Tinjauan pustaka

Mekanisme Demam dan Peningkatan

Suhu Tubuh

_________________________

Christian Hasiholan Tmanern

_________________________

Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Pendahuluan

Demam adalah suatu bagian penting dari mekanisme pertahanan tubuh melawan infeksi.

Kebanyakan bakteri dan virus yang menyebabkan infeksi pada manusia hidup subur pada suhu 37

derajat C. Meningkatnya suhu tubuh beberapa derajat dapat membantu tubuh melawan infeksi.

Demam akan mengaktifkan sistem kekebalan tubuh untuk membuat lebih banyak sel darah putih,

membuat lebih banyak antibodi dan membuat lebih banyak zat-zat lain untuk melawan infeksi. Suhu

tubuh normal bervariasi tergantung masing-masing orang, usia dan aktivitas. Rata-rata suhu tubuh

normal adalah 37 derajat C. Suhu tubuh kita biasanya paling tinggi pada sore hari. Suhu tubuh dapat

meningkat disebabkan oleh aktivitas fisik, emosi yang kuat, makan, berpakaian tebal, obat-obatan,

suhu kamar yang panas, dan kelembaban yang tinggi. Ini terutama pada anak-anak. Suhu tubuh orang

dewasa kurang bervariasi. Tetapi pada seorang wanita siklus menstruasi dapat meningkatkan suhu

tubuh satu derajat atau lebih.

Christian Hasiholan, NIM: 102011237, Fakultas Kedokteran Universitas Krida Wacana, Jalan

Arjuna Utara, roketzone@yahoo.com.

1

Tujuan dari pembuatan tinjauan pustaka ini ialah untuk mengedukasi khalayak mengenai

pentingnya edukasi demam dan penanganannya pada masyarakat dewasa ini. Pengenalan lebih jauh

lebih dalam kaitan yang akan dibahas baik Pengaturan Suhu Tubuh (Sumber Panas dan Heat

Loss), BMR (Basal Metabolic Rate), Patogenesis Demam dan Metabolisme Karbohidrat serta

Metabolisme Lidip yang berlangsung di dalam tubuh secara fisiologis.

Pengaturan Suhu Tubuh (Sumber Panas dan Heat Loss)

Manusia biasanya tinggal di lingkungan yang lebih dingin daripada suhu tubuh mereka tetapi

mereka terus-menerus menghasilkan panas secara internal, yang membantu mempertahankan suhu

tubuh. Produksi panas akhirnya bergantung pada oksidasi bahan bakar metabolik yang berasal dari

makanan.1 Perubahan suhu tubuh di kedua arah mengubah aktivitas sel-peningkatan suhu

mempercepat reaksi-reaksi kimiasel, sedangkan penurunan suhu memperlambat reaksi-reaksi

tersebut.1 Karena fungsi sel sensitif terhadap fluktuasi suhu internal maka manusia secara

homeostasis mempertahankan suhu tubuh pada tingkat yang optimal agar metabolisme sel

berlangsung stabil. Panas berlebihan berakibat lebih serius daripada pendinginan. Bahkan

peningkatan moderat suhu tubuh mulai menyebabkan malfungsi saraf dan denaturasi protein

ireversibel. Sebagian besar orang mengalami kejang ketika suhu tubuh internal mencapai sekitar

106°F (4l°C); 110°F (43,3°C), yang dianggap sebagai batas atas yang memungkinkan kehidupan.

Suhu inti internal secara homeostasis dipertahankan pada 100°F (37,8°C).1 Suhu tubuh yang

diukur di mulut (per oral) secara tradisional sebesar 98,6°F (37°C) dianggap normal. Namun, suatu

studi baru-baru ini menunjukkan bahwa suhu tubuh bervariasi di antara individu dan bervariasi

sepanjang hari, berkisar dari 96,0°F (35,5°C) pada pagi hari hingga 99,9°F (37,7°C) pada malam

hari, dengan rerata keseluruhan 98,2°F (36,7°C). Selain itu, tidak ada satu suhu tubuh karena suhu

bervariasi dari organ ke organ. Dari sudut pandang termoregulasi,tubuh dapat dianggap sebagai suatu

inti sentral yang dikelilingi oleh selubung luar. Suhu di dalam inti sentral, yang terdiri dari organ

abdomen dan thoraks, susunan saraf pusat, dan otot rangka, umumnya relatif konstan. Suhu inti

internal ini berada di bawah regulasi ketat untuk dipertahankan secara homeostatik. Jaringan inti

berfungsi paling baik pada suhu relatif konstan sekitar 100°F (37,8°C). Kulit dan jaringan subkutis

membentuk selubung luar. Berbeda dari suhu inti yang tinggi konstan, suhu di selubungini umumnya

lebih dingin dan dapat cukup bervariasi. Sebagaicontoh, suhu kulit dapat berfluktuasi antara 68° dan

2

104°F (20° dan 40°C) tanpa mengalami kerusakan. Padakenyataannya, seperti anda akan lihat, suhu

kulit secara sengaja diubah-ubah sebagai tindakan kontrol untuk membantu mempertahankan suhu

inti yang konstan.

Tempat untuk memantau suhu tubuh. Terdapat beberapa tempat yang mudah diakses

untuk memantau suhu tubuh. Suhu mulut dan ketiak (aksila) setara, sedangkan suhu rektum rata-rata

lebih tinggi 1 derajat F (0,56°C). Yang sekarang juga telah tersedia adalah alat pemantau suhu yang

memindai panas yang dikeluarkan olehgendang telinga dan mengubah suhu ini menjadi ekivalen oral.

Namun, tidak ada dari pengukuran-pengukuran ini yang merupakan indikasi mutlak suhu inti

internal, yang sedikit lebih tinggi daripada 100°F daripada tempat yangdiukur.

Variasi normal suhu inti. Meskipun suhu inti dijaga relatif konstan namun beberapa faktor

menyebabkannya sedikit bervariasi:

1. Suhu inti sebagian besar orang normalnya bervariasi sekitar 1,8°F (1°C) pada siang hari, dengan

suhu terendah pada pagi hari sebelum bangun (jam 6 sampai 7 pagi) dan tertinggi pada sore hari (jam

5 sampai 7 sore). Variasi ini disebabkan oleh irama/biologis inheren, atau"jam biologis".

2. Wanita juga mengalami irafna bulanan pada suhu intinya yang berkaitan dengan siklus haid. Suhu

inti rerata0,9°F (0,5°C) lebih tinggi selama paruh terakhir siklus sejak saat ovulasi sampai haid.

Peningkatan ringan suhu yang menetap selama periode ini semula diperkirakan disebabkan oleh

peningkatan sekresi progesteron, salah satu hormon ovarium, tetapi tampaknya sekarang tidak

demikian. Penyebab sebenarnya masih belum diketahui.

3. Suhu inti meningkat selama olahraga karena peningkatan mencolok produksi panas oleh otot.

Selama olah raga berat, suhu inti dapat meningkat hingga 104°F (40°C). Pada keadaan istirahat, suhu

ini dianggap demam, tetapi normal selama olahraga berat.

