REFLEKS SPINAL PADA KATAK Oleh : Nama : Nuraini NIM : B1J012033 Rombongan : VI Kelompok : 1
Asisten : Tenda Arganata Dewantara
LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI HEWAN II
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS BIOLOGI PURWOKERTO
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Menurut Gunawan (2002) saraf berfungsi dengan mekanisme depolarisasi dan repolarisasi. Kedua mekanisme tersebut berkaitan dengan transportsi ion menembus membran (trans membran), ada hewan tingkat tinggi, komunikasi intrasel yang kompleks dan amat cepat itu ditengahi oleh impuls-impuls saraf. Neuron-neuron (sel-sel saraf) secara elektrik menghantar sinyal (impuls) melalui bagian saraf yang terjulur memanjang (sekitar 1 mm pada hewan berukuran besar). Impuls tersebut berupa gelombang-gelombang berjalan yang berbentuk arus-arus ion. Transmisi sinyal antara neuron-neuron dan antara neuronotot (juga neuron kelenjar) seringkali dimediasi secara kimiawi oleh neurotransmitter (penghantar impuls saraf).
Sistem syaraf merupakan sistem koordinasi yang berfungsi sebagai penerima dan penghantar rangsangan ke semua bagian tubuh dan selanjutnya memberikan tanggapan terhadap rangsangan tersebut. Maka, jaringan saraf merupakan jaringan komunikasi dalam tubuh. Sistem saraf merupakan jaringan khusus yang berhubungan dengan seluruh bagian tubuh (Campbell, 2000).
Sistem saraf adalah suatu sistem organ yang terdiri dari sel-sel saraf atau neuron. Sistem saraf terdiri atas sistem saraf pusat yang meliputi otak dan batang spinal, dan sistem saraf perifer yang meliputi saraf kranial, saraf spinal, dan trunkus simpatikus. Kedua sistem ini bekerja saling menunjang. Sistem saraf pusat berguna sebagai pusat koordinasi untuk aktivitas-aktivitas yang harus dilaksanakan. Sedangkan sistem saraf perifer berfungsi memberikan informasi kepada sistem saraf pusat tentang adanya stimulus yang menyebabkan otot dan kelenjar melakukan respon (Johnson, 1984).
Integrasi adalah proses penerjemahan informasi yang berasal dari stimulasi reseptor sensoris oleh lingkungan, kemudian dihubungkan dengan respon tubuh yang sesuai. Sebagian besar integrasi dilakukan dalam sistem syaraf pusat, yaitu otak dan sum-sum tulang belakang (pada vertebrata). Output motoris adalah penghantaran sinyal dari pusat integrasi ke sel-sel efektor. Sinyal tersebut dihantarkan oleh saraf (nerve), berkas mirip tali yang berasal dari penjuluran neuron yang terbungkus dengan ketat dalam jaringan ikat. Saraf yang menghubungkan sinyal motoris dan sensoris antara sistem saraf pusat dan bagian tubuh lain secara bersamaan disebut sistem saraf tepi (Kimball, 1998).
Pada tiap segmen tubuh vertebrata terdapat satu pasang saraf perifer. Pada sebagian besar saraf spinal, neuron aferen dan eferen terletak berdekatan, tetapi sum-sum tulang belakang saraf terbagi menjadi akar dorsal dan akar ventral dan neuronnya terpisah. Dalam akar dorsal terdapat neuron aferen dan mempunyai suatu pembesaran yaitu ganglion akar dorsal, yang mengandung badan sel-selnya sendiri. Badan sel neuron aferen hampir selamanya terletak dalam ganglion pada saraf kranial dan saraf spinal spinal. Neuron aferen masuk ke dalam sum-sum tulang belakang dan berakhir pada sinapsis dengan dendrit atau badan sel dari interneuron. Saraf spinal semua vertebrata pada dasarnya sama, meskipun pada vertebrata yang paling primitif akar-akar itu di perifer tidak bargabung dan beberapa neuron aferen keluar dari sum-sum maelalui akar dorsal (Villee, 1988).
1.2 Tujuan
Tujuan percobaan ini adalah untuk mengetahui terjadinya reflek spinal pada katak.
II. MATERI DAN CARA KERJA
2.1 Materi
Bahan yang digunakan pada praktikum refleks spinal pada katak ini adalah katak (Rana sp), dan larutan H2SO4 1%.
Alat yang digunakan berupa jarum, gunting bedah, bak preparat, serta pinset.
