Laporan TERMOREGULASI

Comments Off on Laporan TERMOREGULASI

TERMOREGULASI

 

oleh :

Nama                  :  Wira Eka Putra

NIM                     :  115090100111033

 

 

 Laboratorium Fisiologi Hewan Jurusan Biologi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Brawijaya

2012

Termoregulasi

 

Termoregulasi adalah suatu mekanisme makhluk hidup untuk mempertahankan suhu internal agar berada di dalam kisaran yang dapat ditolelir. Suhu berpengaruh kepada tingkat metabolisme. Suhu yang tinggi akan menyebabkan aktivitas molekul-molekul semakin tinggi karena energi kinetiknya makin besar dan kemungkinan terjadinya tumbukan antara molekul satu dengan molekul lain semakin besar pula. Akan tetapi, kenaikan aktivitas metabolisme hanya akan bertambah seiring dengan kenaikan suhu hingga batas tertentu saja. Hal ini disebabkan metabolisme di dalam tubuh diatur oleh enzim (salah satunya) yang memiliki suhu optimum dalam bekerja. Jika suhu lingkungan atau tubuh meningkat atau menurun drastis, enzim-enzim tersebut dapat terdenaturasi dan kehilangan fungsinya (Campbell, 2004).

Di alam, pengaturan suhu tubuh oleh hewan dan manusia dilakukan untuk mengatur panas yang diterimanya atau yang hilang ke lingkungan. Mekanisme perubahan panas tubuh  hewan dapat terjadi dengan 4 proses, yaitu konduksi, konveksi, radiasi, dan evaporasi. Konduksi adalah perubahan panas tubuh hewan karena kontak dengan suatu benda. Konveksi adalah transfer panas akibat adanya gerakan udara atau cairan melalui permukaan tubuh. Radiasi adalah emisi dari energi elektromagnet. Radiasi dapat mentransfer panas antar obyek yang tidak kontak langsung. Sebagai contoh, radiasi sinar matahari. Evaporasi adalah proses kehilangan panas dari permukaan cairan yang ditranformasikan dalam bentuk gas (Martini, 1998).

Berdasarkan pengaruh suhu lingkungan terhadap suhu hewan,  maka hewan dibagi menjadi dua golongan, yaitu poikioterm dan homoiterm. Suhu tubuh hewan poikioterm dipengaruhi oleh lingkungan. Suhu tubuh bagian dalam lebih tinggi dibandingkan dengan suhu tubuh luar. Hewan seperti ini juga disebut hewan berdarah dingin. Di lain pihak hewan homoiterm  disebut hewan berdarah panas. Suhu tubuh hewan homoiterm lebih stabil, hal ini dikarenakan adanya reseptor dalam otaknya sehingga dapat mengatur suhu tubuh. Endotermik biasanya mempertahankan suhu tubuh mereka di sekitar 35 – 40°C (Duke, 1985).

Hewan homoiterm dapat melakukan aktifitas pada suhu lingkungan yang berbeda akibat kemampuan mengatur suhu tubuh. Hewan homoiterm mempunyai variasi temperatur normal yang dipengaruhi oleh faktor umur, faktor kelamin, faktor lingkungan, faktor panjang waktu siang dan malam, faktor makanan yang dikonsumsi dan faktor jenuh pencernaan air. Hewan berdarah panas adalah hewan yang dapat menjaga suhu tubuhnya, pada suhu-suhu tertentu yang konstan biasanya lebih tinggi dibandingkan lingkungan sekitarnya. Sebagian panas hilang melalui proses radiasi, berkeringat yang menyejukkan badan. Proses evaporasi yang dilakukan berfungsi untuk menjaga suhu tubuh agar tetap konstan. Contoh hewan berdarah panas adalah bangsa burung dan mamalia (Swenson, 1997).

Hewan ektoterm adalah hewan yang sangat bergantung pada suhu di lingkungan luar untuk meningkatkan suhu tubuhnya karena panas yang dihasilkan dari keseluruhan sistem metabolismenya hanya sedikit. Sedangkan hewan endoterm, adalah hewan yang suhu tubuhnya berasal dari produksi panas di dalam tubuh, yang merupakan hasil samping dari metabolisme jaringan. Suhu tubuh merupakan keseimbangan antara perolehan panas dari dalam (metabolisme) atau luar dengan kehilangan panas. Untuk menghadapi cuaca yang sangat buruk (terlalu dingin atau terlalu panas). Hewan ektoterm  perlu menghemat energi dengan cara hibernasi atau estivasi (Guyton,1993).

