Hearing and equilibrum

      Kita mengetahui bahwa telinga kita berfungsi untuk mendengar suara-suara yang terdapat di sekeliling kita. Namun ternyata, telinga kita juga berperan dalam menjaga keseimbangan tubuh kita. Kita dapat merasakan bahwa kita sedang bergerak ke depan, ke atas, berputar, dsb karena telinga. Hal ini disebabkan karena adanya organ yang berfungsi sebagai reseptor suara dan reseptor keseimbangan.

Anatomi

                                

     Secara anatomi, telinga kita dapat dibagi menjadi 3 bagian besar: telinga luar, telinga tengah, dan telinga dalam. Telinga luar kita berfungsi hanya sebagai saluran konduksi getaran suara yang diterima dan kemudian menggetarkan membran timpani. Pada bagian telinga tengah, terdapat 3 tulang berukuran sangat kecil: maleus, incus, dan stapes. Tulang maleus terdiri atas 3 bagian: manubrium, caput, processus. Bagian manubrium maleus menempel pada membran timpani, bertujuan untuk menerima getaran dari membran timpani untuk diteruskan. Bagian caput maleus menempel pada dinding teling tengah, dan bagian processusnya menempel ke incus. Incus kemudian menempel ke bagian kepala stapes, sedangkan bagian foot plate stapes menempel ke koklea pada bagian oval window. Adapula otot yang menempel pada tulang-tulang ini, yakni tensor tympani dan stapedius. Otot-otot ini akan menarik maleus dan stapes menjauhi membran timpani dan oval wondow ketika terdapat gelombang suara yang keras agar tidak merusak membrannya. Selain itu, pada bagian telinga tengah juga terdapat suatu saluran yang berhubungan dengan nasopharynx, yaitu tube eustachius. Saluran ini berfungsi untuk menjaga tekanan pada telinga tengah dan menjaga membran timpani tetap rileks. Bagian telinga dalam (labirin) terdiri dari 2 lapisan, yaitu: osseous labyrinth (lapisan luar) dan membranous labyrinth (lapisan dalam). Di antara kedua lapisan ini terdapat ruangan yang tersisi cairan. Cairan ini disebut dengan perilymph. Lapisan membranous labyrinth akan membentuk 3 komponen, yakni: koklea, canalis semicircularis, dan organ otolit. Koklea berperan dalam proses pendengaran, canalis semicircularis berperan dalam mendeteksi rotasi kepala, dan organ ototlit berperan dalam mendeteksi arah gravitasi dan gerakan kepala (sumbu x dan y)

Koklea
      Koklea terletak di bagian telinga dalam dan memiliki bentuk menyerupai rumah keong. Di dalam koklea tersusun atas 3 ruangan utama: skala vestibuli, skala media, dan skala timpani. Di antara skala vestibuli dan skala media terdapat suatu membran tipis yang disebut dengan membran Reissner, dan di antara skala media dengan skala timpani terdapat membran juga yang disebut dengan membran basilar. Skala vestibuli dan skala timpani berisi cairan yang disebut dengan cairan perilymph dan skala media terisi dengan cairan endolymph. Ketika terdapat getaran suara, getaran akan menggerakan cairan dari skala vestibuli kemudian berputar pada bagaian ujung koklea tempat dimana skala vestibuli dan skala timpani bertemu yang disebut dengan helicotrema. Getaran kemudian akan berjalan melalui skala timpani dan kemudian menggetarkan round window. Getaran tersebut akan menggetarkan membran basilar di tempat-tempat tertentu sesuai dengan frekuensi getaran (semakin menuju apex semakin sensitif terhadap frekuensi rendah).

  

      Pada bagian skala media terdapat suatu struktur yang mengandung banyak reseptor-reseptor yang menerima rangsangan gelombang suara tersebut. Struktur ini disebut dengan organ of corti. Reseptor yang terdapat pada pada organ of Corti ini tergolong ke dalam jenis hair cell dimana gerakan daripada rambut sel menyebabkan depolarisasi sel. Organ of Corti memiliki hair cell yang berfungsi sebagai reseptor. Struktur ini terbentang sepanjang koklea. Organ of corti tersusun atas 2 jenis hair cell: outer hair cell dan inner hair cell. Yang memiliki peran besar dalam pendengaran adalah inner hair cell, sedangkan outer hair cell berperan lebih kepada amplifikasi dan penjernihan getaran yang diterima. Jumlah inner hair cell yang ada di organ of Corti jauh lebih sedikit bila dibandingkan dengan jumlah outer hair cell, yakni 3.500 inner hair cell dan 20.000 outer hair cell. Di atas hair cell ini terdapat suatu lapisan tipis yang elastis yang disebut dengan membran tectorial, namun fungsi dari membran ini masih belum diketahui secara pasti. Rangsang mekanik yang sudah mengalami transduksi sinyal kemudian diteruskan ke otak melalui nervus vestibulokoklear bagian auditori (koklea).

                                    

 Canalis semisirkularis + organ otolit

                                 

      Canalis semisirkularis berperan untuk mendeteksi gerakan rotasi pada kepala. Organ ini memiliki 3 struktur utama, yakni: superior, horizontal, dan posterior. Masing-masing saluran ini tegak lurus satu dengan yang lainnya. Posisi dariada canalis semisirkularis ini tidaklah sejajar garis horizontal melainkan memiliki kemiringan sekitar 30 derajat. Kemiringan ini menyebabkan setiap kanal mendeteksi gerakan yang berbeda-beda. Di dalam setiap kanal terdapat suatu organ reseptor yang disebut dengan crista ampularis yang terletak di bagian ampula setiap kanal dan kanal ini terisi dengan cairan endolymph. Setiap crista ampularis memliki hair cell dan sel sustentakuler (sel penyokong). Sel-sel ini kemudian diselubungi oleh suatu lapisan gelatin yang disebut dengan cupula. Prosesus daripada hair sel terdapat di dalam cupula ini, sehingga gerakan dari cupula di dalam cairan endolymph akan mempengaruhi pergerakan prosesus hair cell.

