258
Biologi Kelas XI
neuron motorik pada sumsum tulang belakang. Selanjutnya, neuron motorik mengirimkan impulssinyal menuju otot kuadrisep untuk
berkontraksi. Kontraksi ini menyebabkan kaki bagian bawah tersentak ke arah depan.
Sebenarnya, sentakan lutut hanya melibatkan dua neuron, yakni neuron sensorik dan neuron motorik. Namun, neuron sensorik pada
kuadrisep berkomunikasi pula dengan interneuron pada sumsum tu- lang belakang. Interneuron ini menghambat neuron motorik yang
mengirimkan sinyal ke otot fl eksor otot kaki yang berbeda, sehingga otot tersebut tidak berkontraksi.
Secara sederhana, mekanisme penghantaran sinyalimpuls pada gerak refl eks dapat kalian lihat pada skema berikut.
Rangsangan reseptor neuron sensorik sumsum tulang belakang neuron motorik efektor
4. Susunan Sistem Saraf
Secara umum, sistem saraf manusia tersusun atas dua jenis, yaitu sistem saraf sadar somatik dan sistem saraf tak sadar otonom. Satu
persatu sistem saraf tersebut akan kita pelajari pada uraian berikut.
a. Sistem Saraf Sadar
Di dalam tubuh ada berbagai susunan saraf yang termasuk dalam sistem saraf sadar. Sebelum mengetahuinya secara mendalam terlebih
dahulu kalian lakukan rubrik Diskusi berikut.
Kita ingin makan, menulis, membaca, berjalan, berlari, bertegur sapa, dan lainnya merupakan aktivitas yang melibatkan sistem saraf
sadar. Semua kegiatan tersebut terjadi atas kehendak kita. Secara struk- tural, sistem saraf sadar terbagi atas dua bagian, meliputi sistem saraf
pusat dan sistem saraf tepi. Simak bahasan berikut.
1 Sistem Saraf Pusat Tanpa sistem saraf pusat, kemungkinan kita menjadi makhluk
yang tak berdaya dan tidak bisa melakukan apapun. Sebab, di dalam sistem saraf pusat tubuh kita terdiri atas otak dan sumsum
tulang belakang. Dua bagian tubuh inilah yang menjadi sentral pusat koordinasi tubuh kita.
Diskusikan bersama teman sebangku kalian pertanyaan berikut. Kalian ingin melakukan sesuatu aktivitas, misalnya berjalan. Apakah gerakan dalam bentuk jalan tersebut
dilakukan sesuai kehendak kalian? Kemudian, apakah jalan tersebut kalian lakukan secara sadar? Presentasikan hasil yang kalian peroleh di depan kelompok lainnya.
D i s k u s i
Sistem Regulasi Manusia
259
Pada manusia, otak dan sumsum tulang belakang dilindungi oleh suatu tulang. Tulang yang melindungi otak adalah tulang
tengkorak, sedangkan sumsum tulang belakang dilindungi oleh ruas-ruas tulang belakang. Kedua organ penting ini juga
dilindungi oleh suatu lapisan pembungkus yang tersusun dari jaringan pengikat. Lapisan ini disebut meninges.
Meninges terbagi menjadi tiga lapisan, meliputi
lapisan dalam disebut piameter; lapisan tengah disebut arachnoid; dan lapisan dalam disebut durameter.
Untuk mencermati ketiga lapisan meninges ini, perhatikan Gambar 9.8. Di antara piameter dan
arachnoid terdapat ruangan yang berisi cairan, disebut ruang sub-arachnoid. Cairannya dinamakan
cairan serebrospinal. Fungsi cairan ini adalah sebagai bantalan yang meredam guncangan saat terjadi
benturan pada otak dan sumsum tulang belakang. Di dalam otak dapat terjadi benturan misalnya antara
otak dengan tulang kepala. Sedangkan pada sumsum tulang belakang, benturan yang terjadi antara sumsum
tulang belakang dengan tulang belakang.
a Otak Otak merupakan benda lengket yang lunak, bermi nyak,
dan kenyal. Jutaan saraf menghubungkannya dengan seluruh tubuh, syaraf tersebut membawa pesan baik menuju otak atau
dari otak. Beratnya sekitar 1,6 kg pada laki-laki dan 1,45 kg pada perempuan. Perbedaan ini terjadi semata-mata karena
bentuk otak laki-laki yang lebih besar dan berat. Sementara, berat ini tidak terkait dengan kecerdasan seseorang. Namun,
banyaknya jumlah hubungan sel dalam otaklah yang menun- jukkan kecerdasan.