Hewan ektotermik dan endotermik mempertahankan suhu tubuhya dengan mengkombinasikan empat kategori umum dari adaptasi, yaitu:

1.  Penyesuaian laju pertukaran panas antara hewan dengan sekelilingnya.

Insulasi tubuh seperti, rambut, bulu, lemak yang terletak persis di bawah kulit untuk   mengurangi kehilangan panas. Penyesuaian ini terdiri dari beberapa mekanisme, diantaranya

a. Hewan endotermik  mengubah jumlah darah yang mengalir ke kulitnya berdasarkan   suhu di sekitarnya. Misal pada suhu dingin maka hewan endotermik akan mengecilkan diameter pembuluh darahnya (vasokontriksi) sehingga terjadi penurunan aliran darah, sedangkan pada musim panas hewan endotermik akan membesarkan diameter pembuluh darahnya (vasodilitasi) sehingga terjadi peningkatan aliran darah.

b. Pengaturan arteri dan vena yang disebut penukar panas lawan arus

( countercurrent heat exchanger). Pengaturan lawan arus ini memudahkan pemindahan panas dari arteri ke vena di sepanjang pembuluh darah tersebut

2. Pendinginan melalui kehilangan panas evaporatif.

Hewan endotermik dan ektotermik  terestial kehilangan air melalui pernapasan dan  melalui kulit. Jika kelembapan udara cukup rendah, air akan menguap dan hewan tersebut akan kehilangan panas dengan cara pendingin melalui evaporasi. Evaporasi dari sistem respirasi dapat ditingkatkan dengan cara panting (menjulurkan lidah ke luar). Pendinginan melalui evaporasi pada kulit dapat ditingkatkan dengan cara berendam atau berkeringat

3. Respons perilaku.

Banyak hewan dapat meningkatkan atau menurunkan hilangnya panas  tubuh dengan cara berpindah tempat. Mereka akan berjemur dibawah terik matahari atau pada batu panas selama musim dingin, menemukan tempat sejuk, lembab atau masuk ke dalam lubang di dalam tanah pada musim panas, dan bahkan bermigrasi ke lingkungan yang lebih sesuai.

4. Pengubahan laju produksi panas metabolik.

Kategori penyesuaian ini hanya berlaku bagi hewan endotermik, khususnya unggas dan mamalia. Hewan endotermik akan meningkatkan produksi panas metaboliknya sebanyak dua tau tiga kali lipat ketika terpapar ke keadaan dingin (Campbell, 2004).

Manusia memiliki rentan suhu normal manusia 36,4 dan 36,7 ˚C. Sedangkan suhu lingkungan normal sekitar 27˚C. Pada hasil pengamatan, suhu lingkungan dapat berada diatas 27˚C dan mengalami perubahan di setiap kegiatan dapat disebabkan karena suhu merupakan besaran yang sangat bergantung pada keadaan lingkungan sekitar. Masing masing tempat memilki keadaan yang berbeda beda, seperti ketinggian dari permukaan laut, tekanan dan kelembapan udara. Jadi tempertur suatu ruang atau daerah dapat berubah ubah menurut fungsi keadaannya. Setelah praktikum, didapatkan hasil  bahwa terjadi peningkatan dan penurunan suhu tubuh berdasarkan aktivitas. Hal ini terjadi dikarenakan suatu sistem termoregulasi dalam tubuh, yaitu suatu sistem yang berfungsi mengendalikan naik turunnya suhu tubuh berdasarkan perubahan suhu luar dan aktivitas yang dilakukan oleh organisme. Masing masing organisme yang dalam hal ini adalah manusia ,  memilki respon tubuh terhadap perubahan suhu yang berbeda. Berikut adalah faktor faktor yang mempengaruhi suhu tubuh manusia (Pearce, 1990):

1. Usia

Regulasi suhu tidak stabil sampai anak – anak mencapai pubertas. Rentang suhu normal turun secara berangsur sampai seseorang mendekati masa lansia. Lansia mempunyai rentang suhu tubuh yang lebih sempit daripada dewasa awal. Suhu oral 35º C tidak lazim pada lansia dalam cuaca dingin.  Namun, rentang suhu tubuh pada lansia sekitar 35ºC.  Lansia terutama sensitive terhadap suhu eskrim, karena kemunduran mekanisme control, terutama pada control vasomotor, penurunan jumlah jaringan subkutan, penurunan aktivitas kelenjar, dan penurunan metabolism.

2. Olahraga

Aktivitas otot memerlukan peningkatan suplai darah dan pemecahan karbohidrat dan lemak. Hal ini menyebabkan peningkatan metabolisme dan produksi panas. Segala jenis olahraga dapat meningkatkan suhu tubuh. Olahraga berat lama, seperti lari jarak jauh dapat meningkatkan suhu tubuh untuk sementara sampai 41ºC.

3. Kadar Hormon

Secara umum wanita mengalami fluktuasi suhu tubuh yang lebih besar daripada pria. Variasi tubuh dapat digunakan untuk memperkirakan masa paling subur pada wanita untuk hamil.

4.Irama Sirkadian

Suhu tubuh berubah secara normal 0,5 – 1 ºC selama periode 244 jam. Bagaimanapun suhu merupakan irama paing stabil pada manusia. Tapi pola suhu tubuh tidak berubah secara otomatis pada orang yang bekerja malam hari dan tidur siang hari. Perlu waktu 1 – 3 minggu untuk perputaran tersebut berubah. Secara umum irama sirkadian tidak berubah secara usia.

