UJI PENGARUH ASAM CUKA DAN VARIASI VOLTASE TERHADAP GERAK
REFLEK PADA KATAK (
Rana
sp.)
Riko Andrias Julianto
Pendidikan Biologi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Jember
Jln. Kalimantan No.37, Kabupaten Jember
Email: rikoaj17@gmail.com
Abstrak
Sistem syaraf merupakan suatu sistem organ yang berfungsi sebagai alat reseptor pada hewan. Sistem syaraf pada verterbrata terbagi menjadi 2 bagian, yaitu saraf pusat dan saraf tepi. Selain itu sitem syaraf berhubungan dengan kontraksi otot. Gerak reflek merupakan gerak yang dihasilkan oleh jalur syaraf yang paling sederhana dan terjadi jika mendapat stimulus. Percobaan ini dilakukan untuk mengetahui aktivitas refleks pada hewan katak. Percobaan ini dilakukan dua perlakuan yaitu dengan pemberian asam cuka dan variasi voltase. Tiap sub perlakuan diberikan pengaruh tanpa perusakan tulang belakang, dengan perusakan satu ruas tulang belakang dan dengan perusakan dua ruas tulang belakang. Sebelum diberikan perlakuan katak dilemahkan dengan menusuk bagian kepala. Bagian tungkai belakang katak kemudian dikuliti dan diberi larutan garfis agar tubuh katak selalu dalam keadaan lembab. Berdasarkan hasil percobaan, gerak reflek tanpa pematahan tulang belakang cepat dalam menghantarkan impuls, sedangkan gerak reflek dengan pematahan satu belakang cenderung lambat dalam penghantaran impuls, dan dengan pematahan dua ruas tulang belakang memberikan efek gerak reflek yang cenderung lambat, bahkan tidak ada pergerakan sama sekali.
Kata Kunci: Gerak reflek, Tulang belakang, Katak
PENDAHULUAN
Sistem koordinasi merupakan sistem organ yang bekerja sama secara efisien, suatu sistem yang mengatur kerja semua sistem organ agar dapat bekerja secara serasi. Sistem koordinasi bekerja untuk menerima rangsangan, mengolahnya dan kemudian meneruskan rangsangan tersebut untuk melakukan gerak. Setiap rangsangan yang kita terima melalui indera kita, akan diolah di otak. Kemudian otak akan meneruskan rangsangan tersebut ke organ yang bersangkutan.
Sistem saraf merupakan sistem yang khas bagi hewan, karena sistem saraf ini tidak dimiliki oleh tumbuhan. Sistem saraf yang dimiliki oleh hewan berbeda-beda, semakin tinggi tingkatan hewan maka semakin komplek sistem sarafnya. Sistem saraf merupakan kumpulan serabut-serabut saraf atau neuron-neuron yang panjang dan dapat mengirimkan impuls saraf. Menurut Martin (2012), sistem saraf mampu berubah sebagai respon terhadap stimulasi. Perubahan permanen dimungkinkan dengan paparan jangka panjang dan berulang. Jumlah dan jenis aktivitas memainkan peranan penting dalam pengembangan dan plastisitas pada sistem saraf. Karena unsur-unsur sistem saraf pusat manusia (SSP) terus melakukan osilasi (Tallent, 2012).
Sistem syaraf hewan vertebrata dibagi menjadi dua bagian, yaitu sistem syaraf pusat dan sistem syaraf tepi. Sistem syaraf pusat terdiri atas
otak dan sumsul tulang belakang (Campbell, 2008). Sistem saraf disusun oleh dua tipe sel yaitu sel neuron dan sel glia. Neuron adalah unit kerja fungsional dari sistem saraf. Kerja sel-sel neuron berlangsung melalui konduksi potensal aksi yang merupakan perubahan sederhana dalam hal polaritas voltase yang tercipta antar membran neuron. Potensial aksi merepresentasikan transmisi informasi melalui sistem saraf secara keseluruhan dan sekaligus menjalankan fungsi koordinasi dan kontrol (Santoso, 2009).
Gerak refleks merupakan bagian dari mekanisme pertahanan pada tubuh dan terjadi jauh lebih cepat dari gerak sadar. Gerak refleks dapat dihambat oleh kemauan sadar; misalnya, bukan saja tidak menarik tangan dari benda panas, bahkan dengan sengaja menyentuh permukaan benda panas tersebut (Peace, 2010). Semua reaksi motorik medula spinalis bersifat otomatis dan terjadi hampir dengan segera sebagai reaksi terhadap sinyal sensorik (Wirawan, 2008).
Untuk terjadinya gerak reflek, maka dibutuhkan struktur-struktur sebagai berikut, organ sensorik yang menerima impuls, serabut sensorik yang mengantarkan impuls-impuls, sumsum tulang belakang, sel saraf motorik, dan organ motorik (Peace, 2010).
