REFLEKS SPINAL PADA KATAK

I.                   Latar Belakang

Pada dasarnya, system-sistem organisme bekerja secara selaras dan teratur dalam menyelenggarakan aktivitas metabolisme tubuh secara keseluruhan. Untuk mengontrol dan mengatur kerja system organ tubuh kita memiliki suatu system yang dikenal sebagai system koordinasi atau system syaraf.

Pada umumnya system syaraf mengatur aktivitas alat-alat tubuh yang mengalami perubahan cepat seperti pergerakan otot rangka, pergerakan otot polos, dan sekresi kelenjar. Organisasi system syaraf akan menimbulkan tanggapan terhadap rangsangan yang diterima. Salah satu tanggapan yang akan dipelajari dalam percobaan ini yaitu gerak refleks.

Dimana gerakan ini terjadi tanpa disadari terhadap stimulus. Pada percobaan ini yang ingin diketahui yaitu gerakan refleks terhadap stimulus yang berupa tekanan dan zat kimia tertentu.

II.                Tujuan

Percobaan bertujuan untuk mengetahui terjadinya refleks spinal pada katak terhadap stimulus yang diberikan.

III.             Tinjauan Pustaka

Sistem syaraf merupakan sistem koordinasi yang berfungsi sebagai penerima dan penghantar rangsangan ke semua bagian tubuh dan selanjutnya memberikan tanggapan terhadap rangsangan tersebut. Jadi, jaringan saraf merupakan jaringan komunikasi dalam tubuh. Sistem saraf merupakan jaringan khusus yang berhubungan dengan seluruh bagian tubuh (Campbell, 2004).

Integrasi adalah proses penerjemahan informasi yang berasal dari stimulasi reseptor sensoris oleh lingkungan, kemudian dihubungkan dengan respon tubuhyang sesuai. Sebagian besar integrasi dilakukan dalam sistem sraf pusat, yaitu otak dan sum-sum tulang belakang (pada vertebrata). Output motoris adalah penghantaran sinyal dari pusat integrasi ke sel-sel efektor. Sinyal tersebut dihantarkan oleh saraf (nerve), berkas mirip tali yang berasal dari penjuluran neuron yang terbungkus dengan ketat dalam jaringan ikat. Saraf yang menghubungkan sinyal motoris dan sensoris antara sistem saraf pusat dan bagian tubuh lain secara bersamaan disebut sistem saraf tepi (Kimball, 1998).

Pada tiap segmen tubuh vertebrata terdapat satu pasang saraf perifer. Pada sebagian besar saraf spinal, neuron aferen dan eferen terletak berdekatan, tetapi sum-sum tulang belakang saraf terbagi menjadi akar dorsal dan akar ventral dan neuronnya terpisah. Dalam akar dorsal terdapat neuron aferen dan mempunyai suatu pembesaran yaitu ganglion akar dorsal, yang mengandung badan sel-selnya sendiri. Badan sel neuron aferen hampir selamanya terletak dalam ganglion pada saraf kranial dan saraf spinal spinal. Neuron aferen masuk ke dalam sum-sum tulang belakang dan berakhir pada sinapsis dengan dendrit atau badan sel dari interneuron. Saraf spinal semua vertebrata pada dasarnya sama, meskipun pada vertebrata yang paling primitif akar-akar itu di perifer tidak bargabung dan beberapa neuron aferen keluar dari sum-sum maelalui akar dorsal (Villee, 1988).

Gerak refleks adalah gerak spontan yang tidak melibatkan kerja otak. Gerak ini dilakukan tanpa kesadaran. Gerak ini berguna untuk mengatasi kejadian yang tiba-tiba. Mekanisme kerjanya (Wulangi, 1994):

-Rangsang diterima reseptor lalu diteruskan ke sum-sum tulang belakang melalui saraf sensorik.

-Dari sum-sum tulang belakang, rangsang diteruskan ke efektor tanpa melalui saraf motorik ke otak, tetapi langsung ke otot melalui jalan terpendek yang disebut lengkung refleks.

Refleks sebenarnya merupakan gerakan respon dalam usaha mengelak dari suatu rangsangan yang dapat membahayakan atau mencelakakan. Gerak refleks berlangsung dengan cepat sehingga tidak disadari oleh pelaku yang bersangkutan. Gerak refleks dapat dibedakan menjadi refleks kompleks dan refleks tunggal. Refleks kompleks adalah refleks yang diikuti oleh respon yang lain, misalnya memegang bagian yang kena rangsang dan berteriak yang dilakukan pada waktu yang sama. Refleks tunggal adalah refleks yang hanya melibatkan efektor tunggal. Berdasarkan tempat konektornya refleks dibedakan menjadi dua yaitu refleks tulang belakang (refleks spinalis) dan refleks otak (Franson, 1992).

