Physiology From cell to systems Referensi : 1. Ganong, W.F , Fisiologi kedokteran, Ed 17, 1998. 2. Guyton, A.C , Fisiologi manusia, Edisi revisi, 1990. 3. Mackenna, B.R, Illustrated physiology, Sixth edition, 1997. 4. Carola, R, Human anatomy & Physiology. Body system Physiology Physiology is the study of the functions of the body, or how the body works Level of organization in the body Chemical level : various atoms and molecules make up the body -Cellular level -Tissue level -Organ level -Body system level -Organis level Misal : Proses pada muskuloskeletal,pencernaan, sistem pernapasan, sistem kardiovaskular, sistem endokrin. Sistem yang mempunyai fungsi kusus: sistem saraf. sistem endokrin. Yang paling penting adalah sistem kardiovaskular. Dalam keadaan normal, semua sistem dalam tubuh manusia ikut terlibat, hanya saja kuantitasnya berbeda – beda. Sistem yang bekerja dalam keadaan apapun: - Sistem kardiovaskular. - Sistem pernapasan. - Sistem persarafan. - Sistem endokrin. Semua sel berada didalam lingkungan ( cairan ) extra cellulair. intra cellulair. Cairan : harus senantiasa tersedia dalam jumlah, konsentrasi, komposisi, suhu , P H yang konstan agar dapat berfungsi normal. Agar konstan dipertahankan oleh kerja sistim tubuh ( self regulation ) HOMEOSTASIS Body systems maintain homeostasis, adynamic steady state in the internal environment (Sherwood. L) keadaan yang konstan dari cairan ekstra selular yang dipertahankan oleh proses Fisiologis yang kompleks dan terpadu, agar sel dapat berfungsi dengan optimal . (Cannon W.B.) Skematik homeostasis Misal : apabila suhu cairan interstisial tidak konstan / tinggi, maka sistem didalam tubuh akan berusaha menormalkannya kekeadaan semula. seperti : pembuangan panas melalui urine dan keringat. Kalau hal ini tidak bisa dilakukan tubuh, maka tubuh dikatakan dalam keadaan sakit ( pathofisiologi ). Jika semuanya dalam keadaan normal, maka tubuh dikatakan berada dalam keadaan sehat ( fisiologis ). MEMBRAN S E L Disekitar membran sel dan didalam membran sel terdapat suatu perbedaan muatan (potensial), hal ini terjadi pada semua sel – sel. Catatan : potensial didalam sel lebih ( - ) dari pada diluar sel nilainya antara - 90 mV. Pada sel saraf -70 mv. Hal ini disebabkan : - sifat khas dari membran itu sendiri. - distribusi elektrolit / ion didalam dan diluar sel. Didalam sel lebih banyak ion K+. Diluar sel lebih banyak ion Natrium dan Chlor. Gbr. Sel Transpor aktif Natrium dan kalium dan pompa Natrium Kalium Dalam keadaan istirahat (normal) konsentrasi natrium diluar sel lebih besar dari pada didalam sel begitu pula dengan kalium lebih banyak didalam sel dari pada diluar sel jadi muatan diluar sel lebih (+) dari pada didalam sel. Sifat natrium cenderung berdifusi kedalam sel dan kalium keluar sel, kalau ini berlangsung lama maka sel akan bengkak. Dengan bantuan enzim ATPase, pompa natrium kalium aktif maka natrium dipompa kembali keluar sel dan kalium kedalam sel homeostasis. Transpor aktif dan pompa NaK Extra cell membran Intra cell Permeabilitas membran sel dan depolarisasi membran dan potensial membran Suatu stimulus pembukaan saluran ion Na diluar membran influx kedalam sel muatan didalam sel lebih positif dari diluar Akibatnya membran tidak permeabel lagi bagi ion Na, sebaliknya lebih permeabel terhadap K depolarisasi membran. Perbedaan muatan yang tiba-tiba ini disebut dengan potensialaksi membran. Potensial membran ini merambat keseluruh sel. Perbedaan muatan ini berlangsung singkat sekali (mSec) membran tidak permeabel lagi bagi Na perpindahan ion K kembali kedalam sel muatan diluar kembali (+) dari pada didalam sel repolarisasi. Keadaan ini berlaku juga bagi semua sel, kususnya sel saraf dan otot. . JARINGAN PEKA RANGSANG SEL SARAF DAN OTOT Persamaan sel otot dan syaraf : 1. mempunyai perbedaan potensial. 2. dapat dirangsang ( exitability ) sehingga terjadi perubahan potensial membran. 3. dapat menghantar rangsang keseluruh bagian sel (conductivity) Perbedaan sel otot dan syaraf : 1. sel otot akan berubah secara fisik ( kontraksi ). 2. sel syaraf respon ( aksi potensial ) akan melepaskan (release) neurotransmitter. SEL SYARAF ( NEURON ) Neuron Jaringan peka rangsang. Neuron terdiri dari : 100 miliar neuron. fungsi : integrasi dan penghantaran impuls syaraf. bentuk : badan dan inti sel. dendrit (Gr) dendron tree branche. segmen awal = axon Hillock. axon myelin (nodus of Ranvier). tidak bermyelin. cabang terminal. tombol terminal ( terminaux bouton ) terdapat granula tempat menyimpan zat transmitter sinaps yang akan disekresikan, hal ini bisa kita lihat pada gambar berikut. Secara Fisiologis - zona dendritik / reseptor tempat beberapa perubahan lokal diintegrasikan. - segmen awal ( motoric spinal nerve ) - nodus of Ranvier ( cencoryc nerve ) tempat beberapa perubahan lokal diintegrasikan - axon menghantarkan impuls ke ujung syaraf. - ujung syaraf ( terminal button ) tempat potensial aksi menye babkan pelepasan zat neuro transmitter. Neuron termasuk sel sekresi zona sekresi jauh dari soma ( body ). Sintesa zat sekresi ( protein ) retikulum endoplasma dan golgiaparatus di soma aliran eksoplasma tombol sinaps( terminal button ). Animasi Penjalaran impuls ( potensial aksi ) pada neuron SEL BERKOMUNIKASI SYNAPS Hubungan satu neuron dengan neuron berikutnya untuk mengatur penghantaran isarat melalui zat neurotransmitter. hubungan antra satu neuron dengan neuron lain, spt: - synaptic junction. - gap junction. - paracrine / autocrine. - endocrine. hubungan neuron dengan otot (neuromuscular junction) Hubungan yang lain presinaptic soma body dengan axon. postsinaptic soma body dengan dendrit Gbr, Synaps ( neuromuscular junction ) Axon terminale Sifat dan fungsi membran peka rangsang Potensial membran dapat berubah secara cepat oleh karena rangsang. Membran sel lapisan tipis dari lemak, terikat dengan protein yang menjelaskan batas masing – masing sel. Fungsi :1. menjaga lingkungan kimia yang tepat untuk proses metabolisme. 2. media transfer informasi dalam bentuk kimia atau elektrik. 