i

ORGANISASI DAN ANATOMI SISTEM SARAF SIMPATIS

DAN PARASIMPATIS

Oleh:

Theresia Fitri Hakna Sihombing

dr. Kadek Agus Heryana Putra,SpAn

BAGIAN/SMF ILMU ANESTESI DAN REANIMASI

FK UNUD/RSUP SANGLAH

iii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i

KATA PENGANTAR .................................................................................... ii

DAFTAR ISI ................................................................................................... iii

DAFTAR TABEL .......................................................................................... iv

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... v

BAB I. PENDAHULUAN .............................................................................. 1

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................... 3

2.1Sistem Saraf Simpatis ............................................................................... 3

2.1.1 Anatomi Sistem Saraf Simpatis ............................................................. 3

2.1.2 Stimulasi Simpatis dan Neurotransmitter .............................................. 6

2.2 Sistem Saraf Parasimpatis ....................................................................... 9

2.2.1 Anatomi Sistem Saraf Parasimpatis ....................................................... 9

2.2.2 Stimulasi Parasimpatis dan Neurotransmitter ....................................... 11

2.3 Interaksi antara Saraf Simpatis dan Parasimpatis ............................... 13

2.3.1 Anatomi innervasi dwirangkap .............................................................. 14

2.3.2 Tonus Otonom ........................................................................................ 15

2.4 Integrasi dan Kontrol Fungsi Otonom ................................................... 15

2.4.1 Refleks viseral ........................................................................................ 16

2.4.2 Pengaturan otonom pada tingkat yang lebih tinggi ................................ 17

2.4.3 Intergrasi aktifitas SSS dan SSO ............................................................ 18

BAB III KESIMPULAN ............................................................................... 20

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 21

DAFTAR TABEL

iv

Taber 2.1 Distribusi reseptor simpatis serta agonis dan antagonisnya ………… 9

Tabel 2.2 Distribusi nervus kranialis sistem saraf parasimpatis……………….. 10

Tabel 2.3 Distribusi reseptor kolinergik, agonis serta antagonisnya…………... 12

v

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Perjalanan serabut postganglionic Simpatis………………..…….5

Gambar 2.2 Distribusi Innervasi Simpatis dan Parasimpatis ………………. 13

Gambar 2.3 Pleksus Sistem Saraf Otonom (Simpatis dan Parasimpatis)….. 14

Gambar 2.4 Refleks Viseral…………………………………………………. 17

Gambar 2.5 “Jaringan” otonom pusat……………………………………….. 19

1

BAB I

PENDAHULUAN

Sistem saraf simpatis dan parasimpatis adalah bagian sistem saraf perifer motorik

yang bertanggungjawab untuk hemostatik. Kesatuan sistem saraf simpatis dan

parasimpatis disebut Sistem Saraf Otonom (SSO). SSO menginervasi motorik

semua organ lain kecuali otot skeletal yang diinervasi oleh Sistem Saraf Somatis

(SSS). Sistem saraf simpatis dan parasimpatis bekerja dengan saling berinteraksi

satu dengan yang lain yang biasanya berlawanan untuk mempertahankan

keberlangsungan hemostatik tubuh.1,2,3

Pikiran, rencana dan apa yang dilakukan seseorang hanyalah menggambarkan

sedikit tentang kerja saraf ditubuh. Kebanyakan kerja saraf adalah aktivitas yang

tidak disadari. Sistem saraf motorik terdiri dari dua yaitu SSS dan SSO. Pekerjaan

yang biasa disadari dan dilihat adalah kerja motorik dari SSS, padahal kerja

motorik lain yang tidak disadari yaitu kerja SSO memegang banyak peran yang

penting dalam tubuh. Kerja motorik SSO sangat penting dalam kemampuan

adaptasi tubuh terhadap stressor dan tantangan yang dihadapi oleh tubuh.1,3

Awalnya SSO didefenisikan sebagai neuron preganglion dan postgangion yang

dapat bekerja sendiri atau otomatis, sebab itu disebut sistem saraf otonom.

Namun, defenisi modern SSO telah “memperhitungkan” jalur descenden

beberapa bagian otak depan dan batang otak yaitu pusat-pusat yang terdapat di

medulla spinalis, batang otak, dan, juga korteks serebri khususnya korteks

limbik.3

Fungsi masing-masing divisi simpatis dan parasimpatis biasanya memiliki

pengaruh yang berlawanan dimana keduanya memiliki sifat yang dapat

mengaktivasi suatu organ atau menghambat kerjanya. Divisi simpatis

menyiapkan tubuh untuk penggunaan energi, dalam keadaan stress, atau keadaan

gawat darurat. Sebaliknya divisi parasimpatik lebih aktif dalam keadaan istirahat

atau biasa. Parasimpatis juga menyeimbangkan efek divisi simpatis dan

memulihkan tubuh kembali menjadi keadaan istirahat setelah keadaan yang

2

stressful. Meskipun demikian, divisi simpatis dan parasimpatis tidak bekerja

sendiri-sendiri, namun lebih memiliki interaksi dan kordinasi secara fisiologis

dan fungsional.3,4

Seperti halnya sistem saraf somatis, SSO juga memiliki reflek yang disebut

sebagai refleks viseral, dimana sinyal-sinyal sensorik bawah sadar dari organ

viseral dapat memasuki ganglia otonom, batang otak, atau hipotalamus dan

kemudian mengembalikan respon refleks bawah sadar langsung ke organ-organ

viseral dan mengatur aktifitas organ-organ tersebut.2 Reflek ini memiliki kerja

yang luas di tubuh, seperti pada reflek pada pengaturan tekanan darah, batuk,

menelan, dan lain sebagainya. Setiap reflek tersebut kebanyakan adalah reflek

yang terjadi saat terdapat hal yang menggancam dan memiliki kepentingan

tersendiri untuk menjaga agar kondisi tubuh tetap hemodinamis.2,5

Sistem saraf simpatis dan parasimpatis tidak hanya bekerja sendiri saja tetapi juga