4. Karena mekanisme pengendali suhu tidak 100% efektif maka suhu inti dapat sedikit bervariasi jika

tubuh terpajan ke suhu ekstrim. Sebagai contoh, suhu inti dapat turun beberapa derajat pada cuaca

dingin atau meningkat sekitar satu derajat pada cuaca panas. Karena itu, suhu inti dapat bervariasi

dari sekitar 96° sampai 104°F tetapi biasanya menyimpang kurang dari beberapa derajat. Suhu yang

relatif konstan ini dimungkinkan oleh adanya mekanisme termoregulasi multipel yang

dikoordinasikan oleh hipotalamus.

3

Asupan panas harus diseimbangkan dengan pengeluaran panas agar suhu inti stabil.

Suhu inti adalah cerminan dari kandungan panas total tubuh. Asupan panas ke tubuh harus

diseimbangkan dengan pengeluaran panas agar kandung panas total konstan sehingga suhu inti juga

konstan. Asupan panas berasal dari panas yang diperoleh dari lingkungan luar dan produksi panas

internal, dengan yang terakhir merupakan sumber terpenting panas tubuh. Ingatlah bahwa sebagian

besar pengeluaran energi tubuh akhirnya muncul sebagai panas. Panas ini penting untuk

mempertahankan suhu inti. Pada kenyataannya, panas yang dihasilkan biasanya lebih besar daripada

yang dibutuhkan untuk mempertahankan suhu tubuh pada kisaran normal sehingga kelebihan panas

harus dikeluarkan dari tubuh. Pengeluaran panas .terjadi melalui terpajanannya permukaan tubuh ke

lingkungan eksternal. Keseimbangan antara asupan dan pengeluaran panas sering terganggu oleh (1)

perubahan produksi panas internal untuk tujuan yang tidak berkaitan dengan regulasi suhu tubuh,

terutama oleh olahraga, yang sangat meningkatkan produksi panas, dan (2) perubahan suhu

lingkungan eksternal yang mempengaruhi derajat penambahan atau pengurangan panas yang terjadi

antara tubuh dan lingkungan sekitar. Harus dilakukan penyesuaian-penyesuaian kompensatorik pada

mekanisme pembentukan dan pengeluaran panas agar suhu tubuh dapat dipertahankan dalam kisaran

yang sempit meskipun produksi panas metabolik dan suhu lingkungan mengalami perubahan. Jika

suhu inti mulai turun maka produksi panas ditingkatkan dan kehilangan panas diminimalkan

sehingga suhu dapat dipertahankan normal. Sebaliknya, jika suhu mulai meningkat melebihi normal

maka diperlukan koreksi dengan meningkatkan pengeluaran panas sementara produksi panas

dikurangi. Kini kita akan menguraikan cara-cara untuk menyesuaikan penambahan dan pengeluaran

panas agar suhu tubuh tetap.

Pertukaran panas terjadi melalui radiasi, konduksi, konveksi, dan evaporasi. Semua

penambahan atau kehilangan panas antara tubuh dan lingkungan eksternal harus berlangsung antara

permukaan tubuh dan lingkungannya. Hukum-hukum fisika yang sama yang mengatur pemindahan

panas antara benda-benda mati juga mengontrol perpindahan panas antara permukaan tubuh dan

lingkungan. Suhu suatu benda dapat dianggap sebagai ukuran konsentrasi panas di dalam benda

tersebut. Karena itu, panas selalu mengalir mengikuti penurunan gradient konsentrasinya; yaitu,

menuruni gradien termal/suhu dari bagian yang lebih hangat ke yang lebih dingin {termo artiya

"panas"). Tubuh menggunakan empat mekanisme untuk memindahkan panas: radiasi, konduksi,

4

konveksi, dan evaporasi. Radiasi adalah emisi energi panas dari permukaan suatu benda hangat

dalam bentuk gelombang elektromagnetik, atau gelombang panas, yang merambat dalam ruang.

Ketika suatu energi radiasi mengenai sebuah benda dan diserap maka energi gerakan gelombang akan

diubah menjadi panas di dalam benda. Tubuh manusia memancarkan (sumber yang kehilangan

panas) dan menyerap (sumber yang memperoleh panas) energi radiasi. Apakah tubuh kehilangan atau

memperoleh panas melalui radiasi bergantung pada perbedaan suhu antara permukaan kulit dan

permukaan benda lain di lingkungan. Karena pemindahan netto panas melalui radiasi selalu dari

benda yang lebih hangat ke yang lebih dingin maka tubuh memperoleh panas dari benda yang lebih

hangat daripada permukaan kulit, misalnya matahari, radiator, atau kayu yang terbakar. Sebaliknya,

tubuh kehilangan panas melalui radiasi ke bendabenda di lingkungan yang permukaannya lebih

dingin daripada permukaan kulit, misalnya dinding bangunan, furnitur, atau pohon. Secara rerata,

manusia kehilangan hampir separuh energi panas mereka melalui radiasi. Konduksi (hantaran)

adalah pemindahan panas antara benda-benda yang berbeda suhunya yang berkontak langsung satu

sama lain, dengan panas mengalir menuruni gradien suhu dari benda yang lebih hangat ke benda

yang lebih dingin melalui pemindahan dari molekul ke molekul. Semua molekul terus-menerus

bergetar, dengan molekul yang lebih hangat bergerak lebih cepat daripada yang dingin. Ketika

molekul-molekul dengan kandungan panas yang berbeda saling bersentuhan maka molekul yang

lebih hangat dan bergerak lebih cepat memicu molekul yang lebih dingin untuk bergerak lebih cepat

sehingga molekul yang lebih dingin tersebut menjadi lebih hangat. Selama proses ini, molekul yang

semula lebih hangat kehilangan sebagian dari energi suhunya karena melambat dan menjadi lebih

dingin. Karena itu, asalkan waktunya cukup maka suhu dua benda yang saling bersentuhan akhirnya

akan sama. Laju pemindahan panas melalui konduksi bergantung pada perbedaan suhu antara benda-

benda yang bersentuhan dan daya hantar panas bahan-bahan yang terlibat (yaitu, seberapa mudah

panas dihantarkan oleh molekul bahan). Panas dapat bertambah atau berkurang melalui konduksi

ketika kulit berkontak dengan suatu penghantar (konduktor) yang baik. Ketika anda memegang bola

es, misalnya, tangan anda menjadi dingin karena panas mengalir melalui konduksi dari tangan ke

bola es. Sebaliknya, ketika anda menempelkan bantal pemanas ke bagian tubuh anda, maka bagian

tubuh tersebut menghangat sewaktu panas dipindahkan dari bantalan ke tubuh anda. Demikian juga,

anda kehilangan atau memperoleh panas melalui konduksi ke lapisan udara yang berkontak langsung

dengan tubuh anda. Arah pemindahan panas masing-masing bergantung pada apakah udara lebih

