Bab 3 Sinapsis
Peristiwa kimiawi pada sinapsis
Peneliti
beranggapan bahwa transmisi sinyal di sinapsis lebih lambat disbanding
transmisi sinyal di akson. Itu dikarenakan impuls listrik melalui proses
kimiawi terlalu lambat.
Penemuan Transmisi Kimiawi pada Sinapsis
Sebuah system saraf yang disebut sebagai system
saraf simpatetik dapat meningkatkan irama jantung, merelaksasi otot perut,
mendilatasi pupil mata, dan lain sebagainya.
Seorang peneliti Jerman bernama Otto Leowi melihat
adanya kemungkinan bahwa impuls memang berupa proses kimiawi, tetapi ia tidak
dapat menemukan cara untuk benar-benar membuktikannya. Pada penelitiannya Leowi
menstimulasi salah satu saraf vagus jantung kodok, sehingga detak jantungnya
menurun. Ketika dia mengalirkan cairan ke jantung kodok berikutnya, maka
jantung tersebut juga menurun detak jantungnya. Meskipun Leowi telah
mempresentasikan penelitiannya, peneliti pada tiga decade selanjutnya tetap
meyakini bahwa sebagian besar sinapsis mentransmisi listrik dan peristiwa
transmisi merupakan pengecualian.
Hingga akhirnya pada tahun 1950-an, para peneliti
menetapkan bahwa transmisi kimia adalah tipe komunikasi utama pada system
saraf. Penetapan tersebut mengubah pemahaman kita dan mendasari berbagai
peneltian untuk mengembangkan obat-obatan baru dalam praktik
psikiatri.(Carlsson, 2011)
Urutan Peristiwa Kimiawi pada Sinapsis
1.
Sintetis neurotransmiter peptida pada
vesikel di dalam badan sel.
2.
Transportasi neurotransmiter peptida.
3.
Pelepasan neurotransmiter.
4.
Neurotransmiter melekat pada reseptor
5.
Neurotransmiter lepas dari ikatan reseptor
6.
Protein pengankut mengambil kembali neuron
yang telah dilepas reseptor.
7.
Neuron postsinaptik melepaskan transmisi
berlawanan yang memperlambat pelepasan
neurotransmiter dari neuro prasinaptik.
8.
Lokasi umpan balik pada neuron prasinaptik
akan merespon transmisi berlawanan atau transmisi itu sendiri.
Tipe-tipe Neurotransmiter
o
Asam amino (glutamat,GABA,glisin,aspartat)
o
Asam amino yang termodifikasi (Asetilkolin)
o
Monoamina (indoleamina :
serotonin,katekolamina: dopamin,norefinerfriin,epinerfin)
o
Peptida (endorfin,substansi P,neuropeptida
Y)
o
Purin (ATP,adnosin)
o
Gas-gas (Nitrit oksida (NO)
Sintesis Neurotransmiter
Neurotransmiter merupakan zat kimia yang disintesis dalam neuron
dan disimpan dalam gelembung sinaptik pada ujung akson. Zat kimia ini
dilepaskan dari akson terminal melalui eksositis dan juga direabsropsi untuk
daur ulang. Neurotransmitter merupakan cara komunikasi antar neuron. Zat-zat
kimia ini menyebabkan perubahan permealibitas sehingga neuron menjadi kurang
dapat menyalurkan impuls, tergantung dari neuron dan transmitter tersebut.
Sintesis Neurotransmitter
Sama hal nya sel-sel tubuh lainnya, makanan merupakan
bahan dasar sintesis bahan kimia yang yang dibutuhkan oleh neuron. Amatilah
hubungan yang terlihat antara dopamine, epinefrin, dan noreprinefrin.
Ketiganya adalah senyawa kimia yang berkerabat dekat
dan digolongkan dalam satu kategori yaitu katekolamin (cathecolamine), karena
ketiga senyawa tersebut memiliki gugus katekol dan amin. Asam amino fenilalanin
dan tirosin mudah sekali ditemukan dalam tiap sumber protein yang kita makan,
kedua asam amino tersebut merupakan precursor dari dopamine, epinefrin, dan
norepinefrin.
