Termoregulasi

TERMOREGULASI

A.    PENGERTIAN TERMOREGULASI

Termo : Panas

Regulasi : Pengaturan

Termoregulasi adalah Suatu  pengaturan  fisiologis tubuh manusia mengenai keseimbangan produksi panas dan kehilangan panas sehingga suhu tubuh dapat dipertahankan secara konstan. (kemampuan yang dimiliki hewan untuk mempertahankan panas tubuhnya).

Suhu sel yang mengalami metabolism akan lebih tinggidaripada suhu mediumnya, karena oksidasi dan glikolisis membebaskan panas. Suhu tubuh hewan tergantung pada keseimbangan antara factor yang cenderung menambah panas dan faktor yang cenderung mengurangi panas.

Panas dapat diperoleh(bertambah) dengan;

1.      Termogenesis metabolic (endotermi)

2.      Abrsopsi panas yang berasal dari lingkungan luar(ektotermi) yang sebagian besar berasal dari radiasi matahari.  

Suhu tubuh dihasilkan dari :

1. Laju metabolisme basal (basal metabolisme rate), BMR

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.

Faktor yang mempengaruhi suhu tubuh :

1. Kecepatan metabolisme basal

2. Rangsangan saraf simpatis

3. Hormon pertumbuhan

4. Hormon tiroid

5. Hormon kelamin

6. Demam ( peradangan )

7. Status gizi

8. Aktivitas

9. Gangguan organ

10. Lingkungan

Pengaturan suhu tubuh (termoregulasi), pengaturan cairan tubuh, dan ekskresi adalah elemen-elemen dari homeostasis.

Homeostatis : suhu tubuh tidak mengalami perubahan terlalu besar.

Suhu tubuh yang konstan sangat dibutuhkan hewan, karena :

1.      Reaksi enzimatis bergantung pada suhu.

2.      Peningkatan suhu dapat meningkatkan laju reaksi metabolisme.

3.      Aktivitas metabolism bergantung pada kemampuan untuk mempertahankan suhu yang sesuai pada suhu tubuhnya.

        Suhu tubuh :
1. Suhu inti konstan
2. Suhu permukaan berubah-ubah

Kehilangan Panas:

1.      Suhu kulit lebih tinggi dari suhu lingkungan panas dibuang dengan cara Radiasi dan Konduksi

2.      Suhu kulit lebih rendah dari suhu lingkungan panas masuk tubuh dengan cara Radiasi dan konveksi

Panas dapat hilang (berkurang) karena;

1. Konduksi adalah perubahan panas tubuh hewan karena kontak dengan suatu benda. Atau perpindahan langsung gerakan termal antara molekul-molekul permukaan tubuh, seperti ketika hewan duduk dalam kolam air dingin atau di atas batu yang panas. Panas akan selalu dihantarkan benda bersuhu lebih tinggi ke benda bersuhu lebih rendah.
2. Konveksi adalah transfer panas akibat adanya gerakan udara atau cairan melalui permukaan tubuh, seperti ketika tiupan angin turut menghilangkan panas dari permukaan tubuh hewan yang berkulit kering. Konveksi juga memberi kontribusi dalam kenyamanan dan kesejukan yang diberikan oleh kipas angin kepada manusia selama hari-hari panas, tetapi sebagian besar dari pengaruh ini disebabkan oleh pendinginan melalui evaporasi. Sebaliknya, faktor wind-chill (tiupan angin) memperburuk kekejaman suhu musim dingin yang sangat dingin.
3. Radiasi adalah emisi dari energi electromagnet yang dihasilkan oleh semua benda nol, termasuk tubuh hewan dan matahari. Radiasi dapat memindahkan panas di antara benda-benda yang tidak melakukan kontak langsung, seperti ketika hewan menyerap panas radiasi dari matahri.Sebagai contoh, radiasi sinar matahari.
4. Evaporasi proses kehilangan panas dari permukaan cairan yang ditranformasikan dalam bentuk gas. Evaporasi air dari permukaan cairan yang kehilangan beberapa molekulnya yang berubah menjadi gas. Evaporasi air dari seekor hewan memberi efek pendinginan yang signifikan pada permukaan hewan itu.

Kehilangan panas dapat dipercepat oleh aliran cairan tubuh dan dihambat oleh isolasi.

Suhu tubuh hewan, endoterm dan ektoterrn tergantung pada jumlah panas(kalori) per unit masa jaringan. Jaringan terdiri terutama atas air, sehingga kapasitas panas jaringan antara 0^o – 40^o C kira-kira 1,0 kalori per ^o C per  gram. Berarti  makin luas hewan makin besar panas tubuh menentukan suhu hewan

Kecepatan perubahan panas tubuh tergantung pada;

1.      Kecepatan produksi panas melalui aktivitas metabolic

2.      Kecepatan penambahan panas

3.      Kecepatan kehilangan panas kelingkungan

Klasifikasi pada pengaturan suhu

Pengelompokan hewan berdasarkan kemempuannya mempertahankan suhu tubuh yang konstan, yaitu :

1.    Poikiloterm (hewan berdarah dingin) = ektoterm atau konformer suhu (termokonformer)

Ø Hewan yang tidak mampu mempertahankan suhu tubuhnya

Ø Suhu tubuh hewan berfluktuasi sesuai dengan suhu lingkungannya.

Ø Sebetulnya suhu tubuh tidak betul-betul sama dengan suhu lingkungan,  sebab kalau diukur teliti, suhu selnya sedikit diatas suhu lingkungannya.

