I. Struktur Otak Manusia

Otak merupakan salah satu organ yang sangat penting dan vital bagi kehidupan manusia.

Di otak inilah seluruh kegiatan hidup manusia diatur.. Secara umum, struktur otak manusia

dapat kita bagi menjadi dua bagian. Yaitu struktur otak manusia secara makroskopis, dan

struktur otak manusia secara mikroskopis. Berikut ini adalah penjelasannya;

1. Struktur otak manusia secara makroskopis

Karena organ ini sangat lunak dan merupakan organ terpenting bagi manusia. Maka secara

umum dan keseluruhan bagian-bagian otak ini dilindungi oleh beberapa lapisan, yaitu tulang

tengkorak dan meninges. Lapisan meninges ini, terdiri lagi dari bagian-bagian yang berlapis,

lapisan tersebut antara lain yaitu;

a. Lapisan durameter

Yaitu lapisan meninges yang terdapat di paling luar dari otak dan bersifat kuat. Lapisan

ini terdiri dari dua lapisan, yaitu lamina endosteal dan lamina periosteal. Kedua lapis ini

menyatu kecuali pada saat membentuk sinus duramatis. Lapisan ini melekat langsung

dengan tulang tengkorak. Berfungsi untuk melindungi jaringan-jaringan yang halus dari

otak dan medula spinalis.

b. Lapisan arachnoidmater

Yaitu lapisan yang berada di profundal duramater dan terdiri dari lapisan yang berbentuk

jaring laba-laba. Ruangan dalam lapisan ini disebut dengan spatium subarachnoidmater

dan memiliki cairan yang disebut cairan serebrospinal. Lapisan ini berfungsi untuk

melindungi otak dan medulla spinalis dari guncangan.

c. LCS (Liquor Cerebrospinalis)

Yaitu suatu cairan yang berfungsi melindungi otak terhadap benturan dan goncangan,

mengatur isi tengkorak, dan berperan dalam metabolisme otak. LCS terdapat di ventrikel

otak, cysterna sekitar otak, dan ruang subarachnoid (sekitar otak dan medula spinalis).

d. Lapisan piameter

Yaitu jaringan ikat yang sangat tipis. Lapisan ini melekat langsung dengan erat pada

otak, dan mengikuti bentuk-bentuk gyrus otak.

Otak tersebut, secara keseluruhan dapat dibagi-bagi lagi menjadi beberapa bagian berdasarkan

proses pembentukannya. Bagian-bagian tersebut antara lain ialah;

1) Cerebrum (=Telenchepalon)

Merupakan bagian otak yang memenuhi sebagian besar dari otak kita yaitu 7/8 dari

otak. Mempunyai 2 bagian belahan otak yaitu otak besar belahan kiri yang berfungsi

mengatur kegaiatan organ tubuh bagian kanan. Kemudian otak besar belahan kanan yang

berfungsi mengatur kegiatan organ tubuh bagian kiri.

Bagian kortex cerebrum berwarna kelabu yang banyak mengandung badan sel saraf.

Sedangkan bagian medulla berwarna putih yang banyak mengandung dendrite dan neurit.

Bagian kortex dibagi menjadi 3 area yaitu area sensorik yang menerjemahkan impuls

menjadi sensasi. Kedua adalah area motorik yang berfungsi mengendalikan koordinasi

kegiatan otot rangka. Ketiga adalah area asosiasi yang berkaitasn dengan ingatan, memori,

kecedasan, nalar/logika, kemauan.

Secara umum, cerebrum dibagi lagi menjadi beberapa lobus. Lobus tersebut adalah;

Lobus frontal

Lobus temporal

Lobus occipital

Lobus parietal

Lobus insulae

Lobus limbic

2) Dienchepalon

Merupakan bagian otak yang terletak dibagian atas dari batang otak dan di depan

mesencephalon. Membentuk bagian tengah otak depan (forebrain). Dikelilingi oleh

hemispherium cerebri. Dienchepalon ini terdiri dari empat pasang komponen, yaitu

thalamus, hipotalamus, epitalamus, dan subtalamus.

