Sistem Regulasi

Sistem Regulasi - Mungkin Anda pernah merasa kagum terhadap kemampuan seseorang yang dapat mempertahankan keseimbangan berat badannya di atas seutas tali atau galah pada permainan sirkus. Pemain tersebut mampu mempertahankan keseimbangan badannya dalam melintasi tali atau galah yang cukup panjang.

Hal tersebut menunjukkan kepada kita bahwa terdapat sistem regulasi dalam setiap kegiatan yang kita lakukan. Sistem regulasi tersebut meliputi penerimaan pesan oleh sistem indra, serta penyampaian dan pengolahan pesan oleh sistem saraf. Selain itu, terdapat dukungan keseimbangan cairan tubuh oleh sistem hormon. Hal itulah sebagian anugerah yang diberikan Tuhan kepada kita.

Sistem indra berperan penting dalam pengenalan semua informasi yang ada di lingkungan sekitar, seperti panas, cahaya, dingin, ketinggian, getaran, rasa, dan suara. Bagaimana informasi-informasi yang diterima dari lingkungan oleh sistem indra itu diolah? Bagaimana peranan sistem saraf dalam pengolahan informasi tersebut? Bagaimana peranan sistem hormon dalam sistem regulasi ini? Semuanya akan admin bahas berikut ini adalah penjelasannya.

A. Sistem Saraf

Informasi lingkungan dari reseptor tubuh atau indra menuju pusat pengolahan informasi misalnya otak, memerlukan suatu media. Media tersebut berupa sel, yaitu sel saraf (sel neuron). Jadi, sel tersebut berfungsi mengantarkan informasi dari reseptor ke sistem pengolahan informasi, kemudian menyampaikan tanggapannya ke efektor. Adapun efektor berupa sel atau organ yang digunakan hewan untuk bereaksi terhadap rangsangan. Informasi yang disampaikan disebut impuls saraf. Sistem saraf tersusun atas sel-sel saraf dan sel -sel pendukungnya (neuroglia). Sel-sel neuroglia merupakan jaringan penyokong, sebagai isolasi dan tempat makanan cadangan karena banyak mengandung glikogen.

1. Sel Saraf

Sistem saraf dibangun oleh sel-sel saraf. Sel saraf atau neuron merupakan sebuah sel dengan struktur yang khas. Untuk mendukung kinerja menyampaikan sinyal ke sel lainnya, sel neuron membentuk sebuah juluran-juluran sitoplasma yang disebut dendrit. Dendrit inilah yang menjadi perantara bagi pergerakan sinyal dari organ reseptor ke pusat pengolahan saraf. Jika simpul ini hilang atau rusak, seseorang akan mengalami kepikunan (jika terjadi di otak), atau mati rasa (jika terjadi di bagian organ lain).

Sel saraf memiliki dendrit, selubung mielin, nodus Ranvier, sel Schwann, badan sel, dan inti sel

Sebuah sel saraf terdiri atas dendrit, selubung mielin, nodus Ranvier, sel Schwann, badan sel, dan inti sel (Gambar 9.1) . Akson (neurit) merupakan bagian sel saraf yang merupakan perpanjangan dari sitoplasma dalam bentuk tunggal. Akson dibungkus oleh sebuah lapisan lemak yang disebut selubung mielin. Selubung mielin adalah bagian khusus dari membran plasma sel aksesoris neuron yang disebut sel Schwann.

Baca juga

Sistem Ekskresi

Sel Schwann berfungsi melindungi akson dari kerusakan, luka, atau tekanan. Sel Schwann termasuk neuroglia. Sel Schwann tersusun beraturan pada akson. Namun, terdapat bagian akson yang tidak tertutup oleh Sel Schwann yang disebut nodus Ranvier. Nodus Ranvier sangat berguna dalam mekanisme penghantaran impuls atau rangsang. Badan sel saraf mengandung inti sel, neurofibril, badan Golgi, mitokondria, dan sitoplasma.

Berdasaran fungsinya sel saraf dapat dibedakan atas sel saraf sensorik (saraf aferen), sel saraf motorik (saraf eferen), dan sel saraf interneuron (saraf konektor, asosiasi, atau ajustor). Sel saraf sensorik membawa informasi dari reseptor yang berhubungan langsung dengan lingkungan. Sel saraf motorik membawa informasi ke otot atau kelenjar dan membuat mereka bergerak atau bereaksi. Adapun sel saraf interneuron merupakan penghubung informasi antara sel saraf sensorik dan sel saraf motorik.

Berdasarkan strukturnya, sel saraf dibedakan atas neuron bipolar, neuron unipolar, dan neuron multipolar (Guttman, 1999: 875). Neuron bipolar memiliki dua juluran dari badan selnya, menjadi dendrit dan akson. Neuron unipolar memiliki satu juluran dari badan sel yang bercabang menjadi dendrit dan akson. Adapun neuron multipolar memiliki banyak juluran dendrit dari badan selnya dan memiliki satu juluran akson (Gambar 9.2).

Beberapa struktur sel saraf. (a) Bipolar, (b) unipolar, dan (c) multipolar

Ukuran inti sel saraf pada umumnya lebih besar daripada sel lainnya di tubuh. Sel-sel saraf atau neuron akan bergabung membentuk suatu simpul saraf yang disebut ganglion.

Rangsang bergerak dari sel saraf ke sel saraf lainnya, bermula dari dendrit menuju akson. Oleh karena itu, dalam pergerakan tersebut kita akan menemukan hubungan antarneuron melalui kontak juluran dendrit dan akson. Bagian yang berhubungan dengan sel saraf lain tersebut dikenal dengan nama sinapsis (Gambar 9.3).

Sinyal informasi melewati sinapsis dari presinapsis sel ke possinaptis sel. Neurotransmiter dikeluarkan dari ujung akson. Arah perambatan transmiter melalui sinapsis adalah satu arah

Arah perambatan dari sinapsis sangat khas, yaitu hanya terjadi dalam satu arah. Perhatikan Gambar 9.4. Jadi, pergerakan impuls saraf hampir sama dengan pergerakan arus listrik searah. Sel saraf menghubungkan antara sel penerima rangsang dan pusat informasi serta menghantarkan perintah pada organ target dalam satu arah. Secara umum, neuron memiliki beberapa fungsi sebagai berikut.

1. Menghubungkan impuls ke pusat saraf atau neuron sensorik (neuron aferen). Pada neuron sensorik, bagian dendritnya akan berhubungan dengan organ reseptor, sedangkan aksonnya berhubungan dengan neuron lain.
2. Menyampaikan impuls dari pusat saraf ke organ target atau neuron motorik (neuron eferen). Dendrit akan berhubungan dengan sistem saraf pusat, sedangkan aksonnya berhubungan dengan organ efektor.
3. Menghubungkan antara neuron sensorik dan motorik atau disebut interneuron. Bagian interneuron yang menghubungkan antarneuron di otak dinamakan neuron konektor. Sementara itu, interneuron di sumsum tulang belakang disebut neuron ajustor.

2. Komunikasi Neuron

Neuron-neuron yang berhubungan dalam sebuah sinapsis mempunyai mekanisme khas dalam menyampaikan perambatan impuls. Antara neuron dan neuron tidak terjadi hubungan langsung karena terdapat sebuah celah sempit yang berfungsi untuk menghantarkan impuls di sinapsis. Celah ini disebut dengan celah sinaptik yang akan meneruskan impuls dari neuron ke neuron lainnya melalui sebuah perantara yang disebut neurotransmitter. Neurotransmitter merupakan sebuah cairan kimia dalam tubuh, seperti asetilkolin, serotonin, atau noradrenalin yang berfungsi menghantarkan impuls. Sinapsis terdapat di antara akson neuron yang satu dengan dendrit atau badan sel atau akson dari neuron lain.

Agar dapat menghantarkan impuls, akson harus mencapai potensial tertentu yang lebih negatif hingga mencapai suatu ambang batas. Pada saat ambang batas ini, keadaan potensial di dalam akson dinamakan potensial aksi. Jadi, neuron dapat merambatkan impuls jika mencapai potensial aksi.

Potensial ini sebenarnya terbentuk dari perbedaan muatan yang dimiliki oleh ion-ion yang berada di dalam sel, yaitu Cl–, A–, Na+, dan K+ yang berada di luar dan di dalam sel. Ion A– (anorganik) hanya terdapat di cairan intraseluler. Pada saat istirahat, ion Cl– dan Na+ lebih banyak terdapat di luar sel (ekstraseluler) dibandingkan ion A– dan K+ yang berada di dalam sel (intraseluler).

Membran selubung mielin adalah sebuah membran yang semipermeabel yang dapat ditembus oleh ion-ion dengan mekanisme transpor aktif atau pompa ion. Adanya rangsang akan mengubah susunan potensial listrik yang ada sehingga terjadi pergerakan keluar-masuknya ion.

Neuron yang berada dalam keadaan istirahat dengan potensial di dalam selnya lebih negatif dibandingkan potensial di bagian luar disebut dalam keadaan polarisasi atau potensial istirahat. Perubahan potensial atau depolarisasi akan terjadi jika ada perubahan muatan dalam membran. Ion Na+ dan Cl– akan bergerak masuk ke dalam sel pada saat adanya impuls.

Daerah yang mengalami depolarisasi akan membentuk suatu aliran listrik sehingga menjadi depolarisasi. Bagian yang terdepolarisasi ini akan kembali membentuk aliran listrik dengan daerah lainnya yang masih dalam keadaan polarisasi sehingga menjadi terdepolarisasi. Begitu seterusnya sehingga terjadi penjalaran listrik atau yang dikenal dengan impuls saraf (Gambar 9.5).

Perjalanan impuls pada saraf. Selama penjalaran impuls saraf, polaritas membran sel menjadi terbalik. Impuls saraf bergerak sepanjang akson

Ketika impuls mencapai ujung akson. Impuls tersebut harus melewati sinapsis menuju otot, kelenjar, atau saraf lainnya. Misalkan sebuah neuron memiliki hubungan sinapsis dengan neuron lain, akson dari neuron pertama akan melepaskan neuronsmitter yang akan menyebabkan penjalaran impuls pada neuron kedua. Misalkan, sebuah neuron memiliki hubungan sinapsis dengan sebuah sel otot. Untuk membuat otot tersebut berkontraksi, sinyal impuls harus mencapai sel otot. Bagaimanakah caranya?

Ketika impuls mencapai ujung akson, akson akan mengekresikan neurotransmitter, yaitu asetilkolin. Molekul asetilkolin berfungsi melewati sinapsis sel otot. Ketika mereka berikatan dengan reseptor molekul pada membran sel, sel otot akan berkontraksi. Asetilkolin tidak akan aktif selamanya. Sel otot mengeluarkan enzim yang disebut asetilkolinterase. Enzim ini membuat asetilkolin tidak aktif dan sel otot relaksasi. Sel otot akan berinteraksi kembali jika asetilkolin dilepaskan kembali oleh akson (Gambar 9.6).

(a) Ujung akson melepaskan asetilkolin. (b) Asetilkolin diterima reseptor menyebabkan terjadinya potensial aksi.(c) Terjadi potensial aksi yang akan membuat sel otot berkontraksi.

Arah impuls saraf hanya terjadi dalam satu arah, baik dari dendrit menuju akson ataupun antarneuron. Jika bekerja terus-menerus, sel saraf akan mengalami kelelahan. Contohnya, ketika kita membaui sesuatu yang tidak enak, lama-kelamaan bau tersebut tidak akan sekeras pada awalnya.

Kecepatan rambat impuls dipengaruhi oleh beberapa faktor, di antaranya sebagai berikut.

a. Diameter serabut saraf

Sel saraf dengan diameter besar akan lebih cepat merambatkan impuls dibandingkan dengan sel saraf dengan diameter yang lebih kecil.

b. Selubung mielin

Daerah akson yang tertutup mielin akan menghantarkan impuls lebih cepat dibandingkan dengan akson yag tidak tertutup mielin.

c. Suhu

Hingga ambang batas tertentu kenaikan suhu akan mempercepat penghantaran impuls dibandingkan ketika suhu rendah. Hal tersebut dibuktikan dengan lebih cepatnya perambatan impuls pada hewan homoioterm, seperti Mammalia dibandingkan hewan berdarah dingin

poikiloterm, seperti Reptilia atau Amphibia.

Impuls saraf yang telah mencapai sinapsis, diteruskan oleh cairan kimia yang disebut neurotransmitter. Saat ini, telah diketahui 50 jenis neurotransmitter dan neuropeptida (suatu molekul protein kecil yang berfungsi seperti neurotransmitter). Beberapa neurotransmitter yang dikenal luas adalah sebagai berikut.

a. Asetilkolin

Asetilkolin banyak ditemukan di otak dan merupakan satu-satunya neurotransmitter yang ditemukan di sinapsis dan otot.

b. Dopamin

Neurotransmitter ini dikeluarkan oleh bagian neuron yang mengalami kerusakan. Dopamin akan banyak ditemukan pada sinapsis penderita penyakit Parkinson. Penyakit Parkinson, seperti yang diderita oleh petinju legendaris Mohammad Ali, adalah jenis penyakit dengan ciri-ciri susah mengendalikan pergerakan dan goncangan pada tangan (tremor).

c. Serotonin

Serotonin merupakan jenis neurotransmitter yang ada di otak dan sumsum tulang belakang. Serotonin bertugas dalam penghambatan impuls rasa sakit. Selain itu, serotonin juga diduga memengaruhi tidur dan perasaan kita (mood).

d. Norepinefrin

Norepinefrin banyak dikeluarkan pada sinapsis yang berhubungan dengan alat kerja organ dalam, seperti jantung, hati, paru-paru, serta alat pencernaan. Struktur kimianya mirip dengan hormon adrenalin yang bekerja pada saat kondisi tubuh tertekan (stress).

e. Neuropeptida

Contoh neuropeptida adalah opioid yang banyak berpengaruh dalam pengaturan kondisi tubuh, seperti rasa lapar, temperatur tubuh, rasa marah, dan perasaan-perasaan lain yang ditimbulkan secara emosional.

3. Susunan Saraf Manusia

Dalam tubuh manusia, terdapat dua sistem susunan saraf, yaitu sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi. Sistem saraf pusat terdiri atas otak dan sumsum tulang belakang. Sistem saraf tepi menghubungkan sistem saraf pusat dengan seluruh tubuh. Di sistem saraf tepi inilah, neuron sensorik dan motorik bekerja. Untuk lebih jelasnya, perhatikan bagan berikut.

Bagan pembagian kerja susunan saraf pada manusia

a.  Sistem Saraf Pusat

Sistem saraf pusat merupakan pusat dari seluruh kendali dan regulasi pada tubuh, baik gerakan sadar atau gerakan otonom. Dua organ utama yang menjadi penggerak sistem saraf pusat adalah otak dan sumsum tulang belakang. Otak manusia merupakan organ vital yang harus dilindungi oleh tulang tengkorak. Sementara itu, sumsum tulang belakang dilindungi oleh ruas-ruas tulang belakang.

Struktur khas dalam sistem saraf pusat adalah adanya area kelabu (grey matter) dan area putih (white matter) (Gambar 9.8). Area kelabu merupakan kumpulan dari akson yang dibungkus oleh selubung mielin, sedangkan area kelabu merupakan kumpulan dari badan sel dan dendrit yang dilingkupi oleh banyak sinapsis. Area putih terdapat di otak bagian dalam dan area kelabu terdapat di bagian luarnya (korteks). Sementara itu, pada sumsum tulang belakang berlaku sebaliknya.

Tampilan melintang pada sumsum punggung yang menunjukkan adanya area kelabu dan area putih

Sistem saraf pusat dilindungi oleh jaringan ikat yang menjaga dan mendukung aktivitas sistem saraf pusat yang disebut selaput meningia (meninges). Selaput ini terdiri atas tiga bagian (Gambar 9.9), yaitu sebagai berikut.

1. Piamater

Merupakan selaput paling dalam yang menyelimuti sistem saraf pusat. Lapisan ini banyak sekali mengandung pembuluh darah.

2. Arakhnoid

Lapisan ini berupa selaput tipis yang berada di antara piamater dan duramater.

3. Duramater

Lapisan paling luar yang terhubung dengan tengkorak. Daerah di antara piamater dan arakhnoid diisi oleh cairan yang disebut cairan serebrospinal. Dengan adanya lapisan ini, otak akan lebih tahan terhadap goncangan dan benturan dengan kranium. Kadangkala seseorang mengalami infeksi pada lapisan meninges, baik pada cairannya ataupun lapisannya yang disebut meningitis.