Asam
amino triptofan adalah precursor serotonin. Apabila kita mengonsumsi makanan
yang tinggi kandungan triptofannya seperti kedelai, maka kadar serotonin akan
meningkat. Begitupula sebaliknya, apabila kita mengonsumsi makanan rendah
kandungan triptofannya seperti tepung jagung, maka kadar serotonin akan
menurun. Salah satu cara untuk meningkatkan penyerapantriptofan adalah dengan
mengonsmsi lebih banyak karbohidrat.
Transport neorotransmiter
Terdapat banyak
neurotransmitter yang disintesis diterminal prasinaptik dekat dengan titik
pelepasannya. Walau dengan laju tertinggi, tranportasi neurotransmitter dari
badan sel ke terminal prasinaptik tetap memkan waktu berjam-jam atau bahkan
berhari-hari didalam akson yang panjang. Neuron melakukan reabsorpsi dan daur
ulang neurotransmitter, tetapi tidak untuk neurotransmitter golongan peptide,
oleh karena itu, suplai neurotransmitter goloongan peptide pada sebuah neuron
akan lebih cepat berkurang daripada neurontransmiter golongan lain.
Pelepasan dan difusi neurotransmitter
Termoinal
prasinaptik menyimpan banyak molekul neurotransmitter pada vesikal, yaitu
sebuah kantung yang bentuknya seperti bola. Yang melepaskan neurotransmitter
adalah depolarisasi yang terjadi akibat potensial aksi tersebut. Setelah
ion-ion masuk kekanal selama 1-2 milisekon (ms) maka peristiwa tersebut akan
menimbulkan eksositosis. Setelah neurotranmiter dilepaskan oleh neuron
prasinaptik kedalam celah sinaptik, maka neurontransmiter akan berdifusi
kedalam membrane neuron postsinaptik. Proses difusi tersebut akan memkan waktu
kurang dari 0,1 ms untuk ketebalan membranyang harus dilalui 20-30 nanometer
(nm). Waktu yang dibutuhkan untuk transmisi sinyal melewati sinapsis adalah kurang
dari 2 ms, itu pun sudah termasuk waktu yang dibutuhkan neuron prasinaptik
untuk melepaskan neurotransmitter.
Aktivitas reseptor pada neuron postsinaptik
Arti
dari meurotransmiter tergantung pada reseptornya. Tiap neurotransmitter yang
sudah dipelajari dengan baik tersebut berinteraksi dengan beberapa tipe
reseptor yang memiliki fungsi berbeda. Oleh karena itu obat-obatan atau sebuah
mutasi gen yang pada suatu reseptor dapat memengaruhi perilaku dengan cara yang
spesifik. Reseptor neurotransmitter adalah sebuah protein yang tertanam di
membrane neuron. Jika neurotransmitter melekat dengan sisi aktif reseptor.
Efek ionotropik
Beberapa
neurotransmitter menghasilkan efek ionotropik pada neuro postsinaptik. Ketika
neurotransmitter melekat dengan reseptor pada membrane, maka dapat langsung
menyebabkan terbukanya kanal-kanal ion tertentu. Lamanya waktu yang dibutuhkan
untuk menghasilkan efek ionotropik dimulai dari satu hingga beberapa milisekon
dan hanya berlangsung selama 20 milisekon.
Asetilkolin
merupakan contoh neurotransmitter yang banyak ditemukan pada sinapsis yang
menghasilkan efek ionotropik. Asetilkolin lebih berperan sebagai eksitator.
Ketika asetilkolin melekat dengan reseptor, maka reseptor akan membuka,
sehingga memperlebarkanal ion natrium.