      Organ otolit terdiri atas sepasang: utrikulus dan sakulus. Organ ini memiliki epitel yang berfungsi sebagai reseptor yang disebut dengan makula yang terletak secara vertikal pada sakulus dan horizontal pada utrikulus. Makula tersusun atas sel sustentakuler dan hair cell yang dikelilingi oleh membran otolit (seperti pada crista ampula) dan terletak di bawah batu otolit (batu kalsium karbonat) yang disebut dengan otoconia. Impuls yang diterima dari crista ampularis dan organ otolit akan diteruskan juga ke nervus vestibulokoklear bagian vestibularis.

                                  

      

Mekanisme hair cell
      Reseptor-reseptor yang terdapat dalam koklea, canalis semisirkularis dan organ otolit merupakan suatu hair cell. Hair cell ini memiliki silia yang menangkap rangsangan getaran yang memicu terjadinya depolarisasi atau hiperpolarisasi sel. Bagaimana hal ini bisa terjadi? Pada dasarnya, silia hair cell dapat dibagi menjadi 2 jenis: kinosilia dan stereosilia. Stereosilia tersebar di seluruh hair, sedangkan kinosilia juga terdapat pada seluruh hair cell namun pada koklea silia ini bersifat immotil sehingga aktivitas hair cell dipengaruhi oleh stereosilia koklea.
      Terdapat suatu prosesus kecil yang menghubung bagian ujung dari stereosilia yang disebut dengan tip links. Tip links ini mengkaitkan kanal kation yang satu dengan yang lainnya sehingga ketika silia bergerak akan menyebabkan tip links tertarik dan membuka kanal kation. Dikarenakan susunan tinggi stereosilia yang berbeda, ketika stereosilia yang lebih pendek bergerak ke arah stereosilia yang lebih tinggi akan menyebabkan tertariknya tip links pada stereosilia yang tinggi dan membuka kanal kationnya. Terbuka kanal ini menyebabkan masuknya ion K+ dan Ca2+ ke dalam sel (ingat bahwa hair cell diselimuti oleh cairan endolymph yang kaya akan K+ dan Ca2+, tidak seperti cairan ECF umumnya). Masuknya ion-ion ini menyebabkan terjadi depolarisasi sel dan kemudian menyebabkan lepasnya neutransmitter berupa glutamat. Pada bagian kanal kation yang terbuka, terdapat juga suatu protein kontraktil yang mengatur menutupnya kanal. Protein ini adalah myosin. Myosin akan menyebabkan kanal terdorong ke bawah sehingga mengurangi ketegangan pada tip links dan menyebabkan kanal kation tertutup.

                                                         

Jalur saraf

      Jalur persarafan untuk saraf auditori dan saraf vestibular meskipun keluar dari reseptor sebagai satu nervus tetapi bersinaps di tempat yang berbeda. 

      Saraf auditori akan membentuk ganglion spiralis kemudian bersinaps ke nukleus koklear bagian dirsal dan ventral. Dari sini, sebagian akan berjalan ke Superior Olivary Complex (SOC) secara ipsilateral dan ada yang kontralateral. Kemudian traktusnya akan naik ke atas menuju lateral lemniscus dan kemudian ke inferior colliculus. Dari inferior colliculus, traktus akan berjalan ke talamus bagian medial geniculate nucleus dan kemudian dari sini akan menuju auditory cortex (superior temporal gyrus).

      Saraf vestibular akan membentuk ganglion vestibularis kemudian bersinaps pada bagian superior, medial, dan lateral nukelus vestibularis. Saraf dari canalis semisirkularis bersinaps pada bagian superior dan medial nukelus, sedangkan saraf dari organ otolit akan bersinaps pada bagian lateral nukleus. Dari nukleus ini, saraf organ otolit akan berpisah membentuk 2 jalur desending dan asending. Traktus desendens dari nukleus vestibularis akan membentuk lateral vestibulospinal tract sedangkan bagian asending akan berjalan menuju talamus kemudian ke korteks.

                               

Di bawah ini adalah gambar yang lebih disederhanakan:

                                  

Vision

      Mata merupakan satu-satunya organ yang secara embriologi merupakan hasil dari evaginasi otak secara langsung. Dengan kata lain dapat dikatakan bahwa mata merupakan bagian dari otak yang langsung berhubungan dengan dunia luar. Mata bertindak sebagai organ yang menerima rangsangan cahaya dari lingkungan yang kemudian rangsang ini akan diubah menjadi aliran listrik yang kemudian dapat ditafsirkan oleh otak. 