memiliki interaksi dengan Sistem Saraf Somatik untuk melakukan fungsinya,

salahsatunya adalah pada kerja reflek viseral. Reflek viseral mendapatkan

sebagian informasi dari aferen sistem saraf somatomotor di organ viseral, setelah

itu barulah eferen motorik otonom menghantarkan reflek ke organ tujuan. Oleh

sebab itu, luasnya dan pentingnya kerja sistem saraf simpatis dan parasimpatis

tersebut menyebabkan penting untuk mengetahui bagaimana anatomi dan

organisasi sistem saraf simpatis dan parasimpatis sehingga manipulasi sistem

saraf tersebut dapat dilakukan dengan baik untuk kepentingan klinis terutama

apabila terjadi perubahan patologis pada sistem saraf simpatis dan

parasimpatis.3,4,6

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2,1 Sistem Saraf Simpatis

Saat teraktifasi sepenuhnya, sistem saraf simpatis memproduksi respon”fight or

flightíng” yang mempersiapkan tubuh untuk keadaan krisis yang mungkin

membutuhkan aktifitas fisik yang tiba-tiba dan intens. Sistem ini mempersiapkan

tubuh untuk menambah level aktifitas somatik. Peningkatan aktifitas simpatik

umumnya menstimulasi metabolisme jaringan dan meningkatkan kewaspadaan.2,3

Sistem saraf simpatis juga cenderung melakukan perangsangan secara massal

sedangkan parasimpatis menyebabkan respon setempat yang spesifik.2

2.1.1 Anatomi Sistem Saraf Simpatis

Serabut saraf simpatis bermula dari medulla spinalis yang keluar bersama dengan

nervus spinalis diantara segmen medulla T-1 dan L-2 dan berjalan mula-mula ke

“rantai simpatis” untuk selanjutnya ke jaringan dan organ target. Sistem saraf

otonom berbeda dengan SSS, dimana setiap perjalanan SSO terdiri atas dua

neuron, yaitu neuron preganglion dan postganglion. Badan sel neuron

preganglion simpatis terletak di kornu intermediolateral medula spinalis; dan

kemudian serabut-serabutnya berjalan melewati radiks anterior medulla menuju

saraf spinal.3,4

Segera setelah saraf spinal meninggalkan kanalis spinalis, serabut preganglion

simpatis bermielin meninggalkan saraf spinal tersebut dan berjalan melewati

ramus putih ke salah satu ganglia dari rantai simpatis. Selanjutnya serabut

tersebut dapat mengalami salah satu dari ketiga hal berikut: 4

1. Serabut-serabut dapat bersinaps dengan neuron simpatis postganglion

yang ada di dalam ganglion yang dimasukinya.

2. Serabut-serabut tersebut dapat berjalan ke atas atau ke bawah dalam rantai

simpatis dan bersinaps di salah satu ganglia lain dalam rantai tersebut atau

4

3. Serabut itu dapat berjalan melalui rantai ke berbagai arah dan selanjutnya

melalui salah satu saraf simpatis memisahkan diri keluar dari rantai, untuk

akhirnya bersinaps dengan ganglia perifer simpatis.

Serabut presinapsis dapat bersinapsis di ganglia rantai simpatis, atau di ganglia

perifer simpatis yang meliputi ganglia kolateral dan medula adrenal (gambar

2.2).2 Satu serabut preganglion dapat bersinapsis dengan dua lusin atau lebih

neuron ganglionik. Rantai simpatis memiliki tiga ganglion servikalis, 10-12

thorakalis, 4-5 lumbalis dan 4-5 sakrais, namun jumlahnya bervariasi tergantung

fusi yang terjadi pada ganglion yang berdekatan.2 Serabut saraf simpatis pada

segmen T-1 umumnya naik melewati “rantai simpatis” untuk berakhir di daerah

kepala; T-2 ke daerah leher; dari T-3, T-4 T-5 dan T-6 ke daerah thoraks; T-7

sampai T-11 ke daeragh abdomen; dan L-1 dan L-2 ke daerah tungkai.

Pembagian tersebut hanya kurang lebih demikian dan biasanya saling tumpang

tindih.2,4

2.1.1.1 Ganglia Rantai Simpatis

Serabut preganglion yang target organnya pada permukaan tubuh, kavitas

torakalis, kepala dan ekstremitas akan memasuki ganglia di rantai

simpatis. Serabut postganglion yang membawa perintah motorik untuk

target organ di permukaan tubuh, kepala, leher atau ekstremitas akan

memasuki ramus abu-abu dan kembali ke nervus spinalis untuk kemudian

berjalan ke target organ (gambar 2.1 kanan). Semua serabut simpatis ini

merupakan serabut tipe C yaitu serabut yang sangat kecil yang bersamaan

dengan serabut skeletal pada saraf skeletal untuk menyebar keseluruh

bagian tubuh.2 Sedangkan, serabut postganglion yang membawa perintah

motorik ke struktur di kavitas torakalis, seperti pada jantung dan paru,

keluar melalui bundel disebut nervus simpatis (gambar 2.1 kiri)3,5

Neuron preganglion simpatis hanya terdapat pada T1 sampai dengan L2,

namun serabut postganglion simpatis dari ganglion akan memasuki

ramus abu-abu kemudian berjalan ke arah saraf servikalis, lumbalis, dan

spinalis. Sebagai hasilnya, meskipun hanya saraf spinalis T1-L2 yang

5

memiliki ramus putih, setiap nervus spinalis memiliki ramus abu-abu

yang membawa serabut postganglion simpatis untuk distribusi ke

permukaan tubuh. 3,4

Gambar 2.1 Perjalanan serabut postganglionic Simpatis

2.1.1.2 Ganglia Kolateral

Ganglia kolateral membawa perintah motorik ke visera abdominopelvik.

