Laporan Praktikum Fisiologi Hewan Gerak Refleks

REFLEKS SPINAL AKIBAT PERUSAKAN SUMSUM TULANG BELAKANG  PADA TUNGKAI KATAK (Rana sp.) TERHADAP PEMBERIAN RESPON KIMIA DAN VOLTASE LISTRIK

Arina Firdausi Nur Ardhan

150210103102

Pendidikan Biologi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Jember

Jln Kalimantan No. 37 Kampus Tegalboto Jember Jawa Timur 68121

Email : arinafirdausi16@gmail.com

ABSTRAK

Pengamatan ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas refleks yang ada pada tubuh hewan khususnya katak. Gerak refleks merupakan gerak yang ditimbulkan oleh bagian tubuh yaitu pada pengamatan ini berupa tungkai katak (Rana sp.) akibat adanya stimulus berupa respon kimia dan variasi berbagai voltase listrik. Aktivitas refleks tubuh pada tungkai katak ini juga disertai dengan perusakan sumsum tulang belakang (spinal cord) sebanyak 1 hingga 2 ruas tulang. Pengamatan ini dilakukan dengan dua perlakuan yang berbeda yakni respon kimia berupa pemberian asam cuka terhadap tungkai katak dan pemberian berbagai voltese listrik yaitu 3V, 6V dan 9V.

Kata kunci : saraf, gerak refleks, katak, rangsangan

PENDAHULUAN

            Gerak refleks merupakan bagian dari mekanisme pertahanan pada tubuh dan terjadi jauh lebih cepat dari gerak sadar, misalnya saat menutup mata dan saat terkena debu,menarik kembali tangan dari benda panas menyakitkan yang tersentuh tanpa sengaja. Gerak refleks dapat dihambat oleh kemauan sadar; misalnya, bukan saja tidak menarik tangan dari benda panas, bahkan dengan sengaja menyentuh permukaan benda panas itu (Pearce, 2000:292).

                Medula spinalis atau sumsum tulang belakang bermula pada medula oblongata, menjulur ke arah kaudal melalui foramen megnum dan berakhir di antara vertebra lumbalis pertama dan kedua. Disini medula spinalis meruncing sebagai konus medularis, dan kemudian sebuah sambungan tipis dari pia mater yang disebut filum terminale, yang menembus kantong dura mater, bergerak menuju koksigis. Pada sumsum tulang belakang terdapat dua penebalan, yaitu penebalan servikal an penebalan lumbial (Pearce, 2000: 290-291).

                Secara deskriptif sistem saraf dibagi menjadi dua bagian utama: susunan saraf pusat yang terdiri dari otak dan medulla spinalis, serta susunan saraf tepi yang terdiri dari saraf-saraf otak dan saraf-saraf spinal serta ganglia yang terkait. Pada susunan saraf pusat, otak dan medulla spinalis merupakan pusat utama terjadinya korelasi dan integrasi informasi saraf. Otak dan medulla spinalis dibungkus oleh sistem membran yang disebut meningen dan dikelilingi oleh liquor cerebrospinalis, kemudian dilindungi oleh tulang-tulang tengkorak dan columna vertebralis. Susunan saraf pusat terdiri dari sejumlah besar sel-sel sraf dengan prosesus-prosesusnyayang disebut neuron dan disokong oleh jaringan khusus disebut neuroglia (Snell, 2009)

                Umumnya medula spinalis berbentuk silindris. Di sepanjang medulla spinalis , melekat 31 pasang saraf spinal melalui radix anterior atau motorik dan radix posterior atau sensorik (Snell, 2009).

                Impuls dapat menjalar/ menyebar dari tempat awal pembentuknya hingga ke ujung akson, bahkan mungkin ke sel lainnya. Impuls yang menjalar dari suatu sel saraf ke sel yang lain pasti akan melintasi sinaps. Sinaps merupakan tempat pertemuan antara akson dari suatu sel saraf dengan sel saraf lainnya. Sinaps juga dapat terbentuk antara sel saraf dengan sel otot atau kelenjar (Isnaeni, 2006: 71).

