REFLEKS SPINAL PADA KATAK

Oleh :

Nama : Andriani Diah irianti NIM : B1J012011 Rombongan : III Kelompok : 3 Asisten : Anisa Rahmawati

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI HEWAN II

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS BIOLOGI PURWOKERTO

2014

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sistem saraf merupakan sistem koordinasi yang berfungsi sebagai penerima dan

penghantar rangsangan ke semua bagian tubuh dan selanjutnya memberikan tanggapan

terhadap rangsangan tersebut. Sistem saraf merupakan jaringan khusus yang berhubungan

dengan seluruh bagian tubuh. Perkembangannya sistem saraf pada hewan vertebrata

mengatur fungsi alat-alat tubuh. Berdasarkan letaknya, sistem saraf terbagi menjadi dua

bagian yaitu sistem saraf pusat dan sistem saraf perifer (tepi) (Campbell et al., 2004).

Menurut Goenarso (1989), Sistem saraf adalah suatu sistem penyampaian impuls yang

diterima oleh reseptor dan dikirim ke pusat saraf untuk ditanggapi. Sistem saraf terdiri dari

sistem saraf pusat dan saraf perifer. Aktifitas sistem saraf memerlukan kerja sama dari

beberapa sel, antara lain dalam mekanisme gerak sensori dan reseptor. Rangkaian dari

stimulus dalam sebuah situasi diaplikasikan ke dalam suatu gerak. Sistem saraf pusat terdiri

atas otak dan dan batang spinal otak merupakan ujung anterior lubang neural yang

membesar. Otak bekerja sama sebagai suatu rangkaian untuk memerima impuls.

Sistem saraf pusat memiliki peran dalam mengatur keseluruhan fungsi alat tubuh

serta dalam pengolahan berbagai respon dalam kehidupan serta efek yang akan dilakukan

diatur di sistem saraf pusat. Sistem saraf pusat terdiri dari otak dan batang spinal. Hewan

vertebrata telah memiliki otak yang terdapat di dalam tulang kepalanya dan berfungsi

dengan baik dalam pengolahan rangsang dan pemberian efek dari rangsang tersebut secara

sistematis. Sistem saraf tepi atau sistem saraf perifer merupakan simpul-simpul saraf

perpanjangan dari sistem saraf pusat yang berfungsi untuk menerima respon secara

langsung dan penyaluran respon tersebut ke sistem saraf pusat. Sistem saraf tepi terdiri

dari saraf kranial, saraf spinal, dan trunkus simpatikus. Sistem saraf tepi letaknya berlekatan

dengan sistem gerak tubuh terutama otot sehingga efek yang disalurkan dari respon yang

diberikan langsung distimulus oleh otot sehingga timbulah gerak. Gerak yang ditimbulkan

dari stimulus yang diberikan oleh sistem saraf terbagi menjadi dua bagian, yaitu gerak yang

disadari dan gerak refleks (Frandson, 1992).

Gerak yang disadari timbul dari rangkaian penyaluran respon dan pengolahan di

otak sehingga timbul ritme gerakan yang kita inginkan. Berbeda dengan gerak yang

disadari, dalam gerak refleks biasanya hewan vertebrata terutama katak melakukan gerak

yang tidak seperti biasanya dilakukan, karena rangkaian rangsang yang ditimbulkan lebih ke

arah cepat dan tanpa pengolahan respon di otak. Gerak ini dilakukan tanpa kesadaran.

Gerak ini berguna untuk mengatasi kejadian yang tiba-tiba (Wulangi, 1994).

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 (Frandson, 1992).

1.2 Tujuan

Tujuan dari praktikum refleks spinak pada katak adalah untuk mengetahui

terjadinya refleks spinal pada katak (Fejervarya cancrivora).

II. MATERI DAN CARA KERJA

2.1 Materi

Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah pinset, jarum, gunting, tempat

penggantung , benang.

Bahan yang digunakan yaitu katak, katak hijau (Fejervarya cancrivora), dan

larutan asam sulfat 1%.

2.2 Cara Kerja

1. Otak katak dirusak dengan jarum preparat.

2. Refleks katak diamati seperti pembalikan tubuh, penarikan kaki depan dan belakang

kemudian dicelupakan kakinya pada larutan H2SO4 1% (masing-masing tiga kali

perlakuan).

3. Bagian medula spinalis dirusak dari mulai 1/4, 1/2, 3/4, dan semua bagian (total),

kemudian refleks yang terjadi pada point sebelumnya diamati.

