laporan homeostatis biologi
-
Upload
cici-liani -
Category
Documents
-
view
40 -
download
1
Transcript of laporan homeostatis biologi
LAPORAN PRAKTIKUM
BIOLOGI DASAR
HOMEOSTATIS
Oleh :
Nama : Dessy Aprillia
NIM : H1A009004
Kelompok : 2
Rombongan : 1
Asisten : Rismawati Pangestika
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONALUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNIKPURWOKERTO
2010
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. HASIL
Tabel hasil pengamatan
No
.
Kegiatan Waktu
pengamatan
Suhu
tubuh (°C)
Suhu
lingkungan (°C)
Catatan
1. Bangun tengah
malam
03.00 WIB 36,0 °C 27 °C
2. Akan tidur 21.30 WIB 36,4 °C 27 °C
3. Setelah mandi
pagi dengan air
dingin
06.00 WIB 36,8 °C 27 °C
4. Setelah
berolahraga
17.00 WIB 35,5 °C 27 °C
5. Saat kuliah di
siang hari yang
panas
14.20 WIB 36,8 °C 27 °C
6. Setelah mandi
air hangat di
malam hari
20.00 WIB 36,5 °C 27 °C
B. PEMBAHASAN
Ahli ilmu faal Amerika Serikat Walter Cannon menyebutkan upaya
mempertahankan keadaan lingkungan dalam yang stabil sebagai homeostatis, yang
berasal dari kata Yunani yakni homeo (sama) dan statis (mempertahankan keadaan).
Jadi, homeostatis adalah keseimbangan antara beberapa kekuatan yang bertujuan
menjaga kestabilan kondisi tertentu yang disebut sehat.
Cannon mengajukan 4 postulat yang mendasari homeostatis, yaitu
1. Peran sistem saraf dalam mempertahankan kesesuaian lingkungan dalam dengan
kehidupan
2. Adanya kegiatan pengendalian yang bersifat ionik
3. Adanya pengendalian yang bersifat antagonik
4. Suatu sinyal kimia yang mempunyai pengaruh yang berbeda di jaringan tubuh yang
berbeda
Terdapat 2 jenis keadaan konstan atau mantap dalam homeostasis yaitu
1. Sistem tertutup (Keseimbangan statis)
Di mana keadaan dalam yang tidak berubah seperti botol tertutup.
2. Sistem terbuka (Keseimbangan dinamik)
Di mana keadaan dalam yang konstan walaupun sistem ini terus berubah contohnya
seperti sebuah kolam di dasar air terjun.
Organisme mempunyai 2 lingkungan, yaitu:
1. Lingkungan luar yaitu lingkungan yang mengelilingi organisme secara
keseluruhan. Organisme akan hidup berkelompok dengan organisme-organisme
(biotik) dan objek-objek yang mati (abiotik).
2. Lingkungan dalam yaitu lingkungan dinamis dalam badan manusia yang terdiri
dari fluida yang mengelilingi komunitas sel-sel yang membentuk badan.
Selain itu, Cannon mengajukan beberapa parameter yang diatur secara homeostatik,
yaitu faktor – faktor lingkungan yang mempengaruhi sel dan yang dibutuhkan sel,
serta adanya sekresi internal.
Mekanisme
Mekanisme homeostatis ini diatur oleh otak terutama hipotalamus, yang bila
terangsang akan merangsang koordinasi tubuh. Proses ini akan terjadi terus menerus
hingga lingkungan dinamis dalam tubuh akan berada pada jumlah yang normal. 2
koordinasi badan yang terlibat ialah:
1. Kordinasi kimia - Seperti hormon
2. Kordinasi saraf - Seperti impuls saraf
Beberapa proses-proses yang terlibat ialah:
1. Umpan balik positif
Pengaturan ini tidak bersifat homeostatis karena akan memperbesar respons sampai ada
yang menghentikan lingkaran ini. Contoh demam, badan akan bertambah panas untuk
membunuh bakteri dan virus.