                Lesi otak atau gangguan sumsum tulang belakang menyebabkan gangguan pada jalur kortikospinal dan jalur lainnya. Dan juga akan menghambat gerak terutama gerak refleks. Hipertensi spastik merupakan istilah bagi tidak terkendalinya hipereksitabilitas sensorik dari bagian anggota yang mengalami gangguan, kemungkinan disertai denga perubahan strukturalotot dan jaringanikat. Hal ini juga dapat menyebabkan pengurangan sendi rentang gerak dan menyebabkan kontraktur  klinis (Xu, 2015).

                Reseptor yang dikelompokkan dengan berbagai cara, yaitu berdasarkan struktur, lokasi sumber rangsang dan jenis atau sifat rangsang yang apat diterima oleh rangsang tersebut. Berdasarkan strukturya, reseptor dapat dibedakan menjadi dua yaitu resptor saraf dab reseptor bukan saraf. Berdasarkan jenis ragsang yang diterimanya, reseptor dapat dibedakan menjadi enam yaitu kemoreseptor, termoreseptor, mekanoreseptor, fotoreseptor, magnetoreseptor dan elektroreseptor.

Susunan saraf merupakan jaringan sistem manunggal dan terpadu. Berdasarkan basis anatomi secara global, susunan saraf dikelompokkan menjadi dua yaitu susunan saraf pusat dan susunan saraf perifer. Susunan saraf pusat terdiri dari otak dan sumsum tulang belakang (medula spinalis). Masing-masing dilindungi oleh tulang tengkorak dan kolumna vertebralis. Susunan saraf pusat merupakan sistem sentral pengontrol tubuh yang menerima, meninterpretasi dan mengintegrasi semua stimulus, menyampaikan impuls saraf ke otot dan kelenjar serta menciptakan aksi selanjutnya. Sistem saraf perifer terdiri dari saraf kranial, saraf spinal, dan ganglia (kumpulan sel saraf). Saraf kranial akan berhubungan dengan otak, sementara saraf spinal berkaitan dengan medula spinalis. Susunan saraf jenis ini terdiri dari sel-sel saraf dan serabutnya terletak di luar otak dan medula spinalis, yang merupakan penghubung ke bagian tubuh lainnya.

                    Bagian tengah umumnya berisi sejumlah interneuron, karena latensi yang relatif panjang. Rute jalur yang berbeda bisa bermacam-macam, dapat dari jalur respons yang berbeda tampaknya berasal dari vestibulo spinal dan atau orretikulo spinal neurons, karena keduanya mendapat respons bahkan dapat diperoleh pada bayi baru lahir anencephaly tanpa neuron kortiko spinal dan rubrospinal (Futagi.2012).

                    Stress refleks atau disebut reflek peregangan  merupakan sistem saraf  terhadap bagaimana mengatur nada otot, mengubah sistem muskulo skeletal menjadi kerangka  tubuh yang seirama untuk pergerakan. Contoh dari  refleks peregangan yaitu, suatu rangsangan dari lingkungan luar , misalnya suatu hewan diburu oleh mangsanya itu tidak memicu gerakan dalam segmen tunggal  atau beberapa bagian tubuh saja, melainkan  melibatkan tubuh secara keseluruhan. Singkatnya, otot seluruh tubuh terpanggil bergerak untuk mempertahankan postur tubuh terhadap lingkungan luar yang mengancamnya (Dimon.2014). 