Serabut preganglion yang menginervasi ganglia kolateral keluar dari saraf

splanknik yang berjalan di dinding dorsal kavitas abdominal. Meskipun

ganglia kolateral merupakan ganglia yang terpisah yaitu ganglia kolateral

kiri dan kanan, keduanya biasanya berfusi bersama terutama pada orang

dewasa.2,3

Saraf splaknik menginervasi tiga ganglia kolateral. Serabut preganglion

tujuh segmen thorakalis inferior berakhir di ganglion celiac atau ganglion

mesenteric superior, sedangkan pada ganglion mesenterik inferior berasal

dari segmen lumbalis. Ketiga ganglia tersebut dinamai berdasarkan

hubungannya dengan arteri terdekat (gambar 2.2).5 Serabut postganglion

ganglion celiac akan menginervasi lambung, hati, kantung empedu,

pancreas, dan lien; ganglion mesenteric superior menginervasi usus halus

dan duapertiga proksimal usus besar; sedangkan ganglion mesenterik

6

inferior menginervasi porsio terminal usus besar, ginjal dan kandung

kemih serta organ seks.2,3,4

2.1.1.3. Medula Adrenal

Serabut preganglion memasuki kelenjar adrenal berjalan ke pusatnya

(medulla adrenal). Medula adrenal adalah ganglion simpatis yang

bermodifikasi dimana serabut preganglion bersinapsis pada sel

neuroendokrin, neuron yang terspesialisasi mensekresikan hormon

(chemical messengers) ke dalam aliran darah. Sel neuroendokrin medulla

adrenal mensekresikan katekolamin yaitu 80% neurotransmitter epinefrin

(E) yang dibentuk dari norepinefrin (NE) dan 20% NE itu sendiri.3

Katekolamin tersebut disimpan dalam badan kromafin medula adrenal.7

Aliran darah kemudian membawa neurotransmitter ke seluruh tubuh,

menyebabkan perubahan aktivitas metabolisme yang luas pada sel-sel di

tubuh. Efek tersebut menyerupai stimulasi yang dihasilkan oleh innervasi

langsung oleh serabut postganglion simpatis. Namun, terdapat perbedaan

stimulasi oleh medulla spinalis dibandingkan dengan serabut postganglion

yaitu: (1) Sel tidak diinervasi oleh serabut postganglion simpatis dan (2)

efeknya berakhir lebih lama dibandingkan yang dihasilkan oleh innervasi

simpatis langsung, karena hormon tetap lanjut berdifusi keluar aliran

darah untuk periode yang lebih lama dan eliminasi neurotransmitter yang

lebih lama pula. 1,2,3

2.1.2 Stimulasi Simpatis dan Neurotransmitter

Stimulasi neuron preganglion simpatis menghasilkan ACh yang kemudian

menstimulasi serabut postganglion simpatik. Serabut postganglionik tersebut

akhirnya akan menghasilkan NE, atau E pada medula adrenal. Terminal serabut

postsinaps berupa jaringan telodendria yang membentuk varikositas disepanjang

atau dekat permukaan sel efektor untuk kontak sinaps dengan efektor sel.

