1. Mengindra dimulai dari sel-sel reseptor di dalam organ indra, a. Sel reseptor dibedakan menjadi 2, sebutkan dan beri contoh !
Jawab : Proses mengindera itu dimulai pada organ-organ indera, lebih tepatnya pada sel-sel reseptor di dalam organ indera tersebut. Suatu reseptor dapat berupa (1) bagian dari sel saraf aferen, misalnya ujung-ujung sel saraf di bawah kulit; atau (2) sel-sel khusus yang berhubungan baik dengan ujung peripheral sel-sel saraf aferen, misalnya sel-sel pengecap pada lidah.
b. Jelaskan bagaimana kedua macam sel reseptor tersebut mengubah stimulus menjadi potensial reseptoatau potensial generator dan selanjutnya menjadi potensial aksi. Jawab :
Secara umum, setiap tipe reseptor sangan sensitive terhadap satu jenis stimulus tertentu saja yaitu stimulus khususnya daripada terhadap stimuli yang lain. Misalnya reseptor-reseptor pada mata sangat sensitive terhadap cahaya, reseptor-reseptor dalam telinga peka terhadap gelombang bunyi, dan reseptor panas sangat sensitive terhadap energy panas. Kita tidak dapat melihat dengan telinga dan tidak dapat mendengar dengan matadikarenakan adanya perbedaan sensitivitas reseptor terhadap stimulus khususnya.
Meskipun kebanyakan reseptor tidak akan merespon stimulus selain stimulus khususnya, namun ada beberapa reseptor dapat merespon (walau sangat lemah) stimulus di luar stimulus khususnya. Contohnya adalah fotoreseptor pada mata yang sensitive terhadap cahaya dapat merespon (walaupun kabur) terhadap stimulus mekanik, misalnya bila seseorang dipukul pada matanya, maka orang tersebut akan melihat bintang karena fotoreseptor merespon stimulus mekanik.
Reseptor itu dapat berupa suatu ujung saraf aferen atau sel khusus yang berhubungan baik dengan ujung peripheral dari saraf aferen. Karena satu-satunya cara resptor menyampaikan informasi ke system saraf hanya dalam bentuk potensial aksi yang dirambatkan melalui serabut saraf, maka reseptor harus mengubah berbagai bentuk energy stimulus menjadi energy listrik (potensial aksi). Proses pengubahan energy stimulus menjadi energy listrik ini dikenal sebagai transduksi. Proses tersebut melalui proses depolarisasi yang menghasilkan perubahan potensial membrane. Potensial membrane ini dikenal sebagai potensial reseptor pada reseptor sel khusus, dan disebut potensial generator apabila reseptor merupakan ujung saraf aferen.
Stimulasi pada suatu reseptor akan mengubah permeabilitas membrannya, biasanya melalui suatu pembukaan nonselektif dari semua slauran ion kecil. Karena gradient elektrokimia
Na+ lebih besar daripada ukuran ion-ion kecil, maka Na+ alkan berdifusi masuk kedalamn sel, mendepolaisasi membrane (perkecualian : pada fotoreseptor akan mengalami hiperpolarisasi). Depolarisasi local ini akan mengubah potensial membrane pada reseptor menjadi potensial reseptor (untuk reseptor yang berupa khusus ) dan potensial generator (pada reseptor yang berupa ujung saraf aferen).
Potensial reseptor maupun potensial generator merupakan suatu potensial bertingkat yang amplitude dan durasinya dapat bervariasi, tergantung pada kekuatan stimulus dan kecepatan pemindahan stimulus. Semakin kuat stimulus, semakin besar perubahan permeabilitas dan semakin besar potensial reseptornya. Perlu diketahui bahwa semua potensial bertingkat termasuk potensial reseptor tidak memiliki periode refraktori sehingga dimungkinkan terjadi penjumlahan respon terhadap stimuli yang cepat. Karena daerah reseptor memiliki ambang yang sangat tinggi, maka potensial aksi tidak terjadi pada reseptor. Untuk transmisi jarak jauh, potensial harus diubah menjadi potensial aksi yang dapat dirambatkan sepanjang saraf eferen.
Suatu potensial reseptor dapat memicu pembebasan neurotransmitter yang kemudian berdifusi melintasi celah yang memisahkan reseptor dari ujung saraf eferen., mirip pada suatu sinaps. Interaksi suatu neurotransmitter dengan protein reseptor pada ujung aferen akan membuka saluran Na+ ke dalam neuron aferen sehingga terjadilah depolarisasi untuk memulai potensial aksi yang dirambatkan pada neuron aferen. Jadi suatu reseptor dapat berfungsi sebagai pengubah (transducer) bentuk energy, yaitu mengubah energy stimulus khususnya menjadi energy elektrokimia impuls saraf atau sebagai pembangkit potensial aksi.
