sistem metabolisme dan pengaturan suhu (1)
TRANSCRIPT
-
8/18/2019 Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu (1)
1/20
SISTEM METABOLISME DAN PENGATURAN
SUHU TUBUH
A. METABOLISME
Manusia memerlukan energi yang berasal dari lingkungannya untuk kehidupannya. Energy,
didefinisikan sebagai kapasitas untuk melakukan kerja. Sumber energi tubuh adalah
karbohidrat, lemak, protein (termasuk vitamin, mineral dan air). Agar dapat digunakan,
sumber energi harus dirubah menjadi ATP (adenosin triphosphat) melalui bantuan katalisator
berupa enim. ATP merupakan komponen berenergi tinggi yang diperlukan untuk kontraksi
otot dan melaksanakan fungsi sel yang lain. Perubahan sumber energi dilaksanakan melalui
rantai metabolisme. !nergi dalam tubuh dibutuhkan untuk "
(#) kinerja (bio)$kimia%i, untuk mensintesis komponen sel yang diperlukan,
menempertahankan dan mengubah sumber energi di dalam tubuh,
(&) 'inerja mekanis, untuk kerja otot
() Transport %ork pumping of substan*es a*ross membranes
() 'inerja elektrokimia, untuk kerja saraf, otot, transpor aktif, pertukaran ion, membentuk
perbedaan konsentrasi ion, dan transmisi impuls syaraf.
!nergi dapat dijumpai dalam beberapa ma*am, antara lain "
(#) !nergi potensial " adalah kapasitas melakukan kerja,
(&) !nergi kinetik " adalah energi untuk bergerak,
() !nergi termal " berupa panas (berasal dari transfer energi ke ATP),
(+) !nergi kimia" adalah energi potential molekules yang dapat diukur dengan satuan 'alori
('al).
-eberapa reaksi kimia yang memerlukan energi ATP hanya menggunakan beberapa ratus
kalori dari kkal yang tersedia untuk kerja, sehingga sisa energi ini akan dirubah dalam bentuk panas.
Mekanisme umum perubahan at gii (karbohidrat, lemak dan protein) menjadi energi di
semua sel pada dasarnya sama, yaitu menggunakan oksigen sebagai salah satu at utama
untuk membentuk energi. !nergi digunakan untuk membentuk sejumlah besar Adenosine
TriPosphate (ATP). Selanjutnya, ATP tersebut digunakan sebagai sumber energi bagi banyak
fungsi sel. ATP merupakan senya%a kimia labil yang terdapat di semua sel, dan semua
mekanisme fisiologis yang memerlukan energi untuk kerjanya mendapatkan energi langsung
dari ATP. ATP adalah suatu nukleotida yang terdiri dari basa nitrogen adenin, gula pentosa
ribosa dan tiga rantai fosfat. /ua rantai fosfat yang terakhir dihubungkan dengan bagian sisa
molekul oleh ikatan fosfat berenergi tinggi yang sangat labil sehingga dapat dipe*ah seketika bila dibutuhkan energi untuk meningkatkan reaksi sel.
-
8/18/2019 Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu (1)
2/20
!nim$enim oksidatif yang mengkatalis perubahan Adenosine /iphospate (A/P) menjadi
ATP dengan serangkaian reaksi menyebabkan energi yang dikeluarkan dari pengikatan
hidrogen dengan oksigen digunakan untuk mengaktifkan ATPase dan mengendalikan reaksi
untuk membentuk ATP dalam jumlah besar dari A/P. -ila ATP di urai se*ara kimia sehingga
menjadi A/P akan menghasilkan energi sebesar kkal0mol, dan *ukup untuk berlangsungnya
hampir semua langkah reaksi kimia dalam tubuh.
ATP
1ambar #. Struktur Pospat berenergi tinggi
ATP bukan at yang terbanyak disimpan sebagai ikatan phospate berenergi tinggi dalam sel,
melainkan 2reatine Phospate (2P) yang mengandung ikatan phospate berenergi tinggi lebih
banyak (3,4 kkal0mol pada suhu tubuh) terutama di otot. 2P dapat memindahkan energi
dengan saling bertukar dengan ATP. 'arena itu, 2P merupakan senya%a 5bufer0penyangga6
ATP. !fek ini berguna untuk mempertahankan konsentrasi ATP hampir pada tingkat pun*akselama 2P tetap di dalam sel.
ATP 7 A/P (adenosine diphosphate) 8 P 8 !nergy
A/P 7 AMP (adenosine monophosphate) 8 P 8 !nergy
A/P 8 2P 8 !9!:1; (&?