Sistem saraf pusat dilindungi oleh selaput meninges yang terdiri atas lapisan piamater, arakhoid, dan duramater. Selain itu, terdapat juga cairan serebrospinal yang turut berperan melindungi sistem saraf

1. Otak

Otak merupakan organ yang telah terspesialisasi sangat kompleks. Berat total otak dewasa adalah sekitar 2% dari total berat badannya atau sekitar 1,4 kilogram dan mempunyai sekitar 12 miliar neuron. Pengolahan informasi di otak dilakukan pada bagian-bagian khusus sesuai dengan area penerjemahan neuron sensorik.

Permukaan otak tidak rata, tetapi berlekuk-lekuk sebagai pengembangan neuron yang berada di dalamnya. Semakin berkembang otak seseorang, semakin banyak lekukannya. Lekukan yang berarah ke dalam (lembah) disebut sulkus dan lekukan yang berarah ke atas (gunungan) dinamakan girus.

Otak mendapatkan impuls dari sumsum tulang belakang dan 12 pasang saraf kranial. Setiap saraf tersebut akan bermuara di bagian otak yang khusus.

Otak manusia dibagi menjadi tiga bagian utama, yaitu otak depan, otak tengah, dan otak belakang (Gambar 9.10). Para ahli mempercayai bahwa dalam perkembangannya, otak vertebrata terbagi menjadi tiga bagian yang mempunyai fungsi khas. Otak belakang berfungsi dalam menjaga tingkah laku, otak tengah berfungsi dalam penglihatan, dan otak depan berfungsi dalam penciuman (Campbell, et al, 2006: 578)

Bagian-bagian dari otak manusia

a. Otak depan

Otak depan terdiri atas otak besar (cerebrum ), talamus, dan hipotalamus. Otak besar merupakan bagian terbesar dari otak, yaitu mencakup 85% dari volume seluruh bagian otak. Bagian tertentu merupakan bagian paling penting dalam penerjemahan informasi yang Anda terima dari mata, hidung, telinga, dan bagian tubuh lainnya. Bagian otak besar terdiri atas dua belahan (hemisfer), yaitu belahan otak kiri dan otak kanan (Gambar 9.11). Setiap belahan tersebut akan mengatur kerja organ tubuh yang berbeda.

Otak besar terdiri atas dua belahan, yaitu hemisfer otak kiri dan hemisfer otak kanan

Otak kanan sangat berpengaruh terhadap kerja organ tubuh bagian kiri, serta bekerja lebih aktif untuk pengerjaan masalah yang berkaitan dengan seni atau kreativitas. Bagian otak kiri mempengaruhi kerja organ tubuh bagian kanan serta bekerja aktif pada saat Anda berpikir logika dan penguasaan bahasa atau komunikasi. Di antara bagian kiri dan kanan hemisfer otak, terdapat jembatan jaringan saraf penghubung yang disebut dengan corpus callosum.

Talamus mengandung badan sel neuron yang melanjutkan informasi menuju otak besar. Talamus memilih data menjadi beberapa kategori, misalnya semua sinyal sentuhan dari tangan. Corpus Talamus juga dapat menekan suatu sinyal dan memperbesar callosum sinyal lainnya. Setelah itu talamus menghantarkan informasi menuju bagian otak yang sesuai untuk diterjemahkan dan ditanggapi. 

Hipotalamus mengontrol kelenjar hipofisis dan mengekspresikan berbagai macam hormon. Hipotalamus juga dapat mengontrol suhu tubuh, tekanan darah, rasa lapar, rasa haus, dan hasrat seksual. Hipotalamus juga dapat disebut sebagai pusat kecanduan karena dapat dipengaruhi oleh obat-obatan yang menimbulkan kecanduan, seperti amphetamin dan kokain. Pada bagian lain hipotalamus, terdapat kumpulan sel neuron yang berfungsi sebagai jam biologis. Jam biologis ini menjaga ritme tubuh harian, seperti siklus tidur dan bangun tidur.

Di bagian permukaan otak besar terdapat bagian yang disebut telensefalon serta diensefalon. Pada bagian diensefalon, terdapat banyak sumber kelenjar yang menyekresikan hormon, seperti hipotalamus dan kelenjar pituitari (hipofisis). Bagian telensefalon merupakan bagian luar yang mudah kita amati dari model torso.

Pembagian fungsi otak yang berada dibelahan (hemisfer) otak besar

Beberapa bagian dari hemisfer mempunyai tugas yang berbeda terhadap informasi yang masuk. Bagian-bagian tersebut adalah sebagai berikut.

1. Temporal, berperan dalam mengolah informasi suara.
2. Oksipital, berhubungan dengan pengolahan impuls cahaya dari penglihatan.
4. Parietal, merupakan pusat pengaturan impuls dari kulit serta berhubungan dengan pengenalan posisi tubuh.
5. Frontal, merupakan bagian yang penting dalam proses ingatan dan perencanaan kegiatan manusia (Gambar 9.12).

b. Otak tengah

Otak tengah merupakan bagian terkecil otak yang berfungsi dalam sinkronisasi pergerakan kecil, pusat relaksasi dan motorik, serta pusat pengaturan refleks pupil pada mata. Pada bagian ini, banyak diproduksi neurotransmitter yang mengontrol pergerakan lembut. Jika terjadi kerusakan pada bagian ini, orang akan mengalami penyakit parkinson. Sebagai pusat relaksasi, bagian otak tengah banyak menghasilkan neurotransmitter dopamin.

c. Otak belakang

Otak belakang tersusun atas otak kecil (cerebellum), medula oblongata, dan pons varoli. Otak kecil akan mengintegrasikan impuls saraf yang diterima dari sistem gerak sehingga berperan penting dalam menjaga keseimbangan tubuh pada saat beraktivitas. Kerja otak kecil berhubungan dengan sistem keseimbangan lainnya, seperti proprioreseptor dan saluran keseimbangan di telinga yang menjaga keseimbangan posisi tubuh. Informasi dari otot bagian kiri dan bagian kanan tubuh yang diolah di bagian otak besar akan diterima oleh otak kecil melalui jaringan saraf yang disebut pons varoli.

Di bagian otak kecil terdapat saluran yang menghubungkan antara otak dengan sumsum tulang belakang yang dinamakan medula oblongata. Batas antara medula oblongata dan sumsum tulang belakang tidak jelas. Oleh karena itu, medula oblongata sering disebut sebagai sumsum lanjutan. Perhatikan Gambar 9.13.

Otak kecil, pons varoli, dan medula oblongata

Pons varoli dan medula oblongata, selain berperan sebagai pengatur sistem sirkulasi, kecepatan detak jantung, dan pencernaan, juga berperan dalam pengaturan pernapasan. Bahkan, jika otak besar dan otak kecil seseorang rusak, ia masih dapat hidup karena detak jantung dan pernapasannya yang masih normal. Hal tersebut dikarenakan fungsi medula oblongata yang masih baik. Peristiwa ini umum terjadi pada seseorang yang mengalami koma yang berkepanjangan. Bersama otak tengah, pons varoli dan medula oblongata membentuk unit fungsional yang disebut batang otak (brainstem).

2. Sumsum tulang belakang

Sumsum tulang belakang merupakan salah satu bagian dari sistem saraf pusat manusia yang menghubungkan sistem saraf tepi dan sistem saraf pusat di otak. Sumsum tulang belakang pada laki-laki umumnya mempunyai panjang sekitar 45 cm, sedangkan pada wanita adalah 43 cm. Sumsum tulang belakang dilindungi oleh bagian-bagian tulang belakang, yaitu tulang serviks, toraks, lumbar, dan sakral. Setiap bagian tulang tersebut mempunyai dua fungsi jenis saraf dalam tubuh yang berlainan. Selain berfungsi menghubung-kan impuls ke otak, sumsum tulang belakang berperan juga dalam mekanisme pergerakan refleks.

Ada 31 pasang saraf di tulang belakang yang tersebar mulai dari tengkorak hingga tulang ekor. Sel saraf tulang belakang terdiri atas bagian akar ventral dan akar dorsal. Sementara itu, sel saraf lainnya di tulang belakang hanya berfungsi sebagai sel saraf penghubung (interneuron) (Gambar 9.14).

Susunan saraf pusat di tulang belakang

b.  Sistem Saraf Tepi

Sistem saraf tepi merupakan bagian yang tak terpisahkan dari jalur rangsang dan tanggapan pada sistem saraf pusat. Dari diagram sebelumnya, dapat diketahui bahwa sistem saraf tepi dibangun oleh dua tipe sel saraf, yaitu sel saraf somatik dan sel saraf otonom. Kedua jenis sel saraf ini, dibangun oleh sistem saraf sensorik dan motorik sehingga menjadi perantara impuls antartubuh dengan sistem saraf pusat.

Sistem saraf somatik membawa pesan dari organ reseptor tubuh menuju sistem saraf pusat. Sistem saraf somatik terdiri atas 12 pasang saraf kranial di otak (Tabel 9.1) dan 31 pasang saraf spinal. Saraf kranial keluar dari otak. Umumnya saraf ini terhubung dengan organ atau jaringan di kepala dan muka. Adapun saraf spinal keluar dari sumsum tulang belakang.

Tabel 9.1 Dua Belas Pasang Saraf Kranial di Otak

Berbeda dengan sistem saraf somatik, sistem saraf otonom bekerja di luar kesadaran dan memengaruhi kerja otot organ dalam, seperti usus halus dan jantung. Sistem ini terbagi lagi menjadi sistem saraf simpatetik dan sistem saraf parasimpatetik (Gambar 9.15). Sistem saraf otonom disusun oleh saraf sensorik dan saraf motorik.

Pembagian kerja sistem saraf simpatetik dan parasimpatetik

Sistem saraf simpatetik dan parasimpatetik umumnya akan bekerja pada organ target yang sama dengan sifat bertolak belakang. Sistem saraf parasimpatetik mengatur banyak sistem kerja tubuh, seperti mengendurkan laju detak jantung, penyempitan pupil, dan kontraksi kandung kemih. Sementara itu, saraf simpatetik bekerja sebaliknya, seperti mempercepat detak jantung, pelebaran pupil, dan relaksasi kandung kemih.

c.  Gerak Refleks

Pada saat Anda berjalan, secara tidak sengaja kaki Anda menginjak duri. Apakah Anda perlu berpikir untuk menentukan apa yang harus Anda perbuat pada saat duri menusuk Anda? Tentu tidak. Secara spontan, Anda akan melompat atau menghindar dari duri tersebut. Gerak tersebut dinamakan gerak refleks. Gerak refleks merupakan respons sel saraf motorik, sensorik, interneuron, efektor, dan organ -organ sensor secara cepat dalam waktu bersamaan. Gerak refleks berada di dalam jalur saraf tepi di bawah kendali sistem saraf somatik yang bekerja dalam kondisi tak sadar. Pada gerak refleks, jalur penghantaran impuls dipersingkat sehingga tidak perlu ada regulasi dari sistem saraf di otak. untuk lebih jelasnya, perhatikan berikut.

Pada gerak refleks, jalur penghantar impuls dipersingkat sehingga tidak perlu adanya regulasi dari sistem saraf di otak

B. Sistem Hormon

Selain sistem saraf, terdapat sistem kelenjar di dalam tubuh yang ikut menentukan keseimbangan dan regulasi, yaitu sistem hormon. Hormon merupakan suatu zat kimia yang diproduksi oleh tubuh, dalam konsentrasi kecil yang dapat menimbulkan efek fisiologis pada organ target. Hormon dihasilkan oleh kelenjar endokrin tubuh dan ditransportasikan dalam aliran darah.

Selain kelenjar endokrin, terdapat juga kelenjar eksokrin yang menyekresikan zat kimia. Perbedaannya terletak pada tempat kerja cairan kimia yang dihasilkannya. Kelenjar eksokrin disekresikan ke luar tubuh, seperti keringat dan enzim di mulut. Adapun hormon yang dihasilkan oleh kelenjar endokrin diedarkan di dalam tubuh oleh sistem peredaran darah.

Hormon bekerja secara efektif jika dalam jumlah yang sesuai, jika jumlah hormon yang disekresikan berlebih atau kurang, akan timbul kelainan-kelainan pada tubuh. Hormon dan sistem saraf bersama-sama mengatur regulasi tubuh, yaitu sebagai berikut.

1. Mengatur kesetimbangan cairan tubuh dalam proses homeostatis (nutrisi, metabolisme, kesetimbangan garam dan air, kesetimbangan gula hingga ekskresi)
2. Bereaksi terhadap rangsang dari luar tubuh
3. Berperan dalam pertumbuhan dan perkembangan
4. Pengaturan dan penyimpanan energi

Meskipun sama-sama berperan dalam sistem regulasi, tetapi terdapat perbedaan sistem kerja pada hormon dan saraf. Perbedaan tersebut terletak pada jeda waktu yang diperlukan oleh kedua sistem dalam menanggapi rangsang atau stimulus. Sistem saraf menanggapi rangsang dengan cepat, sedangkan sistem hormon menanggapi rangsang dengan lambat. Hal tersebut dapat dimengerti karena jalur perambatan rangsang berbeda pada saraf dan hormon. Oleh karena itu, hormon dapat dirasakan efek kerjanya 30 menit hingga beberapa jam setelah hormon disekresikan.

Seperti halnya saraf, hormon bekerja dengan sangat spesifik. Sel target atau organ target yang akan dituju harus dilengkapi dengan sebuah reseptor yang dikenal oleh hormon, jika tidak dikenali, hormon tidak akan bereaksi.

Beberapa bagian dalam tubuh tempat diproduksinya hormon disebut kelenjar endokrin. Hampir seluruh lokasi organ yang menghasilkan hormon ada di bagian dalam tubuh, tersembunyi, dan terlindungi sehingga cenderung aman dari pengaruh luar (Gambar 9.17).

Lokasi kelenjar endokrin di dalam tubuh manusia

1. Hipotalamus dan Hipofisis

Hipotalamus mengontrol kerja dari kelenjar pituitari (kelenjar hipofisis). Kelenjar hipofisis disebut juga master of gland karena banyak menyekresikan hormon dan memengaruhi kerja hormon yang dihasilkan oleh kelenjar lain di dalam tubuh. Hipotalamus terletak di bagian dalam-bawah otak. Kelenjar hipotalamus memerintahkan kelenjar hipofisis bagian depan dan belakang untuk menghasilkan atau menghambat produksi hormon kelenjar endokrin lain sesuai dengan kebutuhan. Hipotalamus sangat penting karena menjadi penghubung dan pengatur komunikasi antara sistem hormon dan sistem saraf. Selain itu, berperan juga dalam mengatur pertumbuhan dan perkembangan manusia.

Hipotalamus dapat berkomunikasi dengan kelenjar hipofisis dengan dua cara, yaitu dengan impuls saraf atau dengan mengeluarkan hormon. Misalnya, jika tekanan darah turun, hipotalamus mengirimkan implus saraf ke kelenjar hipofisis bagian depan. Akbatnya, hipofisis menyekresikan ADH (antidiuretic hormone) yang menyebabkan tekanan darah naik. Hipotalamus juga dapat mengeluarkan hormon yang disebut releasing hormone dan inhibiting hormone.

Releasing hormone merangsang kelenjar hipofisis menyekresikan hormon tertentu. Inhibiting hormone menekan kelenjar hipofisis sehingga tidak menyekresikan hormon tertentu.

Dari 9 jenis hormon yang disekresikan kelenjar hipofisis, 7 hormon disekresikan bagian depan (anterior) hipofisis dan 2 lainnya oleh bagian belakang (posterior) hipofisis. Kelenjar hipofisis posterior tersusun atas jaringan saraf dan sebenarnya merupakan bagian dari hipotalamus. Kelenjar hipofisis anterior tersusun atas sel -sel endokrin yang menyintesis dan menyekresikan beberapa hormon ke dalam darah.

a.  Hipofisis Anterior

Bagian hipofisis anterior (depan) menghasilkan hormon-hormon sebagai berikut (Campbell, 1998: 925).

1. FSH (folikel stimulating hormone), berfungsi merangsang pematangan folikel de Graaf tempat sel telur berada.
2. LH (lutenizing hormone), yaitu hormon yang berperan dalam pematangan sel gonad pada wanita.
3. ACTH (adrenocorticotropic hormone), yaitu hormon yang berperan merangsang kelenjar adrenal untuk mengeluarkan hormon tertentu.
4. TSH (tyroid stimulating hormone), merangsang kelenjar tiroid mengeluarkan hormon tiroksin.
5. Prolaktin, hormon ini mengaktivasi air susu pada ibu yang sedang menyusui.
6. GH (growth hormone), merangsang pertumbuhan tulang dan bagian tubuh lainnya dan berperan membantu penyerapan nutrisi tubuh.
7. Endorfin, merupakan hormon yang berfungsi sebagai penghilang rasa sakit. Beberapa narkotika menghasilkan efek yang sama dengan endorfin

(a) Hormon yang dihasilkan oleh kelenjar hipofisis anterior. (b) Hormon oleh kelenjar hipofisis posterior

b.  Hipofisis Posterior

Bagian hipofisis (belakang) ini menghasilkan hormon-hormon sebagai berikut (Gambar 9.18b).