IV.             Metode Kerja

``````             4.1 ALAT DAN BAHAN

Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini diantaranya yaitu jarum preparat, gunting, pinset, dan bak bedah.

Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini diantaranya yaitu Bufo sp, larutan asam sulfat 1%, dan akuades.

                  4.2 CARA KERJA

Otot katak dirusak dengan menggunakan jarum preparat: caranya katak dipegang dengan kepala ditundukkan ke arah ventral. Pada batas kepala dan punggung, jarum preparat dimasukkan ± 1 cm, kemudian dikorek-korekkan. Diamati bagaimana responnnya. Sikap katak diperhatikan jika diletakkan di dalam bak bedah jika katak ditelentangkan.

Katak dipegang, bagaimana respon katak jika  kakinya dipijat dengan pinset dengan tekanan biasa dan bagaimana jika diperkuat ? Kaki katak dimasukkan ke dalam larutan asam sulfat 1%, diamati gerakan yang dilakukan katak! Kemudian kaki katak dicuci dengan air mengalir atau dimasukkan ke dalam akuades.

Sumsum tulang belakang daerah dada dirusak dengan dimasukkan jarum sedalam ¾ cm ke dalam saluran tulang punggung (columna vertebralis), percobaan diulangi pada poin 3 dan 4. Seluruh susunan tulang punggung dirusak. Percobaan diulangi pada poin 3 dan 4.

     

      V.    HASIL

Tabel Hasil Percobaan Refleks Spinal Pada Bufo sp

Perlakuan	Posisi Telentang	Ditekan Lembut	Ditekan Kuat	Diberi H2SO4 1%
Dirusak di antara kepala dan punggung	Dapat balik	Ditarik cepat	Ditarik cepat	Ditarik cepat
Dirusak di punggung	Dapat balik	Ditarik	Ditarik	Ditarik cepat
Dirusak sampai tulang punggung	Dapat balik tapi lama	Ditarik	Ditarik	Ditarik cepat

VI.     PEMBAHASAN

Percobaan menggunakan kodok Bufo sp yang sudah dewasa atau bertubuh besar karena jika masih kecil dikhawatirkan akan lebih cepat mati. Antara daerah kepala dan dada ditusuk dengan jarum preparat, hal ini bertujuan untuk merusak saraf spinal pada kodok. Kita ketahui bahwa pada daerah tersebut merupakan ujung atau pangkal saraf spinal kodok. Perlakuan ini dimaksudkan agar saraf spinal kodok sebagian akan rusak sehingga kita dapat mengetahui apa respon yang dilakukannya dari rangsangan yang kita buat setelah saraf spinalnya rusak sebagian.

Setelah dilakukan penusukan keseimbangan gerakan kodok menjadi kacau. Saat kita membalikkan tubuhnya ternyata responnya masih dapat membalikkan tubuhnya ke keadaan semula. Selanjutnya dilakukan pemberian rangsang melalui tekanan. Pada tekanan yang lembut dan kuat terhadap kaki kodok ternyata gerakan kakinya menarik dengan cepat. Kedua perlakuan tersebut membuktikan bahwa rangsangan masih dapat ditanggapi oleh sistem saraf. Sum-sum tulang belakang masih dapat menanggapi rangsang dan mengkoordinasikannya untuk diteruskan ke efektor dan menimbulkan gerakan refleks, meskipun saraf spinal rusak. Hampir sama dengan kedua perlakuan tersebut perlakuan selanjutnya yaitu dengan memasukkannya ke dalam larutan H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> 1% responnya masih dapat berfungsi dengan baik yaitu menarik kakinya dengan cepat. H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> 1% merupakan asam kuat dan dijadikan sebagi rangsangan kimia. Hal tersebut terjadi karena reseptor-reseptor dalam kulit dirangsang dan menimbulkan impuls dalam neuron aferen. Neuron ini merupakan bagian dari suatu saraf spinal dan menjulur ke dalam sum-sum tulang belakang, tempat neuron bersinapsis dengan interneuron. Selanjutnya interneuron meneruskan impuls neuron eferen dan membawanya kembali melalui saraf spinal ke sekelompok otot ekstensor dalam kaki. Kontraksi otot-otot ini yang akan menarik kaki dari rangsangan berupa tekanan atau asam H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> 1%.

Jalur perjalanan gerak refleks:

Rangsang                neuron sensorik                 Sum-sum tulang belakang                 neuron motorik                 efektor                      gerakan  