2.2 Cara Kerja
1. 1 ekor katak diambil, lalu dirusak pada bagian otaknya dengan jarum preparat. 2. Gerak reflek dari katak diamati, seperti pembalikan tubuh, penarikan kaki depan dan
kaki belakang, serta pencelupan kaki belakang pada larutan asam sulfat (H2SO4) 1%. 3. Perusakan dilakukan kembali pada bagian medula spinalisnya, pada ¼, ½, ¾, serta
pada seluruh bagian medula spinalisnya, lalu diamati gerak refleks yang terjadi, seperti pada point ke 2.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil
Tabel Pengamatan Respon Gerak Refleks Spinal Katak Perusakan bagian/ struktur Pembalikan Tubuh Penarikan kaki depan Penarikan kaki belakang Pencelupan H2SO otak + + + + 1/4 medula spinalis - + + + 1/2 medula spinalis + + + + 3/4 medula spinalis + - + +
total medula spinalis - - - -
Keterangan : + : Respon
3.2 Pembahasan
Berdasarkan hasil praktikum yang telah diakukan, dapat diperoleh hasil bahwa pada perusakan yang dilakukan pada bagian otak dan ½ medula spinalis, ternyata katak masih dapat melakukan refleks dalam merespon semua parameter yang diberikan, seperti pembalikan tubuh, penarikan kaki depan dan kaki belakang, serta pencelupan kaki pada larutan H2SO4, Hal ini tidak sesuai dengan pernyataan Kimball (1998), yang menyatakan bahwa rusaknya otak menyebabkan hubungan antara alat-alat vastibuler dengan sum-sum tulang belakang yang rusak.
Perusakan ¼ tulang belakang mendapat respon negatif pada pembalikan tubuh, tetapi masih memberikan respon terhadap penarikan kaki depan dan belakang, serta pemberian larutan H2SO4. Perusakan ¾ tulang belakang seperti halnya pada saat perusakan otak katak masih mampu membalikkan tubuh, menarik kaki belakang, dan ketika kaki katak dicelupkan ke dalam H2SO4 masih memberikan respon yang positif, namun tidak memberikan respon pada penarikan kaki depan. Perlakuan yang terakhir yaitu dengan melakukan perusakan total pada medula spinalis, dan hasil yang diperoleh yaitu sudah tidak adanya respon pembalikan tubuh pada katak, dan penarikan kaki depan, dan kaki belakang serta pemberian H2SO4. Hal ini sesuai dengan pendapat Djuhanda (1988), yang menyatakan bahwa apabila seluruh sumsum tulang belakang dirusak, maka seluruh sistem saraf yang menyebabkan refleks spinal akan kehilangan respon, sebab tonus otot sudah tidak ada lagi dan tubuh hewan (katak) menggantung lemah. Pearce (1989), menambahkan bahwa perusakan tulang belakang ternyata juga merusakkan tali-tali spinal sebagian jalur saraf. Tali-tali spinal sendiri terdiri dari saraf sensori dan motorik, sehingga bila saraf tersebut rusak maka respon terhadap stimulus tidak terjadi.
Pearce (1989) menyatakan bahwa sum-sum tulang belakang merupakan pusat gerak refleks, sehingga semakin tinggi tingkat perusakan sumsum tulang belakang maka semakin lemah respon yang diberikan. Hal ini yang akan menyebabkan refleks pembalikkan tubuh, penarikkan kaki depan dan kaki belakang serta pencelupan ke dalam larutan H2SO4 makin melemah seiring dengan tingkat perusakan. Perusakan tulang belakang juga merusak tali spinal sebagai jalur syaraf, namun dengan adanya respon refleks yang sederhana dapat terjadi melalui aksi tunggal dari tali spinal meskipun adanya perusakkan sumsum tulang belakang.
Berdasarkan fungsinya, Idel,antoni (2000:211), membagi sel neuron menjadi 4 Bagian yaitu:
1. Neuron sensorik ( neuron aferen) yaitu sel syaraf yang bertugas menyampaikan rangsangan dari reseptor ke pusat susuna syaraf. Neuron memiliki dendrit yang berhubungan dengan reseptor (penerima rangsang) dan neurit yang berhubungan dengan sel syaraf lainnya.
2. Neuron Motorik (nouron aferen), yaitu sel saraf yang berfungsi untuk menyampaikan impuls motorik dari susunan saraf pusat ke saraf efektor. Dendrit menerima impuls dari akson neuron lain sedangkan aksonnya berhubungan dengan efektor.
3. Neuron konektor merupakan sel syaraf yang bertugas menghubungkan antara neuron yang satu dengan yang lainnya.
4. Neuron ajustor, yaitu sel saraf yang bertugas menghubungkan neuron sensorik dan neuron motorik yang terdapat di dalam sum-sum tulang belakang atau di otak.