5

dingin atau lebih panas daripada kulit anda. Namun, hanya sebagian kecil dari pertukaran panas total

antara kulit dan lingkungan berlangsung melalui konduksi saja karena udara bukan penghantar panas

yang baik. (Karena itu, air kolam renang bersuhu 80°F (26,7 °C) terasa lebih dingin daripada udara

dengan suhu yang sama; panas dihantarkan lebih cepat dari permukaan tubuh ke air, yang merupakan

konduktor yang baik daripada ke udara, yang merupakan konduktor buruk). K onveksi merujuk

kepada pemindahan energi panas oleh arus udara (atau HJD). Sewaktu tubuh kehilangan panas

melalui konduksi ke udara sekitar yang lebih dingin, udara yang berkontak langsung dengan kulit

menjadi lebih hangat. Karena udara hangat lebih ringan (kurang padat) daripada udara dingin, maka

udara yang telah dihangatkan tersebut naik sementara udara yang lebih dingin berpindah ke dekat

kulit menggantikan udara yang telah hangat tersebut. Proses ini kemudian berulang. Pergerakan

udara ini, yang dikenal sebagai arus konveksi, membantu membawa panas menjauhi tubuh. Jika tidak

terjadi arus konveksi maka tidak lagi terjadi pembebasan panas setelah suhu lapisan udara yang tepat

berada di sekitar tubuh menyamai suhu kulit. Proses kombinasi pengeluaran panas dari tubuh dengan

konduksi—konveksi diperkuat oleh pergerakan udara di atas permukaan tubuh, baik oleh gerakan

udara eksternal, seperti yang ditimbulkan oleh angin atau kipas, atau oleh gerakan tubuh menerobos

udara, misalnya sewaktu naik sepeda. Karena pergerakan paksa udara menyapu udara yang telah

dihangatkan oleh hantaran dan menggantinya dengan udara yang lebih dingin secara lebih cepat

maka jumlah panas yang dapat dikeluarkan dari tubuh dalam jangka waktu tertentu juga lebih

banyak. Karena itu, angin membuat kita lebih dingin pada cuaca panas, dan hari-hari berangin pada

musim salju akan terasa lebih dingin daripada hari-hari tenang dengan suhu dingin yang sama.

Karena itu, para peramal cuara mengembangkan konsep wind chill factor. Evaporasi (penguapan)

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. Pembuangan panas dengan evaporasi menyebabkan

anda merasa lebih dingin ketika baju renang anda basah daripada ketika kering. Pengeluaran panas

secara evaporatif terjadi terus-menerus dari lapisan dalam saluran napas dan dari permukaan kulit.

Panas secara terus-menerus keluar melalui uap H2O di udara ekspirasi akibat pelembaban udara

sewaktu udara melewati sistem pernapasan. Demikian juga, karena kulit bukan lapisan yang sama

sekali kedap air maka molekul molekul H2O secara terus-menerus berdifusi menembus kulit dan

menguap. Evaporasi dari kulit yang terus-menerus ini sama sekali tidak berkaitan dengan kelenjar

6

keringat. Proses pengeluaran panas pasif melalui evaporasi ini tidak berada di bawah kontrol

fisiologik dan berlangsung terus bahkan pada cuaca yang sangat dingin, saat masalahnya adalah

bagaimana mempertahankan panas tubuh. Berkeringat adalah proses pengeluaran panas evaporative

aktif di bawah kontrol saraf simpatis. Laju pengeluaran panas evaporatif dapat diubah-ubah dengan

mengubah banyaknya keringat, yaitu mekanisme homeostatik penting untuk mengeluarkan kelebihan

panas sesuai kebutuhan. Pada kenyataannya, ketika suhu lingkungan melebihi suhu kulit, berkeringat

adalah satu-satunya cara untuk mengeluarkan panas, karena pada keadaan ini tubuh memperoleh

panas melalui radiasi dan konduksi. Keringat adalah larutan garam encer yang dikeluarkan ke

permukaan kulit oleh kelenjar keringat yang tersebar di seluruh tubuh. Kelenjar keringat dapat

menghasilkan hingga empat liter keringat per jam. Keringat harus diuapkan dari kulit agar terjadi

pengeluaran panas. Jika keringat hanya menetes dari permukaan kulit atau dihapus maka tidak terjadi

pengeluaran panas. Faktor terpenting yang menentukan tingkat penguapan keringat adalah

kelembaban relatif udara sekitar (persentase uap H 2 0 yang sebenarnya ada di udara dibandingkan

dengan jumlah terbanyak yang dapat ditampung udara pada suhu tersebut; sebagai contoh,

kelembaban relatif 70% berarti bahwa udara mengandung 70% dari uap H2O yang mampu

ditampuHgnya). Ketika kelembaban relative tinggi, maka udaraJbampir jenuh oleh H20 sehingga

kemampuan udara menerima tambahan kelembaban dari kulit menjadi terbatas. Karena itu, pada hari

yang panas dan lembab tidak banyak panas yang dapat dikeluarkan dari tubuh. Kelenjar keringat

terus mengeluarkan cairannya, tetapi keringat hanya menempel di kulit atau menetes dan tidak

menguap dan menimbulkan efek mendinginkan. Sebagai ukuran untuk rasa tidak nyaman yang

berkaitan dengan kombinasi panas dan kelembaban yang tinggi, para ahli meteorologi

mengembangkan indeks suhu-kelembaban.

Hipotalamus berfungsi sebagai termostat tubuh. Termostat rumah memantau suhu dalam

suatu ruangan dan memicu mekanisme pemanas (tungku) atau mekanisme pendingin sesuai

kebutuhan untuk mempertahankan suhu ruangan pada tingkat yang telah ditentukan. Demikian juga,

hipotalamus, sebagai pusat integrasi termoregulasi tubuh, menerima informasi aferen tentang suhu di

berbagai bagian tubuh dan memicu penyesuaian yang sangat kompleks dan terkoordinasi dalam

mekanisme penerimaan panas dan pembuangan panas sesuai kebutuhan untuk mengoreksi setiap

penyimpangan suhu inti dari patokan normal. Hipotalamus jauh lebih peka daripada termostat rumah

anda. Hipotalamus dapat berespons terhadap perubahan suhu darah sekecil 0,01°C. Derajat

7

responsivitas hipotalamus terhadap penyimpangan suhu tubuh disesuaikan secara tepat sehingga

panas yang dihasilkan atau dikeluarkan cukup untuk mempertahankan suhu tetap normal. Untuk

menyeimbangkan mekanisme pengeluaran panas dan mekanisme pembentuk dan penghemat panas,

hipotalamus harus diberi informasi secara terus-menerus tentang suhu inti dan suhu kulit oleh

reseptor peka suhu khusus yang disebut termoreseptor. 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 ke hipotalamus. Di hipotalamus diketahui terdapat dua pusat

regulasi suhu. Regio posterior diaktifkan oleh dingin dan kemudian memicu refleks-refleks yang

memerantarai produksi dan penghematan panas. Regio anterior, yang diaktifkan oleh panas, memicu

refleks-refleks yang memerantarai pengeluaran panas. Marilah kita telaah cara-cara yang digunakan

oleh hipotalamus untuk melaksanakan fungsi termoregulasinya. Menggigil adalah cara involunter

utama untuk meningkatkan produksi panas. Tubuh dapat memperoleh panas dari produksi panas

internal yang dihasilkan oleh aktivitas metabolik atau dari lingkungan eksternal jika yang terakhir ini

lebih hangat daripada suhu tubuh. Karena suhu tubuh biasanya lebih tinggi daripada suhu lingkungan,

maka produksi panas metabolik merupakan sumber utama panas tubuh. Dalam keadaan istirahat,

sebagian besar panas tubuh dihasilkan oleh organ-organ thoraks dan abdomen sebagai hasil dari

aktivitas metabolik yang terus berlangsung untuk mempertahankan kehidupan. D i atas tingkat basal

ini, laju produksi panas metabolik dapat meningkat bervariasi terutama karena perubahan pada

aktivitas otot rangka atau, pada derajat yang lebih rendah, karena kerja hormon tertentu. Jadi,

perubahan pada aktivitas otot rangka merupakan jalur produksi panas utama yang dikontrol untuk

pengaturan suhu.

