Impuls atau rangsangan yang diterima oleh saraf sensori dapat dihantarkan atau ditransmisikan melalui dua cara yaitu sel saraf dan sinapsis.
A. Penghantaran Impuls Melalui Sel Saraf
Pengiriman atau penghantaran impuls baik rangsangan ataupun tanggapan yang melalui serabut saraf (akson) dapat terjadi karena adanya perbedaan potensial listrik antara bagian luar dan bagian dalam sel. Keadaan seperti ini disebut Polarisasi
- Pada saat sel saraf beristirahat, kutub positif terdapat di bagian luar dan kutub negatif terdapat di bagian dalam sel saraf. Potensial listrik ketika sel saraf dalam kondisi istirahat disebut potensial istirahat
- Ketika sedang aktif, kutub positif berada di bagian dalam dan kutub negatif berada di bagian luar. Potensial listrik ketika sel saraf sedang aktif disebut potensial aktif. Kondisi ini disebut Depolarisasi
- Antara daerah yang mengalami depolarisasi dengan daerah yang mengalami polarisasi timbul aliran listrik. Aliran listrik ini disebut arus lokal. Adanya arus lokal ini mengakibatkan depolarosasi di daerah sebelahnya. Kemudian diikuti arus lokal dan depolarisasi di daerah sebelahnya lagi, demikian seterusnya.
- Depolarisasi akan menjalar atau merambat sepanjang serabut saraf, hal ini disebut impuls saraf.
- Ketika impuls telah lewat, maka untuk sementara serabut saraf tidak dapat dilalui oleh impuls. Hal ini dikarenakan terjadinya perubahan potensial yang kembali seperti potensial semula yaitu potensial istirahat.
- Rangsangan atau Stimulasi yang kurang kuat atau di bawah ambang batas (threshold) tidak akan menghasilkan impuls yang dapat merubah potensial listrik. Namun jika kekuatan impuls di atas ambang, maka impuls akan dilewatkan atau sampai ke ujung akson.
- Rangsangan atau stimulasi yang kuat dapat menghasilkan jumlah impuls yang lebih besar pada periode waktu tertentu daripada stimulasi yang lemah.
- Setelah impuls berlalu, membran neuron memulihkan keadaannya seperti semula. Selama masa pemulihan ini, impuls tidak bisa melewati neuron tersebut. Waktu ini disebut periode refraktori.
- Cairan intraseluler dan ekstraseluler mengandung berbagai jenis zat terlarut, yang meliputi berbagai zat yang bermuatan listrik (ion). Di dalam sel, kation utama (ion bermuatan positif) adalah kalium (K+). Di luar sel, kation utamanya berupa Natrium(Na+).
Berikut gambaran potensial listrik pada permukaan membran sel saraf, perambatan impuls akson.
- B. Penghantaran Impuls Melalui Sinapsis
- Sinapsis adalah Titik temu antara terminal akson dari salah satu sel saraf (neuron) dengan neuron lainnya.
- Setiap terminal akson membengkak membentuk tonjolan sinapsis. Di dalam sitoplasma, tonjolan sinapsis memiliki struktur yang merupakan kumpulan membran kecil yang berisi neurotransmiter dan disebut dengan vesikula sinapsis.
- Neuron yang berakhir pada tonjolan sinapsis disebut neuron prasinapsis. Membran ujung dendrit dari sel berikutnya yang membentuk sinapsis disebut postsinapsis.
- Setelah impuls sampai pada ujung neuron, maka vesikula bergerak dan melebur dengan membran prasinapsis. Vesikula akan melepaskan neurotransmiter berupa asetilkolin.
- Neurotransmiter adalah suatu zat kimia yang dapat melewatkan impuls dari neuron prasinapsis ke postsinapsis. Neurotransmiter terdiri dari beberapa jenis, misalnya asetilkolin yang terdapat di seluruh tubuh, noradrenalin terdapat di sistem saraf simpatik, dan dopamine serta serotonin yang terdapat di otak.
- Kemudian Asetilkolin akan berdifusi melewati celah sinapsis dan menempel pada reseptor di membran postsinapsis. Akibat menempelnya asetilkolin pada reseptor akan menimbulkan impuls pada sel saraf berikutnya.
- Ketika asetilkolin sudah menyelesaikan fungsinya, maka akan diurai oleh enzim asetilkolinesterase yang dihasilkan oleh membran postsinapsis Pada Sel otot.
- Enzim ini menyebabkan asetilkolin tidak aktif dan sel otot relaksasi. Sel otot akan berinteraksi kembali jika asetilkolin dilepaskan kembali oleh akson.
Gambar Struktur Sinapsis
Sumber: https://www.edubio.info/2015/10/struktur-dan-bagian-sel-saraf-neuron.html
Gambar mekanisme penghantaran impuls melalui sinapsis
Sumber : Biologi XI Erlangga, D. A. Pratiwi, hal. 189
Jenis Jenis Neurotransmitter
- Asetilkolin
Asetilkolin banyak ditemukan di otak. Asetilkolin adalah satu- satunya neurotransmitter yang ditemukan di sinapsis dan otot.
- Dopamin
Dopamin merupakan neurotransmitter dikeluarkan oleh bagian neuron yang mengalami kerusakan. Dopamin banyak ditemukan pada sinapsis penderita penyakit Parkinson.
Penyakit Parkinson adalah jenis penyakit dengan ciri-ciri susah mengendalikan pergerakan dan goncangan pada tangan (tremor).
- Serotonin
Serotonin merupakan jenis neurotransmitter yang terletak di otak dan sumsum tulang belakang. Serotonin berfungsi dalam penghambatan impuls rasa sakit. Serotonin juga dapat memengaruhi tidur dan perasaan manusia (mood).
- Norepinefrin
Norepinefrin merupakan jenis neurotransmitter yang banyak dikeluarkan pada sinapsis yang berhubungan dengan alat kerja organ dalam, seperti jantung, hati, paru-paru, serta alat pencernaan. Struktur kimia Norepinefrin mirip dengan hormon adrenalin yang bekerja pada saat kondisi tubuh tertekan (stress).
- Neuropeptida
Neuropeptida merupakan neurotransmitter yang banyak berpengaruh dalam pengaturan kondisi tubuh, seperti rasa lapar, temperatur tubuh, rasa marah, dan perasaan-perasaan lain yang ditimbulkan secara emosional. Contoh dari neuropeptida adalah opioid.
Faktor yang Mempengaruhi Kecepatan Rambat Impuls
Kecepatan rambat impuls dipengaruhi oleh beberapa faktor yang di antaranya adalah sebagai berikut:
- Diameter Serabut Saraf
- Sel saraf yang memiliki diameter besar akan lebih cepat merambatkan impuls dibandingkan dengan sel saraf yang memiliki diameter kecil.
- Selubung Mielin; Daerah akson yang tertutup mielin akan menghantarkan impuls lebih cepat dibandingkan dengan akson yag tidak tertutup mielin.
- Temperatur; Hingga ambang batas tertentu, temperatur yang lebih tinggi akan mempercepat pengiriman impuls dibandingkan ketika temperatur rendah.