Ø Menghadapi fluktuasi suhu lingkungan, hewan poikilotermik melakukan konformitas suhu. Laju kehilangan panas pada hewan poikilotermik lebih tinggi dari pada laju produksi panas, sehingga suhu tubuhnya lebih ditentukan oleh suhu lingkungan eksternalnya dari pada suhu metabolisme internalnya

Ø Contoh : Pisces, amphibi, reptilian

2.    Homoeoterm (hewan berdarah panas) = endoterm atau regulator suhu (termoregulator)

Ø Hewan yang mampu mempertahankan suhu tubuhnya

Ø Menghadapi suhu lingkungan, hewan homeotermik melakukan regulasi suhu, suhu tubuhnya konstan walaupun suhu lingkungannya mengalami fluktuasi(sampai batas-batas tertentu). Kehilangan panas lebih sedikit dibandingkan dengan laju produksi panas internalnya, sehingga suhu tubuhnya lebih dientukan oleh produksi panas internalnya.   

Ø Contoh : aves, mamalia

3.    Heterotermik

Yaitu kelompok hewan yang pada saat tertentu memiliki sifat poikilotermik dan pada saat lain bersifat homeotermik, dan kelompok hewan yang mengatur suhu tubuh secara parsial, yaitu regulasinya terbatas pada bagian tubuh tertentu.

Disebut juga endotermik fakultatif , mampu melakukan regulasi fisiologik tetapi tidak mengatur secara tepat sepanjang waktu. Heterotermik dapat di buktikan pada insekta tertentu, yang ektotermik pada saat istirahat dan tetapi bersifat endotermik pada saat aktif. 

B.                 Termoregulasi hewan ektoterm (poikiloterm)

1.                  Ektoterm akuatik

Pada hewan poikiloterm air, misalnya kerang, udang, dan ikan suhu tubuhnya sangat ditentukan oleh keseimbangan induktif dan konvektif dengan air mediumnya, dan suhu tubuhnya mirip dengan suhu air. Hewan memproduksi panas secara metabolic, dan ini mungkin meningkatkan suhu tubuh diatas suhu air. Namun air menyerap panas begitu efektif dan hewan ini tidak memiliki insulasi sehingga perbedaan suhu hewan dengan air sangat kecil.

a.    Air sebagai penyimpan panas yang baik

b.    Hewan harus dapat melepaskan panas tubuhnya

c.    Dalam lingkungan aquatic, pelepasan panas dilakukan secara konveksi

Contoh : (Bila lingkungan panas,)

ü Ikan = berenang ke dasar perairan

ü Katak = evaporasi dan bersembunyi di bawah bongkahan batu

ü Buaya = evaporasi dengan membuka mulut untuk  menguapkan panas tubuh

2.         Ektoterm terrestrial

Pada hewan poikiloterm darat, misalnya katak, keong, dan serangga, suhu tubuhnya dapat lebih mendekati suhu udara lingkungan.

a.       Suhu berubah dengan variasi cukup besar (suhu siang dan malam berbeda)

b.      Hewan dapat maksimal menyerap panas matahari

c.       Cara memperoleh panas : dengan menyerap panas matahari

d.      Mengubah warna permukaan tubuh menjadi gelap, ex:belalang, kumbang)

e.       Berjemur menghadap matahari, ex:belalang, kumbang,kadal

f.       Cara melepaskan panas :

g.      Orientasi tubuh menjauhi sinar matahari.

h.      Memanjat pohon.

C.     Termoregulasi hewan endoterm

Cara yang dilakukan hewan ini untuk mempertahankan suhu tubuh :

a.    Suhu tubuh terlalu tinggi (meningkatkan pelepasan panas)

                Mekanisme tubuh ketika suhu tubuh meningkat :

a.) Vasodilatasi à disebabkan oleh hambatan dari pusat simpatis pada hipotalamus posterior (penyebab vasokontriksi) sehingga terjadi vasodilatasi yang kuat pada kulit, yang memungkinkan percepatan pemindahan panas dari tubuh ke kulit hingga delapan kali lipat lebih banyak.

b).Berkeringat à pengeluaran keringat menyebabkan peningkatan pengeluaran panas melalui evaporasi.

c.) Penurunan pembentukan panas à Beberapa mekanisme pembentukan panas, seperti termogenesis kimia dan menggigil dihambat dengan kuat.

b.    Suhu tubuh terlalu rendah (meningkatkan produksi panas)

               Mekanisme tubuh ketika suhu tubuh menurun :

a.) Vasokontriksi kulit di seluruh tubuh à karena rangsangan pada pusat simpatis hipotalamus posterior.

b.) Piloereksi à Rangsangan simpatis menyebabkan otot erektor pili yang melekat pada folikel rambut berdiri.

c.) Peningkatan pembentukan panas à sistem metabolisme meningkat melalui mekanisme menggigil, pembentukan panas akibat rangsangan simpatis, serta peningkatan sekresi tiroksin.

     Beberapa adaptasi hewan untuk mengurangi kehilangan panas, misalnya adanya bulu dan rambut pada burung dan mamalia, otot, dan modifikasi sistim sirkulasi di bagian kulit. Kontriksi pembuluh darah di bagian kulit dan countercurrent heat exchange adalah salah satu cara untuk mengurangi kehilangan panas tubuh. Perilaku adalah hal yang penting dalam hubungannya dengan termoregulasi. Migrasi, relokasi, dan sembunyi ditemukan pada beberapa hewan untuk menurunkan atau menaikkan suhu tubuh. Gajah di daerah tropis untuk menurunkan suhu tubuh dengan cara mandi atau mengipaskan daun telinga ke tubuh.

| Free Bussines? |