Otak manusia terdiri atas dua belahan hemisfer yang besar, yakni belahan kiri dan belahan kanan. Oleh karena
terjadi pindah silang pada tali spinal, belahan otak kiri me- ngendalikan sistem bagian kanan tubuh, sebaliknya belahan
kanan mengendalikan sistem bagian kiri tubuh. Tali spinal sumsum tulang belakang merupakan tali putih kemilau
yang berasal dari dasar otak hingga tulang belakang.
Saat masih embrio, otak manusia terdapat tiga bagian yaitu otak depan, otak tengah, dan otak belakang. Setelah
dewasa, otak depannya terbagi menjadi telensefalon dan diensefalon. Sementara, otak belakangnya terbagi menjadi
metensefalon dan mielensefalon. Bagian dorsal metensefalon membentuk serebelum, sedangkan mielensefalon menjadi
medula oblongata.
Piameter Arachnoid
Durameter Meninges
Sumsum tulang belakang
Gambar 9.8 Meninges pada sistem saraf pusat
Gambar 9.9 Otak sebagai organ pengendali dalam tubuh
Treays, Mempelajari Otak, 2004, hlm. 2
260
Biologi Kelas XI
Antara bagian tengah sumsum tulang belakang dan otak terdapat saluran yang saling berhubungan, yang disebut
ventrikel. Ventrikel membagi otak menjadi empat ruangan. Di dalam ventrikel, terdapat cairan serebrospinal yang dapat
bertukar bahan dengan darah dari pembuluh kapiler pada otak.
1 Otak depan Prosensefalon
Pada bagian depan otak manusia terdapat bagian
yang paling menonjol disebut otak besar atau serebrum
cerebrum. Serebrum ini terbagi menjadi belahan hemisfer
serebrum kanan dan kiri. Permukaan luar serebrum korteks serebrum berwarna abu-abu karena mengandung banyak
badan sel saraf. Selain itu, pada bagian dalam medula otak depan terdapat lapisan yang berwarna putih, karena
mengandung dendrit dan akson.
Korteks serebrum berkaitan dengan sinyal saraf ke dan dari berbagai bagian tubuh. Karenanya, pada korteks
serebrum terdapat area sensorik yang menerima impuls dari reseptor pada indra. Di samping itu, bagian tersebut
terdapat juga area motorik yang mengirimkan perintah pada efektor. Selain itu, terdapat terdapat area asosiasi yang
menghubungkan area motorik dan sensorik serta berperan dalam berbagai aktivitas misalnya berpikir, menyimpan
ingatan, dan membuat keputusan.
Otak depan manusia terbagi atas empat lobus bagian,
meliputi lobus frontalis bagian depan, lobus temporalis bagian samping, lobus oksipitalis bagian belakang,
dan lobus parietalis bagian antara depan-belakang.
a Embrio berumur satu bulan Otak
belakang Otak tengah
Otak depan Sumsum tulang
belakang Mielensefalon
Metensefalon Mesensefalon
Telensefalon b Embrio berumur lima minggu
Belahan serebral telensefalon
Diensefalon Mesensefalon
Metensefalon: Pons
Serebelum Medula
oblongata Sumsum tulang
belakang Belahan serebral
Hipotalamus Diensefalon:
Talamus Kelenjar pineal
bagian epitalamus Batang otak:
Otak tengah Pons
Medula oblongata Serebelum
Saluran tengah Sumsum tulang
belakang Kelenjar
pituari
c Fetus berumur tiga bulan d Dewasa
Gambar 9.10 Perkembangan otak dari embrio sampai
dewasa
Sistem Regulasi Manusia
261
Pada bagian kepala manusia, lobus frontalis berada pada bagian dahi; lobus temporalis berada pada bagian pelipis; lobus oksipitalis
berada pada bagian belakang kepala; dan lobus parietalis berada pada bagian ubun-ubun.
