Potensial Aksi

Selama membran serabut syaraf tetap tidak terganggu, potensial  membran tetap kira-kira -85 milivolt,  dinamakan potensial istirahat. Akan tetapi setiap faktor yang dengan tiba-tiba meningkatkan permeabelitas memmbran terhadap natrium mengakibatkan serangkaian perubahan yang cepat pada potensial membran yang berlangsung kurang dari ssatu detik setelah itu segera diikuti dengan kembalinya potensial membran ke nilai normal. Rangkaian perubahan potensial ini dinamakan potensial aksi. (.)

Potensial aksi adalah pembalikan singkat potensial membran akibat perubahan cepat permeabilitas membran ()
Read More

Eksitasi Atau Proses Timbulnya Potensial Aksi

·         Perangsangan listrik pada membran

Perangsangan listrik juga dapat menimbulkan potensial aksi. Induksi muatan listrik secara artefisial melalui membran menyebabkan aliran ion yang berlebihan melalui membran ; hal ini selanjutnya menimbulkan potensial aksi. Akan tetapi, tidak semua metoda yang menggunakan rangsang listrik mengakibatkan eksitasi, dan karena perangsangan listrik adalah cara yang umum digunakan dimana serabut syaraf dirangsang bila diselidiki dalam laboratorium proses eksitasi listrik diberikan keterangan yang lebih mendalam.

·         Perangsangan kimia atau Pemberian zat kimia pada membran sehingga permeabilitasnya terhadap natrium meningkat

Pada dasarnya, setiap faktor yang menyebabkan ion natrium mulai berdifusi masuk melalui membran dalam jumlah yang cukup akan menyebabkan timbulnya mekanisme pengaktifan regeneratif automatis. Yang akhirnya akan menimbulkan potensial aksi. Jadi zat-zat kimia tertentu dapat merangsang serabut saraf dengan meningkatkan permeabelitas membran. Zat- zat kimia seperti ini adalah asam, basa, dan yang paling penting adalah asetilkolin.

·         Kerusakan mekanik pada membran

Serabut saraf yang hancur, terjepit atau yang tertusuk dapat dengan tiba-tiba menyebabkan gellombang pemasukan natrium dan karena alasan yang jelas dapat menimbulkan potensial aksi. Sedikit tekanan pada beberapa ujung saraf khusus dapat merangsang saraf ini

·         Suhu : panas , dinginatau hampir setiap faktor yang untuk sementara mengganggu keadaan istirahat membran

Ada Dua Keadaan Terjadinya Potensial Aksi

1.      Depolarisasi

Potensial membran mengalami penurunan dari potensial istirahat ; potensial tersebut berkurang atau bergerak menuju 0 mV dibandingkan dengan potensial istirahat, lebih sedikit muatan yang dipisahkan. ()

Pada gambar yg menunjukkan keadaan depolarisasi : permeabilitas pori-pori membran terhadap ion natrium tiba-tiba meningkat banyak ion –ion natrium masuk ke dalam serabut , cukup banyak membawa muatan ppositif ke dalam untuk menyebabkan hilangnya potensial istirahat normal dan biasanya cukup banyak muatan menimbulkan muatan positif di dalam serabut sebagai ganti keadaan normal yang negatif . keadaan positif dalam serabut dinamakan pembalikan potensial.  

2.      Repolarisasi

Membran kembali ke potensial istirahat setelah mengalami depolarisasi. ()

Hampir segera setelah depolarisasi berlangsung, pori-pori membran kembali menjadi hampir tidak permeabel sama sekali terhadap ion natrium.karena hal ini, pembalikan potensial positif dalam serabut menghilang, dan timbul kembali potensial istirahat normal. Hal ini dinamakan repolarisasi (.)

Kecepatan suatu potensial aksi berjalan disepanjang neuron tergantung oleh dua faktor  : apakah seratnya bermielin dan garis tengah. ()

1.      Ada tidaknya mielin pada serabut syaraf

Serabut yang bermielin seperti diisyaratkan oleh namanya dibungkus mielin pada interval-interval yang teratur di sepanjang akson. Serabut bermielin memilkiki inti sentral serabut yaitu aksonda membran akson sebenarnya membran konduktif.

Mielin terutama terdiri dari lipid. Karena ion-ion larut air ini berperan membawa arus menembus membran tidak dapat menembus sawar lipid yang tebal ini, selaput mielin berfungsi sebagai insulator seperti karet yang membungkus kabel listrik. ()

Di tengah akson terdapat aksoplasma. Disekitar akson terdapat selubung mielin yang tebalnya kira-kira sama seperti tebal askon, selubung mielin terputus oleh nodus ranvier. (.)

Pada nodus ranvier inilah bisa terjadi potensial membran dan arus dapt mengalir melalui membran. Dimana saluran-saluran natrium terkonsentrasi di daerah-daerah nodus : daerah yang terlindungi oleh mielin hampir tidak memiliki saluran tersebut.sewaktu suatu potensial aksi muncul di salh satu nodus muatan muatan yang berlawanan tertarik dari nodus inaktif di sebelahnya (jarak setiap nodus hanya sekitar 1 mm)mengurangi potensial mendekati ambang sehingga nodus tersebut mengalami potenbsial aksi dan demikian seterusnya . akibatnya pada serat bermielin impuls meloncat dari satu nodus ke nodus berikutnya melewati bagian-bagian bermielin pada akson, proses ini disebut hantaran saltatorik. Serat-serat bermielin menghantarkan impuls sekitar 50 kali lebih cepat dari serat tidak bermielin dalam ukuran yang sama

2.      Garis tengah serat

Besarnya aliran arus ysitu jumlah muatan yang berpindah juga bergantung pada resistensi atau rintangan terhadap gerakan muatan listrik diantara dua daerah. Jika garis tengah besar maka resistensi berkurang . denga demikian semakin besar garis tengah serabut saraf semakin cepat serabut tersebut menghantarkan potensial aksi.