3. bertanggung jawab bagi perbedaan dalam komposisi CIS/ CES Permeabilitas membran kemampuan membran ditembus oleh substansi tertentu seperti : air, nutrien (glukosa, As amino) dan ion ( Na, K, Cl) Gbr. Membran sel Extra cell Ion channel Intra cell ukuran. tingkat kelarutan lipid. muatan elektrik. bantuan protein transport. Protein transport channel ( saluran ) kontinyu terbuka. gate ( pintu ) voltage gate: sal : Na, K ligand gate : int & ekstr. regangan mekanis Carier ( pembawa ) : mengikat ion & molekul, merubah konfigurasi. menggrakkan molekul dari satu sisi membran sel ke sisi lainnya. difusi dipermudah : tidak perlu tenaga. Tergantung Hal ini dapat kita lihat pada animasi berikut stimulus Animasi I. transpor ion Natrium dari luar sel. Animasi , penjalaran depolarisasi pada axon. Potensial aksi Animasi, Kurve potensial aksi pada saraf. Ion – ion yang berperan pada peristiwa potensial aksi disaraf. Untuk jaringan peka rangsang Berlaku hukum gagal atau tuntas “ All or none laws “ " Potensial aksi tdk akan timbul bila rangsang diberikan dibawah ambang dan akan timbul dgn besar yg tetap bila besar rangsang sama atau diatas rangsang ambang ". Rangsang ambang ( treshold ) : besar rangsang terkecil yg dapat menimbulkan potensial aksi. Masa laten ( latent periode ) : masa sejak diberinya rangsang kontraksi pada otot dan local response pada saraf. Potensial aksi tunggal jika kita merangsang saraf kemungkinan sel- sel saraf beberapa puncak potensial aksi pada masing – masing saraf. Kecepatan hantaran rangsang dipengaruhi oleh beberapa faktor : 1. Diameter saraf diameter > kecepatan >. 2. Axon yang bermyelin dgn tdk bermyelin, yg bermyelin kecepatan hantaran besar saltatory conduction. Temperature jika temperatur meningkat hantaran meningkat, bila terlalu meningkat axon rusak. 3. Membran potensial perbedaan potensial yang terdapat pada jaringan syaraf dan otot pada saat istirahat ( tidak dalam keadaan terangsang ). Membran potensial disebabkan : 1.Perbedaan konsentrasi ion disekitar membran. 2.Sifat selektif permeabel dari membran. 3.Adanya suatu proses aktif yang menyebabkan dapat dipertahankannya perbedaan potensial. Syaraf merupakan konduktor pasif yang sangat buruk stimulus untuk menghasilkan impuls. PERISTIWA LISTRIK PADA SEL SYARAF Pada saat menghantar impuls, didalam syaraf terjadi perubahan potensial listrik. Hal ini terjadi disebabkan karena adanya suatu rangsang ( stimulus ). Jenis – jenis kekuatan rangsang terbagi atas : • Sub threshold ( sub liminal ). rangsang terkecil yg tidak dapat menimbulkan potensial aksi. • Threshold ( liminal ). rangsangan terkecil yang dapat menimbulkan potensial aksi. • Supra threshold ( supra liminal ). rangsang lebih besar dari threshold yg pasti menimbulkan potensial aksi. • Sub maksimal. rangsangan diatas threshold yg mulai menimbulkan kontraksi. • Rangsangan maksimal. rangsangan terkecil yg menimbulkan kontraksi maksimal. • Rangsangan supra maksimal rangsangan diatas maksimal tetapi kontraksi tidak berubah. Eksitasi ( Perangsangan ) Sel syaraf dan otot mempunyai ambang yang rendah terhadap perangsangan. Ada 4 ( empat ) jenis rangsang bermanfaat yang dapat menimbulkan respon aksi potensial ( saraf ) dan kontraksi ( otot ). 1. Rangsangan mekanis ( mechanical ). 2. Rangsangan kimia ( chemical ). 3. Rangsangan listrik ( electrical ). 4. Rangsangan panas ( thermal ). Proses terjadinya kontraksi Potensial aksi vesicle Mechanism of muscle contraction Istilah – istilah yang dijumpai didalam Biolistrik. Masa laten ( latent periode ) masa sejak dimulainya rangsangan sampai terjadinya respon ( local response ). Resting membrane potential potensial pada membran yg disebabkan perbedaan jumlah ion K+ dan Na+ yang masuk dan keluar dari dalam sel serta adanya anion protein didalam sel - 70 mV. Polarisasi sel bermuatan lebih negatif didalam dari pada diluar. Hypopolarisasi keadaan dimana selisih potensial didalam dan diluar membran lebih kecil dari RMP, contoh – 60 mV. Hyperpolarisasi keadaan dimana selisih potensial didalam dan diluar membran lebih besar dari RMP, contoh – 80 mV. Manifestasi pertama impuls yang datang adalah permulaan Depolarisasi membran, setelah depolarisasi permulaan mencapai 15 mV kecepatan depolarisasi meningkat potensial aksi. presinaptic motoric Syarat – syarat untuk timbulnya respons terhadap stimulus 1. Intensitas rangsang harus cukup ( Adequat ). 2. Harus berlangsung cukup lama. 3. Mencapai intensitas yang cukup dalam waktu singkat ( stimulus elektrik ) Ada 2 respon yang timbul terhadap rangsang pada saraf 1. Tanda lokal ( local response ) pemberian rangsang Subtreshold. 2. Potensial aksi ( action potential ) Ada 3 respon yang timbul terhadap rangsangan pada otot 1. Masa laten ( latent periode ) 2 Masa kontraksi. 3. Masa relaksasi. MASA REFRAKTER ►Dimana sel tidak dapat dirangsang lagi( membran kurang peka rangsang ) pada saat spike potensial. Absolute refractory periode stimulus yang tidak dapat menimbulkan respons membran tetap terdepolarisai( saraf ). Relative refractory periode dengan rangsang yang lebih besar dari treshold respons. Jenis – jenis kontraksi otot Kontraksi : sliding ( pemendekan ) serat- serat kontraktil ( aktin dan myosin ) Motor unit semua serabut otot yang dipersarafi oleh satu serabut saraf mototris ( Guyton ). Twitch ( kedutan otot ) potensialaksi tunggal menyebabkan kontraksi otot tunggal yang segera diikuti relaksasi. Treppe ( efek anak tangga ) Sumasi kontraksi otot penjumlahan kedutan otot untuk memeperkuat pergerakan otot rangsangan berulang – ulang yang diberikan sebelum masa relaksasi ( frekuensi rangsang ditingkatkan ) Clonus adanya masa relaksai yang tidak penuh antar perangsangan tetanus tidak sempurna. Klinis : epilepsi, kejang demam Tetanic pemberian rangsang berulang ulang yang cepat kontraksi berulang ulang tanpa adanya relaksasi. Klinis : infeksi klostridia tetani ( tetanus ) TREPPE ( Tangga ) rangsang maksimal dengan frekwensi dibawah tetani peningkatan tegangan otot pada setiap kontraksi tegangan otot tidak bertambah. Energi kontraksi ATP disintesis ulang dari ADP + fosfat, sebagian lagi berasal dari penguraian Glucosa CO2 dan H2O aerob F A T I Q U E ( Lelah ) Kontraksi otot yang berlangsung lama lelah serabut otot kekurangan ATP. Hambatan aliran darah yang menuju ke otot yang sedang berkontraksi lelah Oxigen berkurang ( proses awal ) Penumpukan Asam laktat juga menyebabkan lelah dan sakit pada otot yang sedang berkontraksi dan juga kekurangan zat nutrisi Contoh lain pada kasus forensik: menentukan waktu kematian ( post mortem ) Kurva gelombang tetanic Pemendekan serat – serat kontraktil ( Kontraksi ) Mekanisme terjadinya sliding aktin dan myosin Susunan syaraf M.Azhari Reference : 1. Ganong , W. F . Review of Medical Physiology nineteenth Ed. 1999. 