-
Kulia
h pengantar Ilmu Faal:
Kulia
h pengantar Ilmu Faal:
Kulia
h pengantar Ilmu Faal:
HOMEOSTASIS
HOMEOSTASIS
Minarm
a Siagian
Minarm
a Siagian
Departemen Ilmu Faal
Departemen Ilmu Faal
FKUI
FKUI
-
Bahasan
•Konsep homeostasis
•Postulat Cannon
•Jaras kendali
-
Tin
gkat
org
anis
asi
kehid
upan
-
UN
ISE
LM
ULTIS
EL
LIN
GK
UN
GA
N L
UA
R
LIN
GK
UN
GA
N D
ALA
M
LIN
GK
UN
GA
N L
UA
R (unis
el) → →→→
LIN
GK
UN
GA
N D
ALA
M (m
ultis
el)
-
Inte
gra
si anta
r sis
tem
tubuh
-
Koord
inasi fu
ngsi sis
tem
tubuh
dala
m o
rganis
me m
ultis
el
⇓ ⇓⇓⇓S
iste
m p
engendali
(kom
unik
asi anta
r sel)
(kom
unik
asi anta
r sel)
⇓ ⇓⇓⇓In
tegra
si fu
ngsi
⇓ ⇓⇓⇓
HO
ME
OS
TA
SIS
HO
ME
OS
TA
SIS
-
Lingkungan dalam (C. Bernard)
Manusia (utuh) hidup dilingkungan luar yang
bervariasi, tetapi:
→masing-m
asing sel tidak mampu bertahan sendiri
→hanya sebagian kecil sel organisme m
ultisel yang
langsung berinteraksi dengan lingkungan luar
Harus ada interface(lingkungan dalam) antar sel
dan lingkungan luar yang dipertahankan konstan
-
Pert
ukara
n a
nta
ra
milieu exterieur
milieu interieur
-
Pengert
ian tenta
ng H
om
eosta
sis
Kem
am
puan tubuh u
ntu
k
mem
pert
ahankan s
tabilitas
lingkungan d
ala
m→ →→→
mela
lui sis
tem
lingkungan d
ala
m→ →→→
mela
lui sis
tem
kendali y
ang k
om
ple
ks → →→→
org
anis
me
berf
ungsi dan h
idup d
i lingkungan
yang s
angat berv
ari
asi
-
Postulat Cannon
1.Nervous regulation of internal environment
2.Tonic level of activity
Hom
eosta
sis
(“H
om
eodynam
ic”)
2.Tonic level of activity
3.Antagonistic controls
4.Chemical signals can have different effects on
different tissues
-
W. C
AN
NO
N:
4 p
ost
ula
t h
om
eost
asis
I. S
iste
m s
ara
f berp
era
n p
ert
ahankan
“kesesuaia
n” lin
gkungan d
ala
m.
→“kesesuaian” = sesuai fungsi norm
al
→sistem saraf mengkoordinasi dan
mengintegrasi volume darah/tekanan,
suhu tubuh dan parameter lainnya
-
II. K
egia
tan p
engendalian y
ang tonik
:
pengaturan ∅
pembuluh darah oleh
saraf
saraf
→peningkatan rangsang akan <∅
→penurunan rangsang akan >∅
-
Pengatu
ran tonik
-
III. P
engendalian a
nta
gonis
tik:
sistem saraf simpatis and parasimpatis
mempunyai pengaruh berlawanan:
mempunyai pengaruh berlawanan:
→rangsang simpatis ↑
frek. jantung
→rangsang parasimpatis ↓frek. jantung
-
Pengendalian a
nta
gonis
tik
-
Pengendalian
anta
gonis
tik
-
IV. S
atu
zat kim
ia m
em
punyai pengaru
h
berb
eda d
i ja
ringan y
ang b
erb
eda:
bergantung kepada jenis reseptor di sel
bergantung kepada jenis reseptor di sel
sasaran →
epinefrin pada reseptor α/β
adrenergik
-
Respons s
el sasara
n b
erg
antu
ng r
esepto
r
-
Jara
s p
engendali
Mem
pert
ahankan h
om
eosta
sis
•Lokal (Intr
insik
)
antar sel yang berdekatan →
parakrin
atau autokrin
atau autokrin
•Jara
k J
auh (E
kstr
insik
) →
refleks
perubahan sistemik →
sistem saraf atau
endokrin; sitokin
-
Jara
s p
engendali jara
k jauh
-
Mekanis
me p
engendalian
•Feedback control (u
mpan-b
alik)
•Feedforward control (u
mpankedepan)
•Feedforward control (u
mpankedepan)
•Up-regulation
Down-regulation
-
Lengkung refleks
3 komponen primer
–Input signal
–Integration of the signal
–Output signal
–Output signal
•stimulus→reseptor →jaras aferen →pusat
→jaras eferen →effctor →respons
-
Kendali Refleks
•Stimulus
•Reseptor sensorik
•Jaras aferen
•Pusat (integrasi)
•Pusat (integrasi)
•Jaras eferen
•Efektor-sel/jaringan
sasaran