                 

      Secara anatomi, mata kita tersusun atas: kornea, pupil, iris, lensa, retina, dan sklera. Selain bagian-bagian tersebut, dapat ditemukan pula ligamentum suspensorium (zonule) yang berfungsi untuk menahan lensa pada tempatnya. Zonule ini akan merekat pada suatu bagian yang dikenal dengan corpus ciliaris yang memiliki otot polos sehingga dapat berkontraksi dan berelaksasi untuk mengatur lensa mata. Lensa mata ini terletak di antara dua ruangan berisi cairan yang terdapat di dalam mata, ruangan pada bagian depan lensa disebut dengan anterior chamber dan ruangan di belakang lensa yang disebut dengan vitreous chamber. Aqueous humor (cairan yang mengisi anterior chamber) adalah suatu cairan bebas protein yang dihasilkan oleh corpus ciliaris. Cairan yang dikeluarkan akan mengalir dari belakang iris, melewati pupil, dan ke depan iris, kemudian akan dikosongkan melalui suatu kanal yang disebut dengan kanal Schlemm. Penyumbatan pada kanal ini dapat mengakibatkan peningkatan tekanan intraokular yang disebut dengan glaukoma. Selain sklera, dinding daripada bola mata kita juga tersusun oleh 2 lapisan lainnya, yakni retina dan koroid. Retina merupakan daerah yang memiliki banyak reseptor yang sensitif terhadap cahaya dan jalur saraf, sedangkan koroid merupakan lapisan yang kaya dengan pembuluh darah yang berfungsi untuk memberikan nutrisi dan oksigen kepada struktur-struktur di mata.

Retina

                                     

     Retina merupakan bagian mata yang sensitif terhadap cahaya dan tersusun dari beberapa lapis sel. Bagian paling luar retina, terdapat suatu lapisan yang disebut dengan lapisan pigmen epitelium Lapisan ini berperan untuk menyerap cahaya sehingga cahaya berlebih yang masuk tidak dipantulkan kembali. Pada lapisan berikutnya terdapat 2 jenis photoreceptor yang berperan untuk mengubah cahaya yang masuk menjadi sinyal listrik, yakni sel batang dan sel kerucut (akan dibahas lebih lanjut di bawah). Sel ini kemudian akan bersinaps dengan sel bipolar, amakrin, dan horizontal. Selanjutnya sel-sel ini akan bersinaps dengan ganglion dimana ganglion ini akan membentuk serat saraf optik dan kemudian berkumpul di bagian optic disc (diesbut juga blind spot), tempat dimana akson dari ganglion akan keluar membentuk nervus optikus.

Photoreceptor

      Retina berfungsi untuk menangkap cahaya yang masuk ke dalam mata. Bagian retina yang dapat menghasilkan bayangan yang paling tajam yakni pada daerah fovea sentralis, bagian ini memiliki banyak sel kerucut namun tidak memiliki sel batang. Sel batang retina merupakan photoreceptor yang sangat sensitif terhadap cahaya sehingga reseptor ini dapat terstimulus dengan jumlah cahaya yang sedikit dan dapat bekerja pada penglihatan gelap/night vision (scotopic vision) tetapi tidak dapat membedakan warna. Ketika menggunaka reseptor ini, selain kita tidak dapat membedakan warna, ketajaman dalam melihat benda pun juga terbatas (batas pinggiran benda kurang jelas ditangkap reseptor). Di sisi lain, sel kerucut tidak begitu sensitif terhadap rangsangan cahaya karena memiliki threshold yang lebih tinggi dibandingkan sel batang. Sel kerucut digunakan untuk melihat dalam keadaan yang banyak cahaya (photopic vision) dan juga baik untuk membedakan warna. Kedua sel ini memberikan impuls ke otak ketika kita melihat dan mereka akan mengatur kerjanya agar dapat bekerja secara maksimal dalam kondisi pencahayaan seperti apapun. Hal ini disebut dengan duplicity theory.

                                                     

      Sel photoreceptor umunya dapat dibagi menjadi 3 bagian: outer segment, inner segment, dan synapse. Pada bagian outer segment terdapat silia-silia yang termodifikasi membentuk sakulus dan diskus. Diskus ini berfungsi untuk menyimpan pigment sensitif cahaya (photosensitive pigment). Bagian inner segment kaya akan mitokondria. Mitokondria berfungsi untuk menghasilkan energi bagi pompa ATPase, selain itu bagian ini juga bekerja dalam mensintesiskan photosensitive pigment yang akan dibawa dan disimpin di diskus.

Mekanisme photoreceptor

      Photoreceptor baru akan teraktivasi ketika sel ini tidak menerima rangsangan cahaya. Reseptor ini akan mengalami hiperpolarisasi ketika mengalami stimulus, berbeda dengan reseptor pada umumnya yang mengalami depolarisasi. Dalam keadaan tidak terstimulus, Na+ pada cairan interstisial akan masuk ke dalam photoreceptor pada bagian outer segment dan sinapsnya. Influks Na ini akan menyebabkan sel mengalami depolarisasi, namun diseimbangkan oleh pompa Na+/K+ ATPase dimana pompa ini mengeluarkan Na+ dan memasukan K+ sehingga muatan dalam sel stabil. Ingat bahwa diskus pada photoreceptor berfungsi untuk menyimpan pigmen sensitif cahaya. Pigmen ini disebut dengan rhodopsin. Rhodopsin dibentuk dari retinal (derivat aldehid vit A) dan opsin (suatu protein yang sensitif terhadap cahaya). Dalam keadaan inaktif, retinal yang terletak di dalam opsin memiliki bentuk cis sehingga dapat muat di dalam opsin tanpa merusaknya.

