SISTEM SARAF VERTEBRATA Sistem saraf merupakan sistem yang khas bagi hewan, karena sistem saraf ini tidak dimiliki oleh tumbuhan. Sistem saraf yang dimiliki oleh hewan berbedabeda, semakin tinggi tingkatan hewan semakin komplek sistem sarafnya. Berbeda dengan pada avertebrata, di mana sistem saraf pada avertebrata secara umum belum terdifferensiasi secara nyata seperti halnya pada vertebrata, maka pada vertebrata ini sistem saraf sudah jauh maju, terdiferensiasi dalam beberapa bagian dengan tugas-tugas yang kebih kompleks. Sistem saraf tersusun oleh berjuta-juta sel saraf yang mempunyai bentuk bervariasi. Sistern ini meliputi sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi. Dalam kegiatannya, saraf mempunyai hubungan kerja seperti mata rantai (berurutan) antara reseptor dan efektor. Reseptor adalah satu atau sekelompok sel saraf dan sel lainnya yang berfungsi mengenali rangsangan tertentu yang berasal dari luar atau dari dalam tubuh. Efektor adalah sel atau organ yang menghasilkan tanggapan terhadap rangsangan. Contohnya otot dan kelenjar. Sistem saraf terdiri dari jutaan sel saraf (neuron). Sistem saraf punya 3 fungsi utama, yaitu menerima rangsangan, memproses informasi yang diterima dan memberi respon terhadap rangsangan. 1. Sistem Saraf Pada Pisces Sel-sel saraf ikan mulai berkembang sejak permulaan stadia embrio dan berasal dari lapisan germinal terluar (ectoderm). Unit terkecil dari sistem saraf disebut neuron (sel saraf). Setiap neuron terdiri atas inti dan jaringan (perpanjangan sel). Perpanjangan sel terdiri atas dendrite (berfungsi sebagai penerima impuls) dan axon (berfungsi sebagai penerus impuls). Pertemuan antara axon dan dendrite dari sel saraf lainnya disebut synapse.
Sistem syaraf terbagi atas: ·
Sistem saraf pusat (otak dan sumsum tulang belakang)
·
Sistem saraf tepi (otonom)
1. Otak
Sistem saraf pusat
Otak memiliki fungsi utama yaitu: o menerima input dan menginterpretasikan informasi dari semua organ-organ sensor, baik intenal maupun eksternal o menghasilkan output berupa perintah untuk koordinasi semua bagian badan sebagai impuls saraf atau hormon integrasi antara kedua aspek fungsi otak. Bagian-bagian otak dari muka ke belakang adalah sebagai berikut: a. Telensefalon Wilayah yang paling anterior dari otak disebut juga otak depan. Pada ikan berfungsi untuk penerimaan, elaborasi, dan penghantar impuls bau. Ukuran telensefalon bervariasi sesuai dengan kebutuhan ikan. Pada hiu (Elasmobranchii) dan ikan bertulang sejati (Osteichthyes), saraf penciuman sebelah kiri disertai oleh sepasang saraf yaitu saraf terminal kecil . Saraf ini diketahui memiliki vasomotor untuk fungsi sensorik. Pada bagian anterior telencephalon terdapat sebuah bulbus pencium dan dibagian caudalnya terdapat lobus penciuman dan dua bagian internalnya berupa rongga ventrikel otak I dan II. Pada bagian ventrolateral lobus ini terdapat ganglion besar dan korpus striatum, yang merupakan pusat korelasi terutama untuk menyampaikan impuls bau pada posterior sensorik. Meskipun penciuman merupakan fungsi yang jelas dari telensefalon , tetapi itu bukanlah satu-satunya
fungsi dari telensefalon seperti yang terdapat pada ikan rayfin yang diduga melayani tambahan kegiatan fungsi fasilitasi umum lebih rendah
Perusakan dari otak depan telah menunjukkan kurangnya spontanitas dari ikan mas koki (Carassius auratus) dalam mengeksplorasi lingkungan mereka. Ikan tilapia (Tilapia) kehilangan kemampuan untuk merawat anaknya sendiri ketika otak depan nya dirusak. Pada ikan mas (Cyprinidae)menunjukan prilaku kurang waspada dan tidak bisa membaca situasi baru dari keadaan sekitarnya. Ikan tilapia tertentu yang biasa memberikan perhatian dan perlindungan terhadap anaknya, setelah telencephalonnya dirusak menjadi bersifat tidak acuh terhadap anakanaknya. Ikan Betta splendens akan kehilangan tingkah laku seksnya akibat pengrusakan telencephalon. Perusakan otak depan dapat menyebabkan terjadinya penekanan perilaku agresif, seksual, dan sifat keibuan pada ikan Gasierosreus aculearus (Lagler, 1967) b. Diencephalon Diensefalon terletak di sebelah belakang dari telencephalon bagian ventral. Bersama-sama dengan telencephalon termasuk bagian dari otak muka
(prosencephalon). Pada diencephalon terdapat thalamus, hypothalamus, lobus inferior, dan saccus vasculosus. Dalam beberapa ikan seperti lamprey (Lamperra), gars (Lepisosreus), dan bowtin (Amia), dorsalis saccus meluas lateral dan frontal, bahkan lebih besar
dari telencephalon. Pada lamprey (Petrornyzonidae),
