Pembahasan Soal TKA : Penghantaran Impuls Saraf

⚡ Analisis Grafik: Potensial Aksi Neuron

Soal:

Garis hijau pada grafik menunjukkan perubahan potensial membran neuron selama pengantaran impuls saraf. Peristiwa ini melibatkan fase polarisasi istirahat, depolarisasi, repolarisasi, hiperpolarisasi, hingga kembali ke keadaan istirahat. Perubahan tegangan ini terjadi akibat pergerakan ion Na⁺ dan K⁺ melalui membran neuron yang diatur oleh kanal ion dan pompa Na⁺/K⁺. Permeabilitas membran terhadap ion Na⁺ ditunjukkan oleh garis merah, sedangkan permeabilitas membran terhadap ion K⁺  ditunjukkan garis hijau. Berdasarkan grafik potensial aksi tersebut, tentukan Benar atau Salah untuk setiap pernyataan berikut mengenai keterkaitan fase-fase dalam penghantaran impuls dengan pergerakan ion Na⁺ dan K⁺!

#	Pernyataan	Benar	Salah
A	Fase depolarisasi terjadi ketika ion Na⁺ masuk ke dalam sel melalui kanal natrium.	⃣	⃣
B	Pada fase repolarisasi, keluarnya ion K⁺ membuat bagian dalam sel kembali bermuatan negatif.	⃣	⃣
C	Hiperpolarisasi ditandai dengan tegangan membran lebih negatif daripada potensial istirahat.	⃣	⃣
D	Pada fase istirahat, pompa Na⁺/K⁺ mempertahankan distribusi ion secara aktif.	⃣	⃣
E	Potensial puncak (peak) terjadi karena keluarnya ion Na⁺ secara berlebihan.	⃣	⃣

     Grafik menunjukkan perubahan potensial membran selama penghantaran impuls saraf. Fase-fase yang terjadi meliputi: istirahat → depolarisasi → repolarisasi → hiperpolarisasi → kembali ke istirahat. Mari kita bahas setiap pernyataan satu per satu.

---

🔹 A. Fase depolarisasi

Pernyataan: Fase depolarisasi terjadi ketika ion Na⁺ masuk ke dalam sel melalui kanal natrium.

✅ Benar.
Saat neuron menerima rangsangan, kanal Na⁺ terbuka. Ion natrium bergerak masuk ke dalam sel karena gradien konsentrasi dan muatan listrik. Akibatnya bagian dalam neuron yang semula bermuatan negatif menjadi positif (sekitar +30 mV). Fase ini disebut depolarisasi.

📖 Referensi: Guyton & Hall, Textbook of Medical Physiology, Bab 5.

🔹 B. Fase repolarisasi

Pernyataan: Pada fase repolarisasi, keluarnya ion K⁺ membuat bagian dalam sel kembali bermuatan negatif.

✅ Benar.
Setelah mencapai puncak potensial aksi, kanal Na⁺ menutup dan kanal K⁺ terbuka. Ion K⁺ keluar dari sel sehingga muatan dalam neuron kembali negatif. Proses ini disebut repolarisasi, yang mengembalikan membran menuju potensial istirahat.

📘 Sumber: Campbell Biology (12th ed.), hlm. 1080.

🔹 C. Hiperpolarisasi

Pernyataan: Hiperpolarisasi ditandai dengan tegangan membran lebih negatif daripada potensial istirahat.

✅ Benar.
Setelah repolarisasi, beberapa kanal K⁺ tetap terbuka sementara. Hal ini menyebabkan keluarnya K⁺ berlebih sehingga potensial membran turun di bawah -70 mV (lebih negatif). Tahap ini disebut hiperpolarisasi dan berfungsi sebagai masa refrakter yang mencegah neuron menembakkan impuls baru terlalu cepat.

📗 Catatan: Hiperpolarisasi berfungsi melindungi neuron dari stimulasi berulang terlalu cepat.

🔹 D. Fase istirahat & Pompa Na⁺/K⁺

Pernyataan: Pada fase istirahat, pompa Na⁺/K⁺ mempertahankan distribusi ion secara aktif.

✅ Benar.
Pompa Na⁺/K⁺ menggunakan ATP untuk memindahkan 3 ion Na⁺ keluar dan 2 ion K⁺ masuk. Proses aktif ini menjaga gradien konsentrasi dan perbedaan potensial membran sehingga neuron siap menerima impuls selanjutnya.

📖 Referensi: Tortora & Derrickson, Principles of Anatomy and Physiology, Bab 15.

🔹 E. Potensial puncak (peak)

Pernyataan: Potensial puncak (peak) terjadi karena keluarnya ion Na⁺ secara berlebihan.

❌ Salah.
Puncak potensial aksi sebenarnya disebabkan oleh masuknya ion Na⁺ secara masif yang membuat bagian dalam neuron menjadi sangat positif (± +30 mV). Setelah puncak tercapai, kanal Na⁺ menutup dan kanal K⁺ mulai membuka—baru kemudian K⁺ keluar untuk repolarisasi.

---

✅ Kesimpulan Akhir

No	Pernyataan	Benar / Salah	Penjelasan Singkat
A	Na⁺ masuk → depolarisasi	✅	Bagian dalam sel menjadi positif
B	K⁺ keluar → repolarisasi	✅	Memulihkan muatan negatif
C	Hiperpolarisasi = lebih negatif	✅	Masa refrakter; mencegah pemicuan berulang
D	Pompa Na⁺/K⁺ aktif menjaga keseimbangan	✅	Memerlukan ATP untuk memulihkan gradien ion
E	Puncak karena Na⁺ keluar	❌	Puncak disebabkan oleh masuknya Na⁺

Ringkasan singkat: Potensial aksi adalah urutan cepat perubahan muatan membran yang diatur oleh buka/tutupnya kanal ion (Na⁺ dan K⁺) serta dipertahankan oleh pompa Na⁺/K⁺.

Sumber bacaan yang direkomendasikan: Guyton & Hall (Textbook of Medical Physiology), Campbell Biology, serta Tortora & Derrickson.