Gerak Refleks

Gbr. Lengkung refleks yang menggambarkan mekanisme
jalannya impuls pada lutut yang dipukul

           Gerak merupakan pola koordinasi yang sangat sederhana untuk menjelaskan penghantaran impuls oleh saraf.

 

        Gerak pada umumnya terjadi secara sadar, namun, ada pula gerak yang terjadi tanpa disadari yaitu gerak refleks. Impuls pada gerakan sadar melalui jalan panjang, yaitu dari reseptor, ke saraf sensori, dibawa ke otak untuk selanjutnya diolah oleh otak, kemudian hasil olahan oleh otak, berupa tanggapan, dibawa oleh saraf motor sebagai perintah yang harus dilaksanakan oleh efektor. 

              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.

        Gerak refleks berjalan sangat cepat dan tanggapan terjadi secara otomatis terhadap rangsangan, tanpa memerlukan kontrol dari otak. Jadi dapat dikatakan gerakan terjadi tanpa dipengaruhi kehendak atau tanpa disadari terlebih dahulu. Contoh gerak refleks misalnya berkedip, bersin, atau batuk. 

 

                   Pada gerak refleks, impuls melalui jalan pendek atau jalan pintas, yaitu dimulai dari reseptor penerima rangsang, kemudian diteruskan oleh saraf sensori ke pusat saraf, diterima oleh set saraf penghubung (asosiasi) tanpa diolah di dalam otak langsung dikirim tanggapan ke saraf motor untuk disampaikan ke efektor, yaitu otot atau kelenjar. Jalan pintas ini disebut lengkung refleks. Gerak refleks dapat dibedakan atas refleks otak bila saraf penghubung (asosiasi) berada di dalam otak, misalnya, gerak mengedip atau mempersempit pupil bila ada sinar dan refleks sumsum tulang belakang bila set saraf penghubung berada di dalam sumsum tulang belakang misalnya refleks pada lutut.

Posted in: Anatomi Manusia