4. Hasil dimasukkan ke dalam tabel.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil

Tabel 3.1.1 Pengamatan Gerak Reflek Spinal Katak (Fejervarya cancrivora)

Penusukan Bagian

Stimulus

Pembalikan

Tubuh

Penarikan

Kaki Depan

Penarikan

Kaki

Belakang

Pencelupan Kaki ke

dalam larutan H2SO4

Otak + + + +

1/4 MS + + + +

1/2 MS - + - -

3/4 MS - - - -

Total - - - -

Keterangan : (+) = adanya respon

(-) = tidak adanya respon

MS = medula spinalis

3.2 Pembahasan

Berdasarkan hasil praktikum pada perusakan otak katak, katak masih mampu

membalikkan tubuh, menarik kaki depan, menarik kaki belakang, dan ketika kaki katak

dicelupkan ke dalam H2SO4 masih memberikan respon yang positif. Hasil perlakuan

perusakan medula spinalis , katak juga masih memberikan respon membalikan tubuh,

menaikan kaki depan dan belakang serta pada saat kaki dicelupan ke dalam H2SO4 masih

memberikan respon positif. Perlakuan berikutnya perusakan medula spinalis

parkamemberikan respon negatif. Perusakan medula spinalis dan perusakan total katak

sudah tidak bisa membalikan tubuh, sudah tidak menaikan kaki belakang dan kaki belakang

serta pada waktu kaki dicelupkan ke dalam larutan H2SO4 hasilnya katak tidak memberikan

respon apapun (negatif). Hal ini membuktikan bahwa hubungan antara alat-alat vestibular

dan sumsum tulang belakang telah lumpuh total, tetapi mungkin ada sebab lain yang terjadi

saat praktikum berlangsung, yaitu ketika diberi perlakuan perusakan medula spinalis, jarum

preparat dimungkinkan merusak bagian saraf-saraf yang lain pada katak secara berlebih

sehingga katak hanya memberikan sedikit respon dari perlakuan yang diberikan (Kimball,

1988).

Perlakuan perusakan tulang belakang dengan berbagai perlakuan sampai

perusakan total, otot tidak melakukan respon. Otak merupakan pusat kesadaran, ingatan,

kemauan dan kegiatan fisiologis neuron atau sel saraf. Oleh karena itu, jika otak dirusak

maka tidak ada perintah untuk membalikkan badan ataupun untuk mengadakan gerak

refleks. Namun jika masih adanya hubungan antara alat-alat vestibuler dengan sumsum

tulang belakang maka masih adanya kesempatan untuk merespon jika diberi stimulus

(Frandson, 1992). Menurut Frandson (1992), katak yang dirusak tulang belakangnya

mengalami shock spinal yang diakibatkan oleh pemutusan sistem saraf sehingga katak

menjadi lumpuh dan tidak memberikan respon. Percobaan ini menggunakan larutan H2SO4

yang merupakan asam kuat dan berbahaya apabila terkena tubuh. 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. Percobaan ini membuktikan

bahwa dalam suatu sistem refleks diperlukan sumsum tulang belakang sebagai pusat

koordinasi dan pengaturan gerak refleks. Menurut Prawirohartono (1990), sumsum tulang

belakang mempunyai fungsi sebagai penghubung impuls dari dan ke otak dan

memungkinkan jalan terpendek untuk gerakan refleks.

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. Sumsum tulang belakang yang telah rusak total maka tidak ada lagi

efektor yang menunjukkan respon terhadap stimulus atau rangsang (Ville et al., 1988).

Perusakan total sumsum tulang belakang pada katak menunjukkan respon negatif pada

semua perlakuan kecuali pada perlakuan penarikan kaki depan. Hal ini tidak sesuai dengan

pustaka yang menyatakan bahwa perusakan seluruh medula spinalis dapat menghilangkan

refleks. Tidak adanya respon karena sistem syaraf perifer yang mengandung nervi spinalis

pada medulla spinalis telah dirusak, sehingga sentrum syaraf tidak lagi menerima impuls

yang dibuat oleh neuron afferent yang berasal dari stimulus yang diterima oleh reseptor

(Goenarso, 1989).