Setelah dirusak daerah antara kepala dan punggungnya kemudian dirusak bagian punggung dan dirusak sampai tulang punggungnya. Keseimbangan tubuh katak terlihat semakin kacau, gerakannya tidak terarah dan tidak dapat lagi melompat. Saat diposisikan telentang, ditekan dengan lembut, ditekan kuat, dan diberi larutan H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> 1% ternyata responnya hampir sama dengan perlakuan yang sebelumnya. Meskipun hampir seluruh saraf spinalnya sudah mengalami kerusakan ternyata gerakan refleks masih dapat terjadi. Hal ini dikarenakan sistem koordinasi dari sistem saraf masih dapat berjalan, terutama sumsum tulang belakang sebagai sistem utama gerak refleks selain otak.

Sejumlah gerakan refleks yang terjadi melibatkan hubungan antara banyak interneuron dalam sumsum tulang belakang. Sum-sum tulang belakang tidak hanya berfungsi dalam menyalurkan impuls dari dan ke otak tetapi juga berperan dalam memadukan gerak refleks.

Respon-respon yang dilakukan kodok dalam percobaan ini merupakan respon yang melibatkan sejumlah otot yang bekerja secara terpadu. Seekor kodok yang mempunyai otak yang akan melakukan respon tersebut dua atau tiga kali bahkan berulang kali. Hal ini membuktikan bahwa koordinasi sel-sel saraf saling berhubungan dan berkesinambungan satu dengan lainnya yang membentuk suatu organisasi fungsional sistem saraf. Dibuktikan juga bahwa sum-sum tulang belakang sangat berperan penting dalam gerakan refleks suatu vertebrata.

VII. KESIMPULAN

Setelah percobaan ini dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :

1. Gerakan refleks merupakan gerakan spontan tanpa disadari akibat rangsangan yang dikoordinasi oleh sistem saraf menjadi suatu gerakan.
2. Sel-sel saraf bekerja dalam suatu organisasi fungsional sistem saraf yang terpadu.
3. Dalam gerak refleks sum-sum tulang belakang memiliki peran penting yang menghubungkan banyak interneuron.
4. Saraf spinal merupakan bagian dari sistem saraf perifer yang berhubungan langsung dengan sum-sum tulang belakang.

HASIL DAN PEMBAHASAN
B. Pembahasan
Sistem saraf adalah suatu sistem organ yang terdiri dari sel-sel saraf atau neuron. Sistem saraf terdiri atas sistem saraf pusat yang meliputi otak dan batang spinal, dan sistem saraf perifer yang meliputi saraf kranial, saraf spinal, dan trunkus simpatikus. Kedua sistem ini bekerja saling menunjang. Sistem saraf pusat berguna sebagai pusat koordinasi untuk aktivitas-aktivitas yang harus dilaksanakan. Sedangkan sistem saraf perifer berfungsi memberikan informasi kepada sistem saraf pusat tentang adanya stimulus yang menyebabkan otot dan kelenjar melakukan respon (Johnson, 1984).
Hasil percobaan refleks spinal pada katak setelah dilakukan perusakan otak menunjukan bahwa kaki katak dapat membalikan tubuhnya, kemudian jika kaki belakang dan kaki depan katak tersebut dipijat dengan pinset maka kakinya akan ditarik atau penanggapi respon, gerakan menarik kaki tersebut disebut reflek melarikan diri. Pemijatan lebih kuat pada kaki akan menyebabkan reflek menjalar ke kaki sebelah dan mungkin juga kaki depan. Gerak reflek juga terjadi ketika kaki katak tersebut dimasukan ke dalam larutan asam sulfat, gerak tersebut juga disebut reflek melarikan diri, kemudian terlihat pula gerakan menghapuskan asamnya yang disebut dengan reflek menghapuskan. Perusakkan ¼ dan ½ tulang belakang juga menghasilkan hasil yang positif, yaitu menunjukan kaki katak dapat membalikan tubuhnya, kemudian jika kaki belakang dan kaki depan katak tersebut dipijat dengan pinset maka kakinya akan ditarik kembali.pemijatan lebih kuat pada kaki katak juga akan menyebabakan refleks menjalar ke kaki sebelahnya dan mungkin juga kaki depan. Gerakan refleks terjadi ketika kaki katak tersebut dimasukan ke dalam larutan asam sulfat, gerak tersebut disebut gerak melarikan diri, kemudian terlihat gerakan menghapus asamnya.