parapineal dan organ pineal, juga dikenal sebagai organ epiphysial, merupakan organ organ yang berkembang. Namun, pada hiu dewasa (Elasmobranchii) dan ikan bertulang sejati hanya organ pineal saja yang berkembang. Embrio beberapa ikan bertulang sejati , seperti pada whitefishes (Coregonus), menunjukkan jika kedua organ tersebut berkembang selama fase embrio awal, tetapi parapineal ini kemudian hilang dan hanya menyisakan pineal saat dewasa. Pada Lamprey dan hagfishes (Cyclostomata), organ pineal terhubung ke ganglion habenular yang memiliki retina, pigmen sel, dan struktur seperti lensa. Pada hiu umumnya organ pineal kurang berkembang dengan baik pada kelas cyclostomes begitu juga dengan ikan bertulang sejati . Organ pineal akan berkembang dengan baik jika jenis ikan tersebut merupakan ikan yang melakukan migrasi secara vertikal. Seperti yang terdapat pada ikan hatchetfishes (Argyropelecus), lele (seperti Anus dan Macnones), dan pada halibeaks (Hemiramphus). Organ pineal adalah struktur yang berfungsi sebagai photosensory, kemoreseptor terhadap tekanan dan mediator dalam respon penciuman untuk exohormones. Dalam sekretori peran kelenjar pineal terutama kelenjar sekresi eksternal Diencephalon dapat dibagi menjadi wilayah epitalamus dengan ganglia yang habenularnya yang meliputi thalamus dan hypothalamus. Di bawah hipotalamus terdapat hipofisis atau kelenjar pituitari. Kelenjar pituitari ini melekat pada bagian dasar otak lamprey. Thalamus berfungsi sebagai pusat estafet untuk rangsangan penciuman. c. Mesencephalon mesencephalon atau otak tengah ikan mempunyai ukuran relatif besar. Mesensefalon terdiri dari tectum RSAL optik, pada dorsal terdapat dua lobus optik, dan pada ventral terdapat tegmentum. Tectum terdiri dari zona sel-sel saraf atau neuron. Sebagian besar serat-serat saraf optik berakhir di tectum. Ikan, seperti lainnya vertebrata, lensa cembung di mata mereka membuat efek gambar
terbalik pada retina, tetapi dengan menggunakan pola tectal gambar diproyeksikan seperti aslinya. Stimulasi listrik dan perusakan dari otak tengah menunjukkan kurusakan visual dan tanggapan otot . Misalnya Ikan mas Crucian (Carassius Carassius) tidak dapat membedakan posisi cahaya (orientasi spasial). ikan mas juga akan mengalami kesulitan dalam menemukan posisi stimulus suara. d. Metencephalon Pada metencephalon terdapat bagian menonjol yang disebut Cerebellum, memiliki fungsi utama yaitu mengatur kesetimbangan tubuh dalam air, mengatur tegangan otot dan daya orientasi terhadap ruang. Pada ikan bertulang sejati cerebellum terbagi atas dua bagian besar, yaitu valvula membrane dan corpus membrane yang besarnya tergantung spesiesnya. Beberapa jenis ikan yang memiliki cerebellum dengan ukuran besar, terutama pada ikan yang menghasilkan listrik (mormyridae) dan ikan perenang cepat (mackerel dan tuna). Ukuran otak kecil pada ikan hiu dan pari (Elasmobranchii) meningkat dengan ukuran spesies. Seperti terlihar pada perbandingan gambar berikut:
Gambar. Ukuran relatif dan pengembangan otak antara hiu seperti yang terlihat dalam gambar (a) cal hiu (Prisriurus); (b) dogfish (Mustelus); (C) hiu pasir (Carcharias). Pada ikan lele (Siluroidei), otak kecil juga berkembang dengan baik. Otak kecil pada lele dibutuhkan untuk menanggapi arus listrik lemah. Ventrikel otak
kecil masih terlihat menonjol dalam hiu dan pari (Elasmobranchii) tetapi telah hampir sepenuhnya hilang pada otak kecil ikan bertulang sejati. a. Myelencephaion Myelencephalon merupakan bagian otak paling belakang (posterior), dengan membran oblongata sebagai komponen utamanya. Komponen ini merupakan pusat untuk menyalurkan rangsangan keluar melalui saraf cranial. Myelencephalon merupakan pusat dari saraf sensorik kecuali pada saraf kranial penciuman (I) dan penglihatan ( II ) . Pada ikan Clupea pallasi, danTrichiurus sp, medulla oblongata membesar, dibagian ini terdapat organ yang dinamakan cristae membrane yang diduga ada hubungannya dengan kecendrungan ikan untuk berkelompok b. Saraf Cranial Dari otak, terdapat 11 saraf otak (nervi cerebralis) yang menyebar ke organ-organ sensori tertentu dan otot-otot tertentu. Sebagian besar saraf otak tersebut berhubungan dengan bagian-bagian kepala, tetapi ada juga yang berhubungan dengan bagian-bagian tubuh. 1. Nervus terminalis (NC 0), saraf kecil yang bergabung dengan NC I, berhubungan dengan otak depan, serabut-serabut sarafnya tersebar mengelilingi bulbus olfactorius.Fungsinya mungkin meliputi sensori somati dan sensori khusus. 2. Nervus olfactorius (NC I), menghubungkan organ olfactorius dengan pusat olfactorius otak depan, berfungsi membawa impuls bau-bauan. 3.
Nervus opticus (NC II), menghubungkan retina mata dengan tectum
opticum,berfungsi membawa impuls penglihatan. 4. Nervus oculomotoris (NC III), merupakan saraf motor somatik yang mengatur otot mata musculus obliquus inferior, muculus rectus superior, musculus rectus inferior, dan musculus rectus internal. Berhubungan dengan otak mesencephalon. 5. Nervus trochlearis (NC IV), berhubungan dengan otak mesencephalon, merupakan saraf motor somatik yang menginervasi otot mata musculus obliquus superior.
6. Nervus trigeminalis (NC V), terbagi atas tiga cabang yaitu nervus ophthalmicus dan nervus maxillaris (merupakan saraf sensori somatik) serta nervus mandibularis (saraf sensori somatik dan saraf motor somatik). Nervus ini menghubungkan bagian kepala dan rahang dengan medulla oblongata. Fungsinya berkaitan dengan kepekaan kulit terhadap panas dan sentuhan. 7.