3) Mesenchepalon

Merupakan bagian otak yang termasuk bagian dari batang otak (truncus enchepalon).

Terletak di antara dienchepalon dan pons. Dapat dijumpai aquaductus cerebri di posterior

mesenchepalon. Terdapat pedunculus cerebellaris superior yang menghubungkan batang

otak dengan cerebellum. Secara umum berfungsi sebagai pusat pengaturanan refleks mata,

refleks penyempitan pupil mata dan pendengaran.

4) Pons

Merupakan bagian dari batang otak yang terletak di antara mesenchepalon dan

medulla oblongata. Mengandung nuclei dari nervi craniales V, VI, dan VII. Dua kelompok

dari nuclei nervi craniales adalah nuclei motorik dan nuclei sensorik.

5) Medula Oblongata

Merupakan bagian paling kaudal dari batang otak. Disebut juga dengan sumsum

lanjutan atau penghubung.. Terletak langsung setelah otak dan menghubungkana dengan

medulla spinalis, di depan cerebellum. Susunan kortexmya terdiri dari neeurit dan dendrite

dengan warna putih dan bagian medulla terdiri dari bdan sel saraf dengan warna kelabu.

6) Cerebellum

Merupakan bagian otak yang terletak di bagian belakang otak besar. Berfungsi sebagai

pusat pengaturan koordinasi gerakan yang disadari dan keseimbangan tubuh serta posisi

tubuh. Terdapat 2 bagian belahan yaitu belahan cerebellum bagian kiri dan belahan

cerebellum bagian kanan yang dihubungkan dengan jembatan varoli yang berfungsi untuk

menghantarkan impuls dari otot-otot belahan kiri dan kanan.

7) Medula Spinalis

Terletak di dalam canalis vertebralis. Memanjang mulai dari foramen magnum sampai

dengan vertebrata L1 dan L2. Disebut dengan sumsum tulang belakang dan terletak di dalam

ruas-ruas tulang belakang yaitu ruas tulang leher sampai dengan tulang pinggang yang

kedua. Dilindungi oleh tulang , meninges dan LCS.

2. Struktur otak manusia secara mikroskopis

Sekitar 90% sel-sel di dalam SSP bukanlah neuron tetapi sel glia atau neuroglia.

Walaupun jumlahnya besar, sel glia menempati hanya sekitar separuh dari volume otak

karena sel-sel ini tidak memiliki cabang-cabang ekstensif seperti neuron. Tidak seperti

neuron, sel glia tidak memulai atau menghantarkan impuls saraf. Namun, sel-sel ini penting

untuk viabilitas SSP. Selama decade terakhir, berbagai peran penting dari sel-sel yang

dinamis ini mulai terkuak. Sel-sel glia berfungsi sebagai jaringan ikat SSP dan dengan

demikian membantu menunjang neuron baik secara fisik maupun metabolik.

Neuron yang terdapat dalam tubuh manusia jumlahnya trilyunan.. Neuron sel-selnya tidak

mengalami pembelahan sel sehingga jika sudah mati atau rusak neuron tidak dapat diganti.

Neuron-neuron tersebut terdiri dari;

1) Dendrit, merupakan juluran serabut pendek bercabang yang merupakan tonjolan dari

sitoplasma pada badan sel. Di dalam dendrit terdapat badan Nissl dan mitokondria.

Dendrit berfungsi menghantarkan impuls ke badan sel.

2) Badan sel, merupakan bagian neuron yang banyak mengandung cairan sel (sitoplasma)

dan terdapatnya nucleus (inti sel). Berfungsi sebagai penerima impuls dari dendrit dan

menghantarkannya menuju axon dengan perantaraan sitoplasma. Badan sel terdiri dari inti

sel (nukleus), anak inti sel (nukleolus) dan sitoplasma yang mengandung substansi

kromatik yaitu badan Nissl serta serabut halus pada badan neuron yang disebut

neurofibril. Badan Nissl akan tampak jika dilihat dengan menggunakan mikroskop

elektron seperti retikulum endoplasma granuler yang tersusun sejajar antara yang satu

dengan yang lain.