Penyesuaian produksi panas oleh otot rangka. Sebagai respons terhadap penurunan suhu inti yang

disebabkan oleh pajanan terhadap dingin, hipotalamus meningkatkan aktivitas otot rangka untuk

menghasilkan lebih banyak panas. Dengan bekerja melalui jalur-jalur desendens yang berakhir di

neuron motorik yang mengontrol otot rangka, hipotalamus mula-mula meningkatkan tonus otot

rangka. (Tonus otot adalah tingkat tegangan konstan di dalam otot). Dalam waktu singkat dimulailah

menggigil. Menggigil adalah kontraksi ritmik otot rangka yang berlangsung cepat 10 sampai 20 kali

per detik.1 Mekanisme ini sangat efektif untuk meningkatkan produksi panas; semua energi yang

dibebaskan selama tremor otot ini diubah menjadi panas karena tidak terjadi kerja eksternal. Dalam

8

hitungan detik sampai menit, produksi panas internal dapat meningkat dua sampai lima kali lipat

akibat menggigil. Perubahan refleks pada aktivitas otot rangka ini sering diperkuat oleh tindakan-

tindakan sengaja untuk menghasilkan panas misalnya melompat-lompat atau bertepuk tangan.

Respons perilaku ini tampaknya menggunakan respons saraf yang sama dengan respons fisiologik

involunter. Hipotalamus dan sistem limbik berperan besar dalam mengontrol perilaku bermotivasi.

Dalam situasi yang berlawanan-peningkatan suhu inti akibat pajanan ke panas—digunakan dua

mekanisme untuk mengurangi aktivitas otot rangka penghasil panas: Tonus otot secara refleks

diturunkan, dan gerakan volunter dikurangi. Ketika udara menjadi sangat hangat, orang sering

mengeluh "terlalu panas bahkan untuk bergerak". Respons ini tidak terlalu efektif untuk menurunkan

produksi panas sewaktu pajanan ke panas dibandingkan dengan respons otot yang meningkatkan

produksi panas sewaktu pajanan ke dingin karena dua alasan. Pertama, karena tonus otot normalnya

pada dasarnya sudah cukup rendah maka kapasitas untuk menguranginya lebih lanjut menjadi

terbatas. Kedua, peningkatan suhu tubuh cenderung meningkatkan laju produksi panas metabolik

karena suhu memiliki efek langsung pada laju reaksi kimia. Besar pengeluaran panas dapat

disesuaikan dengan mengubah-ubah aliran darah ke kulit. Mekanisme pengeluaran panas juga

dapat dikontrol, terutama oleh hipotalamus. Saat kita panas, kita ingin meningkatkan pengeluaran

panas ke lingkungan; saat kita dingin, kita ingin mengurangi pengeluaran panas. Jumlah panas yang

dikeluarkan ke lingkungan melalui radiasi dan konduksi konveksi sebagian besar ditentukan oleh

gradien suhu antara kulit dan lingkungan eksternal. Bagian inti sentral tubuh adalah mesin penghasil

panas di mana suhu harus dipertahankan pada sekitar 100°F. Bagian inti ini dikelilingi oleh selubung

insulator tempat terjadinya pertukaran panas antara tubuh dan lingkungan eksternal. Untuk

mempertahankan suhu inti, kapasitas insulatif dan suhu selubung ini dapat disesuaikan untuk

mengubah-ubah gradien suhu antara kulit dan lingkungan eksternal sehingga derajat pengeluaran

panas dapat diatur. Kapasitas insulatif selubung tersebut dapat diubahubah dengan mengontrol

jumlah darah yang mengalir ke kulit. Aliran darah kulit memiliki dua fungsi. Pertama, memberikan

pasokan nutrisi ke kulit. Kedua, sewaktu darah dipompa dari jantung ke kulit, darah yang telah

mengalami pemanasan di bagian inti tubuh membawa panas ini ke kulit. Sebagian besar aliran darah

ke kulit berfungsi untuk mengatur suhu tubuh; pada suhu kamar normal, darah yang mengalir ke kulit

20 sampai 30 kali lebih banyak daripada yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan nutrisi kulit. 1

Dalam proses termoregulasi, aliran darah kulit dapat sangat bervariasi, dari 400 ml/mnt hingga 2500

9

ml/mnt. Semakin banyak darah yang mencapai kulit dari bagian inti tubuh yang hangat, semakin

dekat suhu kulit dengan suhu inti tubuh. Pembuluh darah kulit menghilangkan efektivitas kulit

sebagai insulator dengan membawa panas ke permukaan, tempat panas tersebut dapat keluar dari

tubuh melalui radiasi dan konduksi-konveksi. Karena itu, vasodilatasi pembuluh kulit (khususnya

arteriol), yang meningkatkan aliran darah hangat ke kulit, meningkatkan pengeluaran panas.

Sebaliknya, vasokonstriksi pembuluh kulit, yang mengurangi aliran darah, menurunkan pengeluaran

panas dengan menahan darah hangat tetap berada di bagian inti, tempat darah tersebut terinsulasi dari

lingkungan eksternal.1 Respons ini menahan panas yang seharusnya keluar. Kulit yang dingin dan

relatif kurang darah adalah insulasi yang sangat baik antara bagian inti tubuh dan lingkungan.