1ambar &. >idrolisis ATP
/alam produksi energi, terdapat dua ma*am metabolisme, yaitu"
#. Anaerob (tanpa oksigen), hanya untuk karbohidrat, terjadi di sitosol.
&. Aerob (dengan oksigen), karbohidrat, lemak, dan protein, terjadi di mitokondria.
Setiap mol glukosa dalam proses anaerob yang terjadi di sitoplasma0sitosol menghasilkan &
ATP, sedangkan pada proses aerob yang terjadi di mitokondria menghasilkan @ ATP,
sehingga total produksinya sebanyak ATP (+ kkal0mol). Tiap mol glukosa dapat
memberikan energi sebesar @@ kkal, sehingga energi yang tersisa dirubah dalam bentuk
panas, ke*uali di otot yang digunakan untuk melakukan beberapa bentuk kerja di luar tubuh.
>asil dari proses metabolisme yang terjadi di otot, berupa kumpulan proses kimia yang
mengubah bahan makanan menjadi dua bentuk, yaitu energi mekanik dan energi panas.
Proses dari pengubahan makanan dan air menjadi bentuk energi. Sedangkan untuk setiap mol
lemak menghasilkan &+ kkal (,4 kali dibanding glukosa) atau sebanyak #+@ ATP.
2@>#&?@ 8 @?& = @2?& 8 @>& 8 !9!:1;
Sebagian besar energi yang dirubah menjadi panas digunakan untuk "
B membentuk panas inti di dalam tubuh.
B menyiapkan suhu optimal untuk kerja enim.
-
8/18/2019 Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu (1)
3/20
B merenggangkan sistem arteri sehingga menyebabkan reservoar energi potensial. Pada saat
darah mengalir melalui pembuluh darah kapiler, gesekan dari lapisan darah yang mengalir
satu sama lain terhadap dinding pembuluh mengubah energi ini menjadi panas.
• Simpanan energi kinetik untuk pergerakan molekul$molekul.
Mitokondria dinamakan 5pusat energi6 bagi sel, karena menyaring energi dari at gii dan
oksigen dan selanjutnya menyediakan sebagian besar energi (34C) yang diperlukan agar sel
dapat melakukan fungsinya. Dumlahnya dalam setiap sel berbeda (dari puluhan sampai
ribuan), tergantung pada jumlah energi yang diperlukan oleh setiap sel, dan mitokondria
mengadakan replikasi sendiri sampai ter*apai jumlah yang dapat memenuhi kebutuhan energi
sel.
/i dalam sel, bahan makanan se*ara kimia bereaksi dengan oksigen diba%ah pengaruh
berbagai enim yang menga%asi ke*epatan reaksi dan menyalurkan energi yang dikeluarkan
dalam arah yang tepat. !nergi yang dihasilkan membentuk ATP, yang kemudian ditransfer
keluar mitokondria menuju semua bagian sitoplasma dan nukleoplasma. Adapun, energi
digunakan untuk memberi tenaga pada fungsi$fungsi sel. ?leh karena itu, ATP dinamakan
sebagai bentuk energi sel karena dapat disimpan dan dibentuk kembali.
Berdasarkan hukum termodinamik < E Dumlah energi selalu tetap, tidak dapat dibuat atau
dihilangkan, tetapi dapat dirubah bentuk. Perubahan bentuk (konversi) energi umumnya
bersifat reversibel. -erdasarkan energi panas yang dihasilkan energi dapat dikelompokkan
dalam (#) Endergonic E energi panas berada di dalam tubuh dan (&) Exergonic E energi
panas dikeluarkan dari dalam tubuh.
a!ur Reaksi Meta"o!isme
Sebagian besar jalur reaki metabolisme terjadi se*ara reversibel. -erdasarkan reaksi
metabolisme ini dikelompokkan dalam & jenis, yaitu "
(#) Biosynthetic atau A9A-?F
-
8/18/2019 Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu (1)
4/20
Meta"o!isme Lemak
:eaksi metabolisme lemak meliputi " (#) Fipolisis (hormone sensitive lipase), (&) Carnitine
shuttle (fatty acid uptake) () Mito*hondrial J$oKidation, (+) PeroKisomal J$oKidation, (4)
1ly*erol *atabolism, (@) Gatty a*id synthesis, (H) Gatty a*id elongation and desaturation, ()
Tria*ylgly*eride synthesis, (3) Phospholipids biosynthesis, (#) Synthesis and utiliation ofketone bodies, (##) Sphingolipid and *eramide synthesis (lihat teksbook biokimia).