2. Umpan balik negatif
Dalam menyelenggarakan homeostatis ini tubuh harus senantiasa memantau adanya
perubahan - perubahan nilai sebagai parameter, lalu mengkoordinasikan respons yang
sesuai sehingga perubahan yang terjadi dapat diredam. Untuk itu, sel-sel tubuh harus
mampu berkomunikasi satu dengan yang lainnya. Komunikasi antar sel ini merupakan
media yang menopang pengendalian fungsi sel atau organ tubuh. Pengendalian yang
paling sederhana terjadi secara lokal (intrinsik), yaitu yang dilakukan dengan
komunikasi antar sel yang berdekatan. Pengendalian jarak jauh (ekstrinsik) lebih
kompels san dimungkinkan melalui refleks yang dapat melibatkan sistem saraf
(lengkung refleks) maupun sistem endokrin (pengaturan umpan balik). Pengaturan
umpan balik negatif (negative feedback) merupakan pengaturan penting dalam
homeostatis. Dalam pengaturan ini, sistem pengendali senantiasa membandingkan
perameter yang dikendalikan (misalnya, suhu tubuh atau tekanan darah) dengan nilai set
point (misalnya, kisaran nilai normalnya). Perubahan – perubahan nilai parameter yang
dikendalikan akan mencetuskan respons yang melawan perubahan. Sehingga
mengembalikan parameter tersebut pada nilai setpoint. Contoh keadaan panas, badan
akan diatur untuk mengurangi panas badan.
Contoh homeostasis yang ringkas ialah
Apabila cuaca panas, sistem kulit akan merespon dengan mengeluarkan peluh
melalui kelenjar keringat pada epidermis kulit untuk mencegah suhu darahnya
meningkat, pembuluh darah akan mengembang untuk mengeluarkan panas ke
sekitarnya, hal ini juga menyebabkan kulit berwarna merah.
Apabila kadar glukosa dalam darah telah habis atau berkurang dari jumlah
tertentu, hati akan dirangsang oleh insulin untuk mengubah glikogen menjadi
glukosa supaya dapat digunakan sebagai tenaga untuk kontraksi otot.
Pengaturan suhu badan dalam badan manusia
Terdapat 2 kaidah pengaturan suhu badan yaitu:
1. kaidah fisika
2. Kaidah metabolisme
Semua kaidah untuk mengatur suhu tubuh dibantu koordinasi tubuh.
Asal Panas Pada Tubuh Manusia
Tubuh manusia merupakan organ yang mampu menghasilkan panas secara
mandiri dan tidak tergantung pada suhu lingkungan. Tubuh manusia memiliki
seperangkat sistem yang memungkinkan tubuh menghasilkan, mendistribusikan, dan
mempertahankan suhu tubuh dalam keadaan konstan. Panas yang dihasilkan tubuh
sebenarnya merupakan produk tambahan proses metabolisme yang utama.
Adapun suhu tubuh dihasilkan dari :
1. Laju metabolisme basal (basal metabolisme rate, BMR) di semua sel tubuh.
2. Laju cadangan metabolisme yang disebabkan aktivitas otot (termasuk kontraksi
otot akibat menggigil).
3. Metabolisme tambahan akibat pengaruh hormon tiroksin dan sebagian kecil
hormon lain, misalnya hormon pertumbuhan (growth hormone dan testosteron).
4. Metabolisme tambahan akibat pengaruh epineprine, norepineprine, dan
rangsangan simpatis pada sel.
5. Metabolisme tambahan akibat peningkatan aktivitas kimiawi di dalam sel itu
sendiri terutama bila temperatur menurun.
Berdasarkan distribusi suhu di dalam tubuh, dikenal suhu inti (core temperatur),
yaitu suhu yang terdapat pada jaringan dalam, seperti kranial, toraks, rongga abdomen,
dan rongga pelvis. Suhu ini biasanya dipertahankan relatif konstan (sekitar 37°C). selain
itu, ada suhu permukaan (surface temperatur), yaitu suhu yang terdapat pada kulit,
jaringan sub kutan, dan lemak. Suhu ini biasanya dapat berfluktuasi sebesar 20°C
sampai 40°C.