3) Sitoplasma, merupakan cairan pengisi badan sel. Berfungsi untuk mempercepat

penyampaian/penghantaran impuls dalam sel.

4) Nucleus, merupakan bagian terpenting dari sel.benetuknya akan menyesuaikan bentuk sel.

Berfungsi untuk mengatur seluruh kegiatan sel dan pembelahan sel.

5) Akson atau neurit, yaitu juluran atau serabut panjang dari badan sel,.

Serabut akson yang tipis dengan bentuk panjang di dalamnya terdapat mitokondria,

neurofibril tetapi tidak terdapat badan Nissl sehingga tidak terlibat dalam sintesis protein.

Akson ini berfungsi untuk menerima impuls dari badan sel, dan menghantarkannya ke

percabangan akson. Akson ini diselubungi oleh substansi lemak berwarna putih

kekuningan yang disebut selubung mielin, selubung ini berfungsi sebagai isolator yang

melindungi akson terhadap tekanan dan luka. Juga memberi nutrisi pada akson dan

mempercepat jalannya impuls.

6) Nodus ranvier, pada tempat tertentu ada akson yang tidak dibungkus selubung mielin yang

disebut nodus Ranvier. Merupakan penjuluran yang panjang yang keluar dari badan sel.

Berfungsi untuk menerima impuls dari badan sel dan menghantarkannya ke percabangan

axon.

7) Percabangan axon, merupakan bagian dari axon yang bercabang-cabang. Berfungsi

menerima impuls dari axon.

8) Selubung myelin, merupakan lapisan yang melingkari akson secara konsentris dan terdiri

atas lipid dan neurokeratin. Berfungsi seperti pada insulator pada kawat listrik. Arus listrik

meloncat dari nodus ranvier yang satu ke nodus ranvier berikutnya dengan sangat cepat

(salutatory conduction).

9) Selubung Schwann/neurolema/neurilema. merupakan selaput tipis yang berda paling luar

dari axon. Berfungsi untuk melindungi axon serta memberikan nutrisi pada axon serta

regenrasi pada selubung mielin.

Berikut ini adalah gambaran dari neuron,

Neuron ini dapat dikelompokan menjadi beberapa jenis berdasarkan fungsinya, antara lain

ialah;

1) Saraf sensorik/aferen, yaitu neuron yang berfungsi untuk menghantar impuls dari reseptor

ke sistem saraf pusat, yaitu otak (ensefalon) dan sumsum belakang (medula spinalis).

Ujung akson dari saraf sensori berhubungan dengan saraf asosiasi (intermediet).

2) Saraf motorik/eferen, yaitu neuron yang berfungsi untuk mengirim impuls dari sistem

saraf pusat ke otot atau kelenjar yang hasilnya berupa tanggapan tubuh terhadap

rangsangan. Badan sel saraf motor berada di sistem saraf pusat. Dendritnya sangat pendek

berhubungan dengan akson saraf asosiasi, sedangkan aksonnya dapat sangat panjang.

3) Saraf asosiasi/interneuron/intermediate, yaitu neuron yang menghubungkan saraf sensorik

dengan saraf motorik di dalam SSP. Sel ini dapat ditemukan di dalam sistem saraf pusat

dan berfungsi menghubungkan sel saraf motor dengan sel saraf sensori atau berhubungan

dengan sel saraf lainnya yang ada di dalam sistem saraf pusat. Sel saraf asosiasi menerima

impuls dari reseptor sensori atau sel saraf asosiasi lainnya.

Dan berdasakan bentuknya, neuron dapat dikelompokan menjadi;

1) Neuron unipolar, yaitu neuron yang hanya mempunyai satu serabut yang dibagi menjadi

satu cabang central yang berfungsi sebagai satu akson dan cabang satu perifer yang

berguna sebagai satu dendrite. Jenis neuron ini merupakan neuron-neuron sensorik saraf

perifer (misalnya, sel-sel ganglion cerebrospinalis)

2) Neuron bipolar, yaitu neuron yang mempunyai dua serabut, satu dendrite dan satu akson.