Efek Metabotropik dan Sistem Penyampai Pesan Kedua (Second Messenger System)
o Neurotransmiter
menghasilkan efek metabotropik dengan cara memulai rangkaian rekais metabolism
yang efeknya lebih lambat daripada efek iontropik.
o Bagian
protein yang berada di dalam neuron akan mengaktivasi protein G, yaitu sebuah
protein yang berhubungan dengan guanosin trifosfat, yang dapat meningkatkan
konsentrasi penyampai pesan kedua di dalam neuron.
o Penyampai
pesan kedua dapat menutup atau membuka kanal ion sebuah membrane, mengubah
pembentukan protein atau mengaktivasi suatu bagian dari sebuah kromosom.
o Peran
sinapsis iontropik: penglihatan dan pendengaran
§ Peran
sinapsis metabotropik: rasa lapar, haus, takut, marah, input pengecapan, dan
rasa sakit.
o Neurotransmiter
metabotropik termasuk sebagai neuromodulator, artinya molekul tersebut tidak
secara langsung mengeksitasi atau menginhibisi neuron postsinaptik.
DAFTAR BEBERAPA KELENJAR
NO.
|
ORGAN
|
HORMON
|
FUNGSI
|
1.
|
Hipotalamus
|
Beragam jenis hormone pelepas
|
Mendorong/menghambat beragam hormone melalui kelenjar
pituitari
|
2.
|
Tiroid
|
Tiroksin Triiodotironin
|
Meningkatkan laju pertumbuhan dan pematangan
|
3.
|
Pankreas
|
Insulin
|
Meningkatkan pemasuka glukosa ke dalam sel serta
pengubahan glukosa menjadi lemak
|
4.
|
Ginjal
|
Renin
|
Mengubah protein dalam darah menjadi angiotensin yang
mengendalikan tekanan darah yang dapat menyebabkan kehilangan cairan tubuh
secara berlebihan
|
5.
|
Hati
|
Somatomedin
|
Merangsang pertumbuhan
|
Hormone
o
Hormone adalah suatu zat kimia yang
pada umumnya disekresikan oleh kelenjar dan sel-sel lain, hormone
ditransportasikan oleh darah menuju organ target. Neurotransmitter dapat
dianalogikan seperti sinyal pada kabel telepon, dimana pesan dikirim langsung
dan khusus untuk penerima.
o
Hormone berguna untuk mengatur
perubahan jangka panjang pada beberapa
bagian tubuh sekaligus. Contoh, burung yang siap bermigrasi akan menyekresi
hormone yang akan mengubah pola makan dan pencernaan, sehingga mereka dapat
menyimpan lebih banyak energy untuk perjalanan jauh yang akan ditempuh.
Diantara beragam tipe hormone, terdapat hormone protein dan hormone peptide.
Keduanya tersusun dari rantai asam amino. Hormone protein dan peptide melekat dengan
reseptor pada membrane sel yang menyebabkanaktivasipenyampaipesankeduadidalamseltersebut.Proses
yang melibatkan penyampai pesan kedua ini sama persis seperti yang terjadi pada
sinapsis metabotropic. Pada kenyataannya, banyakzatkimia yang berperanganda,
sebagai hormone dan juga neurotransmitter.
o
Hormone yang bersikulasi di otak akan
memengaruhi aktivitasotak, begitu pula hormone yang disekresi akan memengaruhi
sekresi hormone lain. Kelenjar pituitary yang melekat pada hipotalamus terdiri
dari dua bagian kelenjar yang jelas berbeda, yaitu kelenjar pituiary anterior
dan pituitary posterior keduanya menyekresikan hormone yang berbeda.
o
Kelenjar pituitary anterior tersusun
atas jaringan kelenjar, menyintesis enam hormone, walaupun hipotalamus yang
mengontrol sekresinya. Pelepasan keenam hormone tersebut diatur oleh kelenjar
hipotalamus, Karena kelenjar hipotalamus menyekresikan hormone pelepas yang
akan mengalir dalam darah dan menuju kelenjar pituitary anterior.
o
Hipotalamus mempertahan kanjumlah
sirkulasi hormone tertentu melalui system umpan balik negative.Sebagai contoh,
ketika jumlah hormone tiroid turun, maka hipotalamus akan menyekresikakn TSH
yang akan menyebabkan kelenjar tiroid menyekresikan lebih banyak tiroid.