1. ADH (antidiuretic hormone), mengontrol keseimbangan cairan tubuh melalui mekanisme pengeluaran urine.
2. Oxytocin, merupakan hormon yang berperan dalam kontraksi otot rahim pada saat seorang wanita melahirkan.

2. Tiroid dan Paratiroid

Kelenjar tiroid dan paratiroid berada di daerah leher. Sering disebut kelenjar gondok (tiroid) dan kelenjar anak gondok (paratiroid). Kelenjar tersebut berfungsi mengatur kesetimbangan kadar kalsium serta laju metabolisme tubuh.

a.  Tiroid

Kelenjar tiroid berada di daerah leher bagian bawah jakun. Terdapat dua lobus menyamping dan dihubungkan oleh bagian yang disebut isthmus. Kelenjar tiroid menghasilkan hormon tiroksin dan kalsitonin.

1. Tiroksin

Hormon ini mengontrol kecepatan metabolisme tubuh untuk menghasilkan energi. Meningkatnya jumlah hormon tiroksin di dalam darah meningkatkan kecepatan reaksi kimia dalam tubuh. Fungsi penting hormon tiroksin lainnya adalah berperan dalam proses pertumbuhan dan perkembangan tubuh serta menjadi faktor penting dalam proses perkembangan otak pada anak. Hormon tiroksin akan aktif jika mendapat perintah dari TSH yang berada di hipofisis. Kerja hormon tiroksin banyak dipengaruhi oleh kadar iodin di dalam darah.

2. Kalsitonin

Kalsitonin berfungsi mengatur keseimbangan kadar kalsium di dalam darah sehingga mencegah kalsium keluar dari tulang.

b.  Paratiroid

Kelenjar paratiroid berada di bagian belakang kelenjar tiroid. Terdapat empat buah kelenjar paratiroid, 2 di sebelah kanan dan 2 di sebelah kiri (Gambar 9.19). Kelenjar paratiroid menghasilkan hormon paratiroid atau parathormon (PTH).

Kelenjar tiroid dan paratiroid berperan dalam pengaturan kesetimbangan kadar kalsium

Parathormon merupakan hormon yang bersama dengan kalsitonin mengatur kadar kalsium tubuh. Kalsium banyak diperlukan tubuh, seperti untuk kerja saraf dan otot. Kebutuhan kalsium akan meningkat pada wanita hamil atau menyusui. Jika kadar kalsium dalam darah berkurang karena nutrisi makanan yang kurang kalsium, kebutuhan kalsium akan diambil dari tulang oleh parathormon. Jika kadar kalsium sudah cukup atau terlalu tinggi, hormon kalsitonin akan menghambat pelepasan kalsium dari tulang.

3. Pankreas

Pankreas merupakan kelenjar yang berfungsi sebagai kelenjar eksokrin maupun endokrin. Sebagai kelenjar eksokrin, pankreas menghasilkan enzim yang berperan dalam proses pencernaan makanan. Sementara itu, sebagai kelenjar endokrin, pankreas menghasilkan hormon. Hormon tersebut diproduksi di bagian pulau Langerhans. Di dalam pulau-pulau Langerhans terdapat sel beta yang menyekresikan insulin dan sel alfa yang menyekresikan glukagon.

Pankreas menghasilkan enzim-enzim pencernaan dan hormon

a. Insulin

Insulin mengatur kadar gula dalam darah dengan cara menyimpan kelebihan glukosa tubuh menjadi glikogen di dalam hati. Insulin berfungsi juga mengatur metabolisme lemak.

b.  Glukagon

Bersama dengan insulin, glukagon mengatur kadar gula dalam darah dengan cara merombak glikogen menjadi glukosa. Jika kita berpuasa atau beraktivitas berat tanpa didahului oleh asupan nutrisi, glukagon akan memecah glikogen menjadi glukosa sebagai sumber energi. Selain itu, glukagon juga dapat memecah lemak menjadi asam lemak yang siap digunakan dalam pembentukan energi.

4. Anak Ginjal (Adrenal)

Manusia memiliki dua kelenjar adrenal. Kelenjar tersebut berada di atas ginjal. Setiap kelenjar adrenal tersusun atas dua bagian. Bagian dalam disebut bagian medula dan bagian luar disebut bagian korteks. Kerja medula adrenal dipengaruhi oleh sistem saraf otonom, sedangkan korteks adrenal dipengaruhi oleh hormon ACTH dari hipofisis anterior.

a.  Korteks

Pada kortek adrenal dihasilkan tiga macam hormon, yaitu glucocorticoid, mineralocorticoid, dan Gonadocorticoid.

1. Glucocorticoid

Glucocorticoid berfungsi sama dengan glukagon sehingga berpengaruh dalam pengaturan kadar glukosa tubuh. Kerjanya dipengaruhi oleh sekresi ACTH di hipofisis anterior. Hormon glucocorticoid bekerja pada saat tubuh dalam kondisi stres.

2. Mineralocorticoid

Hormon ini mengatur kadar garam dalam darah dengan cara pengaturan
ekskresi urine dan keringat.

3. Gonadocarticoid

Hormon ini merupkan hormon sex, terdiri atas androge, entrogen, dan progesteron. Jumlah hormon yang dihasilkan jauh lebih sedikit dibandingkan dengan hormon sex yang dihasilkan oleh testis dan ovarium. Androgen dan estrogen berperan dalam pembentukan ciri kelamin sekunder pria dan wanita.

Kelenjar adrenal (anak ginjal) dan bagian-bagiannya

b.  Medula

Pada bagian medula, dihasilkan hormon epinefrin (adrenalin) dan norephinefrin (noreadrenalin). Ketika kondisi tubuh stres, kedua hormon tersebut akan menyiapkan kita dalam keadaan darurat sehingga meningkatkan laju metabolisme tubuh, menaikkan detak jantung, dan kadar glukosa tubuh. Anda juga dapat merasakan kerja hormon ini pada saat Anda melakukan kegiatan-kegiatan menegangkan, seperti berdiri di ketinggian atau berada dalam kondisi ketakutan.

5. Testis dan Ovarium

Testis dan ovarium merupakan sumber utama hormon seks (Gambar 9.22). Pada pria, testis menghasilkan hormon testosteron. Hormon tersebut berpengaruh dalam kematangan seksual pada pria termasuk ciri sekunder dan pematangan sel sperma.

Testis dan ovarium

Ovarium akan menghasilkan dua hormon yang penting, yaitu estrogen dan progesteron. Hormon tersebut bekerja sama mengatur ciri seks sekunder dan mengatur masa reproduksi (menstruasi) dan masa kehamilan.

Ciri seks sekunder mulai terlihat pada seseorang yang berada pada masa pubertas. Pada pria, ciri seks sekunder dapat berupa membesarnya suara, timbulnya rambut di sekitar kemaluan, tumbuhnya jakun, serta bahu yang melebar. Pada wanita ciri sekunder dapat dilihat dari tumbuhnya payudara, munculnya rambut di sekitar kemaluan, serta dimulainya siklus reproduksi wanita (siklus menstruasi).

6. Kelenjar Timus

Kelenjar timus terletak di bawah kelenjar tiroid dan paratiroid. Kelenjar tersebut ikut berperan dalam pengaturan pertumbuhan dengan menyekresikan hormon somatotropin. Selain itu, timus juga menghasilkan timosin yang mengatur produksi sel khusus dalam darah putih, yaitu sel T. Sel T sangat berpengaruh dalam mekanisme sistem pertahanan tubuh.

7. Saluran Pencernaan Makanan

Beberapa golongan hormon peptida dihasilkan dari kelenjar di usus halus yang akan membantu proses pencernaan seperti hormon sekretin dan hormon kolesistokinin. Sekretin merangsang pengeluaran getah pankreas, sedangkan kolesistokinin merangsang pengeluaran empedu.

Selain di usus halus, lambung juga dapat menghasilkan hormon yang membantu pencernaan makanan, yaitu hormon gastrin. Hormon ini merangsang pengeluaran getah lambung.