•Jawaban (lengkung umpan
balik)
Steps of a reflex
-
•Negatif: homeostatik
–Respons memperlambat rangsang
–Kembali ke kisaran norm
al
Lengkung U
mpan-b
alik (feedback loops)
–Kembali ke kisaran norm
al
•Positif: rangsang akan lebih m
eningkatkan
rangsang
•Feed forward: mempersiapkan tubuh untuk
(antisipasi) perubahan
-
Lengkung U
mpan B
alik
-
Pengatu
ran s
uhu:
term
osta
t
-
Conto
h: P
engatu
ran s
uhu tubuh
-
Um
pan b
alik: negatif
•Para
mete
r •P
ara
mete
r
dip
ert
ahankan d
ala
m
kis
ara
n tert
entu
(sta
bil)
•jenis
pengatu
ran
uta
ma d
i tu
buh
-
Um
pan b
alik: positif
•Respons d
iperk
uat (d
esta
bil)
•jenis
pengatu
ran y
ang jara
ng
-
Um
pan b
alik p
ositif: sis
tem
endokri
n
-
Jenis
sis
tem
kendali
•Spesifik
•Jenis sinyal
•Kecepatan
•Lama
•Besar rangsang
Figure 6-29: Control pathways
-
Jenis sistem/jaras kendali
Figure 6-30: Some basic patterns of nervous, endocrine, and neuroendocrine control pathways
-
Compariso
n of Nervous and Endocrine control
Property
Nervous Reflex
Endocrine R
eflex
Specificity
each
neuron term
inates on a
single target ce
ll or on a
limited number of adjace
nt
target ce
lls.
Most cells of the body are
expose
d to a horm
one. The
resp
onse
depends on w
hich
cells
have rece
ptors for the
horm
one.
Nature of the signal
Electrica
l signal through
neuron w
ith chemical
neurotransm
itters to pass
signal from cell to cell. In a
few case
s, cell-to-cell
communication takes place
through gap junctions.
Chemical signals that are
secreted in the blood for
distribution throughout the
body.
through gap junctions.
Speed
Very rapid.
Distribution of the signal and
onse
t of action are m
uch
slower than in nervous
resp
onse
s.
Duration of action
Usu
ally
very rapid. Slower
resp
onse
s are m
ediated by
neuronmodulators.
Duration of action is usu
ally
much
longer.
Coding for stim
ulus intensity
Each
signal is identica
l in
strength. Stimulus intensity
reflected by increase
d
frequency
of signalin
g.
Stimulus intensity reflected by
amount of horm
one secreted.
-
Feedforward control
•M
em
pers
iapkan tubuh u
ntu
k
peru
bahan (antisip
atif)
•conto
h:
•conto
h:
–kelu
arn
ya s
aliva dan a
sam
lam
bung
sebelu
m m
akan
–m
enin
gkatn
ya p
ern
apasan s
ebelu
m
bero
lah r
aga
-
Down-regulation
Modula
si ja
waban s
el bila k
adar m
ole
kul
sin
yal (h
orm
on, ligand) >> u
ntu
k w
aktu
yang lam
a → →→→
cara
:
–↓ ↓↓↓
jum
lah r
esepto
r sel
–↓ ↓↓↓
jum
lah r
esepto
r sel
–↓ ↓↓↓
afinitas s
el te
rhadap m
ole
kul sin
yal
Conto
h:
–to
lera
nsipada pecandu
–penyakit D
M
-
Up-regulation
Modula
si ja
waban s
el bila k
adar m
ole
kul
sin
yal (h
orm
on, ligand) << u
ntu
k w
aktu
yang lam
a → →→→
cara
:
–↑ ↑↑↑
resepto
r di sel
–↑ ↑↑↑
resepto
r di sel
Conto
h:
keru
sakan n
euro
n p
resin
aps → →→→
↑ ↑↑↑Σ ΣΣΣ
resepto
r di posts
inaps → →→→
↑ ↑↑↑sensitif N
T
-
Interface → →→→
Cair
an E
kstr
asel
Hom
eosta
sis
(dip
ert
ahankan “
konsta
n”) → →→→
�kadar
nutr
ien
�kadar O
2dan C
O2
�kadar O
2dan C
O2
�kadar sis
a m
eta
bolism
e
�pH
�kadar air
, gara
m, ele
ktr
olit
�suhu
�volu
me d
an tekanan
-
Homeostasis
&
gangguannya
-
Penutup
•Homeostasis merupakan upaya
mempertahankan kestabila
n lingkungan
dalam
•Homeostasis dim
ungkinkan oleh kendali
•Homeostasis dim
ungkinkan oleh kendali
lokal dan jarak jauh
•Homeostasis memungkinkan organisme
multisel hidup di lin
gkungan bervariasi