Pendahuluan

PRAKTIKUM FISIOLOGI MODUL METABOLIK ENDOKRIN1. TUJUAN PRAKTIKUM1.1 Suhu Tubuh Dan Pengaturannya

Tujuan Umum

a. Memahami perbedaan antara binatang hormoidotermik dan poikilotermik

b. Memahami cara mengukur suhu tubuh manusia

c. Memahami cara menetapkan kelembaban relatif udara

Tujuan Khusus

a. Menerangkan pengaruh suhu keliling pada suhu tubuh binatang poikilotermikb. Menerangkan cara mengukur suhu ketiak dan suhu mulut

c. Menerangkan pengaruh bernapas melalui mulut dan berkumur air es terhadap suhu mulut

1.2 Syok Insulin Pada Ikan Guppy Tujuan Instruksional Umum

Memahami berbagai pengaruh keadaan hipoglikemia terhadap fungsi otak dan kardiovaskular

Tujuan Perilaku Khusus

Menerangkan berbagai pengaruh keadaan hipoglikemia terhadap gerakan ikan guppy

2. METODOLOGI 2.1 Suhu Tubuh Dan Pengaturannya

a. Alat dan bahan1. kodok

2. papan fiksasi kodok/katak dan tali

3. termometer maksimum

4. termometer kimia dengan skala -10 C sampai +50C atau +10 C sampai 100 C

5. alkohol dan kapas

6. waskom besar berisi air es

7. air hangat 40 C dan 70 C

8. termometer bola basah dan kering

9. Psychrometric Chartb. Cara Kerja1. Pengukuran suhu mulut

a. Termometer maksimum dibersihkan dengan alcohol

b. Meniskus air raksa diturunkan sampai di bawah skala dengan mengayun-sentakkan thermometer tersebut beberapa kali

c. Reservoir termometer diletakkan di bawah lidah dan suuh orang percobaan menutup mulutnya rapat-rapat

d. Setelah 3 menit baca dan dicatat suhu mulut OP

e. Meniskus air raksa diturunkan lagi di bawah skala seperti butir 2

f. Reservoir thermometer diletakkan lagi di bawah lidah seperti butir 3

g. Suhu mulut dibaca dan dicatat setelah 6 menit.

2. Pengaruh bernapas melalui mulut dan bekumur air es pada suhu muluta. Meniskus air raksa diturunkan sampai di bawah skala dengan cara percobaan pengukuran suhu mulut langkah 2

b. Reservoir termometer diletakkan di bawah lidah OP

c. Suhu mulut dibaca dan dicatat setelah 3 menit

d. OP diminta bernapas dengan tenang melalui mulut selama 2 menit sambil menutup lubang hidung. Segera setelah tindakan ini ulangi langkah a s/d ce. OP diminta berkumur berulang-ulang dengan air es selama 1 menit. Segera setelah tindakan ini ulangi langkah a s/d c

3. Pengukuran suhu ketiak

a. Ketiak OP dikeringkan

b. Usahakan supaya meniskus air raksa termometer maksimum terletak di bawah skala dengan mengayun-sentakkan termometer tersebut beberapa kali

c. OP diminta berbaring terlentang

d. Reservoir termometer klinik di ruang ketiak dan minta OP menjepitnya dengan baik

e. Setelah 3 menit baca dan catat suhu ketiak OP

4. Pengaruh suhu keliling pada suhu tubuh binatang poikilometrtika. Suhu uang ditetapkan dengan thermometer kimia (-10 - +50 C)b. Tali diikatkan pada kodok terlentang di atas papan fiksasi

c. Termometer kimia dimasukkan ke dalam esofagusnya

d. Suhu kodok dibaca dan dicatat setelah 3 menit

e. Dengan termometer tetap di dalam esofagusnya, benamkan kodok ke dalam airs es setinggi lehernya (jaga jangan sampai air es masuk ke dalam mulut kodok)

f. Suhu dibaca dan dicatat setelah 3 menit

g. Termometer dikeluarkan dari esofagunya dan tetapkan suhu air es

h. Kodok dikeluarkan dari air es dan dibiarkan bebeerapa menit dalam suhu ruang; sementara itu telah disediakan air hangat (40 C)

i. Termometer dimasukkan kembali ke dalam esofagus kodok. Kemudian, kodok dibenamkan ke dalam air hangat setinggi lehernya (jaga jangan sampai air hangat masuk ke dalam mulut kodok)

j. Suhu dibaca dan dicatat setelah 3 menit

5. Menetapkan kelembaban relatif udara a.Dilakukan pembacaan suhu pada thermometer bola basah dan bola kering pada ruangan.

b. Kelembaban Relatif udara (%) dibaca pada psychrometric chart, berdasakan suhu bola basah dan bola kering pada ruangan tersebut2.2 Syok Insulin Pada Ikan Guppya. Alat dan Binatang Percobaan yang Diperlukan1. ikan guppy

2. gelas ukur 100ml diisi dengan 50ml air ledeng

3. peralatan untuk aerasi air ledeng dalam gelas ukur

4. larutan glukosa 20%

5. insulin

6. spuit insulin

7. pipet

b. Cara kerja 1. Ikan guppy dimasukkan ke dalam gelas ukur 100ml yang sudah diisi air ledeng 50ml

2. Gerakan ikan guppy diperhatikan dalam gelas ukur dan catatlah hasil observasi

3. Insulin 1mU diteteskan ke dalam air dan tunggu selama 3 menit

4. Setiap perubahan gerakan yang terjadi pada ikan guppy diperhatikan dan dicatat

5. Jika tidak terlihat perubahan pada gerakan ikan guppy, ditambahkan lagi insulin 1mU ke dalam air dan tunggu selama 3 menit