2. a. Jelaskan bagaimana kerja dari alat keseimbangan statis dan dinamis. Apa stimulus dari indra keseimbangan. (ini nomor 5 meg )
Jawab :
Keseimbangan adalah kemampuan untuk mempertahankan kesetimbangan tubuh ketika di tempatkan di berbagai posisi. Definisi menurut O’Sullivan, keseimbangan adalah kemampuan untuk mempertahankan pusat gravitasi pada bidang tumpu terutama ketika saat posisi tegak. Selain itu menurut Ann Thomson, keseimbangan adalah kemampuan untuk mempertahankan
tubuh dalam posisi kesetimbangan maupun dalam keadaan statis atau dinamis, serta menggunakan aktivitas otot yang minimal. Keseimbangan juga bisa diartikan sebagai kemampuan relatif untuk mengontrol pusat massa tubuh (center of mass) atau pusat gravitasi (center of gravity) terhadap bidang tumpu (base of support). Keseimbangan melibatkan berbagai gerakan di setiap segmen tubuh dengan di dukung oleh sistem muskuloskleletal dan bidang tumpu. Kemampuan untuk menyeimbangkan massa tubuh dengan bidang tumpu akan membuat manusia mampu untuk beraktivitas secara efektif dan efisien.
Keseimbangan terbagi atas dua kelompok, yaitu : 1) Keseimbangan statis:
Kemampuan tubuh untuk menjaga kesetimbangan pada posisi tetap (sewaktu berdiri dengan satu kaki, berdiri diatas papan keseimbangan).
2) Keseimbangan dinamis :
Adalah kemampuan untuk mempertahankan kesetimbangan ketika bergerak. Keseimbangan dinamis adalah pemeliharaan pada tubuh melakukan gerakan atau saat berdiri pada landasan yang bergerak (dynamic standing) yang akan menempatkan ke dalam kondisi yang tidak stabil. Keseimbangan merupakan interaksi yang kompleks dari integrasi sistem sensorik (vestibular, visual, dan somatosensorik termasukproprioceptor) dan muskuloskeletal (otot, sendi, dan jaringan lunak lain) yang dimodifikasi/diatur dalam otak (kontrol motorik, sensorik, basal ganglia, cerebellum, area asosiasi) sebagai respon terhadap perubahan kondisi internal dan eksternal. Dipengaruhi juga oleh faktor lain seperti usia, motivasi, kognisi, lingkungan, kelelahan, pengaruh obat dan pengalaman terdahulu.
Komponen–komponen pengontrol keseimbangan adalah: 1) Sistem informasi sensoris
Sistem informasi sensoris meliputi visual, vestibular, dan somatosensoris (Chandler,2000). a) Sistem vestibular
Komponen vestibular merupakan sistem sensoris yang berfungsi penting dalam keseimbangan, kontrol kepala, dan gerak bola mata. Reseptor sensoris vestibular berada di dalam telinga.
Reseptor pada sistem vestibular meliputi kanalis semisirkularis, utrikulus, serta sakulus. Reseptor dari sistem sensoris ini disebut dengan sistem labyrinthine. Sistem labyrinthine mendeteksi perubahan posisi kepala dan percepatan perubahan sudut. Melalui refleks vestibulo-occular, mereka mengontrol gerak mata, terutama ketika melihat obyek yang bergerak. Mereka meneruskan pesan melalui saraf kranialis VIII ke nukleus vestibular yang berlokasi di batang otak. Beberapa stimulus tidak menuju nukleus vestibular tetapi ke cerebellum, formatio retikularis, thalamus dan korteks serebri.
Nukleus vestibular menerima masukan (input) dari reseptor labyrinthine, retikular formasi, dan serebelum. Keluaran (output) dari nukleus vestibular menuju ke motor neuron melalui medula spinalis, terutama ke motor neuron yang menginervasi otot-ototproksimal, kumparan otot pada leher dan otot-otot punggung (otot-otot postural). Sistem vestibular bereaksi sangat cepat sehingga membantu mempertahankan keseimbangan tubuh dengan mengontrol otot-otot postural.
b) Somatosensoris
Sistem somatosensoris terdiri dari taktil atau proprioseptif serta persepsi-kognitif. Informasi propriosepsi disalurkan ke otak melalui kolumna dorsalis medula spinalis. Sebagian besar masukan (input) proprioseptif menuju cerebellum, tetapi ada pula yang menuju ke korteks serebri melalui lemniskus medialis dan thalamus.
