Pengaturan Suhu dan Kaitannya dengan Demam

Devyta Christia Heldisani

102013457

Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Jl. Arjuna Utara No.6, Jakarta 11510

Email : devyta.2013fk457@civitas.ukrida.ac.id

Pendahuluan

Tubuh manusia memiliki suhu normal sekitar ± 37oc. Suhu tubuh ini harus tetap

dipertahankan agar seluruh sistem tubuh dapat bekerja dengan baik. Manusia biasanya tinggal

di lingkungan yang suhunya lebih rendah (lebih dingin) dari tubuh mereka, tetapi tubuh

manusia sendiri juga menghasilkan panas secara internal, yang membantu mempertahankan

suhu tubuh. Hal inilah yang disebut sebagai homeostatis suhu tubuh.

Perubahan suhu tubuh memiliki dampak bagi sistem metabolisme tubuh. Peningkatan

suhu tubuh dapat mempercepat laju metabolism tubuh, sedangkan penurunan suhu tubuh

dapat memperlambat laju metabolism tubuh.1 Hal ini disebabkan oleh sistem kerja enzim-

enzim tubuh yang kebanyakan bekerja optimal pada suhu 37oc.

Apabila terjadi perubahan suhu tubuh, keadaan tersebut harus dikembalikan seperti

semula secepatnya. Kenaikan dan penurunan suhu dengan jumlah yang berarti dapat

membahayakan tubuh dan mengganggu sistem metabolism tubuh.1

Pembahasan

Patogenesis Demam

Demam adalah keadaan ketika suhu tubuh meningkat melebihi suhu tubuh normal (37oc).1,2

Demam adalah istilah umum, dan beberapa istilah lain yang sering digunakan adalah pireksia

atau febris. Demam dapat disebabkan oleh kelainan dalam otak sendiri atau oleh zat toksik

yang mempengaruhi pusat pengaturan suhu, penyakit-penyakit bakteri, tumor otak, atau

dehidrasi.2

Penyebab demam antara lain, adanya bahan pirogenik yang dikeluarkan kuman,

dehidrasi (contoh : saat muntaber), kerusakan jaringan tubuh, atau keadaan sesudah operasi

1

(ruangan operasi tidak steril, dll). Patogenesis demam terjadi saat bahan-bahan pirogenik

asing atau endotoksin masuk kedalam tubuh.1 Hal ini dideteksi sebagai hal yang bersifat

asing, maka sel pertahanan tubuh seperti leukosit darah, makrofag jaringan, dan limfosit

pembunuh bergranula besar memfagosit bakteri atau pecahan jaringan tersebut.1,2 Seluruh sel

ini selanjutnya mencerna hasil pemecahan bakteri dan melepaskan zat interleukin-1 ke dalam

cairan tubuh, yang disebut juga zat pirogen leukosit atau pirogen endogen. Kondisi ini

merangsang mengaktifkan interleukin 1 atau lebih dikenal leukosit pirogen yang kemudian

akan merangsang hipotalamus anterior pada daerah preoptik. Interleukin-1 ketika sampai di

hipotalamus akan menimbulkan demam dengan cara meningkatkan temperature tubuh dalam

waktu 8 – 10 menit. Dengan terangsangnya hipotalamus anterior, maka disekresikanlah

prostaglandin yang berdampak pada meningkatnya set point suhu tubuh dan terjadilah proses

demam.1

Stadium Demam

Demam memiliki tahapan-tahapan dengan ciri-cirinya tersendiri, stadium-stadium tersebut

adalah :