Pengaturan suhu dengan kaidah fisik
Dikenal sebagai kaidah fisik karena pengaturan lebih banyak kepada
penggunaan otot-otot tubuh dan secara fisik. Di antara kemungkinan yang akan terjadi
ialah:
1. Suhu badan tinggi melebihi normal
2. Suhu badan rendah melebihi normal
Apabila suhu badan tinggi, termoreseptor akan mentransfer suhu pada kulit, di otak,
hipotalamus akan berfungsi sebagai termostat untuk mengatur suhu darah yang
melaluinya, mekanisme koreksi akan diarahkan atau dirangsang oleh hipotalamus
dengan menggunakan koordinasi tubuh.
Mekanisme koreksi apabila suhu badan tinggi ialah:
1. Vasodilasi yaitu pembuluh darah mengembang untuk berdekatan dengan kulit
(lingkungan luar) yang memungkinkan panas dibebaskan keluar.
2. Bulu kulit ditegaskkan untuk mengurangi udara yang terperangkap pada kulit
supaya panas mudah dibebaskan karena udara adalah konduktor panas yang
baik. Bulu kulit diatur oleh otot erektor.
3. Lebih banyak darah pada kulit (kulit kelihatan merah)
Memudahkan panas darah terbebas keluar melalui proses penyinaran.
4. Berpeluh
Air keringat yang dirembes oleh kelenjar keringat mempunyai panas pendam
tentu yang tinggi dapat menyerap panas yang tinggi dan terbebas ke lingkungan
sekitar apabila air peluh menguap. Apabila suhu tubuh rendah, termoreseptor
akan menaikkan suhu pada kulit, di otak hipotalamus akan berfungsi sebagai
termostat mengatur suhu darah yang melaluinya, mekanisme koreksi akan
diarahkan atau dirangsang oleh hipotalamus dengan menggunakan koordinasi
badan.
Mekanisme koreksi apabila suhu badan rendah ialah:
1. Vasokonstriksi yaitu pembuluh darah menyempit untuk menjauhi kulit agar
panas tak banyak keluar ke lingkungan sekitar.
2. Bulu kulit ditegakkan agar lebih banyak udara yang terperangkap pada kulit
supaya panas sukar dibebaskan karena udara adalah konduktor panas yang baik.
Bulu kulit diatur oleh otot erektor.
3. Kurang darah pada kulit (Kulit kurang kelihatan kemerahan atau pucat) - Kurang
mengalami proses penyinaran untuk mencegah panas terbebas keluar
lingkungan.
4. Kurangnya keringat - Saat kurang air keringat dirembeskan oleh kelenjar peluh
maka panas tak banyak dibebaskan melalui penguapan air peluh.
Homeostatis dipertahankan oleh berbagai proses pengaturan yang melibatkan
semua sistem organ tubuh melalui pengaturan keseimbangan yang sangat halus dan
dinamis. Homeostatis pada dasarnya adalah untuk menstabilkan cairan di sekitar sel –
sel organisme multisel, yaitu cairan ekstra sel (CES) yang merupakan interface anatara
sel dan lingkunan luar. Sel – sel tubuh selain harus selalu basah harus pula mengandung
zat – zat terlarut tertentu (solut) dalam kadar yang tertentu pula demi kelangsungan
proses – proses dalam sel. Oleh karena itu, parameter CES yang harus dipertahankan
melalui homeostatis adalah
1. kadar nutrien
2. kadar O2 dan CO2
3. kadar sisa metabolisme
4. pH
5. kadar air
6. garam dan elektrolit lainnya
7. suhu
8. volume dan tekanan
Hampir semua penyakit merupakan kegagalan tubuh mempertahankan
homeostatis. Keberadaan seseorang di lingkungan yang sangat dingin tanpa pakaian dan
perlindungan dapat berakibat fatal. Jika suhu tubuhnya gagal mempertahankan suhu
sehingga suhu inti tubh turun. Hal ini disebabkan oleh terganggunya proses – proses
(ensimatis) sel yang bergantung pada suhu tertentu.
