TERMOREGULASI

Termoregulasi adalah proses yang terjadi pada hewan untuk mengatur suhu tubuhnya supaya tetap konstan, paling tidak, supaya suhu tubuhnya tidak mengalami perubahan yang tidak terlalu besar(proses homoeistatis). Termogenesis atau pembentukkan panas/ energy panas yang terdapat pada hewan yang dapat diperoleh dari hasil metabolis(hewan endodermi) yang berlangsung dalam tubuh hewan itu sendiri, atau juga dapat diperoleh dari absorpsi panas dari lingkungan ekternal(ektotermi).

PENGARUH SUHU PADA FISIOLOGI HEWAN
• Suhu sangat penting bagi kehidupan Makhluk hidup.
• Suhu tubuh yang konstan (tidak banyak berubah) sangat dibutuhkan oleh hewan, karena :
– Reaksi enzimatis bergantung pada suhu.
– Meningkatan suhu dapat meningkatkan laju reaksi metabolisme.
– Untuk mempertahankan suhu yang sesuai pada tubuhnya.
Tubuh manusia merupakan organ yang mampu menghasilkan panas secara mandiri dan tidak tergantung pada suhu lingkungan. à mahluk berdarah panas.

Fisiologi Termoregulasi
Tubuh manusia merupakan organ yang mampu menghasilkan panas secara mandiri dan tidak tergantung pada suhu lingkungan. 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.
Suhu tubuh manusia cenderung berfluktuasi setiap saat. Banyak faktor yang dapat menyebabkan fluktuasi suhu tubuh dari fungsi yang terganggu hingga lingkungan yang ekstrim. Titik tetap tubuh dipertahankan agar suhu tubuh inti konstan pada 37°C. Apabila pusat temperatur hipotalamus mendeteksi suhu tubuh yang terlalu panas, tubuh akan melakukan mekanisme umpan balik. Mekanisme umpan balik ini terjadi bila suhu inti tubuh telah melewati batas toleransi tubuh untuk mempertahankan suhu, yang disebut titik tetap (set point).
Tubuh manusia memiliki seperangkat sistem yang memungkinkan tubuh menghasilkan, mendistribusikan, dan mempertahankan suhu tubuh dalam keadaan konstan. 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 30°C sampai 40°C.






Lokasi pengukuran temperatur tubuh :
1. ketiak (aksila),
2. sub lingual (dibawah lidah) atau
3. rektal (dubur) - Temperatur dubur lebih tinggi 0,3 – 0,5 oC daripada temperatur aksila.

Mekanisme Tubuh Ketika Suhu Tubuh Berubah
1. Mekanisme tubuh ketika suhu tubuh meningkat :
• 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.
• Berkeringat à pengeluaran keringat menyebabkan peningkatan pengeluaran panas melalui evaporasi.
• Penurunan pembentukan panas à Beberapa mekanisme pembentukan panas, seperti termogenesis kimia dan menggigil dihambat dengan kuat.
2. Mekanisme tubuh ketika suhu tubuh menurun :
• Vasokontriksi à karena rangsangan pada pusat simpatis hipotalamus posterior.
• Piloereksi à Rangsangan simpatis menyebabkan otot erektor pili yang melekat pada folikel rambut berdiri.
• Peningkatan pembentukan panas à sistem metabolisme meningkat melalui mekanisme menggigil, pembentukan panas akibat rangsangan simpatis, serta peningkatan sekresi tiroksin.