Varikosa yang menyerupai untaian mutiara ini juga merupakan tempat NE yang

7

merupakan neurotransmitter yang paling banyak dilepaskan oleh postganglion

simpatis disintesa dan disimpan. Ujung saraf postganglion secara aktif

menangkap L-tyrosin di celah sinaps untuk diubah menjadi dopamin dan

akhirnya menjadi NE. Neuron simpatis disebut neuron adrenergic karena

neurotransmitter yang dihasilkan kebanyakan adalah NE, meskipun demikian,

terdapat sedikit neuron ganglionik simpatis yang melepaskan neurotransmitter

lain namun memainkan peranan yang penting.2,3,5,7

NE dan atau E yang dilepaskan oleh neuron simpatis akan ditangkap oleh

reseptor adrenergik yang akan menyebkan efek tertentu pada sel target. NE yang

di lepaskan varikosa mempengaruhi targetnya sampai NE diabsorbsi kembali

oleh varikosa dan selanjutnya dapat digunakan kembali (70%) atau sampai NE

dihancurkan oleh enzim monoaminoksidase (MAO) ataupun catechol-O-

methyltransferase (COMT) di jaringan sekitarnya. Difusi NE dari celah sinaps ke

darah juga akan menyebabkan deaktivasi NE pada celah sinaps. Secara umum,

efek NE pada membran postsinaps menetap selama beberapa detik, lebih lama

daripada efek Ach yang hanya mencapai 20 milidetik.2,6,7

Terdapat dua kelas reseptor simpatis yang umum yaitu reseptor alfa dan reseptor

beta. Secara umum, NE lebih menstimulasi reseptor alfa dibandingkan dengan

reseptor beta karena reseptor β2 lebih responsif terhadap E, oleh karea itu

epinefrin menstimulasi kedua kelas reseptor. Sehingga NE terlibat dalam

stimulasi terlokalisir sedangkan E mempengaruhi reseptor alfa dan beta seluruh

tubuh.7

Reseptor alfa dan beta adalah reseptor dengan protein G dimana efek stimulasi

pada reseptor tersebut tidak sama di seluruh tubuh, tergantung produksi jenis

second messengers yang dihasilkan. Stimulasi reseptor alfa (α) mengaktivasi

enzim didalam membran sel. Terdapat dua tipe reseptor alfa yaitu alfa -1(α1) dan

alfa-2 (α2). Fungsi reseptor α1 (tipe reseptor alfa yang paling banyak) adalah

pelepasan ion kalsium dari cadangan di retikulum endoplasma yang

menyebabkan efek eksitatori pada sel target. Sedangkan stimulasi reseptor α2

menghasilkan penurunan kadar cyclic-AMP (cAMP) di sitoplasma. Cyclic-AMP

adalah second messenger yang dapat mengaktifasi sehingga penurunan cAMP

8

umumnya memiliki efek inhibisi sel. Umumnya reseptor α2 terdapat di presinap

yang disebut autoreseptor untuk self-inhibiting sehingga NE akan berhenti

dilepaskan ke celah sinaps. Reseptor α2 juga terdapat pada divisi parasimpatik

yang berfungsi membantu koordinasi aktivitas simpatik dan parasimpati dimana

saat NE dilepaskan akan menghambat aktivitas parasimpatis.2,3,6,7

Reseptor β adalah reseptor dengan protein G yang menstimulasi peningkatan

kadar cAMP intrasel setelah neurotransmitter berikatan dengan reseptor. Reseptor

beta (β) berlokasi di membran sel pada banyak organ, dimana reseptor ini

umumnya terdiri dari β1, dan β2. Reseptor β1 lebih dominan di jantung sedangkan

β2 lebih tersebar luas di dalam tubuh, meskipun terdapat reseptor β1 yang terdapat

di organ lain selain jantung dan β2 di jantung.Umumnya stimulasi reseptor β1

kemudian akan meningkatkan aktifitas metabolisme atau eksitasi sedangkan,

stimulasi reseptor β2 menyebabkan inhibisi sebagai contoh memicu relaksasi otot

polos sepanjang jalur pernafasan. Tipe reseptor beta yang ketiga adalah beta-3

(β3), terdapat di jaringan lemak, stimulasinya menyebabkan lipolisis,

penghancuran trigliserid yang disimpan dalam adiposit.3,6,7

Meskipun kebanyakan serabut postganglion simpatis adalah adrenergik,

beberapa adalah kolinergik. Serabut postganglion tersebut menginervasi kelenjar

keringat kulit dan pembuluh darah otot skeletal dan otak. Aktivasi serabut

simpatis tersebut menstmulasi sekresi kelenjar keringat dan dilatasi pembuluh

darah. Hal ini penting karena saat stimulasi simpatis terjadi, akan terjadi

peningkatan panas sehingga dibutuhkan ekskresi keringat untuk termoregulasi,

dan pada saat itu juga dibutuhkan sediaan energi yang banyak untuk otak dan otot

sehingga saat stimulasi simpatis menurunkan aliran darah pada viseral lain di

tubuh dengan vasokontriksi, vasodilatasi pembuluh darah di otak dan otot

skeletal menyebabkan darah tersebut dialihkan ke kedua organ ini.3,5,6

Divisi simpatis juga meliputi sinaps nitroadrenergik, yang melepaskan nitrit oxide

(NO) sebagai neurotransmitter untuk menghasilkan vasodilatasi dan peningkatan

aliran darah yang melalui daerah tersebut. Sinaps tersebut terdapat pada neuron

yang menginervasi otot polos dinding pembuluh darah pada banyak regio,

khususnya di otot skeletal dan otak.3

9

Taber 2.1 Distribusi reseptor simpatis serta agonis dan antagonisnya6,7,8

Jenis

Reseptor

Jaringan Efek perangsangan katekolamin Agonis Antagonis

α1 SSP Aktivias simpatis meningkat Fenilefrin

Phentolamine

Prazosin

Kelenjar air liur Meningkat

Hati Glikogenolisis meningkat

Ginjal Mengubah ambang pelepasan

renin

Otot polos pada

arteriol, uterus,

duktus deferen,

bronkiolus, kandung

kemih, sfingter GIT,

dan pupil dilator

Kontraksi

α2 SSP Aktivitas simpatis menurun Klonidin

Phentolamine

Atipemezol

Efaroxan

Idazoxan

Yohibine

Rauwolscin

Kelenjar air liur Sekresi menurun

Pulau pankreas Sekresi insulin menurun

Liposit Lipolisis menurun

Platelet Agregasi meningkat

Neuron simpatis Autoreseptor presinaps

β1 Jantung Menghasilkan efek kronotropik,

dromotropik, dan inotropic positif

Isoproterenol

(isoprenaline)

Dobutamin

Metoprolol

Atenolol

Asebutolol

Esmolol

Betaksolol

Ginjal Sekresi basal renin meningkat

β2 (Oleh Bronkiolus dan

pembuluh darah otot

Dilatasi Isoproterenol Butoxamine

10

E) skeletal (isoprenaline)

Albuterol

Otot uterus, duktus

deferen, GIT

Relaksasi

Pankreas Sekresi insulin meningkat

Hati Glikogenolisis meningkat

Platelet Agregasi platelet menurun

Otot rangka Mendorong penyerapan kalium

β3 Liposit coklat Produksi panas melalui lipolysis

Menurunkan kekuatan kontraksi

ventrikel jantung

Isoproterenol

(isoprenaline)

SR59230A

2.2 Sistem Saraf Parasimpatis

2.2.1 Anatomi Sistem Saraf Parasimpatis

Sistem saraf parasimpatis memiliki badan sel neuron preganglion di batang otak

dan segmen sakralis medula spinalis. Mesencepalon, pons, dan medula oblongata

yang terdapat pada batang otak memiliki nucleus otonom yang mengirm perintah

motorik ke nervus kranialis (CN) III, VII, IX, dan X (tabel 2.2) sedangkan pada

segmen sakralis nucleus otonomnya berada pada gray horns pada S2-S4.3,4

Serabut preganglion parasimpatis memiliki ukuran yang sangat panjang

sedangkan serabut postganglionnya pendek. Hal ini disebabkan oleh karena

ganglia pada sistem saraf simpatis terdapat di dalam (ganglion intramural) atau

dekat (ganglion terminal) dengan organ target. Serabut preganglion divisi

parasimpatik tidak berbeda jauh seperti divisi simpatis, dimana satu serabut

preganglion dapat bersinaps pada enam sampai delapan neuron ganglion. Hanya

berbeda dengan serabut postganglion simpatis, serabut postganglion parasimpatis

mempengaruhi organ yang sama. Hanya saja, berbeda dengan divisi simpatis

ganglion parasimpatis memiliki target organ spesifik sehingga efek stimulasi

parasimpatis lebih terlokalisir.3,4,5

11

Tabel 2.2 Distribusi nervus kranialis sistem saraf parasimpatis9

Nervus kranialis Nukleus (lokasi) Ganglion Target jaringan

III Okulomotorius Edinger-Westphal

(otak tengah)