Lobus-lobus ini memiliki fungsi yang beragam. Lobus frontalis berfungsi sebagai pusat berpikir; lobus temporalis sebagai
pusat pendengaran dan berbahasa; lobus oksipitalis sebagai pusat penglihatan; dan lobus parietalis sebagai pusat sentuhan dan
gerakan.
Otak depan juga mencakup bagian-bagian yang lain, seperti talamus, hipotalamus, kelenjar pituitari, dan kelenjar pineal.
Sebelum diterima area sensorik serebrum, semua rangsangan
akan diproses terlebih dahulu oleh talamus. Hanya rangsangan penciuman saja yang tidak diterima oleh talamus tersebut.
Sedangkan fungsi talamus yang lain misalnya mengatur suhu dan kandungan air dalam darah, kemudian juga mengkoordinasi
aktivitas yang terkait emosi.
Hipotalamus merupakan bagian yang berfungsi mengatur
suhu tubuh, selera makan, dan tingkah laku. Selain itu, hipotalamus juga mengontrol kelenjar pituitari, yakni kelenjar hormon yang
berperan dalam mengontrol kelenjar-kelenjar homon lainya, seperti kelenjar tiroid, kelenjar adrenalin, dan pankreas.
b Otak Tengah Mesenfalon
Otak tengah manusia berbentuk kecil dan tidak terlalu mencolok. Di dalam otak tengah terdapat bagian-bagian seperti
lobus optik yang mengatur gerak bola mata dan kolikulus inferior yang mengatur pendengaran. Otak tengah berfungsi
menyampaikan impuls antara otak depan dan otak belakang, kemudian antara otak depan dan mata.
c Otak Belakang Rombesenfalon
Otak belakang manusia tersusun atas dua bagian utama yakni
otak kecil serebelum dan medula oblongata. Serebelum adalah bagian yang berkerut di bagian belakang otak, dan terdiri atas dua
Kontrol motorik Sentuhan dan tekanan
Kewaspadaan Bahasa
Membaca Penglihatan
Pendengaran Penciuman
Berbicara Perasa
Gambar 9.12 Area asosiasi otak besar Gambar 9.11 Otak besar dan bagian-
bagiannya Lobus parietalis
Fisura rolando Lobus frontalis
Celah silvius
Lobus temporalis
Sumsum tulang belakang
Otak kecil Lobus
oksipetalis
262
Biologi Kelas XI
belahan yang berliku-liku sangat dalam. Fungsinya adalah sebagai pusat keseimbangan dalam tubuh, koordinasi motorikgerakan otot,
dan memantau kedudukan posisi tubuh. Adanya serebelum memungkinkan kita belajar gerakan yang terlatih dan saksama,
seperti menulis atau bermain musik tanpa berpikir.
Di antara kedua belahan serebelum terdapat suatu bagian
yang berisi serabut saraf. Bagian tersebut dinamakan jembatan varol pons varolii. Fungsinya ialah menghantarkan impuls dari
bagian kiri dan kanan otak kecil. Selain itu, jembatan varol juga menghubungkan korteks otak besar dengan otak kecil, dan antara
otak depan dengan sumsum tulang belakang. Sementara
itu, medula oblongata sumsum lanjutan
tampak seperti ujung bengkak pada tali spinal. Letaknya di antara bagian tertentu otak dengan sumsum tulang belakang. Medula
oblongata berfungsi saat terjadi proses pengaturan denyut jantung, tekanan darah, gerakan pernapasan, sekresi ludah, menelan, gerak
peristaltik, batuk, dan bersin.