Kesadaran akan posisi berbagai bagian tubuh dalam ruang sebagian bergantung pada impuls yang datang dari alat indra dalam dan sekitar sendi. Alat indra tersebut adalah ujung-ujung saraf yang beradaptasi lambat di sinovial dan ligamentum. Impuls dari alat indra ini dari reseptor raba di kulit dan jaringan lain, serta otot di proses di korteksmenjadi kesadaran akan posisi tubuh dalam ruang.
c) Visual
Visual memegang peran penting dalam sistem sensoris. Cratty & Martin (1969) menyatakan bahwa keseimbangan akan terus berkembang sesuai umur, mata akan membantu agar tetap fokus pada titik utama untuk mempertahankan keseimbangan, dan sebagai monitor tubuh selama melakukan gerak statis atau dinamis. Penglihatan juga merupakan sumber utama informasi tentang lingkungan dan tempat kita berada, penglihatan memegang peran penting untuk
mengidentifikasi dan mengatur jarak gerak sesuai lingkungan tempat kita berada. Penglihatan muncul ketika mata menerima sinar yang berasal dari obyek sesuai jarak pandang.
Dengan informasi visual, maka tubuh dapat menyesuaikan atau bereaksi terhadap perubahan bidang pada lingkungan aktivitas sehingga memberikan kerja otot yang sinergis untuk mempertahankan keseimbangan tubuh.
2) Kekuatan otot (Muscle Strength)
Kekuatan otot umumnya diperlukan dalam melakukan aktivitas. Semua gerakan yang dihasilkan merupakan hasil dari adanya peningkatan tegangan otot sebagai respon motorik.
Kekuatan otot dapat digambarkan sebagai kemampuan otot menahan beban baik berupa beban eksternal (eksternal force) maupun beban internal (internal force). Kekuatan otot sangat berhubungan dengan sistem neuromuskuler yaitu seberapa besar kemampuan sistem saraf mengaktifasi otot untuk melakukan kontraksi. Sehingga semakin banyak serabut otot yang teraktifasi, maka semakin besar pula kekuatan yang dihasilkan otot tersebut.
Kekuatan otot dari kaki, lutut serta pinggul harus adekuat untuk mempertahankan keseimbangan tubuh saat adanya gaya dari luar. Kekuatan otot tersebut berhubungan langsung dengan kemampuan otot untuk melawan gaya gravitasi serta beban eksternal lainnya yang secara terus menerus mempengaruhi posisi tubuh.
3) Respon otot-otot postural yang sinergis (Postural muscles response synergies)
Respon otot-otot postural yang sinergis mengarah pada waktu dan jarak dari aktivitas kelompok otot yang diperlukan untuk mempertahankan keseimbangan dan kontrol postur. Beberapa kelompok otot baik pada ekstremitas atas maupun bawah berfungsi mempertahankan postur saat berdiri tegak serta mengatur keseimbangan tubuh dalam berbagai gerakan. Keseimbangan pada tubuh dalam berbagai posisi hanya akan dimungkinkan jika respon dari otot-otot postural bekerja secara sinergis sebagai reaksi dari perubahan posisi, titik tumpu, gaya gravitasi, dan aligment tubuh.
Kerja otot yang sinergis berarti bahwa adanya respon yang tepat (kecepatan dan kekuatan) suatu otot terhadap otot yang lainnya dalam melakukan fungsi gerak tertentu.
Kemampuan adaptasi akan memodifikasi input sensoris dan keluaran motorik (output) ketika terjadi perubahan tempat sesuai dengan karakteristik lingkungan.
5) Lingkup gerak sendi (Joint range of motion)
Kemampuan sendi untuk membantu gerak tubuh dan mengarahkan gerakan terutama saat gerakan yang memerlukan keseimbangan yang tinggi.
Susunan dan Cara Kerja Alat Keseimbangan
Bagian dari alat vestibulum atau alat keseimbangan berupa tiga saluran setengah lingkaran yang dilengkapi dengan organ ampula (kristal) dan organ keseimbangan yang ada di dalam utrikulus clan sakulus. Alat keseimbangan di dalam utrikulus dan sakulus terdiri dari sekelompok sel saraf yang ujungnya berupa rambut bebas yang melekat pada otolith, yaitu butiran natrium karbonat. Posisi kepala mengakibatkan desakan otolith pada rambut yang menimbulkan impuls yang akan dikirim ke otak.