Meta"o!isme Ener'i
:eaksi metabolisme energi terjadi melalui " (#) Posporilasi ?ksidative, dan (&) sintesis ATP
(lihat teksbook biokimia).
1ambar +. Siklus ATP dan pembentukan ATP
&e(e)atan Meta"o!isme
'e*epatan metabolisme adalah jumlah energi total yang dibutuhkan per unit %aktu.
Pengukuran ke*epatan metabolisme menggunakan -asal metaboli* rate (-M:). -M: adalah
ke*epatan metabolisme dalam keadaan standar (subjek dalam keadaan fisik dan dan mental
istirahat tetapi tidak tidur dalam temperatur nyaman dan tidak makan selama #& jam). Pada
kondisi -M:, energi sebagian besar digunakan untuk mempertahankan kondisi vegetatif
tubuh atau untuk aktivitas kelenjar, jantung, liver, ginjal dan otak.
Proses meta"o!isme *u'a dikontro! o!eh hormon+hormon. Hormon ,an' ikut mere'u!asi
meta"o!isme ada!ah hormon tiroid- '!uka'on- e)ine)hrine- kortiso!- dan hormon
)ertum"uhan.
#. Hormon Tiroid- da)at menin'katkan konsumsi oksi'en dan )roduksi )anas
)ada se"a'ian "esar *arin'an tu"uh- ,an' dise"ut den'an eek ka!ori'enik-
me!a!ui men'uran'an )roduksi ATP
&. E)ine)hrine, meningkatkan -M: dengan efek kalorigenik. !pinephrine
menstimulasi katabolisme glikogen dan triasilgliserol.
. /. G!uka'on- meran'san' )em"on'karan sim)anan '!ukosa hin''a 'u!a darh
kem"a!i norma! %'!iko'eno!isis0- dan menin'katkan )en''unaan !emak
%!i)o!isis0.
+. 1. &ortiso!- men'ham"at meta"o!isme !emak dan kar"ohidrat- den'an
menstimu!asi )roses '!ukoneo'enesis dan !i)o!isis- menin'katkan )rotein
kata"o!isme- menurunkan )en,era)an '!ukose )ada se! otot dan se! !emak- dan
menin'katkan )eme(ahan triasilgliserol.
4. Gro2th hormone- menstimu!asi )ertum"uhan dan ana"o!isme )rotein.
B. REGULASI SUHU TUBUH
Manusia mempunyai komponen dalam menjaga keseimbangan energi dan keseimbangansuhu tubuh pada kisaran H, L &2, diantaranya adalah hi)ota!amus- asu)an makanan-
-
8/18/2019 Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu (1)
5/20
ke!en*ar kerin'at- )em"u!uh darah ku!it dan otot ran'ka. Pemakaian energi oleh tubuh
menghasilkan panas yang penting dalam pengaturan suhu tubuh. Manusia dapat hidup di
beberapa %ilayah dengan suhu yang berbeda, oleh karena itu mereka harus terus$menerus
mengatur panas internal untuk mempertahankan suhu tubuh, karena ke*epatan reaksi kimia
sel bergantung pada suhu tubuh. Panas yang berlebihan dapat merusak protein sel (Sher%ood,
#33@).
(a) (b)
1ambar 4. :eseptor suhu (a) dan Pengaturan panas di dalam tubuh (b)
Hi)ota!amus
>ipotalamus adalah bagian yang sangat peka, yang merupakan pusat integrasi utama untuk
memelihara keseimbangan energi dan suhu tubuh. >ipotalamus berfungsi sebagai termostat
tubuh, dengan menerima informasi dari berbagai bagian tubuh di kulit. Penyesuaian
dikoordinasi dengan sangat rumit dalam mekanisme penambahan dan pengurangan suhusesuai dengan keperluan untuk mengorekasi setiap penyimpangan suhu inti dari nilai patokan
normal. >ipotalamus mampu berespon terhadap perubahan suhu darah seke*il ,#N2
(Sher%ood, #33@).
>ipotalamus terus$menerus mendapat informasi mengenai suhu kulit dan suhu inti melalui
reseptor khusus yang peka terhadap suhu yang disebut termoreseptor (reseptor hangat, dingin
dan nyeri di perifer). :eseptor suhu sangat aktif selama perubahan temperatur. Sensasi suhu
primer diadaptasi dengan sangat *epat. Suhu inti dipantau oleh termoreseptor sentral yang
terletak di hipotalamus serta di susunan syaraf pusat dan organ abdomen (Sher%ood, #33@).