METODE PENELITIAN

Pengamatan ini dilakukan bertujuan untuk mengetahui dan membandingkan aktivitas refleks yang ditimbulkan oleh bagian tubuh hewan yaitu tungkai katak (Rana sp.) akibat adanya pengaruh kimia dan voltase listrik. Alat yang digunakan dalam pengamatan ini adalah alat bedah secukupnya, kaca pengaduk, statip, benang dan adaptor dengan variabel voltase, beaker glass dan pipet tetes. Alat bedah berfungsi dalam banyak hal seperti menusuk bagian kepala katak, memotong rahang dan menguliti bagian bawah tungkai katak. Kaca pengaduk berfungsi untuk mengoleskan asam cuka pada tungkai katak. Statip dan benang berfungsi sebagai media untuk menggantung katak selama proses pengamatan gerak refleks. Adaptor voltase sebagai sumber arus listrik dan beaker glass serta pipet tetes sebagai wadah garam fisiologis. Kemudian beberapa bahan yang berperan dalam pengamatan ini adalah katak (Rana sp.), asam cuka pekat, garam fisiologis. Asam cuka berfungsi utama sebagai larutan untuk melihat dan mengamati bagaimana kecepatan gerak refleks yang terjadi. Sedangkan garam fisiologis berfungsi untuk membersihkan tubuh katak dari lendir dan menjaga otot di bagian tungkai katak agar tidak kering.

Berikut prosedur kerja yang dilakukan dalam pengamatan pengaruh asam cuka terhadap gerak refleks katak diawali dari membunuh katak dengan cara menusuk bagian kepala, hal ini bertujuan untuk merusak otak yang berfungsi sebagai saraf pusat. Kemudian memotong rahang katak dan menyisakan bagian rahang bawah saja, setelah itu bagian rahang bawah ditusuk

menggunakan jarum hingga terbentuk lubang yang digunakan untuk memasukkan benang lalu katak tersebut digantung pada statip. Membersihkan tubuh katak dari lendir yang menempel dan menguliti atau menyayat kulit di bagian tungkai katak. Usahakan agar bagian tubuh yang sudah disayat kulitnya tetap dalam keadaan basah menggunakan garam fisiologis guna menjaga otot agar tidak kering. Kemudian mengolesi bagian tungkai katak dengan menggunakan asam cuka (bergantian antara tungkai kanan dan kiri). Perlakuan pemberian asam cuka ini dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan yaitu tanpa perusakan tulang belakang, perusakan satu ruas tulang belakang dan perusakan dua ruas tulang belakang.

                Begitupun dengan prosedur kerja pada pengaruh arus listrik, dimulai dari menyiapkan katak seperti proses sebelumnya hingga katak sudah disayat kulitnya/dikuliti di bagian tungkai katak. Kemudian menyiapkan adaptor yang telah dialiri listrik dengan voltase 3V, 6V dan 9V. Menciptakan ujung kabel positif pada masing-masing tungkai katak untuk masing-masing voltase diatas. Lalu mengamati gejala yang terjadi dan mencatat ditabel hasil pengamatan. Dan dilakukan pengulangan perlakuan untuk katak yang telah dirusk satu ruas dan dua ruas tulang belakang.

                Indikator cepat lambatnya suatu gerak refleks pada percobaan ini yaitu cepat (++), lambat (+) dan tidak bergerak sama sekali (-)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Tabel uji pengaruh asam cuka pekat dan pengaruh tegangan listrik

Klp	Perlakuan	Tungkai	Tanpa perusakan			Perusakan 1			Perusakan 2
			1	2	3	1	2	3	1	2	3
1	Asam cuka	Kanan	++	-	+	++	+	-	+	+	-
		Kiri	-	+	+	+	-	++	+	-	-
2	Arus listrik	Kanan  3v 6v 9v	++ ++ ++	++ ++ ++	+ ++ +	+ ++ +	+ ++ +	+ ++ +	++ + +	+ + +	+ + +
		Kiri      3v 6v 9v	++ ++ ++	++ ++ ++	++ ++ ++	++ ++ ++	++ ++ ++	++ ++ ++	++ ++ ++	++ ++ ++	++ ++ ++
3	Asam cuka	Kanan	++	-	-	+	-	-	-	-	-
		Kiri	++	+	+	-	-	-	-	-	-
4	Arus listrik	Kanan  3v 6v 9v	++ ++ ++	++ ++ ++	++ ++ ++	+ ++ ++	+ ++ ++	+ ++ ++	+ ++ ++	+ ++ ++	+ ++ ++
		Kiri      3v 6v 9V	++ ++ ++	++ ++ ++	++ ++ ++	++ ++ ++	++ ++ ++	++ ++ ++	++ ++ ++	++ ++ ++	++ ++ ++
5	Asam cuka	Kanan	++	-	+	++	+	-	+	+	-
		Kiri	-	+	+	+	-	++	+	-	-