Ciliary Akomodasi dan konstriksi

pupil

VII Fasialis Salivatory

superior (pons)

Pterigopalatina Sekretomotor: lakrimal,

nasalis, palatine

Submandibular Sekretomotor:

submandibular, sublingual

IX Glossofaringeal Salivatory inferior

(upper medulla)

Otic Sekretomotor kelenjar

parotid

X Vagus Dorsal motor

(medula

oblongata)

Dekat dengan

organ atau di

dalam organ

Pleksus kadiak: jantung

Pleksus pulmoner: paru

Pleksus mienterik: GIT

Nervus vagus 75 % merupakan aliran parasimpatis, cabang nervus vagus banyak

yang bergabung dengan serabut postganglion simpatis membentuk pleksus.

Serabut preganglion pada segmen sakralis pada medula spinalis tidak memasuki

nervus spinalis, namun serabut preganglion membentuk nervus pelvik, dimana

serabut tersebut menginervasi ganglia intramural pada dinding ginjal, kandung

kemih, porsio terminal usus besar dan organ seks (gambar 2.2). 3,5

2.2.2 Stimulasi Parasimpatis dan Neurotransmitter

Semua neuron parasimpatis melepaskan ACh sebagai neurotransmitter. Efeknya

pada sel postsinaps sangat bervariasi, tergantung tipe reseptor atau sifat second

messenger yang terlibat. Neuromuskular dan neuroglandular junction sistem saraf

parasimpatik kecil dan memiliki celah sinaps yang sempit. ACh disintesis di

sitoplasma saraf terminal. Efek stimulasinya adalah jangka pendek (< 1mdet)

karena langsung diinaktivasi oleh asetilkolinesterase pada sinaps. ACh yang

berdifusi ke jaringan sekitar akan diinaktivasi oleh enzim kolinesterase jaringan,

12

disebut pseudokolinesterase, hal ini jugalah yang menyebabkan efek parasimpatis

terlokalisir.6

Vesikel pada presinap saraf terminal mengeluarkan ACh ke celah sinap saat Ca2+

di sitosol meningkat yang merupakan respon terhadap adanya potensial aksi.

Meskipun pada semua sinaps (neuron ke neuron) dan sambungan neuromuscular

dan neuroglandular (neuron ke efektor) pada divisi parasimpatis menggunakan

transmitter yang sama, terdapat dua tipe reseptor ACh di membrane

postsinaps:2,3,5,7

1. Reseptor nikotinik: berlokasi di ganglia otonom pada sinaps antara neuron

preganglion dan postganglion parasimpatis dan simpatis, yang juga terdapat

pada neuromuskular junction SSS. Saat ACh berikatan dengan reseptor

terjadi influx cepat Na+ dan Ca2+ dan eksitasi potensial postsinal yang cepat

yang kemudian memicu potensial aksi postsinap.2

2. Reseptor Muskarinik : dijumpai pada semua sel efektor yang dirangsang oleh

neuron kolinergik postganglion baik oleh sistem saraf simpatis maupun

parasimpatis.2 Resptor muskarinik memiliki protein G dan stimulasinya

menghasilkan efek yang lebih lama dibandingkan stimulasi yang disebabkan

oleh reseptor nikotinik. Responnya dapat berupa eksitasi atau inhibitory.3

Reseptor Muskarinik (M) terdiri dari beberapa tipe yaitu M1—M5 (tabel 2.3).

Atropin memblok semua reseptor muskarinik dan terdapat pula obat yang

selektif memblok reseptor M (tabel 2.3).

Nama nikotik dan muskarinik berasal dari penemu yang menemukan bahwa

racun lingkungan yang berbahaya yaitu nikotin dan muskarin berikatan dengan

reseptor tersebut. Reseptor nikotinik mengikat nikotin, dimana tanda dan gejala

keracunannya menggambarkan aktivasi otonom secara luas yaitu muntah, diare,

tekanan darah yang tinggi, denyut jantung yang cepat, berkeringat, dan

hipersalivasi dan dapat terjadi konvulsi karena SSS juga terstimulasi. Sedangkan,

tanda dan gejala keracunan muskarin hampir terbatas pada divisi parasimpatis

saja.3

Tabel 2.3 Distribusi reseptor kolinergik, agonis serta antagonisnya11,12,13

13

Tipe

reseptor

Jaringan dan fungsi Agonis Antagonis

Nikotinik Ganglia otonom (N2 atau NN), NN juga

terdapat di SSP

Nikotin Trimetaphan

Neuromuskular junction SSS (N1 atau NM) Nikotin Tubocurarine

M1 • Eksitasi potensial postsinaps ganglia otonom

• Mengaktivasi pottensial after-depolarizing

lambat di SSP

• Sekresi keleenjar air liur dan lambung

• M Agonis*

• M Antagonis**

• M1,2 Antagonis***

• Sccopolamine

• Pirenzepine

• Telenzepine

• Haloperidol

M2 • Menurunkan detak jantung, kekuatan

kontraktilitas atrium dan kecepatan

konduksi nodus AV

• Inhibisi homotropik

• M Agonis*

• Metakolin

• M Antagonis**

• M1,2 Antagonis***

• Methoctaramine

• Tripitramine

• Gallamine

M3 • Kontraksi otot polos dan endotel

• Meningkatkan sekresi kelenjar endokrin dan

eksokrin

• Akomodasi mata

• Menginduksi emesis

• M Agonis*

• Bethanechol

• Pilocarpine

(pada mata)