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 reflek dari kaki depan dan

belakang menunjukkan sistem syaraf perifer yang mempengaruhi ekstrimitas masih

bekerja. Reseptor menerima rangsang yang berupa rangsang mekanis (pijatan) lalu diubah

menjadi potensial aksi, sehingga timbul respon, begitu juga refleks kaki ketika dimasukan

ke dalam H2SO4. Refleks pada eksterimitas dipengaruhi oleh sumsum tulang belakang dan

bukan dari otak. Refleks merupakan respon efektor yang bersifat tanpa sadar (spontan)

terhadap suatu stimulus tertentu. Refleks melibatkan bagian otak dan sistem syaraf

otonom, dan refleks yang paling sederhana adalah refleks spinal. Gerak refleks merupakan

aktivitas yang cepat, otomatis dan tidak disadari (Frandson, 1992). Gerak reflek pada bagian

anal berhubungan dengan dubur eksternal yang menjawab rangsangan atau sentuhan pada

bagian kulit. Hal ini mengkombinasikan dasar urogical dan dapat memberi suatu penilaian

yang berhubungan dengan perasaan.

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 sitem

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).

Sistem syaraf terdiri atas sel-sel syaraf atau neuron. Neuron dapat dibedakan atas

badan sel atau perikariyon, nukleus, dendrite, akson hillock, akson (neurit), mielin sheath

(Schwan cell) dan nodus renfier. Perikariyon adalah bagian neuron yang mengandung

nukleus yang mengandung nukleus atau kariyon. Dendrit atau neuron adalah adalah

lanjutan dari perikariyon. Akson mempunyai percabangan yang berasal dari badan akson

utama. Cabang-cabang dan ujung akson terbagi lagi menjadi banyak cabang yang

melakukan kontak dengan dendrit, badan sel syaraf yang lain, otot atau organ dalam (Kay,

1998). Sistem syaraf 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 (Gunawan, 2002).

Gambar 1. Sel Syaraf (Radiopoetro, 1977)

Bagian-bagian sel syaraf antara lain:

1. Dendrit

2. Nukleus

3. Nukleous

4. Badan sel

5. Akson

6. Sel schwan

7. Ujung akson

Gerak reflek adalah gerak yang dihasilkan oleh jalur saraf yang paling sederhana.

Jalur saraf ini dibentuk oleh sekuen neuron sensor, interneuron, dan neuron motor yang

mengalirkan impuls saraf untuk reflek tertentu. Gerak refleks yang paling sederhana hanya

memerlukan dua tipe saraf yaitu neuron sensor dan neuron motor. Gerak reflek s terjadi

apabila rangsangan yang diterima oleh saraf sensori langsung disampaikan oleh neuron

perantara (neuron penghubung). Gerak refleks bekerja bukan dibawah kesadaran dan

kemauan seseorang. Pada gerak reflek impuls melalui jalan pendek atau jalan pintas yaitu

dimulai dari reseptor penerima rangsang, kemudian diteruskan oleh saraf sensori ke pusat

saraf, diterima oleh sel saraf penghubung tanpa diolah didalam otak langsung dikirim

tanggapan ke saraf motor untuk disamapikan ke efektor, yaitu otot atau kelenjar, jalur

pintas ini disebut lengkung refleks. Gerak sadar adalah gerakan yang terjadi secara

disadari. Impuls pada gerkan sadar melalui jalan panjang, yaitu dari reseptor ke saraf

sensori dibawa ke otak untuk selanjutnnya diolah oleh otak kemudian hasil olahan oleh

otak berupa tanggapan yang dibawa oleh saraf motor sebagai sebagai perintah yang harus

dilaksanakan oleh efektor (Wulandari, 2009).

Menurut Kimball (1988), mekanisme terjadinya refleks spinal yaitu stimulus mula-

mula diterima oleh reseptor yang kemudian diubah menjadi impuls di dalam neuron aferen.

Neuron aferen berikutnya melanjutkan impuls ke sumsum tulang belakang yang kemudian

diteruskan oleh neuron motoris untuk diwujudkan dalam bentuk gerak refleks atau gerak

tidak sadar. Richard (1989) berpendapat bahwa mekanisme gerak refleks adalah sebagai

berikut: reseptor saraf sensoris saraf konektor saraf motoris efektor atau

reseptor stimulus neuron affektor saraf tulang belakang neuron effektor

efektor refleks. Mekanisme gerak sadar adalah dimualai dari reseptor saraf sensoris

otak saraf motorik efektor respon.