               

Gerak refleks merupakan bagian dari mekanisme pertahanan pada tubuh dan terjadi jauh lebih cepat dari gerak sadar, misalnya saat menutup mata dan saat terkena debu,menarik kembali tangan dari benda panas menyakitkan yang tersentuh tanpa sengaja. Gerak refleks dapat dihambat oleh kemauan sadar. Untuk terjadinya gerak refleks, maka dibutuhkan sebagai berikut : Organ sensorik yang menerima impuls, misalnya kulit, serabut saraf sensorik yang mengantarkan impuls-impuls tersebut menuju sel-sel dalam gangliom radix posterior, dan selanjutnya serabut sel-sel itu akan meneruskan impuls-impuls itu menuju substansi kelabu pada kornu posterior medula spinalis.

Pada tubuh hewan dan manusia gerak refleks disebut dengan pivoting dan righting untuk mempertahankan orientasi tubuh. Orientasi tubuh itu diatur oleh sistem vestibula (keseimbangan) yang terdapat di dalam telinga. Di dalam sistem vestibula terdapat sel-sel rambut yang bertindak sebagai reseptor (penerima) stimulus

Sistem syaraf merupakan sistem koordinasi yang berfungsi sebagai penerima dan penghantar rangsangan ke semua bagian tubuh. Sistem syaraf pada vertebrata terbagi atas 2 bagian, yaitu syaraf pusat (Systema Nemosum Centrale) dan syaraf tepi (Systema Nervosum Periphericum). Sistem syaraf pusat yang terdiri atas otak (enchepalon) dan sumsum tulang belakang (medula spinalis). Sistem syaraf pusat inilah yang memiliki kaitan dengan gerak refleks karena berhubungan dengan kontraksi otot. Gerak refleks yang diamati adalah gerak refleks pada tungkai katak (Rana sp.).

                Gerak refleks merupakan gerakan yang tanpa disadari karena menanggapi implus secara langsung sedangkan refleks adalah suatu respon organ efektor (otot ataupun kelenjar) yang bersifat otomatis atau tanpa sadar terhadap suatu stimulus tertentu. Suatu refleks juga dapat diartikan respon otomatis dari sebagian tubuh terhadap stimulus. Gerak refleks yang terjadi pada tungkai katak ini erat kaitannya dengan sumsum tulang belakang, sehingga ketika terjadi perusakan  sumsum tulang belakang, terjadi penurunan kecepatan gerak refleks.

Gerak spontan yang tidak melibatkan kerja otak melainkan sumsum tulang belakang. Gerak ini dilakukan tanpa kesadaran. Gerak ini berfungsi untuk mengatasi kejadian yang tiba-tiba. Mekanisme kerjanya yaitu rangsang diterima reseptor lalu diteruskan ke sumsum tulang belakang melalui saraf sensorik. Dari sumsum tulang belakang, rangsang diteruskan ke efektor tanpa melalui saraf motorik ke otak, tetapi langsung ke otot melalui jalan terpendek yang disebut lengkung refleks.

Jalannya impuls saraf  pada hewan vertebrata, rangsang dari reseptor menimbulkan impuls aferen yang menimbulkan impuls aferen yang menjulur menuju kedalam sumsum tulang belakang (tempat neuron bersinapsis dengan interneuron). Interneuron meneruskan ke sumsum tulang belakang dan membawa impuls itu kembali melalui syaraf spinal ke sekelompok otot untuk kontraksi.