      Ketika cahaya masuk dan dibiaskan ke retina, akan menyebabkan perubahan konformasi daripada retinal ini dari bentuk cis ke bentuk trans. Perubahan bentuk ini menyebabkan retinal tidak lagi muat dalam opsin dan merusak opsin. Ketika hal ini terjadi, akan mengaktifkan suatu G protein yang disebut dengan transduscin. Transduscin ini kemudian akan mengaktifkan suatu enzim yang disebut dengan phosphodiesterase (PDE) dimana enzim ini akan mengubah cGMP menjadi 5-GMP. cGMP bekerja pada kanal Na+ menyebabkan kanal ini terbuka. Diubahnya cGMP menjadi 5-GMP menyebabkan kadar cGMP berkurang sehingga kanal Na+ menutup. Hal ini akan menyebabkan hiperpolarisasi pada sel dan mengurangi pelepasan glutamat. Berkuranngya sekresi glutamat oleh photoreceptor akan memberikan dampak baik depolarisasi maupun hiperpolarisasi pada sel bipolar, tergantung dari jenis reseptor yang terdapat pada sel bipolar tersebut, yang kemudian akan melanjukan stimulus ke sel ganglion dimana aksi potensial terjadi dan diteruskan ke otak melalui nervus optikus.

Mekanisme pembentukan bayangan

      Mata kita dapat menangkap cahaya yang memiliki panjang gelombang 397-723 nm. Cahaya yang terdapat di sekitar kita akan ditangkap dan dibiaskan oleh lensa mata kita menuju fovea sentralis. Pembiasan ini terjadi karena perbedaan medium antara udara dengan mata kita. Peristiwa ini disebut dengan refraksi. Kekuatan refraksi mata diatur oleh ketegangan daripada lensa mata. Ketengangan lensa mata ini diatur oleh ketegangan zonule akibat kontraksi atau relaksasi dari muskulus ciliaris. Semakin cembung lensa mata maka kekuatan refraksi akan semakin meningkat dan bayangan akan jatuh di depan retina. Ketegangan lensa ini yang berperan dalam mengatur jatuhnya bayangan tepat di retina ketika kita melihat benda jarak jauh maupun dekat. Kemampuan dalam mengatur ketegangan lensa ini disebut dengan akomodasi.

Refleks pupil

      Refleks pupil diatur oleh saraf simpatis dan parasimpatis. Saraf simpatis akan menyebabkan pupil dilatasi (midriasis) dengan merangsang otot iris dilator pupillae yang berjalan secara radial, sedangkan saraf parasimpatis akan menyebabkan pupil konstriksi (miosis) dengan merangsang otot sphicnter pupillae yang berjalan secara sirkuler. Saraf parasimpatis ini merupakan percabangan dari nervus okulomotor (CN III).

                                            

      

      

Reproduksi

      Seperti kita tahu bahwa  hampir semua spesies makhluk hidup di dunia terbagi menjadi laki-laki dan perempuan (atau jantan dan betina). Terutama untuk kelompok mamalia, penentuan gender ini tergantung pada keberadaan sebuah kromosom yakni kromosom seks Y. Keberadaan kromosom Y ini akan menghasilkan fenotip laki-laki. Gen-gen yang terletak dalam kromosom Y akan menyebabkan diferensiasi seks primer antara laki-laki dan perempuan pada saat perkembangan embriologi.   

      Di samping kromosom seks, terdapat pula hormon seks yang juga memiliki peran dalam perkembangan seks sekunder baik pada pria maupun wanita. Hormon seks yang dimaksud adalah androgen dan estrogen. Meskipun pria dan wanita memiliki kedua hormon ini, kadar hormon dalam tubuh mereka berbeda. Pada pria biasanya memiliki kadar androgen yang lebih tinggi sedangkan wanita memiliki kadar estrogen yang lebih tinggi. Selain kedua hormon ini ditemukan juga hormon progesteron baik pada pria maupun wanita.

Kromosom seks

      Seperti sudah dibahas sebelumnya bahwa penentu seks utama antara laki-laki dan wanita adalah kromosom seks. Dari hasil karyotyping, akan ditemukan bahwa laki-laki memiliki kromosom XY sedangkan pada wanita memiliki kromosom XX. Khusus pada wanita, dikarenakan memiliki 2 kromosom X maka dengan suatu mekanisme yang belum diketahui salah satu dari kromosom X ini akan mengecil (menjadi inaktif) dan membentuk barr body (pada sel somatic) atau drumstick (pada PMN).

      Pada kromosom seks Y terdapat suatu area yang disebut SRY (sex-determining region of Y chromosome). Gen SRY terletak pada ujung dari lengan pendek kromosom Y. Gen SRY mengkode faktor transkripsi yang berperan dalam mengatur sintesis MIS (Mullerian Inhibiting Substace). MIS inilah yang nantinya berperan dalam diferensiasi seks. Dikarenakan letak daripada gen SRY yang terdapat diujung, pada proses translokasi dapat terjadi kesalahan menyebabkan gen ini terbawa ke kromosom X. Kelainan ini disebut dengan istilah XX-male syndrome, suatu keadaan dimana seseorang memiliki fenotip laki-laki namun memiliki kromosom wanita XX.

Perkembangan genital

      Sekitar minggu ke-6, gender daripada janin manusia masih belum dapat ditentukan. Sekitar minggu ke-7 sampai ke-8 genital janin baru mulai berkembang. Pada awalnya janin manusia memiliki gonad dan duktus genital primordial. Gonad pada janin tersusun atas 2 bagian: korteks dan medulla. Demikian juga dengan duktus genital primordialnya, yakni: duktus mullerian dan duktus wolfian. Pada janin laki-laki bagian medulla dari gonad akan berkembang menjadi testis dan bagian korteksnya akan mengalami degradasi. Sedangkan pada wanita, bagian yang berkembang adalah korteks dari duktus membentuk ovarium dan bagian medulla akan mengalami degradasi.

