1. definsi system saraf pusat
System saraf pusat merupakan suatu system yang mencakup otak dan medulla
spinalis yang mengandung baik sel neuron maupun sel glia.
2. struktur anatomi system saraf pusat
Perkembangan embriologi
(Wildan, 1994)
Proses perkembangan otak terdiri dari berbagai tahapan yang meliputi induksi neuroektoderm hingga pembentukan tabung saraf, lipatan cephalic, proliferasi neuron, migrasi, sinaptogenesis dan pertumbuhan sel-sel penyangga otak.
Neurulisasi Primer dan Sekunder
Neurulisasi adalah fase pembentukan otak dan medulla spinalis yang dimulai dari bagian dorsal embryo. Proses tersebut dibagi menjadi 2 yaitu pembentukan otak dan pembentukan medulla spinalis.
Neurulisasi Primer
Neurulisasi primer dimulai dengan terbentuknya tabung saraf pada usia 3-4 minggu kehamilan. Sama halnya dengan vertebrata lainnya, embrio manusia pada prinsipnya memiliki 3 lapisan sel : ectoderm (lapisan paling luar), mesoderm (lapisan tengah), dan endoderm (lapisan paling dalam). Pembentukan system saraf pusat, sel saraf dan sel glia berasal dari regio khusus ectoderm, yang disebut neural plate, tepatnya di regio dorsalis embryo yang mengalami diferensiasi. Induksi neural , merupakan proses dimana neural plate terlibat dalam pembentukan system saraf pusat, dan ini tergantung pada sinyal dari lapisan dibawahnya yaitu mesoderm dimana mesoderm ini berasal dari notochord. Bagian dasar notochord dan chordal mesoderm akan membentuk lempeng saraf pada usia kehamilan 18 hari dilanjutkan dengan bagian lateran lempenga saraf mengalami invaginasi dan bagian dorsal menutup hingga membentuk tabung saraf.
Neural plate berada sepanjang garis tengah tepatnya di dorsal dari embrio. Proliferasi sel banyak terjadi di sepanjang garis neural plate daripada di garis tengah (midline), sehingga akan terbentuk susunan yang disebut Neural groove. Naural groove menutup membentuk neural tube. Selama fase penutupan, cikal bakal sel neuron mulai diproduksi, dan sel-sel tersebut akan menjadi ganglia radix dorsalis, ganglia sensoris nervi cranialis, ganglia autonomic, sel schwann dan sel pia serta arachnoid). Tabung saraf akan menjadi susunan saraf pusat. Bagian caudal dari neural tube membentuk spinal cord/medulla spinalis, sementara itu bagian rostral membentuk otak/badan otak. Sel glial (makroglia) dari system saraf pusat juga berasal dari neuroepithelium, dan isi dari neural tube membentuk system ventricular. Fusi pertama pada lempenga saraf terjadi pada bagian bawah pada usia kehamilan 22 hari. Ujung anterior tabung saraf akan menutup paling lambat pada usia 24 hari kehamilan, dan bagian ujung posterior menutup pada usia 26 hari kehamilan. Pada bagian posterior, penutupan tabung paling bawah berada pada ketinggian lumbosakral, dan segmen saraf yang lebih bawah akan dibentuk melalui diferensiasi perkembangan selanjutnya. Interaksi antara tabung saraf dengan jaringan mesoderm sekitarnya akan membentuk dura dan tulang axial misalnya tulang tengkorak dan vertebrae.
Perubahan bentuk lempeng saraf menjadi tabung saraf diatur oleh mekanis me seluler dan molekuler. Mekanisme seluler yang terpenting adalah fungsi jaringan sitoskeletal mikrotubulus dan mikrofilamen. Di bawah pengaruh kecenderungan pertumbuhan vertikel mikrotubulus, sel-sel lempeng saraf yang sedang berkembang akan memanjang dan bagian basal akan melebar. Dibawah pengaruh mikrofilamen, terjadi kecenderungan arah pertumbuhan secara paralel pada permukaan apikal, bagian apikal sel akan menyempit. Perubahan tersebut akan menekan permukaan lempeng saraf dan membuat bentukan lipatan saraf yang pada akhirnya akan berubah menjadi tabung saraf.