Jenis neuron ini dijumpai dalam epitel olfaktorius, dalam retina mata dan dalam telinga

dalam

3) Neuron multipolar, yaitu neuron yang memiliki beberapa dendrite dan satu akson. Jenis

neuron ini merupakan yang paling sering dijumpai pada system saraf sentral (misalnya,

sel-sel motoris pada cornu anterior dan lateralis medulla spinalis, sel-sel ganglion

otonom).

II. Fungsi Otak Manusia

Otak manusia merupakan organ yang terpenting bagi kehidupan manusia itu sendiri.

Secara umum, otak manusia berfungsi sebagai pusat pengendali tubuh manusia beserta organ-

organnya, juga untuk mengolah informasi yang akan dilakukan dan yang datang pada

manusia, sehingga manusia itu dapat bertindak, sebagai bentuk mempertahankan kehidupan.

Seperti yang telah dibahas sebelumnya pada bagian struktur otak. Otak manusia terdiri

dari berbagai macam bagian, yang masing-masing bagian itu memiliki fungsi masing-masing

yang spesifik. Berikut ini fungsi-fungsi bagian otak secara spesifik.

1. Cerebrum (Telenchepalon)

a. Cerebrum

Proses berpikir sadar

Fungsi intelektual

Proses dan penyimpanan memori

Regulasi involunter pola gerak somatic

b. Korteks cerebri

Persepsi sensorik

Kontrol gerakan volunteer

Bahasa

Sifat pribadi

Fungsi luhur: berpikir, memori, pengambilan keputusan, kreativitas, kesadaran diri.

2. Diencephalon

a. Talamus

Pusat relay semua masukan sinaptik

Kesadaran kasar terhadap sensasi

Derajat kesadaran tertentu

Kendali motoris

b. Hipotalamus

Pusat kendali emosi, fungsi otonom dan endrokin, serta reproduksi

Regulasi berbagai fungsi homeostatis (suhu, haus, diuresin, makan)

Link penting system saraf dan endokrin

Emosi dan perilaku

3. Mesencephalon

Memproses data fisual dan auditoris

Pembentukan respon somatomotorik

Mempertahankan kesadaran

4. Metencephalon

a. Cerebellum

Mengatur tonus otot

Mempertahankan keseimbangan tubuh

Koordinasi dan perencanaan aktivitas terampil otot skelet

b. Pons

Sebagai pe relay informasi sensoris ke cerebellum dan thalamus

Pusat somatomotor dan viseromotor involunter

5. Mielencephalon

a. Medula oblongata

Sebagai pe relay informasi sensoris ke thalamus

Pusat otonom untik fungsi viseral (jantung, respirasi, pencernaan)

6. Batang otak (umum) (midbrain, pons, dan medulla oblongata)

Asal dari sebagian besar saraf otak perifer

Pusat pengendalian kardiovaskular, respirasi dan pencernaan

Regulasi reflex otot yang berperan dalam keseimbangan dan sikap tubuh

Menerima dan mengintegrasi semua input sinaptik dari medulla spinalis, arousal, dan

aktivasi korteks cerebri

Pusat tidur

7. Nukleus basalis (subkortikal): nucleus kaudatus, putamen, globus pallidus

Inhibisi tonus otot

Koordinasi gerak lambat dan sustained

Supresi pola gerak yang tidak bermanfaat

III. Mekanisme Kerja Otak

Mekanisme kerja otak manusia sangatlah rumit dan kompleks. Otak bekerja mengatur

seluruh kegiatan tubuh manusia. Proses ini tidak lepas dari hubungan antar neuron yang

saling berhubungan untuk mengahantarkan impuls atau pesan perintah dalam bentuk senyawa

kimia dan potensial listrik. Hubungan antar neuron ini dihubungkan oleh sinapsis.

Sinapsis merupakan hubungan penyampaian impuls dari satu neuron ke neuron yang lain.

biasanya terjadi dari ujung percabangan axon dengan ujung dendrite neuron yang lain. Celah

antara satu neuron dengan neuron yang lain disebut dengan celah sinapsis. Di dalam celah

sinapsis inilah terjadi loncatan-loncatan listrik yang bermuatan ion,baik ion positif dan ion

negatif. Di dalam celah sinapsis ini juga terjadi pergantian antara impuls yang satu dengan

yang lain, sehingga diperlukan enzim kolinetarase untuk menetralkan asetilkolin pembawa

impuls yang ada. Dalam celah sinapsis juga terdapat penyampaian impuls dengan bantuan zat

kimia berupa asetilkolin yang berperan sebagai pengirim (transmitter).

Berikut ini contoh-contoh gerakan pada tubuh manusia hasil dari tanggapan impuls;

1. Gerak biasa merupakan gerakan yang disadari dan impuls akan diolah oleh SSP (otak dan

medulla spinalis) terbeih dahulu sebelum terjadi gerakan.

Skema/bagan gerakan biasa

Impuls reseptor neuron sensorik medulla spinalis otak Medulla

spinalis interneuron neuron motorik Efektor gerakan

2. Gerak refleks merupakan gerakan yang tanpa disadari karena menanggapi impuls secara

langsung. Sehingga sifat gerakan ini tidak diolah terlebih dahulu oleh otak. Jarak

terpendek efektor dalam menanggapi impuls disebut dengan lengkung refleks.

Skema/bagan gerak refleks

Impuls reseptor neuron sensorik medulla spinalis interneuron

Neuron motorik efektor gerakan

3. Macam gerakan refleks tergantung dari tanggapan efektor terhadap impuls yang ada. Bila

tanggapan terhadap impuls melibatkan satu efektor saja, maka disebut dengan refleks

tunggal. Jika tanggapan terhadap impuls melibatkan lebih dari 1 efektor maka disebut

dengan refleks kompleks.

Dalam pengaturannya tersebut, otak dapat mengatur gerakan-gerakan tubuh manusia yang

disadari, seperti gerakan otot skelet, proses ini melalui jalur system saraf somatik. Dan juga

dapat mengatur gerakan-gerakan organ tubuh manusia yang tidak disadari, seperti gerakan

pada usus atau lambung, proses ini melalui jalur system saraf otonom. Semua ini yang terlibat

ini masuk dalam kelompok susunan saraf tepi (SST). Berikut ini pembahasannya lebih lanjut.

Sistem saraf somatic

Otot rangka dipersarafi oleh neuron motorik, yang akson-aksonnya membentuk system

saraf somatic. Badan sel dari neuron-neuron motorik ini terletak di dalam tanduk ventral

korda spinalis. Tidak seperti rantai dua neuron pada serat saraf otonom, akson suatu neuron

motorik berjalan dari asalnya di korda spinalis sampai tempat terakhirnya di otot rangka.

Bagian terminal akson neuron motorik mengeluarkan asetilkolin, yang menimbulkan eksitasi

dan kontraksi serat-serat otot yang dipersarafi. Neuron motorik hanya dapat merangsang otot-

otot rangka, berbeda dengan serat otonom, yang dapat merangsang atau menghambat organ-

organ efektor mereka. Inhibisi aktivitas otot rangkanya dapat dilakukan di dalam SSP melalui

pengaktivan masukan sinaps inhibitorik ke badan sel dan dendrite dari neuron-neuron motorik

yang mempersarafi otot tertentu.

Sistem saraf motorik

Divisi eferen system saraf perifer adalah penghubung komunikasi dengan susunan saraf

pusat yang mengontrol aktivitas otot dan kelenjar. SSP mengatur organ-organ efektor ini

dengan menimbulkan potensial aksi di badan-badan sel neuron eferen yang akson-aksonnya

berakhir di organ-organ tersebut. Otot jantung, otot polos, sebagian besar kelenjar eksokrin,

dan sebagian kelenjar endokrin dipersarafi oleh system saraf otonom, yang dianggap

merupakan cabang involunter divisi eferen perifer.