Ketika kaki katak dicelupkan ke dalam larutan H2SO4, katak langsung menarik kakinya dan terlihat seperti melakukan gerakan menghapus larutan yang menempel di kaki, hal ini terjadi karena larutan H2SO4 memberikan rangsangan panas yang membakar kulit. Refleks yang diberikan katak saat perlakuan tersebut sesuai dengan pernyataan Ville et al. (1988), yaitu respon menarik kaki setelah dicelupkan ke dalam larutan H2SO4 melibatkan sejumlah otot yang bekerja secara terpadu dan merupakan suatu refleks murni. Menurut Frandson (1992), katak akan menarik kakinya apabila diberi stimulus seperti masuknya rangsangan asam, misalnya H2SO4.
Perusakan ¾ bagian tulang belakang menunjukkan respon negatif pada gerakan membalikan tubuh, penarikan kaki belakang juga menunjukan hasil yang negatif sedangkan pada penarikan kaki depan dan pencelupan H2SO4 menunjukan respon positif. Pada perusakan seluruh tulang belakang menunjukan respon penarikan kaki belakang, sedangkan untuk gerakan membalikan tubuh, penarikan kaki depan dan pencelupan H2SO4 menunjukan respon yang negatif. Hal ini menunjukan bahwa saraf-saraf yang berhubungan dengan saraf spinalis rusak semuanya sehingga tidak ada stimulus yang dapat direspon oleh katak. Menurut Pearce (1989), perusakan pada sumsum tulang belakang ternyata juga merusak tali-tali spinal sebagai jalur-jalur saraf. Tali-tali spinal terdiri dari saraf sensori dan motori, oleh karena itu bila saraf tersebut rusak maka respon terhadap stimulus tidak akan terjadi. Menurut Trueb dan Duellman (1986), menyatakan bahwa perusakan ¼ dari sumsum tulang belakang tidak merusak semua sistem saraf yang menyebabkan reflek spinal, jadi masih ada respon positifnya, demikian juga untuk perusakan ½ dan ¾ sumsum tulang belakang. Semakin lebar kerusakan sumsum tulang belakang, responnya akan semakin melemah.
Refleks merupakan respon organ efektor atau kelenjar yang bersifat spontan atau otomatis. Menurut Walter dan Stayles (1990) yaitu refleks penarikan disebut juga respon, untuk melaksanakan hal tersebut terjadi reaksi-reaksi sebagai berikut, stimulus dideteksi oleh reseptor kulit, hal ini mengawali implus-implus saraf pada neuron sensori yang berasal dari reseptor kulit menuju ke tali spinal melalui afektor. Implus ini memasuki tali spinal dan mengawali implus pada neuron motor yang sesuai dan bila impuls ini mencapai antara neuron motor dan otot maka dirangsang untuk kontraksi. Menurut Start dan Belmot (1991), refleks merupakan respon halus otomatis yang baku terhadap suatu rangsangan dan hanya tergantung pada hubungan anatomi dari hewan yang terlibat. Refleks yang divariasi telah ada sejak lahir, sedangkan refleks bersyarat diperoleh kemudian sebagai hasil dari pengalaman. Refleks merupakan sebagian kecil dari perilaku hewan tingkat tinggi, tetapi memegang peranan penting dalam perilaku hewan tingkat tinggi. Refleks biasanya menghasilkan respon jika bagian distal sumsum tulang belakang memiliki bagian yang lengkap dan mengisolasi ke bagian pusat yang lebih tinggi. Tetapi kekuatan dan jangka waktu menunjukan keadaan sifat involuntari yang meningkat bersama dengan waktu (Madhusoodanan, 2007).
Menurut Kimball (1988), rusaknya otak menyebabkan hubungan antara alat-alat vastibuler dengan sumsum tulang belakang hilang, sehingga katak tersebut tidak dapat membalikan tubuhnya ketika ditelentangkan, sedangkan refleks dari kaki depan dan belakang menunjukkan sistem saraf perifer yang mempengaruhi ekstrimitas masih bekerja. Reseptor menerima rangsang yang berupa rangsang mekanis (pijatan) lalu diubah menjadi potensial aksi, sehingga timbul respon. Demikian juga refleks kaki ketika dimasukan ke dalam H2SO4. Refleks pada eksterimitas dipengaruhi oleh sumsum tulang belakang dan bukan dari otak.
Menurut Ville et al. (1988), sejumlah refleks melibatkan hubungan antara banyak interneuron dalam sum-sum tulang belakang. Sumsum tulang belakang tidak hanya berfungsi dalam menyalurkan impuls dari dan ke otak tetapi juga berperan penting dalam memadukan gerak refleks. Mekanisme gerak refleks yaitu:
Stimulus reseptor neuro afferen