Faktor Yang Mempengaruhi Suhu Tubuh
1. Kecepatan metabolisme basal
Kecepatan metabolisme basal tiap individu berbeda-beda. Hal ini memberi
dampak jumlah panas yang diproduksi tubuh menjadi berbeda pula.
Sebagaimana disebutkan pada uraian sebelumnya, sangat terkait dengan laju
metabolisme.
2. Rangsangan saraf simpatis
Rangsangan saraf simpatis dapat menyebabkan kecepatan metabolisme menjadi
100% lebih cepat. Disamping itu, rangsangan saraf simpatis dapat mencegah
lemak coklat yang tertimbun dalam jaringan untuk dimetabolisme. Hamper
seluruh metabolisme lemak coklat adalah produksi panas. Umumnya,
rangsangan saraf simpatis ini dipengaruhi stress individu yang menyebabkan
peningkatan produksi epineprin dan norepineprin yang meningkatkan
metabolisme.
3. Hormon pertumbuhan
Hormon pertumbuhan ( growth hormone ) dapat menyebabkan peningkatan
kecepatan metabolisme sebesar 15-20%. Akibatnya, produksi panas tubuh juga
meningkat.
4. Hormone tiroid
Fungsi tiroksin adalah meningkatkan aktivitas hamper semua reaksi kimia dalam
tubuh sehingga peningkatan kadar tiroksin dapat mempengaruhi laju
metabolisme menjadi 50-100% diatas normal.
5. Hormon kelamin
Hormon kelamin pria dapat meningkatkan kecepatan metabolisme basal kira-
kira 10-15% kecepatan normal, menyebabkan peningkatan produksi panas. Pada
perempuan, fluktuasi suhu lebih bervariasi dari pada laki-laki karena
pengeluaran hormon progesteron pada masa ovulasi meningkatkan suhu tubuh
sekitar 0,3 – 0,6°C di atas suhu basal.
6. Demam ( peradangan )
Proses peradangan dan demam dapat menyebabkan peningkatan metabolisme
sebesar 120% untuk tiap peningkatan suhu 10°C.
7. Status gizi
Malnutrisi yang cukup lama dapat menurunkan kecepatan metabolisme 20 –
30%. Hal ini terjadi karena di dalam sel tidak ada zat makanan yang dibutuhkan
untuk mengadakan metabolisme. Dengan demikian, orang yang mengalami mal
nutrisi mudah mengalami penurunan suhu tubuh ( hipotermia ). Selain itu,
individu dengan lapisan lemak tebal cenderung tidak mudah mengalami
hipotermia karena lemak merupakan isolator yang cukup baik, dalam arti lemak
menyalurkan panas dengan kecepatan sepertiga kecepatan jaringan yang lain.
8. Aktivitas
9. Gangguan organ
Kerusakan organ seperti trauma atau keganasan pada hipotalamus, dapat
menyebabkan mekanisme regulasi suhu tubuh mengalami gangguan. Berbagai
zat pirogen yang dikeluarkan pada saai terjadi infeksi dapat merangsang
peningkatan suhu tubuh. Kelainan kulit berupa jumlah kelenjar keringat yang
sedikit juga dapat menyebabkan mekanisme pengaturan suhu tubuh terganggu.
10. Lingkungan
Suhu tubuh dapat mengalami pertukaran dengan lingkungan, artinya panas
tubuh dapat hilang atau berkurang akibat lingkungan yang lebih dingin. Begitu
juga sebaliknya, lingkungan dapat mempengaruhi suhu tubuh manusia.
