Struktur Sel Manusia

SEL

Jika dilihat sekilas di bawah mikroskop, tampak bentuk sel itu kaku dan seperti benda mati. Akan tetapi ternyata setelah diselidiki lebih lanjut, di dalam sel terjadi segala proses kegiatan, bahkan sebenarnya segala kegiatan kita sehari-hari itu terjadi pada tingkat sel. Ini dapat digambarkan dengan kegiatan kita sehari-hari, misalnya ketika kita melakukan aktivitas membaca buku. Sel-sel apa sajakah yang bekerja saat kita melakukan aktivitas itu? Sel-sel tubuh yang bekerja antara lain sel otot. Dengan adanya sel otot, maka tangan kita bisa memegang buku. Selain itu, sel batang dan kerucut mata juga bekerja menerima bayangan tulisan atau gambar. Setelah itu, sel otak akan menerjemahkan sehingga menghasilkan suatu pengertian. Berdasarkan gambaran tersebut dapat kita ketahui bahwa sel itu hidup dan saling bekerja sama satu dengan yang lain untuk melakukan fungsi hidup. Fakta tersebut menunjukkan bahwa tubuh manusia tersusun atas kumpulan sel-sel. Sel-sel berkelompok membentuk suatu jaringan, dan kemudian jaringanjaringan akan menyusun organ. Organ mempunyai beragam bentuk dan fungsi. Organ-organ tersebut saling berkaitan satu sama lain untuk membentuk suatu sistem. Sistem organ inilah yang akan membentuk organisme baru. Dari uraian tersebut dapat disimpulkan bahwa sel merupakan tingkatan terendah dari organisme kehidupan.

 Sel

Sel merupakan unit organisasi terkecil yang menjadi dasar kehidupan dalam arti biologis. Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel. Oleh karena itu, sel dapat berfungsi secara autonom asalkan seluruh kebutuhan hidupnya terpenuhi.

Organisme prokariota tidak memiliki inti sel dan mempunyai organisasi internal sel yang relatif lebih sederhana. Prokariota terbagi menjadi dua kelompok yang besar: eubakteria yang meliputi hampir seluruh jenis bakteri, dan archaea, kelompok prokariota yang sangat mirip dengan bakteri dan berkembang-biak di lingkungan yang ekstrem seperti sumber air panas yang bersifat asam atau air yang mengandung kadar garam yang sangat tinggi. Genom prokariota terdiri dari kromosom tunggal yang melingkar, tanpa organisasi DNA.

Organisme eukariota memiliki organisasi intraselular yang jauh lebih kompleks, antara lain dengan membran internal, organel yang memiliki membran tersendiri seperti inti sel dan sitoskeleton yang sangat terstruktur. Sel eukariota memiliki beberapa kromosom linear di dalam nuklei, di dalamnya terdapat sederet molekul DNA yang sangat panjang yang terbagi dalam paket-paket yang dipisahkan oleh histon dan protein yang lain.

Pada umumnya sel somatik merupakan sel diploid, namun terdapat beberapa perkecualian, antara lain: sel darah merah dan keratinosit memiliki genom nuliploid. Hepatosit bergenom tetraploid 4nC, sedang megakariosit pada sumsum tulang belakang memiliki genom poliploid hingga 8nC, 16nC atau 32nC dan dapat melakukan proliferasi hingga menghasilkan ribuan sel nuliploid. Banyaknya ploidi pada sel terjadi sebagai akibat dari replikasi DNA yang tidak disertai pembelahan sel, yang lazim disebut sebagai endomitosis.

v  Perkembangan Sel

Di dalam tubuh manusia, telah dikenali sekitar 210 jenis sel. Sebagaimana organisme multiselular lainnya, kehidupan manusia juga dimulai dari sebuah sel embrio diploid hasil dari fusi haploid oosit dan spermatosit yang kemudian mengalami serangkaian mitosis. Pada tahap awal, sel-sel embrio bersifat totipoten, setiap sel memiliki kapasitas untuk terdiferensiasi menjadi salah satu dari seluruh jenis sel tubuh. Selang berjalannya tahap perkembangan, kapasitas diferensiasi menjadi menurun menjadi pluripoten, hingga menjadi sel progenitor yang hanya memiliki kapasitas untuk terdiferensiasi menjadi satu jenis sel saja, dengan kapasitas unipoten.

Pada level molekular, perkembangan sel dikendalikan melalui suatu proses pembelahan sel, diferensiasi sel, morfogenesis dan apoptosis. Tiap proses, pada awalnya, diaktivasi secara genetik, sebelum sel tersebut dapat menerima sinyal mitogenik dari lingkungan di luar sel.

v  Proses Pembelahan Sel

Siklus sel adalah proses duplikasi secara akurat untuk menghasilkan jumlah DNA kromosom yang cukup banyak dan mendukung segregasi untuk menghasilkan dua sel anakan yang identik secara genetik. Proses ini berlangsung terus-menerus dan berulang (siklik)

Pertumbuhan dan perkembangan sel tidak lepas dari siklus kehidupan yang dialami sel untuk tetap bertahan hidup. Siklus ini mengatur pertumbuhan sel dengan meregulasi waktu pembelahan dan mengatur perkembangan sel dengan mengatur jumlah ekspresi atau translasi gen pada masing-masing sel yang menentukan diferensiasinya.

Regenerasi sel adalah proses pertumbuhan dan perkembangan sel yang bertujuan untuk mengisi ruang tertentu pada jaringan atau memperbaiki bagian yang rusak.

Diferensiasi sel adalah proses pematangan suatu sel menjadi sel yang spesifik dan fungsional, terletak pada posisi tertentu di dalam jaringan, dan mendukung fisiologis hewan. Misalnya, sebuah stem cell mampu berdiferensiasi menjadi sel kulit.

Saat sebuah sel tunggal, yaitu sel yang telah dibuahi, mengalami pembelahan berulang kali dan menghasilkan pola akhir dengan keakuratan dan kompleksitas yang spektakuler, sel itu telah mengalami regenerasi dan diferensiasi.

v   Deferensiasi Sel

Regenerasi dan diferensiasi sel hewan ditentukan oleh genom. Genom yang identik terdapat pada setiap sel, namun mengekspresikan set gen yang berbeda, bergantung pada jumlah gen yang diekspresikan. Misalnya, pada sel retina mata, tentu gen penyandi karakteristik penangkap cahaya terdapat dalam jumlah yang jauh lebih banyak dari pada ekspresi gen indera lainnya.

v  Morfogenesis

Pengekspresian gen itu sendiri memengaruhi jumlah sel, jenis sel, interaksi sel, bahkan lokasi sel. Oleh karena itu, sel hewan memiliki 4 proses esensial pengkonstruksian embrio yang diatur oleh ekspresi gen, sebagai berikut:

1. Proliferasi sel
    menghasilkan banyak sel dari satu sel
2. Spesialisasi sel
    menciptakan sel dengan karakteristik berbeda pada posisi yang berbeda
3. Interaksi sel
    mengkoordinasi perilaku sebuah sel dengan sel tetangganya
4. Pergerakan sel
    menyusun sel untuk membentuk struktur jaringan dan organ.

Pada embrio yang berkembang, keempat proses ini berlangsung bersamaan. Tidak ada badan pengatur khusus untuk proses ini. Setiap sel dari jutaan sel embrio harus membuat keputusannya masing-masing, menurut jumlah kopi instruksi genetik dan kondisi khusus masing-masing sel.

Sel tubuh, seperti otot, saraf, dsb tetap mempertahankan karakteristik karena masih mengingat sinyal yang diberikan oleh nenek moyangnya saat awal perkembangan embrio.

v   Struktur Sel

1. Sel eukariota
Secara umum setiap sel memiliki
* membran sel,
* sitoplasma, dan
* inti sel atau nukleus.

Sitoplasma dan inti sel bersama-sama disebut sebagai protoplasma. Sitoplasma berwujud cairan
kental (sitosol) yang di dalamnya terdapat berbagai organel yang memiliki fungsi yang
terorganisasi untuk mendukung kehidupan sel. Organel memiliki struktur terpisah dari sitosol
dan merupakan "kompartementasi" di dalam sel, sehingga memungkinkan terjadinya reaksi yang
tidak mungkin berlangsung di sitosol. Sitoplasma juga didukung oleh jaringan kerangka yang
mendukung bentuk sitoplasma sehingga tidak mudah berubah bentuk.

