Spesifisitas respons lokal
Agar eksitasi lokal dapat terjadi pada jaringan, jaringan tersebut harus dipengaruhi oleh stimulus dengan kekuatan yang tidak mencukupi — yaitu iritan subthreshold. Fitur utama dari respons semacam itu terletak pada namanya: respons tersebut bersifat sangat lokal.
Eksitasi muncul secara eksklusif pada titik tempat stimulus diterapkan. Upaya sinyal ini untuk menyebar ke area membran di sekitarnya mengalami kegagalan karena sinyal tersebut memudar dengan sangat cepat. Pada saat yang sama, amplitudo respons yang dihasilkan tidak konstan — amplitudonya secara langsung bergantung pada seberapa kuat iritan yang diterapkan. Karena ketergantungan langsung ini, respons lokal tidak mematuhi hukum klasik "Semua atau Tidak Sama Sekali".
Properti paling penting dari eksitasi lokal adalah kemampuan untuk melakukan sumasi. Jika stimulus subthreshold bekerja secara berulang, efeknya dapat saling menjumlahkan. Dalam hal ini, eksitabilitas membran selalu meningkat di area respons lokal. Jika akibat sumasi eksitasi mencapai tingkat kritis, proses lokal tersebut akan berkembang menjadi proses rambat penuh.
Fitur eksitasi yang merambat
Tidak seperti respons lokal, eksitasi yang merambat terwujud dalam bentuk potensial aksi (PA) penuh. Untuk memicunya, diperlukan stimulus dengan kekuatan threshold (ambang batas) atau suprathreshold. Potensial ini juga dapat menjadi hasil dari sumasi seri eksitasi lokal yang sukses.
Potensial aksi secara radikal berbeda dalam karakteristik fisiologisnya:
- Perambatan tanpa dekremen. Sinyal mampu ditransmisikan dalam jarak yang sangat jauh (dalam skala sel), sementara amplitudo aslinya sama sekali tidak berkurang.
- Tidak ada sumasi. Tidak seperti respons lokal, potensial aksi tidak dapat saling dijumlahkan.
- Hukum "Semua atau Tidak Sama Sekali". Eksitasi ini secara ketat mematuhi aturan tersebut. Jaringan akan memberikan respons maksimum yang mungkin untuk kondisinya (jika stimulus mencapai ambang batas), atau tidak merespons sama sekali (jika stimulus ternyata terlalu lemah).
Perbandingan singkat
| Karakteristik | Eksitasi lokal | Eksitasi yang merambat |
|---|---|---|
| Penyebab | Stimulus subthreshold | Stimulus threshold dan suprathreshold |
| Penjalaran | Memudar di area yang berdekatan | Berjalan jarak jauh tanpa kehilangan kekuatan |
| Sumasi | Mampu melakukan sumasi | Tidak mampu melakukan sumasi |
| Hukum "Semua atau Tidak Sama Sekali" | Tidak mematuhi (tergantung pada kekuatan stimulus) | Mematuhi secara ketat |
Singkatnya: jawaban atas pertanyaan topik
Mekanisme ionik apa yang mendasari munculnya eksitasi lokal?
Dasar dari munculnya eksitasi lokal (respons lokal) adalah pembukaan sejumlah kecil saluran natrium berpagar. Akibatnya, ion natrium menembus sitoplasma, yang menyebabkan depolarisasi membran lokal dan penurunan potensial membran.
Apa itu tingkat kritis depolarisasi?
Tingkat kritis depolarisasi (TKD) adalah tingkat ambang batas potensial membran (ambang eksitasi), yang pada saat tercapai, saluran yang bergantung pada voltase akan terbuka dan potensial aksi akan terpicu.
Apa yang dimaksud dengan perambatan eksitasi dengan dekremen?
Perambatan eksitasi dengan dekremen berarti bahwa amplitudo eksitasi (potensial membran) secara bertahap berkurang hingga nol seiring dengan jarak dari tempat kerja iritan. Sifat ini khas untuk respons lokal dan elektrotonus.
Mengapa potensial aksi tidak mampu melakukan sumasi?
Potensial aksi tidak mampu melakukan sumasi. Potensial ini mematuhi hukum "semua atau tidak sama sekali": amplitudonya tidak bergantung pada kekuatan iritan, dan respons maksimum muncul atau tidak muncul sama sekali. Selama fase depolarisasi lonjakan (spike), membran berada dalam keadaan refrakter absolut — eksitasi tidak mungkin terjadi, ambang batasnya sangat tinggi.
Bayangkan batu yang dilempar ke dalam air. Respons lokal adalah riak kecil dari sebutir pasir yang jatuh: hanya terlihat di tempat jatuh, cepat hilang, dan ukurannya bergantung pada ukuran sebutir pasir (tidak mematuhi hukum "Semua atau Tidak Sama Sekali"). Potensial aksi adalah tsunami: muncul hanya dari dorongan yang kuat (ambang batas), berjalan sampai ke pantai tanpa kehilangan kekuatan (tanpa dekremen) dan tidak dapat bergabung dengan tsunami lain.
Soal-soal dari kelas dan ujian
Mengapa eksitasi lokal tidak mematuhi hukum "Semua atau Tidak Sama Sekali"?
Karena amplitudonya berubah: semakin kuat iritan subthreshold yang diterapkan, semakin tinggi pula amplitudo respons lokal.
Dapatkah respons lokal berubah menjadi potensial aksi?
Ya. Berkat sifat sumasi, eksitasi lokal berulang dapat terakumulasi, mencapai tingkat kritis, dan memicu potensial aksi yang merambat.
Apakah amplitudo potensial aksi berkurang saat merambat?
Tidak, eksitasi yang merambat ditransmisikan tanpa dekremen, yaitu tanpa penurunan besar nilai aslinya di sepanjang jalurnya.
Topik lain untuk dipelajari
- Mekanisme sumasi iritan subthreshold
- Makna fisiologis dari hukum "Semua atau Tidak Sama Sekali"
- Tingkat kritis yang diperlukan untuk transisi respons lokal ke PA
- Konsep dekremen dan alasan tidak adanya dekremen pada PA
Pelajari topik ini secara menyeluruh dalam kursus «Fisiologi»
Di sini adalah ringkasan. Di dalam kursus — semua yang ditanyakan saat kelas dan ujian.
- Panduan metodologis lengkap tentang topik "Eksitasi lokal dan respons lokal" dan 4.128 halaman mata kuliah lainnya
- Tugas dan kuis setelah setiap topik — seperti pada kolokium
- AI-tutor akan menjawab pertanyaan topik kapan saja
- 118 video pembelajaran untuk mata kuliah ini
Topik lain dalam bagian «Sifat umum, potensial membran, hukum perangsangan, eksitabilitas, dan inhibisi»
Video pembelajaran gratis: FisiologiPelajaran singkat beserta ringkasan — tanpa registrasi.
Materi disiapkan oleh staf pengajar WhiteCoat Pro sesuai dengan kurikulum pendidikan kedokteran. Bersifat edukatif.