Hewan Endodermik Dalam Mengatur Suhu Tubuhnya
Endotermik adalah hewan yang dapat menghasilkan panas sendiri. Endotermik
kadang-kadang disebut 'hewan berdarah hangat'. Istilah eksodermik dan endodermik
tidak didasarkan pada suhu tubuh, tetapi oleh sumber panas itu sendiri.Mereka sering
menaikkan suhu tubuhnya untuk suhu lingkungan di atas dan paling menghasilkan
panas metabolisme pada tingkat tinggi. Kebanyakan endotermik bulu, bulu atau lemak
sebagai bentuk isolasi dan ini memungkinkan mereka untuk melestarikan panas.
Hewan endodermik menyelesaikan permasalahan tertentu yang muncul ketika
hidup di darat. Keadaan ini membuat hewan terestial mampu mempertahankan suhu
tubuh yang konstan mengahadapi fluktuasi suhu lingkungan yang umumnya lebih keras
dibandingkan dengan yang dihadapi oleh hewan akuatik. Endotermik menggunakan
berbagai mekanisme untuk bertahan hidup di lingkungan dingin. Endotermik, yang
mencakup hampir semua mamalia dan burung, menggunakan berbagai mekanisme
fisiologis dan perilaku untuk menghasilkan dan mempertahankan panas tubuh. Ini
termasuk:
Thermogenesis
Ada dua cara utama produksi panas atau thermogenesis: menggigil dan
thermogenesis nonshivering. Menggigil berarti penggunaan kontraksi otot untuk
menghasilkan panas. Kebanyakan endotermik vertebrata (hewan dengan tulang
punggung, tulang belakang), serta beberapa serangga menggunakan
thermogenesis menggigil. Ada sedikit otot gerakan bersih dan aktivasi otot
menyebabkan ATP (adenosin trifosfat) untuk menyediakan energi untuk
kontraksi. Kontraksi otot menghasilkan tidak ada pekerjaan fisik yang
bermanfaat, sehingga energi kimia dirilis muncul sebagai panas. Thermogenesis
Nonshivering adalah ketika sistem enzim untuk metabolisme lemak sudah
diaktifkan dan lemak dipecah untuk menghasilkan panas. hewan endotermik
tidak ingin kaki mereka terhalang oleh lapisan isolasi hal ini akan
mempengaruhi gerakan. Sebaliknya binatang ini memiliki baik vascularised
tungkai yang tipis dan memiliki luas permukaan yang besar untuk mengusir
panas tubuh.
Respons perilaku
Banyak hewan dapat meningkatkan atau menurunkan hilangnya panas tubuh
dengan cara berpindah tempat. Mereka akan berjemur di bawah terik matahari
atau pada batu panas selama musim dingin, menemukan tempat sejuk dan
lembab atau masuk ke dalam lubang di dalam tanah pada musim panas atau
bahkan bermigrasi ke lingkungan yang lebih sesuai.
Pengubahan laju produksi panas metabolik
Banyak species mamalia dan unggas yang dapat melipatgandakan produksi
panas metaboliknya sebanyak dua atau tiga kali lipat ketika terpapar ke keadaan
dingin.
Pertukaran panas lawan
Kehilangan panas dari pinggiran (permukaan luar tubuh), dapat dikurangi
dengan pertukaran lawan panas. Hangat arteri darah yang mengalir ke anggota
badan akan melewati arteri yang melintang di samping vena yang membawa
darah kembali dari ekstremitas. Sebagai darah arteri melewati darah vena, darah
arteri menyerah panas ke dalam pembuluh darah kembali sehingga darah di
arteri menuju ke pinggiran telah didinginkan dalam beberapa derajat suhu udara,
meninggalkan sedikit panas.
Badan isolasi
Endotermik akan fluff up bulu atau bulu dan pindah ke lingkungan yang hangat
untuk menghindari kehilangan panas dalam lingkungan dingin berangin. Contoh
lain dari penggunaan isolasi di Arktik hewan dengan bulu hewan tebal (wol atau
meliputi lunak lainnya), bulu atau lapisan subkutan (bawah kulit) lemak.
Lapisan ini menunjukkan aklimatisasi dan berubah dengan musim untuk
menyesuaikan kebutuhan ehewan endoterm. Saat musim panas ini gudang bulu
hewan atau tumbuh bulu atau penutup badan baru, sehingga menghasilkan
isolasi selama musim dingin, tetapi mencegah panas selama musim panas.