Pada mekanisem molekuler, pentimgmya peranan permukaan glikoprotein, terutama sel molekul adesi, yang mempengaruhi identifikasi sel-sel dan menyebabkan terjadinya interaksi melalui mekanisme adesi pada matrix ekstraseluler, hal tersebut akan menyebabkan adesi dari tepi yang berlawanan dari lipatan saraf.
Neurulisasi Sekunder (Pembentukan Tabung saraf caudal)
Pembentukan tabung saraf caudal misalnya segmen sacral bagian bawah dan coxygeus, terjadi melalui proses setelah terjadinya proses kanalisasi dan diferensiasi retrogresif. Kejadian tersebut dikenal dengan neurulisasi tabung saraf sekunder yang terjadi lebih lambat dari neurulisasi tabung saraf primer dan merupakan hasil perkembangan dari tabung saraf yang terakhir. Pada usia 28 hingga 32 hari kehamilan, terjadi fusi sel-sel yang belum mengalami diferensiasi pada bagian caudal tabung saraf menjadi vakuola. Vakuola-vakuola tersebut akan menyatu, membesar dan berhubungan dengan canalis sentralis yang merupakan bagian dari tabung saraf yang terbentuk dalm proses naurulisasi primer. Proses kanalis akan berlanjut hingga usia 7 minggu kehamilan dan dilanjutkan dengan proses diferensiasi retrogresif. Selama proses diferensiasi retrogresif sejak usia 7 minggu kehamilan hingga beberapa waktu setelah lahir, terjadi regresi beberapa masa sel caudal. Mengingat strukturnya adalah ventrikulus terminalis, lokasi terutama di komus medularis dan filum terminalis.
Perkembangan prosensefalic
Pada perkembangan tahap awal, bagian rostral dari neural tube membentuk 3 ruang primer: (1) Prosencephalon atau forebrain, (2) Mesencephalon atau midbrain, (3) rhombencephalon atau hindbrain. Dari prosencephalon, berkembang dua ruang sekunder, yaitu telencephalon (atau cerebral hemisphere) dan diencephalons (atau thalamus dan hypothalamus). Sementara ini mesencephalon tetap tidak terbagi sepanjang perkembangan otak, rhombencephalon membentuk metencephalon (atau pons) dan Myelencephalon (atau medulla). Lima ruang otak dan medulla spinalis yang primitive, sudah mulai dapat diidentifikasi pada minggu keenam kehidupan fetus. Dan pada minggu ini mulai terbentuk 7 pembagian pada system saraf pusat.