▸ Baca selengkapnya: kesimpulan percobaan telur dan cuka
(2)berteriak. Refleks juga terjadi ketika kita membau makanan enak, dan dengan keluarnya air liur tanpa kita sadari. Gerak refleks terjadi apabila rangsangan yang diterima oleh saraf sensori langsung disampaikan oleh neuron perantara (neuron penghubung). Hal ini berbeda sekali dengan mekanisme gerak biasa. Gerak biasa rangsangan akan diterima oleh saraf sensorik dan kemudian disampaikan langsung ke otak. Dari otak kemudian dikeluarkan perintah ke saraf motori sehingga terjadilah gerakan. Artinya pada gerak biasa gerakan itu diketahui atu dikontrol oleh otak. Sehingga oleh sebab itu gerak biasa adalah gerak yang disadari. (Peace, 2010). Refleks somatik menggunakan busur refleks, di mana sinyal bergerak mengikuti jalur berikut:
1. Reseptor otomatis di kulit, otot, atau tendon; 2. Serabut saraf yang berbeda, yang membawa
informasi dari reseptor ini ke dalam tanduk dorsal sumsum tulang belakang;
3. Interneuron, yang mengintegrasikan informasi; ini kurang dari beberapa busur refleks. 4.efferent serabut saraf, yang membawa motor
impuls ke otot rangka; dan
5. otot rangka, somatik efektor yang melakukan respon (Saladin, 2017).
Refleks spinal merupakan sirkuit saraf vertebrata yang paling terkenal. Pada refleks spinal, masukan sensoris (dari reseptor kulit, otot, tendon, dan sendi) memasuki sumsum tulang belakang melalui akar dorsal. Masukan sensoris ini, melalui sinapsis intervening di sumsum tulang belakang, merangsang beberapa neuron motorik dan menghambat yang lainnya yang menyebabkan gerakan dengan mengaktifkan kontraksi otot secara selektif. Masukan sensoris dari populasi reseptor yang berbeda memiliki hubungan yang berbeda di sumsum tulang belakang dan dengan demikian memulai refleks yang berbeda (Hill, 2012).
METODE PENELITIAN
Praktikum ini dilaksanakan pada tanggal 13 Oktober 2017 di laboratorium Pendidikan Biologi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Jember. Alat yang digunakan pada praktikum ini yaitu alat dan papan seksio, kaca pengaduk, statif, benang, dan adaptor dengan berbagai voltase. Sedangkan bahan yang digunakan yaitu katak (Rana sp), asam cuka pekat, dan garam fisiologi.
Praktikum ini dilakukan dengan menggunakan dua macam perlakuan, yaitu pematahan satu tulang belakang dan pematahan dua tulang belakang, serta sebagai kontrol yaitu tanpa pematahan tulang belakang, masing-masing dilakukan tiga kali pengulangan. Hal yang pertama dilakukan adalah melemahkan katak agar tidak terlalu agresif, yaitu dengan menusuk bagian kepala. Lalu rahang bagian atas katak dipotong dan disisakan rahang bawahnya, kemudian rahang bawah katak ditusuk menggunakan gunting dan memasukkan benang agar katakdapat digantung pada statif. Lalu, tubuh katak dikuliti pada bagian tungkainya dan mencuci tungkai yang telah dikuliti dengan larutan garam fisiologis. Stimulus yang digunakan adalah pengaruh arus listrik, dengan voltase 3V, 6V, dan 9V. Selanjutnya mengamati gerak refleks yang terjadi di masing-masing tegangan voltase tersebut. Setelah itu melakukan pematahan satu tulang belakang bagian dari punggung katak. Dan memberikan stimulus yang sama dengan tegangan voltase 3V, 6V, dan 9V. Amati pergerakan respon yang terjadi. Dan yang terakhir adalah melakukan pematahan lagi pada bagian tulang belakang, sehingga terdapat dua pematahan tulang belakang. Untuk stimulus yang diberikan adalaha sama, yaitu tegangan voltase 3V, 6V, dan 9V. Untuk stimulus asam cuka cukup menyelupkan batang kaca pengaduk ke asam cuka dan mengoleskan pada tungkai belakang serta mencatat gejala-gelaja yang terjadi pada tabel pengamatan yang tersedia.
