungkan sisi kiri dan kanan.
• Masing-masing sisi mempunyai empat lobus yang terpisah, dan para peneliti telah mengidentifikasi
sejumlah daerah fungsional di dalam masing-masing lobus.

50. 1. Otak Depan
Terdiri atas otak besar (Cerebrum), talamus, hipotalamus, dan infundibulum.
Otak besar (Cerebrum) merupakan bagian otak yang paling besar.
Cerebrum terbagi menjadi 4 lobus yang masing-masing memiliki fungsi berbeda, yaitu :
lobus frontal, lobus parietal, lobus oksipital, dan lobus temporal
Lob.Frontal
Lob.Temporal Lob.Oksipital
Lob.Parietal
Frontal
association
area
Bicara
Bau
Mendengar
Auditory
association
area
Melihat
Visual
association
area
Somatosensory
association
area
Membaca
Bicara
Rasa
Gambar 4 : Pembagian lobus pada Otak Besar (Cerebrum)

51. 2. Otak Tengah
Terletak didepan otak kecil
Di dalam otak kecil terdapat kolikulus superior yang
merupakan pusat pergerakan mata.
Selain itu juga terdapat kolikulus inferior berfungsi
sebagai pusat pendengaran tertentu.
Rangsang
dari telinga
Rangsang
dari mata
Kolikulus superior
Kolikulus inferior
Gambar 5 : Bagian-bagian otak tengah
Otak Tengah
Otak
Depan

52. 3. Otak Belakang
Terdiri atas Otak kecil (Cerebellum), Medulla oblongata
dan pons.
Otak kecil (Cerebrum) berfungsi mengatur pergerakan
otot, keseimbangan kerja otot dan rangka, serta
mengatur sikap dan posisi tubuh.
Medulla oblongata berfungsi untuk gerak tak sadar
seperti bernafas, menelan, batuk, bersin dll. Juga
bertanggung jawab mengatur kecepatan pernafasan,
dan aktivitas jantung dan pembuluh darah.
Pons juga terlibat dalam proses-proses tubuh yang
terjadi pada medulla oblongata. Pons
Medulla
oblongata
Otak
kecil
Otak Belakang
Gambar 6 : Pembagian Otak Belakang
menjadi 3 bagian

53. Sumsum Tulang Belakang (Medulla Spinalis)
• Terdiri atas 2 lapis substansi, yaitu substansi
putih dibagian luar dan substansi kelabu di
dalam.
• Berfungsi membawa rangsangan dari seluruh
tubuh menuju otak dan membawa respon dari
otak ke efektor untuk menanggapi rangsang.
• Fungsi ini darat dilakukan karena medulla
spinalis membentuk percabangan ke seluruh
bagian tubuh, yang disebut sistem syaraf tepi.
Medulla
spinalis
Substansi
kelabu
Substansi
putih

54. Gerak Refleks

55. Susunan Sistem Syaraf Tepi (SST)

56. PERANAN UTAMA
KOMPONEN SIMPATIK
DAN PARASIMPATIK
SISTEM SARAF OTONOM
PADA
DIVISI MOTORIS DALAM
MENGATUR FUNGSI
TUBUH BAGIAN INTERNAL
Beberapa jalur simpatik meliputi suatu
sinapsis ganglia simpatik yang menonjol
dekat dengan sumsum tulang belakang.
Sementara ganglia lain kurang
menonjol, ganglia neuron parasimpatik
terletak di dekat atau di dalam organ
target.
Sebagian besar akson simpatik
membebaskan neurotransmiter
norepinefrin pada organ targetnya.
Neuron parasimpatik membebaskan
asetilkolin.

57. SISTEM LIMBIK
Bagian diensefalon (talamus dan hipotalamus) dan bagian dalam korteks serebral, yang meliputi amigdala
dan hippokampus, menyusun pusat fungsional emosi dan memori manusia.
Misal sinyal dari hidung memasuki otak melalui kuncup penciuman, yaitu bagian dari sistem limbik.