2. Guyton , A. C . And Hall, J. E Textbook of Medical Physiology, ninth Ed. 1996. 3. Carola , R , Human anatomy & physiology. 4. B. R Mackenna. Illustrated physiology.S Susunan syaraf ►- susunan syaraf pusat. & ►- susunan syaraf perifer. Gbr . Susunan saraf PERKEMBANGAN EMBRIONAL DARI CNS Susunan syaraf pusat ► Otak ( Brain ). • Histologi dan anatomi – Mengandung lebih 100 Milyard sel-sel syaraf dan 1 triliun sel pendukung ( Glia ) white matter. – 2% dari berat badan ± 3 pound , menggunakan 30% energi – Terdiri dari : 2 hemispheres • Fungsi – Beberapa fungsi disebarkan keseluruh otak, lainnya lebih terlokalisir. – Hubungan antar sel-sel saraf membuat otak begitu khusus. – Mengatur aktivitas sensorik dan motorik, perilaku instinktif, proses belajar, organ viscera. ►Spinal Spinal cord, cord, panjang 4343-45 cm. berat : 3535-40 gr. Sumber : Robert Carola. Susunan syaraf perifer ▪ susunan syaraf somatik. menerima informasi dari syaraf perifer(afferent ) kesusunan syaraf pusat dan diproyeksikan ke otot rangka & organ . ▪ susunan syaraf otonom. - simpatis - para simpatis & enteric n. system.( Robert Carola ) Divisi - divisi dari susunan syaraf Susunan syaraf tepi Susunan syaraf pusat brain forebrain Telencephalon diencephalon Spinal cord midbrain hindbrain mesencephalon Autonomic nervus.s simpatis Metencephalon myelencephalon parasimpatis Somatic nervus . s Spinal Cord • Four regions – – – – Cervical Thoracal Lumbar Sacral • Spinal nerves – Dorsal root • Carries incoming sensory information – Ventral root • Carries information from CNS to target tissues Fungsi susunan syaraf perifer* 1. Sensory ( afferent ) membawa informasi ke susunan syaraf pusat dari reseptor. 2. Motoric (efferent ) membawa informasi dari susunan syaraf pusat ke otot rangka. 3. Syaraf kranial menghubungkan antara otak dgn sistim perifer. 4. Syaraf spinal menghubungkan spinal cord dgn sistim perifer. 5. Somatic menghubungkan kulit atau otot dgn susunan syaraf pusat. 6. Visceral menghubungkan organ dalam dgn susunan syaraf pusat. * Carola, R. Struktur dari otak (brain structures) Korteks serebral ( Neocortex ) Berasal dari bahasa latin " bark "( of a tree ) Tebalnya 2 – 6 mm. Terdiri dari 2 ( dua ) bahagian yaitu: hemisphere Kiri & kanan yang dihubungkan oleh: " Corpus callosum " •Dibagi dalam beberapa lobus : – Frontal • berbicara, gerakan otot, merencanakan, keputusan – Temporal • Proses pendengaran, bahasa, memori, emosi – Parietal • Proses sensori (body sensations) – Occipital • Proses penglihatan (vision) Anatomy susunan saraf pusat cerebellum Berasal dari bahasa latin "little brain". Lokasi : disamping brain stem. Processes sensory information . execution Coordinates movement – Sensory input • Peripheral somatic • Equilibrium/balance from ear – Motor input • Receives information from neurons in cerebral cortex Brain stem Terletak antara thalamus dan spinal cord. Brainstem terdiri dari : - medulla oblongata - pons - tectum - reticular formation - tegmentum Fungsi : pusat pernafasan denyut jantung tekanan darah bangun / tidur. arousal. Struktur di bawah otak (Subcortical) – Brainstem (batang otak) • termasuk medulla, pons, reticular formation • Sistim pernafasan , arousal, denyut jantung, dll. – Thalamus • Pusat sensasi primer. • Menyebarkan Sensori – Cerebellum • Belajar nonverbal & ingatan. – Limbic System • Amygdala – emosi dan tingkah laku. • Hypothalamus – awas waspada (alert),suhu tubuh,lapar, haus,Sex, dll. • Pituitary Gland – pelepasan hormon ² • Hippocampus – memori SPINAL CORD (MEDULA SPINALIS) Fungsi : • Jalur yg menghubungkan otak dan Sistem saraf tepi – Ascending : impuls sensori menuju otak – Descending : impuls motor ke synaps dgn motor neurons yg akan mempengaruhi effectors ( organ yang melaksanakan perintah syaraf efferent ). • Pusat Reflex – Respon cepat tanpa melalui otak – somatic reflexes (otot rangka dan kulit) • stretch reflex • deep tendon reflex • flexor reflex • crossed extensor reflex – visceral reflexes (kelenjar & otot polos) Letak : – Di dalam saluran tulang belakang (vertebral canal) – dimulai dari batang otak (medulla) hingga 1st or 2nd lumbar vertebra Segmen : 31 pairs of nerves : – cervical (8 pair) – thoracic (12 pair) – lumbar (5 pair) – sacral (5 pair) – coccygeal (1 pair) Autonomic Nervous System s.s.o Peran sistem saraf simpatetik dan parasimpatetik adalah saling berlawanan. Umumnya sisytem saraf simpatetik berpengaruh sebagai perangsang dan mempersiapkan tubuh untuk kerja. Sedangkan system parasimpatetik mengembalikan fungsi tubuh ke keadaan normal. sympathetic parasympathetic Pupil dilatasi Produksi air mata tak dipengaruhi Pupil konstriksi Produksi airmata dipengaruhi Frekuensi denyut jantung me Frekuensi denyut jantung me Bronkodilatasi Bronkokonstriksi Aktifitas lambung+pankreas me Aktifitas lambung+pankreas me Glikogen dirobah menjadi glukosa Glukosa dirobah menjadi glikogen Pelepasan adrenalin+noradrenalin me Pelepasan adrenalin+noradrenalin me Peristaltik me Peristaltik me Relaksasi Kandung Kemih Kontraksi Kandung Kemih Simpatetik • Thoracolumbar asal serabut saraf antara: (T1 – L1) Parasimpatetik Saraf parasimpatis N III, V, X medulla oblongata dan medulla spinalis. Tapi yang paling menonjol adalah nervus vagus ( N X ). Fungsi: mengatur kerja organ – organ visceral. Somatic Division Ach Skeletal Muscle Central Nervous System + Autonomic Division Ach NE +/- Ach +/- Parasympathetic Subdivision Or Glands Sympathetic Subdivision Ach SM, CM SM, CM Or Glands REFLEKS ( RE FLE X ) Definisi : Kegiatan syaraf terintergrasi / proses yg berlangsung pada lengkung refleks ( reflex arc ). Adalah suatu respon motorik yang terjadi tanpa disadari terhadap suatu rangsang sensorik. Lengkung refleks ( reflex arc ) terdiri dari : a. reseptor. b. neuron afferent sebagai lintasan afferent. c. pusat refleks ( sinaps didalam susunan syaraf pusat ) CNS d. neuron efferent sebagai lintasan efferent. e. hubungan syaraf – effector ( effector = otot, kelenjar eksokrin, dll). bagian – bagian dari lengkung refleks dapat dilihat pada Gbr.berikut Gbr. Lengkung refleks. Berdasarkan jumlah sinaps didalam pusat refleks , maka refleks dibagi atas : a. Refleks monosinaptik ( hanya 1 sinaps ), contoh: refleks regang ( stretch reflex ), contoh klinis spt : knee jerk, ankle jerk, jaw jerk, dll. b. Refleks polysinaptik ( dipusat refleks dijumpai lebih dari satu sinaps, contoh : refleks fleksi = withdrawal reflex, reflex – reflex visceral / autonom seperti refleks pupil , refleks salivasi,dll. 2. Refleks monosinaptik Contoh : refleks regang ( stretch reflex ) lengkung refleks ter diri dari : a. reseptor : muscle spindle didalam otot. peka pd regangan ( perobahan panjang ) peristiwa biolistrik pd ujung syaraf yg menginervasi reseptor adalah timbulnya potensial reseptor = potensial generator. b. lintasan afferent ( afferent pathway ) axon dari neuron afferent yg berada didalam dorsal root ganglion ( DRG ). Reflex regang dapat kita lihat pada gbr berikut. Reflex regang Potensial generator menimbulkan beberapa ( lebih dari satu ) potensial aksi ( impulses ) didalam axon / serabut syaraf. c. Pusat refleks di susunan syaraf pusat ( CNS ). Peristiwa biolistrik dipusat refleks berupa timbulnya potensial eksitasi postsinaps / potensial inhibisi post sinaptic ( excitatory post sinaptic potential / inhibitory post synaptic potential ) d. Lintasan efferent axon / serabut neuron , pada segmen inisial tjd potensial aksi ( impuls ) yg dikonduksikan sepanjang serabut menuju otot skelet. e. Hubungan syaraf dan otot skelet. pd lempeng ujung motorik (motor end plate potensial). f. Effector pd serabut otot timbul potensial aksi dan selanjutnya terjadi excitation contraction coupling. 3. Refleks polisinaps. Contoh: Refleks fleksi ( withdrawal reflex ) - menarik diri. - menjauhkan diri dari rangsang yg mencederakan Lengkung refleks terdiri dari : reseptor : ujung syaraf bebas ( free nerve ending) lintasan afferen ( afferent pathway ): serabut syaraf afferent gol. III ( A δ ), gol .IV / c pusat refleks CNS ( spinal cord / brain stem ). polisinaps ( sinaps pada segmen tempat masuk / segmen lebih tinggi / segmen lebih rendah ). Polisinaps. Banyak sinaps ( dengan neuron – neuron pd segmen masuk, segmen lebih tinggi dan segmen lebih rendah )dengan membentuk lingkaran reverberasi ( reverberation cir cuit ) aktivitas didalam lingkaran reverberasi akan menimbulkan etupan ikutan ( After discharge ). Lingkaran reverberasi dapat dilihat pd gambar berikut. Letupan ikutan akan menimbulkan respon yang berlama - lama Respons : fleksi ipsilateral dan ekstensikontralateral pd segmen masuk ( input segment ). Hal ini akan menimblkan pola respons pergerakan yang efektif untuk menjauhkan diri dari stimulus yang mencederakan dan disebut tanda lokal ( local sign ). Inisiasi impuls – impuls didalam organ – organ sensorik Informasi tentang lingkungan dalam dan luar mahluk mencapai susunan syaraf pusat ( central nervous system ) melalui berbagai reseptor sensorik ( sensory receptor ). Reseptor - reseptor ini merupakan " transducer " yang merubah berbagai bentuk energi didalam lingkungan menjadi potensial aksi di dalam neuron – neuron. Organ sensorik dan reseptor Reseptor merupakan bagian dari satu neuron atau sel khusus yang menimbulkan potensial aksi di dalam neuron – neuron. Reseptor sering berassosiasi dengan sel – sel nonneural yang Mengelilinginya membentuk organ sensorik. Bekerja sebagai “ transducers “ merubah berbagai bentuk Energi misal : - mekanis ( touch and pressure ) - thermis ( degrees of warm ) - electromagnetic ( light ) - chemical ( bau / odor, taste dan kadar oksigen dalam darah) impuls – impuls ( potensial aksi ) didalam neuron – neuron. Reseptor paling peka pada satu bentuk energi ( stimulus adequat ), misal reseptor rod and cone paling peka pada stimulus cahaya. ( threshold / perangsangan reseptor paling rendah ). Sensasi - sensasi Stimulasi pada reseptor menimbulkan sensasi. Modalitas – modalitas sensasi. secara tradisional ada 5 modalitas – modalitas sensasi terdiri dari sensasi: penciuman, penglihatan, pendengaran, pengecapan dan somatik. tetapi masih banyak modalitas sensasi yang lain,seperti: modalitas sensasi yang mencapai kesadaran: ►sensasi akselerasi rotasi. ►sensasi akselerasi linier. ►sensasi pergerakan dan posisi sendi,dll. Modalitas sensasi yang tidak mencapai kesadaran Sensasi panjang otot dan tonus otot Sensasi tekanan darah Sensasi tekanan vena sentral Dll Klasifikasi organ sensorik / reseptor ► Telereseptor adalah reseptor yang berkaitan dengan peristiwa ditempat jauh seperti penglihatan, pendengaran dan penciuman. ► Eksteroseptor adalah reseptor – reseptor yang berkaitan dengan perobahan – perobahan didalam lingkungan luar yang bersentuhan dengan permukaan tubuh. ► interoseptor adalah reseptor – reseptor yang berkaitan dengan perubahan – perubahan lingkungan di dalam tubuh. ► Proprioseptor adalah reseptor – reseptor yang berkaitan dengan posisi tubuh didalam ruang. Klasifikasi lainnya terdiri dari ▪ Nociceptor reseptor – reseptor yang berkaitan dengan sensasi sakit dan disebabkan stimulus yang mencederakan ( noxious stimuli ) Respon untuk sensasi ini didahulukan ( withdrawal respons protection ). ▪ Chemoceptor reseptor – reseptor yang berkaitan dengan stimulus kimia ( perubahan komposisi kimia lingkungan seperti pH, pO2, pCO2 osmolalitas, dll ). Organ – organ sensorik dikulit Stimuli berbagai organ sensorik dikulit menimbulkan berbagai sensasi, seperti: ° Stimulasi Merkel’s disk dan Meissner’s corpuscle sensasi sentuhan . ° Stimulasi Pacinian corpuscles menimbulkan sensasi tekanan. ° Stimulasi ujung – ujung Ruffini ( Ruffini’s ending ) sensasi suhu panas. ° Stimulasi dari Krause’s end bulb menimbulkan sensasi suhu dingin. Stimulasi ujung – ujung syaraf bebas ( free / naked nerve ending ) menimbulkan sensasi sakit. Stimulus ujung – ujung syaraf yang mengelilingi follicle rambut Menimbulkan sensasi sentuhan. Hal ini bisa kita lihat pada gambar berikut. Reseptor sensorik pada kulit. Dasar ion dari eksitasi ( Ionic basic of excitation ) Stimulasi ( mis. Sentuhan ) pada ujung syaraf sensorik / reSeptor menyebabkan saluran ion yang peka pada stimulus ( stimulus gated ion channels, mis,untuk ion Na+ ) terbuka Influx Na+ potensial generator. Berupa respon lokal, bergradasi. Makin lama makin kecil. Makin jauh dari tempat terjadinya makin kecil. Dapat mengalami sumasi. c. Peristiwa adaptasi ( adaptation ) ►jika stimulus secara konstan diberikan pada reseptor maka frekwensi potensial aksi yang dikirimkan reseptor itu didalam serabut syaraf sensorik makin lama makin berkurang ( adaptasi ). Berdasarkan sifat ini reseptor di bagi atas 2 ( dua ) golongan : 1. reseptor – reseptor yg mengalami cepat adaptasi reseptor sentuhan phasic receptor. 