/i hipotalamus diketahui terdapat & pusat pengaturan suhu, yaitu di regio posterior dan
anteror. :egio posterior diaktifkan oleh suhu dingin dan kemudian memi*u refleks yang
memperantarai produksi panas dan konservasi panas. Sedang, regio anterior yang diaktifkan
oleh rasa hangat, memi*u refleks yang memperantarai pengurangan panas.
Mekanisme &ehi!an'an )anas
Tubuh akan kehilangan panas melalui mekanisme (#) radiation (@C), (&) konduksi (#$
#4C), () konveksi, dan (+) evaporasi0penguapan air (&$&HC). 'ehilangan panas melalui
keluarnya *airan tubuh terjadi melalui (#) !vaporasi air dari kulit, proporsi kehilangan panas
&$&HC (LH$3H kD per jam), () Perspirasi, antara lain melalui kulit0!ransepidermalwater loss (T!OF), (L +$4 g0hr pada de%asa muda dalam temperatur kamar) L 3H
# kD ketika terjadi evaporasi lengkap. Sedang, kehilangan panas melalui respirasi (#$&C
atau & g0hr dalam keadaan istirahat). Pada suhu dingin, kerja keras berguna untuk
meningkatkan suhu dan kelembaban tubuh. 'ehilangan panas dapat men*apai Q &$&4C.
Sedang melalui respirasi, tubuh akan kehilangan air men*apai $#& F0mnt sampai 4@
l0min. Pakaian dapat menghambat evaporasi melalui kulit.
Re!eks )en'aturan suhu
Perubahan suhu tubuh dideteksi oleh & jenis reseptor, yaitu oleh (#) termoreseptor di kulit
( peripheral thermoreceptors) dan (&) termoreseptor sentral di hipotalamus, korda spinalis, dll.(central thermoreceptors)" Termoreseptor sentral memiliki umpan balik negatif esensial untuk
-
8/18/2019 Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu (1)
6/20
mempertahankan suhu inti sedang termoreseptor periper berfungsi menghantar sinyal ke
pusat integrasi dingin di hipotalamus. >ipotalamus melayani seluruh refleks integrasi suhu
dan mengirimkan sinyal kembali melalui saraf simpatis autonom ke kelenjar keringat,
pembuluh darah kulit, kelenjar adrenalis, dan melalui neuron motoris pada otot skeletal.
(a) (b)
1ambar @. Sistem regulasi suhu di seluruh tubuh (a) dan di kulit (b)
&ontro! )roduksi )anas
Perubahan aktivitas otot merupakan kontrol produksi panas utama dan menurunkan suhu inti.
Pada suhu panas, tubuh akan mengurangi gerakan otot, sedang pada suhu dingin, akan terjadi
stimulasi pada gerakan otot yang disebut dengan menggigil (rhythmical muscle contractions#
shivering thermogenesis).
Produksi panas dapat meningkat dan menurun, bahkan dapat meningkat sampai #4$& kali-M: melalui aktivitas saraf autonomik atau muskular. Sedang, temperatur tubuh dapat
meningkatkan -M: #$#4C (1anong, #33H dll). Produksi panas pada basal metabolic rate
(rata$rata -M: pada de%asa muda adalah H4$##O) dan kerja fisik (otot). Fiver dan organ
dalam abdominal menghasilkan 4C -M:, otak dan susunan saraf pusat #4$&C, Dantung
dan sistem sirkulasi #C dan pada otot yang istirahat &$&4C.
Eek akti3itas otot )ada BMR %Basa! Meta"o!isme Rate0 )ria de2asa
•
-
8/18/2019 Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu (1)
7/20
Simpanan energi !nergi dari sumber makanan E (produksi panas internal8 kerja luar)
-erat badan diregulasi oleh kalori yang masuk dengan energi yang terpakai.
#. &ontro! asu)an makanan $ )en'aturan asu)an makanan da)at di)en'aruhi
o!eh hormon !e)tin ,an' terda)at )ada *arin'an !emak. Hormon ini akanmeran'san' hi)ota!amus untuk men'uran'i asu)an makanan den'an
men'ham"at )e!e)asan neuro)e)tida ,an' meran'san' makan. Hormon !e)tin
)entin' untuk kontro! *an'ka )an*an'. Sedan' kontro! *an'ka )endek diatur
o!eh "erma(am+ma(am sin,a! se)erti hormon insu!in- suhu tu"uh- *um!ah
makanan ,an' "erada di GIT.