Perkembangan prosensefalic terjadi dari mesoderm precordal. Waktu puncak adalah bulan kedua dan ke-tiga kehamilan, dengan fase prominen dini pada minggu ke 5 dan 6 kehamilan. Interaksi utama yang terjadi adalah antara mesoderm notochord-precordal dan otak depan. Interaksi tersebut terjadi di depan ujung rostral embrio Interaksi tersebut mempengaruhi pembentukan permukaan otak depan, adanya gangguan pada fase perkembangan otal ini sering menyebabkan anomaly fasialis. Perkembangan proensephalon terdiri dari 3 hal yang terjadi berurutan; pembentukan prosensephalic, pembentukan celah prosensephalic dan perkembangan garis tengah prosensephalic. Pembentukan prosensephalic dimulai pada ujung rostral tabung saraf pada akhir bulan pertama kehamilan dan berlanjut hingga bulan kedua, segera setelah penutupan bagian anterior tabung saraf. Pembentukan celah celah prosensephalic mulai aktif terjadi pada minggu ke 5 dan 6 kehamilan dan meliputi 3 prinsip dasar : (1) horizontal hingga membentul sepasang vesikel optikus, bulbus olfaktorius dan traktus (2) transversal untuk memisahkan telencephalon dan diencephalons dan (3) sagital untuk membentuk bagian dari telencephalon sepasang cerebral hemisphere, ventrikel lateralis dan basal ganglia. Perkembangan garis tengah procencephalic terjadi sejak pertengahan bulan ke 2 kehamilan hingga bulan ke 3 dengan terjadinya penebalan 3 lempenga jaringan yang penting; dari dorsal ke ventral, merupakan komisura, chiasma dan lempeng hypothalamus. Dari bentukan tersebut yang paling menonjol adalah pembentukan corpus calosum yang mulai tampak pada usia 9 minggu; pada usia 12 minggu bentukan corpus calosum dapat diidentifikasi secara jelas. Dengan pertumbuhan 2 arah yang dimulai dengan pertemuan genu dan corpus, keseluruhan corpus calosum berkembang sempurna pada usia 20 minggu kehamilan.
Migrasi
Migrasi neuronal adalah peristiwa yang terjadi secara berkelanjutan dimana jutaan sel saraf berpindah dari tempat asal di zona ventrikel-subventrikuler ke tempat yang spesifik di SSP dan sel-sel tersebut akan menetap sepanjang hidup. Periode puncak migrasi terjadi pada usia 33 hingga 5 bulan kehamilan, walaupun migrasi neuronal sudah dapat dideteksi, pada aarea tertentu di cerebrum paling awal terjadi pada bulan ke 2 dan segera setelah bulan ke 5 kehamilan.
Dua Proses dasar migrasi neuronal
Dua polaa dasar migrasi neuronal berupa migrasi kearah radial dan tangensial. Di dalam cerebrum, migrasi radial dari sel-sel yang berasal dari zonaa ventrikuler dan subventrikuler merupakan mekanisme utama dalam pembentukan korteks dan struktur nukleus profundus. Di dalan cerebellum, migrasi radial menyebabkan terbentuknya sel purkinje, nukleus dentatus dan nukleus bagian atas yang lainnya.
Migrasi tangensial merupakan perpindahan sel menuju permukaan pial, jugaa berlangsung dalam zona ventrikuler dan ventrikuler untuk membentuk korteks cerebri. Migrasi ke lateral paralel dengan permukaan pial sering terjadi setelah periode migrasi radial dalam upaya membentuk kelompok nauronal dalam batang otak dan medula spinalis.
Migrasi korteks cerebri
Pada stadium dini, sebelum migrasi sel dapat membentuk lempeng kortikal, sel glial radial aakan menyebar dari permukaan ventrikuler sampai permukaan glia dimana ujung penyebaran akan membatasi pembentukan membran glia pada permukaan pial. Sel glia radial akan memberi tuntunan untuk migrasi sel neuron yang lebih muda dari tempat asalnya hingga mencapai lempeng kortikal. Kelompok sel primitif pertama akan mengadakan migrasi pertama untuk membentuk bakal lempeng.
Setelah fase penting pertama penyebaran glial secara radial dan pembentukan preplate yang merupakan prokusor pembentukan neuron-neuron di zona marginal dan subplate, proses migrasi neuron untuk membentuk lempeng kortikal dimulai. Pada stadium selanjutnya, neuron-neuron yang diprodukasi di zona ssubventrikuler akan bermigrasi kearah zona intermediate tanpa mengadakan hubungan dengan permukaan ventrikuler. Pada usia kehamilan 20 hinggaa 24 minggu korteks cerebri sudah mempunyai komplemen neuron secara penuh.