Namun, kulit bukan insulator yang sempurna, bahkan dengan vasokonstriksi maksimal. Meskipun

aliran darah ke kulit minimal, sebagian panas tetap dapat dihantarkan melalui konduksi dari organ-

organ dalam ke permukaan kulit dan akhirnya dikeluarkan ke lingkungan eksternal. Respons

vasomotor kulit ini dikoordinasikan oleh hipotalamus melalui sistem saraf simpatis. Peningkatan

aktivitas simpatis ke pembuluh kulit menyebabkan vasokonstriksi sebagai respons terhadap pajanan

dingin, sedangkan penurunan aktivitas simpatis menyebabkan vasodilatasi pembuluh kulit sebagai

respons terhadap pajanan panas.1 Ingatlah bahwa pusat kontrol kardiovasukular di medulla juga

memiliki kontrol atas arteriol kulit (serta arteriol di seluruh tubuh) melalui penyesuaian aktivitas

simpatis ke pembuluh-pembuluh ini dengan tujuan mengatur tekanan darah. Kontrol hipotalamus atas

arteriol kulit untuk mengatur suhu mengalahkan kontrol pembuluh darah yang sama oleh pusat

kontrol kardiovaskular. Karena itu, respons vasomotor kulit yang mencolok untuk tujuan

termoregulasi dapat menyebabkan perubahan tekanan darah. Sebagai contoh, tekanan darah dapat

turun pada pajanan ke lingkungan yang sangat panas, karena respons vasodilator kulit yang

ditimbulkan oleh pusat termoregulasi hipotalamus mengalahkan respons vasokonstriktor kulit yang

ditimbulkan oleh pusat kontrol kardiovaskular medula. Hipotalamus secara simultan

mengoordinasikan mekanisme produksi panas dan pengeluaran panas. Marilah kita satukan

penyesuaian-penyesuaian dalam produksi dan pengeluaran panas sebagai respons terhadap pajanan

ke lingkungan dingin atau panas. Sewaktu demam, termostat hipotalamus "disetel" pada suhu yang

lebih tinggi.1 Kata demam merujuk kepada peningkatan\ suhu tubuh akibat infeksi atau peradangan.

Sebagai respons terhadap masuknya mikroba, sel-sel fagositik tertentu (makrofag) mengeluarkan

suatu bahan kimia yang dikenal sebagai pirogen endogen yang, selain efek-efeknya dalam melawan

10

infeksi, bekerja pada pusat termoregulasi hipotalamus untuk meningkatkan patokan termostat.

Hipotalamus sekarang mempertahankan suhu di tingkat yang baru dan tidak mempertahankannya di

suhu normal tubuh. Jika, sebagai contoh, pirogen endogen meningkatkan titik patokan menjadi 102°F

(38,9°C), maka hipotalamus mendeteksi bahwa suhu normal prademam terlalu dingin sehingga

bagian otak ini memicu mekanisme-mekanisme respons dingin untuk meningkatkan suhu menjadi

102°F. Secara spesifik, hipotalamus memicu menggigil agar produksi panas segera meningkat, dan

mendorong vasokonstriksi kulit untuk segera mengurangi pengeluaran panas.1 Kedua tindakan ini

mendorong suhu naik dan menyebabkan menggigil yang sering terjadi pada permulaan demam.

Karena merasa dingin maka yang bersangkutan memakai selimut sebagai mekanisme volunter untuk

membantu meningkatkan suhu tubuh dengan menahan panas tubuh. Setelah suhu baru tercapai maka

suhu tubuh diatur sebagai normal dalam respons terhadap panas dan dingin tetapi dengan patokan

yang lebih tinggi. Karena itu, terjadinya demam sebagai respons terhadap infeksi adalah tujuan yang

disengaja dan bukan disebabkan oleh kerusakan mekanisme termoregulasi. Meskipun makna

fisiologis demam belum jelas namun banyak pakar kedokteran percaya bahwa peningkatan suhu

tubuh bermanfaat dalam mengatasi infeksi. Demam memperkuat respons peradangan dan mungkin

menghambat perkembangbiakan bakteri. Selama demam, pirogen endogen meningkatkan titik

patokan hipotalamus dengan memicu pelepasan lokal prostaglandin, yaitu mediator kimiawi lokal

yang bekerja langsung pada hipotalamus.1 Aspirin mengurangi demam dengan menghambat sintesis

prostaglandin. Aspirin tidak menurunkan suhu pada orang yang tidak demam karena tanpa adanya

pirogen endogen maka di hipotalamus tidak terdapat prostaglandin dalam jumlah bermakna.

Mekanisme molekular yang pasti tentang hilangnya demam secara alami belum diketahui, meskipun

hal ini diperkirakan karena berkurangnya pengeluaran pirogen atau sintesis prostaglandin. Ketika

titik patokan hipotalamus kembali ke normal, suhu pada 102°F (dalam contoh ini) menjadi terlalu

tinggi. Mekanisme-mekanisme respons panas diaktifkan untuk mendinginkan tubuh. Terjadi

vasodilatasi kulit dan pengeluaran keringat. Yang bersangkutan merasa panas dan membuka semua

penutup tambahan. Pengaktifan mekanisme pengeluaran panas oleh hipotalamus ini menurunkan

suhu ke normal.1

11

Gamabar 1.1 Mekanisme pengaturan suhu tubuh1

BMR (Basal Metabolic Rate)

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.2 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. Yang dimaksud

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

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

pertumbuhan.2 Metabolisme basal juga dipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti suhu, kelembaban,

dan keadaan emosi atau stres.2 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.2 Metabolisme basal seorang laki-laki

lebih tinggi dibanding dengan wanita. Umur juga mempengaruhi metabolisme basal dimana umur

12

yang lebih muda mempunyai metabolisme basal lebih besar dibanding yang lebih tua. Rasa gelisah

dan ketegangan, misalnya saat bertanding menghasilkan metabolisme basal 5% sampai 10% lebih

besar. Hal ini terjadi karena sekresi hormon epinefrin yang meningkat, demikian pula tonus otot

meningkat.2 BMR normal untuk pria muda adalah sekitar 60 kcal/jam, sedangkan wanita muda

sekitar 53 kcal/jam. RQ (respiratory quotient) merupakan indeks pemakaian relatif pelbagai bahan

makanan oleh tubuh. Rasio pada metode ini adalah perbandingan antara CO2 dan oksigen yang

berbeda untuk setiap diet (CO2/O2). RQ ditentukan oleh jenis makanan dan proporsinya serta

bervariasi untuk setiap nutrien yaitu 1,0 untuk karbohidrat, 0,8 untuk protein, dan 0,7 untuk lemak.

pada kondisi BMR adalah 0,82 = 4.825 kalori.2

Penghitungan BMR : 2

V=(p/273)×273/(273+t)×Vu

Keterangan :

p = tekanan barometer tempat pemeriksaan

t = suhu alat

Vu = volume O2 yang diukur

Rumus kalori yang digunakan :2

BMR = V x 4.825 kalori/jam

Syarat pengukuran :2

1) Beristirahat secara fisik 30 menit sebelum melakukan pemeriksaan.

2) Pengukuran harus dilakukan pada suhu kamar yang nyaman, sehingga yang

bersangkutan tidak menggigil. Karena manggigil akan meningkatkan laju metabolic.

3) Berpuasa selama 12 jam.

Penerapan BMR :2

Menggunakan rumus BMR = 0,75 (PR + 0,74 PP) – 72

Dimana : 2

13

PR = Frekuensi nadi/menit

PP = Tekanan nadi (mmHg)

Gambar 2.1 BMR untuk laki-laki dan perempuan berdasarkan berat badan2

Patologis Demam

Demam adalah naiknya temperature tubuh diatas normal.Temperature tubuh yang normal

adalah sekitar 970F sampai 990F (36-370C).3 Demam dapat merupakan pertanda reaksi tubuh terhadap

kemungkinan suatu penyakit, mulai dari penyakit ringan sampai penyakit yang tergolong berat.