&. &e!e"ihan "erat "adan dan O"esitas $ penurunan kalori dari asupan makanan akan
menurunkan ke*epatan metabolisme sehingga dapat menurunkan kehilangan berat
badan, sebaliknya dengan berolahraga akan mengatur set poin penurunan
penyimpanan lemak.
. Gan''uan &onsumsi Makan $ Anore6ia ner3osa adalah keadaan patologis akibat
takut berat badan bertambah sehingga mengurangi jumlah makan. 'eadaan ini akan
mengakibatkan penurunan tekanan darah, turunnya suhu tubuh, dan perubahan sekresi
hormon dan dalam keadaan tertentu dapat menyebabkan kematian dan Bu!emia yaitu
keadaan patologis akibat takut berat badan bertambah dan berusaha mengurangi
asupan makanan. 9amun, keadaan ini mengakibatkan orang yang bersangkutan akan
mengalami periode ingin makan banyak se*ara berulang$ulang sehingga
mengakibatkan banyak ingin muntah, sering -A' (buang air ke*il) dan -A- (buang
air besar), dan olahraga.
#. Tinggi, berat dan luas permukaan tubuh,
&. Denis kelamin dan umur,
#. 'ondisi emosional.
Transer Panas
Transfer panas terjadi melalui (#) radiasi, (&) konveksi, () konduksi, (+) evaporasi (Parsons
#33, !lias R Da*kson #33@, 1anong #33H). -A' dan -A- dapat menurunkan suhu L #C.
Panas inti ditransfer dari jaringan tubuh ke permukaan kulit melalui sirkulasi darah dan penghantaran panas jaringan (tissue conductance).
&ontro! &ehi!an'an )anas me!a!ui radiasi dan konduksi
'ulit merupakan bagian tubuh yang efektif sebagai insulator pada kontrol fisiologis, melalui
perubahan aliran darah di kulit. Semakin banyak aliran darah ke kulit maka akan semakin
ke*il perbedaan dengan suhu lingkugan. Dika, kapasitas pembuluh darah ke kulit berkurang
penghantaran panas ke perifer semakin ke*il, sehingga pengeluaran panas ke lingkungan
dapat semakin ke*il juga. asokonstriktor karena rangsangan simpatis, akan terinervasi
karena suhu dingin dan akan meningkat ketika suhu meningkat.
-
8/18/2019 Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu (1)
8/20
Sedang mekanisme perubahan perilaku, seperti tubuh melingkar0mlungker ketika suhu
dingin, akan mengurangi luar permukaan yang terpapar suhu lingkungan yang dingin, dengan
demikian akan menurunkan pembebasan panas tubuh ke lingkungan (melalui reaksi radiasi
dan konduksi) dan menurunkan hantaran suhu lingkungan ke dalam tubuh. /emikian juga
sebaliknya.
&ontro! kehi!an'an )anas me!a!ui E3a)orasi
'ehilangan air melalui kulit, kelenjar keringat, dan jalan pernafasan juga dapat bermanfaat
untuk meningkatkan pembebasan panas.
Inte'rasi mekanisme eektor
Suhu lingkungan yang dapat ditoleransi oleh tubuh melalui vasokonstriksi dan vasodilatasi di
kulit saja saja disebut dengan thermoneutral $one. /i ba%ah atau di atas ona ini tubuh
masing$masing harus meningkatkan produksi panas atau meningkatkan pengeluaran panas.
Ak!imatisasi Suhu
Perubahan keringat, baik dalam volume dan komposisi ditentukan adaptasi terhadap kenaikan
temperatur. Sodium yang hilang keringat akan berkurang karena peningkatan reabsorbsi
akibat sekresi aldosteron.
Ta"e! 5. Mekanisme eektor terhada) re'u!asi suhu
STIMULASI DINGIN
Penurunan kehi!an'an )anas#. asokronstriksi pembuluh darah kulit,
terutama ekstri$mitas
&. Penurunan luas permukaan tubuh yang kontak
dengan suhu dingin (bersedekap,
mlungker (j%)0 a protective %fetal& position)
. Pilo ereksi
#. Tindakan (Menghindari terpapar dingin, jaket,
berselimut, menaikkan suhu ruang, minumanhangat, dll)
Penin'katan )roduksi )anas
#. Peningkatan tonus otot,
&. Peningkatan tekanan darah
. Menggigil dan meningkatkan aktivitas otot
volunter
-
8/18/2019 Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu (1)
9/20
+. Meningkatkan sekresi epinefrin,
4. Meningkatkan rasa lapar
Ada)tasi Autonomik to!eransi din'in
#. Adaptasi psikologis
&. Adaptasi SSP (susunan saraf pusat)
. Aklimatisasi dingin
+. Membiasakan diri hidup di tempat dingin
STIMULASI PANAS
Penin'katan kehi!an'an )anas#. asokronstriksi pembuluh darah kulit
&. -erkeringat
. Tindakan (menurunkan suhu ruang,
menggunakan pakaian yang minim0tipis, dll)
Penurunan )roduksi )anas
#. Penurunan tonus otot dan aktivitas otot
volunter
&. Menurunkan sekresi epinefrin
. Mengurangi nafsu makan.