Perkembangan Sinaaptik (sinaptogenesis)
Pembentukan sinaps berbeda untuk tiap regio di otak. Jumlah ujung-ujung dendrit yang merupakan tempat kontak sinaptik, didalam medulaa retikuler akan meningkat hingga mencapai puncak padaaa usiaa 334-36 minggu kehamilan dan menurun secaraa sepat setelah lahir. Pada cerebrum, sinaptik pertaama sudah dijumpai pada neuron subplate dan neuron pada zona marginal. Pada hipokampus, sinaps didalam regio ini mulai meningkat pada ussia kehamilaan 1115 dan 16,5 minggu.
Myelinisasi
Myelinisasi adalah suatu proses pembentukana membran myelin sepanjang axon. Periode myelinisasi terjadi dalam waktu yang panjang, dimulai pada trimester II dan berlanjut hingga usia dewasa. Myelinisasi pada belahan otak merupakan proses yang sangat cepat yang terjadi setelah lahir. Proses myelinisasi dimulai dengan proliferasi oligodendroglia yang akan memanjang sesuai dengan tepi axon. Membran plasma oligodendroglia akan berubah menjadi membran myelin SSP. Proses myelinisasi terdiri dari 2 fase: pertama proliferasi ligodendroglia dan diferensiasi, dan kedua terjadi penumpukan myelin sepanjang axon.
Makroanatomi
Pembagian secara garis besar otak hewan dewasa dapat di bagi menjadi cerebrum, serebelum, dan batang otak.
Telensefalon. Telensefalon meliputi korteks cerebrum, korpora striata dan rinensefalon. Telensefalon mengisi ronga ventrikel lateral, foramen interventrikular Monro dan bagian rostral dari ventrikel ketiga. Permukaan cerebrum menjadi sangat luas karena banyaknya lipatan-lipatan dan membentuk pematang konveks yang disebut giri. Giri merupakan tonjolan-tonjolan yang dipisahkan oleh parit-parit yang dinamakan sulci.
Dalam keadaan aktivitas mental dalam tingkat tinggi misalnya pengendalian otot volunter, interpretasi rangsangan dan penalaran melibatkan sel-sel dari korteks cerebral.
Korpus striatum dari tiap-tiap hemisfer cerebrum terdiri dari suatu campuran subtansi puith dan abu-abu. Subtansi abu-abu dari korpus strriatum disebut nukleus basal atau ganglia basal. Subtansi putih dari korpus striatum sebagian besar terdiri dari serabut-serabut yang menghubungkan korteks cerebral dengan bagian-bagian lain dari sistem saraf pusat.
Rinensefalon merupakan salah satu bagian tertua dari cerebrum. Berkaitan dengan indera penciuman (otak olfaktori).
Diensefalon merupakan bagian dari prosensefalon yang terletak di samping otak tengah. Di Diensefalon terdapat talamus, hipotalamus, serta bagian terbesar dari ventrikel ketiga.
Talamus adalah suatu pusat relai untuk serabtu-serabut saraf yang menghubungkan bagian-bagian cerebrum dengan tangkai otak dan korda spinalis. Epitalamus mencakup nukleus habenular (penciuman) jalur subtansi putih serta badan pineal, yang kadang-kadang dianggap sebagai organ endokrin.
Hipotalamus meliputi hipofisis atau kelenjar pituitari serta struktur lainnya. Struktur-struktur tersebut mencakup tuber sinereum, yang melekatkan batang hipofisis pada otak kiasma optik, persilangan saraf-saraf optik pada arah rostral terhadap hipofisis serta badan-badan mamiler yang terletak pada posisi kaudal terhadap hipofisis.
Mesensenfalon atau otak tengah adalah bagian dari otak yang tidak mengalami pembagian dalam perkembangan embrio menjadi dewasa. Otak tengah terletak diantara prosensefalon pada arah rostral dan rhomben cefalon pada arah kaudal.
Rhombencepalon atau otak belakang di bagi menjadi metensefalon: mielensefalon atau medula oblongata dan ventrikel keempat.