Sumsum tulang belakang adalah sistem estafet utama informasi somatosensori ke

dalam sistem saraf pusat (Chapman, 1998). Sumsum tulang belakang mempunyai dua

fungsi yang penting, yaitu untuk mengatur impuls dari dan ke otak dan sebagai pusat

refleks, dengan adanya sumsum tulang belakang maka pasangan saraf spinal dan kranial

menghubungkan tiap reseptor dan efektor dalam tubuh sampai terjadi respon. Apabila

sumsum tulang belakang telah rusak total maka tidak ada lagi efektor yang menunjukan

respon terhadap stimulus/rangsang (Ville et al., 1988). Sumsum tulang belakang pada katak

dapat mengatur lintasan kompleks dan cepat tanggap jika terdapat gangguan. Kapasitas

yang luar biasa dari sumsum tulang belakang mungkin berasal dari modular kontrol yang

sama. Pengontrol spinal dapat diatur dengan set kecil primitif dan generator pola. Seberapa

dampak modularitas fleksibel perilaku motor muncul dan berkembang dan interaksi otak

dan sumsum tulang belakang. Dasar saraf dari modularitas mempengaruhi perkembangan

keterampilan gerakan dan menentukan seberapa fleksibel sistem saraf berupaya dengan

cedera dan penuaan (Hart and Simon, 2010).

Fungsi alat-alat yang digunakan pada praktikum refleks spinal adalah pinset untuk

membantu dalam proses pembedahan, jarum digunakan untuk merusak otak dan sum-sum

tulang belakang katak dan gunting digunakan untuk menguliti atau pembedahan katak.

Fungsi dari larutan H2SO4 yang digunakan pada acara praktikum reflek spinal pada katak

adalah untuk memberikan rangsangan syaraf sehingga timbul reflek atau tidak. Hal tersebut

dikarenakan larutan asam sulfat yang memiliki sifat panas jika tersentuh kulit sehingga jika

syarafnya tidak rusak secara otomatis tubuh akan memberikan refleks. Menurut Depkes RI

(1995), H2SO4 sebagai asam, sifat H2SO4 yaitu bila bercampur dengan air dan etanol akan

menimbulkan panas, tidak berwarna, bau sangat tajam dan korosif (Depkes RI,1995).

IV. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil dan pembahasan, dapat disimpulkan bahwa :

1. Perusakan otak dan medula spinalis katak masih memberikan respon positif

terhadap respon stimulus yang diberikan.

2. Perusakan sumsum tulang belakang dan total pada katak menyebabkan koordinasi

sistem saraf menjadi mati sehingga tidak terjadi refleks terhadap stimulus yang

diberikan

3. Pencelupan kaki katak pada H2S04 1% bertujuan untuk mempengaruhi respon yang

nyata dari kaki katak karena H2S04 1% bersifat panas.

DAFTAR REFERENSI

Campbell, N.A. Jane B. Reece and Lawrence G. Mitchell. 2004. Biologi edisi 5. jilid 3. Alih Bahasa: Wasman manalu. Erlangga, Jakarta.

Chapman, V., Rie S. And Anthony H. D. 1998. Electrophysiological Characterization of Spinal Neuronal Response Properties in Anaesthetized Rats After Ligation of Spinal Nerves L5-L6. Journal Physiologi 503(3): 881-894.

Departemen Kesehatan Republik Indonesia. Farmakope Indonesia. 1995. Direktorat

Jenderal Pengawasan Obat dan Makanan, Jakarta.

Frandson, F. D. 1992. Anatomi dan Fisiologi Ternak. UGM Press, Yogyakarta.

Goenarso. 1989. Fisiologi Hewan. Pusat Antar Universitas Bidang Ilmu Hayati. ITB, Bandung.

Gunawan M.S, Adi. 2002. Mekanisme Penghantaran Dalam Neuron (Neourotransmisi). Integral, 7 (1) : 38-43.

Hart, C.B. and Simon F.G. 2010. A Neural Basis for Motor Primitive in The Spinal Cord. College of Medicine and School of Bioengginering and Health Science , Drexel University, Phidadelphia. 30(4):13221336.

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

Kay, I. 1998. Introduction to Animal Physiology. Bios Scientific Publisher Limited, Spinger-

Verlag New York, USA

Kimball, J. W. 1988. Biologi. Erlangga, Jakarta.

Prawirohartono, S. 1990. Buku Pelajaran Biologi Jilid II. Erlangga, Jakarta.

Radiopoetro. 1977. Zoologi. Erlangga, Jakarta.

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

York.

Wulandari, Ika P. 2009. Pembuatan Alat Ukur Kecepatan Respon Manusia Berbasis

Mikrokontroler AT 89S8252. Journal Neutrino 1(2): 209-219

Wulangi, K.S. 1994. Prinsip-Prinsip Fisiologi Hewan. Depdikbud, Jakarta.