Demam akan menguras kalori dalam tubuh dan merusak jaringan tubuh. Demam mengacu pada

peningkatan tubuh sebagai akibat dari vinfeksi atau peradangan.3 Sebagai respons 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 termostat.3 Hipotalamus sekarang

mempertahannkan suhu di titik patokan yang baru dan bukan di suhu tubuh normal Demam (juga

disebut pireksia) adalah suhu tubuh lebih tinggi dari normal.Ini adalah gejala yang disebabkan oleh

berbagai penyakit. Demam biasanya terjadi sebagai respon terhadap infeksi atau peradangan.Namun,

penyebab lainnya yang mungkin, termasuk obat, racun, kanker, paparan panas, cedera atau kelainan

ke otak, atau penyakit dari sistem (hormonal) endokrin.3

14

Gambar 3.1 Mekanisme Demam3

Stadium demam dibagi 2 stages, yakni Stage of chill.3 Merupakan fase dimana penderita

merasa dingin yang disertai menggigil. Menggigil merupakan cara involunter primer untuk

menignkatkan produksi panas. Dengan menggigil, kontraksi otot rangka yang ritmik bergetar sangat

efektif menghasilkan panas. Walaupun kontraksi otot merupaka cara utama untuk meningkatkan

panas, termogenesis non-menggigil juga berperan dalam termoregulasi.3 Seperti pada bayi yang

memiliki jaringan lemak khusus (lemak coklat) yang mampu mengubah energi kimia menjadi panas.

Pada fase ini, heat loss menurun dan heat production meningkat. Stage of fastigium. Merupakan fase

krisi dari penyakit. Pada fase ini heat loss meningkat, sehingga sering terjadi berkeringat dan heat

production menurun.3

Ada tiga gangguan demam, yaitu Heat Cramps. Keadaan dimana demam disertai kejang.

Heat Exhaustion. Merupakan keadaan kolaps, biasanya bermanifestasi sebagai pingsan, yang

disebabkan oleh penurunan tekanan darah akibat kerja mekanisme pengeluaran panas yang

berlebihan. Keringat berlebihan mengurangi curah jantung karena volume plasma berkurang dan

vasodilatasi kulit yang ekstensif menyebabkan penurunan resistensi perifer total. Karena tekanan

15

darah ditentukan oleh curah jantung dikalikan dengan resistensi perifer total, tekanan darah turun dan

jumlah darah yang disalurkan ke otak berkurang, sehingga yang bersangkutan akan mengalami

pingsan. Dengan demikian, heat exhaustion adalah konsekuensi dari aktivitas berlebihan mekanisme

pengeluaran panas dan bukan akibat gangguan dari mekanisme tersebut. Karena mekanisme

pengeluaran panas sangat aktif, pada heat exhaustion suhu tubuh hanya sedikit meningkat. Dengan

memaksa aktivitas berhenti setelah mekansime pengeluaran panas tidak lagi mampu mengatasi

penambahan panas yang ditimbulkan oleh olahraga atau lingkungan yang panas, heat exhaustion

berfungsi sebagai ‘katup pengaman’ untuk membantu mencegah konsekuensi yang lebih serius, yaitu

heat stroke.3 Heat Stroke. Merupakan situasi yang sangat berbahaya, timbul akibat rusak totalnya

mekanisme termoregulasi hipotalamus. Heat exhaustion dapat menjadi heat stroke apabila

mekanisme pengeluaran panas terus dipacu secara berlebihan. Gambaran paling mencolok adalah

tidak adanya tindakan kompensasi untuk mengurangi panas (seperti berkeringat) dalam menghadapi

peningkatan suhu tubuh yang cepat. Selama pembentukan heat stroke, suhu tubuh mulai meningkat

karena mekanisme pengeluaran panas pada akhirnya dikalahkan oleh penambahan panas yang terus

menerus dan berlebihan. Setelah suhu inti mencapai sautu titik ketika pusat kontrol suhu hipotalamus

rusak akibat panas, suhu tubuh meningkat lebih tinggi. Hal tersebut menyebabkan metabolisme

meningkat (karena suhu tubuh yang tinggi meningkatkan metabolisme). Akibat dari metabolisme

yang meningkat, semua rekasi kimia tubuh menjadi semakin cepat. Hasil yang ditimbulkan adalah

produksi panas yang lebih besar. Keadaan tersebut menghasilkan lonjakan suhu tubuh. Untuk

pencegahan produksi panas yang semakin besar, dapat dilakukan pengompresan dengan

menggunakan air dingin. Beberapa tempat yang disarankan untuk melakukan pengompresan adalah

kepala, ketiak, lipat paha.3 Pengompresan dilakukan dengan tujuan untuk menurunkan suhu

termostat. Heat stroke merupakan situasi yang berbahaya dan sepat mematikan jika tidak ditangani.

Suhu tubuh dapat mencapai 40oC bahkan lebih dan dapat menyebabkan kelumpuhan. Heat stroke

dibagi menjadi dua, yaitu eksersasional, disebabkan oleh kegiatan tubuh yang berlebihan di suhu atau

kelembaban yang lebih tinggi dari normal dan noneksersasional antokolinergik, termasuk

antihistamin, obat antiparkinson, diuretik, dan fenotiazin.3

Metabolisme Karbohidrat

16

Konsumsi karbohidrat merupakan komponen utama sehari-hari. Namun, sebagian besar

karbohidrat dikonversi menjadi lemak dan akibatnya di metabolisme sebagai lemak didalam tubuh.

Fungsi utama karbohidrat dalam metabolisme adalah sebagai bahan bakar untuk dioksidasi dan

menyediakan energi untuk proses metabolik lain.4 Glukosa dipakai paling banyak terutama dalam

bentuk monosakarida, yakni glukosa, fruktosa (secara kuantitatif dianggap penting bila intake

sukrosa banyak) dan galaktosa (bermakna kuantitatif bila laktosa merupakan karbohidrat utama

dalam makanan). Fruktosa dan Galaktosa dikonversi menjadi glukosa dihati untuk dipergunakan

dalam aktivitas khususnya oleh sel. Metabolisme karbohidrat/hidrat arang pada manusia dibagi

menjadi glikolisis (oksidasi glukosa/glikogen menjadi piruvat dan laktat oleh jalan Embden

Mayerhof), glikogenesis (sintesis glikogen dari glukosa), glikogenesis (pemecahan glikogen; glukosa

sebagai hasil utama glikogenolisis dalam hati, dan piruvat dan laktat adalah hasil utama dalam otot),

oksidasi piruvat menjadi asetil koA, HMP (Hexose Monophosphate) Shunt (jalan selain Glikolisis

EM oksidasi glukosa; dengan fungsi utama sintesis perantara NADPH dan ribosa) dan

Glukoneogenesis (Pembentukan glukosa dan glikogen dari sumber bukan karbohidrat)4

Glikolisis diawali dengan reaksi fosforilasi glukosa GLUKOSA (menjadi) GLUKOSA 6P

dengan enzim yang dipakai adalah glukokinase (hepar) dan heksokinase (ekstrahepatik); serta

memerlukan ATP dan Mg2+ (menjadi) ADP; irreversibel di sitosol sel. Kemudian, GLUKOSA 6P