Inaktivasi dan Pengambilan Ulang Neurotransmiter
ü Beragam neurotransmitter diaktivasi dengan cara
yang berbeda-beda.
ü Aseltikolin akan dipecah oleh enzim
asetilkolinesterase yang akan menghasilkan 2 fragmen, yaitu Asetat dan Kolin.
Kolin berdifusi ke dalam neuron prasinaptik dan berikatan kembali dengan
asetat.
ü Proses pengambilan ulang neuron prasinaptik:
1.
Serotonin
dan kategori katekolamin (dopamine, norepinefrin, epinefrin) tidak dipecah
menjadi fragmen-fragmen inaktif, tapi hanya lepas dari reseptor.
2.
Neuron
prasinaptik mengambil ulang sebagian neurotransmiter untuk digunakan kembali.
3.
Prosesnya
terjadi melalui transporter.
Umpan Balik Negatif dan Neuron Postsinaptik
ü Terdapat 2 mekanisme dalam sistem saraf,
yaitu:
1.
Mekanisme
pertama;
- Banyak
terminal prasinaptik memiliki reseptor negative
- Terdapat
autoreseptor yang berperan dalam mendeteksi jumlah neurotransmiter yang lepas
dan menghambat sintesis dan pelepasan transmiter.
2.
Mekanisme
kedua;
-Beberapa neuron
prasinaptik yang melepaskan zat kimia khusus, contoh: Nitritoksida
Sinapsis dan Kepribadian
ü Sinapsis adalah titik temu antara terminal
akson salah satu neuron dengan neuron lain.
ü Sistem saraf menggunakan kurang lebih 100
neurotransmiter di berbagai bagian. Sebagian besar memiliki jenis reseptor yang
memiliki karakter yang berbeda-beda.
ü Mengapa mekanisme yang ada sangat banyak?
Karena, tiap sinapsis
memiliki fungsi spesifik dalam perilaku. Jika hal itu sangat berpengaruh, maka
seseorang yang memiliki kelebihan atau kekurangan reseptor akan cenderung
mengidap gangguan jiwa.
ü Tahun 1900, para peneliti melakukan studi
pada variasi jumlah reseptor dopamin dan kesimpulannya bahwa individu yang
memiliki salah satu bentuk tertentu reseptor D2, memiliki
kecenderungan untuk menjadi pecandu alkohol, pola makan berlebihan, hobi
berjudi dsb.
Neurotransmiter dan Perilaku
ü Evolusi tidak melakukan banyak perubahan
terhadap neurotransmiter.
ü Perbedaan antar-spesies atau antar-individu
adalah perbedaan yang kuantitatif (jumlah dan jenis sinapsis; jumlah
neurotransmiter yang lepas, sensitivitas reseptor)
OBAT-OBATAN DAN SINAPSIS
ü Otak menghasilkan senyawa yang mirip dengan
mariyuana dan terdapat reseptor yang merespons LSD dan kokain.
ü Obat dapat memengaruhi tahap manapun dalam
proses yang terjadi pada sinapsis, mulai dari sintesis neurotransmiter hingga
proses pelepasan dan pengambilan kembali.
ü Beberapa obat yang disalahgunakan berasal
dari tumbuhan:
-
Nikotin
(tembakau)
-
Opiat
(pohon candu)
-
Kafein
(kopi)
Mengapa tumbuhan yang menghasilkan senyawa kimia memengaruhi otak kita?
-
Karena,
berkaitan dengan fakta bahwa neurotransmiter dan hormon pada manusia sama
dengan hormon dan neurotransmiter pada hewan.
-
Banyak
neurotransmiter yang kita miliki dapat ditemukan pada tumbuhan.
Mekanisme Obat
ü Antagonis adalah obat yang menghambat efek
neurotransmiter
Agonis adalah obat yang meningkatkan efek neurotransmiter
ü Hampir semua obat-obatan yang disalahgunakan
dapat menimbulkan ketergantungan dan meningkatkan pelepasan dopamin pada akumbens nukleus.