Terjadinya gerak refleks pada tubuh katak dapat terjadi dikarenakan beberapa faktor yang mendukung hal tersebut. Dalam pengamatan ini dapat dijelaskan terdapat dua faktor yang menyebabkan terjadinya gerakan refleks yaitu adanya rangsang dan berfungsi atau tidaknya sumsum tulang belakang. Adanya rangsangan berupa larutan kimia yaitu asam cuka dan arus listrik sebesar 3V, 6V dan 9V. Kemudian faktor lain yang turut mendukung yaitu berfungsinya sumsum tulang belakang. Sumsum tulang belakang mempunyai dua fungsi penting yaitu untuk mengatur impuls dari dan ke otak dan sebagai pusat refleks, dengan adanya sumsum tulang belakang pasangan syaraf 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 menunjukkan respon terhadap stimulus atau rangsang.

Dalam memberikan gerakan refleks pada tubuh katak, maka perlu suatu rangsangan/ stimulus. Pada pengamatan kali ini rangsangan diperoleh dari dua sumber yakni secara kimiawi (asam cuka) dan arus listrik. Asam cuka berfungsi sebagai stimulus/ rangsangan kimiawi yang berasal dari tubuh katak. Begitupun arus listrik dengan besar yang berbeda-beda berfungsi sebagai rangsangan dari luar tubuh katak. Selain kedua jenis rangsangan tersebut, terdapat larutan garam fisiologis dalam praktikum ini. Garam fisiologis memiliki kegunaan untuk menjaga tubuh katak tetap lembab dan menjaga otot agar tidak kering sehingga gerak refleks dari katak masih dapat diamati kecepatannya.

Kelompok 1, 3 dan 5 melakukan pengamatan dengan perlakuan kimia yaitu pemberian asam cuka. Dalam hal ini, rata-rata hasil dari ketiganya hampir mempunyai data yang sama. Dapat dilihat saat perusakan tulang belakang baik sebanyak 1 ruas ataupun 2 ruas. Kebanyakan hasil pengamatan yang diperoleh memberikan respon negatif (tidak ada pergerakan) saat telah dilakukan perusakan tulang belakang. Hal ini sesuai dengan teori yang ada bahwasanya sumsum tulang belakang sangat berpengaruh terhadap penghantaran gerak refleks. Berfungsi atau tidaknya sumsum tulang belakang menjadi parameter kecepatan dalam gerakan refleks. Salah satu faktor yang turut mendukung terjadinya gerak refleks adalah berfungsinya sumsum tulang belakang.

                Pada kelompok 1 yang diberikan perlakuan asam cuka, sebelum dilakukan perusakan tulanng belakang, pada pengulangan pertama kecepatan respons sangat cepat, pengulangan kedua tidak terjadi pergerakan dan pengulangan ketiga terjadi pergerakan yang lambat (tungkai kanan) sedangkan tungkai kiri pada pengulangan pertama tidak terjadi pergerakan, untuk pengulangan kedua dan ketiga terjadi pergerakan namun sangat lambat.

                Kelompok 2 menggunakan rangsangan berupa arus listrik berbagai voltase yakni 3V, 6V dan 9V. Dari semua data menunjukkan adanya gerakan refleks baik kecepatan yang lambat maupun cepat.

                Kelompok 3 menggunakan asam cuka, pada perlakuan tanpa perusakan tulang belakang, pengulangan pertama terjadi pergerakan yang cepat. Tungkai kiri yang seelalu memberikan respon meskipun hanya pergerakan lambat pada pengulangan kedua dan ketiga. Sedngkan setelah perusakan tulang belakang hampir semua data menunjukkan respons negatif.

                Kelompok 4 menggunakan arus listrik sebagai rangsangan/stimulus gerak refleks. Data hasil kelompok 4 ini sama seperti kelompok 2 yaitu menujukkan respon postif baik yang pergerakan refleks lambat maupun gerak refleks yang cepat.