(menjadi) FRUKTOSA 6P oleh kerja enzim fosfoheksosa isomerase.4 FRUKTOSA 6P oleh bantuan

enzim kunci fosfofruktokinase (mengatur kecepatan glikolisis) dengan membutuhkan ATP dan Mg2+

(menjadi) ADP membentuk FRUKTOSA 1.6 BISFOSFAT. Dilanjutkan dengan perombakan

FRUKTOSA 1.6 BISFOSFAT membentuk GLISERALDEHID 3P dan DIHIDROKSI ASETON

PHOSPHAT (DHAP akan dikonversi membentuk GLISERALDEHID 3P oleh enzim fosfotriosa

isomerase) oleh bantuan enzim aldolase (dua molekul). Glikolisisi dimulai dengan proses oksidasi

GLISERALDEHID 3P menjadi 1,3 BISFOSFOGLISERAT oleh gliseraldehid 3p dehidrogenase;

disertai dengan pemakaian/tergantung pula pada NAD+; aktivitas gugus –SH dihambat oleh racun –

SH YODOASETAT dengan penambahan phosphat tinggi energi membentuk NADH (terbentuk 3 ATP

melalui Rantai Pernapasan) dan H+. Kemudian, 1,3 BISFOSFOGLISERAT dimana phosphat

berafinitas tinggi ditangkap ATP dalam reaksi selanjutnya dengan ADP akan dikatalisis oleh enzim

fofogliserat kinase akan membantuk 3 FOSFOGLISERAT; menghasilkan ATP tingkat substrat.

Dilanjutkan dengan mutasi 3 FOSFOGLISERAT akan dikonversi menjadi 2 FOSFOGLISERAT oleh

17

enzim fosfogliserat mutase.4 Disambung dengan katalis 2 FOSFOGLISERAT membentuk

PHOSPHOENOLPIRUVAT (PEP) oleh enolase yang membutuhkan Mg2+ dan Mn2+; serta dihambat

oleh FLOURIDA (bila diperlukan mencegah glikolisis sebelum perkiraan glukosa darah). Kemudian

Phosphat tinggi energi akan dipindahkan dari PEP ke ADP oleh priruvat kinase untuk menghasilkan

molekul ATP tingkat substrat serta membentuk ENOLPIRUVAT.4 Dengan reaksi spontan

ENOLPIRUVAT akan membentuk KETOPIRUVAT den kemudian dilanjutkan oksidasi oleh Siklus

Asam Sitrat. Pada keadaan aerob total ATP yang terbentuk adalah 8 ATP (6 ATP rantai pernapasan;

4 ATP tingkat substrat; 2 ATP digunakan untuk peminjaman awal perombakan glukosa). Pada

kondisi anaerob NADH dan H+ tidak akan dimasukan dalam pembantukan ATP dalam rantai

pernapasan, namun akan digunakan dalam pembentukan LAKTAT oleh katalisis enzim laktat

dihidrogenase. Total ATP yang terbentuk dalam kondisis anaerob adalah 2 ATP (4 ATP tingkat

substrat; 2 ATP digunakan untuk peminjaman awal perombakan glukosa).4

Gambar 4.1 Glikolisis Embden Meyerhof 4

Oksidasi Piruvat terjadi dimitokondria. Pada SDM tidak ada pembentukan Asetil KoA,

karena tidak ada mitokondria. Oleh sebab itu, masuk dalam siklus 2,3 BPG/ Rapoport Luebering

dikatalis oleh fosfogliserat kinase dengan menurunkan afinitas Hb terhadap O2. Kerja dikatalis oleh

18

piruvat dehidrogenase/fosfatase (meningkat saat/setelah makan, berhenti saat lapar, meningkat saat

banyak piruvat dan dihambat saat banyak asetil KoA).4 Dapat berlanjut pada kondisi aerob saja. Pada

oksidasi piruvat juga menghasilkan perombakan rantai pernapasan 3ATP untuk satu kali tukar keto

piruvat. Kinase spesifik menjadi salah satu pengatur aktivitas komplekas Piruvat dehidrogenase

(fosforilase kinase untuk menghambat PDH; serta defosforilase kinase untuk merangsang PDH).

Kinase spesifik dipengaruhi oleh rasio asetil S-KoA/KoA, NADH/NAD dan ATP/ADP, ratio

meningkat maka aktivitas meningkat juga. Insulin, Mg2+dan Ca2+ membuat aktivasi PHD fosfatase.

Reaksi membutuhkan tambahan vitamin seperti as.lipoat, B1, as.pantotenat, B2 dan B5.4

Siklus Asam Sitrat (SAS/SK/TCA) merupakan jalur akhir metabolisme berbagai zat.

Diawali dengan oksidasi asetil KoA membentuk suatu siklus dengan oksaloasetat membentuk asam

trikarboksilat (as. sitrat) oleh enzim sitrat sintase. Katalis ASAM SITRAT dengan bantuan enzim

akonitase yang mengandung Fe2+ membentuk SIS-AKONITAT; dengan penghambatan flouroasetat

(berkondenasasi dengan Oksaloasetat dan asetil KoA membentuk Flourositrat). SIS-AKONITAT

akan dirombak membentuk ISOSITRAT oleh akonitase yang mengandung Fe2+.4 Dari ISOSITRAT

dengan bantuan NAD+ (3 ATP) membentuk OKSALOSUKSINAT kemudian dikatalis hingga

menjadi ὰ KETOGLUTARAT dengan ditandai dengan pembentukan CO2 oleh enzim isositrat

dehidrogenase. ὰ KETOGLUTARAT akan mengkatalis SUKSINIL KoA oleh enzim Kompleks ὰ

ketoglutarat dehidrogenase; terjadi pembentukan 3 ATP oleh rantai pernapasan NAD+; selain itu

ditemukan penghambat Arsenit. SUKSINIL KoA akan mengkatalis SUKSINAT dengan bantuan

enzim suksinat tiokiase; terjadi bentukan GTP+ yang akan di konversi menjadi ATP+.4 SUKSINAT +

FAD membentuk FUMARAT + FADH2 dengan bantuan enzim suksinat dehidrogenase (dihambat

malonat secara kompetitif). Menghasilkan 2 ATP dengan energi tukar rantai pernapasan. FUMARAT

akan mengkatalis MALAT dengan melepas H2O bantuan enzim fumarase. MALAT nantinya akan

menghasilkan 3 ATP melalui rantai pernapasan untuk mengkatalis ulang OKSALOASETAT dengan

bantuan enzim malat dehidrogenase. Total ATP 24 dengan rincian (berasal dari 2 molekul awal asetil

KoA; 22 ATPberasal dari rantai pernapasan dan 2 ATP dari tingkat substrat).4

19

Gambar 4.2 Suklus asam sitrat4

Total ATP yang didapat sebanyak 38 ATP. Bila molekul glukosa dengan fungsi invivo

didapatkan kalori pembakaran kurang lebih 2870 kJ (energi panas), dan pada fungsi invitro

didapatkan 1961 kJ kalori dengan persentase (68%) enam puluh delapan.4

Metabolisme Lemak

Lemak berfungsi sebagai sumber/cadangan makanan (triasilgliserol), komponen membran

(kolesterol dan fosfolipid), bahan baku hormon, surfaktan, asam lemak essensial, komponen

lipoprotein dan insulator suhu dan listrik. Penyerapan lemak berlangsung di usus dengan metode

transportasi dengan bantuan siklus enterohapatik. Oksidasi lemak dibagi dua menurut golongan

lemak dalam tubuh, yakni asam lemak jenuh (oksidasi beta asam lemak di mitokondria, di

peroksisom, oksidasi alfa asam lemak di otak serta oksidasi omega asam lemak di hepar) dan

asam lemak tidak jenuh.