Metensefalon meliputi serebelum dan pons. Serebelum terdiri atas dua begian lateral dan suatu pematang median yang disebut vermis. Permukaan cerebelum terdiri atas banyak laminae yang disebut folia. Pada serebelum subtansi putih terutama terletak di bagian central sedangkan substansi abu-abu terletak pada bagian periferal.
Pons terletak di ventral serebelum dan membentuk jembatan dari serabut yang menghubungkan satu bagian ke bagian lanilla.
Ventrikel keempat terletak pada posisi ventral terhadap cerebelum dan dorsal terhadap pons dan batang otak.
Mielensefalon membentuk medula oblongata. Merupakan kelanjutan korda spinalis ke kranial yang terpisah di foramen mágnum (foramen terbesar dari tengkorak).
Medulla spinalis. Medula spinalis merupakan jalar utama untuk menghubungkan informasi dari otak ke susunan saraf perifer. Berdasarkan lokasinya, medula spinalis dilindungi tulang spinalis yang disebut dengan vertebrae. Medula spinalis terletak di dalam foramen vertebrales dan terdiri dari 31 segmen yakni 8 segmen cervikalis, 12 segmen toraks, 5 lumbaris, 5 sakralis, dan 1 segmen ekor.
Terdapat 31 pasang saraf spinal yang melalui medula spinalis ® nervus campuran yg berisi akson sensorik & motorik; berjalan di kolumna spinal
Ø Semua akson sensorik masuk ke medula spinalis mll ganglion akar dorsal.
- Traktus spinotalamikus lateral ® menghantarkan impuls
modalitas nyeri & suhu
- Traktus spinotalamikus anterior ® menghantarkan impuls modalitas geli, gatal, sentuhan, & tekanan
- Traktus lemniscus medialis-kolumna posterior ® menghantarkan impuls yg membedakan 2 titik,
stereognosis, propriosepsi, membedakan berat, & sensasi getaran
n JALUR PIRAMIDAL/LANGSUNG (melalui piramid medula oblongata; langsung dari korteks motorik)
- Traktus kortikospinal lateral ® mengontrol ketepatan kontraksi otot2 di ujung ekstermitas
- Traktus kortikospinal anterior ® mengkoordinasi gerakan rangka aksial dgn mengontrol kontraksi otot di leher & lengan
- Traktus kortikobulbar ® mengontrol gerakan volunter kepala & leher
n JALUR EKSTRAPIRAMIDAL/ TAK LANGSUNG (sirkuit polisinaps di ganglia basal, thalamus, & serebelum)
- Traktus vestibulospinal (mulai dr nukleus vestibular) ® mengatur tonus otot dalam berepons thd gerakan kepala; berperan dlm keseimbangan
- Traktus tektospinal (mulai dr kolikulus superior) ®mengontrol gerakan kepala dlm berespons thd rangsang visual
Mikroanatomi
Korteks cerebro terdapat sel piramid. Sel-sel ini mempunyai badan sel berbentuk piramid dan suatu akson panjang yang camping menonjol dari dasarnya. Sel ini mempunyai banyak dendrit dengan banyak percabangan panjang dan daerah dimana banyak sinaptik ujung dari neuron kortikal lanilla membentuk hubungan.
Sel purkinje terdapat di cerebelum, pada batas antara lapisan molekuler dan lapisan granuler dari substancia grises kortikal. Tiap sel mempunyai badan sel bulat, akson camping yang menonjol melalui lapisan granular ke dalam subtansia alba dan dendrit utama yang membelah ke dalam percabangan dendrit yang luas. Korteks cerebro mengandung beberapa ratus ribu sel purkinje.
Medulla Spinalis. Kanalis sentralis hádala suatu lubang kecil di tengah medula spinalis di batasi oleh sel ependim. Kanalis sentralis berisi CSF dan berhubungan dengan ventrikel otak. Kornu medula spinalis memiliki 3 kornu mengelilingi medula spinalis. Kornu anterior, Kornu posterior, dan konur intermedia.
Cerebellum. Bagian cerebellum mengandung lapis dalam subtansia grises, intermedia subtansia alba dan lapis kortikel subtansia grissea. Korteks cerebelli terdiri atas lapis granuler, lapis sel purkinje, dan lapis molekuler. Korteks cerebelli terlipat menjadi potongan yang disebtu folia yang mencakup bagian tengah substancia alba. Cébela luar lapis granuler hádala lapis sel purkinje berisi badan sel dari sel purkinje dan sel basket. Pada lapis molekuler mengandung sel-sle glia dan serat saraf.
3. fungsi dan mekanisme system saraf pusat
Fungsi System Saraf Pusat:
Otak besar
* Otak besar mempunyai fungsi dalam pengaturan semua aktifitas mental, yaitu
yang berkaitan dengan kepandaian (intelegensi), ingatan (memori), kesadaran, dan pertimbangan.
Otak besar merupakan sumber dari semua kegiatan/gerakan sadar atau sesuai dengan kehendak, walaupun ada juga beberapa gerakan refleks otak. Pada bagian korteks serebrum yang berwarna kelabu terdapat bagian penerima rangsang (area sensor) yang terletak di sebelah belakang area motor yang berfungsi mengatur gerakan sadar atau merespon rangsangan. Selain itu terdapat area asosiasi yang menghubungkan area motor dan sensorik. Area ini berperan dalam proses belajar, menyimpan ingatan, membuat kesimpulan, dan belajar berbagai bahasa. Di sekitar kedua area tersebut dalah bagian yang mengatur kegiatan psikologi yang lebih tinggi. Misalnya bagian depan merupakan pusat proses berfikir (yaitu mengingat, analisis, berbicara, kreativitas) dan emosi. Pusat penglihatan terdapat di bagian belakang.
* Otak tengah (mesensefalon)
Otak tengah terletak di depan otak kecil dan jembatan varol. Di depan otak tengah terdapat talamus dan kelenjar hipofisis yang mengatur kerja kelenjar-kelenjar endokrin. Bagian atas (dorsal) otak tengah merupakan lobus optikus yang mengatur refleks mata seperti penyempitan pupil mata, dan juga merupakan pusat pendengaran.
* Otak kecil (serebelum)
Serebelum mempunyai fungsi utama dalam koordinasi gerakan otot yang terjadi secara sadar, keseimbangan, dan posisi tubuh. Bila ada rangsangan yang merugikan atau berbahaya maka gerakan sadar yang normal tidak mungkin dilaksanakan.
* Sumsum sambung (medulla oblongata)
Sumsum sambung berfungsi menghantar impuls yang datang dari medula spinalis menuju ke otak. Sumsum sambung juga mempengaruhi jembatan, refleks fisiologi seperti detak jantung, tekanan darah, volume dan kecepatan respirasi, gerak alat pencernaan, dan sekresi kelenjar pencernaan. Selain itu, sumsum sambung juga mengatur gerak refleks yang lain seperti bersin, batuk, dan berkedip.
* Jembatan varol (pons varoli)
Jembatan varol berisi serabut saraf yang menghubungkan otak kecil bagian kiri dan kanan, juga menghubungkan otak besar dan sumsum tulang belakang.
Medulla spinalis
. Pada penampang melintang sumsum tulang belakang ada bagian seperti sayap yang terbagi atas sayap atas disebut tanduk dorsal dan sayap bawah disebut tanduk ventral. Impuls sensori dari reseptor dihantar masuk ke sumsum tulang belakang melalui tanduk dorsal dan impuls motor keluar dari sumsum tulang belakang melalui tanduk ventral menuju efektor. Pada tanduk dorsal terdapat badan sel saraf penghubung (asosiasi konektor) yang akan menerima impuls dari sel saraf sensori dan akan menghantarkannya ke saraf motor
Langganan:
Posting Komentar (Atom)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar