CoCoLan : Fisiologi Reseptor Kimiawi dan Faal Keseimbangan

Kemoreseptor pengecapan,  bisa dilihat  fungsinya sama seperti hidung ( yang dimana sebagai penghidu), ada di organ lidah. 

Taste bud memiliki lokasi utama :

1.  di dinding  saluran yang mengelilingi papila sirkumvalata di permukaan lidah posterior

2. Pada papila fungiformis di atas permukaan anterior lidah

3.  pada papila foliata di lipatan-lipatan sepanjang permukaan lateral lidah

 dan lokasi lainnya di:

1.   Palatum

2.  pilar tonsillar

3.  Epiglotis

4.  esofagus bagian proksimal

Taste bud Terdiri dari 50 sel reseptor pengecap atau sel pengecap dan sel penunjang( sel sustentacular).  sel pengecap adalah modifikasi dari mikrovilus yang nantinya memiliki reseptor selektif molekul zat kimia.

GAMBAR. Histologi lidah.  di dalam papila lidah terdapat saraf pengecapan(TASTE BUD)  yang bila dilihat lebih rinci lagi berbentuk seperti bawang merah.  dibagi oleh beberapa sel yang berfungsi sebagai penyangga dan perasa.  Taste pore Adalah saluran yang menghantarkan rasa ke ke sel gustatory yang nanti akan disalurkan lagi ke sel basal lalu akan disalurkan lagi ke otak.

Kunci-kunci pengecap ada yang tersebar Dan ada pula yang berkelompok dalam tonjolan-tonjolan epitel yang disebut papila.  zat-zat kimia dari makanan yang kita makan mencapai kuncup pengecap melalui lubang-lubang pengecap.  kuncup-kuncup pengecap dapat merespon 5 rasa dasar,  yaitu Umami asin manis asam dan pahit.

GAMBAR. Perjalanan stimulus masuk ke lidah dan diolah sampai menimbulkan potensial reseptor.  pada reseptor khusus daerah gustatorik akan mempresentasikan rasa yang diciptakan

TUGAS.  cara membangkitkan potensial reseptor.

Pengecapan terjadi karena rangsangan terhadap berbagai reseptor pengecap kan ada sedikitnya 13 reseptor kimia yang ada pada sel-sel pengecapan antara lain reseptor natrium 2,  reseptor kalium 2, reseptor klorida 1, reseptor glutamat 1, reseptor adenosin 1, reseptor inosine 1, reseptor manis 1, reseptor pahit 1, dan reseptor ion hidrogen 1.

1. rasa asam disebabkan oleh konsentrasi ion hidrogen

2.  rasa asin dihasilkan oleh garam yang terionisasi karena konsentrasi natrium

3.  rasa manis dikarenakan beberapa zat kimia organik seperti gula glikol alkohol( zat karbohidrat),  dan garam anorganik dari timah dan berilium.

4.  rasa pahit terjadi karena pembentuk rasa manis mengalami perubahan pada struktur kimia biasanya mengindikasikan bahwa makanan tersebut mengandung toksin atau racun atau zat yang tidak ada dalam tubuh.

5.  rasa Umami artinya gurih untuk menyatakan Rasa yang menyenangkan secara kualitatif dominan pada l-glutamat ( biasanya terdapat pada kaldu)

GAMBAR. Perjalanan sampai di  Presepsi ke stimulus.  rangsangan dari papila akan menuju nucleus solitarius di medula oblongata melalui nervus  7, 9,  dan 10 kranial.  lalu dari nukleus solitarius akan menuju  thalamus melalui Pons.  di talamus rangsangan ini akan diproyeksikan ke korteks gustatorius untuk  mendeteksi rasa.

Kemoreseptor penghidu 

Penghidu memiliki 2 reseptor yaitu teler reseptor dan kemoreseptor.  letak reseptor nya yaitu di membran mukosa olfaktorius pada atap rongga hidung  dekat septum.  luas membran olfaktorius sekitar 2,4 sampai 5  cm ^ 2.  Jumlah sel-sel reseptor adalah 10 sampai 20 juta sel yang khusus dengan akson-akson yang tegak sebagai serabut-serabut saraf penghidu.  di akhir setiap sel hidup terdapat permukaan epitel yang mengandung beberapa rambut pembau (cillia yang ada di ujung sel reseptor) yang bereaksi terhadap bahan-bahan kimia di udara. bahan-bahan kimia tersebut dinamakan oodorant.

GAMBAR. Histologi penciuman (jalur oodorant dari cilia sampai ke otak.

Reseptor pencium tidak bergerombol seperti reseptor pengecap atau Tunas pengecap. manusia dapat membedakan berbagai macam bau atau odoran bukan karena memiliki banyak reseptor pembau tetapi mempunyai suatu kemampuan yang ditentukan oleh prinsip komposisi. Organ pembau dapat membedakan odoran yang berbeda dikarenakan ada reseptor yang bernama kemoreseptor. dalam suatu penelitian diketahui bahwa wanita lebih dalam menghidu sesuatu karena Superior nasal concha pada wanita lebih luas daripada pria sehingga lebih bisa mendeteksi aroma.

Neuroepitel olfaktorius terletak di bagian atas rongga hidung di dekat cribriform plate,  septum nasi Superior dan dinding nasal superolateral.  struktur merupakan Neuroepitelium  pseudostratified khusus yang didalamnya terdapat reseptor olfaktorius utama.  dengan bertambahnya usia seseorang, jumlah neuron olfaktori Ini lambat laun akan berkurang.  selain yo Rono faktori,  epitel yang juga tersusun oleh sel-sel penopang yaitu duktus dan glandula bowman yang sifatnya lebih unik pada epitel olfaktori dan sel basal yang berfungsi sebagai regenerasi epitel

GAMBAR. Jalur penghidu pada  olfaktori.  stimulus dari luar akan menempel ke silia.  lalu stimulus ini ditunjang penghantarannya oleh sel sustentacular dan dihantarkan ke bulbus olfaktorius.  di dalam bulbus olfaktorius, terdapat glomerulus yang  mengarsipkan berbagai jenis bau.  setelah dipilah berbagai jenis bau tersebut ( dipilih yang dominan),   bau akan dihantarkan ke sel mitral lalu diteruskan ke nervus kranial  satu ( nervus olfaktorius).

Neuron olfaktori  bersifat unik karena secara terus-menerus dihasilkan oleh sel-sel basal yang terletak di bawahnya.  hal ini akan menimbulkan sensasi pembawaan yang diperantarai oleh stimulasi sel reseptor olfaktori oleh bahan-bahan kimia yang mudah menguap.  untuk dapat menstimulasi reseptor  olfaktori,   molekul yang terdapat dalam udara harus mengalir melalui rongga hidung dengan arus udara yang cukup turbulen dan bersentuhan dengan reseptor.

Mekanisme perangsangan reseptor penghidu  berawal dari udara inspirasi sel reseptor yang terangsang oleh partikel kecil yang berasal dari zat aroma.  zat tersebut masuk ke area olfaktori.   Lalu,  zat aroma dilarutkan oleh sekret atau mukus dan kemudian diabsorpsi oleh reseptor.  setelah sampai di reseptor,  terjadilah depolarisasi saraf untuk mendeteksi bau dan munculah potensial reseptor.

Syarat zat yang dapat merangsang penciuman:

1.  zat harus mudah menguap sehingga dapat dihirup masuk ke lubang hidung.

2.  zat harus sedikit larut dalam air sehingga dapat melalui mukus untuk mencapai sel olfaktori.

3.  zat harus juga larut dalam lipid karena rambut-rambut olfaktori dan ujung luar sel-sel olfaktori terdiri atas zat-zat lipid.

Reseptor odoran termasuk bagian dari G protein reseptor Super Family yang berhubungan dengan adenilat siklase. Tugas baca adalah mengetahui bagaimana membangkitkan reseptor penghidu yang berhubungan dengan adenilat siklase. 

 manusia memiliki beratus-ratus reseptor olfaktori yang berbeda, tetapi tiap neuron hanya mengekspresikan satu tipe reseptor.   hal ini mendasari pembuatan peta pembawaan atau olfaktori Map. Karena  bulbus olfaktorius dekat dengan amigdala atau sistem limbik, maka dari itu saat seseorang mencium sesuatu bisa mempengaruhi emosinya.

GAMBAR.  Dari mitral sel rangsangan akan masuk ke  bulbus olfaktorius. yang nanti akan masuk ke area  olfaktori medial dan ada juga yang masuk ke area  olfaktori lateral.   bila dari lateral rangsangan akan langsung masuk ke Batang otak atau ke korteks temporal.  bila dari medial rangsangan akan masuk ke hipotalamus terlebih dahulu baru ke Batang otak. 

GAMBAR.  Setelah rangsangan  bau masuk ke talamus  akan dihantarkan ke korteks serebri. Di cortex cerebri akan muncul persepsi dan diskriminasi tentang bau.  selain  ke  talamus,  rangsangan juga menuju limbic system yang nantinya akan mempengaruhi q&a reaksi perilaku dan emosi seseorang terhadap rangsangan bau tersebut.

Fisiologi vestibular merupakan output untuk keseimbangan. 

GAMBAR.   perangkat vestibular.  di telinga bagian dalam terdapat 3 perangkat vestibular,  yaitu kanalis semisirkularis,  utrikul,  dan sakul.  ketiganya akan merespon rangsangan keseimbangan ke nervus 8 Cranial ( vestibulocochlear). Dalam kanalis semisirkularis terdapat ampula yang berisi sel rambut,  sel rambut ini akan memberi respon ke nervus kranial. Di kanalis semisirkularis juga terdapat enzim yang berfungsi untuk merasakan rotasi dan kekuatan rotasi.   Utrikulus dan sakul  berfungsi untuk posisi keseimbangan linear.

Informasi keseimbangan tubuh akan ditangkap oleh reseptor vestibular, visual, dan  propioseptik.  dari ketiga jenis reseptor tersebut, kontribusi yang paling besar adalah oleh reseptor vestibular (>50%)  disusul kemudian reseptor visual dan yang paling kecil adalah propioseptif. 

Bila ada gerakan atau perubahan dari kepala atau tubuh cairan pada kanalis semisirkularis yaitu endolymph Akan berpindah Hal ini menyebabkan sel rambut tertarik.  akhirnya permeabilitas membran sel berubah,  kalsium akan menerobos masuk ke dalam sel(influx).  hal ini mengakibatkan depolarisasi dan juga merangsang pelepasan glutamat (neurotransmitter eksitatorik).  Lalu, saraf aferen yaitu saraf vestibularis akan mempengaruhi pusat keseimbangan di otak.

GAMBAR.   depolarisasi dan hiperpolarisasi pada sel rambut.  saat Sasi kinocilia akan menjauhi stereosilia.  saat hiperpolarisasi kinocilia akan mendekati   stereocilia. keadaan depolarisasi terjadi saat   posisi tubuh berubah.  sedangkan hiperpolarisasi terjadi saat tubuh ingin kembali ke posisi semula.

di pusat integrasi keseimbangan akan menerima berbagai input. substansi tertentu mengolah informasinya yang kemudian menghasilkan berbagai output.Pusat integrasi Alat keseimbangan tubuh pertama di inti vestibularis yang nanti menerima impuls aferen dari propioseptik, visual dan vestibular. Cerebellum merupakan pusat integrasi ke-2 juga pusat komparasi informasi yang sedang berlangsung dengan informasi gerakan yang sudah lewat.  informasi tentang gerakan juga tersimpan di pusat memori prefrontal cortex cerebri.

GAMBAR. penjalaran atau jarak keseimbangan akan menerima input oleh nukleus vestibular yang akan kemudian diteruskan impulsnya baik sebelum sampai ke korteks serebri sampai perjalanannya hampir sama seperti penjalaran stimuli.

GAMBAR. Jaras melibatkan berbagai nervus cranialis untuk perjalanan karena ada dari berbagai karena inputnya ada dari berbagai sumber sampai kemudian dipersepsikan di otak Nanti dibaca lebih banyak keterangannya 

Kanalis semisirkularis berperan pada gerakan kepala berputar yang dimana gerakan endolimfe dalam kanalis semisirkularis yang merangsang sel-sel rambut. di sakulus dan utrikulus terdapat otolit yang bergerak oleh perubahan posisi kepala. otot tersebut akan lepas dan menerima rangsangan yang nantinya ditransmisikan sepanjang serat saraf nervus auditorius vestibularis di bagian otak tengah, medula oblongata, cerebellum, dan medulla spinalis.  hal ini akan memulai perubahan refleks pada otot, leher, mata, badan, dan ekstremitas bawah maupun atas yang nantinya akan mempertahankan keseimbangan dan postur juga fiksasi mata pada objek yang bergerak.

GAMBAR. Mekanisme Nucleus Vestibular

Sumber : Kuliah Fisiologi FK UNMUL 2020