Oksidasi beta asam lemak di Mitokondria (utama). Prosesnya berlangsung aerobik.

Senyawa awal asil KoA (aktivasi oleh enzim tiokinase). Menghasilkan ATP lewat rantai pernapasan.

Hasil akhirnya asetil KoA (genap) dan proprionil KoA (ganjil). Untuk asam lemak dengan atom C

20

lebih besar dari 12 perlu karnitin untuk dapat masuk ke mitokondria (asam lemak utamanya :

palmitat).

Oksidasi beta asam lemak di Peroksisom. Untuk asam lemak dengan rantai panjang (20-

24 atom C). Tidak menghasilkan ATP seperti reaksi di mitokondria. Pada reaksinya yang kedua,

menghasilkan H2O2 yang segera diubah oleh katalase. Hasilnya Oktanoil KoA dan Asetil KoA

diawali dengan sintesis Asil KoA (enzim asil KoA sintetase). Diinduksi oleh diet tinggi lemak dan

obat hipolipidemik.

Oksidasi alfa asam lemak di jaringan otak. Tidak menghasilkan ATP. Tidak memerlukan

aktivitas asil KoA. Gangguan oksidasi ini menyebabkan penyakit refsum/ terjadi ganggunan saraf

(penumpukan/penimbunan asam fitanat).

Oksidasi omega asam lemak di hepar. Dikatalis oleh sitokrom P450 dan memerlukan

NADPH untuk proses katalis serta menghasilkan asam dikarboksilat.

Oksidasi asam lemak tidak jenuh. Memerlukan enzim tambahan untuk menghilangkan

ikatan rangkap dengan pengurangan ATP (2 ATP) setiap satu ragkap karena meniadakan 2 reaksi

pada oksidasi beta yang menghasilkan FADH2. Produk sama dengan oksidasi beta di mitokondria

dengan pengurangan 2 ATP.4

Jenis dan Dampak Demam

Demam ada beberapa jenis, di antara, yaitu; Demam Septik. Suhu badan naik ke tingkat tinggi

sekali pada malam hari, lalu suhu turun (masih) di atas normal pada pagi hari pada pagi hari. Sering

terdapat menggigil, berkeringat; Demam Hektik.5 Suhu badan naik ke tingkat tinggi sekali pada

malam hari, lalu suhu turun sampai normal pada pagi hari pada pagi hari; Demam Remiten; Suhu

badan dapat turun setiap hari namun tidak pernah sampai suhu badan normal, namun selisih tak

pernah sampai >2 ˚C, tidak sebesar penurunan pada demam septik; Demam Interminen. Suhu badan

dapat turun beberapa jam dalam 1 hari. Bila demam terjadi tiap dua hari sekali disebut tersiana dan

bila terjadi dua hari bebas diantara dua serangan demam disebut kuartana; Demam Kontinyu.

Variasi suhu badan yang meningkat sepanjang hari dan tidak berbeda lebih dari 1 ˚C. Jika sampai

pada tingkat yang lebih tinggi disebut hiperpireksi; Demam Siklik. Demam ditandai dengan

21

kenaikan suhu selama beberapa hari, kemudian diikuti periode bebas demam selama beberapa hari

yang kemudian diikuti oleh kenaikan suhu seperti semula.5

Demam mempunyai dampak tehadap tubuh manusia, dampak tersebut ada yang positif maupun

negative. Dampak Positif, demam yang menguntungkan terhadap Fungsi Imunitas (Daya Tahan)

Tubuh. Beberapa bukti penelitian ‘in-vitro’ (tidak dilakukan langsung terhadap tubuh manusia)

menunjukkan fungsi pertahanan tubuh manusia bekerja baik pada temperatur demam, dibandingkan

suhu normal. IL-1 dan pirogen endogen lainnya akan “mengundang” lebih banyak leukosit dan

meningkatkan aktivitas mereka dalam menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Demam juga

memicu pertambahan jumlah leukosit serta meningkatkan produksi/fungsi interferon (zat yang

membantu leukosit memerangi mikroorganisme). Dampak Negatif, kemungkinan dehidrasi

(kekurangan cairan tubuh). Ketika mengalami demam, terjadi peningkatan penguapan cairan tubuh

sehingga anak bisa kekurangan cairan.5 Kekurangan oksigen. Saat demam, anak dengan penyakit

paruparu atau penyakit jantung-pembuluh darah bisa mengalami kekurangan oksigen sehingga

penyakit paru-paru atau kelainan jantungnya infeksi saluran napas akut. Demam di atas 42ºC bisa

menyebabkan kerusakan neurologis (saraf), meskipun sangat jarang terjadi. Tidak ada bukti

penelitian yang menunjukkan terjadinya kerusakan neurologis bila demam di bawah 42ºC. Anak di

bawah usia 5 tahun (balita), terutama pada umur di antara 6 bulan dan 3 tahun, berada dalam risiko

kejang demam (febrile convulsions), khususnya pada temperatur rektal di atas 40ºC. Kejang demam

biasanya hilang dengan sendirinya, dan tidak menyebabkan gangguan neurologis (kerusakan saraf).

Demam seringkali disertai dengan gejala lain seperti sakit kepala, nafsu makan menurun (anoreksia),

lemas, berkeringat, menggigil dan nyeri otot. Sebagian besar di antaranya berhubungan dengan zat

penyebab demam tadi.5 Demam yang sangat tinggi antara 39,4ºC – 41,1ºC juga dapat menyebabkan

halusinasi, kebingungan, mudah marah, bahkan kejang-kejang.

Kesimpulan

Proses metabolisme dalam tubuh dapat dipengaruhi beberapa hal salah satunya suhu. Dimana

metabolisme tubuh akan berjalan baik jika suhu tubuh optimal. Begitu pula sebaliknya metabolisme

tubuh tidak akan berjalan dengan baik jika suhu tubuh itu sendiri tidak optimal.

22

Daftar Pustaka

1. William,F Ganong. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi 22. Jakarta: Buku Kedokteran

ECG; 2008.

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

3. Sherwood L. Keseimbangan Energi dan Pengaturan Suhu Tubuh. Dalam : Fisiologi Manusia

dari Sel ke Sistem Edisi 6. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC. 2011.

4. Murray RK, Granner DK, Rodwell VW. Biokimia Harper. Edisi 27. Jakarta; Buku

Kedokteran EGC; 2009.

5. Sherwood L. Human Physiology: From Cells to Systems. 7th ed. Canada: Brooks/Cole. 2010;

ch. 17. Energy Balance and Temperature Regulation.

23