      Pada janin laki-laki, bagian dari medulla akan berkembang membentuk testis dan kemudian sel Sertoli dan Leydig akan mulai muncul dan mulai mensekresikan testosteron (sel Leydig) dan MIS (sel Sertoli). MIS, sesuai dengan namanya, nantinya akan bekerja pada duktus mullerian dengan menghambat pertumbuhannya dan mengalami degradasi dengan merangsang apoptosis, sehingga pada janin laki-laki duktus yang berkembang adalah duktus wolfian. Duktus ini nantinya akan berkembang membentuk epididymis dan vas deferens. Testosteron yang dihasilkan sel Leydig berperan dalam perkembangan duktus wolfian dalam membentuk epididymis dan vas deferens. Selain itu, testosterone yang dihasilkan juga akan diubah menjadi dihidrotestosteron (DHT) yang merangsang pertumbuhan genital eksterna. Pertumbuhan genital eksterna ini menyebabkan tertutupnya urogenital slit dan kemudian terbentuk penis.

      Pada janin wanita, bagian korteks yang berkembang akan membentuk ovarium. Dikarenakan ketiadaan MIS maka duktus mullerian akan berkembang sedangkan duktus wolfian akan mengalami degradasi. Duktus mullerian akan berkembang menjadi tuba fallopi dan uterus. Perkembangan genital eksterna pada wanita sedikit berbeda dibandingkan pada laki-laki. Pada wanita, bagian yang akan berkembang menjadi skrotum pada laki-laki, akan berkembang menjadi labia mayora. Selain itu, bagian glans penis pada laki-laki akan berkembang menjadi klitoris pada wanita, dan urogenital slit yang menutup pada laki-laki akan tetap terbuka pada wanita.

WANITA

Pubertas

      Pubertas atau adolesens merupakan fase setelah anak-anak dan sebelum dewasa. Pada fase ini terjadi berbagai perubahan-perubahan yang cukup drastis di dalam tubuh, baik fisik maupun mental. Perubahan fisik pada fase ini adalah yang paling terlihat. Perubahan-perubahan ini diperlukan untuk mempersiapkan diri wanita dalam melakukan fertilisasi dan kehamilan. Pubertas terjadi karena adanya peningkatan aktivitas sekresi GnRH (Gonadotropin Releasing Hormon) oleh hipotalamus. GnRH kemudian akan merangsang kelenjar pituitary untuk mensekresikan FSH dan LH untuk menstimulasi gonad. Pubertas tidak terjadi pada anak-anak dikarenakan rendahnya aktivitas hipotalamus dalam mensekresikan GnRH meskipun sejak anak-anak gonad mereka sudah dapat dirangsang oleh FSH dan LH.

      Pada dasarnya, proses pubertas ini dapat dibagi menjadi 3 fase: thelarce, pubarche, dan menarche. Fase thelarce adalah fase dimana pertumbuhan sex sekunder mulai terlihat seperti mulai membesarnya payudara. Fase ini diikuti dengan fase berikutnya yakni fase pubarche. Pada fase inilah dimana terjadi pertumbuhan rambut pubis, axilla, dsb. Fase pubertas yang terakhir adalah fase menarche dimana pada fase merupakan terjadinya menstruasi pertama kali pada wanita. Ciri khas dari menstruasi yang pertama ini adalah ditandai dengan tidak terjadinya ovulasi (anovulasi) dan dapat berlangsung sampai sekitar 1 tahun pertama menarche. Selain ketiga fase tersebut terdapat pula suatu fase yang disebut adrenarche. Pada fase ini terjadi maturasi seksual dini yang terjadi sekitar umur 8-12 tahun. Maturitas dini ini terjadi karena peningkatan sekresi androgen (DHEA) dari ginjal karena pertumbuhan zona retikularis.

Menstruasi

      Siklus menstruasi normalnya terjadi sekitar 28 hari namun dapat bervariasi pada setiap orang dengan kisaran 21-35 hari. Siklus menstruasi dapat dibagi menjadi 2 siklus: siklus ovarium dan siklus uterine. Pada siklus ovarium yang dilihat adalah perkembangan daripada folikel di dalam ovarium. Pada saat masih janin, wanita mempunyai sekitar 7 juta folikel primordial di dalam ovariumnya yang kemudian mengalami atrisi hingga tersisa sekitar 2 juta folikel primordial saat lahir. Dari 2 juta folikel primordial ini, sekitar 50% mengalami atrisi kembali dan sisanya 1 juta folikel primordial akan mengalami meiosis 1 namun terhenti di fase profase dan kemudian baru berlanjut ketika pubertas.

