Mengapa kelistrikan pada sel saraf pada umumnya tidak dapat diukur dengan menggunakan amperemeter biasa?

Mengapa kelistrikan pada sel saraf pada umumnya tidak dapat diukur dengan menggunakan amperemeter biasa?

Kelistrikan pada sel saraf pada umumnya tidak dapat diukur dengan menggunakan amperemeter biasa karena alasan berikut:

Skala Kecil: Potensial listrik yang dihasilkan oleh sel saraf sangat kecil. Sel saraf menghasilkan potensial aksi yang biasanya berada dalam rentang milivolt (mV), yang jauh lebih kecil dari listrik yang dapat diukur dengan amperemeter biasa. Amperemeter biasa dirancang untuk mengukur arus listrik dalam ampere (A), yang merupakan satuan yang jauh lebih besar daripada mV.

Perbedaan dalam Jenis Arus: Amperemeter biasa biasanya digunakan untuk mengukur arus listrik kontinu (DC) atau arus bolak-balik (AC) dengan frekuensi rendah. Di dalam sel saraf, listrik yang dihasilkan berupa sinyal listrik yang sangat singkat dan berpola yang kompleks, seperti potensial aksi. Maka dari itu, amperemeter biasa tidak cocok untuk mengukur potensial aksi yang bersifat impulsif ini.

Sel Saraf Bersifat Kapasitif: Sel saraf bersifat kapasitif, yang berarti mereka mampu menyimpan muatan listrik untuk waktu singkat sebelum muatan itu dilepaskan dalam bentuk sinyal listrik. Amperemeter biasa tidak dapat mengukur kapasitansi sel saraf.

Dibutuhkan Peralatan Khusus: Untuk mengukur potensial listrik pada sel saraf dengan tepat, diperlukan peralatan yang lebih canggih seperti elektroda khusus dan penguat sinyal (amplifier) yang dapat menguatkan sinyal listrik yang sangat lemah dan berubah-ubah. Peralatan ini dapat merekam dan menganalisis potensial aksi pada sel saraf.

Potensial Transmembran: Sel saraf memiliki perbedaan potensial transmembran, yaitu perbedaan potensial listrik antara bagian dalam dan luar membran sel. Potensial ini dapat bervariasi dan berperan penting dalam proses penghantaran sinyal listrik dalam sistem saraf. Pemahaman dan pengukuran potensial transmembran memerlukan teknik-teknik elektrofisiologi yang khusus dan peralatan yang dapat mengukur perubahan potensial transmembran secara sangat detail.

Sifat Biologis Sel Saraf: Selain masalah teknis, sel saraf adalah entitas biologis yang kompleks. Mereka merespons berbagai stimulus dan menghasilkan sinyal listrik dalam berbagai konteks fisiologis. Oleh karena itu, pengukuran kelistrikan pada sel saraf seringkali melibatkan eksperimen yang lebih rumit, seperti merekam potensial aksi selama aktivitas saraf atau mengukur potensial istirahat (resting potential) sel saraf dalam berbagai kondisi.

Perlindungan Sel Saraf: Sel saraf sangat sensitif terhadap perubahan lingkungan dan perlindungan dari kerusakan yang dapat disebabkan oleh elektroda atau alat pengukur adalah hal yang sangat penting. Penggunaan elektroda dan metode yang tepat sangat penting untuk meminimalkan risiko cedera sel saraf dalam eksperimen elektrofisiologi.

Secara singkat, kelistrikan pada sel saraf tidak dapat diukur dengan amperemeter biasa karena sifat kompleks dan skala kecil dari sinyal listrik yang dihasilkan oleh sel saraf. Oleh karena itu, diperlukan peralatan dan teknik khusus dalam bidang elektrofisiologi untuk memahami dan mengukur sinyal listrik pada sel saraf dengan akurasi dan detail yang dibutuhkan dalam penelitian ilmiah.

Bagaimana sistem kerja pada sel saraf yang berkaitan dengan adanya kelistrikan?

Sistem kerja sel saraf berkaitan erat dengan adanya kelistrikan. Sel saraf atau neuron adalah sel khusus dalam sistem saraf yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan, menghantarkan, dan mentransmisikan sinyal listrik. Proses ini melibatkan beberapa komponen dan mekanisme penting:

Potensial Istirahat (Resting Potential): Setiap sel saraf memiliki potensial istirahat, yaitu perbedaan potensial listrik antara bagian dalam dan luar sel saat sel tersebut tidak sedang menghantarkan sinyal. Potensial istirahat biasanya berkisar antara -40 hingga -90 mV tergantung pada jenis neuron. Potensial istirahat dijaga oleh pompa ion dan saluran ion dalam membran sel.

Stimulasi: Proses berawal ketika neuron menerima stimulus dari lingkungannya atau dari neuron-neuron lain melalui dendritnya. Stimulus ini dapat berupa sinyal listrik atau kimia yang memengaruhi potensial membran.

Potensial Aksi (Action Potential): Jika stimulus mencapai ambang tertentu (threshold), maka neuron akan menghasilkan potensial aksi. Potensial aksi adalah perubahan cepat dalam potensial membran yang menyebabkan depolarisasi dan generasi sinyal listrik yang dikirim melalui akson. Proses ini bergantung pada pembukaan dan penutupan saluran ion dalam membran sel.

Hantaran Sinyal: Potensial aksi, yang merupakan sinyal listrik, berjalan sepanjang akson neuron dari ujung satu ke ujung lain. Ini memungkinkan komunikasi antara berbagai bagian tubuh dan sistem saraf.

Sinaps: Ketika potensial aksi mencapai ujung akson, itu memicu pelepasan neurotransmitter ke celah sinapsis. Neurotransmitter ini mempengaruhi neuron-target atau sel-sel efektor lainnya di sekitarnya, menghantarkan sinyal dari satu neuron ke yang lain atau ke sel-sel lain dalam tubuh.

Polaritas Kembali: Setelah potensial aksi terjadi, neuron harus kembali ke potensial istirahatnya untuk dapat menghasilkan sinyal berikutnya. Proses ini melibatkan pemulihan potensial membran melalui penutupan saluran ion dan fungsi pompa ion.

Seluruh sistem ini sangat bergantung pada pergerakan ion di sepanjang membran sel. Ion seperti natrium (Na+), kalium (K+), dan klorida (Cl-) memainkan peran penting dalam menghasilkan potensial aksi dan mempertahankan potensial istirahat. Selain itu, neuron juga dapat menghasilkan berbagai jenis potensial, seperti potensial postsinaptik eksitatori dan potensial postsinaptik inhibitori, yang memengaruhi respons neuron terhadap stimulus.

Kerja sistem ini adalah dasar dari fungsi komunikasi dan pengaturan dalam sistem saraf, yang memungkinkan kita untuk merasakan, berpikir, dan merespons lingkungan serta melakukan berbagai tindakan dalam tubuh kita.