Sistem saraf adalah sebuah sistem organ yang sangat kompleks. Secara anatomi dan Fisiologi, Sistem saraf adalah sistem organ tubuh manusia yang mengoordinasikan tindakan dan respons dengan mengirimkan sinyal antara berbagai bagian tubuh.
Menarik untuk dipertimbangkan bahwa kompleksitas sistem saraf mungkin terlalu rumit bagi kita untuk sepenuhnya memahaminya. Salah satu cara yang mudah untuk memulai memahami struktur sistem saraf adalah dengan memulai dari pembagian besar dan kemudian mendalami pemahaman lebih lanjut.
Sistem Saraf Pusat dan Perifer
Sistem saraf dapat dibagi menjadi dua wilayah utama yaitu sistem saraf pusat dan sistem saraf perifer. Sistem saraf pusat (SSP) terdiri dari otak dan sumsum tulang belakang, sedangkan sistem saraf perifer (PNS) mencakup segala sesuatu yang terletak di luar SSP. Otak berada di dalam rongga tengkorak, sementara sumsum tulang belakang terletak di dalam rongga tulang belakang di dalam kolom tulang belakang.
Meskipun agak terlalu sederhana untuk menggambarkan SSP sebagai yang berada dalam dua rongga ini dan sistem saraf perifer sebagai yang berada di luar rongga-rongga tersebut, namun ini adalah salah satu cara awal untuk memahaminya.
Sebenarnya, terdapat beberapa elemen dari sistem saraf perifer yang berada di dalam rongga tengkorak atau tulang belakang. Nama "sistem saraf perifer" diberikan karena komponen ini umumnya terletak di pinggiran, yaitu di luar otak dan sumsum tulang belakang. Namun, penting untuk diingat bahwa garis pemisah antara komponen SSP dan PNS tidak selalu bersifat universal, karena tergantung pada berbagai aspek dari sistem saraf itu sendiri.
Jaringan saraf, yang ada dalam SSP dan PNS, terdiri dari dua tipe dasar sel, yaitu neuron dan sel glial. Sel glial adalah salah satu dari berbagai jenis sel yang memberikan kerangka jaringan yang mendukung neuron dan aktivitasnya. Dari segi fungsi komunikatif sistem saraf, neuron memiliki peran yang lebih sentral daripada sel glial.
Untuk memahami pembagian fungsi dalam sistem saraf, penting untuk memiliki pemahaman yang baik tentang struktur neuron. Neuron adalah sel yang memiliki badan sel yang biasa disebut soma, dan juga memiliki perluasan sel, yang umumnya disebut sebagai prosesus.
Setiap neuron memiliki satu prosesus yang sangat penting yang dikenal sebagai akson, yaitu serat yang menghubungkan neuron dengan targetnya. Selain akson, terdapat jenis prosesus lain yang bercabang dari soma yang disebut dendrit. Dendrit berperan dalam menerima sebagian besar masukan dari neuron lain.
Ketika melihat jaringan saraf, dapat dilihat adanya daerah yang sebagian besar mengandung badan sel neuron dan daerah yang sebagian besar terdiri dari akson. Dua wilayah ini sering disebut sebagai gray matter “area abu-abu” (wilayah dengan banyak badan sel dan dendrit) dan White matter “area putih” (wilayah dengan banyak akson).
Warna yang tampak pada jaringan saraf yang masih segar atau belum tercampur adalah apa yang sering diidentifikasi sebagai gray matter. Harap dicatat bahwa gray matter tidak selalu berwarna abu-abu. Warna bisa beragam, seperti merah muda karena keberadaan darah atau sedikit kecokelatan, tergantung pada seberapa lama jaringan tersebut telah ada.
Sebaliknya, white matter umumnya berwarna putih karena akson dilapisi oleh mielin, yang merupakan substansi kaya lipid. Lipid ini tampak seperti bahan berwarna putih atau berlemak, seperti yang ditemukan pada potongan daging sapi mentah atau ayam. Faktanya, warna gray matter mungkin tampak lebih gelap dibandingkan white matter, sehingga diberi sebutan "abu-abu."
Perbedaan antara gray matter dan white matter biasanya ditemukan terutama pada jaringan saraf pusat, yang memiliki wilayah luas yang dapat dilihat dengan mata telanjang. Ketika memeriksa struktur saraf perifer, sering kali menggunakan mikroskop dan mewarnai jaringan dengan pewarna buatan.
Terlepas dari penampilan, badan sel neuron dan akson memiliki tempat spesifik dalam struktur anatomi yang perlu diberi nama. Nama-nama ini khusus untuk menunjukkan apakah strukturnya berada di bagian sentral atau periferi.