Nervus abducens (NC VI), merupakan saraf motor somatik yang
menghubungkan bagian depan medulla oblongata dengan otot mata musculus rectus external. Fungsinya berhubungan dengan penarikan otot penggerak biji mata. 8. Nervus facialis (NC VII), tersusun atas tiga cabang yaitu nervus ophthalmicus superficialis, nervus buccalis, dan nervus hyomandibularis. Saraf cabang ini berkaitan dengan saluran garis rusuk (linea lateralis) di atas kepala, penerima rasa pada kepala dan tubuh, serta penerima rangsangan sentuhan. Berhubungan dengan NC V dan NC VIII pada medulla oblongata. Saraf ini punya komponen yang berkaitan dengan sensori somatik, sensori visceral, dan fungsi motor visceral. 9. Nervus acousticus (NC VIII), sering dianggap sebagai cabang dari nervus acousticofacialis pada ikan, mempunyai fungsi sensori somatik yang berkaitan dengan telinga bagian dalam. 10.Nervus glossopharyngeal (NC IX), terdiri dari komponen sensori dan motoris yang melayani bagian insang pertama. Fungsinya berkaitan dengan garis rusuk, organ pengecap pada pharynx dan otot-otot insang. 11.Nervus vagus (NC X), memiliki beberapa percabangan. Cabang supratemporal dan cabang garis rusuk melayani sistem garis rusuk. Cabang branchial menuju ke bagian posterior celah insang. Cabang visceral melayani organ-organ internal. Cabang dorsal recurrent menginervasi penerima rasa. 2. Sumsum Tulang Belakang Sumsum tulang belakang, bersama dengan otak, membentuk sistem saraf pusat (SSP). Ini menyerupai, tali berwarna krem yang tebal dan terdiri dari saraf yang menyampaikan pesan antara otak ke seluruh tubuh. Sumsum tulang belakang membentang dari medulla oblongata yang terletak pada bagian bawah otak ke
punggung bawah dan ditempatkan di sebuah terowongan yang dibuat oleh tulang vertebra tulang belakang. Ikan berahang pada umumnya memiliki ganglia tulang belakang pada neuron sensorik dari saraf dorsal walaupun pada banyak family, seperti ikan mas (Cyprinidae), cods (Gadidae), Percidae, dan Sciaenidae, beberapa serat aferen merupakan penghantar dari ganglia supramedullary dan inframedullary. Pada hiu (Squaliformes) sampai ikan bertulang sejati (Osteichthyes), terdapat diferensiasi dan pembagian saluran serat antara otak dan sumsum tulang belakang. Pada searobins (Triglidae), bagian anterior yang panjang dan terpisah dari sirip dada membawa reseptor khusus, taktil dan kimia. Saraf sensorik dari bagian anterior ini ditandai oleh adanya pembengkakan pada sumsum tulang belakang.
Impuls sensori dari reseptor dihantar masuk ke sumsum tulang belakang melalui tanduk dorsal dan impuls motor keluar dari sumsum tulang belakang melalui tanduk ventral menuju efektor. Pada tanduk dorsal terdapat badan sel saraf penghubung (asosiasi konektor) yang akan menerima impuls dari sel saraf sensori dan akan menghantarkannya ke saraf motor.
Sistem saraf otonom Sistem syaraf otonom merupakan bagian dari
membran periferi,
mempengaruhi otot polos dan kelenjar. sistem saraf otonom berupa susunan saraf otonom terdiri atas saraf simpatis dan parasimpatis. Saraf otonom mengontrol fungsi vegetatif badan, antara lain: o mengatur kegiatan jantung dan pembuluh darah, o mengatur kerja urat daging licin, dan
mengatur kerja kelenjar-kelenjar. Sifat kedua saraf tersebut dikenal sebagai sifat yang berlawanan. Saraf simpatis aktif bila tubuh memerlukan energi dan saraf parasimpatis aktif pada tubuh organisme sedang istirahat.
2. Sistem Saraf Pada Amphibi Sistem saraf pada Amphibi dibedakan menjadi sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi. Sistem saraf pusat meliputi otak (ensefalon) dan sumsum tulang belakang (Medula spinalis). Pada amphibi, otak dan sumsum tulang belakang dilindungi oleh tengkorak dan ruas-ruas tulang belakang juga dibungkus oleh 2 lapisan selaput yaitu durameter yang berbatasan dengan tulang dan pipiamater yang batasan dengan jaringan saraf. Di antara dua lapisan tersebut terdapat spatium subdurale, dan terdapat cairan cerebrospinalis. Bila membran ini terkena infeksi maka akan terjadi radang yang disebut meningitis. Sistem saraf amphibi terdiri dari otak. Pada amphibi, otak tengah sebagai pusat penglihatan berkembang lebih baik sehingga amphibi memiliki penglihatan yang baik. Walaupun otak dan sumsum tulang belakang mempunyai materi sama tetapi susunannya berbeda. Pada otak, materi kelabu terletak di bagian luar atau kulitnya (korteks) dan bagian putih terletak di tengah. Pada sumsum tulang belakang bagian tengah berupa materi kelabu berbentuk kupu-kupu, sedangkan bagian korteks berupa materi putih. 1. Otak (Ensefalon) Otak merupakan pusat koordinasi dalam tubuh, yang terletak didalam tulang tengkorak dan diselubungi oleh jaringan, berupa jaringan meninges. Otak terbagi atas lima bagian dan serebellum merupakan bagian yang terkecil. Ada 10 saraf kranial. Tiga saraf pertama membentuk pleksus brakeal. Saraf ke-7, ke-8, dan ke-9 membentuk pleksus iskiadikus. Otak mempunyai lima bagian utama, yaitu: a. Lobus olfaktorius
Lobus olfaktorius pada amphibi memiliki trunckus bulbus olfaktorius. Lobus ini tidak terlalu berkembang. Oleh karenanya berbentuk relative kecil dan merupakan penonjolan dari bagian yang disebut hemisperium serebri. Kurang berkembangnya lobus olfaktorius yang berperan sebagai pusat pembau pada amphibi, berhubungan dengan cara hidupnya yang tidak terlalu banyak membutuhkan peran dari lobus olfaktorius sebagai pusat pembau. b. Otak besar (cerebrum) Otak besar merupakan sumber dari semua kegiatan atau gerakan sadar atau sesuai dengan kehendak, walaupun ada juga beberapa gerakan refleks otak. Pada bagian korteks serebrum yang berwarna kelabu terdapat bagian penerima rangsang (area sensor) yang terletak di sebelah belakang area motor yang berfungsi mengatur gerakan sadar atau merespon rangsangan. Selain itu terdapat area asosiasi yang menghubungkan area motor dan sensorik Serebrum pada amphibi terdiri atas sepasang hemispermiun serebri. Pada