Endotermik hidup di lingkungan panas perlu untuk menyingkirkan kelebihan
panas dan menghemat cairan tubuh. Unta, misalnya, menangani dengan baik di
iklim panas. Mereka memiliki massa tubuh besar dan bulu hewan tebal yang
benar-benar insulates mereka dari panas eksternal. Massa tubuh yang besar
memungkinkan untuk kehilangan lambat panas selama malam-malam dingin.
Binatang kecil yang tidak bisa tinggal dalam panas untuk jangka waktu yang
lama akan menghabiskan banyak hari dalam lubang, keluar pada malam hari
dingin.
Panas jendela
Badan suhu permukaan merupakan faktor penting dalam kehilangan panas.
Semakin dekat suhu permukaan tubuh adalah suhu inti, semakin tinggi tingkat
kehilangan panas. Dalam endotermik kehilangan panas ini diatur oleh aliran
pembuluh darah ke permukaan. Hal ini disebut sebagai 'jendela panas. Sebuah
contoh akan tanduk berbagai mamalia seperti kambing dan sapi, yang sangat
vascularised, atau telinga besar, ringan berbulu kelinci, juga baik vascularised.
Jendela ini panas memungkinkan pembuangan panas dengan peraturan aliran
darah ke daerah-daerah tersebut.
Pendinginan evaporatif
Beberapa vertebrata keringat untuk menghasilkan pendinginan evaporatif. Pada
mamalia berkeringat, kelenjar keringat di kulit menghilangkan air melalui
mengalir ke permukaan kulit. Berkeringat di bawah kendali otonom. Tidak
semua mamalia memiliki kelenjar keringat. Mamalia ini menggunakan sistem
pernafasan kehilangan panas dengan pendinginan evaporatif. Lubang hidung
berperan dalam mempertahankan panas tubuh, sehingga hewan akan terengah-
engah, bernapas cepat melalui mulut mereka untuk mengusir panas.
Hasil percobaan kali ini untuk mengetahui faktor yang menyebabkan
homeostatis, diantaranya, suhu lingkungan dan aktivitas. Setiap kegiatan pada
percobaan ini suhu lingkungannya dibuat konstan, yaitu 27 °C. Hubungan suhu tubuh
dengan suhu lingkungan, suhu tubuh akan turun jika suhu lingkungan naik. Sebaliknya,
suhu tubuh naik jika suhu lingkungan turun. 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.
Homeostatis juga dipengaruhi oleh aktivitas. Aktivitas selain merangsang
peningkatan laju metabolisme, mengakibatkan gesekan antar komponen otot / organ
yang menghasilkan energi termal. Sehingga dapat menaikkan suhu tubuh 38,3 – 40 °C.
Sehingga grafik mengalami fluktuasi pada setiap kegiatan.
Daftar Referensi
Anonim. http://id.wikipedia.org/wiki/Homeostasis. diakses tanggal 4 April 2010 pukul
16.32
Anonim. http://nursingbegin.com/regulasi-suhu-tubuh/ . diakses tanggal 4 April 2010
pukul 16.39
Campbell, N.A, dkk. 2004. Biologi jilid 3. Jakarta : Erlangga
Guyton AC, Hall JE. 1996. Text book of medical physiology 9 th ed. Philadelphia :
WB Saunders Company
Marrieb EN. 2001. Human Anatomy and Physiology. 5th ed. San Fransisco :
Benjamin Cummings.
Moffet DF, Moffet SB, Schauf CL. 1993. Human Physiology : foundation &
frontiers. 2nd ed. St. Louis : Mosby Yearbood Inc
Sherwood L. 1996. Human Physiology : from cell to system. 4th ed. St.Paul : West
Publishing.
Silverthorn, DU. 2007. 'Energetic Costs of Meeting Environmental challenges', in
Human Physiology , ed. San Francisco : Benjamin Cummings