.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kel
Perlaku
an
Tungkai
Tanpa
perusakan TB
Perusakan Tulang Belakang
1
2
3
1
2
1
2
3
1
2
3
1
Asam
Kiri
++
-
-
-
-
-
-
-
-
2
Arus
Listrik
Kanan 3 V
+
+
+
++
+
+
+
+
+
Kanan 6 V
++
++
+
++
++
++
++
+
++
Kanan 9 V
++
++ ++
++
++
++
++
++
++
Kiri 3 V
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Kiri 6 V
+
+
++
+
++
++
+
+
++
Kiri 9 V
++
++ ++
++
++
++
++
++
++
3
Asam
Cuka
Kanan
++
-
-
-
-
-
-
-
-
Kiri
-
-
-
-
-
-
-
++
-
4
Arus
Listik
Kanan 3 V
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Kanan 6 V
++
++ ++
+
+
+
+
+
+
Kanan 9 V
++
++ ++
++
++
++
+
+
+
Kiri 3 V
+
+
+
+
+
+
++
++
++
Kiri 6 V
++
++ ++
++
++
++
++
++
++
Kiri 9 V
++
++ ++
++
++
++
-
-
-
5
AsamC
uka
Kanan
+
+
++
+
+
+
-
-
-
6
Arus
Listrik
Kanan 3 V
++
++ ++
+
+
+
+
+
+
Kanan 6 V
++
++ ++
+
+
+
+
+
+
Kanan 9 V
++
++ ++
+
+
+
+
+
+
Kiri 3 V
++
++ ++
++
++
++
+
+
+
Kiri 6 V
++
++ ++
++
++
++
+
+
+
Kiri 9 V
++
++ ++
++
++
++
+
+
+
7
Asam
Kiri
+
++
+
+
+
+
+
+
+
Praktikum kali ini mengenai reflek pada tubuh hewan khususnya katak dengan pemberian stimulus berupa aliran listrik dan larutan kimia dan perlakuan pematahan tulang belakang. Gerak reflek merupakan bagian dari mekanisme pertahanan pada tubuh dan terjadi jauh lebih cepat dari gerak sadar. Reflek sebenarnya gerakan respon dalam usaha mengelak dari suatu rangsangan yang dapat membahayakan atau mencelakakan diri. Gerak reflek berlangsung dengan cepat sehingga tidak disadari oleh pelaku yang bersangkutan. Gerak refleks dapat dibedakan menjadi gerak refleks kompleks dan gerak refleks tunggal. Refleks kompleks merupakan refleks yang diikuti oleh respon yang lain, misalnya memegang bagian yang terkena rangsang dan berteriak yang dilakukan pada waktu yang sama. Sedangkan refleks tunggal adalah refleks yang hanya melibatkan efektor tunggal. Berdasarkan tempat konektornya refleks dibedakan menjadi dua yaitu refleks tulang belakang (refleks spinalis) dan refleks otak.
Gerak refleks disebabkan oleh rangsangan tertentu yang biasanya mengejutkan dan menyakitkan. Misalnya bila kaki menginjak duri, secara otomatis tubuh akan menarik kaki dan akan berteriak. Gerak refleks terjadi apabila rangsangan yang diterima oleh saraf sensori langsung disampaikan oleh neuron perantara (neuron penghubung). Hal ini berbeda sekali dengan mekanisme gerak biasa. Gerak biasa, rangsangan akan diterima oleh saraf sensorik dan kemudian disampaikan langsung ke otak. Dari otak selanjutnya mengeluarkan perintah ke saraf motori sehingga terjadilah gerakan. Artinya pada gerak biasa gerakan itu diketahui atau dikontrol oleh otak. Sehingga gerak biasa merupakan gerak sadar.
Gerak reflek pada katak sebenarnya sama dengan gerak reflek pada hewan vertebrata lainnya. Menurut Pearce (2010), untuk terjadinya gerak reflek, maka dibutuhkan struktur-struktur sebagai berikut, organ sensorik yang menerima impuls, serabut sensorik yang mengantarkan impuls-impuls, sumsum tulang belakang, sel saraf motorik, dan organ motorik.
Faktor-faktor yang mempengaruhi gerak refleks tubuh, diantaranya adalah ada tidaknya rangsangan atau stimlus. Rangsangan tersebut dapat berasal dari luar maupun dari dalam tubuh. Rangsangan dari luar, contohnya adalah derivate dari temperatur, kelembapan, sinar, tekanan, zat-zat dan sebagainya. Sedangkan rangsangan dari dalam, yaitu dari makanan, oksigen, air, dan lainnya. Faktor yang kedua adalah berfungsi atau tidaknya sumsum tulang belakang, saat sumsum belakang tidak berfungsi maka gerak reflek yang dihasilkan
lambat atau bahkan tidak merespon akibat kerusakan sumsum tulang belakang.