Respon efektor neuro medulla
efferent spinalis

Mekanisme gerak refleks pada katak menurut Storer (1970), yaitu:
1. Adanya reseptor rangsangan dari luar.
2. Induksi nervous impuls atau badan sel saraf ke tulang belakang.
3. Adanya sinapsis.
4. Terjadi penerimaan rangsangan oleh neuron motorik, terjadilah reflek oleh efektor sebagai respon.
Sistem saraf sangat penting pada hewan tingkat tinggi yaitu sebagai sistem komunikasi yang kompleks dan cepat. Komunikasi intrasel ditengahi oleh impuls saraf, impuls tersebut dapat berupa gelembung-gelembung berjalan yang berbentuk arus ion. Transmisi sinyal antara neuron-neuron dan antara neuron otot seringkali di mediasi secara kimiawi oleh neurotransmitter (Romer, 1986). Menurut Gordon (1979), menyatakan bahwa sistem saraf vertebrata memiliki peranan vital, yaitu :
1. Menerima stimulus dari lingkungan luar dan mengkoordinir respon.
2. Mengatur agar kerja semua sistem dalam tubuh dapat bekeja sesuai fungsinya
3. Tempat ingatan dan kecerdasan, pada vertebrata tingkat tinggi.
Faktor-faktor lain yang mempengaruhi refleks spinal antara lain :
1. Ada tidaknya rangsangan atau stimulus
Rangsangan dari luar contohnya adalah derivat dari temperatur, kelembaban, sinar, tekanan, zat-zat dan sebagainya. Rangsangan dari dalam yaitu dari makanan, oksigen, air dan lainnya. Beberapa rangsangan langsung bereaksi pada sel atau jaringan tetapi kebanyakan hewan-hewan mempunyai kepekaan yang spesial. Somato sensori pada reflek spinal dimasukkan dalam urat spinal sampai bagian dorsal. Sensori yang masuk dari kumpulan reseptor yang berbeda memberikan pengaruh hubungan pada urat spinal sehingga terjadi reflek spinal (Richard dan Gordan, 1989).
2. Berfungsinya sumsum tulang belakang
Sumsum tulang belakang mempunyai dua fungsi penting yaitu untuk mengatur impuls dari dan ke otak dan sebagai pusat reflek, dengan adanya sumsum tulang belakang pasangan syaraf spinal dan kranial menghubungkan tiap reseptor dan effektor dalam tubuh sampai terjadi respon. Apabila sumsum tulang belakang telah rusak total maka tidak ada lagi efektor yang menunjukkan respon terhadap stimulus atau rangsang (Ville et al., 1988).
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil dan pembahasan dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Reflek spinal pada katak terjadi jika ada rangsangan baik berupa rangsangan mekanis maupun kimia.
2. Perusakan otak tidak mempengaruhi reflek spinal pada katak.
3. Kerja reflek spinal diatur oleh sumsum tulang belakang.

B. Saran

Untuk praktikum refleks spinal pada katak selanjutnya menyediakan larutan H2SO4 pada masing-masing kelompok.


























VIII. Daftar Pustaka
Frandson, R. D. 1992. Anatomi dan Fisiologi Ternak. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Gordon, M. S. 1979. Animal Physiology. Mc Millan Publishing Co. Ltd, New York.

Johnson, D. R. 1984. Biology an Introduction. The Benjamin Cummings Publishing Co.Inc, New York.

Kimbal, J. W. 1988. Biologi II. Erlangga, Jakarta.

Madhusoodanan, M. G. P. 2007. Continence Issues in the Patient with Neurotrauma. Senior Consultant Surgery, Armed Forces Medical Services ‘M’ Block, Ministry of Defence, DHQ, New Delhi. Indian Journal of Neurotrauma (IJNT) 2007, Vol. 4, No. 2, pp. 75-78.

Pearce, E. 1989. Anatomi dan Fisiologi untuk Paramedis. Gramedia, Jakarta.

Richard, W.H dan Gordan. 1989. Animal Physiology. Harper-Collins Publisher. New York.

Romer. 1986. The Vertebrate Body. Saunders College Publishing, USA.

Start, C dan Belmont. 1991. Biology Concept and Aplication. California Publishing, California.

Storer, T. I, W.F. Walker dan R.D. Barnes. 1970. Zoologi Umum. Erlangga, Jakarta.

Trueb, L. A dan Duellman. 1986. Biology of Amphibians. Mc Graw Hill Company, New York.

Villee, C.A,W.F. Walker dan R.D. Barnes. 1988. General Zoology. W.B. Saunders Company, Philadelphia.

Walter dan Stayles. 1990. Biology of the Vertebrates. The Mc Millan Company, New