serebrum memungkinkan terjadinya aktivitas-aktivitas yang kompleks, misalnya pembiakan dan macam-macam gerak. c. Otak tengah (mesencephalon) Otak tengah terletak di depan otak kecil. Di depan otak tengah terdapat talamus dan kelenjar hipofisis. Thalamus amphibi terletak di bagian dorsal otak dan merupakan jembatan antara serebrum dan mesenshefalon. Sedangkan kelenjar hipofisis terletak pada bagian ventral otak yang berfungsi mengatur kerja kelenjarkelenjar endokrin. Oleh karenanya dikatakan sebagi Master of Glands. Pada bagian atas (dorsal) otak tengah juga terdapat lobus optikus dan sepasang nervus optikus yang saling bersilangan. Pertemuan atau persilangan antara dua nervus optikus disebut sebagai chiasma. Lobus ini merupakan pusat penglihat, karena semua nervus optikus bermuara pada lobus ini. Lobus ini juga berfungsi mengatur refleks mata seperti penyempitan pupil mata, dan juga merupakan pusat pendengaran. Lobus optikus pada amphibi lebih berkembang daripada lobus olfaktorius. Hal ini karena amphibi, contohnya katak merupakan hewan Nokturnal. Selain itu, pada bagian dorsal otak tengah juga terdapat kelenjar
epifisis. Kelenjar ini disebut juga Badan pineal yang berfungsi ketika terjadi pembentukan pigmen pada permukaan tubuh. Pada bagian ventral, selain terdapat kelenjar hipofisis juga terdapat kelenjar hypothalamus dan infundibulum. Pada kelenjar hypothalamus terdapat sel-sel neurosekretori (sel saraf yang menghasilkan secret). Secret dari sel ini berupa neurohormon yang berfungsi untuk mempercepat penyampaian impuls dari sinapsis yang satu ke sinapsis yang lain. Sedangkan infundibulum, merupakan tangkai dari hipofisis yang berfungsi menghubungkan hipofisis dengan hypothalamus. d. Otak Kecil (Serebelum) Serebelum mempunyai fungsi utama dalam koordinasi gerakan otot yang terjadi secara sadar, keseimbangan, dan posisi tubuh. Bila ada rangsangan yang merugikan atau berbahaya maka gerakan sadar yang normal tidak mungkin dilaksanakan. Serebelum pada amphibi mereduksi, karena aktifitas otot relative berkurang. e. Sumsum lanjutan (medulla oblongata) Sumsum lanjutan berfungsi menghantar impuls yang datang dari medula spinalis menuju ke otak. Sumsum lanjutan juga mempengaruhi refleks fisiologi seperti detak jantung (pusat pengatur percepatan dan penghambat denyut jantung) , tekanan darah (pusat pengaturan penyempitan dan pelebaran pembuluh darah), volume dan kecepatan respirasi, gerak alat pencernaan, dan sekresi kelenjar pencernaan. Selain itu, sumsum lanjutan juga mengatur gerak refleks yang lain. 2. Sumsum tulang belakang (medulla spinalis) Medulla spinalis merupakan lanjutan dari medulla oblongata yang masuk ke dalam kanalis vertebralis. Pada amphibi, medulla spinalis mengalami pembesaran di bagian servikalis. Medulla spinalis berfungsi menghantarkan impuls sensori dari saraf perifer ke otak dan menyampaikan impuls motoris dari otak ke saraf perifer. Selain itu juga merupakan pusat dari refleks. Pada penampang melintang sumsum tulang belakang tampak bagian luar berwarna putih, sedangkan bagian dalam berbentuk kupu-kupu dan berwarna
kelabu. Pada bagian putih terdapat serabut saraf asosiasi. Kumpulan serabut saraf membentuk saraf (urat saraf). Urat saraf yang membawa impuls ke otak merupakan saluran asenden dan yang membawa impuls yang berupa perintah dari otak merupakan saluran desenden. Pada penampang melintang sumsum tulang belakang ada bagian seperti sayap yang terbagi atas sayap atas disebut tanduk dorsal dan sayap bawah disebut tanduk ventral. 3. Sistem Saraf Pada Reptil Reptile mempunyai susunan saraf yang serupa dengan susunan saraf pada burung. Otak pada reptile Juga terdiri atas empat bagian. Kekhususanya hanyalah terdapat tonjolan Otak besar yang berkembang dengan baik sehingga pusat saraf pembau jelas kelihatan. Otak besar ini meluas ke atas sehingga menutupi otak tengah. Bagian-bagian otak lainnya kurang berkembang bila di bandingkan dengan otak pada burung. Pada bagaian dorsal, otak menunjukkan bagian dorsal, otak menunjukkan dua lobus olfaktori ramping yang terhubung ke hemisfer serebral besar; di belakang hemisfer tersebut terdapat dua lobus optik berbentuk oval. Berikutnya adalah serebelum yang berbentuk buah pir, lebih besar darai serebelum amfibi. Medula oblongata tersebar secara lateral di bawah serebelum, kemudian menyempit ke sum-sum tulang belakang. Di bagian ventral, di antara bagaian dasar hemisfer serebral, terdapat saluran optik dan saraf optik, diikuti dengan infundibulum dan hipofisis. Terdapat 12 pasang saraf kranial dan saraf spinal yang berpasangan ke setiap somit tubuh. Sistem saraf pada reptil terdiri dari sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi. Ø Sistem Saraf Pusat Sistem saraf pusat meliputi otak dan sumsum tulang belakang. 1. Otak (ensefalon) Otak mempunyai lima bagian utama, yaitu: a. Otak besar (serebrum) Otak besar merupakan sumber dari semua kegiatan/gerakan sadar atau sesuai dengan kehendak, walaupun ada juga beberapa gerakan refleks otak. Pada bagian
korteks serebrum yang berwarna kelabu terdapat bagian penerima rangsang (area sensor) yang terletak di sebelah belakang area motor yang berfungsi mengatur gerakan sadar atau merespon rangsangan. Selain itu terdapat area asosiasi yang menghubungkan area motor dan sensorik. b. Otak tengah (mesensefalon) Otak tengah terletak di depan otak kecil dan jembatan varol. Di depan otak tengah terdapat talamus dan kelenjar hipofisis yang mengatur kerja kelenjarkelenjar endokrin. Bagian atas (dorsal) otak tengah merupakan lobus optikus yang mengatur refleks mata seperti penyempitan pupil mata, dan juga merupakan pusat pendengaran. c. Otak kecil (serebelum) Serebelum mempunyai fungsi utama dalam koordinasi gerakan otot yang terjadi secara sadar, keseimbangan, dan posisi tubuh. Bila ada rangsangan yang merugikan atau berbahaya maka gerakan sadar yang normal tidak mungkin dilaksanakan. d. Jembatan varol (pons