(a) (b)
1ambar H. Transfer suhu dingin di seluruh tubuh (a) dan area sensitive dingin di %ajah
Demam dan hi)ertermia
/emam adalah peningkatan suhu tubuh karena pengaturan ulang termostat di hipotalamus.
Suhu tubuh selalu diusahakan untuk dipertahankan. Pada umumnya, demam disebabkan oleh
infeksi dan stres. Pengaturan termostat tubuh akan menimbulkan sensasi dingin di seluruh
tubuh, yang kadang akan menunjukkan kedinginan dan menggigil. Dika rekaman dalam
termostat dihentikan, maka demam akan berhenti dan tubuh akan merasa hangat kembali.
Termostat dapat dihentikan oleh "io(hemi(a! messen'ers- yang disebut endogenous pyrogen
(!P), yang terdiri dari interleukin (
-
8/18/2019 Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu (1)
10/20
Peningkatan produksi panas tubuh akan mengakibatkan peningkatan konsumsi oksigen,
produksi karbon dioksida dan peningkatan *urah jantung. Dika terjadi peningkatan suhu tubuh
maka konsumsi oksigen ke otak akan menurun, akibat terjadinya peningkatan konsumsi
oksigen pada organ lain tentunya akan menyebabkan iskemik yang meluas.
Menurut Molton (&4), respon tubuh terhadap hipertermi seperti demam dan terjadinya peningkatan aliran darah ke otak dapat mengakibatkan peningkatan tekanan intra$kranial
(T
-
8/18/2019 Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu (1)
11/20
'atabolisme " proses penguraian makanan menjadi energi, yang terjadi pada proses respirasi
sel.
Anabolisme " proses pembentukan (sintesa) at organik komplek yang berasal dari at yang
lebih sederhana 2ontoh Metabolisme 2ontoh 'atabolisme "
1likogenolisis " proses peme*ahan glikogen menjadi glukosa
1likolisis " proses peme*ahan glukosa menjadi asam piruvat 2ontoh Anabolisme "
1likogenesis " proses pembentukan glikogen dari glukose
1likoneogenesis " proses pembentukan glukose dari prtein atau lemak Alur Metabolisme
>asil Metabolisme
>asil metabolisme berupa energi dan panas = energi tersebut belum dapat digunakan
langsung oleh sel = berikatan adenin, fosfat dan ribose = ATP (Adenosin Tri Gosfat).
ATP
tersebut merupakan simpanan energi = siap digunakan oleh sel untuk " transport
-
8/18/2019 Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu (1)
12/20
membran, sintesis senya%a kimia, kerja mekanik.
Dika sel memerlukan energi, maka energi diambil dari ATP dengan *ara melepas satu gugus
fosfat menjadi A/P (Adenosin /i Phosfat) dengan melepas . kalori. Penggunaan ATP
ATP = A/P 8 P?+ 8 . kalori
A/P = AMP 8 P?+ 8 . kalori
AMP sudah tidak dapat mengeluarkan energi lagi = harus diisi lagi dengan energi baru yang
berasal dari metabolisme makanan = menjadi ATP.
Metabolism
e = proses merubah makanan = ATP
-
8/18/2019 Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu (1)
13/20
A. Hi)ota!amus>ipotalamus adalah bagian yang sangat peka, yang merupakan pusat integrasi utama
untuk memelihara keseimbangan energy dan suhu tubuh. >ipotalamus berfungsi sebagai
thermostat tubuh, dengan menerima informasi dari berbagai bagian tubuh dikulit.
Penyesuaian dikoordinasi dengan sangat rumit dalam mekanisme penambahan dan
pengurangan suhu sesuai dengan keperluan u tuk mengoreksi setiap penyimpangan suhu inti
dari nilai patokan normal. >ipotalamus mampu berespon terhadap perubahan suhu darah
seke*il .#2.
>ipotalamus terus menerus mendapat informasi mengenai suhu kulit dan suhu inti
mengelalui reseptor khusus yang peka terhadap suhu yang disebut termoreseptor (reseptor
hangat, dingin dan nyeri diperifer). :eseptor suhu sangat aktif selama perubahan temperature.