Serebelum, jembatan varol, dan medula oblongata membentuk
batang otak. Batang otak merupakan bagian otak sebelah bawah yang berhubungan dengan sumsum tulang belakang. Batang otak
berfungsi mengontrol berbagai proses penting bagi kehidupan, seperti bernapas, denyut jantung, mencerna makanan, dan
membuang kotoran.
b Sumsum Tulang Belakang
Sumsum tulang belakang atau tali spinal merupakan tali
putih kemilau berbentuk tabung dari dasar otak menuju ke tulang belakang. Pada irisan melintangnya, tampak ada dua bagian, yakni
bagian luar yang berpenampakan putih dan bagian dalam yang berpenampakan abu-abu dengan berbentuk kupu-kupu. Bagian
luar sumsum tulang belakang berwarna putih, karena tersusun oleh akson dan dendrit yang berselubung mielin. Sedangkan
bagian dalamnya berwarna abu-abu, tersusun oleh badan sel yang tak berselubung mielin dari interneuron dan neuron motorik.
Apabila sumsum tulang belakang diiris secara vertikal, bagian dalam berwarna abu-abu terdapat saluran tengah yang disebut
ventrikel dan berisi cairan serebrospinal. Ventrikel ini berhubungan juga dengan ventrikel di dalam otak. Bagian dalamnya mempunyai
dua akar saraf yaitu akar dorsal yang berisi saraf sensorik ke arah punggung, dan akar ventral yang berisi saraf motorik ke arah
perut.
Sumsum tulang belakang memiliki fungsi penting dalam tubuh. Fungsi tersebut antara lain menghubungkan impuls dari
saraf sensorik ke otak dan sebaliknya, menghubungkan impuls dari otak ke saraf motorik; memungkinkan menjadi jalur terpendek
pada gerak refl eks.
Galeri
Otak yang Tak Pernah Tidur
Otak memiliki gelombang otak yang setiap detik
menerima, memisah-misah- kan dan mengirim jutaan
sinyal saraf. Gelombang EEG
electro-encephalogram menunjukkan denyutan
elektris otak yang berbentuk gelombang pada layar
monitor. Ini membuktikan bahwa otak tidak pernah
tidur.
Parker, 100 Pengetahuan Tentang Tubuh Manusia, 2004, hlm. 45
Saraf belakang
Sumsum tulang
belakang Tulang
belakang Cakram untuk melindungi
dari gerakan tiba-tiba Gambar 9.14 Sumsum tulang belakang
Saraf spinal Bagian dalam
Bagian tepi Kanal tepi
Sayap dorsal Akson neuron
sensorik Badan sel
neuron sensorik Akson neuron
motorik Sayap
ventral Badan sel
neuron motorik
Gambar 9.13 Irisan melintang sumsum tulang belakang
H ewitt, et al, Aku dan
T ubuhku, 2006, hlm. 43
Sistem Regulasi Manusia
263
Mekanisme penghantaran impuls yang terjadi pada tulang belakang yakni sebagai berikut; rangsangan dari reseptor dibawa
oleh neuron sensorik menuju sumsum tulang belakang melalui akar dorsal untuk diolah dan ditanggapi. Selanjutnya, impuls
dibawa neuron motorik melalui akar ventral ke efektor untuk direspons.
2 Sistem Saraf
Tepi
Sistem saraf tepi dinamakan pula sistem saraf perifer. Sistem saraf tepi merupakan bagian dari sistem saraf tubuh
yang meneruskan rangsangan impuls menuju dan dari sistem saraf pusat. Karena itu, di dalamnya terdapat serabut saraf
sensorik saraf aferen dan serabut saraf motorik saraf eferen. Serabut saraf sensorik adalah sekumpulan neuron yang meng-
hantarkan impuls dari reseptor menuju sistem saraf pusat. Sedangkan serabut saraf motorik berperan dalam menghan-
tarkan impuls dari sistem saraf pusat menuju efektor otot dan kelenjar untuk ditanggapi.
Berdasarkan asalnya, sistem saraf tepi terbagi atas saraf kranial dan saraf spinal yang masing-masing berpasangan,
serta ganglia tunggal: ganglion. Saraf kranial merupakan semua saraf yang keluar dari permukaan dorsal otak. Saraf
spinal ialah semua saraf yang keluar dari kedua sisi tulang belakang. Masing-masing saraf ini mempunyai karakteristik
fungsi dan jumlah saraf yang berbeda. Sementara itu, ganglia merupakan kumpul an badan sel saraf yang membentuk sim-
pul-simpul saraf dan di luar sistem saraf pusat.