Organel-organel yang ditemukan pada sitoplasma adalah :
* mitokondria (kondriosom)
* badan Golgi (diktiosom)
* retikulum endoplasma
* plastida (khusus tumbuhan, mencakup leukoplas, kloroplas, dan kromoplas)
* vakuola (khusus tumbuhan)

2. Sel Prokariota
Sel tumbuhan dan sel bakteri memiliki lapisan di luar membran yang dikenal sebagai dinding
sel. Dinding sel bersifat tidak elastis dan membatasi perubahan ukuran sel. Keberadaan
dinding sel juga menyebabkan terbentuknya ruang antarsel, yang pada tumbuhan menjadi bagian
penting dari transportasi hara dan mineral di dalam tubuh tumbuhan.

JARINGAN

Jaringan adalah kumpulan sel yang mempunyai bentuk dan fungsi sama. Cabang ilmu Biologi
yang mempelajari khusus tentang jaringan disebut histology.

Macam-macam jaringan :

1. Jaringan Embrional
Jaringan embrional adalah jaringan muda yang sel-selnya senantiasa membelah. Jaringan ini
merupakan hasil pemebalahan sel zigot. Pada tahap awal terbentknya embrio, sel-sel penyusunnya
mempunyai bentuk sama. Namun dalam perkembangan selanjutnya sel-sel tersebut akan membelah
dan mengalami perubahan bentuk , proses ini disebut spesialisasi. Hasil spesialisasi ini antara lain,
lapisan jaringan embrional.

2. Jaringan Epitel
Adalah jaringan yang melapisi atau menutup permukaan tubuh, organ tubuh, rongga tubuh atau permukaan saluran tubuh.

Fungsi dari jaringan epitel antara lain:
a. Pelindung atau proteksi, missal epitel pada kulit dan rongga mulut
b. Sebagai kelenjar atau menghasilkan getah.

    Kelenjar terbagi menjadi eksokrin (melalui sebuah saluran, contoh kelenjar keringat dan
    kelenjar air liur) dan endokrin (tidak mempunyai saluran khusus tetapi langsung melalui
    saluran darah, contoh kelenjar tiroid , kelenjar hipofisis dll).
c. Sebagai penerima rangsang (reseptor), disebut epitel sensori (neuroepitelium) contoh yang
    terletak disekitar alat indra.
d. Sebagi jalur lalu lintas transportasi zat. Artinya epitel dapat berfungsi sebagai penyerapan
    zat ke dalam tubuh, contoh epitel pada jonjot usus. Epitel juga dapat berfungsi untuk
    mengeluarkan zat dari dalam tubuh, contoh pada nefron ginjal untuk lewatnya urine.

Berdasarkan bentuk dan susunannya, jaringan epitel dibedakan menjadi :
a. Epitel pipih berlapis tunggal,
    antara lain terdapat pada pembuluh darah, pembuluh limfa, selaput bagian dalam telinga,
    kapsula glomerulus pada ginjal.
    Fungsinya terkait dengan proses difusi dan filtrasi atau penyaringan.

b. Epitel pipih berlapis banyak,
    Misalnya jaringan yang melapisi rongga mulut, epidermis, esofagus, vagina, hidung.         .
    Fungsinya terkait dengan proteksi atau perlindungan.

c. Epitel kubus berlapis tunggal,
    Misalnya sel epitel yang melapisi permukaan dalam lensa mata, permukaan ovary atau
    indung telur, saluran nefron ginjal.

d. Epitel Kubus Berlapis banyak
    Misalnya, epitel yang membentuk saluran kelenjar minyak dan kelenjar keringat pada kulit

e. Epitel Silindris Berlapis Tunggal
    Misalnya, jaringan yang melapisi permukaan dalam lambung, jonjot usus, kelenjar
    pencernaan, saluran pernapasan bagian atas.
    Fungsinya berhubungan dengan sekresi, adsorbsi dan proteksi

f. Epitel Silindris Berlapis Banyak
    Terdapat pada saluran ekskresi kelenjar ludah dan kelenjar susu, uretra.

g. Epitel Silindris Berlapis Banyak Semu (Epitel Silindris Bersilia)
    Terdapat pada saluran ekskresi besar, saluran reproduksi jantan, saluran pernapasan.
    Fungsi berhubungan dengan proteksi atau perlindungan, sekresi dan gerakan zat yang
    melewati permukaan.

h. Epitel Transisional
    Merupakan epitel berlapis yang sel-selnya tidak dapat digolongkan berdasarkan bentuknya
    Bila jaringan menggelembung, bentuknya berubah. Biasanya membrane dasarnya tidak
    jelas.

Organ dan Sistem Organ

A. Organ
Organ merupakan bagian tubuh yang memiliki satu atau lebih fungsi tertentu. Penyusun organ adalah beberapa jenis jaringan yang terorganisir dan saling berkaitan satu dengan lainnya. Contoh: usus halus, berfungsi mencerna dan menyerap sari-sari makanan. Struktur usus halus terdiri dari jaringan otot, jaringan epitel, jaringan ikat, dan jaringan saraf.

 Organ dan Sistem Organ

Kumpulan dari berbagai macam jaringan dan melaksanakan suatu tugas tertentu akan membentuk organ. Derajat dari organisme ditentukan dari makin beragamnya organ yang dimiliki.
Beberapa organ tubuh :
1. USUS
Merupakan bagian dari sistem pencernaan.
Disusun dari beberapa jaringan, susunan dari luar ke dalam adalah:
a. Jaringan ikat serosa, fungsinya untuk menggantungkan usus ke organ lain
b. Jaringan otot polos memanjang
c. Jaringan otot polos melingkar
d. Jaringan ikat longgar
e. Jaringan otot polos mukosa
f. Jaringan ikat longgar mukosa
g. Jaringan epitel silindris yang merupakan jaringan terdalam dari rongga usus

Di samping jaringan-jaringan tersebut di atas terdapat juga jaringan-jaringan lain (jaringan saraf, jaringan darah dan lain-lain) yang menunjang kerja usus.
2. TRAKEA/BATANG TENGGOROK
Merupakan bagian dari sistem pernafasan.
Trakea disusun atas 3 lapis jaringan, dari luar ke dalam :
a. Jaringan ikat padat
b. Jaringan rulang rawan dan jaringan otot polos
c. Jaringan epitel silindris berlapis banyak bersilia

SISTEM ORGAN
Kumpulan dari berbagai organ dan menjalankan tugas tertentu disebut sistem organ.
Sistem organ yang terdapat dalam tubuh manusia antara lain :
1. SISTEM INTEGUMEN/KULIT
2. SISTEM PENCERNAAN
3. SISTEM SIRKULASI
4. SISTEM RESPIRASI/PERNAFASAN
5. SISTEM EKSKRESI
6. SISTEM REPRODUKSI
7. SISTEM KERANGKA
8. SISTEM OTOT
9. SISTEM SARAF
10. SISTEM HORMON

Sistem  metabolisme  sel

Setiap makhluk hidup mengadakan pertukaran zat dengan lingkungannya, artinya makhluk hidup tidak hanya mengambil zat-zat tertentu dari lingkungannya, tetapi ia juga mengembalikan zat-zat tertentu kedalam lingkungannya. Inilah yang disebut proses metabolisme. Metabolisme adalah reaksi kimia untuk pembentukkan dan perombakan bahan organik.

Metabolisme dibedakan ke dalam anabolisme dan katabolisme.

1. Anabolisme, yaitu pembentukan senyawa-senyawa kompleks dari senyawa sederhana. Proses ini memerlukan energi.

2. Katabolisme, yaitu penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa-senyawa sederhana. Proses ini menghasilkan energi. Energi ini dapat digunakan oleh makhluk hidup untuk berbagai kegiatan.

Makhluk hidup memerlukan materi dan energi untuk pertumbuhannya. Materi diperoleh dari tanah, air, dan udara. Energi diperoleh dari matahari, reaksi kimia, atau dari makanan. Berdasarkan cara mendapatkan materi dan energi, setiap makhluk hidup dibedakan menjadi 4 kelompok, yaitu:

1. fotoautotrof (mensintesis makanan sendiri dengan menggunakan energi cahaya matahari   melalui proses fotosintesis). Contoh: tumbuhan, dan makhluk hidup berklorofil lainnya.

2. kemoautotrof (mensintesis makanan sendiri dengan menggunakan energi dari reaksi kimia). Contohnya: bakteri Nitrosomonas, bakteri sulfur, dan bakteri besi).

3. fotoheterotrof (mengubah zat organik dengan bantuan energi matahari dijadikan makanannya. Contohnya: bakteri purple/ungu.

4. kemoheterotrof (mengubah zat organik dengan bantuan energi dari reaksi kimia.

Makhluk hidup autotrof dapat mensintesis makanannya sendiri, sedangkan makhluk hidup heterotrof tidak dapat mensintesis makanannya sendiri. Untuk membangun tubuh maupun sebagai sumber energinya, makhluk hidup heterotrof mengambil zat-zat organik dari lingkungannya. Jadi makhluk hidup yang tidak dapat membuat makanannya sendiri, secara langsung atau tidak langsung, hidupnya bergantung pada makhluk lain.

Berdasarkan cara hidupnya, makhluk hidup heterotrof dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu:

1. Saprofit, yaitu makhluk hidup yang hidupnya bergantung pada sisa-sisa makhluk hidup lainnya yaitu dengan menguraikannya sehingga disebut juga makhluk hidup pengurai. Jenis tumbuhan ini menggunakan energi yang tersimpan dalam sisa-sisa makhluk hidup yang telah mati tersebut. Contoh sebagian besar jamur dan bakteri.

2. Simbion, yaitu makhluk hidup yang hidup bersama dengan makhluk hidup yang lain.

a. Simbion helotisme = simbion parasitisme, kedua simbion hidup bersama, yang satu (inang) dirugikan dan yang lain (parasit)
mendapatkan keuntungan.

b. Simbion mutualisme, kedua simbion yang hidup bersama ini mendapat keuntungan. Contoh : bakteri Rhizobium yang hidup pada
bintil akar tumbuhan kacang-kacangan (legum)

c. Simbion komensalisme, dalam hidup bersama ini, makhluk hidup yang satu mendapatkan keuntungan, sedang makhluk hidup yang
lain tidak mendapat rugi maupun untung.

Parasit adalah makhluk hidup yang sebagian besar atau seluruh kebutuhan hidupnya bergantung pada makhluk lain yang
ditumpanginya (inang).

1. Berdasarkan cara hidupnya, parasit dapat dibedakan atas:

a. Parasit obligat, yaitu makhluk hidup yang hanya dapat hidup sebagai parasit saja, hidupnya bergantung sekali pada inang. Contoh tali putri (Cassytha filiformis).

b. Parasit fakultatif, yaitu makhluk hidup yang hidupnya tidak hanya sebagai parasit, tetapi juga dapat hidup sebagai saprofit. Contoh: Phytophthora parasitica pada tembakau dan tomat.

2. Berdasarkan kebutuhan makanannya, parasit dibagi atas:

a. Parasit sejati, parasit yang seluruh kebutuhannya diambil dari inangnya. Contoh: tali putri, tumbuhan ini mengisap makanannya dari inangnya dengan akar isap (haustorium).

b. Semi atau parasit (parasit setengah), yaitu parasit yang sebagian dari kebutuhan makanannya diambil dari inangnya. Contoh: Benalu.

c. Hiper parasit, yaitu parasit yang hidup pada parasit lainnya. Contoh: Vicum sp. tumbuh pada benalu.

Tubuh tumbuhan disusun oleh berbagai macam zat. Cara untuk mengetahui unsur-unsur yang terdapat dalam tubuh tumbuh-tumbuhan adalah dengan analisis kimia melalui kultur air atau kultur pasir. Tujuan dilakukan kedua kultur tersebut adalah:

a. Untuk mengetahui unsur-unsur yang diperlukan

b. Untuk mengetahui bentuk dan asal unsur-unsur tersebut diambil oleh tumbuh-tumbuhan.

Cara lain untuk mengetahui unsur-unsur penyusun tubuh tumbuhan adalah dengan Analisis Abu. Tumbuhan yang dianalisis dikeringkan sampai 110ºC untuk mengetahui bobot keringnya, kemudian dibakar serta diperiksa kadar abu serta gas-gas yang keluar, untuk menunjukkan adanya berbagai macam unsur yang menyusun tubuh tumbuhan. Unsur-unsur ini dapat dibedakan atas tiga golongan, yaitu:

1. Unsur- unsur makro, yaitu unsur-unsur yang selalu terdapat pada tubuh tumbuhan dalam jumlah banyak dan harus ada di tubuh tanaman. Unsur-unsur makro terdiri dari: C, H, O, N, S, P, Ca, K, Mg, Fe. Unsur-unsur ini dikenal juga sebagai penyusun tubuh tumbuhan sehingga disebut unsur-unsur klasik atau unsur-unsur Sachs, sesuai dengan nama penemunya.

2. Unsur-unsur mikro, yaitu unsur yang mutlak diperlukan oleh tumbuhan, tetapi jumlahnya sangat kecil. Dalam jumlah banyak unsur ini dapat menyebabkan keracunan. Unsur-unsurnya adalah: Cl, Zn, B, Mo, Mn, dan Cu.

3. Unsur-unsur tambahan, yaitu unsur yang hanya terdapat pada tumbuhan tertentu, kadang-kadang dalam persentasi yang cukup tinggi misalnya, Na, Al, Cl, dan Si.

Fungsi unsur-unsur tersebut untuk tumbuh-tumbuhan:

C-H-O: Pembentuk karbohidrat, protein, lemak, asam nukleat (DNA dan RNA), serta senyawa organik lainnya.
N : Pembentuk protein, dan asam nukleat
P : Pembentuk asam nukleat, ATP, ADP
S : Pembentuk protein.
K : Pembentuk enzim.
Ca : Pembentuk dinding sel.
Mg : Pembentuk klorofil.
Fe : Sebagai katalisator.

Semua unsur-unsur yang diperlukan diambil dari dalam tanah oleh akar dalam bentuk larutan garam mineral, kecuali CO 2 (untuk berfotosintesis) dan O 2 (untuk berespirasi) yang diambil dari udara dalam bentuk gas. Karbondioksida masuk melalui ke dalam tubuh tumbuhan melalui mulut daun (stoma) dan lentisel. Dahulu dianggap bahwa semua zat yang diperlukan tumbuhan diambil dari humus yang terdapat di dalam tanah. Pendapat itu dikenal dengan teori humus.

Menurut hasil penelitian para ahli, tumbuhan mengambil zat-zat dari lingkungannya. Sekarang timbul pertanyaan zat-zat apakah yang diambil dari tanah, dan zat-zat apa yang berasal dari udara? Bagaimanakah cara mengetahui bahwa zat-zat tertentu mutlak diperlukan oleh tumbuhan sedangkan zat-zat
lainnya tidak begitu dibutuhkan tumbuhan? Dengan menjalankan percobaan menggunakan kultur air atau kultur pasir yang diberi zat makanan, pertanyaan diatas dapat dijawab sebagai berikut. Unsur C diambil dari udara dalam bentuk CO2. Hal ini dapat dibuktikan dengan percobaan mengalirkan udara tanpa CO2 kepada tumbuhan, ternyata pertumbuhannya berhenti.

Unsur-unsur selain C yang diperlukan tumbuhan diambil dalam bentuk zat anorganik berupa ion-ion garam. Baik dalam bentuk anion maupun kation dalam larutan. Dengan mengurangi zat-zat makanan dalam larutan secara bergantian, maka diketahui ada zat mutlak diperlukan (sebagai unsur esensial) dan ada yang tidak (non esensial). Bila zat yang mutlak diperlukan tidak diberikan, tumbuhan akan memperlihatkan gejala sakit (kekurangan unsur), yang disebutdefisiensi. Selanjutnya d apat kita lihat fungsi unsur-unsur di atas dan gejala defisiensi yang muncul jika kekurangan unsur tersebut dialami oleh suatu tumbuhan.
Unsur-unsur C, H, O. Unsur-unsur ini mempunyai peranan dalam proses fotosintesis (asimilasi karbon) yang diambil dalam bentuk CO2 dari udara, dan H2O dari dalam tanah. Kekurangan air berakibat fatal pada tumbuhan, yaitu menyebabkan tumbuhan menjadi layu, kering dan mati.

Nitrogen (N). Unsur ini terutama dibutuhkan untuk membentuk protein bersama-sama dengan unsur C, H, O. Protein banyak dibutuhkan pada bagian yang sedang tumbuh sehingga penting sekali untuk pertumbuhan vegetatif. Gejala kekurangan unsur N, terutama pada daun tua, adalah warna daun menjadi hijau muda dan akhirnya kuning, tanaman menjadi kerdil, buah tak sempurna, kecil-kecil dan lekas masak.

Fosfor (P). Unsur ini terutama dibutuhkan untuk pembentukan bunga dan buah, yakni pada bagian-bagian tanaman yang sedang dalam pertumbuhan, jika kekurangan unsur P, pada daun tua terlihat gejala antara lain warna daun hijau tua, atau lebih tua daripada biasanya, tanaman kerdil, pembentukan buah jelek, menurunkan hasil biji.

Kalium (K). Unsur ini bersifat bergerak (mobil). Peranannya adalah memperlancar pertukaran zat, proses asimilasi, dan memperkuat serabut-serabut, sehingga secara langsung memperkuat tubuh tumbuhan itu. Defisiensi unsur ini memperlihatkan gejala pada daun tuanya, daun mula-mula berkerut, ujung daun tepinya pucat (klorosis), kadang-kadang gugur dan buahnya lekas gugur, umbinya berkurang, dan batangnya juga lemah.

Sulfur (S). Unsur ini perlu untuk membentuk protein bersama unsur C, H, O, dan N. Selain itu, unsur ini untuk mmembentuk vitamin B1, juga penting untuk ketahanan dan pertumbuhan. Defisiensi unsur ini pada daun muda terlihat warnanya menjadi hijau muda, kadangkadang tidak merata sehingga menjadi kekuning-kuningan.

Magnesium (Mg). Unsur ini digunakan untuk membentuk klorofil. Defisiensi Mg terjadi pada daun tua, memperlihatkan gejala klorosis pada tulang-tulang daun dan akhirnya menjadi kuning dan lemah.

Kalsium (Ca). Unsur ini banyak terdapat pada daun dan batang, tetapi kurang pada biji. Unsur ini berguna mengatur permeablitas dinding sel. Kalau ion K mempertinggi permeabilitas dinding sel, maka ion Ca sebaliknya. Hal ini mencegah terlalu banyaknya pengisapan air agar struktur koloid sitoplasma tidak menjadi rusak. Defisiensi Ca terjadi pada daun muda, terlihat gejala klorosis pada ujung dan tepi daun, kemudian ke tulang daun dan pucuk. Selain itu kuncupnya akan mati, dan perakaran kurang sekali.

Ferum atau besi (Fe). Unsur ini merupakan katalisator pada pembentukan hijau daun. Selain itu berfungsi untuk pembentukan enzim-enzim pernapasan yang mengoksidasikan karbohidrat menjadi CO2 dan H2 O. Defisiensi Fe pada tanaman muda memperlihatkan klorosis diantara tulang-tulang daun dari daun muda dan kemudian menjadi kuning.

Mangan (Mn). Unsur ini penting untuk pembentukan hijau daun dan enzim-enzim pernapasan. Defisiensinya menyebabkan daun muda mengalami klorosis di antara tulang-tulang daun, sedangkan tulang daunnya sendiri tidak.

Boron (B). Unsur ini berguna dalam pertumbuhan jaringan. Defisiensinya menyebabkan pertumbuhan meristem berkas pembuluh angkut terganggu. Kuncup dan pucuknya mati dan daun mengalami klorosis di tepinya.

Cuprum atau tembaga (Cu). Unsur ini penting dalam mereduksi nitrat. Defisiensinya mengakibatkan pertumbuhan terganggu dan bila terlalu banyak akan menjadi racun.

Zincum atau Seng (Zn). Unsur ini penting untuk mengaktifkan beberapa enzim dalam pembentukan asam indol asetat (hormon tumbuh tanaman). Defisiensi seng mengakibatkan salah tumbuh pada ujung akar yang akhirnya menghambat pertumbuhan.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kontraksi Otot

Otot rangka adalah masa otot yang bertaut pada tulang yang berperan dalam menggerakkan tulang-tulang tubuh. Otot rangka dapat kita kaji lebih dalam misalnya dengan mempelajari otot gastroknemus pada katak. Otot gastroknemus katakbanyak digunakan dalam percobaan fisiologi hewan. Otot ini lebar dan terletak di atas fibiofibula, serta disisipi olehtendon tumit yang tampak jelas (tendon Achillus) pada permukaan kaki.

Mekanisme kerja otot pada dasarnya melibatkan suatu perubahan dalam keadaan yang relatif dari filamen-filamenaktin dan myosin. Selama kontraksi otot, filamen-filamen tipis aktin terikat pada dua garis yang bergerak ke Pita A, meskipun filamen tersebut tidak bertambah banyak.Namun, gerakan pergeseran itu mengakibatkan perubahan dalam penampilansarkomer, yaitu penghapusan sebagian atau seluruhnya garis H. selain itu filamen myosin letaknya menjadi sangat dekat dengan garis-garis Z dan pita-pita A serta lebar sarkomer menjadi berkurang sehingga kontraksi terjadi. Kontraksi berlangsung pada interaksi antara aktin miosin untuk membentuk komplek aktin-miosin.

Mekanisme Kontraksi Otot

Kontraksi otot dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain :

1.      Treppe atau staircase effect, yaitu meningkatnya kekuatan kontraksi berulang kali pada suatu serabut otot karena stimulasi berurutan berseling beberapa detik. Pengaruh ini disebabkan karena konsentrasi ion Ca²⁺ di dalam serabut otot yang meningkatkan aktivitasmiofibril.

2.      Summasi, berbeda dengan treppe, pada summasi tiap otot berkontraksi dengan kekuatan berbeda yang merupakan hasil penjumlahan kontraksi dua jalan (summasi unit motor berganda dan summasi bergelombang).

3.      Fatique adalah menurunnya kapasitas bekerja karena pekerjaan itu sendiri.

4.      Tetani adalah peningkatan frekuensi stimulasi dengan cepat sehingga tidak ada peningkatan tegangan kontraksi.

5.      Rigor terjadi bila sebagian terbesar ATP dalam otot telah dihabiskan, sehingga kalsium tidak lagi dapat dikembalikan ke RS melalui mekanisme pemompaan.

Metode pergeseran filamen dijelaskan melalui mekanisme kontraksi pencampuran aktin dan miosin membentuk kompleks akto-miosin yang dipengaruhi oleh ATP. Miosin merupakan produk, dan proses tersebut mempunyai ikatan dengan ATP. Selanjutnya ATP yang terikat dengan miosin terhidrolisis membentuk kompleks miosin ADP-Pi dan akan berikatan dengan aktin. Selanjutnya tahap relaksasi konformasional kompleks aktin, miosin, ADP-pi secara bertahap melepaskan ikatan dengan Pi dan ADP, proses terkait dan terlepasnya aktin menghasilkan gaya fektorial.

Mekanisme Kontraksi Otot

a. Filamen-filamen tebal dan tipis yang saling bergeser saat proses kontraksi

Menurut fakta, kita telah mengetahui bahwa panjang otot yang terkontraksi akan lebih pendek daripada panjang awalnya saat otot sedang rileks. Pemendekan ini rata -rata sekitar sepertiga panjang awal. Melalui mikrograf elektron, pemendekan ini dapat dilihat sebagai konsekuensi dari pemendekan sarkomer. Sebenarnya, pada saat pemendekan berlangsung, panjang filamen tebal dan tipis tetap dan tak berubah (dengan melihat tetapnya lebar lurik A dan jarak disk Z sampai ujung daerah H tetangga) namun lurik I dan daerah H mengalami reduksi yang sama besarnya. Berdasar pengamatan ini, Hugh Huxley, Jean Hanson, Andrew Huxley dan R.Niedergerke pada tahun 1954 menyarankan model pergeseran filamen (=filament sliding). Model ini mengatakan bahwa gaya kontraksi otot itu dihasilkan oleh suatu proses yang membuat beberapa set filamen tebal dan tipis dapat bergeser antar sesamanya.

b. Aktin merangsang Aktivitas ATPase Miosin

Model pergeseran filamen tadi hanya menjelaskan mekanika kontraksinya dan bukan asal-usul gaya kontraktil. Pada tahun 1940, Szent-Gyorgi kembali menunjukkan mekanisme kontraksi. Pencampuran larutan aktin dan miosin untuk membentuk kom-pleks bernama Aktomiosin ternyata disertai oleh peningkatan kekentalan larutan yang cukup besar. Kekentalan ini dapat dikurangi dengan menambahkan ATP ke dalam larutan aktomiosin. Maka dari itu, ATP mengurangi daya tarik atau afinitas miosin terhadap aktin. Selanjutnya, untuk dapat mendapatkan penjelasan lebih tentang peranan ATP dalam proses kontraksi itu, kita memerlukan studi kinetika kimia. Daya kerja ATPase miosin yang terisolasi ialah sebesar 0.05 per detiknya. Daya kerja sebesar itu ternyata jauh lebih kecil dari daya kerja ATPase miosin yang berada dalam otot yang berkontraksi. Bagaimanapun juga, secara paradoks, adanya aktin (dalam otot) meningkatkan laju hidrolisis ATP miosin menjadi sekitar 10 per detiknya. Karena aktin menyebabkan peningkatan atau peng-akti-vasian miosin inilah, muncullah sebutan aktin. Selanjutnya, Edwin Taylor mengemukakan sebuah model hidrolisis ATP yang dimediasi / ditengahi oleh aktomiosin. Model ini dapat dilihat pada skema gambar 8.

Pada tahap pertama, ATP terikat pada bagian miosin dari aktomiosin dan menghasilkan disosiasi aktin dan miosin. Miosin yang merupakan produk proses ini memiliki ikatan dengan ATP. Selanjutnya, pada tahap kedua, ATP yang terikat dengan miosin tadi terhidrolisis dengan cepat membentuk kompleks miosin-ADP-Pi. Kompleks tersebut yang kemudian berikatan dengan Aktin pada tahap ketiga. Pada tahap keempat yang merupakan tahap untuk relaksasi konformasional, kompleks aktin-miosin-ADP-Pi tadi secara tahap demi tahap melepaskan ikatan dengan Pi dan ADP sehingga kompleks yang tersisa hanyalah kompleks Aktin-Miosin yang siap untuk siklus hidrolisis ATP selanjutnya. Akhirnya dapat disimpulkan bahwa proses terkait dan terlepasnya aktin yang diatur oleh ATP tersebut menghasilkan gaya vektorial untuk kontraksi otot.

c. Model untuk interaksi Aktin dan Miosin berdasar strukturnya

Rayment, Holden, dan Ronald Milligan telah memformulasikan suatu model yang dinamakan kompleks rigor terhadap kepala S1 miosin dan Faktin. Mereka mengamati kompleks tersebut melalui mikroskopi elektron. Daerah yang mirip bola pada S1 itu berikatan secara tangensial pada filamen aktin pada sudut 45o terhadap sumbu filamen. Sementara itu, ekor S1 mengarah sejajar sumbu filamen. Relasi kepala S1 miosin itu nampaknya berinteraksi dengan aktin melalui pasangan ion yang melibatkan beberapa residu Lisin dari miosin dan beberapa residu asam Aspartik dan asam Glutamik dari aktin.

d. Kepala-kepala Miosin “berjalan” sepanjang filamen-filamen aktin

Hidrolisis ATP dapat dikaitkan dengan model pergeseran-filamen. Pada mulanya, kita mengasumsikan jika cross-bridges miosin memiliki letak yang konstan tanpa berpindah-pindah, maka model ini tak dapat dibenarkan. Sebaliknya, cross bridges itu harus berulangkali terputus dan terkait kembali pada posisi lain namun masih di daerah sepanjang filamen dengan arah menuju disk Z. Melalui pengamatan dengan sinar X terhadap struktur filamen dan kondisinya saat proses hidrolisis terjadi, Rayment, Holden, dan Milligan mengeluarkan postulat bahwa tertutupnya celah aktin akibat rangsangan (berupa ejeksi ADP) itu berperan besar untuk sebuah perubahan konformasional (yang menghasilkan hentakan daya miosin) dalam siklus kontraksi otot. Postulat ini selanjutnya mengarah pada model “perahu dayung” untuk siklus kontraktil yang telah banyak diterima berbagai pihak. Gambar 9 menjelaskan tentang tahaptahap siklus tersebut.

Pada mulanya, ATP muncul dan mengikatkan diri pada kepala miosin S1 sehingga celah aktin terbuka. Sebagai akibatnya, kepala S1melepaskan ikatannya pada aktin. Pada tahap kedua, celah aktin akan menutup kembali bersamaan dengan proses hidrolisis ATP yang menyebabkan tegaknya posisi kepala S1. Posisi tegak itu merupakan keadaan molekul dengan energi tinggi (jelas-jelas memerlukan energi). Pada tahap ketiga, kepala S1 mengikatkan diri dengan lemah pada suatu monomer aktin yang posisinya lebih dekat dengan disk Z dibandingkan dengan monomer aktin sebelumnya. Pada tahap keempat, Kepala S1 melepaskan Pi yang mengakibatkan tertutupnya celah aktin sehingga afinitas kepala S1 terhadap aktin membesar. Keadaan itu disebut keadaan transien. Selanjutnya, pada tahap kelima, hentakan-daya terjadi dan suatu geseran konformasional yang turut menarik ekor kepala S1 tadi terjadi sepanjang 60 Angstrom menuju disk Z. Lalu, pada tahap akhir, ADP dilepaskan oleh kepala S1 dan siklus berlangsung lengkap.

Gerak Refleks

 

Secara umum, refleks dapat diartikan sebagai respon yang terjadi secara otomatis, tanpa kesadaran. Refleks saraf selalu dimulai dengan adanya stimulus yang mengaktifkan reseptor sensoris. Kunci dari jaras refleks adalah negative feedback. Jalur yang terlibat dalam terjadinya refleks dikenal sebagai lengkung refleks. Tidak seperti gerak biasa yang memiliki banyak variasi respon, respon untuk gerak refleks dapat diprediksikan karena jalurnya selalu sama.

Neural refleks bisa diklasifikasikan sebagai berikut :

1. Berdasarkan divisi efferent sistem saraf yang mengontrol respon

Refleks ini melibatkan somatic motor neuron dan otot skeletal yang dikenal sebagai refleks somatik. Refleks yang responnya dikontrol saraf otonom disebut refleks otonom.

2. Berdasarkan lokasi CNS di mana refleks diintegrasikan

Refleks spinal diintegrasikan di spinal kord. Refleks ini bisa dimodulasi oleh input yang lebih tinggi dari otak, namun bisa juga tanpa input tersebut. Refleks yang diintegrasikan di otak disebut refleks kranial.

3. Berdasarkan apakah refleks itu dipelajari atau didapat.

Refleks patella merupakan refleks yang didapat. Contoh refleks didapat adalah Pavlov’s dogs salivating saat mendengar sebuah bel. Refleks ini juga disebut conditioned reflex. Begitu juga saat seorang pianis memainkan jari-jarinya di atas piano yang merupakan refleks yang dipelajari.