Obat-obatan Umum dengan Efek Sinaptik
ü Obat-obatan dibagi atas cara kerja utama:
-
Amfetamin
dan Kokain (stimulan)
-
Opiat (Narkotika)
-
LSD (Halusinogenik)
Obat-obatan Stimulan
Obat stimulant akan memberikan dampak kegembiraan, kewaspadaan,
aktivitas mototik, mengubah suasana hati dan mengurangi kelelahan. Bila kita
mengkonsumsi obat stimulan, akumbens nukleus akan terpengaruhi khususnya pada
reseptor dopamine tipe D1, D2,D3. Sehingga dapat menurunkan aktivitas sinapsis
dopamine pada otak kita Terdapat banyak jenis obat-obat stimulant.
1.
Amfetamin
Amfetamin akan menstimulasi sinapsis dopamine
dengan meningkatkan pelepasan domapin melalui prasinaptik. Selain dopamine, ada
beberapa zat yang akan dilepaskan amfetamin yaitu :
a.
Serotonin
b.
Norepinefrin
c.
Neutransmiter
Terdapat bahaya amfetamin bila kita terus
menerus menggunakannya
·
Amfetamin, akan membuat neuron melepaskan
zat-zat yang baik bukan menyerapnya
·
Menghalangi reseptor dalam menginhabisi
pelepasan dopamine
2.
Kokain
Bahaya kokain adalah mampu menghalangi
penyerapan dopamine, norepinetrin dan serotonin
3.
Metilfenidal ( Nitalin )
Metilfenidal memiliki efek yang sama seperti
kokain. Namun yang membedakan hanyalah dosis dan lama penggunaan. Metilfenidal
akan mampu seperti kokain jika dipergunakan dalam dosis besar dan penggunaan
yang lama dan akan memicu munculya depresi akut
4.
Ekstasi
Ekstasi dapat menimbulkan halusinasi pada
dosis yang tinggi. Bagi penggunanya akan menunjukan rasa kegelisahan, depresi,
kesulitan tidur, dan ingatan kurang tajam. Dan lama-kelamaan akan menghancurkan
akson.
5.
Nikotin
Nikotin sebenarnya dapat membantu menstimulasi
reseptor asetilkolin yang banyak ditemukan di tulang-tulang rangka dan system
saraf pusat. Namun bila pengguna nikotin secara terus menerus akan membuat
pelepasan pada dopamine dan jenis neuron-neuron yang sama.
6.
Opiat
Mungkin anda merasa asing mendengar kata
opiat. Opiate merupakan gabungan dari berbagai macam obat-obatan yang dapat
merusak system saraf, seperti heroin,morfin, dan metadon. Jika anda menggunakan
obat tersebut dapat mengurangi rasa sakit pada tubuh anda. Dikarenakan otak
pada dasarnya memproduksi endorphin dan endorphin akan menginhibisi neuron
ventral tegmental yang melepaskan dopamine.K Endorphin juga menghalangi locus
coeruleus yang memberikan gairah dan menyebabkan stress menjadi kurang bekerja
sehingga terjadi penurunan respon diantara keduanya.
7.
Mariyuana
Efek dari pemakaian mariyuana
a.
Merusak memori otak
b.
Resiko terjadinya kanker paru-paru
c.
Kurangnya nafsu makan
Obat- obatan Halusinogenik
LSD (
Lysergic acid diethylamide )
Obat-obat ini dapat memicu munculnya
halusinasi pada pemakainnya. Obat ini akan menstimulasi reseptor serotonin tipe
2A ( 5-HT2A) pada saat yang tidak
seharusnya atau memperpanjang durasi stimulasi atas normal. Pengaruhnya pada
kehidupan pemakainya terganggunya sensasi yang dirasakan.
Kesimpulan
Obat-obatan yang di pakai secara
menyimpang ( psikotropika ) akan menghalangi proses penyampaian informasi di
otak. Hal itu akan menganggu proses dan system tubuh.
Komentar
Posting Komentar