• M Antagonis**

• 4DAMP

• Darifenacin

• Tiotropium

M4 • SSP dan penurunan lokomotor • M Agonis* • M Antagonis**

M5 • SSP • M Agonis* • M Antagonis**

* Atropin,hyosciamin, dipenhindramin, dimenhidrinat, dicycloverine, tolterodine, oxybutynin,

ipratropium

** Asetilkolin, oxotremorine, carbachol

*** Thorazine, chlorpromazin

14

Gambar 2.2 Distribusi Innervasi Simpatis dan Parasimpatis

2.3 Interaksi antara Saraf Simpatis dan Parasimpatis

Perbedaan sistem saraf simpatis dan parasimpatis memiliki kolerasi fisiologis dan

fungsional. Sistem saraf simpatis memiliki pengaruh yang luas diseluruh tubuh,

sedangkan parasimpatis hanya menginervasi struktur viseral yang dilayani oleh

nervus kranialis atau yang berada di kavitas abdominopelvik. Meskipun beberapa

organ hanya dilayani oleh satu divisi SSO saja, kebanyakan organ mendapatkan

innervasi dwirangkap yaitu menerima instruksi dari simpatis dan parasimpatis.

Selain itu, seperti yang sudah dijelaskan sebulumnya bahwa koordinasi antara

sistem saraf simpatis dan parasimpatis juga terjadi dengan adanya reseptor α2

pada divisi parasimpatik. Saat divisi parasimpatis aktif, NE dilepaskan oleh

15

stimulasi simpatis kemudian mengikat sambungan neuromuskular dan

neuroglandular parasimpatik sehingga menghambat aktivitasnya.2,3,6,7

2.3.1 Anatomi Innervasi dwirangkap

Umumnya innervasi dwirangkap simpatis dan parasimpatis memiliki efek yang

berlawanan satusama lain, nyata terlihat pada saluran pencernaan, jantung dan

paru. Selain itu, respon antar divisi mungkin terpisah seperti pada kelenjar air liur

dimana simpatis menghasilkan sekret yang kental sedangkan parasimpatis

menghasilkan liur yang lebih encer atau saling melengkapi seperti pada fungsi

seksual dimana ereksi merupakan fungsi parasimpatis sedangkan ejakulasi adalah

efek simpatis.10Serabut postganglion simpatik pada kavitas thorakalis dan

abdominopelvik bergabung dengan serabut preganglion parasimpatik,

membentuk seri jaringan saraf gabungan yang disebut pleksus otonom antara lain

pleksus kardiak , pleksus pulmoner, pleksus esofagal, pleksus celiac (solaris),

pleksus mesenterik inferior, dan pleksus hipogastrik (Gambar 2.3).3

Gambar 2.3 Pleksus Sistem Saraf Otonom (Simpatis dan Parasimpatis)

16

2.3.2 Tonus Otonom

Normalnya, sistem saraf simpatis dan parasimpatis bersifat aktif terus menerus,

dan nilai aktivitas basalnya telah dikenal dengan sebutan tonus simpatis dan tonus

parasimpatis, dimana keduanya disebut tonus otonom. Tonus ini memungkinkan

satu divisi SSO untuk meningkatkan dan menurunkan aktivitas organ.2 Tonus

otonom sangat penting saat adanya innervasi, bahkan lebih penting pada situasi

dimana saat tidak terjadi innervasi dwirangkap. Salah satu contohnya adalah

pada pengaturan kerja jantung, asetilkolin (parasimpatis) menyebabkan

penurunan denyut jantung, sedangkan NE (simpatis) meningkatkan denyut

jantung. Untuk menimbulkan tonus otonom pada jantung, kedua neurotransmitter

tersebut dalam jumlah yang sedikit dilepaskan secara terus menerus walaupun

innervasi parasimpatis mendominasi. Hal ini penting, sehingga pada keadaan

krisis, stimulasi innervasi simpatis dan inhibisi innervasi parasimpatis

meningkatkan denyut jantung semaksimal mungkin.3,5,7

Kontrol simpatis pada diameter pembuluh darah, menunjukkan bagaimana tonus

otonom mengatur aktivitas di perifer dengan baik saat target organ tidak hanya

diinervasi oleh saraf simpatis. Pada keadaan basal, tonus simpatis menjaga agar

hampir semua arteriol sistemik berkontriksi hampir separuh diameter

maksumnya, sehingga arteriol tersebut masih dapat dikonstriksikan dan

divasodilatasi dengan meningkatkan atau menurunkan rangsangan simpatis.2

2.4 Integrasi dan Kontrol Fungsi Otonom

SSO memiliki hirarki refleks untuk mengontrol target organ otonom. Refleks

tersebut dimulai dari lokal, yang meliputi hanya satu bagian neuron, ke regional

yang memerluan mediasi oleh medula spinalis dan ganglia otonom yang

bersangkutan, sampai ke hirarki yang paling kompleks yaitu aksi oleh batang otak

dan pusat-pusat di otak. Secara umum, semakin tinggi tingkat kompleksitasnya

maka semakin refleks tersebut membutuhkan koordinasi oleh respon kedua divisi

SSO dan respon hirarki yang lebih tinggi, serta neuron somatik dan sistem

endokrin juga dapat terlibat.3,14

17

2.4.1 Refleks viseral

Reflek viseral atau yang disebut juga reflek otonom2 terdiri dari reseptor, neuron

sensori, pusat pengolahan (satu atau lebih interneuron), dan dua neuron motorik

viseral. Setiap reflek viseral adalah polisinaptik; baik itu reflek panjang maupun