4. Berdasarkan jumlah neuron di jaras refleks

Yang paling sederhana adalah monosynaptic reflex, yang merupakan refleks dengan sinapsis tunggal di antara dua neuron di jaras : satu afferen, satu efferen, yang bersinapsis di spinal kord. Sedangkan kebanyakan refleks terdiri dari tiga atau lebih neuron, disebut polysinaptic reflex. Jalur divergen memungkinkan stimulus tunggal mempengaruhi banyak target sedangkan konvergen mengintegrasikan input untuk memodulasi sebuah respon.

a. Refleks otonom

Refleks ini disebut juga refleks visceral karena sering melibatkan organ internal tubuh. Beberapa refleks visceral, seperti urinasi dan defekasi, merupakan refleks spinal yang bisa terjadi tanpa input dari otak. Meskipun begitu, refleks spinal juga sering dimodulasi oleh excitatory atau inhibitory signal dari otak yang dibawa oleh jaras descending dari pusat otak yang lebih tinggi. Misal, urinasi dapat diinisiasi secara sadar dengan kesadaran atau bisa juga dihambat oleh stress dan emosi, seperti dengan adanya orang lain (sindrom bashful bladder).

Refleks otonom lain diintegrasikan di otak , khususnya di hipotalamus, thalamus dan batang otak. Daerah ini berisi pusat koordinasi yang dibutuhkan untuk menjaga homeostatis seperti detak jantung, tekanan darah, nafas, makan, keseimbangan air dan menjaga temperatur. Di sini juga ada pusat refleks seperti salivating, muntah, bersin, batuk, menelan, dan tersendak.

Salah satu tipe reflex otonom yang menarik adalah konversi stimulus emosional ke respon visceral. Sistem Limbic, yang merupakan tempat operasi primitif seperti sex, takut, marah, agresif dan lapar, disebut sebagai “visceral brain” karena pengaruhnya dalam refleks emosional. Contoh lain adalah folikel rambut yang tertarik saat seseorang merasa takut.

Refleks otonom merupakan polysinaptic dengan sedikitnya satu sinapsis di CNS di antara neuron sensorik dan preganglion saraf otonom serta sinaps tambahan di ganglion, antara neuron preganglionic dan postganglionic.

b. Refleks Otot Skeletal

Eksitasi somatic motor neuron selalu menyebabkan kontraksi di otot rangka. Tidak ada inhibitory neuron yang bersinapsis di otot skeletal untuk membuatnya rileks. Relaksasi merupakan akibat dari tidak adanya eksitatory input.

Refleks otot skeletal memiliki komponen sebagai berikut :

1. Reseptor sensorik

Dikenal sebagai proprioceptor yang terletak di otot skeletal, kapsul sendi, dan ligament. Reseptor ini memonitor posisi tungkai, pergerakan dan upaya yang kita gunakan saat mengangkat benda.

2. Neuron sensorik yang membawa sinyal dari proprioceptor ke CNS

3. CNS, yang menintegrasikan sinyal masuk menggunakan jalur eksitatori dan inhibitori interneuron. Pada refleks, informasi sensorik diintegrasikan dan dilakukan secara bawah sadar. Meskipun begitu, informasi sensorik mungkin diintegrasikan di cerebral korteks dan menjadi persepsi serta beberapa refleks bisa dimodulasi sebagai sebagai input sadar.

4. Motor neuron somatik yang membawa sinyal output. Motor neuron somatik yang mempersarafi kontraktil otot disebut alpha motor neuron.

5. Efektor, yang merupakan serat kontraktil otot skeletal, juga dikenal sebagai muscle fiber ekstrafusal. Potensial aksi di alpha motor neuron akan menyebabkan serat ekstrafusal berkontraksi.

Ada tiga buah propioceptor ditemukan di tubuh: muscle spindel, organ golgi tendon, dan reseptor sendi.

1. Muscle spindel merespon peregangan otot

Muscle spindel merupakan reseptor peregangan yang mengirim informasi ke spinal kord dan otak mengenai panjang otot dan perubahan panjang otot. Kecuali pada rahang, semua otot skeletal tubuh memiliki banyak muscle spindel.

Masing-masing musle spindel terdiri dari kapsul jaringan ikat yang membentuk sekelompok serat saraf kecil yang dikenal sebagai serat intrafusal. Serat ini dimodifikasi sehingga ujungnya kontraktil, tetapi bagian tengahnya kekurangan miofibril. Ujung kontraktil ini mendapatkan persarafan sendiri dari gamma motor neuron. Bagian tengah yang nonkontraktil dibungkus oleh ujung saraf sensoris langsung dengan alpha motor neuron yang mempersarafi otot di mana spindel berada.

Saat sebuah otot beristirahat, daerah central dari masing-masing musle spindel akan cukup tertarik untuk mengaktifkan serat sensoris. Hasilnya, neuron dari spindel aktif secara tonik, mengirimkan arus stabil potensial aksi ke CNS. Karena itu, meski dalam posisi istirahat, otot tetap memiliki ketegangan tertentu yang dikenal sebagai musle tone.

Muscle spindel dilabuhkan secara paralel ke serat otot ekstrafusal. Pergerakan yang menyebabkan pemanjangan otot juga meregangkan muscle spindel dan menyebabkan serat sensorisnya “fire” dengan cepat. Hal ini menyebabkan refleks kontraksi otot yang akan mencegah otot melakukan over stretching. Jaras reflex yang mana regangan otot menyebabkan respon kontraksi dikenal sebagai “stretch reflex”.

2. Golgi tendon berespon pada ketegangan otot

Reseptor ini ditemukan di persimpangan tendon dan serat otot. Organ golgi tendon, berespon secara primer ke tension otot yang berkembang selama kontraksi isometrik dan menyebabkan reflek relaksasi. Respon ini berlawanan dengan reflek kontraksi yang disebabkan muscle spindel.

Organ golgi tendon disusun oleh tiga ujung saraf bebas yang membelit serat kolagen di dalam kapsul jaringan ikat. Saat sebuah otot berkontraksi, tendonnya akan menjadi sebuah komponen elastis fase isometrik kontraksi. Kontraksi akan menarik serat didalam tendon golgi dengan kuat, menjepit ujung sensoris saraf afferen dan menyebabkan mereka “fire”.

Input afferent dari aktivasi organ golgi tendon mengeksitasi inhibitory interneurons di spinal kord. Interneuron menghambat alpha motor neuron yang mempersarafi otot, dan kontraksi otot akan turun. Dalam kebanyakan keadaan, reflek ini memperpelan kontraksi otot saat kekuatan otot meningkat. Dengan kata lain, organ golgi tendon akan mencegah kontraksi berlebihan yang mungkin melukai otot.

3. Stretch refleks dan Inhibisi resiprok mengontol pergerakan di sekeliling sendi

Pergerakan di sekeliling sendi paling flexible dikontrol oleh sekelompok otot sinergis dan antagonis yang terkoordinasi. Kumpulan pathway yang mengontrol suatu sendi dikenal sebagai unit myotatic.

Refleks paling sederhana pada unit myotatic adalah monosynaptic stretch reflex, yang hanya melibatkan dua neuron, neuron sensorik dari muscle spindle dan neuron somatic motor neuron ke otot. Reflek hentakan lutut adalah contoh monosynaptic stretch reflex.

Saat tendon pattelar di bawah tempurung lutut di ketuk dengan palu kecil, ketukan akan meregangkan otot quadriceps. Ini akan mengaktifkan muscle spindles dan mengirim potensial aksi melalui serat sensoris ke spinal kord. Neuron sensoris bersinaps secara langsung ke motor neuron yang mengontrol kontraksi otot quadriceps. Eksitasi dari motor neuron menyebabkan unit motorik di quadriceps berkontraksi dan kaki bagian bawah akan maju ke depan.

4. Refleks fleksi menarik tungkai dari stimulus nyeri

Refleks fleksi merupakan polysinaptic reflex pathway yang menyebabkan tangan atau kaki tertarik saat ada rangsang nyeri, misalnya terkena peniti atau kompor panas. Refleks ini terjadi dengan jalur divergen.

Saat kaki kontak dengan titik paku, nocireseptor di kaki mengirim sensor informasi ke spinal kord. Disini sinyal akan berdivergen mengaktifkan multiple eksitatori interneurons. Beberapa neuron ini akan mengeksitasi alpha motor neuron menyebabkan kontraksi otot fleksi tungkai yang terstimulus. Beberapa interneuron secara simultan mengaktivasi inhibitory interneurons yang menyebabkan relaksasi sekelompok otot antagonis. Karena inhibisi resiprok inilah, tungkai akan fleksi, menarik dari stimulus nyeri. Tipe refleks ini membutuhkan waktu lebih banyak dari pada stretch reflex karena lebih polysinaptic.