8. Kelenjar Pineal

Kelenjar pineal berukuran sebesar kacang tanah yang terletak di tengah otak. Kelenjar ini menyekresikan hormon melatonin yang membantu mengatur ritme tubuh sehari-hari, seperti jadwal tidur di malam hari dan bangun di pagi hari. Fungsi lainnya masih belum diketahui.

C. Sistem Indra

Masuknya rangsang atau impuls saraf ke dalam tubuh melalui sensor yang disebut indra. Impuls yang dapat diterima oleh indra tersebut dapat berupa panas, tekanan, cahaya, rangsang kimia, atau gelombang suara. Dalam tubuh terdapat lima sistem indra, yaitu mata, telinga, hidung, kulit, dan lidah.

1. Mata

Mata merupakan alat indra yang dapat menerima rangsang cahaya. Mata dapat dibedakan menjadi tiga lapisan berbeda, yaitu:

1. lapisan luar yang terdiri atas sklera dan kornea;
2. lapisan tengah yang berisi koroid, badan silia, dan iris;
3. lapisan dalam, tempat retina.

Bagian mata yang paling besar dan berwarna putih adalah sklera. Sklera merupakan tempat otot mata melekat, di dalamnya terdapat jaringan ikat yang berwarna putih. Perhatikan Gambar 9.23.

Bagian-bagian dari mata manusia

Lapisan bening di depan sklera, tempat cahaya masuk dinamakan kornea. Di dalam kornea terdapat cairan pengisi mata, yaitu aqueos humor.

Cahaya yang masuk mata diatur intensitasnya oleh sebuah kepingan yang bernama iris. Iris mempunyai banyak pembuluh darah dan mengandung pigmen warna yang menyebabkan adanya perbedaan warna pada mata.

Fungsi iris mirip dengan diafragma pada kamera foto. Jika intensitas cahaya tinggi, lubang tempat cahaya masuk dipersempit. Begitu pula sebaliknya. Pada iris, bagian lubang yang berubah sesuai dengan intensitas cahaya yang masuk dinamakan pupil. Pupil terletak di bagian tengah iris. Pupil inilah yang merupakan gerbang cahaya masuk ke mata. Pergerakan pupil didukung oleh otot halus yang berada di sekitar pupil.

Di belakang iris terdapat sebuah lensa bikonveks untuk memfokuskan cahaya yang masuk sehingga bayangan yang dilihat jelas. Pergerakan lensa dilakukan oleh suatu otot mata. Lensa dibangun oleh protein yang disebut protein kristalin. Protein tersebut sangat jernih sehingga memungkinkan cahaya masuk ke dalam mata. Kemampuan mata untuk memfokuskan cahaya yang masuk disebut daya akomodasi mata. Seperti halnya kamera fotografi, mata mempunyai jarak fokus terdekat maksimal untuk dapat berakomodasi. Sementara itu, untuk pandangan jarak jauh fokus lensa mata tidak terbatas.

Di antara retina dan iris, terdapat cairan pengisi yang disebut cairan vitreal. Pada bagian retina inilah, rangsang cahaya diubah menjadi impuls saraf yang dikirim ke sistem saraf pusat. Bayangan yang dibiaskan oleh lensa mata akan jatuh di daerah sempit di retina yang disebut fovea.

Sel batang dan sel kerucut pada retina mata

Pada retina terdapat sel batang yang sensitif terhadap cahaya redup dan tidak dapat membedakan warna. Selain itu, terdapat juga sel kerucut yang sensitif terhadap cahaya terang dan dapat membedakan warna. Sel batang dan sel kerucut banyak mengandung pigmen penglihatan retinal (turunan vitamin A) yang terikat pada protein membran yang disebut opsin. Struktur opsin berbeda-beda pada tiap jenis fotoreseptor dan kemampuan penyerapan cahaya retina bergantung pada jenis opsin yang dimiliki.

Sel batang memiliki jenis opsin tersendiri yang dipadukan dengan retinal menjadi pigmen penglihatan yang disebut rhodopsin. Pada saat rhodopsin menyerap cahaya, komponen kimiawi retina berubah bentuk dan memicu implus saraf ke otak. Saat gelap, enzim mengubah retina kembali ke bentuk semula dan bersama opsin membentuk rhodopsin. Cahaya terang mencegah pembentukan kembali rhodopsin dan sel batang menjadi tidak responsif. Pada saat inilah sel kerucut bekerja.

Terdapat tiga jenis sel kerucut dengan jenis opsin yang berbeda. Setiap opsin akan berpadu dengan retinal. Semua pigmen penglihatan pada sel kerucut ini disebut photopsin. Tiga jenis sel kerucut, yakni sel kerucut merah, sel kerucut hijau, dan sel kerucut biru bergantung pada jenis photopsinnya. Persepsi otak terhadap warna selain merah, hijau dan biru, bergantung pada rangsang yang didapat dari dua atau tiga jenis sel kerucut. Misalnya, jika sel kerucut merah dan hijau terangsang maka kita akan melihat warna kuning atau oranye.

Buta warna disebabkan oleh kerusakan atau tidak terdapatnya satu jenis sel kerucut atau lebih. Buta warna umumnya terjadi pada laki-laki karena merupakan kelainan turunan yang terpaut kromosom X.

Di bagian fovea terdapat daerah yang peka terhadap cahaya disebut bintik kuning, sedangkan bagian yang tidak peka terhadap cahaya disebut bintik buta. Bayangan yang jatuh di daerah bintik buta tidak akan diterjemahkan oleh otak sebagai bayangan.

2. Telinga

Telinga adalah organ yang terspesialisasi menerima rangsang berupa getaran. Selain berfungsi dalam indra pendengaran, telinga juga menentukan keseimbangan posisi kepala. Telinga dibagi menjadi tiga bagian, yaitu bagian luar, bagian tengah, dan bagian dalam (Gambar 9.25).

Bagian telinga manusia

a.  Telinga Bagian Luar

Telinga bagian luar terdiri atas daun telinga dan saluran pendengaran. Daun telinga berfungsi memaksimalkan daya tangkap getaran suara. Adapun saluran pendengaran merupakan bagian lubang telinga. Saluran pendengaran mempunyai mekanisme pencegahan masuknya benda asing. Mekanisme tersebut berupa rambut kecil penyaring udara dan melapisi saluran dengan suatu lapisan lilin. Dalam beraktivitas pasti akan selalu ada benda asing yang masuk ke dalam saluran telinga sehingga lapisan lilin menggumpalkannya menjadi kotoran telinga yang disebut dengan serumen.

b.  Telinga Bagian Tengah

Membran timpani menjadi awal dari saluran telinga bagian tengah. Pada bagian ini, terdapat tulang-tulang kecil pendengaran yang terdiri atas. Tulang martil (maleus), tulang landasan (incus), dan tulang sanggurdi (stapes).

Tulang -tulang tersebut merupakan tulang terkecil yang berada dalam tubuh kita. Namun, ketiga jenis tulang berperan penting dalam perambatan getaran suara di dalam telinga. Dari membran timpani, getaran suara dirambatkan ke tulang martil, lalu ke tulang landasan, dan akhirnya ke tulang sanggurdi yang posisinya melekat dengan sebuah tingkap oval. Tingkap oval atau tingkap jorong tersebut merupakan sebuah membran tipis di dalam telinga.

Di bagian tengah telinga, terdapat saluran Eustachius yang meng-hubungkan saluran telinga tengah dengan saluran pencernaan di rongga mulut. Saluran tersebut menyeimbangkan tekanan udara yang berada di bagian luar dan dalam telinga sehingga membran timpani tidak terganggu (pecah).

c.  Telinga Bagian Dalam

Di bawah tingkap oval, terdapat membran lainnya, yaitu tingkap bundar. Dari tingkap bundar, getaran dirambatkan ke bagian telinga dalam yang dimulai dari bagian rumah siput (cochlea). Di dalamnya terdapat suatu cairan yang dipisahkan oleh sebuah membran. Di dalam rumah siput terdapat juga rambut-rambut silia yang peka terhadap getaran, serta organ korti yang merupakan organ untuk pendengaran. Getaran akan dirambatkan menuju cairan di dalam rumah siput yang akan menggetarkan membran basal di dalamnya sehingga menyebabkan rambut getar mengalami depolarisasi. Dari bagian rambut getar, kemudian getaran yang datang dari luar diubah menjadi impuls saraf yang akan dikirim ke otak menuju saraf akustik.

d.  Saluran Keseimbangan

Saluran pendengaran menjadi salah satu organ keseimbangan tubuh. Hal tersebut karena dalam saluran pendengaran terdapat sebuah saluran kecil di atas rumah siput yang disebut kanalis semisirkularis. Kanalis semisiklularis terdiri atas tiga saluran setengah lingkaran. Satu saluran berada dalam posisi horizontal yang disebut ampula, sedangkan dua bagian lainnya dalam posisi vertikal, yaitu skula dan utrikula.

