Pengaturan Suhu Tubuh
Handout Materi Kuliah
Pengaturan Suhu Tubuh
Suhu tubuh
Suhu tubuh manusia adalah
konstan yaitu 36,89 C . Naik
turunnya antara 36,11 C -37,22 C. Perbedaan hariannya
kira-kira 1 derajat. Tingkat
terendah dicapai pada pagi
hari, titik tertinggi antara pukul 5 - 7 petang.
Menurut Tamsuri Anas (2007), suhu tubuh dibagi
menjadi :
• Hipotermi,
: bila suhu < 36°C
• Normal,
: antara 36 - 37,5°C
• Febris / pireksia : antara 37,5 - 40°C
• Hipertermi,
: bila suhu > 40°C
Manusia dan mamalia mempunyai kemampuan
untuk memelihara suhu tubuh relative konstan dan
berlawanan dengan suhu lingkungan. Kepentingan
dipertahankan suhu tubuh pada manusia adalah
berhubungan dengan reaksi kimia didalam tubuh kita.
Suhu inti, yaitu suhu dari tubuh bagian dalam,
dipertahankan sangat konstan, sekitar ±1ºF (±0,6ºC)
dari hari ke hari, kecuali bila seseorang mengalami
demam. Bahkan pada organ yang telanjang dapat
terpajan dengan suhu yang rendah 55ºF atau suhu
yang tinggi sampai 130ºF dalam udara kering, dan
tetap dapat mempertahankan suhu inti yang hampir
mendekati konstan.
Suhu kulit berbeda dengan suhu inti, dapat naik
turun sesuai dengan suhu lingkungan. Suhu kulit
merupakan suhu yang penting apabila kita merujuk
pada kemampuan kulit untuk melepaskan panas ke
lingkungan.
A. Organ Pengatur Suhu Tubuh
Hipotalamus
Pusat pengatur panas, dikenal sebagai termostat,
terletak di bawah otak. Thermostat hipotalamus
memiliki semacam titik kontrol yang disesuaikan
untuk mempertahankan suhu tubuh. Jika suhu
tubuh turun sampai di bawah atau naik sampai di
titik ini, maka pusat akan memulai impuls untuk
menahan panas atau meningkatkan pengeluaran
panas
Terdapat dua hipothalamus, yaitu:
1. Hipothalamus
anterior,
mengatur
pembuangan panas
2. Hipothalamus posterior, mengatur upaya
penyimpanan panas
Saraf yang terdapat di bagian preoptik
hipotalamus anterior & posterior memperoleh 2
sinyal, yaitu :
1. dari saraf perifer yang menghantarkan
sinyal dari reseptor panas/dingin
2. dari suhu darah yang memperdarahi
bagian hipothalamus itu sendiri.
Termoreseptor
a. Termoreseptor perifer
terletak dalam kulit ,mendeteksi perubahan suhu
kulit dan membran mukosa tertentu serta
mentransmisi informasi tersebut ke hipotalamus
b. Termoreseptor sentral
terletak di antara hipotalamus anterior, medulla
spinalis, organ abdomen dan struktur internal
lainnya juga mendeteksi perubahan suhu darah.
B. Penjalaran Sinyal Suhu
Sinyal suhu yang dibawa oleh reseptor pada kulit
akan diteruskan ke dalam otak melalui jaras
spinotalamikus (mekanismenya hampir sama dengan
sensasi nyeri). Ketika sinyal suhu sampai di tingkat
medulla spinalis , sinyal akan menjalar dalam traktus
Lissauer beberapa segmen di atas atau di bawah, dan
selanjutnya akan berakhir terutama pada lamina I, II
dan III radiks dorsalis. Setelah mengalami
percabangan melalui satu atau lebih neuron dalam
medulla spinalis, sinyal suhu selanjutnya akan
dijalarkan ke serabut termal asenden yang menyilang
ke traktus sensorik anterolateral sisi berlawanan, dan
akan berakhir di tingkat reticular batang otak dan
komplek ventrobasal thalamus. Beberapa sinyal suhu
pada kompleks ventrobasal akan diteruskan ke
korteks somatosensorik.
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. Peradangan
Proses peradangan dan demam dapat menyebabkan
peningkatan metabolisme sebesar 120 % untuk tiap
peningkatan suhu 10°C.
Homeostatic Control Mechanisms
C. Faktor Yang Mempengaruhi Suhu Tubuh
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 malnutrisi mudah
mengalami penurunan suhu tubuh.
Individu dengan lemak tebal tidak mudah mengalami
hipotermia karena lemak merupakan isolator yang
cukup baik, dalam arti lemak menyalurkan panas
dengan kecepatan sepertiga kecepatan jaringan yang
lain.
1. Kecepatan metabolisme basal
Kecepatan metabolisme basal tiap individu berbedabeda. Hal ini memberi dampak jumlah panas yang
diproduksi tubuh menjadi berbeda pula.
8. Aktivitas
Aktivitas selain meningkatkan laju metabolisme juga
mengakibatkan gesekan antar komponen otot/organ
yang menghasilkan energi termal. Aktivitas dapat
meningkatkan suhu tubuh hingga 38,3 – 40,0 °C.
2. Rangsangan saraf simpatis
Rangsangan saraf simpatis menyebabkan kecepatan
metabolisme menjadi 100% lebih cepat, mencegah
lemak coklat (Brown fat) yang tertimbun dalam
jaringan
untuk
dimetabolisme.
Umumnya,
rangsangan saraf simpatis ini dipengaruhi stress
individu yang menyebabkan peningkatan produksi
epineprin dan norepineprin yang meningkatkan
metabolisme.
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 saat terjadi infeksi
dapat merangsang peningkatan suhu tubuh. Kelainan
kulit berupa jumlah kelenjar keringat yang sedikit
juga dapat menyebabkan mekanisme pengaturan
suhu tubuh terganggu.
3. Hormon pertumbuhan
Menyebabkan peningkatan kecepatan metabolisme
sebesar 15-20%. Akibatnya, produksi panas tubuh
juga meningkat.
10. Lingkungan
Suhu tubuh dapat mengalami pertukaran dengan
lingkungan. 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.
4. Hormon tiroksin
Hormon tiroksin meningkatkan aktivitas hampir
semua reaksi kimia dalam tubuh sehingga
peningkatan kadar tiroksin dapat mempengaruhi laju
metabolisme menjadi 50-100% di atas normal.
5. Hormon kelamin
Hormon kelamin pria dapat meningkatkan kecepatan
metabolisme basal kira-kira 10-15% kecepatan
normal, menyebabkan peningkatan produksi panas.
11. Irama diurnal
Suhu tubuh bervariasi pada siang dan malam hari.
Suhu terendah manusia yang tidur pada malam hari
dan bangun sepanjang siang terjadi pada awal pagi
dan tertinggi pada awal malam
12. Jenis kelamin
Sesuai kegiatan metabolismenya, suhu tubuh pria
lebih tinggi daripada wanita. Wanita dipengaruhi
daur haid. Pada saat ovulasi, suhu tubuh wanita pada
pagi hari saat bangun meningkat 0,3-0,5C.
2. Konduksi
Konduksi adalah perpindahan panas akibat paparan
langsung kulit dengan benda-benda yang ada di
sekitar tubuh. Biasanya proses kehilangan panas
dengan mekanisme konduksi sangat kecil.
13. Usia individu
Usia sangat mempengaruhi metabolisme tubuh
akibat mekanisme hormonal sehingga memberi efek
tidak langsung terhadap suhu tubuh.
Pada neonatus dan bayi, terdapat mekanisme
pembentukan panas melalui pemecahan lemak coklat
sehingga terjadi proses termogenesis tanpa menggigil
(non-shivering thermogenesis).
Mekanisme ini
sangat penting untuk mencegah hipotermi pada bayi.
3. Evaporasi
Evaporasi ( penguapan air dari kulit ) dapat
memfasilitasi perpindahan panas tubuh. Setiap satu
gram air yang mengalami evaporasi akan
menyebabkan kehilangan panas tubuh sebesar 0,58
kilokalori. Pada kondisi individu tidak berkeringat,
mekanisme evaporasi berlangsung sekitar 450 – 600
ml/hari. Hal ini menyebabkan kehilangan panas terus
menerus dengan kecepatan 12 – 16 kalori per jam.
Evaporasi ini tidak dapat dikendalikan karena
evaporasi terjadi akibat difusi molekul air secara
terus menerus melalui kulit dan system pernafasan.
D. Mekanisme Kehilangan Panas
Sebagian besar pembentukan panas dalam tubuh
dihasilkan oleh organ dalam terutama di hati, otak,
jantung, dan otot rangka selama berolahraga.
Kemudian panas ini dihantarkan dari organ dan
jaringan yang lebih dalam ke kulit, yang kemudian
dibuang ke udara dan lingkungan sekitarnya,
Laju kehilangan panas hampir seluruhnya ditentukan
oleh 2 faktor, yaitu :
1. Seberapa cepat panas yang dapat dikonduksi
dari tempat asal panas dihasilkan, yakni dari
dalam inti tubuh ke kulit
2. Seberapa cepat panas kemudian dapat
dihantarkan dari kulit ke lingkungan
Selama suhu kulit lebih tinggi dari pada suhu
lingkungan, panas hilang melalui radiasi dan
konduksi. Namun ketika suhu lingkungan lebih tinggi
dari suhu tubuh, tubuh memperoleh suhu dari
lingkungan melalui radiasi dan konduksi. Pada
keadaan ini, satu-satunya cara tubuh melepaskan
panas adalah melalui evaporasi.
Memperhatikan pengaruh lingkungan terhadap suhu
tubuh, sebenarnya suhu tubuh actual ( yang dapat
diukur ) merupakan suhu yang dihasilkan dari
keseimbangan antara produksi panas oleh tubuh dan
proses kehilangan panas tubuh dari lingkungan.
Ada 4 mekanisme kehilangan panas, yaitu :
1. Radiasi
Radiasi adalah mekanisme kehilangan panas tubuh
dalam bentuk gelombang panas inframerah.
Gelombang inframerah yang dipancarkan dari tubuh
memiliki panjang gelombang 5 – 20 mikrometer.
Tubuh manusia memancarkan gelombang panas ke
segala penjuru tubuh.
4. Konveksi
Perpindahan panas melalui aliran udara atau air.
Radiasi merupakan mekanisme kehilangan panas
paling besar pada kulit (60%) atau 15% seluruh
mekanisme kehilangan panas.
Panas adalah energi kinetic pada gerakan molekul.
Sebagian besar energi pada gerakan ini dapat di
pindahkan ke udara bila suhu udara lebih dingin dari
kulit.
Sekali suhu udara bersentuhan dengan kulit, suhu
udara menjadi sama dan tidak terjadi lagi pertukaran
panas, yang terjadi hanya proses pergerakan udara
sehingga udara baru yang suhunya lebih dingin dari
suhu tubuh.
Selamat Belajar
Terima kasih telah mendownload materi kuliah ini dari
www.hmkuliah.wordpress.com
Pengaturan Suhu Tubuh
Suhu tubuh
Suhu tubuh manusia adalah
konstan yaitu 36,89 C . Naik
turunnya antara 36,11 C -37,22 C. Perbedaan hariannya
kira-kira 1 derajat. Tingkat
terendah dicapai pada pagi
hari, titik tertinggi antara pukul 5 - 7 petang.
Menurut Tamsuri Anas (2007), suhu tubuh dibagi
menjadi :
• Hipotermi,
: bila suhu < 36°C
• Normal,
: antara 36 - 37,5°C
• Febris / pireksia : antara 37,5 - 40°C
• Hipertermi,
: bila suhu > 40°C
Manusia dan mamalia mempunyai kemampuan
untuk memelihara suhu tubuh relative konstan dan
berlawanan dengan suhu lingkungan. Kepentingan
dipertahankan suhu tubuh pada manusia adalah
berhubungan dengan reaksi kimia didalam tubuh kita.
Suhu inti, yaitu suhu dari tubuh bagian dalam,
dipertahankan sangat konstan, sekitar ±1ºF (±0,6ºC)
dari hari ke hari, kecuali bila seseorang mengalami
demam. Bahkan pada organ yang telanjang dapat
terpajan dengan suhu yang rendah 55ºF atau suhu
yang tinggi sampai 130ºF dalam udara kering, dan
tetap dapat mempertahankan suhu inti yang hampir
mendekati konstan.
Suhu kulit berbeda dengan suhu inti, dapat naik
turun sesuai dengan suhu lingkungan. Suhu kulit
merupakan suhu yang penting apabila kita merujuk
pada kemampuan kulit untuk melepaskan panas ke
lingkungan.
A. Organ Pengatur Suhu Tubuh
Hipotalamus
Pusat pengatur panas, dikenal sebagai termostat,
terletak di bawah otak. Thermostat hipotalamus
memiliki semacam titik kontrol yang disesuaikan
untuk mempertahankan suhu tubuh. Jika suhu
tubuh turun sampai di bawah atau naik sampai di
titik ini, maka pusat akan memulai impuls untuk
menahan panas atau meningkatkan pengeluaran
panas
Terdapat dua hipothalamus, yaitu:
1. Hipothalamus
anterior,
mengatur
pembuangan panas
2. Hipothalamus posterior, mengatur upaya
penyimpanan panas
Saraf yang terdapat di bagian preoptik
hipotalamus anterior & posterior memperoleh 2
sinyal, yaitu :
1. dari saraf perifer yang menghantarkan
sinyal dari reseptor panas/dingin
2. dari suhu darah yang memperdarahi
bagian hipothalamus itu sendiri.
Termoreseptor
a. Termoreseptor perifer
terletak dalam kulit ,mendeteksi perubahan suhu
kulit dan membran mukosa tertentu serta
mentransmisi informasi tersebut ke hipotalamus
b. Termoreseptor sentral
terletak di antara hipotalamus anterior, medulla
spinalis, organ abdomen dan struktur internal
lainnya juga mendeteksi perubahan suhu darah.
B. Penjalaran Sinyal Suhu
Sinyal suhu yang dibawa oleh reseptor pada kulit
akan diteruskan ke dalam otak melalui jaras
spinotalamikus (mekanismenya hampir sama dengan
sensasi nyeri). Ketika sinyal suhu sampai di tingkat
medulla spinalis , sinyal akan menjalar dalam traktus
Lissauer beberapa segmen di atas atau di bawah, dan
selanjutnya akan berakhir terutama pada lamina I, II
dan III radiks dorsalis. Setelah mengalami
percabangan melalui satu atau lebih neuron dalam
medulla spinalis, sinyal suhu selanjutnya akan
dijalarkan ke serabut termal asenden yang menyilang
ke traktus sensorik anterolateral sisi berlawanan, dan
akan berakhir di tingkat reticular batang otak dan
komplek ventrobasal thalamus. Beberapa sinyal suhu
pada kompleks ventrobasal akan diteruskan ke
korteks somatosensorik.
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. Peradangan
Proses peradangan dan demam dapat menyebabkan
peningkatan metabolisme sebesar 120 % untuk tiap
peningkatan suhu 10°C.
Homeostatic Control Mechanisms
C. Faktor Yang Mempengaruhi Suhu Tubuh
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 malnutrisi mudah
mengalami penurunan suhu tubuh.
Individu dengan lemak tebal tidak mudah mengalami
hipotermia karena lemak merupakan isolator yang
cukup baik, dalam arti lemak menyalurkan panas
dengan kecepatan sepertiga kecepatan jaringan yang
lain.
1. Kecepatan metabolisme basal
Kecepatan metabolisme basal tiap individu berbedabeda. Hal ini memberi dampak jumlah panas yang
diproduksi tubuh menjadi berbeda pula.
8. Aktivitas
Aktivitas selain meningkatkan laju metabolisme juga
mengakibatkan gesekan antar komponen otot/organ
yang menghasilkan energi termal. Aktivitas dapat
meningkatkan suhu tubuh hingga 38,3 – 40,0 °C.
2. Rangsangan saraf simpatis
Rangsangan saraf simpatis menyebabkan kecepatan
metabolisme menjadi 100% lebih cepat, mencegah
lemak coklat (Brown fat) yang tertimbun dalam
jaringan
untuk
dimetabolisme.
Umumnya,
rangsangan saraf simpatis ini dipengaruhi stress
individu yang menyebabkan peningkatan produksi
epineprin dan norepineprin yang meningkatkan
metabolisme.
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 saat terjadi infeksi
dapat merangsang peningkatan suhu tubuh. Kelainan
kulit berupa jumlah kelenjar keringat yang sedikit
juga dapat menyebabkan mekanisme pengaturan
suhu tubuh terganggu.
3. Hormon pertumbuhan
Menyebabkan peningkatan kecepatan metabolisme
sebesar 15-20%. Akibatnya, produksi panas tubuh
juga meningkat.
10. Lingkungan
Suhu tubuh dapat mengalami pertukaran dengan
lingkungan. 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.
4. Hormon tiroksin
Hormon tiroksin meningkatkan aktivitas hampir
semua reaksi kimia dalam tubuh sehingga
peningkatan kadar tiroksin dapat mempengaruhi laju
metabolisme menjadi 50-100% di atas normal.
5. Hormon kelamin
Hormon kelamin pria dapat meningkatkan kecepatan
metabolisme basal kira-kira 10-15% kecepatan
normal, menyebabkan peningkatan produksi panas.
11. Irama diurnal
Suhu tubuh bervariasi pada siang dan malam hari.
Suhu terendah manusia yang tidur pada malam hari
dan bangun sepanjang siang terjadi pada awal pagi
dan tertinggi pada awal malam
12. Jenis kelamin
Sesuai kegiatan metabolismenya, suhu tubuh pria
lebih tinggi daripada wanita. Wanita dipengaruhi
daur haid. Pada saat ovulasi, suhu tubuh wanita pada
pagi hari saat bangun meningkat 0,3-0,5C.
2. Konduksi
Konduksi adalah perpindahan panas akibat paparan
langsung kulit dengan benda-benda yang ada di
sekitar tubuh. Biasanya proses kehilangan panas
dengan mekanisme konduksi sangat kecil.
13. Usia individu
Usia sangat mempengaruhi metabolisme tubuh
akibat mekanisme hormonal sehingga memberi efek
tidak langsung terhadap suhu tubuh.
Pada neonatus dan bayi, terdapat mekanisme
pembentukan panas melalui pemecahan lemak coklat
sehingga terjadi proses termogenesis tanpa menggigil
(non-shivering thermogenesis).
Mekanisme ini
sangat penting untuk mencegah hipotermi pada bayi.
3. Evaporasi
Evaporasi ( penguapan air dari kulit ) dapat
memfasilitasi perpindahan panas tubuh. Setiap satu
gram air yang mengalami evaporasi akan
menyebabkan kehilangan panas tubuh sebesar 0,58
kilokalori. Pada kondisi individu tidak berkeringat,
mekanisme evaporasi berlangsung sekitar 450 – 600
ml/hari. Hal ini menyebabkan kehilangan panas terus
menerus dengan kecepatan 12 – 16 kalori per jam.
Evaporasi ini tidak dapat dikendalikan karena
evaporasi terjadi akibat difusi molekul air secara
terus menerus melalui kulit dan system pernafasan.
D. Mekanisme Kehilangan Panas
Sebagian besar pembentukan panas dalam tubuh
dihasilkan oleh organ dalam terutama di hati, otak,
jantung, dan otot rangka selama berolahraga.
Kemudian panas ini dihantarkan dari organ dan
jaringan yang lebih dalam ke kulit, yang kemudian
dibuang ke udara dan lingkungan sekitarnya,
Laju kehilangan panas hampir seluruhnya ditentukan
oleh 2 faktor, yaitu :
1. Seberapa cepat panas yang dapat dikonduksi
dari tempat asal panas dihasilkan, yakni dari
dalam inti tubuh ke kulit
2. Seberapa cepat panas kemudian dapat
dihantarkan dari kulit ke lingkungan
Selama suhu kulit lebih tinggi dari pada suhu
lingkungan, panas hilang melalui radiasi dan
konduksi. Namun ketika suhu lingkungan lebih tinggi
dari suhu tubuh, tubuh memperoleh suhu dari
lingkungan melalui radiasi dan konduksi. Pada
keadaan ini, satu-satunya cara tubuh melepaskan
panas adalah melalui evaporasi.
Memperhatikan pengaruh lingkungan terhadap suhu
tubuh, sebenarnya suhu tubuh actual ( yang dapat
diukur ) merupakan suhu yang dihasilkan dari
keseimbangan antara produksi panas oleh tubuh dan
proses kehilangan panas tubuh dari lingkungan.
Ada 4 mekanisme kehilangan panas, yaitu :
1. Radiasi
Radiasi adalah mekanisme kehilangan panas tubuh
dalam bentuk gelombang panas inframerah.
Gelombang inframerah yang dipancarkan dari tubuh
memiliki panjang gelombang 5 – 20 mikrometer.
Tubuh manusia memancarkan gelombang panas ke
segala penjuru tubuh.
4. Konveksi
Perpindahan panas melalui aliran udara atau air.
Radiasi merupakan mekanisme kehilangan panas
paling besar pada kulit (60%) atau 15% seluruh
mekanisme kehilangan panas.
Panas adalah energi kinetic pada gerakan molekul.
Sebagian besar energi pada gerakan ini dapat di
pindahkan ke udara bila suhu udara lebih dingin dari
kulit.
Sekali suhu udara bersentuhan dengan kulit, suhu
udara menjadi sama dan tidak terjadi lagi pertukaran
panas, yang terjadi hanya proses pergerakan udara
sehingga udara baru yang suhunya lebih dingin dari
suhu tubuh.
Selamat Belajar
Terima kasih telah mendownload materi kuliah ini dari
www.hmkuliah.wordpress.com