varoli) Jembatan varol berisi serabut saraf yang menghubungkan otak kecil bagian kiri dan kanan, juga menghubungkan otak besar dan sumsum tulang belakang. e. Sumsum sambung (medulla oblongata) Sumsum sambung berfungsi menghantar impuls yang datang dari medula spinalis menuju ke otak. Sumsum sambung juga mempengaruhi jembatan, refleks fisiologi seperti detak jantung, tekanan darah, volume dan kecepatan respirasi, gerak alat pencernaan, dan sekresi kelenjar pencernaan. Selain itu, sumsum sambung juga mengatur gerak refleks yang lain. 2. Sumsum tulang belakang (medulla spinalis) Pada penampang melintang sumsum tulang belakang ada bagian seperti sayap yang terbagi atas sayap atas disebut tanduk dorsal dan sayap bawah disebut tanduk ventral. Impuls sensori dari reseptor dihantar masuk ke sumsum tulang belakang melalui tanduk dorsal dan impuls motor keluar dari sumsum tulang belakang melalui tanduk ventral menuju efektor. Pada tanduk dorsal terdapat badan sel saraf penghubung (asosiasi konektor) yang akan menerima impuls dari
sel saraf sensori dan akan menghantarkannya ke saraf motor. Pada bagian putih terdapat serabut saraf asosiasi. Kumpulan serabut saraf membentuk saraf (urat saraf). Urat saraf yang membawa impuls ke otak merupakan saluran asenden dan yang membawa impuls yang berupa perintah dari otak merupakan saluran desenden. Ø Sistem Saraf Tepi Sistem saraf tepi terdiri dari sistem saraf sadar dan sistem saraf tak sadar (sistem saraf otonom). Sistem saraf sadar mengontrol aktivitas yang kerjanya diatur oleh otak, sedangkan saraf otonom mengontrol aktivitas yang tidak dapat diatur otak antara lain denyut jantung, gerak saluran pencernaan, dan sekresi keringat. 1. Sistem Saraf Sadar Sistem saraf sadar disusun oleh saraf otak (saraf kranial), yaitu saraf-saraf yang keluar dari otak, dan saraf sumsum tulang belakang, yaitu saraf-saraf yang keluar dari sumsum tulang belakang. Saraf otak ada 12 pasang yang terdiri dari: 1. Tiga pasang saraf sensori 2. Lima pasang saraf motor 3. Empat pasang saraf gabungan sensori dan motor Saraf otak dikhususkan untuk daerah kepala dan leher, kecuali nervus vagus yang melewati leher ke bawah sampai daerah toraks dan rongga perut. Nervus vagus membentuk bagian saraf otonom. Oleh karena daerah jangkauannya sangat luas maka nervus vagus disebut saraf pengembara dan sekaligus merupakan saraf otak yang paling penting. 2. sistem Saraf Tak Sadar (Saraf Otonom) Sistem saraf otonom disusun oleh serabut saraf yang berasal dari otak maupun dari sumsum tulang belakang dan menuju organ yang bersangkutan. Dalam sistem ini terdapat beberapa jalur dan masing-masing jalur membentuk sinapsis yang kompleks dan juga membentuk ganglion. Urat saraf yang terdapat pada pangkal ganglion disebut urat saraf pra ganglion dan yang berada pada ujung ganglion disebut urat saraf post ganglion. Sistem saraf otonom dapat dibagi atas
sistem saraf simpatik dan sistem saraf parasimpatik. Perbedaan struktur antara saraf simpatik dan parasimpatik terletak pada posisi ganglion. Saraf simpatik mempunyai ganglion yang terletak di sepanjang tulang belakang menempel pada sumsum tulang belakang sehingga mempunyai urat pra ganglion pendek, sedangkan saraf parasimpatik mempunyai urat pra ganglion yang panjang karena ganglion menempel pada organ yang dibantu. Fungsi sistem saraf simpatik dan parasimpatik selalu berlawanan (antagonis).
4. Sistem Saraf Pada Aves Burung merupakan hewan aktif yang banyak melakukan pergerakan serta memiiki keseimbangan yang bagus terutama saat terbang. Beberapa burung juga memiliki ketajaman penglihatan yang bagus. Karena itu pusat koordinasi gerak dan keseimbangan burung berkembang baik hal ini dapat terlihat dari adanya lekukan-lekukan pada otak kecil burung yang menjadikan volume otak kecilnya menjadi lebih besar. Susunan saraf burung serupa dengan susunan saraf manusia dan hewan menyusui (mammalia). Semua aktivitas saraf diatur oleh oleh susunan saraf pusat yang terdiri atas otak dan susm-sum tulan belakang. Otak burung terdiri dari beberapa bagian, yakni otak besar, otaak tengah, otak kecil, dan sum-sum lanjutan. Selain otak kecil, otak besar pada burung tumbuh dengan baik. Otak besar burung berbeda pula dengan otak besar manusia. Permukaan otak besar burung tidak berlipat-lipat sehingga jumlah neuron pada burung tidak banayak. Otak tengah burung berkembang membentuk dua gelembung. Perkembangan ini berhubungan dengan fungsi penglihatannya. Otak kecil burung mempunyai banyak lipatan yang memperluas permukaannya sehingga dapat menampung neuron cukup banyak. Perkembangan otak kecil ini berguna untuk pengaturan keseimbanagan burung waktu terbang. 5. Sistem Saraf Pada Mammalia Sistem saraf pada mamalia, secara general memiliki tingkat perkembangan yang lebih tinggi dari kelas lain. Serebrum berukuran lebih besar jika
dibandingkan keseluruhan bagian otak. Serebellum juga berukuran lebih besar dan berlobus lateral 2 buah. Lobus optikus ada 4 buah, setiap bagian lateralnya dibagi oleh alur transversal menjadi lobus anterior dan posterior. Otak (Encephalon) terdiri dari beberapa bagian yang hampir sama dengan vertebrata yang lain, seperti prosencephalon, lobus opticus, cerebellum dan medulla oblongata. Sistem saraf tersusun oleh berjuta–juta sel saraf yang mempunyai bentuk bervariasi. Sistem saraf tersusun atas sel-sel saraf NEURON. Setiap neuron tersusun atas bagian berikut : Badan sel mengandung nucleus Dendrit berfungsi meneruskan impuls saraf ke badan sel Akson/neurit ,berfungsi meneruskan impuls dari badan sel ke sel lain Sel neuron,mempunyai selubung meilin sebagai pelindung /isolator bagian yang tidak terselubung disebut nodus ranvier,selubung tersebut tersusun oleh sel –sel pipih yang disebut sel Schwann. Sel saraf dibedakan atas 3 macam berdasarkan fungsinya yaitu:
Sel saraf sensorik (aferen) berfungsi sebagai pengatar rangsang dari reseptor menuju ke otak /sumsum tulang belakang.
Sel saraf motorik (eferen) berfungsi sebagai pengatar rasang dari otak sumsum tulang belakang menujuefektor /otot.
Sel saraf konektor berfungsi untuk meneruskan rangsang dari saraf sensorik ke saraf motorik. Gerak merupakan salah satu aktifitas tubuh yang dapat digunakan umtuk
menjelaskan penghataran impul oleh saraf .gerakanyang dilakukan dengan kesadaran disebut gerak biasa atau gerak sadar . Skema gerak sadar sebagai berikut: Sedangkan gerakan yang dilakukan tanpa kita sadari disebut gerak reflex. Skema gerak reflex sebagai berikut : Sistem saraf pada manusia dibagi menjadi dua,yaitu : 1. Sistem saraf pusat 2. Sistem saraf tepi
1.1. Sistem Saraf Pusat Seluruh aktivitas tubuh manusia dikendalikan oleh sistem saraf pusat. Sistem ini yang mengintegrasikan dan mengolah semua pesan yang masuk untuk membuat keputusan atau perintah yang akan dihantarkan melalui saraf motorik ke otot atau kelenjar. Sistem saraf pusat terdiri dari otak dan sumsum tulang belakang. v Otak Otak dilindungi oleh tulang-tulang tengkorak, sedangkan sumsum tulang belakang dilindungi oleh ruas-ruas tulang belakang. Selain itu kedua organ tersebut dilindungi oleh selaput yang terdiri dari jaringan ikat yang disebut meninges. Meninges tersusun atas tiga lapisan yaitu: piameter, arachnoid dan durameter. Piameter, merupakan lapisan paling dalam yang banyak mengandung pembuluh darah. Arachnoid, merupakan lapisan tengah berupa selaput jaring yang lembut. Antara arachnoid dengan piameter terdapat rongga arachnoid yang berisi cairan. Durameter, merupakan lapisan paling luar, yang berupa membran tebal fibrosa yang melapisi dan melekat pada tulang. Otak dibagi menjadi tiga bagian yaitu otak depan, otak tengah, dan otak belakang. Pembagian daerah ini tampak nyata hanya selama perkembangan otak pada fase embrio. Otak pada manusia dewasa terdiri dari beberapa bagian (lobus). Bagian-bagian dari otak adalah: 1. Otak Besar Otak besar mengisi penuh bagian depan dari rongga tengkorak, dan terdiri dari dua belahan (hemifer) besar, yaitu belahan kiri dan belahan kanan,. Setiap belahan mengendalikan bagian tubuh yang berlawanan, yaitu belahan kiri mengatur tubuh bagian kanan, sebaliknya belahan kanan mengatur tubuh bagian kiri. otak besar terdiri atas dua lapisan yaitu lapisan luar (korteks) yang berisi badan neuron dan lapisan dalam yang berisi serabut saraf yaitu dendrit dan neurit. Otak besar terbagi menjadi empat lobus, yaitu lobus frontalis (bagian dahi), lobus parietalis (bagian ubun-ubun), lobus temporalis (bagian pelipis), lobus oksipitalis (bagian belakang kepala).
Otak besar merupakan saraf pusat yang utama karena berperan dalam pengaturan seluruh aktivitas tubuh,yaitu kecerdasan, keinginan, ingatan, kesadaran, kepribadian, daya cipta, daya khayal, pendengaran, pernapasan dan sebagainya. Setiap aktivitas akan dikendalikan oleh bagian yang berbeda, yaitu: Lobus frontalis (daerah dahi), berhubungan dengan kemampuan berpikir. Lobus temporalis (daerah pelipis), dan ubun-ubun mengendalikan kemampuan berbicara dan bahasa. Daerah belakang kepala merupakan pusat penglihatan dan memori tentang apa yang dilihat. Daerah ubun-ubun selain sebagai pusat berbicara juga pusat untuk merasakan dingin, panas, dan rasa sakit. Daerah pelipis selain sebagai pusat bicara juga sebagai pusat pendengaran. 2. Otak tengah (mesencephalon) Otak tengah manusia berukuran cukup kecil,dan terletak didepan otak kecil. Otak tengah berperan dalam pusat pergerakan mata, misalnya mengangkat kelopak mata, refleks penyempitan pupil mata. 3. Otak belakang Otak belakang terletak di bawah lobus oksipital serebrum, terdiri atas dua belahan dan permukaannya berlekuk-lekuk. Otak belakang terdiri atas tiga bagian utama yaitu: jembatan Varol (pons Varolli), otak kecil (serebelum), dan sumsum lanjutan (medula oblongata). Ketiga bagian otak belakang ini membentuk batang otak. Jembatan Varol berisi serabut yang menghubungkan lobus kiri dan lobus kanan otak kecil, menghubungkan antara otak kecil dengan korteks otak besar. Otak kecil, terletak di bawah bagian belakang otak belakang, terdiri atas dua belahan yang berliku-liku sangat dalam. Otak kecil berperan sebagai pusat keseimbangan, koordinasi kegiatan otak, koordinasi kerja otot dan rangka. Sumsum lanjutan, medula oblongata membentuk bagian bawah batang otak, berfungsi sebagai pusat pengatur refleks fisiologis, misalnya pernapasan, detak jantung, tekanan darah, suhu tubuh, gerak alat pencernaan, gerak refleks seperti batuk, bersin, dan mata berkedip. v Sumsum Tulang Belakang
Sumsum tulang belakang terletak di dalam rongga ruas-ruas tulang belakang,yaitu lanjutan dari medula oblongata memanjang sampai tulang punggung tepatnya sampai ruas tulang pinggang kedua (canalis centralis vertebrae). Sumsum tulang belakang berfungsi sebagai pusat gerak refleks, penghantar impuls sensorik dari kulit atau otot ke otak, dan membawa impuls motorik dari otak ke efektor. Di dalam tulang punggung terdapat sumsum punggung dan cairan serebrospinal. Pada potongan melintang bentuk sumsum tulang belakang tampak dua bagian yaitu bagian luar berwarna putih sedang bagian dalamnya berwarna abu-abu. Bagian luar berwarna putih karena mengandung dendrit dan akson dan berbentuk seperti tiang, sedangkan bagian dalam berwarna abu-abu berbentuk seperti sayap atau huruf H. Sayap (huruf H), yang mengarah ke perut disebut sayap ventral dan banyak mengandung neuron motorik dengan akson menuju ke efektor. Sedangkan sayap yang mengarah ke punggung disebut sayap dorsal, mengandung badan neuron sensorik. v Syaraf Tepi Sistem Saraf Tepi (Sistem saraf Perifer) Sistem saraf tepi adalah lanjutan dari neuron yang bertugas membawa impuls saraf menuju ke dan dari sistem saraf pusat. Berdasarkan cara kerjanya sistem saraf tepi dibedakan menjadi dua yaitu : Sistem saraf sadar, Yaitu sistem saraf yang mengatur segala gerakan yang dilakukan secara sadar atau dibawah koordinasi saraf pusat atau otak. Berdasarkan asalnya sistem saraf sadar dibedakan menjadi dua yaitu: sistem saraf kepala (kranial) dan sistem saraf tulang belakang (spinal). Sistem saraf tak sadar. Berdasarkan sifat kerjanya saraf tak sadar dibedakan menjadi dua yaitu: saraf simpatik dan saraf parasimpatik.