reflek pendek. 3

Pada reflek panjang (gambar 2.4), neuron sensori polisinaps mengantar informasi

kepada SSP sepanjang akar dorsal nervus spinalis dalam cabang sensori nervus

kranialis, dan dalam nervus otonom yang menginervasi efektor viseral. Tahap

pengolahan melibatkan interneuron di dalam SSP, dan SSO membawa perintah

motorik kepada efektor visceral yang sesuai.3

Reflek pendek (gambar 2.4) memotong jalur ke SSP dimana hal ini melibatkan

neuron sensori dan interneuron sehingga badan selnya berada di dalam ganglia

otonom. Sinaps interneuron dan perintah motorik kemudian disebarkan oleh

serabut postganglion. Reflek pendek mengontrol respon motorik yang sangat

sederhana dengan efek yang terlokalisir. Secara umum, reflek pendek dapat

mengontrol pola aktifitas pada satu bagian kecil dari organ target, dimana reflek

panjang mengkoordinasikan aktifitas pada keseluruhan organ. 3

Pada kebanyakan organ, reflek panjang lebih penting dalam meregulasi aktifitas

viseral, tetapi hal ini tidak berlaku pada salurah pencernaan dan kelenjar yang

berhubungan dimana reflek pendek lebih banyak memberikan kontrol dan

koordinasi. Neuron yang terlibat membentuk sistem saraf enterik. Ganglia pada

dinding saluran pencernaan mengandung badan sel neuron, sensori viseral,

interneuron, dan neuron motorik visceral, dan aksonnya membentuk jaring saraf

yang luas yang disebut sistem saraf enterik yang dapat melakukan pengaturan

terhadap dirinya sendiri tanpa intervensi dari SSP meskipun innervasi

parasimpatis neuron motorik visceral tetap dapat menstimulasi dan

mengkoordinasikan beragam aktifitas pencernaan.3,6,7

Terdapat beberapa reflek otonom pada tubuh kita antara lain reflek otonom

respirasi, fungsi jantung, dan aktifitas visceral yang lain. Divisi parasimpatis

18

memiliki banyak pengaruh dalam reflek otonom dibanding simpatis, oleh karena

efek massal yang ditimbulkan oleh simpatis. 2,3

Gambar 2.4 Refleks Viseral

2.4.2 Pengaturan otonom pada tingkat yang lebih tinggi

Pengaturan sistem saraf otonom memiliki “hirarki pengaturan” dimana

pengaturan terendah adalah medula spinalis dan batang otak. Hipotalamus

memiliki “hirarki: diatas medula spinalis dan batang otak dimana hipotalamus

merupakan “kepala/boss” dari ganglion SSO. Hipotalamus dalam pengaturan

otonom dibagi menjadi dua bagian yaitu area simpatis posteromedial dan area

parasimpatis anterolateral. (clin an 11ed) Pusat yang lebih kompleks di otak

meliputi sistem limbik dan korteks serebral. Keduanya mengontrol sistem saraf

otonom selama stress emosional.4,6,14

Istilah otonom awalnya dipakai karena pusat regulasi terlibat dengan kontrol

fungsi viseral dimana bekerja secara otomatis yang tidak tergantung pada

aktivitas SSP. Gambaran tersebut telah diperbaiki oleh penelitian-penelitian

berikutnya. Aktifitas sistem limbic, thalamus, atau korteks serebral yang memiliki

efek yang besar pada fungsi otonom karena saat mengatur sistem otonom, karena

19

ditemukan bahwa hipotalamus melakukan interaksi dengan bagian-bagian otak

tersebut. Korteks dan amygdala diketahui mempengaruhi otonom seseorang saat

terjadi perubahan emosi.Sebagai contoh, saat sesorang marah, denyut jantung

akan meningkat, tekanan darah naik, dan laju pernafasan meningkat, saat

seseorang mengingat makannya yang terakhir, lambung akan berbunyi dan akan

keluar air liur. 3,5,14

Tiga regio dalam batang otang sangat penting dalam fungsi otonom.

Periaqueductal gray matter pada otak tengah mengkoordinasikan respon otonom

terhadap stimusus nyeri dan dapat memodulasi aktivitas jalur sensori yang

menghantarkan nyeri. Nukleus parabrakial pada pons mengambil bagian dalam

kontrol respirasi dan kardiovaskular. Lokus ceruleus memiliki peran dalam

refleks mikturisi. Nuleus traktur soliterius mendapatkan input aferen dari reseptor

jantung, respirasi, dan gastrointestinal. Medula ventrolateral merupakan pusat

utama kontrol terhadap neuron preganglion simpatis pada medula spinalis dan

eferen vagal juga berasal dari daerah tersebut.5,7,14

Regio periventrikular, medial dan lateral hipotalamus mengontrol ritme

sirkardian, dan fungsi hemostatic seperti termoregulasi , nafsu makan dan rasa

lapar dan haus.5 Area prefrontal medial dan insular korteks serebral adalah area

sensoris dan motoris yang terlibat dengan regulasi fungsi otonom. Amygdala

pada lobus temporal mengkoordinasikan komponen otonom pada respon emosi,

sebagai contoh meningkatnya denyut jantung saat seseorang senang dan

lainsebagainya.15Area hemisfer serebral, diensepalon, batang otak dan medula

spinalis yang terlibat dalam kontrol fungsi otonom secara kolektif disebut

“jaringan” otonom pusat. (Gambar 2.5).5,14

2.4.3 Integrasi aktifitas SSS dan SSO

Meskipun jalur somatik dan viseral dijelaskan secara terpisah keduanya memiliki

banyak persamaan, baik itu pada organisasi maupun fungsi. Integrasi terjadi pada

tingkat batang otak, dan kedua sistem tersebut sama-sama dibawah kontrol pusat

yang lebih tinggi. 3

20

Gambar 2.5 “Jaringan” otonom pusat

Pada fungsi refleks otonom innervasi sensosoris SSS dibutuhkan untuk

menghantarkan input sensori. Innervasi sensori terrhadap organ viseral, pembuluh

darah, dan kulit membentuk cabang aferen reflek otonom. Kebanyakan akson

sensori dari struktur SSO yang diinervasi kebanyakan adalah serabut C yang

tidak bermielin.5

Informasi sensori dari jalur otonom normalnya tidak akan sampai pada tingkat

kesadaran. Sensasi tertentu yang melebihi ambang nyeri dapat diterima secara

samar dan terlokalisir atau dapat juga terasa sebagai struktur somatik daripada

sebagai organ dimana potensial aksi aferen tersebut berasal. Hal ini dapat

dilakukan sebagai pedoman diagnostik pada beberapa penyakit, misalnya

persepsi nyeri pada tangan kiri pada infark miokardial adalah contoh nyeri alih

dari organ viseral. Kejadian ini sering dikenal dengan istilah reffered pain.5,14