Di dalam kanalis semisirkularis terdapat cairan dan rambut getar yang berfungsi sebagai alat pengenal posisi sehingga kita dapat menjaga keseimbangan tubuh. Selain itu, di dalam saluran ini juga terdapat suatu protein dan kalsium karbonat yang ikut menentukan posisi tubuh, yaitu otolit (Gambar 9.27). Bersama dengan cairan yang berada di dalam kanalis semisirkularis, otak dapat memahami posisi tubuh kita dan mempertahankan keseimbangan posisi tubuh.

Skema gerakan otolit yang ikut menentukan keseimbangan posisi tubuh ketika bergerak

3. Hidung

Selain sebagai alat respirasi, hidung juga merupakan organ sensorik yang terspesialisasi untuk menangkap rangsang kimia. Di udara, rangsang kimia yang ringan dibawa dalam bentuk gas yang kemudian diterima oleh kemoreseptor berisi silia di hidung yang disebut reseptor olfaktori (Gambar 9.28).

Silia tersebut diminyaki oleh lapisan lendir. Pada lapisan membran silia, terdapat enzim yang akan mengkatalisis proses perubahan sinyal kimia menjadi impuls saraf sehingga menciptakan perubahan potensial aksi. Impuls saraf yang dihasilkan akan dikirim ke bagian otak, yaitu saraf kranial olfaktori I.

Hidung adalah organ sensorik yang dapat menangkap rangsang kimia

4. Lidah

Lidah merupakan bagian dari reseptor kimia tubuh lainnya. Organ yang menerima rangsangan ini adalah ujung pengecap yang berada di lidah. Jumlah ujung pengecap ini dapat mencapai 10.000 buah yang tersembunyi di antara tonjolan-tonjolan lidah (papila). Perhatikan Gambar 9.29.

Setiap ujung pengecap, memiliki sensitivitas yang berbeda terhadap rasa. Pada dasarnya, rasa sangat beragam sekali, tapi hanya ada empat macam rasa yang umum kita kecap, yaitu manis, asin, asam, dan pahit. Setiap bagian di lidah mempunyai sensitivitas berbeda terhadap sensasi empat rasa tersebut.

Setiap sensasi rasa yang diberikan akan diterima oleh reseptor di dalam ujung pengecap yang akan membuat perbedaan potensial sehingga impuls saraf dapat dialirkan ke sistem saraf pusat. Bagian otak yang menerima rangsangan ini adalah saraf kranial VII (fasial) dan saraf kranial IX (glosofaringeal).

Papila pada lidah manusia

Sensasi rasa yang kita kecap dari sistem saraf pengecap, biasanya berhubungan dengan kerja dari sistem saraf penciuman di hidung. Oleh karena itu, pada saat kita pilek dan indra penciuman tersumbat, makanan yang kita makan seakan tidak memiliki rasa.

5. Kulit

Kulit merupakan reseptor tubuh yang paling luas dan paling pertama menerima informasi dari lingkungan. Di dalam kulit, tersimpan banyak sekali reseptor mekanis (mechanoreceptor) sehingga kita dapat merasakan dingin, panas, tekanan, hingga rasa sakit. Umumnya, reseptor berada di bawah folikel akar rambut sehingga diduga ada hubungan antara rambut di kulit dengan sensitivitas kulit terhadap rasa tertentu. Anda dapat membuktikan bagaimana rasa sakit akibat rambut kaki yang dicabut jika dibandingkan dengan rambut di kepala. Di bawah kulit, setidaknya ada lima jenis sel saraf reseptor yang menerima informasi berbeda (Gambar 9.30), yaitu:

1. Ruffini, peka terhadap rangsang suhu panas;
2. Krause, peka terhadap rangsang suhu dingin;
3. Paccini, peka terhadap rangsang tekanan, dan sentuhan;
4. Meissner, peka terhadap rangsang tekanan dan sentuhan;
5. Ujung saraf bebas, peka terhadap rangsang tekanan ringan dan rasa sakit.

Jenis sel saraf sensoris yang berada di bawah kulit manusia

Kerja kelima sel saraf tersebut dapat dikelompokkan menjadi tiga tipe reseptor, yaitu termoreseptor (Ruffini dan Krause), mekanoreseptor (Meisner dan Paccini), dan reseptor rasa sakit (ujung saraf bebas). Mekanoreseptor banyak terdapat di ujung jari, bibir, telapak kaki, dan alat kelamin. Ujung-ujung reseptor rabaan juga terdapat pada folikel rambut di dalam lapisan dermis. Reseptor rasa sakit atau nyeri dibedakan dari mekanoreseptor karena memang mempunyai mekanisme kerja yang berbeda.

Reseptor rasa sakit dapat dikatakan sebagai reseptor kimia yang berada di luar hidung dan lidah. Reaksi kerja yang terjadi akibat sensasi rasa sakit di kulit diciptakan oleh pelepasan enzim dari jaringan yang rusak atau terluka sehingga akan mengubah protein tertentu di dalam darah menjadi suatu zat kimia, yaitu bradikinin, yang mengaktifkan reseptor rasa sakit.

D. Gangguan pada Sistem Regulasi

Gangguan pada sistem regulasi dapat terjadi pada sistem saraf, sistem hormon, dan sistem indra. Berikut ini beberapa gangguan yang umum dijumpai pada sistem regulasi.

1. Gangguan Sistem Saraf Pusat

Beberapa penyakit yang mengganggu sistem saraf pusat adalah stroke, meningitis, sklerosis ganda, polio paralitik, penyakit Parkinson, penyakit Leu Gehrig, dan sakit kepala migrain.

a. Stroke

Penyakit ini disebabkan oleh kerusakan pada otak yang dipicu oleh terhalangnya aliran darah atau hilangnya darah di pembuluh darah dalam otak. Masih ingatkah Anda materi sistem peredaran darah? Apa yang dapat menyebabkan kelainan pada aliran darah?

Penderita stroke mempunyai masalah dengan reaksi motorik (gerakan pada bagian tubuh tertentu) sehingga menyebabkan kelumpuhan. Jika bagian otak tidak mendapat suplai nutrisi, akan terjadi kematian pada bagian sel sarafnya. Jika semua bagian otak tidak mendapatkan nutrisi dalam waktu lima menit saja, dapat mengakibatkan kematian. Stroke disebut juga sebagai kematian sebagian sel saraf di otak.

b. Meningitis

Anda telah mengenal lapisan pelindung otak, yaitu meninges. Bagian ini tidak luput dari infeksi yang disebabkan oleh mikroorganisme. Penyakit infeksi atau radang pada lapisan meninges dinamakan meningitis.

c. Koma

Koma diartikan sebagai periode panjang seseorang pada kondisi tidak tersadarkan diri dan tidak dapat dirangsang bahkan dengan stimuli yang paling menyakitkan. Koma dapat diakibatkan oleh benturan pada otak.

d.Tremor

Tremor adalah kondisi tubuh dan alat gerak yang tidak dapat menahan goncangan tubuh. Penderita lanjutannya adalah penyakit Parkinson, yaitu kelainan otak yang ditandai dengan gemetar dan kesulitan berjalan, bergerak, dan regulasi.

e. Sklerosis ganda

Sklerosis ganda adalah salah satu penyakit utama pada sistem saraf pusat. Orang dengan penyakit ini mengalami pengurangan mielin yang mengakibatkan gangguan pada kemampuan saraf untuk menghantarkan impuls elektrik dari dan ke otak. Beberapa gejalanya adalah lemas pada kaki dan lutut, hilangnya keseimbangan, penglihatan kabur, dan berkurangnya kemampuan berbicara.

f. Sakit kepala migrain

Sakit kepala migrain adalah sakit kepala yang terjadi pada salah satu sisi kepala.

g. Rabies

Rabies adalah penyakit infeksi akut pada susunan saraf pusat yang disebabkan oleh virus rabies. Rabies ditularkan melalui gigitan hewan penular rabies, seperti anjing, kucing, dan kera (Gambar 9.31). Setelah memperbanyak diri dalam neuron-neuron sentral, virus bergerak ke arah perifer dalam serabut saraf eferen, saraf volunter, maupun saraf otonom. Dengan demikian, virus tersebut menyerang hampir setiap organ dan jaringan di dalam tubuh, dan berkembang biak dalam jaringan-jaringan seperti kelenjar ludah dan ginjal.