Percobaan kali ini menggunakan garam fisiologis atau NaCl agar permukaan tubuh katak tetap lembab sehingga stimulin masih bisa dihantarkan dari organ sensoris sampai ke organ motoris. Tungkai belakang katak dipisahkan antara kulit dengan ototnya agar tidak mempengaruhi gerak reflek yang ditimbulkan oleh respon katak. Sementara fungsi asam cuka dan voltase adalah sebagai stimulus, guna mengetahui respon yang dilakukan oleh tubuh katak.
pemberian variasi voltase mendapatkan hasil yang sangat positif pada perlakuan tanpa adanya perusakan tulang belakang dan dengan perlakuan perusakan tulang belakang memberikan hasil yang positif karena katak masih dapat melakukan gerak reflek dengan baik. Hasil dari kelompok tujuh dengan perlakuan asam cuka didapatkan hasil yang positif terhadap gerak reflek katak dengan atau tanpa perusakan tulang belakang pada kaki kiri katak sedangkan pada kaki kanan katak memberikan pengaruh yang positif pada perlakuan tanpa perusakan tulang belakang sedangkan perlakuan dengan perusakan tulang belakang tidak dapat memberikan gerak reflek yang nyata pada katak.
Dari hasil pengamatan dengan menggunakan perlakuan asam cuka dan juga variasi voltase dapat dilihat bahwa penggunakan variasi voltase lebih efektif dalam memberikan respon berupa gerak reflek daripada dengan menggunakan asam cuka. Hal ini terjadi karena pada aliran voltase listrik akan langsung mengalir menuju syaraf dan akan langsung ke tulang belakang kemudian dari tulang belakang langsung dihantarkan ke syaraf motoris untuk diteruskan ke organ motoris. Sedangkan pada asam cuka yang bersifat asam lemah, reflek kurang terlihat jelas karena ion dari asam lemah lebih sedikit sehingga tidak mampu untuk memberikan rangsang terhadap syaraf sensoris sehingga gerak reflek yang di hasilkan lemah bahkan tidak terjadi gerakan reflek pada katak.
Dari semua hasil pengamatan telah didapat hasil yang cukup sesuai dengan teori, karena dengan adanya perlakuan perusakan pada tulang belakang maka respon yang ditimbulkan tubuh katak cenderung lambat dan bahkan tidak ada pergerakan, dibanding dengan tulang belakang yang tadak diberikan perlakuan perusakan tulang belakang. Hal ini karena rangsang dari reseptor akan menimbulkan impuls eferen yang menjulur menuju kedalam sumsum tulang belakang (tempat neuron bersinapsis dengan interneuron), kemudian interneuron akan meneruskan ke sumsum tulang belakang dan akan membawa impuls itu kembali melalui syaraf spinal ke sekelompok otot untuk berkontraksi. Sesuai dengan Pearce (2010: 292), menyatakan bahwa sumsum tulang belakang terdapat serabut-serabut syaraf penghubung menghantarkan impuls-impuls menuju kornu anterior medula spinalis. Sehingga respon menjadi lambat.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil praktikum menunjukkan bahwa tanpa perusakaan tulang belakang gerak reflek katak berlangsung cepat, sedangkan perusakan satu tulang belakang gerak refleknya
cenderung lambat, dan perusakan dua tulang belakang gerak reflek katak cenderung lambat dan bahkan tidak ada pergerakan. Karena sumsum tulang belakang terdapat serabut-serabut syaraf penghubung menghantarkanimpuls-impuls menuju kornu anterior medula spinalis, serta perlakuan yang paling mempengaruhi adalah dengan pemberikan voltase dibandingkan dengan asam cuka. Hal ini dikarenakan listrik langsung dapat masuk dan merangsang syaraf sensoris lebih cepat dibandingkan dengan asam cuka.
DAFTAR PUSTAKA
Campbell, Neil A and Jane B. Reece. 2008. Biologi jilid 3. Jakarta: Erlangga.
Hill, Richard W., et al. 2012. Animal Physiology Third Edition. U.S.A:Sinauer Associates.
Martin, Rebecca, OTR/L, OTD, Cristina Sadowsky, MD, Kimberly Obst, OTR/L, MBA, Brooke Meyer, PT, DPT, and John McDonald, MD, PhD. 2012. Functional Electrical Stimulation in Spinal Cord Injury: From Theory to Practice. Top Spinal Cord Inj Rehabil vol. 18(1):28-33.
Pearce, Evelyn C. 2010. Anatomi dan Fisiologi untuk Paramedis. Jakarta: Gramedia.
Saladin, Kenneth. 2017. Anatomi and Physiology.. Content Technologies.
Santoso, Putra. 2009. Buku Ajar Fisiologi Hewan. Padang : Universitas Andalas.
Tallent, Jamie, Tuard Goodall, Tibor Hortobagy, Alan St Clair Gybson, Duncan N. French, Glyn Howaston. 2012. Repeatability of Corcospinal and Spinal Measures during Lengthening and shortening Contrction in the Human Tibialis Anterior Muscle. Plos One vol. 7(4):1-8