Saat lengkung refleks untuk menghindari stimulus nyeri diinisiasi di sebuah kaki, kaki yang berlawanan juga akan mempersiapkan diri sehingga orang tersebut tidak kehilangan keseimbangan.

Tidak semua aktivitas refleks melibatkan lengkung refleks yang jelas, meskipun begitu prinsip dasar refleks tetap ada. Ada jenis refleks yang dimediasi baik oleh neuron atau hormon maupun keduanya, ada pula yang tidak melibatkan keduanya.

Klasifikasi Gerak Refleks

Refleks adalah mekanisme reaksi terhadap rangsangan di bawah sadar. Perilaku naluriah dari hewan yang lebih rendah dikuasai sebagai besar oleh refleks pada manusia perilaku lebih banyak merupakan suatu masalah dari persyaratan dan refleks bekerja sebagai mekanisme pertahanan dasar, namun refleks-refleks ini sangat penting artinya di dalam mendiagnosis dan melokalisasi lesi neurologi.

Refleks-refleks yang penting bagi neurologi klinis dapat di bagi menjadi 4 kelompok, yaitu:
1. refleks superfisial (kulit dan lendir),
2. refleks tendon dalam (miotatik),
3. refleks viseral (organik),
4. refleks patologik (abnormal)

Refleks juga dapat di klasifikasikan menurut tingkat dari refresentasi sentralnya yaitiu sabagai refleks spinal, bulbar (refleks postural dan penegakan), otak tangah atau cerebellum.

Komponen Lengkung Refleks
Komponen-komponen utama suatu lengkungan refleks yang paling sederhana terdiri atas unsur-unsur sebagai berikut :
1. Suatu reseptor, yang peka terhadap suatu macam rangsangan.
2. Suatu neuron aferen (sensorik) yang dapat menghantarkan impuls menuju ke susunan saraf pusat (medula spinalis atau batang otak), dan mengadakar synapsis.
3. Suatu neuron eferen (motorik) yang dapat mengantarkan impils-impuls ke perifer.
4. Suatu alat efektor, yang merupekan tempat terjadinya reaksi, dan yang dapat diwakili oleh suatu serat otot atau sel kelenjar.

Di dalam suatu lengkungan refleks sederhana seperti tersebut diatas, suatu rangsangan yang mengenai reseptor akan dapat menimbulkan suatu impuls saraf yang pada akhirnya dapat diantarkan ke alat efektor, yaitu serat otot atau kelenjar, dan menimbulkan reaksi dalam bentuk kontraksi atau sekresi.

Akan tetapi, sebenarnya banyak kegiatan-kegiatan refleks yang dapat terjadi pada orang hidup mempunyai dasar anatomik yang jauh lebih rumit.

Pada lengkung refleks ada yang disebut monosinaps dan polisinaps, jumlah sinaps dalam lengkungan bervariasi dari 2 sampai beratus-ratus. Pada kedua jenis lengkung refleks ini, tetapi terutama pada lengkung refleks polisinaps, aktivitasdi ubah oleh fasilitasi spesial dan temporal oklusi efek subliminimal dan efek lainnya.

Refleks monosinaps: refleks regang. Apabila otot kerangka dengan saraf yang utuh diregangkan otot akan berkontraksi. Jawaban ini di namakan refleks regang. Rangsangan yang membangkitkan refleks ini adalah regangan otot, dan jawabannya adalah kontraksi otot yang di regangkan tersebut.

Organ sensoriknya adalah kumparan otot. Impuls yang berasal kumparan di hantarkan ke SSP oleh serabut-serabut sensorik yang cepat dan langsung melintas ke neuron-neuron motorik yang menyerafi otot yang sama. Refleks regang adalah satu-satunya refleks monosinaps dalam tubuh.

Fungsi Cairan Tubuh Manusia, Gejala Dehidrasi Dan Cara Mengatasi Kehilangan Cairan Tubuh

Sun, 06/04/2008 - 12:53am — blackheart

A. Peran / Manfaat / Kegunaan / Fungsi Cairan Tubuh Manusia

Air merupakan bagian terbesar dari komposisi tubuh manusia. Hampir semua reaksi di dalam tubuh manusia memerlukan cairan. Agar metabolisme tubuh berjalan dengan baik, dibutuhkan masukan cairan setiap hari untuk menggantikan cairan yang hilang.

Fungsi cairan tubuh antara lain :

1- Mengatur suhu tubuh
Bila kekurangan air, suhu tubuh akan menjadi panas dan naik.

2- Melancarkan peredaran darah
Jika tubuh kita kurang cairan, maka darah akan mengental. Hal ini disebabkan cairan dalam darah tersedot untuk kebutuhan dalam tubuh. Proses tersebut akan berpengaruh pada kinerja otak dan jantung.

3- Membuang racun dan sisa makanan
Tersedianya cairan tubuh yang cukup dapat membantu mengeluarkan racun dalam tubuh. Air membersihkan racun dalam tubuh melalui keringat, air seni, dan pernafasan.

4- Kulit
Air sangat penting untuk mengatur struktur dan fungsi kulit. Kecukupan air dalam tubuh berguna untuk menjaga kelembaban, kelembutan, dan elastisitas kulit akibat pengaruh suhu udara dari luar tubuh.

5- Pencernaan
Peran air dalam proses pencernaan untuk mengangkut nutrisi dan oksigen melalui darah untuk segera dikirim ke sel-sel tubuh. Konsumsi air yang cukup akan membantu kerja sistem pencernaan di dalam usus besar karena gerakan usus menjadi lebih lancar, sehingga feses pun keluar dengan lancar.

6- Pernafasan
Paru-paru memerlukan air untuk pernafasan karena paru-paru harus basah dalam bekerja memasukkan oksigen ke sel tubuh dan memompa karbondioksida keluar tubuh. Hal ini dapat dilihat apabila kita menghembuskan nafas ke kaca, maka akan terlihat cairan berupa embun dari nafas yang dihembuskan pada kaca.

7- Sendi dan otot
Cairan tubuh melindungi dan melumasi gerakan pada sendi dan otot. Otot tubuh akan mengempis apabila tubuh kekurangan cairan. Oleh sebab itu, perlu minum air dengan cukup selama beraktivitas untuk meminimalisir resiko kejang otot dan kelelahan.

8- Pemulihan penyakit
Air mendukung proses pemulihan ketika sakit karena asupan air yang memadai berfungsi untuk menggantikan cairan tubuh yang terbuang.

B. Hilangnya Cairan Tubuh Manusia

Kehilangan cairan tubuh dapat bersifat :

a. Normal
Hal tersebut terjadi akibat pemaakaian energi tubuh. Kehilangan cairan sebesar 1 ml terjadi pada pemakaian kalori sebesar 1 kal.

b. Abnormal
Terjadi karena berbagai penyakit atau keadaan lingkungan seperti suhu lingkungan yang terlalu tinggi atau rendah.

Pengeluaran cairan yang banyak dari dalam tubuh tanpa diimbangi pemasukkan cairan yang memadai dapat berakibat dehidrasi.

Dehidrasi adalah keadaan dimana tubuh kehilangan cairan elektrolit yang sangat dibutuhkan organ-organ tubuh untuk bisa menjalankan fungsinya dengan baik.

Saat dehidrasi, tubuh dengan terpaksa menyedot cairan baik dari darah maupun organ-organ tubuh lainnya.