Tabel
Perbedaan derajat suhu normal pada berbagai kelompok usia
Usia Suhu (oC)
3 bulan 37,5
6 bulan 37,7
1 tahun 37,7
3 tahun 37,2
5 tahun 37,0
7 tahun 36,8
9 tahun 36,7
11 tahun 36,7
13 tahun 36,6
Dewasa 36,4
> 70 tahun 36,0
• Hipotermi, bila suhu tubuh kurang dari 36°C
• Normal, bila suhu tubuh berkisar antara 36 - 37,5°C
• Febris / pireksia, bila suhu tubuh antara 37,5 - 40°C
• Hipertermi, bila suhu tubuh lebih dari 40°C
(Tamsuri Anas, 2007)
Jenis-Jenis Dan Macam-Macam Adaptasi pada termoregulasi berbagai hewan :
1.Adaptasi Morfologi
Adaptasi morfologi adalah penyesuaian pada organ tubuh yang disesuaikan dengan kebutuhan organisme hidup. Misalnya seperti gigi singa, harimau, citah, macan, dan sebagainya yang runcing dan tajam untuk makan daging. Sedangkan pada gigi sapi, kambing, kerbau, biri-biri, domba dan lain sebagainya tidak runcing dan tajam karena giginya lebih banyak dipakai untuk memotong rumput atau daun dan mengunyah makanan.
2. Adaptasi Fisiologi
Adaptasi fisiologi adalah penyesuaian yang dipengaruhi oleh lingkungan sekitar yang menyebabkan adanya penyesuaian pada alat-alat tubuh untuk mempertahankan hidup dengan baik. Contoh adapatasi fisiologis adalah seperti pada binatang / hewan onta yang punya kantung air di punuknya untuk menyimpan air agar tahan tidak minum di padang pasir dalam jangka waktu yang lama serta pada anjing laut yang memiliki lapisan lemak yang tebal untuk bertahan di daerah dingin.
3. Adaptasi Tingkah Laku
Adaptasi tingkah laku adalah penyesuaian mahkluk hidup pada tingkah laku / perilaku terhadap lingkungannya seperti pada binatang bunglon yang dapat berubah warna kulit sesuai dengan warna yang ada di lingkungan sekitarnya dengan tujuan untuk menyembunyikan diri. Termoregulasi manusia berpusat pada hypothalamus anterior terdapat tiga komponen pengatur atau penyusun sistem pengaturan panas, yaitu termoreseptor, hypothalamus, dan saraf eferen serta termoregulasi dapat menjaga suhu tubuhnya, pada suhu-suhu tertentu yang konstan biasanya lebih tinggi dibandingkan lingkungan sekitarnya.
Interaksi/ pertukran panas antara hewan dan lingkungannya dapat terjadi melalui 4 cara, yaitu Konduksi, Konveksi, Radiasi, dan evaporasi:

Konduksi
Konduksi panas adalah perpindahan atau pergerakkan panas antara dua benda yang saling bersentuhan. Dalam hal ini, panas akan berpindah dari yang suhuhya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah. Setiap benda memiliki konduktivitas yang berbeda. Rambut dan bulu merupakan contoh insulator yang baik. Oleh karena itu, mamalia dan aves hanya akan melepaskan sejumlah kecil panas dari tubuhnnya ke benda lain yang bersentuhan dengannya.
Konveksi
Konveksi adalah perpindahan panas antara dua benda yang terjadi melalui zat alir yang bergerak. Dalam hal ini, panas dari tubuh hewan di pindahkan ke zat alir yang bergerak di dekatnya. Sebagai contoh orang yang menggunakan kipas angin dan konveksi ini terjadi terus menerus sampai suhu tubuh orang tersebut kembali normal, yaitu 37o C.
Radiasi
Radiasiadalah perpindahan panas antara dua benda yang tidak saling bersentuhan atau transfer energi secara elektromagnetik, tidak memerlukan medium untuk merambat dengan kecepatan cahaya.misalnya perpindahan panas dari matahari ketubuh hewan.
Evaporasi
Evaporasi Merupakan proses perubahan benda dari fase cair ke fase gas. Evaporasi merupakan cara yang penting bagi hewan untuk melepaskan panas dari tubuh.
Berdsarkan kemampuannya untuk mempertahankan suhu tubuh, hewan dapat diklasifikasikan menjadi dua, yaitu :
1. Endoterm (homeoterm)
2. Ektoterm (poikiloterm)