Badan sel neuron yang berlokasi di dalam sistem saraf pusat (SSP) disebut sebagai nukleus. Pada sistem saraf tepi (PNS) kumpulan badan sel neuron ini disebut ganglion. Terminologi yang diterapkan pada akson juga berbeda tergantung pada lokasinya. Akson atau serat saraf yang berada dalam SSP disebut sebagai saluran, sementara dalam saraf tepi disebut sebagai saraf.
Sebagai contoh, akson yang keluar dari retina ke otak disebut saraf optik saat meninggalkan mata, tetapi ketika berada dalam tengkorak disebut sebagai saluran optik. Nama tempat berubah, yaitu kiasma optikum, namun akson yang sama tetap.
Divisi Fungsional Sistem Saraf
Sistem saraf juga dapat dibagi berdasarkan fungsinya, tetapi pembagian anatominya dan pembagian fungsinya memiliki perbedaan. Baik Saraf pusat maupun saraf tepi berperan dalam fungsi yang sama, namun fungsi ini dapat dikaitkan dengan berbagai bagian otak, seperti korteks serebral atau hipotalamus, atau ganglia yang berbeda di bagian perifer tubuh.
Salah satu kendala dalam mencoba mengaitkan perbedaan fungsional ini dengan divisi anatomis adalah bahwa terkadang struktur yang sama dapat berpartisipasi dalam beberapa fungsi yang berbeda. Sebagai contoh, saraf optik mengirimkan sinyal dari retina yang digunakan untuk persepsi sadar terhadap rangsangan visual yang diproses di korteks serebral atau digunakan untuk respons refleks otot polos yang diolah melalui hipotalamus.
Terdapat dua cara untuk mempertimbangkan bagaimana sistem saraf terbagi secara fungsional. Pertama, fungsi dasar dari sistem saraf melibatkan sensasi, integrasi, dan respons. Kedua, pengendalian atas tubuh dapat bersifat somatik atau otonom, tergantung pada struktur yang terlibat dalam respons tersebut.
Selain itu, terdapat juga bagian dari sistem saraf tepi yang disebut sistem saraf enterik yang bertanggung jawab atas sejumlah fungsi khusus yang berhubungan dengan kendali otonom dalam sistem gastrointestinal.
Fungsi Dasar Sistem Saraf
Sistem saraf berperan dalam menerima informasi atau stimulus dari lingkungan sekitar kita (sensasi) dan merespons informasi tersebut (respons motorik). Sistem saraf dapat dibagi menjadi bagian yang mengurus sensasi (fungsi sensorik) dan respons (fungsi motorik).
Namun terdapat fungsi ketiga yang perlu diperhatikan, yaitu informasi sensorik harus diintegrasikan dengan sensasi lain, juga dengan ingatan, keadaan emosi, atau pembelajaran (kognisi). Beberapa bagian sistem saraf dikenal sebagai wilayah integrasi atau asosiasi. Proses integrasi ini menggabungkan persepsi sensorik dengan fungsi kognitif yang lebih tinggi, seperti ingatan, pembelajaran, dan emosi.
Sensasi
Fungsi utama yang pertama dari sistem saraf adalah menerima sensasi, yaitu kemampuan untuk menerima informasi tentang lingkungan eksternal dan internal untuk memperoleh pemahaman tentang apa yang terjadi di dalam dan di sekitar tubuh.
Fungsi sensorik sistem saraf ini mencatat perubahan dalam homeostasis tubuh atau peristiwa khusus yang terjadi di lingkungan yang disebut stimulus. Dalam konteks ini, tubuh biasanya menerima melalui lima indra utama yaitu pengecapan, penciuman, sentuhan, penglihatan, dan pendengaran.
Pengecapan dan penciuman berhubungan dengan zat kimia seperti molekul, senyawa, dan ion, sedangkan perabaan melibatkan rangsangan fisik atau mekanis yang berinteraksi dengan kulit. Penglihatan terkait dengan persepsi cahaya, dan pendengaran berkaitan dengan persepsi suara.
Terdapat juga rangsangan sensorik yang serupa dengan beberapa aspek sentuhan. Penting untuk diingat bahwa meskipun ada lebih banyak indera selain yang disebutkan mencakup indra-indra utama yang menerima rangsangan dari dunia eksternal dan berkontribusi pada persepsi sadar.
Selain itu, rangsangan sensorik tambahan dapat berasal dari lingkungan internal tubuh, seperti regangan dinding organ atau perubahan konsentrasi ion tertentu dalam darah.
Respon
Sistem saraf menghasilkan respon berdasarkan rangsangan yang diterima oleh struktur sensorik. Respons yang paling terlihat adalah gerakan otot, seperti menarik tangan dari kompor panas, tetapi istilah ini mencakup berbagai jenis respons.