Sistem Endokrin pada Vertebrata
Sistem endokrin pada vertebrata terutama tersusun atas berbagai organ endokrin klasik. Sistem endokrin pada vertebrata dapat dibedakan menjadi : a.
Hipotalamus dan Pituitari Hipotalamus merupakan baian otak vertebrata yang terletak di bawah
thalamus dan berperan dalam mempertemukan sistem saraf dan endokrin. Thalamus adalah kumpulan sel saraf yang terletak di bagian tengah otak vertebrata. Hipotalamus berfungsi mengendalikan kelenjar pituitari, sementara pituitari juga berfungsi mengendalikan kelenjar endokrin lainnya. Olek karena itu hipotalamus disebut juga dengan kelenjar induk (master of gland). Hormon yang dikeluarkan oleh hipotalamus akan dibawa ke pituitari. Ada dua jenis hormon dari hipotalamus, yaitu hormon yang dilepaskan ke pituitari depan (adenohipofisis)
dan
hormon
yang
dilepaskan
ke
pituitari
belakang
(neurohipofisis). Hormon hipotalamus yang dilepas pituitari belakang adalah vasopresin atau hormon antiduretik (ADH) dan oksitosin. Hormon penting lain yang dikeluarkan oleh hipotalamus yaitu hormon pelepas (realising hormon, RH) dan hormon penghambat (realize inhibiting hormone, RIH). b.
Organ Endokrin Tepi Organ endokrin tepi adalah semua organ endokrin di luar hipotalamus dan
pituitari. Saat ini telah diketahui bahwa jantung juga menghasilkan hormon yaitu atrial naturetic peptide (ANP). Hampir semua aktivas tubuh hewan dipengaruhi oleh hormon. Aktivitas tersebut meliputi proses pengenceran, peredaran darah (yang melibatkan jantung dan pembuluh darah), pengeluaran, osmoregulasi, termoregulasi dan reproduksi. Dalam mengatur aktivitas tubuh, sistem endokrin biasanya bekerjasama dengan sistem saraf. Keseimbangan kadar kalsium dalam darah manusia dapat dicapai melalui kerja sama antar hormon paratiroid dan kalsitonin. Keseimbangan kadar kalsium yang normal sangat penting karena akan memengaruhi kemampuan saraf otak untuk menerima rangsang, pembekuan darah, permeabilitas membran sel, serta
fungsi normal enzim tertentu. Peningkatan kadar kalsium darah akibat kerja hormon paratiroid. Sama seperti kadar kalsium, kadar dalam darah juga dikendalikan oleh hormon, terutama insulin dan glukagon. Peningkatan kadar gula dalam darah juga disebabkan oleh adanya hormon epineprin dan glukokortikoid. Hormon lain juga memengaruhi kadar gula dalam darah yaitu hormon pertumbuhan (growth hormon, GH), hormon pemacu tiroid (TSH), dan hormon tiroid. GH menyebabakan peningkatan kadar gula darah, sedangkan TSH dan hormon tiroid memiliki pengaruh yang bersifat kompleks (dapat menurunkan dan meningkatkan kadar gula darah). c.
Kelenjar Pineal Terdapat pada permukaan atas talamus diantara hemisfer serebrum.
Kelenjar ini mensekresi melatonin. Melatonin dan serotonin telah diidentifikasi pada pineal burung dan amfibi. Enzim yang responsibel untuk pembentukan hormon ini adalah Hydroxyndol-o-methyl transferase. 3.
Feromon pada Hewan Feromon adalah zat kimia yang berasal dari kelenjar endokrin dan
digunakan oleh makhluk hidup untuk mengenali sesama jenis, individu lain, kelompok, dan untuk membantu proses reproduksi. Berbeda dengan hormon, feromon menyebar keluar tubuh dan hanya memengaruhi dan dikenali oleh individu lain yang sejenis (satu spesies).