C. Gejala Dehidrasi

Berikut ini adalah berbagai gejala dehidrasi sesuai tingkatannya :

- Dehidrasi ringan
Muka memerah
Rasa sangat haus
Kulit kering dan pecah-pecah
Volume urine berkurang dengan warna lebih gelap dari biasanya
Pusing dan lemah
Kram otot terutama pada kaki dan tangan
Kelenjar air mata berkurang kelembabannya
Sering mengantuk
Mulut dan lidah kering dan air liur berkurang

- Dehidrasi sedang
Tekanan darah menurun
Pingsan
Kontraksi kuat pada otot lengan, kaki, perut, dan punggung
Kejang
Perut kembung
Gagal jantung
Ubun-ubun cekung
Denyut nadi cepat dan lemah

- Dehidrasi Berat
Kesadaran berkurang
Tidak buang air kecil
Tangan dan kaki menjadi dingin dan lembab
Denyut nadi semakin cepat dan lemah hingga tidak teraba
Tekanan darah menurun drastis hingga tidak dapat diukur
Ujung kuku, mulut, dan lidah berwarna kebiruan

D. Mengembalikan Cairan Tubuh Yang Hilang

Untuk mengembalikan cairan tubuh yang hilang, kita harus banyak minum minimal 8 gelas (± 2 liter ) air setiap hari yang bisa didapat dari :

- Air putih yang higienis/air mineral
Air putih mengandung beberapa zat penting untuk tubuh seperti oksigen, magnesium, sulfur, dan klorida.

- Air berion
Air berion tidak hanya menghilangkan dahaga melainkan juga berfungsi sebagai sumber energi seperti halnya karbohidrat, lipid, dan protein. Air berion bekerja sebagai perantara dalam reaksi-reaksi biokimia dan berperan dalam proses metabolisme tubuh sehingga dapat mengembalikan kesegaran otot tubuh setelah beraktivitas mengeluarkan keringat dengan cepat.

- Jus buah
Selain rasanya nikmat dan segar, jus buah mengandung beragam vitamin dan mineral yang menyehatkan. Menurut penelitian, jus jambu biji mengandung vitamin C sebanyak 3-6 kali lebih tinggi dibandingkan jus jeruk, 10 kali lebih tinggi dibandingkan pepaya, dan 10-30 kali lebih tinggi dibanding pisang. Namun, atlet kurang disarankan meminum jus buah saat berolahraga karena cairan padatnya tidak mudah terserap tubuh.

Jadi, sebelum Anda bermasalah dengan cairan tubuh, jagalah kadar air dalam tubuh Anda.

 

 

 

“KEBUTUHAN CAIRAN DAN ELEKTROLIT”

1.Konsep Dasar

1.1 Pengertian
Cairan dan elektrolit sangat diperlukan dalam rangka menjaga kondisi tubuh tetap sehat. Keseimbangan cairan dan elektrolit di dalam tubuh adalah merupakan salah satu bagian dari fisiologi homeostatis.

1.2 Proportion Of Body Fluid
Prosentase dari total cairan tubuh bervariasi sesuai dengan individu dan tergantung beberapa hal antara lain :
a.Umur
b.Kondisi lemak tubuh
c.Sex
Perhatikan Uraian berikut ini :
No. Umur Prosentase
1. Bayi (baru lahir) 75 %
2. Dewasa :
a.Pria (20-40 tahun) 60 %
b.Wanita (20-40 tahun) 50 %
3. Usia Lanjut 45-50 %
Pada orang dewasa kira-kira 40 % baerat badannya atau 2/3 dari TBW-nya berada di dalam sel (cairan intraseluler/ICF), sisanya atau 1/3 dari TBW atau 20 % dari berat badannya berada di luar sel (ekstraseluler) yaig terbagi dalam 15 % cairan interstitial, 5 % cairan intavaskuler dan 1-2 % transeluler.

1.3 Elektrolit Utama Tubuh Manusia
Zat terlarut yang ada dalam cairan tubuh terdiri dari elektrolit dan nonelektrolit. Non elektrolit adalah zat terlarut yang tidak terurai dalam larutan dan tidak bermuatan listrik, seperti : protein, urea, glukosa, oksigen, karbon dioksida dan asam-asam organik. Sedangkan elektrolit tubuh mencakup natrium (Na+), kalium (K+), Kalsium (Ca++), magnesium (Mg++), Klorida (Cl-), bikarbonat (HCO3-), fosfat (HPO42-), sulfat (SO42-).

Konsenterasi elektrolit dalam cairan tubuh bervariasi pada satu bagian dengan bagian yang lainnya, tetapi meskipun konsenterasi ion pada tiap-tiap bagian berbeda, hukum netralitas listrik menyatakan bahwa jumlah muatan-muatan negatif harus sama dengan jumlah muatan-muatan positif.

Komposisi dari elektrolit-elektrolit tubuh baik pada intarseluler maupun pada plasma terinci dalam tabel di bawah ini :

No. Elektrolit Ekstraseluler Intraseluler
Plasma Interstitial
1. Kation :
• Natrium (Na+) 144,0 mEq 137,0 mEq 10 mEq
• Kalium (K+) 5,0 mEq 4,7 mEq 141 mEq
• Kalsium (Ca++) 2,5 mEq 2,4 mEq 0
• Magnesium (Mg ++) 1,5 mEq 1,4 mEq 31 mEq

2. Anion :
• Klorida (Cl-) 107,0 mEq 112,7 mEq 4 mEq
• Bikarbonat (HCO3-) 27,0 mEq 28,3 mEq 10 mEq
• Fosfat (HPO42-) 2,0 mEq 2,0 mEq 11 mEq
• Sulfat (SO42-) 0,5 mEq 0,5 mEq 1 mEq
• Protein 1,2 mEq 0,2 mEq 4 mEq

a. Kation :
• Sodium (Na+) :
- Kation berlebih di ruang ekstraseluler
- Sodium penyeimbang cairan di ruang eesktraseluler
- Sodium adalah komunikasi antara nerves dan musculus
- Membantu proses keseimbangan asam-basa dengan menukar ion hidrigen pada ion sodium
di tubulus ginjal : ion hidrogen di ekresikan
- Sumber : snack, kue, rempah-rempah, daging panggang.

• Potassium (K+) :
- Kation berlebih di ruang intraseluler
- Menjaga keseimbangan kalium di ruang intrasel
- Mengatur kontrasi (polarissasi dan repolarisasi) dari muscle dan nerves.
- Sumber : Pisang, alpokad, jeruk, tomat, dan kismis.

• Calcium (Ca++) :
- Membentuk garam bersama dengan fosfat, carbonat, flouride di dalam tulang dan gigi untuk membuatnya keras dan kuat
- Meningkatkan fungsi syaraf dan muscle
- Meningkatkan efektifitas proses pembekuan darah dengan proses pengaktifan
protrombin dan trombin
- Sumber : susu dengan kalsium tinggi, ikan dengan tulang, sayuran, dll.

b.Anion :
• Chloride (Cl -) :
- Kadar berlebih di ruang ekstrasel
- Membantu proses keseimbangan natrium
- Komponen utama dari sekresi kelenjar gaster
- Sumber : garam dapur

• Bicarbonat (HCO3 -) :
Bagian dari bicarbonat buffer sistem
- Bereaksi dengan asam kuat untuk membentuk asam karbonat dan suasana garam untuk
menurunkan PH.

• Fosfat ( H2PO4- dan HPO42-) :
- Bagian dari fosfat buffer system
- Berfungsi untuk menjadi energi pad metabolisme sel
- Bersama dengan ion kalsium meningkatkan kekuatan dan kekerasan tulang
- Masuk dalam struktur genetik yaitu : DNA dan RNA.

1.4 Perpindahan Cairan dan Elektrolit Tubuh
Perpindahan cairan dan elektrolit tubuh terjadi dalam tiga fase yaitu :
a.Fase I :
Plasma darah pindah dari seluruh tubuh ke dalam sistem sirkulasi, dan nutrisi dan oksigen diambil dari paru-paru dan tractus gastrointestinal.

b.Fase II :
Cairan interstitial dengan komponennya pindah dari darah kapiler dan sel

c.Fase III :
Cairan dan substansi yang ada di dalamnya berpindah dari cairan interstitial masuk ke dalam sel.
Pembuluh darah kapiler dan membran sel yang merupakan membran semipermiabel mampu memfilter tidak semua substansi dan komponen dalam cairan tubuh ikut berpindah. Metode perpindahan dari cairan dan elektrolit tubuh dengan cara :
• Diffusi
• Filtrasi
• Osmosis
• Aktiv Transport