Hewan penyebar rabies. Rabies dapat ditularkan antara lain oleh monyet dan anjing

2. Gangguan pada Sistem Hormon

Terlalu banyak atau terlalu sedikit hormon dapat menyebabkan kelainan pada tubuh. Contohnya, jika kelenjar pituitari memproduksi terlalu banyak hormon tumbuh, seorang anak dapat menjadi sangat tinggi. Jika kelenjar tersebut memproduksi terlalu sedikit, anak itu menjadi kerdil. Beberapa contoh lain gangguan yang diakibatkan oleh hormon adalah sebagai berikut.

a.  Defisiensi Adrenal

Beberapa orang mempunyai permasalahan dengan produksi kelenjar adrenal sehingga tubuhnya lemah, mudah lelah, sakit pada daerah perut, mual-mual, dan dehidrasi. Kondisi tersebut disebabkan berkurangnya fungsi korteks adrenal yang menyebabkan berkurangnya produksi hormon adrenal kortikosteroid. Perawatan yang dapat dilakukan adalah dengan memberikan pengganti hormon kortikosteroid.

b.  Sindrom Cushing

Penggunaan obat-obatan tertentu untuk mengobati suatu penyakit, ternyata dapat menyebabkan timbulnya penyakit baru. Sindrom cushing disebabkan oleh jumlah hormon glukokortikoid yang berlebih pada tubuh. Pada anak-anak, biasanya terjadi jika mereka mengonsumsi obat-obatan kortikosteroid sintetis (seperti prednisone) dalam dosis yang besar untuk menyembuhkan penyakit autoimun, seperti lupus. Gejala yang muncul dalam jangka waktu panjang adalah obesitas, kegagalan tumbuh, lemahnya otot-otot, kulit mudah teriritasi, jerawat, tekanan darah tinggi, dan perubahan psikologi. Terapi penyembuhan yang dapat dilakukan adalah dengan operasi, terapi radiasi, kemoterapi, atau obat-obatan yang menghalangi produksi hormon.

c. Diabetes

Terdapat dua jenis diabetes, yakni diabetes tipe 1 dan diabetes tipe 2.

1. Diabetes tipe 1

Diabetes tipe 1 disebabkan pankreas gagal memproduksi cukup insulin. Gejalanya adalah terus-menerus haus, lapar, buang air kecil, dan hilangnya berat badan. Pada anak-anak dan remaja, kondisi tersebut biasanya disebabkan antibodi menyerang dan menghancurkan sel pankreas yang memproduksi insulin. Penyakit tersebut dapat menimbulkan komplikasi jangka panjang, seperti masalah ginjal, kerusakan saraf, kebutaan, dan penyakit jantung koroner dini dan stroke. Untuk mengontrol kandungan gula dalam darah dan mengurangi risiko komplikasi diabetes, penderitanya memerlukan suntikan insulin secara teratur.

2. Diabetes tipe 2

Diabetes tipe 2 disebabkan tubuh tidak dapat memproduksi insulin dalam jumlah yang normal. Anak-anak dan remaja yang mengidap penyakit ini akan kelebihan berat badan. Gejala dan komplikasi yang timbul serupa dengan diabetes tipe 1. Beberapa penderita dapat mengontrol kadar gula dalam darah dengan diet, berolahraga, dan mengonsumsi obat-obatan. Namun, banyak pula yang memerlukan suntikan insulin seperti penderita diabetes tipe 1.

Insulin. Kini insulin dapat diproduksi menggunakan bakteri. Insulin digunakan oleh para penderita diabetes

d.  Masalah Hormon Tumbuh

Kelenjar pituitari yang gagal memproduksi sejumlah hormon tumbuh yang diperlukan, membuat pertumbuhan seorang anak terganggu. Hormon tumbuh yang diproduksi secara berlebihan pada masa pertumbuhan akan membuat tulang dan bagian tubuh lain tumbuh secara berlebihan dan menyebabkan gigantisme. Hipoglikemi (kadar gula rendah) juga dapat timbul pada anak yang kekurangan hormon tumbuh, biasanya pada bayi dan anak kecil.

e.  Tiroid

Kelainan yang berkaitan dengan hormon tiroid, yakni hipertirodisme dan hipotirodisme.

1. Hipertiroidisme

Hipertiroid merupakan kondisi kadar hormon tiroid dalam darah sangat tinggi. Gejala yang timbul berupa hilangnya berat badan, gugup, tremor, keringat berlebih, laju detak jantung dan tekanan darah tinggi, mata yang menonjol, dan hiperaktif. Penyakit ini dapat diobati dengan pengobatan, pembuangan atau penghancuran kelenjar tiroid dengan operasi atau terapi radiasi.

2. Hipotiroidisme

Hipotiroidisme merupakan kebalikan dari hipertiroid, yaitu kadar hormon tiroid dalam darah sangat rendah. Hal tersebut menyebabkan lambatnya proses-proses dalam tubuh sehingga tubuh menjadi lemah, laju detak jantung rendah, keringnya kulit, dan penambahan berat badan. Karena kadar hormon tiroid dalam darah rendah, kelenjar tiroid berusaha memproduksinya. Hal tersebut berakibat pada membengkaknya kelenjar tiroid yang dikenal dengan penyakit gondok (Gambar 9.33).

Penyakit gondok. Hal ini terjadi pada seseorang yang kurang mengonsumsi yodium

Untuk mencegah dan mengobatinya, pasien diberi zat yodium sehingga produksi hormon tiroidnya kembali normal. Selain itu, hipotiroid pada anak-anak dapat menyebabkan lambatnya pertumbuhan (kekerdilan) dan tertundanya pubertas. Kondisi ini disebut kretinisme. Bayi -bayi yang dilahirkan dengan tidak adanya atau tidak sempurnanya kelenjar tiroid dapat mengidap hipotiroidisme. Kondisi tersebut dapat diobati dengan pemberian pengganti hormon tiroid secara oral.

f. Pubertas Dini

Perubahan tubuh yang berhubungan dengan pubertas dapat timbul secara dini pada anak-anak jika hormon pituitari yang menstimulasi gonad meningkat secara dini. Pengobatan melalui suntikan dapat dilakukan untuk menekan sekresi hormon-hormon pituitari (gonadotropin) dan menahan kemajuan perkembangan seksual pada anak-anak sebelum waktunya.

3. Gangguan pada Sistem Indra

Beberapa kelainan yang terjadi pada sistem indra di antaranya adalah sebagai berikut.

a.  Rabun Jauh

Rabun jauh (miopi) disebabkan daya akomodasi mata berubah sehingga tidak dapat memfokuskan bayangan tepat di bintik kuning. Orang yang menderita rabun jauh tidak dapat melihat objek yang berada jauh karena bayangan yang masuk ke mata jatuh di depan bintik kuning. Penderitanya dapat ditolong dengan menggunakan lensa cekung (bikonkaf).

b.  Rabun Dekat

Rabun dekat (hipermetropi) disebabkan daya akomodasi mata yang menurun, penderitanya tidak dapat melihat dengan jelas objek yang jaraknya dekat dengan mata. Umumnya, penderita rabun dekat berhubungan dengan penuaan. Semakin tua usia seseorang, semakin berkurang daya akomodasi mata sehingga terjadi hipermetropi. Penderitanya dapat ditolong dengan menggunakan lensa cembung (bikonveks) (Gambar 9.34).

Penderita miopi dan hipermetropi yang dapat ditolong dengan lensa kacamata

c.  Presbiopi

Presbiopi merupakan gabungan dari rabun jauh dan dekat sehingga benda yang terlalu jauh ataupun terlalu dekat tidak dapat difokuskan. Penderitanya dapat dibantu dengan menggunakan lensa progresif.

Lihat juga

Sistem Ekskresi

Akhirnya, sampailah pembahasan admin pada kali ini tentang Sistem Regulasi. Semoga bermanfaat dan dengan adanya artikel diatas, dapat menjadi salah satu bahan bacaan untuk menambah ilmu dan wawasan anda selama ini.