Sensasi suhu primer diadaptasi dengan sangat *epat. Suhu ini dipantau oleh termoreseptor
sentral yang terletak di hipotalamus serta disusunan syaraf pusat dan organ abdomen.
/i hipotalamus diketahui terdapat & ousat pengaturan suhu, yaitu diregio posterior
diaktifkan oleh suhu dingin, dan kemudian memi*u reflek yang memperantarai produksi
panas dan konservasi panas. Sedang regio anterior yang diaktifkan oleh rasa hangat, memi*u
refleK yang memperentarai pengurangan panas.
-
8/18/2019 Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu (1)
14/20
-
8/18/2019 Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu (1)
15/20
B. Sistem Pen'aturan Suhu Tu"uh
Suhu tubuh adalah suatu keadaan kulit dimana dapat diukur dengan menggunakan
thermometer yang dapat di bagi beberapa standar penilaian suhu, antara lain " normal,
hipertermi, hipotermi, dan febris. Suhu dapat di bagi, antara lain"
1. Suhu inti (*ore temperature) Suhu inti menggambarkan suhu organ$organ dalam (kepala,
dada, abdomen) dan dipertahankan mendekati H°2.
2. Suhu kulit (shell temperature) Suhu kulit menggambarkan suhu kulit tubuh, jaringan
subkutan, batang tubuh. Suhu ini berfluktuasi dipengaruhi oleh suhu lingkungan.
3. Suhu tubuh rata$rata (mean body temperature) merupakan suhu rata$rata gabungan suhu inti
dan suhu kulit.
Ada beberapa ma*am thermometer untuk mengukur suhu tubuh"
#. The mer*ury$in$glass thermometer
&. The ele*tri*al digital reading thermometer
. A radiometer atta*hed to an auris*ope$like head (untuk pengukuran suhu timfani)
7. 8un'si dari Rese)tor Suhu
Etimulus dapat datang dari lingkungan luar salinitas, suhu udara, kelembapan,*ahaya.
Alat penerima rangsang disebut reseptor,sedangkan alat penghasil tanggapan disebut efektor.
:eseptor saraf yang paling sederhana hanya berupa ujung denrit dari suatu sel syaraf (neuron)
, tidak meliputi selubung 0 selaput myelin dan dapat di temukan pada reseptor rasa nyeri (free
nerve ending) atau no*iresetor. -erdasarkan Fokasi Sumber :angsang "
5. -91A9 A9TA:A :!S!PT?: /!91A9 !G!'T?: /alam system syaraf,reseptor
biasanya berhubungan dengan syaraf sensorik (AGG!:!9T) sedang efektor erat dengan
syaraf motorik(!G!:!9T). :eseptor berfungsi sebagaipengubah energy, mengubah bentuk
suatu energy menjadi bentuk tertentu. dan di dalam reseptor semua energy di ubah menjadi
energy listrik dan selanjutnya akan memba%a ke perubahan elektrolit sehingga timbul
potensial aksi. Apabila suatu resektor menerima rangsangan yang sesuai maka membrane
reseptor akan mengalami periti%a potensial aksi. Dika rangsangan yang diterima reseptor
*ukup kuat potensial reseptor yang timbul akan lebih kuat. Makin besar rangsangan yang di
-
8/18/2019 Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu (1)
16/20
terima, makin besar pula potensial lo*al yang di hasilkan sehingga dapat melampoi batas
ambang perangsangan pada membrane potensial generator.
D. Ma(am+ma(am suhu tu"uh
Ma*am$ma*am suhu tubuh menurut (Tamsuri Anas &H) "
#. >ipotermi, bila suhu tubuh kurang dari @2
&. 9ormal, bila suhu tubuh berkisar antara @$H.42
. Gebris 0 pireksia, bila suhu tubuh antara H.4$+2
+. >ipertermi, bila suhu tubuh lebih dari +2
-erdasarkan distribusi suhu didalam tubuh, dikenal suhu inti (*ore temperature), yaitu
suhu yang terdapat pada jaringan dala, seperti kranial, toraks, rongga abdomen, dan rongga
pelvis. Suhu ini biasanya dipertahankan relative konstan (sekitar H2). selain itu, ada suhu
permukaan (surfa*e temperature), yaitu suhu yang tedapat pada kulit, jaringan sub kutan, dan
lemak. Suhu ini biasanya dapat berfluktuasi sebesar &2 sampai +2.