Praktikum kali ini menggunakan larutan H2SO4 yang merupakan asam kuat dan berbahaya apabila terkena tubuh. Kaki katak yang dicelupkan ke dalam larutan H2SO4 akan mengakibatkan katak sebisa mungkin akan menarik kakinya dari larutan itu karena berbahaya bagi tubuhnya, ini merupakan salah satu gerakan untuk perlindungan tubuhnya dari zat-zat kimia yang berbahaya. Percobaan ini membuktikan bahwa dalam suatu sistem refleks diperlukan sum-sum tulang belakang sebagai pusat koordinasi dan pengaturan gerak refleks.
Pada percobaan ini menggunakan hewan uji berupa seekor katak, karena beberapa alasan yaitu : harga katak relatif murah dibandingkan dengan hewan-hewan percobaan lainnya, mudah diperoleh, serta meskipun susunan syaraf katak lebih sederhana dibandingkan dengan mamalia, tetapi prinsip-prinsip dasar susunan syaraf pusat dapat dipelajari dengan menggunakan katak. Seperti halnya pada hewan berderajat tinggi, susunan syaraf pusat katak dapat dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu prosensepalon, mesensefalon, rombensefalon, dan medulla spinalis. Lebih lanjut prosensefalon dapat dibagi lagi menjadi dua, yaitu telensefalon dan diensefalon. Telensefalon setelah masa embriona akan berubah menjadi serebrum. Daerah serebrum merubah pangkal dari saraf otak I (nervus olfaktorius) dan saraf otot II (nervus optikus).
Refleks adalah suatu respon organ efektor (otot atau pun kelenjar) yang bersifat otomatis atau tanpa sadar terhadap suatu stimulus tertentu. Respon tersebut melibatkan suatu rantai yang terdiri atas sekurang-kurangnya dua neuron, yang membentuk suatu busur refleks. Dua neuron yang penting dalam suatu busur refleks adalah neuron afferen, sensoris, atau penghubung (inter neuron) yang terletak diantara neuron reseptor dan neuron efektor. Refleks spinal yang khas adalah refleks rentang
yang digambarkan dengan refleks pemukulan ligamentum partela, sehingga menyebabkan otot lutut terentang, (Frandson, 1992).
Kontraksi reflex umumnya kembali jika sumsum tulang belakang distal masih utuh dan hanya terisolasi dari pusat yang lebih tinggi. Namun kekuatan dan durasi seperti paksa kontraksi meningkat dengan waktu. Ini menghasilkan paksa biasanya void dengan lengkap pengosongan kandung kemih. spinal shock umumnya berlangsung selama 6 sampai 12 minggu secara lengkap lesi sumsum tulang belakang suprasacral bagaimanapun juga terakhir upto 1 sampai 2 tahun. Dalam lengkap lesi suprasacral mungkin berlangsung beberapa hari saja (Maj,2007).
Rangsangan yang datang dari luar diterima oleh saraf sensorik yang diteruskan oleh saraf spinal ke tulang belakang, lalu dari tulang belakang diteruskan ke saraf motorik hingga menjadi suatu gerak. Gerakan ini tidak disadari karena tidak melalui otak yang disebut gerak refleks (Weichert, 1959). Refleks dapat melibatkan berbagai bagian otak dan sistem saraf otonom, refleks yang paling sederhana adalah refleks spinal. Gerak refleks spinal diatur oleh saraf-saraf yang terdapat di dalam medula spinalis. Medula spinalis atau sumsum tulang belakang terdapat di dalam kanalis vertebratalis berhubungan dengan otak melalui fragmen magnum. Sumsum ini terbungkus oleh badan lemak dan dilindungi oleh sentrum serta lengkung neural, kecuali cyclostoma (Djuhanda, 1988).
Katak memiliki sistem saraf yang mana saraf-saraf tersebut dapat menghantarkan stimulus ke otak hingga menimbulkan respon. Respon akan ditanggapi oleh neuron dengan mengubah potensial yang ada antara permukaan luar dan dalam dari membran. Sel-sel dengan sifat ini disebut dapat dirangsang (excitable) dan dapat diganggu (irritable). Neuron ini segera bereaksi tehadap stimulus, dan dimodifikasi potensial listrik dapat terbatas pada tempat yang menerima stimulus atau dapat disebarkan ke seluruh bagian neuron oleh membran. Penyebaran ini disebut potensial aksi atau impuls saraf, mampu melintasi jarak yang jauh impuls saraf menerima informasi keneuron lain, baik otot maupun kelenjar (Junqueira, 1995).