                Kelompok 5 menggunakan asam cuka. Pada saat perlakuan tanpa perusakan tulang belakang, bagian tungkai kanan pada pengulangan satu dan dua menunjukkan respon gerak refleks yang cepat sedangkan pengulangan ketiga tidak terjadi pergerakan. Pada tungkai kiri hampir semuanya terjadi pergerakan.

Sedangkan pada kelompok 2 dan 4 menggunakan rangsangan berupa arus listrik sebesar 3V, 6V dan 9V. Rata-rata data yang telah diperoleh antara kedua kelompok tersebut selalu menunjukkan respon positif (terdapat gerakan) baik saat tanpa perusakan tulang belakang maupun setelah perusakan tulang belakang. Fenomena ini berkebalikan atau tidak sesuai dengan literatur. Seharusnya apabila telah dilakukan perusakan pada tulang belakang, respon yang diberikan negatif atau kecepatan gerak refleks berkurang.

Kedua jenis rangsangan atau stimulus yang berasal dari luar tubuh katak ini sangat berpengaruh terhadap gerak refleks yang ditimbulkan. Akan tetapi, dari keduanya ini gerakan refleks yang paling besar ditimbulkan adalah yang berasal dari voltase atau arus listrik. Hal ini didasarkan pada hasil pengamatan yang diperoleh. Kedua kelompok yang telah  melakukan pengamatan ini menunjukkan hasil yang sama, baik dari perlakuan tanpa perusakan tulang belakang maupun dengan perusakan tulang belakang dan dengan ketiga kali pengulangan, semuanya menunjukkan terjadi pergerakan refleks (lambat ataupun cepat). Inilah yang menjadikan indikator bahwa pengaruh rangsangan voltase sangat besar.

Dapat disimpulkan pengaruh perusakan tulang belakang (medulla spinalis) terhadap mekanisme gerakan rangsang adalah apabila terjadi kerusakan seharusnya gerakan rangsang menjadi lambat atau bahkan tidak terjadi pergerakan. Dari penjelasan ini, data yang menggunakan asam cuka sesuai dengan teoi tersebut, namun yang pemberian voltase tidak sesuai dengan teori yang ada.

KESIMPULAN

Gerak refleks merupakan gerak yang ditimbulkan karena adanya rangsang atau stimulus. Gerak refleks ini berkaitan dengan sumsum tulang belakang. Jadi, apabila terjadi kerusakan pada sumsum tulag belakang maka mekanisme perambatan rangsang juga akan terganggu. Rangsang atau stimulus dapat berasal dari manapun misalnya dari luar tubuh, seperti larutan kimia (asam cuka) dan arus listrik (voltase).

Perusakan sumsum tulang belakang akan mnyebabkan melemahnya perambatan rangsang sehingga gerak refleks semakin lambat. Pemberian asam cuka memiliki kesesuaian data yang dihasilkan dengan teori, namun perlakuan pemberian arus listrik tidak sesuai dengan terori.

DAFTAR PUSTAKA

Dimon, Theodore Jr. 2014 .The Organization of Movement Four Talks on the Primary Control Part 3: The Organizing Principle of Head and Trunk: How the Relation of the Head to the Trunk Organizes Movement in Space. AmSAT Journal Spring. Issue No. 5

Futagi,Yasuyuki, Yasuhisa Toribe,and Yasuhiro Suzuki.2012. The Grasp Reflex and Moro Reflex in Infants: Hierarchyof Primitive Reflex Responses. Article ID 191562, 10

Isnaeni, Wiwi.2006. Fisiologi Hewan. Yogyakarta: Kanisius.

Pearce,C. Evelyn. 2000. Anatomi dan Fisiologi Untuk Paramedis. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Umum.

Spell, Richard, S. 2009. Neuroanatomi Klinik. Jakarta: Buku Penerbit Jakarta.

Xu, Dali, et al. 2015. Assessment of Hyperactive Reflexes in Patients with Spinal Cord Injury. BioMed Research International