      Ketika memasuki pubertas, folikel primordial akan mengalami pembesaran dan kemudian membentuk yang disebut dengan folikel primer. Saat terbentuk folikel primer, sel-sel folikel akan membentuk lapisan-lapisan yang membungkus folikel. Lapisan ini disebut dengan theca folliculi. Lapisan theca ini dibagi menjadi 2: theca interna dan theca eksterna. Ketika sudah memiliki lapisan theca maka folikel akan disebut dengan istilah folikel sekunder. Selain lapisan theca, pada folikel sekunder juga mulai tampak adanya zona pellucida yang mengelilingi oosit. Setelah ini, di dalam folikel mulai terbentuk ruangan yang disebut dengan antrum. Selain itu terdapat pula sel-sel granulosa di sekitarnya. Sel-sel granulosa ini kemudian akan mengelilingi oosit beserta zona pellucidanya membentuk corona radiate. Pada tahap ini folikel disebut dengan folikel tersier. Setelah dari folikel tersier, folikel akan berkembanga lagi menjadi folikel de Graaf dimana oosit akan keluar dari folikel yang disebut dengan peristiwa ovulasi. Dari fase folikel primordial sampai fase folikel de Graaf, oosit yang terdapat di dalamnya disebut dengan oosit 1. Selama proses perkembangan folikel, oosit 1 akan melanjutkan proses meiosisnya yang sempat terhenti dan menyelesaikan tahap meiosis 1 tepat sebelum terjadi ovulasi. Dari meiosis 1 akan didapatkan 2 sel oosit yang memiliki 23 kromosom (haploid), namun salah satunya akan mengalami degradasi dan membentuk polar body yang pertama sedangkan oosit yang lainnya akan keluar dan disebut dengan oosit 2. Oosit 2 ini akan melanjutkan stadium meiosis 2 namun terhenti sampai fase metaphase dimana nantinya akan dilanjutkan setelah terjadi fertilisasi dan kemudian akan membentuk polar body yang kedua. Folikel de Graaf yang sudah pecah akan mengkerut dan kemudian membentuk corpus hemorrhagicum yang selanjutkannya akan menjadi corpus luteum yang kaya akan lemak. Fase folikuler berhenti sampai di sini dan selanjutnya dilanjutkan dengan fase luteal. Dalam fase luteal, corpus luteum berfungsi untuk mensekresikan progesteron untuk menjaga ketebalan endometrium. Corpus luteum hanya akan bertahan sampai 4 hari sebelum terjadi menstruasi. Jika tidak terjadi kehamilan corpus luteum kemudian mengalami degenerasi membentuk corpus albicans. Perbedaan lamanya siklus menstruasi pada setiap orang disebabkan karena perbedaan lamanya fase folikuler tadi namun fase luteal akan tetap sama yakni 14 hari.

      Fase uterina dilihat dari perkembangan ketebalan dinding rahim. Endometrium dibagi menjadi 2 lapis: stratum functionale dan stratum basale. Ketika terjadi menstruasi, bagian stratum functionale lah yang akan meluruh dan keluar sedangkan bagian stratum basale akan tetap menempel. Stratum functionale diperdarahi oleh coiled artery dan stratum functionale diperdarahi oleh basilar artery. Ketika folikel berkembang di dalam ovarium, hormon estrogen mulai mengalami peningkatan. Hormon estrogen ini merangsang penebalan stratum fucntionale yand diikuti dengan pertumbuhan kelenjar uterina dan coiled artery. Proses ini disebut dengan fase proliferative. Ketika terjadi ovulasi, kadar hormon estrogen dalam darah akan menurun dan corpus luteum akan mengeluarkan progesteron. Progesteron ini berfungsi untuk mempertahankan ketebalan endometrium agar ketika terjadi pembuahan zigot dapat melakukan implantasi. Pada fase ini, kelenjar uterina yang tadi sudah memanjang akan mulai mengeluarkan sekretnya. Fase inilah yang disebut dengan fase sekretori. Ketika corpus luteum mulai mengalami degenerasi maka kadar progesteron dalam darah akan turun dan tidak dapat mempertahankan ketebalan endometrium lagi. Coiled artery akan terjepit dan terjadi pendarahan. Karena endometrium sudah tidak dapat mempertahankan ketebalannya lagi maka endometrium akan luruh bersama dengan darah dari coiled artery dan keluar dari vagina yang dinamai dengan menstruasi.

Sintesis dan regulasi hormon

      Seperti kita tahu bahwa seluruh hormon seks tergolong ke dalam golongan hormon steroid. Hormon sex disintesis dari kolestrol yang terdapat dalam tubuh.  Hormon seks yang dibahas disini adalah androgen, estrogen dan progesteron. 

      Kolestrol akan diambil oleh sel theca interna folikel untuk diubah menjadi androgen (androstenedione). Hormon androgen ini kemudian akan dibawa ke sel granulosa untuk kemudian diubah menjadi estrogen dengan cara melakukan aromatisasi hormone androgen dengan bantuan enzim aromatase. Estrogen yang terbentuk antara lain estradiol, estriol, dan estrone dimana estradiol merupakan hormon estrogen yang paling kuat, estrone yang kedua dan estriol yang paling lemah. Progesteron juga disintesis dari kolestrol. Sintesis progesteron berlangsung di corpus luteum. Selain memiliki fungsi pada dinding endometrium, progesteron juga dapat bertindak sebagai precursor dari hormon sex lainnya.

      Regulasi sekresi estrogen diatur oleh hipotalamus. Seperti sudah dibahas bahwa ketika memasuki pubertas, aktivitas hipotalamus dalam mensekresikan GnRH akan meningkat. GnRH kemudian akan menstimulus kelenjar pituitary untuk mensekresikan FSH (Follicle Stimulating Hormone) dan LH (Luteinizing hormone). FSH berperan dalam proses pendewasaan folikel. Folikel yang semakin dewasa akan mensekresikan estrogen yang masuk ke dalam darah menyebabkan konsentrasi estrogen dalam darah meningkat. Estrogen ini mempunyai feedback negative terhadap hipotalamus dan pituitary dimana estrogen akan menghambat sekresi GnRH, FSH dan LH. Selain estrogen, inhibin yang dihasilkan oleh sel granulosa juga berperan dalam menghambat sekresi FSH. Pada kadar tertentu estrogen mempunyai feedback negative terhadap sekresi FSH dan LH, namun ketika kadar estrogen meningkat, estrogen mempunyai feedback positive terhadap sekresi LH dan menyebabkan yang namanya LH surge. LH surge ini akan menyebabkan terjadinya ovulasi pada folikel. Setelah terjadi ovulasi (luteal phase), kadar FSH dan LH dalam darah akan menurun dikarenakan tingginya kadar progesterone, estrogen dan inhibin dalam darah. Ketika corpus luteum berdegradasi, produksi progesterone akan menurun sehingga negative feedback terhadap hipotalamus berkurang dan sekresi GnRH mulai meningkat kembali.

Menopause

      Ketika memasuki menopause, ovarium menjadi kurang responsive terhadap stimulus gonadotropin dan kemudian siklus menstruasi akan menghilang. Berkurangnya sesnsitivitas ini diduga karena berkurangnya jumlah folikel primordial. Ovarium tidak lagi mensintesis estrogen yang menyebabkan negative feedback dari estrogen berkurang dan kadar FSH dan LH dalam darah meningkat.

Partus

      Ketika akan melahirkan, dinding cervix yang biasanya keras ketika sedang tidak hamil akan melunak dan dilatasi dan uterus akan berkontraksi untuk menegluarkan janin. Di dalam darah akan ditemukan kadar estrogen yang tinggi dengan tujuan agar endometrium menjadi lebih mudah distimulus. Kadar prostaglandin dalam darah ternyata juga tinggi dan prostaglandin berfungsi untuk menginduksi kontraksi uterus. Oxytocin ternyata juga mempunyai peran dalam proses melahirkan. Oxytocin bekeja dengan 2 cara, yakni merangsang otot polos uterus untuk kontraksi dan juga merangsang produksi prostaglandin. Peningkatan kadar oxytocin dalam darah dipicu oleh dilatasi cervix. Di sisi lain, progesterone berfungsi untuk menghambat kontraksi uterus dan dapat digunakan untuk mencegah terjadinya kelahiran premature.

Fungsi hormon

	Ovarium	Uterus	Cervix	Vagina	Breast
FSH	Stimulus perkembangan folikel	-	-
LH	Stimulus ovulasi	-	-
Estrogen	-	Pertumbuhan endometrium	Membuat mukosa cervix menjadi tipis dan basa	Membuat  epitel bertanduk	Proliferasi duktus
Progesteron	-	Mempertahankan ketebalan dinding endometrium	Membuat mukosa cervix tebal	Sekresi mucus yang kental dan proliferasi epitel	Pertumbuhan lobules dan alveoli.

PRIA

Struktur testis

              

                                 

      Ketika dilihat di bawah mikroskop, di dalam testis ternyta ditemukan suatu struktur berbentuk saluran panjang yang bertekuk-tekuk yang terletak di dalam lobulus-lobulus. Saluran ini disebut dengan tubulus seminiferous. Di dalam lumen tubulus seminiferus terjadi suatu proses yang disebut dengan spermatogenesis, yakni memproduksi spermatozoa. Spermatozoa kemudian akan dibawa melalui tubulus rectus menuju rete testis dan kemudian disimpan dan dimatangkan di dalam epididymis. Selanjutnya sel sperma yang sudah matang akan dibawa melaui duktus deferens dan kemudian disimpan di dalam vesika semilunaris sebelum dikeluarkan melalui uretra.

      Selain ditemukan beberapa struktur dalam testis, akan ditemukan sel-sel yang memiliki peran cukup penting bagi tubuh untuk menjalankan fungsi seksual. Sel-sel ini adalah sel Sertoli dan sel interstisial Leydig. Sel Leydig berfungsi untuk meskresikan testosterone yang berfungsi dalam pematangan organ reproduksi, selain itu juga merangsang pertumbuhan seks sekunder dan spermatogenesis. Sel Sertoli berperan dalam menghasilkan MIS, membentuk blood-testis barrier, memberi nutrisi selama proses spermatogenesis berlangsug, dan juga tempat melekatnya sel-sel sperma selama spermatogenesis. Di dalam lumen tubulus seminiferus, sel sertoli menempel ke dinding lumen dan terletak berdekatan satu dengan yang lainnya. Di antara sel sertoli ini terdapat suatu struktur yang disebut dengan tight junction. Tight junction inilah yang akhirnya membentuk blood-testis barrier dikarenakan sifatnya yang semipermeable (tidak dapat ditembus zat dengan molekul besar tetapi permeable terhadap hormon-hormon steroid). Fungsi dari blood-testis barrier ini adalah untuk menjada lingkungan cairan yang terdapat di dalam lumen tubulus seminiferus yang berbeda dengan cairan interstisial.

Spermatogenesis

              

      Spermatogenesis dimulai ketika anak laki-laki mulai memasuki masa pubertas, dan dapat dibagi ke dalam 2 tahap yakni: spermasitogenesis (spermatogonium -> spermatid) dan spermiogenesis (spermatid -> spermatozoa). Proses ini dimulai dengan terjadinya pembelahan spermatogonium. Spermatogonium (46 kromosom) akan mengalami pembelahan secara mitosis terlebih dahulu. Hasil dari pembelahan mitosis ini adalah spermatogonium yang baru dan spermatosit primer (46 kromosom). Tujuan dari proses mitosis adalah agar proses spermatogenesis dapat terus berlangsung. Spermatosit primer ini kemudian akan mebelah lagi dengan cara meiosis (meiosis 1). Setelah dari meiosis 1 akan dihasilkan spermatosit sekunder (23 kromosom) dan kemudian spermatosit sekunder akan menjalakan proses meiosis 2 yang akan menghasilkan spermatid dengan jumlah kromosom akhir 23 kromosom. Spermatid kemudian akan matang dan membentuk spermatozoa. Spermatozoa yang dihasikan ini belum siap untuk melakukan fertilisasi karena belum motil. Spermatozoa yang lepas ke dalam lumen tubulus seminiferus akan dibawa ke epididymis untuk mengalami pematangan. Di dalam epididymis, CatSper (suatu channel Ca_­²⁺ yang sensitive terhadap basa) akan diaktifkan sehingga ketika sperma masuk ke dalam vagina yang memiliki lingkungan yang lebih asam akan membuat channel ini menjadi aktif.