Stage of chill

Fase dimana demam yang disertai rasa dingin dan menggigil pada pasien. Rasa

kedinginan dan menggigil disebabkan oleh heat loss yang berasal dari konduksi,

konveksi, radiasi dan evaporasi berkurang drastis dan heat production atau produksi dari

panas meningkat. Hal inilah yang meyebabkan badan saat diukur mempunyai suhu

tinggi, namun yang dirasakan sebaliknya yaitu menggigil.1

Stage of fastigium

Merupakan fase pada demam yang bersifat berbahaya apabila seoran sudah

mencapai fase ini pada demam. Pada fase ini, demam mencapai peningkatan yang paling

tinggi dan hal ini merupakan tingkat krisis dari penyakit.1 Pada fase ini terjadi heat loss

yang meningkat dan produksi panas yang sangat menurun, sehingga pada posisi ini,

tubuh seseorang akan menjadi sangat krisis.1

Pengaturan suhu tubuh

Rentang suhu tubuh normal pada manusia berkisar antara 96,50 sampai 99,50F (360

sampai 380C) dengan rata-rata suhu oral 98,60F (370C), dengan suhu terendah 98,20 F atau

36,80C. Dalam masa 24 jam, terdapat fluktuasi suhu pada seorang individu dengan suhu

2

terendah pada waktu tidur. Terdapat perbedaan suhu antara usia muda dan usia tua. Infant

mempunyai area permukaan tubuh yang relatif lebih luas terhadap volume dan cenderung

mengluarkan panas lebih cepat. Pada usia tua, mekanisme untuk mempertahankan suhu tubuh

tidak berfungsi seefisien masa muda, dan perubahan suhu lingkungan tidak dapat

dikompensasi secepat atu seefektif masa muda.

Suhu tubuh terbagi atas suhu inti dan suhu kulit. Suhu jaringan tubuh organ dalam

disebut sebagai suhu inti yang sifatnya hampir selalu konstan. Sedangkan suhu kulit sifatnya

naik dan turun sesuai dengan suhu lingkungan.2

Suhu tubuh akan berada dalam rentang yang normal jika terjadi keseimbangan antara

pembentukan panas dengan pengeluaran panas.2 Pembentukan panas berasal dari kerja otot,

asimilasi makanan dan proses-proses vital yang memberi kontribusi terhadap laju

metabolisme basal. Pengeluaran panas dari tubuh melalui radiasi, konduksi dan penguapan air

di saluran nafas dan kulit. Sebagian kecil panas juga dikeluarkan melalui urin dan feses.3

Bila laju pembentukan panas dalam tubuh lebih besar daripada laju hilangnya panas,

timbul panas dalam tubuh dan suhu tubuh meningkat. Sebaliknya, bila kehilangan panas lebih

besar, panas tubuh dan suhu tubuh menurun.2 Produksi panas adalah produk tambahan

metabolisme yang utama. Panas ini dihantarkan dari organ dan jaringan yang lebih dalam ke

kulit, kemudian panas tersebut hilang ke udara dan sekitarnya.1

Pengaturan suhu tubuh diatur oleh hipotalamus. Hipothalamus ini dikenal sebagai

thermostat yang berada dibawah otak. Hipothalamus anterior berfungsi mengatur

pembuangan panas sedangkan hipothalamus posterior berfungsi mengatur upaya

penyimpanan panas.4

Suhu tubuh diatur hampir seluruhnya oleh mekanisme umpan balik, dan hampir semua

mekanisme in terjadi melalui pusat pengaturan suhu yang teletak pada hipotalamus. Agar

mekanisme umpan balik ini dapat berlangsung, harus juga tersedia pendetektor suhu untuk

menentukan kapan suhu tubuh menjadi sangat panas atau sangat dingin. Area preoptik

hipotalamus anterior mengandung sejumlah besar neuron yang sensitif terhadap panas yang

jumlahnya kira-kira sepertiga neuron yang sensitif terhadap dingin. Neuron-neuron ini

diyakini berfungsi sebagai sensor suhu untuk mengatur suhu tubuh.4

Hipotalamus sebagai thermostat tubuh

Hipotalamus berfungsi sebagai thermostat tubuh. Hipotalamus, sebagai pusat integrasi

termoregulasi tubuh, menerima informasi aferen tentang suhu di berbagai bagian tubuh dan

3

memicu penyesuaian yang sangat kompleks dan terkoordinasi dalam mekanisme penerimaan

panas dan pembuangan panas sesuai kebutuhan.3 Untuk menyeimbangkan mekanisme

pengeluaran panas dan mekanisme pembentukan dan penghemat panas, hipotalamus diberi

informasi secara terus menerus tentang suhu inti dan suhu kuliat oleh reseptor peka suhu

khusus yang disebut termoreseptor.3 Suhu inti dipantau oleh termoreseptor sentral, yang

terletak di hipotalamus itu sendiri serta di tempat lain di susunan saraf pusat dan organ

abdomen. Termoreseptor perifer memantau suhu kulit di seluruh tubuh dan menyalurkan

informasi tentang perubahan suhu permukaan hipotalamus.

Hipotalamus terletak di batang otak tepatnya di dienchepalon, dekat dengan ventrikel otak

ketiga (ventrikulus tertius). Hipotalamus sebagai pusat tertinggi sistem kelenjar endokrin yang

menjalankan fungsinya melalui humoral (hormonal) dan saraf. Hormon yang dihasilkan

hipotalamus sering disebut faktor R (Releasing) dan I (Inhibiting) mengontrol sintesa dan

sekresi hormone hipofise anterior sedangkan control terhadap hipofise posterior berlansung

melalui kerja saraf. Pembuluh darah kecil yang membawa secret hipotalamus ke hipofise

disebut portal hipotalamik hipofise.4

Hipofise terletak di sella tursika, lekukan os spenoidalis basis crania. Berbentuk oval dengan

diameter kira-kira 1cm dan dibagi atas dua lobus, lobus anterior, merupakan bagian terbesar

dari hipofise kira-kira 2/3 bagian dari hipofisis. Lobus anterior juga disebut adenohipofise.3,4

Lobus posterior merupakan 1/3 bagian dari hipofise dan terdiri dari jaringan saraf sehingga

disebut juga neurohipofise.

Lobus intermediate (pars intermediate) adalah area diantara lobus anterior dan posterior,

fungsinya belum diketahui secara pasti, namun beberapa referensi yang ada mengatakan lobus

ini mumgkin menghasilkan melanosit stimulating hormone (MSH).4 Secara histologi, sel-sel

kelenjar hipofise dikelompokan berdasarkan jenis hormone yang disekresi yaitu :

1. Sel-sel somatotrof bentuknya besar, mengandung granula sekretori, berdiameter 350-

500 nm dan terletak di sayap lateral hipofise. Sel-sel inilah yang menghasilkan

hormone somatotropin atau hormone pertumbuhan.4

2. Sel-sel lactotroph juga mengandung granula sekretori, dengan diameter 27-350 nm,

menghasilkan prolaktin atau laktogen

3. Sel-sel tirotroph berbentuk polyhedral, mengandung granula sekretori dengan diameter

50-100nm, menghasilkan TSH

4

4. Sel-sel gonadotrof diameter sel kira-kira 275-375 nm, mengandung granula sekretori,

menghasilkan FSH dan LH

5. Sel-sel kortikotrof diameter sel kira-kira 375-550 nm, merupakan granula terbesar,

menghasilkan ACTH

6. Sel nonsekretori terdiri atas sel kromofob.

Mekanisme Pengeluaran Panas

Panas secara terus menerus dihasilkan dalam tubuh sebagai hasil sampingan metabolism, dan

panas tubuh juga secara terus menerus dibuang ke lingkungan sekitar. Bila kecepatan

pembentukan panas tepat sama seperti kecepatan kehilangan, orang dikatakan berada dalam

keseimbangan panas. Tetapi bila keduanya di luar keseimbangan, panas tubuh, dan suhu

tubuh jelas akan meningkat atau menurun.

Heat Loss (Pengeluaran Panas)

Pengeluaran panas tubuh biasanya terjadi saat suhu lingkungan lebih rendah dari suhu tubuh.

Panas tubuh keluar dan pindah dari tubuh ke benda sekitar yang berupa benda padat, cair,

ataupun gas.1

a. Radiasi

Radiasi merupakan mekanisme kehilangan panas paling besar pada kulit (60%)

atau 15% seluruh mekanisme kehilangan panas. Kehilangan panas dengan cara radiasi

dalam bentuk sinar panas infra merah, suatu jenis gelombang elektromagnetik yang

beradiasi dari tubuh ke lingkungan, yang lebih dingin daripada suhu tubuh.2

Kehilangan ini meningkat bila suhu sekeliling kita menurun. Gelombang inframerah

yang dipancarkan dari tubuh memiliki panjang gelombang 5 – 20 mikrometer. Tubuh

manusia memancarkan gelombang panas ke segala penjuru tubuh.2

b. Konveksi

Pergerakan udara dikenal sebagai konveksi, dan pembuangan panas dari tubuh

dengan cara arus udara konveksi sering dinamakan “kehilangan panas dengan cara

konveksi”.2 Sebenarnya, panas pertama kali harus dikonduksi ke udara dan kemudian

dibawa menjauhi tubuh oleh arus konveksi.

Sejumlah kecil konveksi hampir selalu terjadi sekitar tubuh karena

kecenderungan udara yang dekat dengan kulit bergerak ke atas waktu udara tersebut

dipanaskan.1 Oleh karena itu, orang telanjang yang duduk dalam ruangan yang sejuk

5

kehilangan sekitar 12 persen panasnya dengan cara konduksi ke udara dan kemudian

dengan cara konveksi menjauhi tubuh.

c. Konduksi

Konduksi (hantaran) adalah pemindahan panas antara benda-benda yang

berbeda suhunya yang berkontak langsung satu sama lain, dengan panas mengalir

menuruni gradient suhu dari benda yang lebih hangat ke benda yang lebih dingin

melalui pemindahan dari molekul ke molekul.1 Semua molekul terus menerus

bergetar, dengan molekul yang panas bergerak lebih cepat daripada molekul yang

dingin. Ketika molekul-molekul dengan kandungan panas yang berbeda saling

bersentuhan maka molekul yang lebih hangat bergerak lebih cepat dan memicu

molekul yang lebih dingin untuk menjadi lebih hangat.1 Karena itu, asalkan waktunya

cukup maka suhu dua benda yang saling bersentuhan akhirnya akan sama.

d. 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 sistem pernafasan.2

Selama suhu kulit lebih tinggi dari pada suhu lingkungan, panas hilang melalui

radiasi dan konduksi.2 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.2

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.

Berkeringat adalah proses pengeluaran panas evaporative aktif di bawah

control saraf simpatis. Laju pengeluaran panas evaporative dapat diubah-ubah dengan

mengubah banyaknya keringat, yaitu mekanisme homeostasik penting untuk

mengeluarkan kelebihan panas sesuai kebutuhan. Pada kenyataannya, ketika suhu

lingkungan melebihi suhu kulit, berkeringat adalah satu-satunya cara untuk

6

mengeluarkan panas, karena pada keadaan ini tubuh memperoleh panas melalui radiasi

dan konduksi.2

e. Memanaskan udara inspirasi dan pengeluaran panas melalui urine dan feses

Memanaskan udara inspirasi bergantung pada suhu lingkungan, disaat lingkungan

yang suhunya lebih rendah dari suhu tubuh, pemanasan udara inspirasi terjadi lebih

banyak. Pengeluaran panas melalui urine dan feses juga mempengaruhi pengeluaran

panas tubuh walaupun hanya sedikit. Contohnya, disaat kita demam, urine yang

dikeluarkan suhunya lebih tinggi dari suhu urine biasa, hal ini membantu pengeluaran

panas tubuh kita saat demam.

Gambar 1. Pemasukan dan Pengeluaran PanasSumber : cnx.org

Pemeriksaan Basal Metabolisme Rate (BMR)

Metabolisme basal adalah banyaknya energi yang dipakai untuk aktifitas jaringan tubuh

sewaktu istirahat jasmani dan rohani. Energi tersebut dibutuhkan untuk mempertahankan

fungsi vital tubuh berupa metabolisme makanan, sekresi enzim, sekresi hormon, maupun

berupa denyut jantung, bernafas, pemeliharaan tonus otot, dan pengaturan suhu tubuh. 

Basal metabolisme rate (BMR) atau taraf metabolisme pada kondisi basal ditentukan dalam

keadaan individu istirahat fisik dan mental yang sempurna. Pengukuran metabolisme basal

dilakukan dalam ruangan bersuhu nyaman setelah puasa 12 sampai 14 jam (keadaan post-

absorptive). Sebenarnya taraf metabolisme basal ini tidak benar-benar basal. Taraf

metabolisme pada waktu tidur ternyata lebih rendah dari pada taraf metabolisme basal, oleh

karena selama tidur otot-otot terelaksasi lebih sempurna. Apa yang dimaksud basal disini

ialah suatu kumpulan syarat standar yang telah diterima dan diketahui secara luas. 7

Metabolisme basal dipengaruhi oleh berbagai faktor yaitu jenis kelamin, usia, ukuran dan

komposisi tubuh, faktor pertumbuhan. Metabolisme basal juga dipengaruhi oleh faktor

lingkungan seperti suhu, kelembaban, dan keadaan emosi atau stres. 5

Orang dengan berat badan yang besar dan proporsi lemak yang sedikit mempunyai

metabolisme basal lebih besar dibanding dengan orang yang mempunyai berat badan yang

besar tapi proporsi lemak yang besar. Demikian pula, orang dengan berat badan yang besar

dan proporsi lemak yang sedikit mempunyai metabolisme basal yang lebih besar dibanding

dengan orang yang mempunyai berat badan kecil dan proporsi lemak sedikit.5 

Metabolisme basal seorang laki-laki lebih tinggi dibanding dengan wanita. Umur juga

mempengaruhi metabolisme basal dimana umur yang lebih muda mempunyai metabolisme

basal lebih besar dibanding yang lebih tua. Rasa gelisah dan ketegangan menghasilkan

metabolisme basal 5% sampai 10% lebih besar. Hal ini terjadi karena sekresi hormon

epinefrin yang meningkat, demikian pula tonus otot meningkat. 

Tubuh yang mengalami demam, laju metabolismenya meningkat. Hal ini diakibatkan oleh

aktivitas hormon tiroksin yang meningkatkan laju metabolisme untuk membentuk energy

baru. Apabila metabolisme meningkat, maka hasil pemeriksaan BMRnya pun meningkat.

Kesimpulan

Pusat pengaturan suhu pada manusia terletak pada hipotalamus. Hipotalamus juga

berperan pada pengaturan pathogenesis demam. Ada dua tingkatan demam, yaitu stage of

chill dan stage of fastigium. Demam juga dapat mengakibatkan perubahan BMR / LMD pada

seseorang karena pada demam sering terjadi menggigil atau berkeringat yang mempengaruhi

laju metabolic seseorang.

Daftar Pustaka

8

1. Sherwood L. Fisiologi manusia: dari sel ke sistem. Edisi ke-6. Jakarta: EGC;

2011.p.701-16.

2. Guyton, AC. Fisiologi manusia dan mekanisme penyakit. Edisi ke-8. Jakarta: EGC;

2007.p.637-50

3. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: EGC; 2004.p.203-8,300-11.

4. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Edisi 2. Jakarta : EGC. 2001. hal.

590-607.

5. Guyton AC, Hall JE. buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi 11. Jakarta : EGC ; 2006

9