Post on 01-Dec-2015
MAKALAH ANATOMI DAN FISIOLOGI MANUSIA II
Peranan Kulit dalam Pengaturan Suhu Tubuh
Oleh :
Kelompok 2 Kelas B
Nirma Sri Rahmayani
Novtafia Endri
Novita Hendriyanti Luthfi
Nur Azizah
Nur Azura
Nur Fiffftein
Nurmala Sari
Nurmawita
Nurul Elisa
Putri Andini
Program Studi S1 Farmasi
Sekolah Tinggi Farmasi Riau
2011
Peranan Kulit dalam Pengaturan Suhu Tubuh
Histologi kulit
Kulit merupakan organ tubuh paling luar dan membatasi bagian dalam tubuh dari lingkungan luar.
Luas kulit pada orang dewasa sekitar 1.5 m2 dan beratnya sekitar 15% dari berat badan secara
keseluruhan.
Kulit terdiri atas tiga bagian utama, yaitu epidermis, dermis, dan hipodermis. Epidermis terdiri dari
stratum korneum yang kaya akan keratin, stratum lucidum, stratum granulosum yang kaya akan
keratohialin, stratum spinosum dan stratum basal yang mitotik. Dermis terdiri dari serabut-serabut
penunjang antara lain kolagen dan elastin. Sedangkan hipodermis terdiri dari sel-sel lemak, ujung
saraf tepi, pembuluh darah dan pembuluh getah bening.
Fungsi kulit
Kulit memiliki banyak fungsi, yang berguna dalam menjaga homeostasis tubuh. Fungsi-fungsi
tersebut dapat dibedakan menjadi fungsi proteksi, absorpsi, ekskresi, persepsi, pengaturan suhu
tubuh (termoregulasi), dan pembentukan vitamin D.
1. Fungsi pengaturan suhu tubuh (termoregulasi)
Kulit berkontribusi terhadap pengaturan suhu tubuh (termoregulasi) melalui dua cara:
pengeluaran keringat dan menyesuaikan aliran darah di pembuluh kapiler. Pada saat suhu
tinggi, tubuh akan mengeluarkan keringat dalam jumlah banyak serta memperlebar pembuluh
darah (vasodilatasi) sehingga panas akan terbawa keluar dari tubuh. Sebaliknya, pada saat
suhu rendah, tubuh akan mengeluarkan lebih sedikit keringat dan mempersempit pembuluh
darah (vasokonstriksi) sehingga mengurangi pengeluaran panas oleh tubuh.
2. Fungsi proteksi
Kulit menyediakan proteksi terhadap tubuh dalam berbagai cara sebagai yaitu berikut:
Keratin melindungi kulit dari mikroba, abrasi (gesekan), panas, dan zat kimia. Keratin
merupakan struktur yang keras, kaku, dan tersusun rapi dan erat seperti batu bata di
permukaan kulit.
Lipid yang dilepaskan mencegah evaporasi air dari permukaan kulit dan dehidrasi; selain itu
juga mencegah masuknya air dari lingkungan luar tubuh melalui kulit.
Sebum yang berminyak dari kelenjar sebasea mencegah kulit dan rambut dari kekeringan
serta mengandung zat bakterisid yang berfungsi membunuh bakteri di permukaan kulit.
Adanya sebum ini, bersamaan dengan ekskresi keringat, akan menghasilkan mantel asam
dengan kadar pH 5-6.5 yang mampu menghambat pertumbuhan mikroba.
Pigmen melanin melindungi dari efek dari sinar UV yang berbahaya. Pada stratum basal,
sel-sel melanosit melepaskan pigmen melanin ke sel-sel di sekitarnya. Pigmen ini bertugas
melindungi materi genetik dari sinar matahari, sehingga materi genetik dapat tersimpan
dengan baik. Apabila terjadi gangguan pada proteksi oleh melanin, maka dapat timbul
keganasan.
Selain itu ada sel-sel yang berperan sebagai sel imun yang protektif. Yang pertama adalah
sel Langerhans, yang merepresentasikan antigen terhadap mikroba. Kemudian ada sel
fagosit yang bertugas memfagositosis mikroba yang masuk melewati keratin dan sel
Langerhans.
3. Fungsi absorpsi
Kulit tidak bisa menyerap air, tapi bisa menyerap material larut-lipid seperti vitamin A, D, E,
dan K, obat-obatan tertentu, oksigen dan karbon dioksida. Permeabilitas kulit terhadap
oksigen, karbondioksida dan uap air memungkinkan kulit ikut mengambil bagian pada fungsi
respirasi. Selain itu beberapa material toksik dapat diserap seperti aseton, CCl4, dan merkuri.
Beberapa obat juga dirancang untuk larut lemak, seperti kortison, sehingga mampu
berpenetrasi ke kulit dan melepaskan antihistamin di tempat peradangan.
Kemampuan absorpsi kulit dipengaruhi oleh tebal tipisnya kulit, hidrasi, kelembaban,
metabolisme dan jenis vehikulum. Penyerapan dapat berlangsung melalui celah antarsel atau
melalui muara saluran kelenjar; tetapi lebih banyak yang melalui sel-sel epidermis daripada
yang melalui muara kelenjar.
4. Fungsi ekskresi
Kulit juga berfungsi dalam ekskresi dengan perantaraan dua kelenjar eksokrinnya, yaitu
kelenjar sebasea dan kelenjar keringat:
Kelenjar sebasea
Kelenjar sebasea merupakan kelenjar yang melekat pada folikel rambut dan melepaskan
lipid yang dikenal sebagai sebum menuju lumen. Sebum dikeluarkan ketika muskulus
arektor pili berkontraksi menekan kelenjar sebasea sehingga sebum dikeluarkan ke folikel
rambut lalu ke permukaan kulit. Sebum tersebut merupakan campuran dari trigliserida,
kolesterol, protein, dan elektrolig. Sebum berfungsi menghambat pertumbuhan bakteri,
melumasi dan memproteksi keratin.
Kelenjar keringat
Walaupun stratum korneum kedap air, namun sekitar 400 mL air dapat keluar dengan cara
menguap melalui kelenjar keringat tiap hari. Seorang yang bekerja dalam ruangan
mengekskresikan 200 mL keringat tambahan, dan bagi orang yang aktif jumlahnya lebih
banyak lagi. Selain mengeluarkan air dan panas, keringat juga merupakan sarana untuk
mengekskresikan garam, karbondioksida, dan dua molekul organik hasil pemecahan
protein yaitu amoniak dan urea.
Terdapat dua jenis kelenjar keringat, yaitu kelenjar keringat apokrin dan kelenjar keringat
merokrin.
Kelenjar keringat apokrin terdapat di daerah aksila, payudara dan pubis, serta aktif pada
usia pubertas dan menghasilkan sekret yang kental dan bau yang khas. Kelenjar keringat
apokrin bekerja ketika ada sinyal dari sistem saraf dan hormon sehingga sel-sel
mioepitel yang ada di sekeliling kelenjar berkontraksi dan menekan kelenjar keringat
apokrin. Akibatnya kelenjar keringat apokrin melepaskan sekretnya ke folikel rambut
lalu ke permukaan luar.
Kelenjar keringat merokrin (ekrin) terdapat di daerah telapak tangan dan kaki. Sekretnya
mengandung air, elektrolit, nutrien organik, dan sampah metabolisme. Kadar pH-nya
berkisar 4.0
Fungsi dari kelenjar keringat merokrin adalah mengatur temperatur permukaan,
mengekskresikan air dan elektrolit serta melindungi dari agen asing dengan cara
mempersulit perlekatan agen asing dan menghasilkan dermicidin, sebuah peptida kecil
dengan sifat antibiotik.
5. Fungsi persepsi
Kulit mengandung ujung-ujung saraf sensorik di dermis dan subkutis. Terhadap rangsangan
panas diperankan oleh badan-badan Ruffini di dermis dan subkutis. Terhadap dingin
diperankan oleh badan-badan Krause yang terletak di dermis, badan taktil Meissner terletak di
papila dermis berperan terhadap rabaan, demikian pula badan Merkel Ranvier yang terletak di
epidermis. Sedangkan terhadap tekanan diperankan oleh badan Paccini di epidermis. Saraf-
saraf sensorik tersebut lebih banyak jumlahnya di daerah yang erotik.
6. Fungsi pembentukan vitamin D
Sintesis vitamin D dilakukan dengan mengaktivasi prekursor 7 dihidroksi kolesterol dengan
bantuan sinar ultraviolet. Enzim di hati dan ginjal lalu memodifikasi prekursor dan
menghasilkan calcitriol, bentuk vitamin D yang aktif. Calcitriol adalah hormon yang berperan
dalam mengabsorpsi kalsium makanan dari traktus gastrointestinal ke dalam pembuluh darah.
Walaupun tubuh mampu memproduksi vitamin D sendiri, namun belum memenuhi
kebutuhan tubuh secara keseluruhan sehingga pemberian vitamin D sistemik masih tetap
diperlukan. (diakses pada Kamis, 14 Oktober 2011)
Pada manusia kulit dapat pula mengekspresikan emosi karena adanya pembuluh darah,
kelenjar keringat, dan otot-otot di bawah kulit.
Tubuh kita diperlengkapi dengan berbagai mekanisme pengaturan yang canggih termasuk
perihal suhu. Pusat pengaturan suhu adalah hipotalamus (termostat), suatu bagian kecil di otak
kita, dan pusat pengaturan suhu tubuh itu disebut dengan SET POINT. Mekanisme pengaturan ini
mempertahankan suhu tubuh kita agar senantiasa konstan, berkisar pada suhu 37 C (homotermal)
Tubuh dapat dianggap sebagai inti penghasil panas (organ internal, SSP, dan otot rangka)
yang dikelilingi oleh suatu lapisan pelindung yang kapasitas insulatifnya berubah-ubah (kulit). Kulit
memeprtukarkan energy panas dengan lingkungan eksternal, dengan arah dan jumlah
perpindahan panas bergantung pada suhu lingkungan dan kapasitas insulatif lapisan pelindung
tersebut.
Pemakaian energy oleh tubuh menghasilkan panas yang penting dalam pengaturan suhu. Manusia
biasanya tinggal di lingkungan eksternal yang suhunya lebih dingin daripada suhu tubh mereka.,
sehingga manusia harus terus menerus menghasilkan panas secara internal untuk
mempertahankan suhu tubh mereka. Mereka juga harus memiliki mekanisme untuk mendinginkan
tubuh apabila tubuh memperoleh terlalu banyak panas dari aktivitas otot rangka atau dari
lingkungan eksternal yang panas. Pembentukan panas akhirnya bergantung pada oksidasi bahan
bakar metabolic yang berasal dari makanan. Karena fungsi sel peka terhadap fluktuasi suhu
internal manusia secara homeostatis mempertahankan suhu tubuh pada tingkat yang optimal bagi
kelangsungan metabolise sel yang stabil. Bahkan peningkatan suhu yang sedikit saja sudah dapat
menyebabkan gangguan fungsi saraf dan denaturasi protein yang ireversibel. (Fisiologi Manusia
karangan Lauralee Sherwood hal. 596-597)
Suhu tubuh dapat dibagi menjadi 2, yaitu Suhu inti dan suhu kulit bisa dipertahankan sangat
konstan dari hari ke hari, kecuali bila mengalami demam. Berbeda dengan suhu kulit yaitu dapat
naik dan turun sesuai dengan suhu lingkungan . Suhu kulit merupakan suhu yang penting apabila
kita merujuk pada kemampuan kulit untuk melepaskan panas ke lingkungan. (Fisiologi Kedokteran
karangan Guyton & Hall hal 936)
Suhu tubuh meningkat selama olahraga dan bervariasi pada suhu lingkungan yang ekstrim, karena
mekanisme pengaturan suhu tidaklah sempurna. Bila dibentuk panas yang berlebihan di dalam
tubuh karena kerja fisik yang melelahkan, suhu akan meningkat sementara. Sebaliknya, karena
tubuh terpajan dengan suhu yang dingin, suhu dapat turun . (Fisiologi Manusia karangan Lauralee
Sherwood hal. 596-597)
PENGATURAN SUHU DIKENDALIKAN OLEH KESEIMBANGAN ANTARA PEMBENTUKAN PANAS
DAN KEHILANGAN PANAS
Pemasukan panas terjadi melalui penambhana panas dari lingkungan eksternaldan
produksi panas internal, yang terakhir merupakan sumber utama panas tubuh. Ingatlah
bahwasebagian besar pengeluaran energy tubuh akhirnya muncul sebgai panas. Panas ini penting
untuk mempertahankan suhu inti. Pada kenyatannya, biasanya panas yang dihasilkan lebih banyak
daripada yang diperlukan untuk mempertahankan suhu tubuh pada tingkat normal, sehingga
kelebihan panas harus dieliminiasi dari tubuh. Pengeluaran panas terjadi melalui pengurangan
panas dari permukaan tubuh yang terpajan ke lingkungan eksternal.
Bila laju pembentukan panas di dalam tubuh lebih besar daripada laju hilangnya panas,
maka panas akan timbul di dalam tubuh dan suhu tubuh akan meningkat. Begitu pula sebaliknya,
bila kehilangan panas lebih besar, panas tubuh dan suhu tubuh akan menurun. Pemakaian energy
oleh tubuh menghasilkan panas yang penting dalam pengaturan suhu. Manusia biasanya tinggal di
lingkungan eksternal yang suhunya lebih dingin daripada suhu tubuh mereka, sehingga manusia
harus terus menerus menghasilkan panas secara internal untuk mempertahankan suhu tubuh
mereka. Mereka juga harus memiliki mekanisme untuk mendinginkan tubuh apabila tubuh
memperoleh terlalu banyak panas dari aktivitas otot rangka atau dari aktivitas otot rangka atau
dari lingkungan eksternal yang panas.
Pembentukan panas adalah produk utama metabolisme. Sebagian besar pembentukan
panas di dalam tubuh dihasilkan di organ dalam, terutama di hati, otak, jantung,dan otot rangka
selama berolahraga. Kemudian panas ini dihantarkan dari organ-organ dan jaringan yg lebih
dalam ke kult, yang kemudian di buang ke udara dan lingkungan sekitarnya.
Oleh karena itu, laju hilangnya panas hampir seluruhnya di tentukan oleh dua faktor ;
1. seberapa cepat panas yang dapat di konduksi dari tempat asal panas di hasilkan, yakni dari
dalam inti tubuh ke kulit dan
2. seberapa cepat panas kemudian dapat di hantar kan dari kulit ke lingkungan.
SISTEM INSULATOR TUBUH
Kulit, jaringan subkutan, dan terutama lemak di jaringan subkutan bekerja secara bersama-
sama sebagai insulator panas tubuh. Lemak penting karena penyaluran panas di sini hanya
sepertiga bila dibandingkan jaringan lain. Bila tidak ada darah yang mengalir dari organ dalam yang
panas ke kulit. Daya penyekat yang di miliki oleh tubuh laki-laki normal kira-kira sebanding dengan
tiga perempat dari daya penyekat pada pakaian biasa pada perempuan, daya penyekat ini bahkan
lebih baik.
Daya penyekat yang terletak di bawah kulit merupakan alat yang efektif untuk
mempertahankan suhu inti internal yang normal. Meskipun dapat juga memungkinkan agar suhu
kulit dapat mendekati suhu lingkungan.
ALIRAN DARAH KE KULIT DARI INTI TUBUH MENYEDIAKAN TERJADINYA PEMINDAHAN PANAS
Pembuluh darah tersebar dengan sangat luas di bawah kulit bagian yang penting terutama
adalah pleksus venosus yang disuplai oleh aliran darah dari kapiler kulit. Pada daerah tubuh yang
paling banyak tepajang-tangan kaki, dan telinga-darah juga di suplai langsung ke pleksus dari arteri
kecil melalui ANASTOMOSIS ARTERIOVENOSA yang memiliki lapisan otot yang tebal.
Kecepatan aliran darah ke dalam pleksus venosus di kulit dapat sangat berbeda-diawali dari
sedikit di atas nol sampai sebesar 30 persen dari total curah jantung kecepat aliran darah yang
tinggi di kulit menyebabkan konduksi panas yang disalurkan dari inti tubuh ke kulit menjadi sangat
efesien, sedangkan penurunan kecepatan aliran darah akan sedikit menurunkan konduksi panas
dari inti tubuh. Oleh karena itu,kulit merupakan system pengatur ‘radiator panas’ yang efektif dan
aliran darah ke kulit adalah mekanisme penyaluran panas yang paling efektif dari inti tubuh ke
kulit. (Fisiologi Kedokteran karangan Guyton & Hall hal 936-938)
PENGATURAN KONDUKSI PANAS KE KULIT OLEH SISTEM SARAF SIMPATIS
Konduksi panas ke kulit oleh darah di atur oleh derajat vasokonstriksi arteriol dan anastomosis
arteriovenosa yang menyuplai darah ke pleksus venosus kulit. Vasokonstriksi ini hampir seluruh
nya di control oleh system saraf simpatis yang memberikan respon terhadap perubahan suhu
lingkungan. (Fisiologi Kedokteran karangan Guyton & Hall hal 938)
FISIKA DASAR MENGENAI BAGAIMANA PANAS MENGHILANG DARI PERMUKAAN KULIT
Semua penambahan atau pengurangan panas antara tubuh dan lingkungan eksternal harus
berlangsung antara tubuh dan lingkungan eksternal harus berlangsung antara permukaan tubuh
dan lingkungan sekelilingnya. Hukum-hukum alam fisika yang sama yang mengatur perpindahan
panas antara permukaan tubuh dan lingkungan. Suhu sutu benda dapat dianggap sebagai ukuran
konsentrasi panas di dalam benda tersebu . Berbagai cara yang menjelaskan mengenai panas yang
hilang dari kulit ke lingkungan, cara tersebut meliputi radiasi, konduksi dan evaporasi yang akan di
jelaskan berikut ini:
RADIASI
Radiasi adalah perpindahan energy panas dari benda yang lebih panas ke yang lebih dingin dalam
bentuk gelombang elektromagnetik (gelombang panas) yang berjalan melalui ruang. Manusia
menyebarkan gelombang panas ke segala penjuru. Gelombang panas juga dipancarkan dari
dinding ruangan dan benda-benda lain ke tubuh. Bila suhu tubuh lebih besar daripada suhu
lingkungan, jumlah panas yang lebih besar akan dipancarkan keluar dari tubuh daripada yang
dipancarkan ke tubuh. Tubuh manusia memancarkan (sumber pengurangan panas) dan menyerap
(sumber penambahan panas) energy pancaran. Apakah tubuh akan mengalami pengurangan atau
penambahan panas melalui radiasi bergantung pada perbedaan suhu antara permukaan kulit dan
permukaan berbagai benda lain di lingkungan. Karena perpndahan netto panas melalui radiasi
sellau dari benda yang lebih panas ke benda yang lebih dingin, tubuh memperoleh tambahan
panas melalui radiasi dari benda-benda yang lebih hangat dibandingkan dengan permukaan kulit,
misalnya matahari, radiator, atau nyala kayu bakar. Di pihaklain, tubu mengalami pengurangan
panas melalui radiai ke benda-benda di lingkungan yang permukaannya lebih dingin daripada
permukaan kulit, misalnya dinding bangunan, perabot rumah tangga (meja, kursi) atau pohon.
Secara rata-rata, manusia kehilangan hampir separuh dari energy panas mereka melalui radiasi.
KONDUKSI
Hanya sedikit kehilangan panas dari tubuh melalui konduksi langsung dari permukaan tubuh ke
benda-benda padat, seperti kursi atau tempat tidur. Sebaliknya, kehilangan panas melalui
konduksi ke udara mencerminkan kehilangan panas tubh yang cukup besar walaupun dalam
keadaan normal. Sebagian besar energy dari gerakan ini dapat dipindahkan ke udara bila suhu
udara lebih dingin dari kulit, sehingga meningkatkan kecepatan gerakan molekul-molekul udara.
Sekalipun suhu udara yang berlekatan dengan kulit menjadi sama dengan suhu kulit, tidak terjadi
lagi kehilangan panas dari tubuh ke udara, karena sekarang jumlah panas yang dikonduksikan dari
udara ke tubuh berada dalam keadaan seimbang. Oleh karena itu, konduksi panas dari tubuh ke
udara mempunyai keterbatasan, kecuali udara panas bergerak menjauhi kulit, sehingga udara
baru, yang tidak panas secara terus menerus bersentuhan dengan kulit. Atau dengan kata lain,
panas dapat bertambah atau berkurang melalui konduksi apabila kulit berkontak dengan suatu
konduktor yang baik.
KONVEKSI
Konveksi adalah perpindahan energy panas melalui arus udara. Udara dingin dihangatkan oleh
tubuh melalui konduksi bergerak ke atas dan digantikan oleh udara yang lebih dingin. Proses ini
ditingkatkan oleh gerakan udara yang dipaksa melintasi permukaan tubuh. Ketika tubuh
kehilangan panas melalui konduksi ke udara sekeliling yang lebih dingin, udara yang berkontak
langsung dengan tubuh akan menjadi lebih hangat. Karena udara hangat lebih ringan (kurang
padat) dibandingkan dengan udara dingin, udara yang sudah dihangatkan tersebut bergerak ke
atas sementara udara yang lebih dingin bergerak ke kulit untuk menggantikan udara panas yang
sudah pindah tersebut. Apabila tidak terdapat arus konveksi, tidak akan terjadi lagi pengeluaran
panas dari kulit melalui konduksi setelah suhu lapisan udara yang terletak dekat dengan tubuh
seimbang dengan kulit.
EVAPORASI
Evaporasi adalah metode terakhir pemindahan panas yang digunakan oleh tubuh. Ketika udara
menguap dari permukaan kulit, panas yang diperlukan untuk mengubah air dari keadaan cair
menjadi gas diserap dari kulit, sehingga tubuh menjadi lebih dingin. Panas penguapan diperlukan
untuk mengubah suatu cairan, misalnya keringat, menjadi uap air diserap dari kulit. Akan tetapi,
kehilangan panas melalui evaporasi keringat dapat dikendalikan dengan pengaturan kecepatan
berkeringat. Evaporasi merupakan mekanisme pendinginan yang dibutuhkan pada suhu udara
yang sangat tinggi. Selama suhu kulit lebih tinggi dari suhu lingkungan, panas dapat hilang melalui
radiasi dan konduksi. Tetapi ketika suhu lingkungan menjadi lebih tinggi dari suhu kulit, bukan
justru menghilangkan panas, tetapi tubuh memperoleh panas melalui radiasi dan konduksi dalam
keadaan seperti ini, satu-satunya cara agar tubuh dapat melepaskan panas adalah dengan
evaporasi.
Berkeringat di pihak lain, adalah suatu proses evaporative aktif dibawah control saraf simpatis.
Kecepatan pengurangan panas evaporative dapat secara sengaja disesuaikan melalui proses
berkeringat, yang merupakan mekanisme homeostatic penting untuk mengeliminasi kelebihan
panas sesuai kebutuhan. (Fisiologi Manusia karangan Lauralee Sherwood hal. 598-601)
Berkeringat dan pengaturannya oleh saraf otonom
Impuls saraf dari area yang menyebabkan berkeringat ini dihantarkan melalui jaras otonom
ke medulla spinalis dan kemudian melalui jaras simpatis mengalir ke kulit di seluruh tubuh.
Kelenjar keringat dipersarafi oleh serabut-serabut saraf kolinergik (serabut yang menyekresikan
asetilkolin, tetapi berjalan bersama dengan saraf simpatis disebut adrenergic). Kelenjar ini dapat
juga dirangsang di beberapa tempat oleh epinefrin atau norepinefrin yang bersikulasi dalam
darah, walaupun kelenjar itu sendiri tidak memiliki persarafan adrenergic. Hal ini penting selama
melakukan olahraga, saat hormone ini disekresikan oleh medual adrenal dan tubuh perlu
melepaskan panas yang berlebihan yang dihasilkan oleh otot yang aktif.
Suhu tubuh diatur hampir seluruhnya oleh mekanisme persarafan umpan balik, dan hampir
semua mekanisme ini terjadi melalui pusat pengaturan suhu yang terletak di hipotalamus. Agar
mekanisme umpan balik ini dapat berlangsung, harus juga tersedia pendetektor suhu untuk
menentukan kapan suhu tubuh menjadi sangat panas atau sangat dingin. (Fisiologi Kedokteran
karangan Guyton & Hall hal 939-940)
Deteksi suhu oleh Reseptor di Kulit dan Jaringan Tubuh Bagian Dalam
Pusat pengaturan suhu terletak di hipotalamus. Walaupun sinyal yang ditimbulkan oleh
reseptor suhu di hipotalamus sangat kuat dalam mengatur suhu tubuh, reseptor suhu di bagian
lain dari tubuh mempunyai peranan tambahan dalam pengaturan suhu. Hal ini terjadi pada
reseptor suhu di kulit dan beberapa jaringan khusus di tubuh bagian dalam. Kulit dilengkapi
dengan reseptor dingin dan hangat. Reseptor dingin terdapat lebih banyak daripada reseptor
hangat. Oleh karena itu, deteksi suhu bagian perifer terutama menyangkut deteksi suhu sejuk dan
dingin daripada suhu hangat.
Apabila kulit di tubuh kedinginan, terjadi pengaruh reflex yang dibangkitkan dan mulai
meningkatkan suhu tubuh melalui :
Memberikan rangsangan yang kuat sehingga menggigil yang akhirnya mempercepat
peningkatan panas tubuh
Menghambat proses berkeringat
Meningkatkan vasokontriksi kulit untuk menghilangkan panas tubuh dari kulit
Reseptor suhu tubuh bagian dalam terutama ditemukan di :
Medual spinalis
Organ dalam abdomen
Di dalam atau sekitar vene-vena besar di abdomen bagian atas dan rongga dada
Reseptor dalam ini berbeda fungsinya dengan reseptor kulit, karena reseptor tersebut lebih
banyak terpajan dengn suhu inti tubuh daripada suhu permukaan tubuh. Namun, seperti halnya
reseptor suhu kulit, reseptor tersebut lebih banyak mendeteksi dingin daripada hangat.
Kemungkinan bahwa baik reseptor kulit maupun reseptor tubuh bagian dalam lebih
memperhatikan untuk mencegah hiportemia, yaitu mencegah suhu tubuh yang rendah.
Hipotalamus Posterior menggabungkan sinyal sensorik suhu pusat dan perifer. Walaupun
banyak sinyal sensorik suhu berasal dari reseptor perifer, sinyal ini membantu pengaturan suhu
tubuh trutama melalui hiotalamus. Di sini sinyal dari area preoptik dan sinyal dari bagian tubuh
yang lain dikombinasikan dan digabung untuk mengatur reaksi pembentukan panas atau reaksi
penyimpanan panas di dalam tubuh. Bila pusat suhu hipotalamus mendeteksi bahwa suhu tubuh
terlalu panas atau terlalu dingin, hipotalamus akan memberikan prosedur penurunan atau
peningkatan suhu yang sesuai.
Mekanisme Penurunan Suhu Bila Tubuh Terlalu Panas
Sistem pengatur suhu menggunakan tiga mekanisme penting untuk menurunkan panas tubuh
ketika suhu tubuh menjadi sangat tinggi :
1. Vasodilatasi pembuluh darah kulit
Pada hampir semua area di dalam tubuh, pembuluh darah kulit berdilatasi dengan kuat.
Hal ini disebabkan oleh hambatan pusat simpatis di hipotalamus posterioryang
menyebabkan vasokontriksi. Vasodilatasi penuh akan meningkatkan kecepatan
pemindahan panas ke kulit sebanyak delapan kali lipat.
2. Berkeringat
Pada temperature diatas 340 C, pengaturan sirkulasi panas tidak cukup dengan radiasi,
dimana pada kondisi ini tubuh mekanisme panas yang mendapat panas dari radiasi.
dipakai dalam keadaan ini dengan cara penguapan (evaporasi).
Gerakan kontraksi pada kelenjar keringat, berfungsi secara periodic memompa tetesan
cairan keringat dari lumen permukaan keringat merupakan mekanisme pendingin yang
paling efektif. Kulit
3. Penurunan pembentukan panas
Mekanisme yang menyebabkan pembentukan panas yang berlebihan, seperti menggigil
dan termogenesis kimia, dihambat dengan kuat.
Mekanisme Peningkatan suhu saat Tubuh terlalu Dingin
Ketika tubuh terlalu dingin, system pengaturan suhu mengadakan prosedur yang tepat
berlawanan, yaitu :
1. Vasokontriksi kulit di seluruh tubuh
Hal ini disebabkan oleh rangsangan dari pusat simpatis hipotalamus posterior
2. Piloereksi
3. Peningkatan termogenesis (pembentukan panas)
Pembentukan panas oleh system metabolism meningkat dengan memicu terjadinya
menggigil, rangsangan simpatis untuk peningkatan panas, dan sekresi tiroksin. (Fisiologi
Kedokteran karangan Guyton & Hall hal 942)
Konsep “Set-Point” untuk Pengaturan Suhu
Pada suhu inti tubuh yang kritis (37,1 C) akan menyebabkan perubahan drastic kecepatan
kehilangan panas dan pembentukan panas. Pada suh di atas nilai ini, kecepatan kehilangan panas
lebih besar dari kecepatanpembentukan panas, sehingga suhu tubuh turun dan mendekati nilai
37,1 C. Pada suhu di bawah nilai ini, kecepatan pembentukan panas lebih besar dari kecepatan
kehilangan panas, sehingga suhu tubuh kini meningkat dan sekali lagi mendekati nilai37,1 C. niali
suhu kritis ini disebut “set-point” pada mekanisme pengaturan suhu. Yaitu, semua mekanisme
pengaturan suhu secara terus menerus berupaya untuk mengembalikan suhu tubuh kembali ke
nilai set-point.
Suhu kulit dapat sedikit mengubah set-point untuk pengaturan suhu inti. Set point suh
kritis pada hipotalamus, terutama ditentukan oleh derajat aktivitas reseptor suhu panas pada area
preoptik-hipotalamus anterior. Dibagian atas set point menandakan dimulainya berkeringat dan
bagian bawah ditandai dengan dimulainya berkeringat dan bagian bawah ditandai dengan
dimulainya menggigil. Akan tetapi, sinyal suhu yang berasal dari bagian perifer tubuh, terutama
dari kulit dan jaringan tubuh bagian dalam tertentu (medulla spinalis dan organ visera abdomen)
juga berperan sedikit terhadap pengaturan suhu tubuh.
Bila suhu kulit tinggi, pengeluaran keringat akan dimulai pada suhu hipotalamus yang lebih
rendah daripada ketika suhu kulit sedang rendah. Pengeluaran keringat akan dihambat ketika suhu
kulit rendah. Jika tidak, efek gabungan dari rendahnya suhu kulit dan pengeluaran keringat dapat
menyebabkan kehilangan panas tubuh yang lebih banyak. Efek yang serupa terjadi pada saat
menggigil. Yaitu, bila kulit menjadi dingin, keadaan tersebut mendorong pusat hipotalamus
menuju ambang menggigil bahkan saat suhu hipotalamus sendiri masih cukup panas disbanding
normal. Jadi, suhu kulit yang dingin sebenarnya “mengantisipasi” turunnya suhu tubuh internal
dan mencegah agar keadaan tersebut tidak terjadi.
Pengaturan Perilaku Suhu Tubuh
Selain meknaisme bawah sadar untuk pengaturan suhu tubuh, tubuh masih memiliki
mekanisme pengaturan suhu lain yang bahkan lebih kuat. Pengaturan perilaku suhu ini, dapat
dijelaskan sebagai berikut. Bila suhu tubuh internal menjadi sangat tinggi, sinyal dari area
pengatur suhu di otak membuat orang mengalami sensai fisik kepanasan. Sebaliknya, bila tubuh
terlalu dingin, sinyal dari kulit dan mungkin juga dari reseptor tubuh bagian dalam mengeluarkan
perasaan dingin yang tidak nyaman. Oleh karena itu, orang tersebut akan membuat penyesuaian
lingkungan yang tepat untuk dapat mencapai kembali kenyamanan-seperti bergerak ke ruang yang
panas atau dengan memakai baju yang memiliki penyekat yang baik terhadap udara dingin. Halini
merupakan system pengaturan suhu tubuh yang lebih kuat daripada yang telah ditemukan oleh
ahli fisiologi di masa lalu. Bahkan, mekanisme ini benar-benar merupakan mekanisme yang efektif
untuk pengaturan suhu tubuh pada lingkungan yang sangat dingin.
Kelainan Pengaturan Suhu Tubuh
Demam. Demam yang berarti suhu tubuh di
atas batas normal, dapat disebabkan oleh
kelainan di dalam otak sendiri atau oleh
bahan-bahan toksik yang mempengaruhi
pusat pengaturan suhu. (Fisiologi Kedokteran
karangan Guyton & Hall hal 945)
Beberapa penyebab demam meliputi penyakit
yang disebabkan oleh bakteri, tumor otak, dan
keadaan lingkungan . Sebagai respon
terhadap invasi mikroba, sel-sel darah putih
tertentu mengeluarkan suatu zat kimia yang
dikenal sebagai pirogen endogen yang
memiliki banyak efek untuk melawan infeksi
dan juga bekerja pada pusat termoregulasi
hipotalamus untuk meningkatkan patokan
thermostat. Hipotalamus sekarang
memepertahankan suhu di titik patokan yang baru dan bukan di suhu tubuh normal. Menggigil
ditimbulkan agar dengan cepat meningkatkan produksi panas, sementara vasokontriksi kulit juga
berlangsung untuk dengan cepat mengurangi pengeluaran panas. Kedua mekanisme tersebut
mendorong suhu naik. Mekanisme-mekanisme tersebut menyebabkan timbulnya rasa dingin
menggigil yang mendadak pada permulaan demam. Karena merasa kedinginan orang
bersangkutan mungkin memakai selimut sebagai mekanisme volunteer untuk membantu
meningkatkan suhu tubuh dengan mengkonversi panas. Setelah suhu baru tercapai, suhu tubuh
diatur seperti pada keadaan normal sebagai respons terhadap pajanan dingin atau panas, tetapi
dengan patokan yang lebih tinggi. Dengan demikian, pembentukan demam sebagai respon
terhadap infeksi adalah sesuatu yang disengaja dan bukan disebabkan oleh kerusakan mekanisme
termoregulasi.para pakar medis berpendapat bahwa peningkatan suhu tubuh bersifat
menguntungkan untuk melawan infeksi. Demam memperkuat respons peradangan dan mungkin
menggangu multiplikasi bakteri.
Pirogen endogen meningkatkan titik patokan thermostat hipotalamus selama demam
dengan memicu pengeluaran local prostaglandin, yaitu zat perantara kimiawi local yang bekerja
langsung di hipotalamus. Aspirin menurunkan demam dengan menghambat sintesi prostaglandin.
Aspirin tidak menurunkan suhu pada orang yang tidak demam, karena tanpa adanya pirogen
endogen tidak terdapat prostaglandin dalam jumlah berarti di hipotalamus.
Penyebab pasti “hilangnya” demam secara alamiah belum diketahui, walaupun
diperkirakan bahwa hal tersebut terjadi karena penurunan pengeluaran pirogen atau pengurangan
sintesi prostaglandin. Mekanisme respons panas diaktifkan untuk mendinginkan tubuh. Terjadi
vasodilatasi kulit yang diikuti oleh berkeringat. Orang yang bersangkutan merasa panas dan
membuka semua pelindung tubuh tambahan. Pengaktifan mekanisme pengeluaran panas oleh
hipotalamus ini menurunkan suhu ke normal. (Fisiologi Manusia karangan Lauralee Sherwood hal.
604)
Adaptasi tubuh pada cuaca panas dan dingin
Pengaturan suhu tubuh dalam keadaan panas :
1. Fisik
Penambahan aliran darah permukaan tubuh
Terjadi aliran darah maximum pada anggota badan
Perubahan (shift) dari venus return ke vena permukaan
Proses ini terutama efektif pada keadaan temperature kurang/dibawah 34 C. penambahan
konduktivitas panas (thermal penambahan aliran darah konduktivity)
Vasodilasi yaitu pembuluh darah mengembang untuk berdekatan dengan kulit (lingkungan
luar) yang memungkinkan panas dibebaskan keluar.
Bulu kulit ditegaskkan untuk mengurangi udara yang terperangkap pada kulit supaya panas
mudah dibebaskan karena udara adalah konduktor panas yang baik. Bulu kulit diatur oleh
otot erektor.
Lebih banyak darah pada kulit (kulit kelihatan merah) - Memudahkan panas darah terbebas
keluar melalui proses penyinaran.
Berpeluh - Air keringat yang dirembes oleh kelenjar keringat mempunyai panas pendam
tentu yang tinggi dapat menyerap panas yang tinggi dan terbebas ke lingkungan sekitar
apabila air peluh menguap.
Pengaturan suhu tubuh dalam keadaan dingin :
Secara fisik (prinsif-prinsif ilmu alam) Yaitu pengaturan atau reaksi yang terdiri dari perubahan
sirkulasi dan tegaknya bulu-bulu badan (piloerektion) –> erector villi
Vasokontriksi pembuluh darah (cutaneus vasokontriksi)
Pada reaksi dingin aliran darah pada jari-jari ini bias berkurang + 1% dari pada dalam
keadaan panas. Sehingga dengan mekanisme vasokontriksi maka panas yang keluar
dikurangi atau penambahan isolator yang sama dengan memakai 1 rangkap pakaian lagi.
Limit blood flow slufts (Perubahan aliran darah)
Pada prinsifnya yaitu panas/temperature inti tubuh terutama akan lebih dihemat
(dipertahankan) bila seluruh anggota badan didinginkan
Secara kimia yaitu terdiri dari penambahan panas metabolisme.
Pada keadaan dingin, penambahan panas dengan metabolisme akan terjadi baik secara
sengaja dengan melakukan kegiatan otot-otot ataupun dengan cara menggigil. Menggigil
adalah kontraksi otot secara kuat dan lalu lemah bergantian, secara synkron terjadi kontraksi
pada group-group kecil motor unit alau seluruh otot. Pada menggigil kadang terjadi kontraksi
secara simultan sehingga seluruh badan kaku dan terjadi spasme. Menggigil efektif untuk
pembentukan panas, dengan menggigil pada suhu 50 c selama 60 menit produksi panas
meningkat 2 kali dari basal, dengan batas maximal 5 kali. (diakses pada tanggal 14 Oktober
2011)
DAFTAR PUSTAKA
1. Djuanda A. Ilmu Penyakit Kulit dan Kelamin. 5th ed. Jakarta: Fakultas Kedokteran Universitas
Indonesia; 2007. p. 7-8.
2. Martini F. Fundamentals of Anatomy and Physiology. 7th ed. USA: Pearson Education Inc; 2006.
p. 153-78.
3. Tortora G, Derrickson B. Principles of Anatomy and Physiology. 11th ed. USA: John Wiley &
Sons Inc; 2006. p. 145-70.
4. Guyton & Hall . Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. 11th ed. Jakarta : Buku Kedokteran. 2008.
5. Sherwood, Laralee. Fisiologi Manusia. 2nd. Jakarta : Buku Kedokteran. 2001.