Sistem saraf dapat menyebabkan kontraksi pada tiga jenis jaringan otot yang berbeda. Misalnya, otot rangka berkontraksi untuk menggerakkan kerangka tubuh, otot jantung dipengaruhi untuk meningkatkan detak jantung saat berolahraga, dan otot polos berkontraksi saat sistem pencernaan memindahkan makanan melalui saluran pencernaan.
Respons juga termasuk pengendalian kelenjar saraf dalam tubuh, seperti produksi dan pelepasan keringat oleh kelenjar keringat ekrin dan merokrin di kulit untuk mengatur suhu tubuh.
Respons dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu: respons yang disengaja atau disadari seperti kontraksi otot rangka, respons yang tidak disengaja seperti kontraksi otot polos dan regulasi otot jantung, serta aktivasi kelenjar. Respons yang disengaja diatur oleh sistem saraf somatik, sementara respons tak sadar diatur oleh sistem saraf otonom.
Integrasi
Rangsangan yang diterima oleh struktur sensorik diteruskan ke dalam sistem saraf, di mana informasi tersebut diproses. Proses ini disebut sebagai integrasi. Rangsangan ini kemudian dibandingkan atau digabungkan dengan rangsangan lain, ingatan tentang rangsangan sebelumnya, atau situasi individu pada saat tertentu. Semua ini mengarah pada munculnya respons yang spesifik.
Sebagai contoh, ketika seseorang melihat arah bola bisbol yang dilempar ke pemukul, hal ini tidak secara otomatis menyebabkan pemukul untuk berayun. Sebaliknya, pemukul perlu mempertimbangkan lintasan bola dan kecepatannya.
Mungkin ada pertimbangan seperti tiga bola dan satu pukulan, atau pemukul mungkin ingin melewatkan lemparan tersebut dengan harapan mencapai base pertama. Atau, dalam situasi lain, tim pemukul mungkin sudah jauh di depan dalam pertandingan, sehingga mungkin lebih baik untuk hanya menghindari bola tersebut.
Pengontrolan Tubuh Oleh Sistem Saraf
Sistem saraf dapat dibagi menjadi dua bagian utama, yang sebagian besar berdasarkan perbedaan dalam respons fungsinya. Sistem saraf somatik (SNS) bertanggung jawab atas persepsi sadar dan respons motorik volunter. Respons motorik volunter mencakup kontraksi otot rangka, meskipun dalam beberapa kasus kontraksi ini mungkin bersifat refleks dan terjadi tanpa disadari.
Misalnya, jika seorang teman melompat di depan kita dan berteriak, kita mungkin akan terkejut dan merespons dengan berteriak atau melompat mundur. Ini adalah contoh respons motorik somatik yang refleks.
Di sisi lain, respons motorik lainnya dapat menjadi otomatis, yang berarti tidak memerlukan kesadaran saat seseorang belajar keterampilan motorik yang disebut "pembelajaran kebiasaan" atau "memori prosedural".
Sistem saraf otonom (ANS) mengatur kendali tubuh yang bersifat tidak disengaja, biasanya untuk menjaga homeostasis lingkungan internal. Informasi sensorik yang diterima oleh sistem saraf otonom dapat berasal dari sensor yang merespons rangsangan dari lingkungan luar maupun dalam tubuh. Output motorik dari sistem otonom mencakup otot polos, jantung, dan kelenjar-kelenjar.
Peran utama sistem otonom adalah menjaga keseimbangan sistem organ tubuh untuk menjaga homeostasis. Misalnya, sistem otonom mengontrol aktivitas kelenjar keringat yang membantu dalam mengatur suhu tubuh ketika individu merasa panas.
Namun, saat merasa gugup respons keringat juga dapat terjadi, bukan sebagai upaya homeostasis melainkan sebagai respons fisiologis terhadap perubahan keadaan emosi.
Terdapat juga sebuah divisi lain dari sistem saraf yang mengatur respons fungsional yang dikenal sebagai sistem saraf enterik (ENS), yang mengontrol otot polos dan kelenjar dalam sistem pencernaan. Meskipun ENS adalah bagian besar dari sistem saraf perifer (PNS), ia juga terkait dengan sistem otonom karena regulasi saraf ENS berperan dalam mengatur pencernaan.
Meskipun terdapat beberapa perbedaan antara keduanya, kita dapat menganggap sistem enterik sebagai bagian dari sistem otonom karena struktur saraf yang membentuk sistem enterik berkontribusi pada regulasi otomatis yang mengatur pencernaan.
Referensi:
- J. Gordon Betts, et. al. 2017. Anatomy & Physiology. Houston, Texas: Rice University. OpenStax.
- Sherwood L. 2007. Human Physiology: From Cells to Systems. 6th ed. Jakarta: EGC.
- Peate I & Nair M. Anatomy and Physiology For Nursing and Healthcare Students. Oxford: Wiley Blackwell