Saraf kranial
Ganglia di luar sistem
saraf pusat Saraf
spinal Sumsum
tulang belakang
Otak Sistem Saraf Pusat
SSP Sistem Saraf Tepi
SST
Gambar 9.15 Sistem saraf manusia
Gambar 9.16 Saraf kranial pada otak
C ampbell, B
iologi 3, 2002, 218
Saraf olfaktori I Saraf optik II
Saraf okulomotor III Saraf traklear IV
Saraf trigeminal V Saraf abdusen VI
Saraf fasial VII Saraf vestibulokoklear VIII
Saraf glosofaringeal IX Saraf vagus X
Saraf aksesori XI Saraf hipoglosal XII
Saraf spinal Sumsum tulang belakang
Sumsum lanjutan Jembatan varol
Otak tengah Saluran optik
Kelenjar hipofi sis Saluran olfaktori
Tunas olfaktori Otak besar
264
Biologi Kelas XI
Saraf kranial berjumlah 12 pasang dan setiap pasangnya diidenti- fi kasi dengan penomoran Romawi. Pasangan saraf kranial terdiri atas
tiga karakteristik fungsi, meliputi tiga pasang bersifat sensorik yakni saraf nomor I, II, dan VIII; lima pasang bersifat motorik yakni saraf
nomor III, IV, VI, XI, dan XII; dan empat pasang bersifat sensorik dan motorik yakni saraf nomor V, VII, IX, dan X. Perhatikan Gambar 9.16,
kemudian simak pula Tabel 9.1 berikut.
Adapun saraf spinal memiliki jumlah 31 pasang. Setiap pasang saraf spinal yang keluar dari tulang belakang merupakan gabungan dari
neuron sensorik dan neuron motorik. Kedua neuron ini keluar dari sisi tulang belakang melalui dua akar, yakni akar dorsal dan akar ventral.
Neuron sensorik membawa impuls dari reseptor menuju sumsum tulang belakang melewati akar dorsal. Adapun neuron motorik meneruskan
impuls yang diproses dalam sumsum tulang belakang menuju efektor melewati akar ventral.
Nomor Saraf
Nama Saraf Sifat Saraf
Asal Saraf Fungsi
I
Olfaktori Sensorik
Selaput lendir hidung Penciuman
II
Optik Sensorik
Retina Penglihatan
III
Okulomotor Motorik
Proprioseptor otot bola mata Pergerakan otot mata ke kanan-kiri dan kelopak mata
IV
Troklear Motorik
Proprioseptor otot bola mata Pergerakan bola mata
V
Trigeminal Sensorik-motorik
Gigi dan kulit kepala Perasa sensorik dan
penggerak lidah motorik
VI
Abdusen Motorik
Proprioseptor otot bola mata Pergerakan bola mata
VII
Fasial Sensorik-motorik
Ujung pengecap dua pertiga bagian depan lidah
Pengecap sensorik dan pengatur mimik wajah
motorik
VIII
Vestibulo koklear
Sensorik Saluran semisirkular,
utri kulus, sakulus keseimbangan, koklea
pendengaran Pendengaran
IX
Glosofaringeal Sensorik-motorik Ujung pengecap sepertiga
bagian belakang lidah, lapisan faring
Pengecap sensorik dan penggerak faring motorik
X
Vagus Sensorik-motorik
Reseptor sejumlah organ dalam laring paru-paru,
jantung, aorta, lambung Pengatur suara sensorik
dan perasa motorik
XI
Asesori Motorik
Proprioseptor otot leher, pundak, faring, dan laring
Pergerakan leher dan pundak, pergerakan faring dan laring
XII
Hipoglosal Motorik
Proprioseptor dalam lidah Pergerakkan otot lidah
Tabel 9.1 Saraf Kranial dan Fungsinya
V illie,
W alker
, B ar
nie, Z oologi U
mum 1, 1984, hlm. 247
Sistem Regulasi Manusia
265
b. Sistem Saraf Tak Sadar