E. 8aktor ,an' mem)en'aruhi suhu tu"uh
Setiap saat suhu tubuh manusia berubah se*ara fluktuatif. >al tersebut dapat
dipengaruhi oleh berbagai fa*tor yaitu "
1. !Ker*ise"
semakin beratnya eKer*ise maka suhunya akan meningkat #4 K, sedangkan pada atlet dapat
meningkat menjadi & K dari basal ratenya.
2. >ormon"
Thyroid (ThyroKine dan Triiodothyronine) adalah pengatur pengatur utama basal
metabolisme rate. >ormon lain adalah testoteron, insulin, dan hormon pertumbuhan dapat
meningkatkan metabolisme rate 4$#4C.
3. Sistem syaraf"
selama eKer*ise atau situasi penuh stress, bagian simpatis dari system syaraf otonom
terstimulasi. 9euron$neuron postganglionik melepaskan norepinephrine (9!) dan juga
merangsang pelepasan hormon epinephrine dan norephinephrine (9!) oleh medulla adrenal
sehingga meningkatkan metabolisme rate dari sel tubuh.
4. Suhu tubuh"
meningkatnya suhu tubuh dapat meningkatkan metabolisme rate, setiap peningkatan # Csuhu tubuh inti akan meningkatkan ke*epatan reaksi biokimia # C.
5. Asupan makanan"
makanan dapat meningkatkan # E & C metabolisme rate terutama intake tinggi protein.
6. -erbagai ma*am fa*tor seperti" gender, iklim dan status malnutrisi.
7. sia"
Pada saat lahir, mekanisme kontrol suhu masih imatur. Produksi panas meningkat seiring
dengan pertumbuhan bayi memasuki masa anak$anak. regulasi suhu akan normal setelah anak
men*apai pubertas. Pada lansia sensitif terhadap suhu yang ekstrem akibat turunnya
mekanisme *ontrol suhu (terutama kontrol vasomotor), penurunan jumlah jaringan subkutan,
penurunan aktivitas kelenjar keringat, penurunan metabolism
-
8/18/2019 Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu (1)
17/20
8. ?lahraga"aktivitas otot memerlukan peningkatan suplai darah dan metabolisme lemak
dankarbohidrat.
9. 'adar >ormon"suhu tubuh %anita lebih fluktuatif dibandingkan pria
10.
-
8/18/2019 Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu (1)
18/20
8. Ha!+ha! ,an' men''an''u suhu tu"uh
>al$hal yang sering mengganggu suhu tubuh diantaranya disebabkan oleh"
1. /emam" mekanisme pengeluran panas tidak mampu mengimbangi produksipanas. /emam
terjadi karena perubahan set point hipotalamus.
2. 'elelahan akibat panas" terjadi apabila diaforesis yang banyak mengakibatkan kehilangan
*airan dan elektrolit se*ara berlebih.
3. >ipertermia" peningkatan suhu tubuh sehubungan dengan ketidakmampuan tubuh untuk
mengeluarkan panas.
4. >eat stroke" terpapar oleh panas dalam jangka yang *ukup lama.
5. >ipotermia" pengeluaran panas akibat terpapar suhu dingin.
'ita dapat mengukur suhu tubuh pada tempat$tempat berikut"
a. ketiak0 aKilae" termometer didiamkan selama #$#4 menit
b. anus0 dubur0 re*tal" termometer didiamkan selama $4 menit
c. mulut0 oral" termometer didiamkan selama &$ menit
-
8/18/2019 Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu (1)
19/20
Tabel suhu tubuh normal menurut usia "
S (/!:ADAT 2!F29 H,H
TA>9 H,&
4 TA>9 H,
H TA>9 @,
3 TA>9 @,H
## TA>9 @,H
# TA>9 @,@
/!OASA @,+
QH TA>9 @,
-
8/18/2019 Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu (1)
20/20
BAB III
PENUTUP
A. &esim)u!an
Suhu tubuh adalah suatu keadaan kulit dimana dapat diukur dengan menggunakan
thermometer yang dapat di bagi beberapa standar penilaian suhu, antara lain " normal,
hipertermi, hipotermi, dan febris. Pengeluaran panas (heat loss) dari tubuh ke lingkungan atau
sebaliknya berlangsung se*ara fisika. Permukaan tubuh dapat 'ehilangan panas melalui
pertukaran panas se*ara radiasi, konduksi, konveksi, dan evaporasi air. Alat penerima
rangsang disebut reseptor,sedangkan alat penghasil tanggapan disebut efektor. Suhu tubuh
dipengaruhi oleh eKer*ie,hormone,system saraf,asupan makanan,gender
iklim(lingkungan),usia,aktivitas otot,stress.