5.Stres

Stres fisik dan emosi meningkatkan suhu tubuh melalui stimulasi hormonal dan persyarafan. Perubahan fisiologi tersebut meningkatkan panas. Klien yang cemas saat masuk rumah sakit atau tempat praktik dokter, suhu tubuhnya dapat lebih tinggi dari normal.

6.Lingkungan

Lingkungan mempengaruhi suhu tubuh. Jika suhu dikaji dalam ruangan hangat klien mungkin tidak mungkin meregulasi suhu tubuh melalui mekanisme pengeluaran panas dan suhu tubuh akan naik. Jika klien berada diluar lingkungan luar tanpa baju hangat, suhu tubuh mungkin rendah karena penyebaran yang efektif dan pengeluaran panas yang kondusif.

Termoregulasi manusia berpusat pada hypothalamus anterior.  Terdapat tiga komponen pengatur atau penyusun sistem pengaturan panas, yaitu termoreseptor, hypothalamus, dan saraf eferen. Termoregulasi dapat menjaga suhu tubuh. Dari perubahan keadaan lingkungan yang terjadi secara tiba tiba ataupun karena jenis akitifitas yang dilakukan oleh seseorang. Pada suhu tubuh yang konstan biasanya lebih tinggi dibandingkan lingkungan sekitarnya. Mekanisme pengaturan suhu tubuh merupakan penggabungan fungsi dari organ-organ tubuh yang saling berhubungan.  Mamalia Memiliki dua jenis sensor pengatur suhu, yaitu sensor panas dan sensor dingin yang berbeda tempat pada jaringan sekeliling (penerima di luar) dan jaringan inti (penerima di dalam) dari tubuh (Swenson,1997).

Suhu lingkungan memiliki derajat yang tidak jauh berbeda dari suhu tubuh.  Hal ini dapat mengisyaratkan bahwa suhu tubuh dan suhu lingkungan akan saling menyesuaikan. Penyesuaian ini dilakukan untuk mencegah kerusakan dan gangguan sistem dalam tubuh yang dapat mengganggu kestabilan sel sel, sehingga sel sel rusak dan tidak mapu bermetabolisme secara sempurna (Gordon,1992).

Suhu tubuh dapat mengalami pertukaran dengan suhu lingkungan, artinya panas tubuh dapat hilang atau berkurang akibat lingkungan yang lebih dingin atau lebih panas. Begitu juga sebaliknya, lingkungan dapat mempengaruhi suhu tubuh manusia. Perpindahan suhu antara manusia dan lingkungan terjadi sebagian besar melalui kulit. Proses kehilangan panas melalui kulit dimungkinkan karena panas diedarkan melalui pembuluh darah dan juga disuplai langsung ke fleksus arteri kecil melalui anastomosis arteriovenosa yang mengandung banyak otot. Kecepatan aliran dalam fleksus arteriovenosa yang cukup tinggi (kadang mencapai 30% total curah jantung) akan menyebabkan konduksi panas dari inti tubuh ke kulit menjadi sangat efisien. Dengan demikian, kulit merupakan radiator panas yang efektif untuk keseimbangan suhu tubuh (Swenson,1997).

Suhu tubuh manusia cenderung berfluktuasi setiap saat. Banyak faktor yang dapat menyebabkan fluktuasi suhu tubuh. Untuk mempertahankan suhu tubuh manusia dalam keadaan konstan, diperlukan regulasi suhu tubuh. Suhu tubuh manusia diatur dengan mekanisme umpan balik (feed back) yang diperankan oleh pusat pengaturan suhu di hipotalamus. Apabila pusat temperatur hipotalamus mendeteksi suhu tubuh yang terlalu panas, tubuh akan melakukan mekanisme umpan balik. Mekanisme umpan balik ini terjadi bila suhu inti tubuh telah melewati batas toleransi tubuh untuk mempertahankan suhu, yang disebut titik tetap (set point). Titik tetap tubuh dipertahankan agar suhu tubuh inti konstan pada 37°C. Apabila suhu tubuh meningkat lebih dari titik tetap, hipotalamus akan merangsang untuk melakukan serangkaian mekanisme untuk mempertahankan suhu dengan cara menurunkan produksi panas dan meningkatkan pengeluaran panas sehingga suhu kembali pada titik tetap (Guyton, 1993).

Daftar Pustaka :

Campbell. 2004.  Biology. Erlangga. Jakarta.

Duke, NH. 1995. The Physiology of Domestic Animal. Comstock Publishing.New York.

Guyton, D.C. 1993. Fisiologi Hewan, edisi 2. EGC. Jakarta.

Martini. 1998. Fundamental of Anatomy and Physiology 4th ed.. Prentice  Hall International Inc., New Jersey.

Pearce ,Evelyn C. 1990. Anatomi dan Fisiologi untuk Paramedis. Gramedia: Jakarta.

Swenson, GM. 1997. Dules Physiology or Domestic Animals. Publishing   Co. Inc : USA.

Category: Ilmu Pengetahuan