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