1. Endoterm
adalah hewan yang panas tubuhnya berasal dari hasil metabolisme. Suhu tubuh hewan ini lebih konstan. Endoterm umum dijumpai pada kelompok burung (Aves), dan mamalia. Hewan endoterm disebut juga hewan homoiterm. Karena Suhu tubuh hewan ini lebih konstan . Pada hewan homoiterm suhunya lebih stabil, hal ini dikarenakan adanya reseptor dalam otaknya sehingga dapat mengatur suhu tubuh. Suhu tubuh tergantung pada neraca keseimbangan antara panas yang diproduksi atau diabsorbsi dengan panas yang hilang.
Produksi Panas Pada Hewan Endoterm terjadi melalui mekanisme sebagai berikut:
1. meningkatkan produksi panas metabolik dalam otot rangka (arus ada kontraksi otot antara lain dengan cara menggigil.
2. Mekanisme pembentukkan panas yang bukan berasal dari proses menggigil, meliputi sebagi berikut:
a. Metabolisasi jaringan lemak cokelat, seperti yang dilakukan oleh golongan mamalia eutherian (mamalia berplasenta). Jaringan lemak cokelat berbeda dengan jaringan lemak putih. Jaringan lemak cokelat di selubungi serabut yang dipersarafi dengan baik oleh system saraf simpati. Jika jaringan lemak cokelat dirangsang, lemak akan dimetabolisasi dalam mitokondria sel lemak, dan panas akan dihasilkan . Kelemahan cara tersebut adalah membutuhkan banyak oksigen sehingga hewan tersebut harus meningkatkan pasokan oksigen.
b. Meningkatkan sekresi hormon tiroid yang dapat meningkatkan aktivitas metabolism dalam sel.
c. Menyerap radiasi panas matahari
d. Menegakkan rambut/ bulu sehingga pelepasan panas secara konveksi dapat diperkecil.
e. Mengurangi aliran darah ke organ perifer dengan vasokontraksi(penyempitan pembuluh darah).
f. Memberikan tanggapan perilaku, misalnya berselimut, berjaket, berjemur, menggosok- gosokan kedua telapak tangan.

Proses Pengendalian suhu tubuh Mammalia (Endoterm)
















Pengendalian Suhu Tubuh Endoterm Komponen yang Dibutuhkan :
1. Reseptor (termoreseptor)
2. Komparator (koordinator)
3. Efektor, ada daua yang terlibat, yaitu reseptor panas dan Reseptor dingin.


Termoregulasi Pada Bayi
Mekanisme pengaturan suhu tubuh pada baru lahir masih belum efisien dan lemah, sehingga penting untuk mempertahankan suhu tubuh agar tidak terjadi hipotermi. Proses kehilangan panas pada bayi dapat melalui proses konveksi, evaporasi, radiasi dan konduksi. Hal ini dapat dihindari bila bayi dilahirkan dalam lingkungan dengan suhu sekitar 25-28 0C, dikeringkan dan dibungkus dengan hangat. Simpanan lemak yang tersedia dapat digunakan sebagai produksi panas. Bayi prematur atau berat badan sangat rendah rentan terhadap terjadinya hipotermia.
Cold stress
Stres dingin adalah keadaan apabila suhu tubuh lebih rendah dari batas normal, menyebabkan peningkatan pada aktivitas metabolik dan peningkatan penggunaan oksigen. Pada keadaan kekurangan suplai oksigen, perubahan metabolisme anerob kepada anaerob terjadi, menyebabkan efek samping hipoksia pada jaringan dan asidosis metabolik dari penumpukkan asam laktat. Selain itu, kebutuhan energi yang meningkat menyebabkan penggunaan glukosa bertambah. Oleh itu, stres dingin ini dapat menyebabkan asidosis metabolik dan hipoglikemia.

2. Ektoterm
adalah hewan yang panas tubuhnya berasal dari lingkungan (menyerap panas lingkungan). Suhu tubuh hewan ektoterm cenderung berfluktuasi, tergantung pada suhu lingkungan. Hewan dalam kelompok ini adalah anggota invertebrata, ikan, amphibia, dan reptilia.

Adaptasi yang dilakukan hewan ektoterm terhadap lingkungan adalah dengan tingkah lakunya. Contoh adaptasi yang dilakukan hewan ektoterm antara lain :

1. Ikan (Pisces).
Jika lingkungan panas adaptasi yang dilakukan ikan adalah dengan berenang ke perairan yang lebih dasar atau menuju ke tempat yang intensitas sinar matahari lebih sedikit seperti dibawah pepohonan.
2. Katak (Amphibi)
Pada lingkungan yang panas hewan ini beradaptasi secara morfologi dengan cara menguapkan panas dari dalam tubuhnya . Sedangkan secara tingkah laku yan dilakukan katak adalah bersembunyi pada bongkahan tanah yang dianggap lebih rendah suhunya. Namun jika suhu lingkungan ekstrim panas katak menggunakannya untuk memaksimalkan reproduksinya. Dengan tujuan melestarikan spesiesnya. Telur yang dihasilkan ditempelkan pada daun atau ranting pohon. Ketika lingkungan sudah memungkinkan seperti pada saat musim penghujan, Maka telur tersebut akan berkembang menjadi berudu yang akhirnya akan menjadi katak dewasa yang baru.
3. Belalang (Insecta)
Pada lingkungan panas belalang beradaptasi secara morfologi dengan cara mengubah warna tubuhnya. Secara tingkah laku yang dilakukan belalang adalah bersembunyi dabalik daun.
4. Buaya (Reptile)
Buaya memiliki kulit yang tebal sehingga untuk beradaptasi pada lingkungan panas dia mengurangi penguapan dengan kulitnya yang tebal tersebut. Secara tingkah laku yang dilakukan buaya adalah dengan membuka mulut untuk menguapkan panas tubuhnya (Evaporasi).
5. Ular
Secara tingkah laku ular melakukan adaptasi pada lingkungan panas dengan bersembunyi dibawah tanah atau dalam liangnya. Pada beberapa ular gurun adaptasi pada lingkungan panas dilakukan dengan berjalan karah menyamping bersudut sekitar 45o.


Cara adaptasi hewan ektoterm
Terhadap suhu sangat panas dan suhu sangat dingin

Adaptasi terhadap suhu sangat panas Adaptasi thd suhu sangat dingin
- Kulit lembab (cacing, katak)
- Berkeringat
- Melalui sal.napas (reptil, insecta) Menambah zat terlarut ke dalam cairan tubuh untuk meningkatkan konsentrasi osmotik,
Mengubah organ metabolik agar dapat bekerja pada suhu tinggi (hewan gurun) Menambahkan protein (glikoprotein) angi beku ke dalam cairan tubuh
(ikan Antartika)

Produksi panas
Panas adalah salah satu energi yang diproduksi pada respirasi sel. Faktor – faktor yang mempengaruhi produksi panas :
1. Tiroksin dari glandula Tiroidea ( paling penting ) seiring penurunan kecepatan metabolism, tirosin disekresi lebih banyak untuk meningkatkan respirasi sel.
2. Stress
Rangsang simpatik, epinefrin, dan neropinefrin meningkatkan aktivitas metabolic, sehingga produksi panas dan ATP juga naik.
3. Organ yang aktif terus menerus memproduksi panas. Tonus otot menghasilkan 25% panas saat istirahat. Hepar menghasilkan 20% panas saat istirahat.
4. Asupan makanan dan perubahan suhu tubuh yang akan berpengaruh terhadap proses metabolism di dalam tubuh.




Kehilangan panas
- Aliran darah melalui dermis menentukan jumlah panas yang hilang melalui konveksi, radiasi, dan konduksi. Radiasi adalah proses kehilangan panas dalam bentuk gelombang inframerah. Hal ini menjelaskan mengapa bila ada suatu ruangan kosong yang dingin, akan naik suhu nya bila ruangan itu dipenuhi orang. Konduksi dan konveksi adalah perpindahan panas dengan disertai kontak langsung.
- Evaporasi juga bisa terjadi di tubuh melalui kulit ( keringat). Berkeringat adalah mekanisme kehilangan panas tubuh menguapkan keringat di atas permukaan tubuh.
- Panas hilang dari saluran pernafasan melalui pengupan air dari mukosa pernafasan yang panas
- Sejumlah kecil panas hilang sebagai urin dan feses yang dikeluarkan dari tubuh
- Mekanisme kehilangan panas adalah vasodilatasi pada dermis dan peningkatan berkeringat. Aliran darah meningkat; radiasi dan konveksi efektif bila suhu lingkungan lebih dingin daripada tubuh.
- Beberapa cara manual antara lain: menurunkan tingkat aktivitas, mencari lingkungan yang lebih dingin, menggunakan pakaian berwarna terang, dll.

Produksi panas
- Hipotalamus adalah thermostat tubuh dan mengatur suhu tubuh dengan menyeimbangkan produksi panas dengan kehilangan panas. Hipotalamus menerima rangsangan dari perifer termoreseptor yang terletak di kulit dan termoreseptor pusat.
- Mekanisme untuk meningkatkan panas adalah vasokontriksi pada dermis dan penurunan produksi keringat. Aktivasi saraf simpatik vasokonstriktor di tubuh menyebabkan vasokontriksi yang kuat. Sebagai hasilnya aliran darah dalam tubuh menurun.
- Ada beberapa cara manual yang dapat dilakukan antara lain: memakai pakaian hangat untuk membatasi panas yang keluar, minum minuman panas, mengubah posisi tubuh (melingkarkan tangan di tubuh), dan meningkatakan aktivitas tubuh.


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.
11. Gangguan tidur (insomnia, malam-bangun, mengganggu mimpi, tidur yang buruk)
12. Baru-baru ini menghentikan pil kb
13. Menyusui