2. reseptor – reseptor yg lambat beradaptasi spindel muscle receptor ( muscle spindel ), baroreceptor reseptor suhu panas dan reseptor suhu dingin dan reseptor sakit. tonic receptor. Kodefikasi dari informasi sensorik ( coding of sensory information ). a. Hukum Muller ( doctrine of specific nerve energies ) “ Sensasi yg timbul akibat impuls – impuls yg terjadi di reseptor tergantung pada bagian spesifik mana diotak yg akhirnya diaktifasi”. b. Hukum proyeksi ( law of projection ) jika stimulasi diberikan pada bagian tertentu saluran sensorik ( sensory pathway ) sensasi akan timbul dilokasi reseptor. c. Diskriminasi intensitas. Untuk membeda – bedakan berbagai intensitas dari stimuli terjadi melalui: variasi didalam jlh potensial aksi ( impuls ) yg dikirimkan reseptor tertentu dan variasi didalam jlh reseptor yg diaktifkan. besarnya sensasi yang dirasakan sebanding dgn logaritma inten sitas stimulus ( hukum Weber – Fechner ). d. Satuan sensorik dan rekrutment satuan sensorik. Satuan sensorik adalah satu axon sensorik dengan semua Cabang – cabangnya . Rekrutment Jika intensitas stimulus yg diberikan bertambah besar maka lebih banyak satuan sensorik yang diaktifkan. Sensasi – sensasi kulit, dalam dan visceral. Sensasi terdiri dari : a. Sensasi somatik sensasi – sensasi kulit ( cutaneus sensation ), b. sensasi dalam ( deep sensation ). c. Sensation visceral, sensasi – sensasi dari organ – organ visceral ( visceral sensations ). 1. Sensasi somatik. stimulasi receptor menimbulkan sensasi. soma ( tubuh ) terdiri dari kepala dan badan ( leher kebawah ). badan dari neuron afferen berada di : DRG ( dorsal root gang lion ) untuk syaraf – syaraf spinal ( spinal nerves ), leher kebawah atau Homolog DRG ( mis, semilunar ganglion ) untuk syaraf – syaraf otak ( cranial nerves ), kepala. Lintasan syaraf ( pathway ) dari periphery menuju cerebral cortex: a. b. c. Sangat jelas Titik demi titik pada permukaan tubuh dihubungkan dengan titik tertentu di cerebral cortex. Pada berbagai tingkatan ( level ) lintasan syaraf mengadakan hubungan ( melalui collaterals ) dengan neuron di :- spinal cord ( mis, motor neuron didalam cornu anterior ). - batang otak ( brain stem ), dll. lintasan syaraf ini terdiri dari : Neuron orde I ( didalam DRG ). Neuron orde II ( cornu posterior ). Neuron orde III ( thalamus ) Neuron –neuron afferen yg menginervasi berbagai reseptor diperipheri terdiri dari : a. b. c. Serabut gol. A β untuk mechanoreceptors ( sentuhan, tekanan ) Serabut A δ untuk mechanoreceptor, reseptor sakit dan suhu dingin. Serabut C tidak berselaput mielin untuk nociceptors, thermoreceptor dan mechanoreceptor. Terminasi serabut – serabut itu di spinalcord ditunjukkan pada Gbr. Berikut ini. Gbr. Terminasi serabut saraf. Lintasan syaraf dari berbagai reseptor di peripheri sampai di cerebral cortex ( gyrus postcentralis ) ditunjukkan pada gambar dibawah ini. Gbr.gyrus postcentralis. Ada 2 ( dua ) sistem lintasan syaraf : a. b. Sistem antero – lateral ( untuk sensasi – sensasi sentu han kasar, suhu dan sakit ). Sistem Columna dorsalis / sistem Lemniscus ( untuk sentuhan halus dan propriosepsi ). Laminasi serabut – serabut syaraf ( spatial organization ) didalam spinalcord ( yg berasal dari berbagai segmen tubuh, leher kebawah ) Meissner’s corpuscle. Pacinian Corpuscle. lambat beradaptasi Merkel disk. Ruffini’s ends. Serabut syaraf yg mengelilingi folicle rambut, informasi sentuhan disalurkan ke SSP. Melaluiserabut syaraf gol.C.( tidak berselaput mielin ). Lintasan syarafnya adalah sistim Lemniscus dan anterolateral. Reseptors : cepat beradaptasi sensasi suhu. reseptor suhu panas: ujung serabut syaraf gol. C.respons pd suhu 30° – 45° C. reseptor suhu dingin: ujung serabut syaraf A δ & serabut syaraf gol.C. respons pd suhu 10° – 38°C. lintasan syaraf untuk informasi suhu: tractus spinothalamicus ke gyruspostcentralis. NYERI ► Nyeri merupakan aspek fisik refleks protektif yang penting ( Ganong, Ganong, W. F ) ► Nyeri adalah suatu mekanisme protektif bagi tubuh tubuh.. ( Guyton, A ) ► Secara subjektif nyeri merupakan gejala yang dirasakan oleh tubuh disebabkan danya rangsang yang tidak menyenangkan dari luar dan dari dalam tubuh kita kita.. ( Carola, Carola, R ) Pain and Why It Hurts ? Pain ! You may not like it, but we need pain. Pain acts as a warning system that protects you. Pain says, “ Warning, Warning....stop what you doing and do something else". For example, if you have your hand on a hot stove, pain tells you to stop touching the stove and remove your hand. In this way, pain protects your body from injury (or further injury if you have already hurt yourself). Pain also helps healing...because an injury hurts, you rest. Rangsang – rangsang yang menimbulkan sensasi nyeri : mekanis termis elektris Kimiawi SIFAT NYERI * 1. Fast conducted 2. 3. sharp ( tajam ) prickling ( menusuk ) Slow conducted burning pain ( nyeri terbakar ) Deep conducted conducted aching pain in joint ( tendon , visceral ) Beberapa perbedaan nyeri. Superficial somatic pain : nyeri permukaan tubuh yang berasal dari perangsangan reseptor pada kulit. Deep somatic pain : nyeri yang diakibatkan rangsangan pada reseptor di sendi – sendi , tendon dan otot. Visceral pain : nyeri yang berasal dari rangsangan pada reseptor organ di dalam tubuh kita. * Carola. R ADAPTASI * Tidak semua persepsi nyeri atau sakit menjadi perhatian kita, karena tubuh kita selalu beradaptasi terhadap indra sensorik , apabila hal ini sangat mengganggu maka pakaian yang kita pakai akan terasa nyeri. Fenomena ini merupakan adaptasi tubuh untuk meniadakan respon yang berasal dari reseptor tidak merasakan sakit yang sangat mengganggu. Jadi jika dilakukan stimulasi terus menerus respon hilang ( adaptasi ) * Robert Carola. Lintasan syaraf dari perifer ke SSP a). sistem serabut syaraf A δ. b). sistem serabut syaraf gol. C. Stimulasi sakit yg kuat menimbulkan sensasi sakit yg terang, tajam, lokalisasi jelas ( aktifitas pd serabut A δ ) disebut sakit pertama (cepat). Diikuti oleh sensasi sakit yg tdk tajam lokalisasi difuse, kuat dan perasaan tdk menyenangkan aktivitas pd serabut gol.C, sakit kedua (lambat). Pain pathway to CNS interpretation Serabut syaraf A δ dan gol. C. sinapsnya di cornu posterior ( A δ sinaps lamina I dan V ) dan ( gol. C . Sinaps di lamina I dan II ). Axon neuron – neuron orde II menyilang naik sebagai tractus spinothalamicus lateralis. tractus ini dlm perjalanannya menuju thalamus memberikan collaterals pada: -Spinal cord. -Batang otak : sistem reticularis. hypothalamus. periaquaductal gray. -Gyrus cingulate ( sistem limbik ) Dari thalamus ( nucleus specific ) ke area sensorik somatik I dan seterusnya ke area sensori somatik II. Dari thalamus ( nucleus nonspecific ) diffus ke seluruh neoCortex. Stimulus adekwat ( adequate stimulus ). sensasi sakit stimulus yg membebaskan zat kimia mungkin ATP sbg stimulus adekwat. Hubungan sinaptik antara serabut nociceptor dan neuron 2 didalam cornu posterior dari spinal cord adalah tempat modifikasi transmisi ( plasticity ). Stimulasi serabut afferen yg besar ( A β ) dr daerah yg menimbulkan sakit dgn sendirinya mengurangi sensasi sakit. Cabang collateral dari serabut syaraf yg memediasi sentuhan didalam columna dorsalis memasuki substansia gelatinosa dan dipostulasi. impuls – impuls didalam collateral sinaps berakhir akan menginhibisi transmisi impuls – impuls sakit (inhibisi presinaptik ). Studi PET & MRI menunjukkan bahwa pd manusia sensasi sakit mengaktifkan 3 ( tiga ) bagian-bagian cerebral cortex: S I, SII dan gyrus cingulate pd pihak yg bertentangan dari stimulasi. Komponen emosi dr sensasi sakit disebabkan – aktifasi cortex cingulum. Persepsi subcortical dan affect. Yang dimaksud dgn struktur subcortical adalah : Thalamus. Hypothalamus Basal ganglia Persepsi ( kesadaran akan ) sensasi sakit sudah terjadi pd tingkat struktur subcortical misalnya thalamus. tdk perlu – cerebral cortex. Fungsi cerebral cortex sensasi sakit ( cortical receiving – area ) adalah diskriminasi sakit, interpretasi sakit dan emo si sakit. Stimuls – stimulus sakit menimbulkan respons menjauhkan diri / respon menarik diri. Sensasi sakit adalah unique, krn sensasi itu sendiri mengandung komponen affect ( unsur emosi yg di proses oleh gyrus cingulate ). Sakit yang dalam ( deep pain ) : sensasi sakit yg berasal dari struktur- struktur yg lebih dalam dari cutis / subcutis mis: Fascia, ligaments, periosteum, dll. Sensasi sakit yg berasal dari cutis / subcutis ( superficial pain ) tajam dan lokalisasi jelas . Sensasi sakit yg berasal dari ligament , periosteum dan fascia ( deep pain ) sifatnya diffusmual, berkeringat dan bisa menyebabkan tekanan darah berubah, Jika larutan saline yg hipertonis diinjeksikan kedalam periosteum. Stimulus fascia akan menimbulkan refleks kontraksi otot skelet terdekat. Hal ini serupa dgn refleks kontraksi yg terjadi jika spasme otot yg berkaitan dgn luka / injury pd tulang, tendon atau persendian. Otot skelet yg berkontraksi secara reflektoris menyebabkan otot skelet mengalami ischemia dan hal ini menstimulasi reseptor – reseptor sakit didalam otot skelet. ☼ Sensasi sakit didalam otot ( muscle pain ) Jika otot skelet berkontraksi secara ritmis dan supply darah cukup tdk akan timbul sakit. Tp jika suplai darah berhenti maka segera sensa si sakit. Sensasi sakit terus berlangsung sampai aliran darah kembali seperti sebelum berhenti. Selama kontraksi berlangsung “ Lewis P factor “ dibebaskan,suatu zat kimia, yg dapat menyebabkan sensasi sakit jika kadarnya mencukupi. Lewis P factor ini kemungkinan adalah K+. Contoh yg di jumpai, secara klinis : Angina pectoris, sakit substernal sewaktu bekerja dan hilang sesu – dah istirahat ( kebutuhan oxygen berkurang ). pada waktu beker – ja myocardium kekurangan oxygen. Claudicatio intermitten, penderita pembuluh darah tersumbat pada – paha sakit sewaktu berjalan, hilang kalau berhenti. ☼ Robert Carola. .Sensasi visceral. Serabut syaraf yg menghantarkan sensasi visceral terdiri dari serabutsyaraf afferen ( simpatetik dan parasimpatetik ). Reseptor- reseptor terdiri dari: reseptor sakit tidak banyak. reseptor kimia ( chemoceptor ) reseptor mekanis ( mechanoceptors = osmoreceptors, baroceptors, stretch receptors, dll ) reseptor suhu dan sentuhan sedikit. tidak ada proprioceptors. Pusat sensasi nyeri Sensasi sekunder dan interpretasi nyeri Sensasi primer Gambar lintasan saraf dari nyeri sensasi sakit yang dialihkan ( referred pain ). Iritasi organ visceral dirasakan ditempat yang jauh dari organ tersebut. Contoh :- sakit pd jantung, dialihkan ke bagian medial lengan kiri. - iritasi diaphragma akan menimbulkan sensasi yg dialihkan ke bahu. Mekanisme : aturan ( hukum ) dermatome. teori konvergensi dan fasilitasi. Aturan dermatome : pada masa embrional beberapa organ dari satu – segmen dermatome. Jika salah satu organ itu dikemudian hari menga lami iritasi ( stimulasi sakit ) akan dirasakan seolah –olah stimulasi sa kit itu berasal dari organ ditempat lain. Teori konvergensi dan fasilitasi bisa dilihat pada Gbr berikut. Teori konvergensi dan Fasilitasi Teori konvergensi Otak kita selalu belajar, bahwa nyeri itu berasal dari kulit. Apa bila ada stimulus yang menyakitkan datang dari organ dalam selalu dialihkan kekulit. Teori fasilitasi Apabila impuls datang dari organ dalam, impuls dari permukaan kulit turun ambangnya impuls dari organ dalam yang sampai keotak seolah –olah dari kulit. Gbr.7.8. 2.3. Inhibisi central dan counterirritants. Inhibisi transmisi impuls – impuls sakit di SSP ( central nervous system ) – terdiri dari: a. Aktifitas serabut A β yg berasal dari kulit ( daerah ) yg sakit akan menginhibisi transmisi impuls – impuls sakit pada neuron orde II di cornu posterior, inhibisi presinaptik. b. Aktifitas sistem yg menurun dari mesencephalon menuju cornu posterior akan menginhibisi transmisi impuls ke neuron orde II dicornu posterior. Peripheral pain □ Di dorsal Horn pada spinal cord, impuls yang berasal dari nociceptor di hantarkan via T cell (transmission cell) sangat bergantung dari activitas Sensori afferen neuron pada reseptor sentuhan. Impuls ini dapat meng hambat lintasan nyeri dengan cara menstimulus daerah interneuron di substansia gelatinosa di medulla spinalis inhibisi ke T- cell. Impuls dari nociceptor ini akan diinhibisi pada daerah grey matter dari spinal cord terdapat Opioid peptida ( encephalins, endorphins ) nyeri berkurang. Hal ini dapat dilihat pada gambar berikut. □ B. R. Mackenna. Gbr.anatomi dorsal horn Kerja obat penghilang nyeri ( Pain killer ) Thalamus sensasi sintetik. Sensasi – sensasi kulit yang mempunyai reseptor sendiri – sendiri terdiri dari sentuhan, suhu panas, suhu dingin, sakit dan mungkin gatal ( itching ). Kombinasi dari sensasi – sensasi ini, pola stimulasi, dan komponen korteks disintesis kedalam sensasi. Sensasi vibrasi : - resptor sentuhan / tekanan. - pola stimulasi temporal. - lintasan syaraf sistem lemniscus dorsalis maka – sensasi vibrasi hilang / terganggu. Sensasi diskriminasi dua titik ( two point threshold or discrimination ) - receptor sentuhan / tekanan. - komponen korteks. - jarak terkecil yg dapat dibedakan pada permukaan kulit. - diberbagai daerah kulit bervariasi ( tidak sama ). Diskriminasi dua titik stereognosis ( identifikasi benda dengan sensasi somatik tanpa melihat ) receptor sentuhan / tekanan, receptor propriosepsi. komponen cortex ( penting ). kerusakan area 5 – 7 menimbulkan astereognosis. PENGATURAN SIKAP TUBUH DAN PERGERAKAN ( Control of posture and movement ). Kegiatan / aktifitas neuron – neuron motorik spinal di cornu anterior dan neuron – neuron motorik di nukleus – nukleus syaraf otak ( cranial nerve ) III, IV, V, VI, VII, IX, X, XI, dan XII dipengaruhi oleh aktifitas centra yg lebih tinggi yg berada di cerebral cortex, cerebellum, mesencepha – lon, medulla oblongata dan spinal cord. Aktifitas ini yg mempengaruhi – ( tonus / kontraksi ) otot skelet dan seterusnya menentukan sikap tubuh dan pergerakan. Pengaruh ini : a. Sebagian langsung pd neuron motorik. b. Sebagian lagi melalui interneuron. c. Sebagian melalui sistem efferen gamma. Masukan – masukan pd neuron motorik menyelenggarakan 3 fungsi utama a. Pergerakan yg disengaja dan bertujuan ( fine voluntary movement ) fungsi ini diselenggarakan oleh sistem corticospinalis dan sistem cortico bulbaris. b. Penyesuaian sikap tubuh ( posture ) supaya pegerakan baik dila kukan oleh sistem regulasi postur. c. Pergerakan persis dan terkoordinasi cerebellum. Perencanaan dan pelaksanaan pergerakan dapat dilihat pada Gbr berikut. Integrasi spinal. Transeksi as neural ( neural axis ) pada spinal cord ( medulla spinalis ) spinal shock : - Semua reflex spinal hilang. - Potensial membran istirahat dari neuron motorik spinal naik 2 – 6 mv. - Berhenti impuls – impuls excitasi dari centra yg lebih tinggi. - Durasi shock spinal : kodok 2 – 6 menit. kucing 1 – 2 jam. monyet beberapa hari. manusia 2 mgg s / d 3 bln. Indra khusus ( special sense ) Pengecapan • Taste buds berada pd papillae lidah mengandung taste cells yg berhubungan dgn serabut saraf sensori. • Microvilli pd taste cells mengandung protein reseptor yg berikatan dengan zat kimia dalam makanan. • Otak menentukan rasa menurut rangsangan yg datang dari taste buds yg sensitif thd rasa manis, asam, asin, atau pahit. HIPOGEUSIA, AGEUSIA, DISGEUSIA DAN PARGEUSIA Hipogeusia kepekaan pengecapan yang berkurang pada orang yang sudah tua dan pemakai obat –obatan,spt : kaptopril, penisilamin dan narkoba. Ageusia daya pengecapan berkurang nafsu makan hilang otitis media dan disertai anosmia ikut memperberat gangguan. Disgeusia distorsi daya pengecapan. Kombinasi gangguan ini bisa dijumpai pada post trauma kapitis dengan fraktur pada basis cranii dan tumor di fossa cranii. Lesi iritatif pada uncus halusinasi pengecapan. Lesi desturktif pada uncus Pargeusia pengecapan yang tidak sesuai dengan stimulusnya dan bersifat tidak enak. Penciuman • Olfactory cells berada pada epithelium di puncak rongga hidung menembus basis cranii ( lamina cribosa ) bulbus olfactorius olfactorius tract trigonum olfactorium. • Persarafan N I (N.olfactorius) saraf kranialis. • Setelah molekul berikatan dgn protein reseptor pd beberapa cilia dari olfactory cells, rangsangan menuju daerah olfactory pada cerebral cortex. • Bau-bauan ditentukan oleh kombinasi olfactory cells yg dirangsang. lokasi dan anatomy Olfactory cell Dengan adanya korelasi segala yang dicium diasosiasikan di cortex ( area assosiasi ). Apabila ada massa(tumor) bulbus olfactorius tertekan tdk bisa mencium apa –apa ( anosmia ) unilateral / bilateral. Commond cold,rhinitis vasomotor dan flu hypertrofi concha anosmia Obat – obatan ( inhaler ) daya penciuman menurun. Hyperosmia ( daya penciuman yang berlebihan ) Cacosmia ( seperti mencium bau busuk ) Parosmia asosiasi penciuman yang salah Histeria dan schizofrenia. Synd, Foster – Kennedy tumor pada lobus frontalis anosmia unilateralis ditandai dengan : papil atrofi ipsilateralis, anosmia ipsilateralis dan papiledema contralateralis. Penglihatan ( Vision ) Penglihatan • Penglihatan tergantung pd mata dan area penglihatan pada cerebral cortex ( occipital area ) • Di perkirakan 1/3 cerebral cortex dilibatkan dalam memproses informasi penglihatan citra. Anatomy mata • Anatomi: mata memiliki 3 lapisan : • Sclera adalah lapisan luar tampak sebagai bagian putih mata. • Cornea adalah tonjolan transparan (tembus pandang) pada bagian depan mata. • Choroid adalah di bagian tengah, lapisan berpigmen gelap termasuk iris yg mengatur ukuran pupil. Accessory Structures of Eye • Eyebrows – Prevent running perspiration into eyes – Shade • Eyelids or palpebrae – Superior. – Inferior. • Conjunctiva – Covers inner eyelid and anterior part of eye • Lacrimal apparatus Anatomy mata manusia Pemfokusan • Cornea dan lensa cahaya yang masuk menuju retina. • Untuk melihat satu objek dekat, ciliary muscles merubah bentuk lens agar pandangan terakomodasi/visual accommodation. • Setelah usia 40 thn, lens kurang mampu berakomodasi dan pandangan dekat menjadi berkurang. • Cataracts terjadi ketika lens menjadi keruh; paparan sinar matahari menjadi suatu faktor terjadinya cataracts. Photoreceptors • Rod cells dan cone cells mempunyai suatu segmen luar dgn lempengan membran mengandung pigments. • Rods mengandung suatu pigment gelap disebut rhodopsin yg terbuat dari retinal (terbuat dari vitamin A) dan protein opsin. • Rods berfungsi pada pandangan perifer, persepsi gerakan, dan penglihatan cahaya pd malam hari. • Ketika rod menyerap cahaya, rhodopsin pecah menjadi opsin dan retinal, menyebabkan reaksi penutupan celah ion pd membaran rod. • Pemecahan rhodopsin pd rods mengakibatkan timbulnya impuls pada saraf. • Cones mempunyai 3 pigments (merah, hijau dan biru) terbuat dari retinal and opsin. Pengolahan informasi penglihatan diretina melibatkan 3 citra, citra pertama efek cahaya pada fotoreseptor citra kedua di sel bipolar dan citra ketiga di sel ganglion. Mata mengubah energi didalam spektrum yang tampak potensial aksi disaraf optik panjang gelombang cahaya yang dapat dilihat oleh mata ± 397 ηm – 723 ηm, berkas cahaya yang mencapai retina potensial aksi pada sel rod dan cone Cortex cerebri (integrasi) citra Pendengaran • Telinga memiliki dua fungsi sensori: pendengaran dan keseimbangan. • Reseptor sensori keduanya berada pada telinga dalam, dan menggunakan mechanoreceptor terbuat dari hair cells dgn stereocilia (microvilli panjang). Anatomy telinga • Telinga dibagi 3 bagian : • Telinga luar (outer ear) terdiri dari pinna dan auditory canal, yg langsung menerima gelombang suara kmd diteruskan ke telinga tengah (middle ear). • Middle ear, mulai dari tympanic membrane (eardrum) terdiri dari tulang pendengaran (ossicles) : malleus, incus, dan stapes yg memperkuat gelombang suara. • Malleus melekat pd membrana tympani, dan stapes melekat pd oval window. • Inner ear terdiri dari semicircular canals dan vestibule utk keseimbangan tubuh, dan cochlea untuk pendengaran. • Persarafan : N VIII N. octavus yaitu: N. cochlearis pendengaran. N. vestibularis kesetimbangan. Anatomy telinga manusia Proses pendengaran • Gelombang suara masuk liang pendengaran dan menggetarkan membrana tympani. • Jika getaran cukup kuat, tulang-tulang pendengaran (ossicles) menguatkan gelombang suara sekitar 20 kali dan menyebabkan getaran oval window. • Getaran ini meningkatkan tekanan gelombang cairan dalam cochlea. • Cochlea terdiri dari spiral organ mengandung hair cells pada basilar membrane yg di atasnya terdapat tectorial membrane. • Getaran pd cochlea menyebabkan stereocilia bergetar yg kemudian menggetarkan tectorial membrane, sehingga menimbulkan impuls saraf. • Ketika stereocilia pd hair cells bergetar, menimbulkan impuls saraf di dalam cochlear nerve dan membawanya ke otak brain Keseimbangan • Keseimbangan berputar • Rotational equilibrium tergantung rangsangan hair cells di ampullae pd semicircular canals. • Gerakan cairan terus-menerus dalam canals dapat menyebakan motion sickness. • Vertigo : adalah perasaan dari sensasi berputar. adalah ilusi bergerak, halusinasi gerakan. • Keseimbangan gravitasi • Rangsangan pd hair cells di dalam utricle dan saccule, dua kantung yg berada pd vestibule, oleh butiran calcium carbonate atau otoliths yg bergetar, meneruskan impuls secara langsung ke otak tentang gerakan kepala. • Gerakan otoliths menimbulkan sensasi gravitational equilibrium. Mechanoreceptors untuk keseimbangan Tanyaken ─ napa Cardiovascular system Introduction Our heart is the life-beating, always-thumping muscle in your chest. From inside the womb until death, the thump goes on. The heart for the average human will contract about 3 billion times; never resting, never stopping to take a break except for a fraction of a second between beats. If a person lives to be 80 years old, his or her heart will continue to beat an average of 100,000 times a day. Many believe that the heart is the first organ to become functional. The Heart The heart is located in the thoracic cavity at mid sternalis between the lungs. The term "cardiac" (as in cardiology) means "related to the heart" and comes from the Greek καρδιά, kardia, for "heart." The heart is composed of cardiac muscle, an involuntary muscle tissue which is found only within this organ. • Ukuran jantung seseorang ± sebesar kepalan tinju masingmasing. berat jantung orang dewasa kira-kira 250-390 gr (laki-laki) dan 200-275 gr pada wanita. Struktur jantung ruang jantung : - atrium kanan (right atrium) - atrium kiri (left atrium) Dibatasi oleh inter atrial septal - ventrikel kanan (right ventricle) - ventrikel kiri (left ventricle) dibatasi oleh inter ventriculer septum Heart muscle • Myocardium is the muscular tissue of the heart • Pericardium • There are two layers to the pericadium: the fibrous pericardium and the serous pericardium • in between these two layers there is a space called the pericardial cavity • Chorda tendinea bisa rupture pada Mci Heart valves -Mitral valve -Tricuspid valve Disebut atrial ventricular valve - aortic valve semilunar valves -Pulmonal valve Heart chambers • The right atrium receives de-oxygenated blood from the superior vena cava and inferior vena cava. • The left atrium receives oxygenated blood from the left and right pulmonary veins. • the right ventricle pumps blood into the pulmonary circulation for the lungs, and the left ventricle pumps blood into the systemic circulation for the rest of the body. Fig.Heart chambers Anterior (frontal) view of the opened heart. White arrows indicate normal blood flow. Conduction system •The sinoatrial node, often known as the "cardiac pacemaker“. Sa node Av node Bundle of HIS Purkinje fibres The Heartbeat • Heart rate is a term used to describe the frequency of the cardiac cycle. • It is considered one of the four vital signs • Usually it is calculated as the number of contractions (heart beats) of the heart in one minute and expressed as "beats per minute" (bpm). • When resting, the adult human heart beats at about 70 bpm (males) and 75 bpm (females) • But this rate varies between people. Cardiac Cycle Cardiac cycle is the term used to describe the sequence of events that occur as a heart works to pump blood through the body. The frequency of the cardiac cycle is the heart rate. Every single 'beat' of the heart involves three major stages: atrial systole, ventricular systole and complete cardiac diastole