21

BAB III

KESIMPULAN

Divisi simpatis meliputi dua set rantai ganglia simpatis di setiap sisi kolumna

vertebra; tiga ganglia kolateral; dan dua medulla adrenal. Serabut preganglion

simpatis dapat menginervasi dua lusin atau lebih neuron ganglionik pada ganglia

yang berbeda, sebagai hasilnya satu neuron motor simpatis pada SSP dapat

mengontrol berbagai macam organ viseral dan dapat menghasilkan respon yang

kompleks dan terkoordinasi. Divisi parasimpatis meliputi nukleus motor viseral

yang berhubungan dengan nervus kranialis III, VII, IX dan X dan segmen sakralis

S2–S4. Neuron ganglionik parasimpatis terdapat di dalam atau dekat dengan

organ target. Hal ini menyebabkan aktivasi parasimpatis mengaktifkan respon

yang spesifik pada organ atau bagian organ tertentu.

Serabut preganglion kedua divisi SSO menghasilkan ACh untuk menstimulasi

serabut postganglion. Serabut potganglion simpatis kebanyakan menghasilkan

NE dan E sehingga simpatis disebut neuron adrenergik, sedangkan parasimpatis

tetap menghasilkan ACh sehingga disebut neuron kolinergik. Efek stimulasi

simpatis dan parasimpatis dipengaruhi oleh reseptor yang dipengaruhinya dan

secondmesengger yang dihasilkan oleh reseptor tersebut. Reseptor simpatis

terdiri dari reseptor alpha dan beta, sedangkan parasimpatis terdiri dari reseptor

nikotinik dan muskarinik, dimana persebarannya menyebabkan perbedaan efek.

Sistem saraf simpatis dan parasimpatis memiliki fungsi yang kebanyakan adalah

berlawanan namun saling berintegrasi satu dengan yang lain interaksi tersebut

dapat dilakukan dengan adanya innervasi dwirangkap organ dan adanya tonus

otonom. Selain itu fungsi SSO juga dipengaruhi oleh pusat pengaturan yang lebih

tinggi untuk melakukan suatu reflek viseral. Pusat pengaturan SSO memiliki

hirarki dari lokal, regional sampai yang kompleks dimana melibatkan Sistem

Saraf Pusat yang disebut dengan “jaringan otonom pusat”. SSO juga tidak dapat

dipisahkan dengan SSS untuk melaksanakan fungsinya terutama dalam

menjalankan reflek viseral.

22

DAFTAR PUSTAKA

1. Barret KE, Barman S, Boitano S, Brooks HL. Ganong’s Review of

Medical Physiology. 23th ed. AS:McGraw-Hill. 2010.

2. Guyton, A. Guyton & Hall Buku Ajar Fisiologi Kedokteran ed-11.

Jakarta:EGC,2007.

3. Martini, FH. Fundamentals of anatomy & Physiology seventh edition. San

Fransisco: Pearson, 2006.

4. Shier D, Butler J, Lewis R. Hole’s Essential of Human anatomy &

Physiology Eleventh Edition. New York: Mc-Graw Hill;2009.

5. Tanner GA, Rhoader RA. Medical Physiology. 2nd ed. Lippincott William

& Wilkins, 2003

6. McCorry, LK. Physiology of the Autonomic Nervous System. American

Journal of Pharmaceutical Education: 71(4);art 78. 2007.

7. Despopoulos A, Silbernagl S. Good Color Atlas of Physiology. 5th ed.

NY: Thieme. 2003

8. Haapalinna A, Leino T, Heinonen E ."The alpha 2-adrenoceptor antagonist

atipamezole potentiates anti-Parkinsonian effects and can reduce the adverse

cardiovascular effects of dopaminergic drugs in rats". Naunyn Schmiedebergs

Arch. Pharmacol. 368 (5): 342–51. 2003.

9. Purves D, Augustine GJ, Fitzpatrick D, et al., editors. Neuroscience. 2nd

edition. Sunderland (MA): Sinauer Associates; 2001. The Parasympathetic

Division of the Visceral Motor System. Available from:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK11149/

10. Indra, I. Aktivitas Otonom. Aceh: Junal Kedokteran Syiah Kuala. Vol 12

(12);2012.

11. Rang HP, Dale MM, Ritter JM, Moore PK (2003). "Ch.

10".Pharmacology (5th ed.). Elsevier Churchill Livingstone. p. 139.

12. Edwards Pharmaceuticals, Inc.; Belcher Pharmaceuticals, Inc. (May

2010)."DailyMed". U.S. National Library of Medicine. Retrieved January

13, 2013.

23

13. Richelson, Elliott (2000). "Cholinergic Transduction, Psychopharmacology

- The Fourth Generation of Progress". American College of

Neuropsychopharmacology. Retrieved2007-10-27.

14. Ellis Harold. Clinical anatomy. 11ed. Oxford: Blackwell Pub. 2006.

15. Yang TT, Simmons AN, Paulus MP. Increased Amygdala Activation is

Related to Heart Rate During Emotion Processing in Adolescent Subjects.

Neuroscience Letters. 428(2-3):109-114.2007