beberapa kelenjar endokrin, antara lain pituitari, tiroid, ginjal, gonad, pankreas dan urophisis
1. Pituitari Kelenjar pituitari atau hipofisa terletak pada lekukan tulang di dasar otak (sela tursika), terdiri atas dua bagian utama, yakni adenohipofisa dan neurohipofisa, adeno hipofisa terdiri atas pars distalis dan pars intermedia, sedangkan, neurohipofisa hanya terdiri atas pars nervosa yang berfungsi mensekresikan ocytoxin, arginin vasotocin dan isotocin. Pars distalis merupakan bagian utama adenohipofisa yang menghasilkan sel-sel pesekresi hormon prolaktin, hormon adrenocorticotropic (ACTH), hormon pelepas tiroid (Thyroid Stimulating Hormone), hormon pertumbuhan (STH-Somatotropin), dan gonadotropin serta pars intermedia mensekresi hormon pelepas melanosit (Melanocyte Stimulating Hormone), yang mana, pelepasan hormonnya diatur oleh faktor-faktor yang berasal dari hipotalamus. Tabel. Hormon-Hrmon yang Mengatur Pelepasan Hormon Pituitari HORMON HIPOTALAMUS
SINGKATAN
Corticotropin (ACTH) releasing CRH, CRFTRH, TRF hormonThyrotrpin (TSH) releasing hormon GnRH, GnRF Gonadotropin –releasing hornon GnRIH, GnRIF Gonadotropin –release-inhibiting hormon SRH, SRF Somatostatin hormon (STH) –releasing hormon SRIH, SRIF Somatostatin hormon (STH) –release-innhibiting hormon PRH, PRF Prolaktin –releasing hormon PRIH, PRIF Prolaktin release-inhibiting hormon MRH, MRF Melancyte –stimulating hormon (MSH) releasing hormon MRIH, MRIF Melanocyte stimulaitng hormon (MSH) –release – innhibiting hormon
2.Tiroid Kelenjar tiroid mempunyai karakteristik yakni unit dasar histologisnya adalah sel tunggal yang dikelilingi folikel dan jaringan yang dibentuknya memiliki kemampuan mengubah iodine dan inkorporasi menjadi hormon tiroid. Pada ikan, folikel tersebar di sekitar ventral aorta dan percabangannya ke insang.
Tirotrofin pituitari merupakan faktor utama yang mengontrol fungsi tiroid dibawah kondisi normal, fungsi tiroid adalah membuat, menyimpan dan mengeluarkan sekresi yang terutama berhubungan dengan pengaturan laju metabolisme. Sintesis dan pengeluaran horomon tiroid secara otomatis diatur untuk memenuhi tuntutan kadar hormon dalam darah lewat mekanisme feedback hipotalamik. Bila kadar hormon tiroid yang beredar dalam darah tinggi makan akan menekan output TSH pituitari, sedangkan kadar rendah menaikkannya. Hormon tiroid yang penting adalah tetraiodotironin (T 4) dan triiodotironin (T3). Hormon ini penting dalam pertumbuhan, metamorfosis dan reprooduksi. Secara spesifik tiroksin menambah produksi energi dan konsumsi oksigen pada jaringan yang normal, mempunyai pengaruh anabolik dan katabolik terhadap protein, meningkatkan proses oksidasi dalam tubuh, mempercepat laju penyerapan monosakarida dari saluran pencernaan, meningkatkan glikogenolisis hati, dan diduga mengontrol pelepasan somatotropin, kortikotropin dan gonadotropin dari hipofisis (Fujaya, 2004). 3.Pankreas Pankreas adalah suatu kelenjar yang terdiri atas jaringan eksokrin dan endokrin. Komponen eksokrin mensekresikan getah pankreas yang dicurahkan ke dalam duodenum lewat saluran pankreas, sedangkan komponen endokrin membebaskan hormonnya secara langsung kedalam sirkulasi darah. Pada semua vertebrata, terdapat tiga sel-sel pulau yang memliki fungsi independen: sel-sel A, menghasilkan glukagon; sel-sel B, menghasilkan insulin; dan sel-sel D belum diketahui secara jelas hormon yang dihasilkannya, namun beberapa peneliti mengemukakan bahwa hormon tersebut identik dengan somatostatin dan secara khusus berfungsi sebagai penghambat pertumbuhan (Fujaya, 2004). 4.Gonad Gonad merupakan kelenjar endokrin yang dipengaruhi oleh gonadotropin hormon (GtH) yang disekresikan kelenjar pituitari.
Meskipun gonadotropin tidak secara langsung mempengaruhi perkembangan telur atau seperma ikan, namun mempengaruhi sekresi estrogen oleh sel folikel telur dan androgen oleh jaringan testis. Estrogen yang umum didapatkan dalam cairan ovarium teleostei adalah estradiol -17β yang merupan derivat dari 17αhydroxyprogesterone, sedangkan androgen yang umum disintesis adalah testosteron. Organ target estrogen adalah sel-sel hati. Pada hati, estradiol berperan membawa pesan agar vitelogenin segera disintesis. Vitelogenin adalah bahan baku kuning telur yang di sekresi selsel hati dan dibawa ke gonad oleh darah. Sedangkan 17αhydroxyprogesterone terutama berperan pada akhir pematangan gonad untuk merangsang ovulasi (Bond, 1979). 5.Ginjal Ginjal merupakan salah satu organ yang memiliki sel-sel endokrin, antara lain jaringan interrenal, sel-sel kromaffin, juxtaglomerulus, dan korpuskel stanius. Fungsi kelenjar ini dikontrol oleh pituitari melalui ACTH. 6.Kelenjar Ultimobranchial Pada teleostei, kelenjar ultimobranchial terletak pada septum pemisah antara rongga abdomen dan sinus venosus, tampak sebagai pita berwarna putih pada septum. Kelenjar ini serupa dengan paratiroid pada bertebrata tingkat tinggi, tetapi tidak berupa folikel, malainkan menyebar pada septum. Kalsitonin merupakan hormon yang disekresikan oleh kelenjar ultimobranchial. Hormon ini berperanan menurunkan kadar kalsium darah. Beberapa kajian juga menunjukkan bahwa kalsitonin dapat melakukan peranan dalam membuat ikan mampu menyesuaikan diri terhadap lingkungan hidromineral yang berubah-ubah. 7.Urofisis Urofisis, nama lain the caudal neurosekretori sistem, merupakan neurosekretori yang terletak pada bagian belakang spinal cord. Urofisis didapatkan pada setiap spesies ikan, namun fungsi hormon yang dihasilkannya masih menimbulkan
kontrofersi, walaupun secara umu, sekresi urofisis berhubungan dengan fungsi osmoregulasi, dimana pengaruh terbesarnya adalah pada ginjal. Ada empat jenis hormon yang diidentifikasi dari urofisis, yakni urotensin I, II, III dan IV. Pada ikan, urotensin I belum diketahui efeknya secara pasti, namun pada bertebrata darat, berperanan dalam penurunan tekanan darah. Urotensin II berperan dalam kontradiksi otot licin, misalnya otot rektum dan kandung kemih Urotensis III menstimulasi peningkatan penyerapan NA+ oleh insang dan pelepasan NA+ oleh ginjal. Urotensin Ivdiduga adalah arginine vasotocin,tetapi hanya teridentifikasi pada rainbow trout Jepang. Pada ikan karper, urofisis memproduksi sejumlah besar acetilcholine.