IV. Modalitas Pemeriksaan

Pemeriksaan radiologi

Dengan kemajuan teknologi kedokteran saat ini, berbagai macam penyakit atau gangguan

yang menyerang bagian otak manusia pun dapat dideteksi dengan cepat, baik itu gangguan

dari dalam seperti bakteri atau virus, ataupun gangguan dari luar seperti benturan. Berikut ini

merupakan beberapa modalitas pemeriksaan yang dapat dilakukan untuk memeriksa bagian

otak atau kepala;

1. Radiografi konvensional

Pemeriksaan radiologi konvensional tanpa kontras, yaitu pemeriksaan sederhana

menggunakan sinar Roentgen (sinar X) dengan berbagai posisi pemeriksaan. Pemeriksaan

ini dilakukan pada berbagai organ tubuh, antara lain jantung dan paru (toraks) serta tulang-

tulang pada seluruh bagian tubuh. Pemeriksaan radiologi konvensional dengan kontras,

yaitu pemeriksaan sederhana menggunakan sinar Roentgen (sinar X) disertai dengan

penggunaan obat kontras yang dapat membantu memperlihatkan kelainan yang ada,

sehingga mempertajam diagnosis. Misalnya pemeriksaan saluran cerna (barium meal &

enema), saluran kemih (urografi intravena, sistografi), organ kandungan

(histerosalpingografi), saluran kelenjar liur (sialografi), pembuluh darah

(angiografi/venografi), saluran getah bening (limfografi), sumsum tulang belakang

(myelografi).

2. CT-SCAN (Computer Tomography)

Pemeriksaan CT Scan yaitu pemeriksaan sinar X yang lebih canggih dengan bantuan

komputer, sehingga memperoleh gambar yang lebih detail dan dapat dibuat gambaran

secara 3 dimensi. Pemeriksaan ini diterapkan pada berbagai organ tubuh seperti kepala,

toraks, perut/abdomen pada berbagai kasus seperti trauma, tumor, infeksi, dan lain-lain.

3. MRI (Magnetic Resonance Imaging)

Pemeriksaan MRI yaitu pemeriksaan dengan menggunakan gelombang magnet,

sehingga dapat diperoleh gambaran tubuh (terutama jaringan lunak) dengan lebih detail.

Pemeriksaan ini diterapkan pada berbagai organ tubuh, seperti susunan saraf, otot dan

sendi, saluran empedu, dan lain sebagainya.

4. USG (Ultrasonografi)

Pemeriksaan ultrasonografi (USG) yaitu pemeriksaan dengan menggunakan

gelombang suara. Pemeriksaan ini terutama dipergunakan untuk dalam memperlihatkan

kelainan-kelainan dalam perut/abdomen dan otot pada berbagai kasus, seperti trauma dan

tumor.

5. Kedokteran nuklir

Pemeriksaan skintigrafi (kedokteran nuklir) yaitu pemeriksaan yang menggunakan zat

radioaktif yang disuntikkan kedalam tubuh melalui pembuluh darah. Pemeriksaan ini

sangat efektif dalam memperlihatkan fungsi organ-organ tubuh yang mempunyai kelainan,

seperti pada organ tiroid/gondok, tulang, ginjal, dan sebagainya.

Pemeriksaan Refleks

Pemeriksaan reflex ini berfungsi untuk mengetahui respon yang dibuat oleh tubuh sesuai

dengan yang seharusnya atau tidak. Karena hal ini dapat menggambarkan bagaimana kerja

susunan saraf pusat tersebut. Jika pada pemeriksaan reflex, respon yang dibuat oleh

perangsang memberikan respon yang baik, maka dapat diketahui bahwa kerja sususnan saraf

pusat masih baik, begitu pula sebaliknya.

Pemeriksaan reflex ini terdiri dari berbagai macam, seperti pemeriksaan reflex otot,

pemeriksaan reflex mata, telinga, keseimbangan, dan sebagainya. Tentunya pemeriksaan

reflex ini harus dilakukan oleh orang yang ahli seperti dokter.

Kesimpulan

Dari keseluruhan pembahasan yang telah dijabarkan sebelumnya, dan berdasarkan

scenario pada PBL kali ini. Maka dapat dapat disimpulkan bahwa jika susunan saraf pusat

manusia terganggu, dalam hal ini termasuk otak manusia, dan juga susunan saraf tepinya.

Maka kegiatan hidup manusia akan terganggu (bergantung bagian saraf mana yang rusak).