Mekanisme refleks dimulai jika reseptor-reseptor dirangsang dan menimbulkan impuls dalam neuron afferent. Neuron ini merupakan bagian dari suatu saraf spinal dan menjulur ke dalam sumsum tulang belakang dan membawa impuls itu kembali melalui saraf spinal ke sekelompok otot ekstensor (Ville et al, 1988). Diagram mekanisme refleks menurut Mitchell (1956) : stimulus → reseptor →neuron afferent →mengalami integrasi → neuron efferent → efektor → respon. Menurut Karmana (1984) urutan gerak sadar adalah : reseptor → yaraf sensori → syaraf pusat → syaraf motoris → efektor.
Faktor yang mempengaruhi refleks spinal menurut Subowo (1992), yaitu adanya refleks spinal dari katak berupa respon dengan menarik kaki depan atau kaki belakang saat perusakan sum-sum tulang belakang disebabkan karena masih terjadi interkoneksi dari satu sisi korda spinalis ke sisi yang lain. Faktor lain yang mempengaruhi terjadinya refleks spinal adalah masih berfungsinya sum-sum tulang belakang. Sumsum tulang belakang mempunyai dua fungsi penting yaitu mengatur impuls dari dan ke otak dan sebagai pusat refleks. Adanya sumsum tulang belakang, pasangan saraf spinal dan cranial akan menghubungkan tiap reseptor dan efektor dalam tubuh sampai terjadi respon. Apabila sumsum tulang belakangnya telah rusak total maka tali-tali spinal sebagai jalur syaraf akan rusak dan tidak ada lagi yang menunjukkan respon terhadap stimulus (Ville et al., 1988).
IV. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil dan pembahasan maka dapat disimpulkan bahwa :
1. Kerusakan pada tulang belakang tidak selalu menyebabkan refleks pada tubuh katak. 2. Mekanisme refleks berawal dari reseptor yang diterima neuron sensoris dilanjutkan ke
sumsum tulang belakang kemudian ke neuron motorik dan berakhir ke efektor.
3. Perusakan awal menyebabkan terjadinya gerak refleks pada katak, dan perusakan yang bertingkat menyebabkan sedikit demi sedikit lemahnya kemampuan katak untuk melakukan gerak refleks dan menyebabkan hubungan antara satu sisi dengan sisi yang lain dari korda spinal terputus.
4. Perusakan terhadap spinal yang salah menghasilkan respon positif tarhadap gerak refleks.
5. Perusakan total pada medula spinal menyebakan katak tidak dapat merespon setiap rangsangan yang diberikan.
DAFTAR PUSTAKA
Campbell, N.A. Jane B. Reece and Lawrence G. Mitchell. 2000. Biologi. edisi 5. jilid 3. Alih Bahasa: Wasman manalu. Erlangga: Jakarta.
Djuhanda, T. 1988. Anatomi Perbandingan Vertebrata II. Armico: Bandung.
Franson. F. D. 1992. Anatomi dan Fisiologi Hewan Ternak. Edisi 4. Penerjemah: Srigandono. Gadjah mada university press: Yogyakarta.
Gunawan, Adi, M. S. 2002. Mekanisme Penghantaran dalam Neuron (Neurotransmisi).
Integral, vol. 7 no. 1.
Idel, Antoni. 2000. Biologi Dalam Kehidupan Sehari-hari. Gita Media Press: Jakarta. Johnson, W.5. H. 1984. General Biolgy. Holt, Richart and Winson Inc: USA.
Junqueira, Carlos. 1995. Basic Histology. McGraw-Hill. Boston. Karmana, J. W. 198. Biologi. Ganeca Exact: Bandung.
Kimball, J. W. 1988. Biologi. Erlangga: Jakarta.
Maj Gen P Madhusoodanan M Ch VSM. 2007. Indian Journal of Neurotrauma (IJNT), Vol. 4, No. 2, pp. 75-78. Continence issues in the patient with neurotrauma. Senior Consultant Surgery, Armed Forces Medical Services.
Mitchell, P. H. 1956. A Textbook of General Physiology. McGraw-Hill Book Co.Inc: London.
Pearce, E. 1989. Anatomi dan Fisiologi untuk Paramedis. Gramedia: Jakarta. Subowo. 1992. Histologi Umum. ITB Press: Bandung.
Ville, C. A. W. F Walker, R. D Barnes. 1988. Zoologi Umum. Erlangga: Jakarta.