Serat-serat bermielin berukuran besar misalnya serat yang mempersarafi otot rangka dapat menghantarkan potensial aksi dengan kecepatan 120 meter /det, dibandingkan dengan kecepatan hantaran serat tidak bermielin kecil 0,7 m/s,  seperti yang mempersarafi saluran cerna perbedaan kecepatan penjalaran potensial aksi ini berkaitan dengan urgensi informasi yang akan disampaikan. Suatu sinyal ke otot-otot rangka untuk melekukan gerakan tertentu (misalnya mencegah anda jatuh sewaktu menginjak sesuatu ) harus disampaikan lebih cepat dibandingkan dengan sinyal untuk memodifikasi  proses pencernaan yang berjalan lambat.

Perambatan Potensial Aksi

Pada perambatan depolarisasi, Arus mengalir ke dalam melalui membran yang mengalami depolarisasi dan mengalir keluar melalui membran istirahat, jadi melengkapi siklus. Melalui beberapa jalan yang tidak dimengerti aliran arus keluar melalui membran istirahat sekarang meningkatkan permeabilitas membran terhadap natrium yang memungkinkan ion natrium berdifusi ke dalam melalui membran, jadi menimbulkan lingkaran setan pengaktifan membran, sebagai akibatnya terjadi depolarisasi pada daerah membran sel ini.oleh karena itu bagian selanjutnya dari membran mengalami depolarisasi. Dan pada daerah depolarisasi yang baru ini menyebabkan siklus lokal arus yang engalir lebih jauh sepanjang membran menyebabkan depolarisasi yang semakin lama semakin progresif. Jadi, proses depolarisasi sepanjang serabut saraf ke dua arah. Penghantaran proses depolarisasi sepanjsng serabut saraf  atau otot dinamakan impuls saraf atau impulos otot.

Sekarang jelas bahwa membran yang peka rangsang tidak mempunyai arah perambatan tunggal, tetapi impuls dapat berjalan dalam dua arah menjauhi rangsangan-dan malahan berjalan sepanjang semua cabang serabut saraf – sampai seluruh membran mengalami depolarisasi.

Perambatan repolarisasi. Potensial aksi pada setiap titik sepanjang serabut dalam keadaan normal lamanya berlangsung hampir bersamaan. Oleh karena itu dalam keadaan normal repolarisasi pertama kali terjadi pada tempat asal rangsangan dan kemudian menyebar secara progresif sepanjang membran, bergerak dengan arah yang sama dengan arah depolarisasi yang menyebar sebelumnya. (.)

Potensial aksi timbul secara all or none

Apabila suatu bagian membran neuron mengalami depolarisasi mencapai ambang, timbul potensial aksi yang disebarkan ke seluruh membran tanpa mengalami penyusutan. Selain itu setelah ambang tercapai resultan potensial aksi yang terjadi selalu mencapai tinggi maksimum, karena perubahna voltase selama potensial aksi disebabkan oleh gerakan ion mengikuti penurunan gradien konsentrasi dan listrik, yang tidak dipengaruhi oleh kekuatan rangsangan. suatu rangsangan yang lebih kuat dari yang diperluksn untuk membAWA membran ke ambang tidak menimbulkan potensial aksi yang lebih besar . dipihak lain rangsangan yang tidak berhasil mendepolarisasi membran ke ambang tidak akan mencetuskan potensial aksi sama sekali.

Dengan demikian, suatu membran exitable berespon terhadap suatu rangsangan dengan potensial aksi maksimum yang menyebar ke seluruh membran tanpa menyusut atau sama sekali tidak merespon. Ini disebut hukum all or none.()

Konsep all or none ini analog dengan menmbakkan sebuah senjata api.. pelatuk mungkin tidak ditarik cukup kuat sehingga peluru tidak keluar (ambang tidak tercapai) atau ditarik cukup kua untuk mendapatkan respon senjata berupa tembakan penuh (ambang tercapai). Menarik pelatuk lebih kuat tidak akan menyebabkan letusan yang lebih kuat, seperti kita tidak dapat melakukan “ separuh” tembakan kita tidak dapat membuat separuh potensial aksi.()

Potensial aksi disebabkan oleh rangkaian perubahan pada permeabilitas membran untuk natrium dan kalium

Ø  Peristiwa pertama adalh peningkatan permeabilitas natrium yang sangat besar meningkat sebanyak 5000 kali karena konsentrasi natrium di luar serabut yang sangat tinggib, ion natrium sekarang berdifusi dengan cepat ke dalam, membawa muatan p[ositif dan merubah potensial listrik di dalam serabut dari negatif menjadi positif

Ø  Peristiwa kedua adalah peningkatan permeabilitas kaliu, disertai dengan penurunan permeabilitas natrium kembali ke normal. Hal ini memungkinkan ion kalium yang bermuatan positif dalm jumlah besar berdifusi ke luar serabut suatu difusi yang mengembalikan potensial di dalm membran kembali ke tingkat istirahat yang negatif.

Ø  Peristiwa ketiga, adalah penurunan permeabilitas kalium kembali ke normal

Ø  Peristiwa keempat adalah transport aktif natrium kembali keluar serabut syaraf dan diikuti transpor aktif dan difusi ion kalium kembali dalam serabut syaraf, jadi menimbulkan keadaan serabut yang semula.