Feedback mechanism

      Secara keseluruhan, mekanisme feedback pada pria tidaklah jauh berbeda dengan yang ada pada wanita. Perbedaan yang terlihat hanyalah hormone yang digunakan untuk menjalan mekanisme feedback tersebut.

       Hipotalamus akan mengeluarkan GnRH untuk merangsang kelenjar pituitary mengahsilkan FSH dan LH. FSH akan merangsang sel Sertoli untuk melakukan spermatogenesis sedangkan LH akan merangsang sel Leydig untuk mengeluarkan testosterone untuk membantu proses spermatogenesis. Selain melakukan spermatogenesis, sel Sertoli ternyata juga mensekresikan hormone ihibin. Inhibin bekerja pada pagian anterior pituitary untuk menghambat sekresi FSH. Testosteron yang dihasilkan oleh sel Leydig melakukan mekanisme feedback negatif terhadap anterior pituitary dan hipotalamus, menghambat sekresi LH dan GnRH.

Pyruvate Dehydrogenase Complex Deficiency (PDCD)

     Most of it, if not all, creatures that live on this planet need energy to do everything and to be able to stay alive. We all know that we get our energy from foods we eat, and our body will digest it and absorb the nutrition we need like carbohydrate, fat, protein, etc. All these absorbed nutrition will then transported by blood to the whole body and through a mechanism called metabolism which then produces energy the body (cells) needs. I will not explain how those nutrition enter metabolism and then produces energy (I will explain it in under different post).

     Pyruvate dehydrogenase complex (PDC) is a complex of enzymes in glucose metabolic pathway which is used to transform pyruvate to acetyl-CoA. It is composed of 3 enzymes which are called E1 [has four subunits, two alpha subunits (E1 alpha) and two beta subunits (E1 beta)], E2, and E3, and two proteins to control the PDC activity, a phosphatase (to activate) and a kinase (to inhibit). Each of these are necessary for the complex to work properly. The acetyl-CoA then enter citric acid cycle (Krebs cycle) under aerobic condition. This process happens in the mitochondria.

                                  

                                                  

If the body or organ does not have ample supply of oxygen (anaerobic condition), the pyruvate that was produced from glycolysis process will then enter another pathway which will produce lactic acid using lactate dehydrogenase (LDH). Lactic acid buildup in the muscle would cause fatigue and pain.

                                                  

     Pyruvate Dehydrogenase Complex Deficiency (PDCD) is a rare genetic disorder. PDCD is caused by mutation on x-linked gene. There are some genes responsible for this deficiency because each enzyme in the PDC has their own gene but the common mutation, about 80% of cases, is on PDHA 1, gene responsible for making subunit alpha E1 enzyme. Another genes are PDHB (gene for subunit beta E1 enzyme), DLAT (gene for E2 enzyme), DLT (gene for E3 enzyme), PDHX (gene for E3 binding protein), PDP1 (gene for phosphatase). A patient with PDCD could not process glucose aerobically because the body does not has proper PDC which is necessary to make glucose enter aerobic pathway which results in anaerobic metabolism pathway of glucose and produces lactic acid.
     When the amount of lactic acid in the blood is too high it would cause something called lactic acidosis. Some symptoms  associated with lactate acidosis are:
1. vomiting
2. hyperventilation
3. nausea
4. abnormal heartbeat, etc
High level of lactic acid in the blood could also be dangerous because it could cause damage to the peripheral nerve which makes the patient unable to control and use their extremities well and could cause atrophy (decrease in muscle mass). Patient with PDCD could also has other neurological problem like seizure, intellectual disability, etc, and also could result in death. Most of the patient diagnosed with PDCD since their childhood could not  survive until adulthood although some could survive.
     Cure for this mutation still has not been found but there are some treatments which could be used to treat the patient. One of them is by going through a diet called ketogenic diet. The diet consist of high fat, adequate protein, and low carbohydrate. With this diet, it helps the body not to use glucose as the main source of energy because this could result in increase level of lactic acid in blood, but instead, makes the body to use dietary fat and protein as the source of energy by different metabolism pathway called beta oxidation and gluconeogenesis (I will discuss about these pathway on different post).

A very short introduction

         Hello,

         This is my first time creating a blog, so yes I'm a newbie in this area. Never came across in my mind that I would actually make a blog, even just for fun. But after a while, I was starting to consider writing a blog to help me study and also in a hope that this blog could be a help everybody that would read my blog. I am still a medical student who study at Atma Jaya University, which means that I could write something wrong or ambiguous. Hence, I want to say sorry if I, with my limited understanding and knowledge, unintentionally mislead the reader regarding the topic or not posting something new on regular basis.

         Perhaps you have read the title of this blog and wonder what the meaning is. Nulli desperandum, quamdiu spirat means "when there is life, there is hope". I chose this phrase because, for me, it really represents what a doctor should be like. It also corresponds with one of the most famous phrase which medical practitioner must follow primum non nocere.

         So basically, I will write about everything I know about medicine but that doesn't limit the possibility that I will not write something outside medical world. I will mainly discuss about physiology but I might also write anything about histology, anatomy, biochemistry, etc if I consider that my understanding might be competent enough to be published. I will also post some photos, videos, links, news, updates, etc that I might think helpful.

Enjoy!

                                                                                                              Best regards,

                                                                                                                Author

   

p.s: I might write an update in some of my old posts. When I do so, I will write "updated      

       (date)" at the end of the post title.