Fisika sangat berkaitan juga dengan ilmu biologi, salah satunya yaitu penerapan Impuls.
Impuls dapat dihantarkan melalui beberapa cara, di antaranya melalui sel saraf dan sinapsis. Berikut ini akan dibahas secara rinci kedua cara tersebut
1.
Penghantaran Impuls Melalui Sel Saraf
Penghantaran
impuls baik yang berupa rangsangan ataupun tanggapan melalui serabut saraf
(akson) dapat terjadi karena adanya perbedaan potensial listrik antara bagian
luar dan bagian dalam sel. Pada waktu sel saraf beristirahat, kutub positif
terdapat di bagian luar dan kutub negatif terdapat di bagian dalam sel saraf.
Diperkirakan bahwa rangsangan (stimulus) pada indra menyebabkan terjadinya
pembalikan perbedaan potensial listrik sesaat. Perubahan potensial ini (depolarisasi)
terjadi berurutan sepanjang serabut saraf. Kecepatan perjalanan gelombang
perbedaan potensial bervariasi antara 1 sampai dengart 120 m per detik,
tergantung pada diameter akson dan ada atau tidaknya selubung mielin.
Bila impuls
telah lewat maka untuk sementara serabut saraf tidak dapat dilalui oleh impuls,
karena terjadi perubahan potensial kembali seperti semula (potensial
istirahat). Untuk dapat berfungsi kembali diperlukan waktu 1/500 sampai 1/1000
detik.
Energi yang
digunakan berasal dari hasil pemapasan sel yang dilakukan oleh mitokondria
dalam sel saraf.
Stimulasi
yang kurang kuat atau di bawah ambang (threshold) tidak akan
menghasilkan impuls yang dapat merubah potensial listrik. Tetapi bila
kekuatannya di atas ambang maka impuls akan dihantarkan sampai ke ujung akson.
Stimulasi yang kuat dapat menimbulkan jumlah impuls yang lebih besar pada
periode waktu tertentu daripada impuls yang lemah.
2.
Penghantaran Impuls Melalui Sinapsis
Titik temu
antara terminal akson salah satu neuron dengan neuron lain dinamakan sinapsis.
Setiap terminal akson membengkak membentuk tonjolan sinapsis. Di dalam
sitoplasma tonjolan sinapsis terdapat struktur kumpulan membran kecil berisi
neurotransmitter; yang disebut vesikula sinapsis. Neuron yang berakhir
pada tonjolan sinapsis disebut neuron pra-sinapsis. Membran ujung
dendrit dari sel berikutnya yang membentuk sinapsis disebut post-sinapsis. Bila
impuls sampai pada ujung neuron, maka vesikula bergerak dan melebur dengan
membran pra-sinapsis. Kemudian vesikula akan melepaskan neurotransmitter berupa
asetilkolin. Neurontransmitter adalah suatu zat kimia yang dapat menyeberangkan
impuls dari neuron pra-sinapsis ke post-sinapsis. Neurontransmitter ada
bermacam-macam misalnya asetilkolin yang terdapat di seluruh tubuh,
noradrenalin terdapat di sistem saraf simpatik, dan dopamin serta serotonin
yang terdapat di otak. Asetilkolin kemudian berdifusi melewati celah sinapsis
dan menempel pada reseptor yang terdapat pada membran post-sinapsis.
Penempelan asetilkolin pada reseptor menimbulkan impuls pada sel saraf
berikutnya. Bila asetilkolin sudah melaksanakan tugasnya maka akan diuraikan
oleh enzim asetilkolinesterase yang dihasilkan oleh membran post-sinapsis.
Bagaimanakah
penghantaran impuls dari saraf motor ke otot? Antara saraf motor dan otot
terdapat sinapsis berbentuk cawan dengan membran pra-sinapsis dan membran
post-sinapsis yang terbentuk dari sarkolema yang mengelilingi sel otot. Prinsip
kerjanya sama dengan sinapsis saraf-saraf lainnya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar