Tuesday, December 15, 2009

Somatosensory system


 


 

Sensoric system berfungsi untuk menghantarkan informasi dari internal dan external tubuh ke otak. Sistem ini berawal dari reseptor yang sesuai dengan jenis rangsang informasinya, berjalan dengan jalur saraf khusus serta berakhir di tempat yang khusus tergantung jenis informasi yang disampaikan.

Berdasarkan asal informasinya, sensoric pathway dapat dibedakan menjadi 4 macam:

  • Superficial information(sensation), meliputi tekanan, nyeri, suhu, serta membedakan 2 titik.
  • Deep sensation, meliputi propiosepsi, nyeri otot-otot dalam, vibration sense.
  • Visceral sensation yang diperantarai jaras otonom afferent yang dapat berupa rasa lapar, pusing, serta nyeri organ dalam.
  • Special sense, meliputi penciuman, penglihatan, pendengaran, rasa, serta keseimbangan, sensasi ini diperantarai oleh nervus kranialis.

Pada referat ini nervus kranialis tidak dibahas.

Jaras secara umum

Secara umum impuls diawali dari reseptor, kemudian berjalan melalui nerve pathway dan berakhir di otak.

Reseptor

Reseptor merupakan bagian dari sistem saraf yang berfungsi sebagai alat penerima sensor. Reseptor bekerja dengan cara merubah energi stimulus dari dalam dan luar tubuh kedalam satu unit bahasa yang mampu ditranmisikan oleh sistem saraf . Stimulus dapat mempengaruhi sistem saraf dengan adanya interaksi stimulus dengan reseptor. Stimulus tersebut harus melewati ambang rangsang agar dapat menimbulkan rangsangan ke saraf. Cara kerja reseptor secara mudah dapat digambarkan sebagai berikut :


 

Gambar 1. Skema perubahan rangsang menjadi potensial aksi.

Reseptor dapat dibagi berdasarkan energi stimulus yang merangsangnya, yaitu :

Mechanoreseptor

Ditemukan di kulit, otot, sendi, serta organ-organ dalam. Mekanoreseptor ini sensitif terhadap perubahan mekanis pada jaringan dan membran sel. Perubahan mekanis ini dapat berupa banyak hal, meliputi penekanan, regangan dan pergerakan rambut. Mekanoreseptor ini dapat mendeteksi perubahan mekanis sebagai berikut :

  • Sentuhan ringan oleh reseptor Meissner corpuscle, Merkel's disk, dan hair root plexus. (gambar 2)
  • Deep pressureoleh reseptor Pacinian corpuscle.
  • Tekanan (sentuhan kuat/kasar) oleh reseptor krause's end bulb.
  • Panjang otot, posisi ekstremitas dan tendon oleh golgi tendon, dan joint/kinesthetic receptor.
  • Pendengaran dan keseimbangan oleh sel rambut.
  • Tekanan darah oleh baroreseptor aortic dan carotis.


 

Thermoreceptor

Sensasi panas dan dingin dikonversi oleh thermoreceptor, yang dideteksi oleh free nerve ending berupa perubahan panas atau dingin. Free nerve ending (gambar 2)     juga merespon stimulus yang dapat menyebabkan rasa nyeri. Sedangkan untuk perubahan temperature internal tubuh dideteksi oleh thermostas di hypothalamus.

Chemoreceptor

Sejumlah stimulus kimiawi secara alami dideteksi oleh kemoreseptor. Olfactory receptor cells mendeteksi bau dari lingkungan. Taste receptor cells di lidah mendeteksi substansi yang ada di makanan seperti manis dan asin. Kemoreseptor yang lain mendeteksi perubahan internal di tubuh seperti perubahan kadar oksigen darah yang dideteksi oleh sel sensorik di carotis dan aorta. Perubahan osmolaritas darah dideteksi oleh osmoreseptor yang ada di hypothalamus, sedangkan perubahan kadar glukosa darah dideteksi oleh glucoreceptor di hypothalamus.

Photoreceptor

Retina yang merupakan bagian saraf penglihatan berisi fotoreseptor yang mampu mendeteski energi cahaya dan mengonversinya menjadi potensial aksi.



 

Nerve pathway

Setelah energi dari lingkungan dikonversi oleh reseptor menjadi potensial aksi, selanjutnya potensial aksi tersebut akan berjalan di nervus menuju medula spinalis dan otak. Perjanalan ini melewati jalur-jalur saraf yang biasa dikenal dengan nerve pathway.

Pada penghantaran potensial aksi melalui nerve pathway ini dikenala adanya "doctrin of specific nerve energy" yang mengatakan bahwa setiap serabut saraf hanya akan menghantarkan satu jenis stimulus, diduga hal ini karena setiap serabut saraf hanya berhubungan dengan satu jenis reseptor saja. Kondisi ini mungkin yang menyebabkan bagaimana sistem saraf mampu membedakan setiap jenis rangsang yang dideteksi oleh sistem saraf sehingga otak dapat mempersepsi stimulus tersebut.

Perjalanan impuls ini pada saraf dapat dibagi menjadi 3 tempat :


 

  • First order neuron, berawal dari reseptor sampai ganglia dorsalis medula spinalis atau ganglion somatic afferent pada nervus kranialis.
  • Second order neuron, badan sel second order neuron berada pada neuraxis (diantara medulla spinalis dan batang otak). Axon second order neuron biasanya menyilang dan berakhir di thalamus.
  • Third order neuron, badan selnya yang berada di thalamus (sebagian besar) selanjutnya memproyeksikan potensial aksi ke korteks serebri. Selanjutnya jaringan saraf di korteks mengolah potensial aksi ini untuk menentukan lokasi, kualitas, dan intensitas untuk selanjutkan menentukan respon tubuh.


     


     

Sensory pathway

Multipel neuron dari sejumlah reseptor yang sama akan membentuk traktus yang selanjutnya akan menjadi sensory pathway. Sensory pathway akan berjalan ke otak. Sejumlah sensory pathway tersebut dapat dilihat sebagai berikut :


 



Gambar 4. Skematik somatosensoric pathway


 

Traktus columna dorsalis

Traktus ini merupakan bagian sistem lemniscus medialis. Menghantarkan impul sentuhan ringan, getaran, membedakan 2 titik, serta propriosepsi. Traktus ini naik tanpa menyilang, berjalan ipsilateral di bagian posterior medula spinalis ke batang otak bagian bawah.


 


 

Fascilculus gracilis berada di bagian posterolateral medula spinalis membawa impuls dari setengah bagian bawah tubuh dengan bagian yang paling distal berada di paling medial. Fascilculus cuneatus berada diantara fasciculus gracilis dan columna dorsalis, membawa impuls dari setengah tubuh bagian atas, dengan serabut yang berasal dari bagian bawah (thorakalis) berada lebih medial dibandingkan serabut yang berasal dari bagian atas (cervikalis). Dengan

demikian columna dorsalis membawa impuls dari seluruh bagian tubuh secara ipsilateral dan tersusun secara somatotopic fashion dari medial ke lateral.

Fascilulus gracilis dan cuneatus yang berjalan ascenden berakhir di bagian paling bawah medula oblongata tepatnya di nukleus gracilis dan nukelus cuneatus (nukleus columna dorsalis). Kemudian second order neuron berjalan menyilang sebagai lemniscus decusation (traktus arcuata interna) dan berjalan keatas sebagai lemniscus medialis ke thalamus tepatnya di nukleus ventro posterlateral thalamus. Informasi sensoris kemudian dikirim ke kortek somatosensoris di girus postcentralis.


 


 

Traktur spinothalamikus.

Traktus Spinothalamikus memasuki cornu dorsalis, kumpulan serabut yang menyilang ini disebut fasciculus dorsolateralis atau Lissaeur's tract, kemudian bersinaps di dorsal column neuron terutama di lamina I, II dan V. Setelah naik satu atau dua segmen, serabut ini menyeberangi medulla spinalis kemudian naik ke thalamus menjadi traktus spinothalamikus atau ventrolateral system.

Traktus spinotalamikus terdiri atas 2 bagian, yaitu traktus spinothalamikus anterior yang berjalan di anterior cornu anterior untuk menghantarkan impuls sentuhan, tekanan dan getaran. Bagian yang lain adalah traktus spinothalamikus lateral yang berjalan di lateral cornu anterion untuk menghantarkan impuls nyeri dan temperatur. Pada saat traktur spinothalamikus berjalan naik, serabut ini akan bergabung dengan serabut dari segmen medula spinalis diatasnya dengan meletakkan penambahan di bagian medial. Sehingga pada segmen servikalis serabur sakral merupakan serabur yang terletak di sisi lateral.

Pada peralihan antara medulla spinalis dan medula oblongata traktus spinothalamikus anterior dan lateral bergabung menjadi satu sebagai traktus spinothalamikus, kemudian di medula oblongata bergabung dengan traktus spinoretikularis menjadi lemniscus medialis dan berjalan ke atas menenembus mesencephalon berakhir di thalamus tepatnya di nucleus ventral posterolateral atau intralaminar thalamic nuclei.

Dari thalamus menyebar third order neuron sebagai somatic radiation yang memproyeksikan impuls sensorik ke gyrus post centralis. Pada semua tempat pemberhentian jalur sensoris, impuls sensorik disaring dan diintergrasikan sehingga impuls yang datang ke korteks merupkan impuls yang tinggal mengalami proses "fine tuning".


 


 

Traktus Spinoretikularis

Akson-akson first order neuron memasuki medulla spinalis melalui cornu dorsalis dan berakhir di substansia grisea medulla spinalis. Selanjutnya second order neuron akan berjalan keatas dan berakhir di formation retikularis. Sebagian besar serabut ini tidak menyilang dan berakhir dengan cara bersinaps dengan neuron-neuron formation retikularis di medulla oblongata, pons dan mesencephalon. Traktus spinoretikularis berperan dalam sensasi nyeri terutama nyeri dalam. Traktus spinoretikularis memberikan lintasan aferen untuk formatio retikularis yang berperan penting dalam tingkat kesadaran.

Traktus spinocerebellaris.

Beberapa impuls aferen berjalan dari sistem musculoskeletal melalui traktus spinocerebellaris dan berakhir di cerebellum yang salah satu fungsinya untuk keseimbangan dan koordinasi. Di medulla spinalis traktus spinocerebellaris terdapat 2 macam, satu di anterior dan satu di posterior.


 

Traktus spinocerebellaris posterior

Serabut aferen yang berasal dari otot dan kulit memasuki medulla spinalis melalui cornu dorsalis setinggi T1 sampai L2 dan bersinap dengan second order neuron di nucleus dorsalis (Clarke's column). Serabut aferen tersebut berjalan ascenden setelah memasuki cornu dorsalis dan mencapai nucleus dorsalis yang terbawah.

Pada segmen C8 keatas tidak terdapat nucleus dorsalis,digantikan oleh nucleus cuneatus aksesorius. Serabut saraf aferen pada level cervical bersinaps dengan second order neuron di nucleus cuneatus aksesorius.

Second order neuron dari nukleus dorsalis membentuk traktus spinocerebellaris posterior. Sedangkan second order neuron dari nukleua cuneatus aksesorius membentuk traktus cuneocerebellaris. Kedua traktus tersebut berjalan ascenden secara ipsilateral kemudian memasuki cerebellum melalui pedunkulus cerebellaris inferior dan berakhir di kortek paleocerebellar dibagian vermis cerebellar.


 


Gambar 7. Skematis spinocerebellaris anterior.


 

Traktus spinocerebellaris anterior

Traktus ini berperan dalam pengontrolan gerakan. First order neuron bersinap dengan second order neuron di lamina Rexed V, VI dan VII pada segemen lumbal dan sacral. Second order neuron berjalan ascenden, kemudian melalui pedunkulus cerebellaris superior, traktus ini berakhir di paleocerebellar kortek. Traktur spinocerebellaris anterior sebagian besar menyilang tetapi ada sebagian kecil yang tidak menyilang.


 


 

Pengolahan informasi somatosensorik di pusat

Third order neuron dari thalamus berjalan melalui limbus posterior capsula interna menuju korteks somatosensorik yang terletak di gyrus postcentralis (area 3, 1, dan2). Untuk memudahkan gambaran, maka gyrus postcentralis dapat digambarkan houmunculus sebagai berikut :


Gambar 8. Area sensorik di girus Post centralis


 

Pada homunculus tersebut setiap reseptor terwakili oleh satu lokasi (titik) di gyrus area sensorik. Sehingga dengan demikian setiap rangsangan pada satu reseptor dapat diinterpretasi dengan benar oleh sistem saraf.


 


 


 

Daftar pustaka

  • Kapit, The Physiology Coloring Book, Harper Coolins Publisher,
  • Waxman, Clinical Neuroanatomy, Lange Publisher.
  • Netter, Atlas of Neuroanatomy and Neurphysiology, Comtan Publisher.
  • Snell, Neuroanaomi klinik, EGC publisher.
  • Kaplan, Anatomy Coloring Book,
  • Duus', Topical Diagnosys in Neurology, Thieme stuggart.
  • Grant's, Atlas of Anatomy.

No comments:

Post a Comment

Post a Comment