6. Ulangi langkah di atas hingga terlihat adanya perubahan gerakan pada ikan guppy

7. Setiap perubahan yang terjadi pada ikan guppy dicatat; gerakan meloncat tiba-tiba (jerky movement), kehilangan keseimbangan, kejang atau koma

8. Setelah terlihat adanya perubahan gerakan pada ikan guppy, segera dimasukkan 1ml larutan glukosa 20% ke dalam air

9. Selama 3 menit ditunggu untuk melihat apakah gerakan ikan guppy telah berubah dan kembali normal

10.Jika gerakan ikan guppy belum kembali ke gerakan normal, ulangi kembali langkah 8 dan 911. Hingga gerakan ikan guppy kembali normal

3. TINJAUAN PUSTAKAA. Pengaturan suhu tubuhPengaturan suhu tubuh (termoregulasi), pengaturan cairan tubuh, dan ekskresi adalah elemen-elemen dari homeostasis. Dalam termoregulasi dikenal adanya hewan berdarah dingin (cold-blood animals/poikiloterm ) dan hewan berdarah panas (warm-blood animals/homoioterm). Namun, ahli-ahli Biologi lebih suka menggunakan istilah ektoterm dan endoterm yang berhubungan dengan sumber panas utama tubuh hewan. Ektoterm adalah hewan yang panas tubuhnya berasal dari lingkungan (menyerap panas lingkungan). Suhu tubuh hewan ektoterm cenderung berfluktuasi, tergantung pada suhu lingkungan. Hewan dalam kelompok ini adalah anggota invertebrata, ikan, amphibia, dan reptilia. Sedangkan endoterm adalah hewan yang panas tubuhnya berasal dari hasil metabolisme. Suhu tubuh hewan ini lebih konstan. Endoterm umum dijumpai pada kelompok burung (Aves), dan mamalia (Vander et all, 2001).Dalam pengaturan suhu tubuh, hewan harus mengatur panas yang diterima atau yang hilang ke lingkungan. Mekanisme perubahan panas tubuh hewan dapat terjadi dengan 4 proses, yaitu konduksi, konveksi, radiasi, dan evaporasi. Konduksi adalah perubahan panas tubuh hewan karena kontak dengan suatu benda. Konveksi adalah transfer panas akibat adanya gerakan udara atau cairan melalui permukaan tubuh. Radiasi adalah emisi dari energi elektromagnet. Radiasi dapat mentransfer panas antar obyek yang tidak kontak langsung. Sebagai contoh, radiasi sinar matahari. Evaporasi proses kehilangan panas dari permukaan cairan yang ditranformasikan dalam bentuk gas (Van de Graaff & Rhees, 2001).Hewan mempunyai kemampuan adaptasi terhadap perubahan suhu lingkungan. Sebagai contoh, pada suhu dingin, mamalia dan burung akan meningkatkan laju metabolisme dengan perubahan hormon-hormon yang terlibat di dalamnya, sehingga meningkatkan produksi panas. Pada ektoterm (misal pada lebah madu), adaptasi terhadap suhu dingin dengan cara berkelompok dalam sarangnya. Hasil metabolisme lebah secara kelompok mampu menghasilkan panas di dalam sarangnya (Sherwood, 2001).Beberapa adaptasi hewan untuk mengurangi kehilangan panas, misalnya adanya bulu dan rambut pada burung dan mamalia, otot, dan modifikasi sistim sirkulasi di bagian kulit. Konstriksi pembuluh darah di bagian kulit dan countercurrent heat exchange adalah salah satu cara untuk mengurangi kehilangan panas tubuh. Perilaku adalah hal yang penting dalam hubungannya dengan termoregulasi. Migrasi, relokasi, dan sembunyi ditemukan pada beberapa hewan untuk menurunkan atau menaikkan suhu tubuh. Gajah di daerah tropis untuk menurunkan suhu tubuh dengan cara mandi atau mengipaskan daun telinga ke tubuh. Manusia menggunakan pakaian adalah salah satu perilaku unik dalam termoregulasi.Memahami konsep pengaturan suhu tubuh penting karena sangat berguna dalam hal penelitian atau persoalan di klinik seperti : (Ganong,2001)1. Persoalan demam pada penyakit-penyakit

2. Persoalan pemberian hipotermik pada kasus pembedahan (bedah jantung)

3. Terapi pada kasus yang disebabkan panas berlebihan (Heat stroke) atau pada kasus kedinginan yang ekstrem

4. Masalah-masalah militer (latihan dilapangan panas terbuka), ruang angkasa, atau ditempat -tempat yang memungkinkan mempunyai panas yang ekstrem

Manusia dan binatang menyusui mempunyai kemampuan untuk memelihara suhu tubuh relative konstan dan berlawanan dengan suhu lingkungan. Kepentingan dipertahankan suhu tubuh pada manusia adalah berhubungan dengan reaksi kimia didalam tubuh kita. Misalnya kenaikan suhu 100 C bisa mempercepat proses biologis 2 - 3 kalinya. (Tortora & Derricson, 2007)Suhu inti (core temperature) manusia berfluktuasi + 10 C dalam kegiatan sehari-hari. Misalnya paling rendah adalah pada waktu pagi hari (jam 4 - 6 subuh) dan mencapai puncaknya pada sore hari (jam 2 - 3 sore) (Ganong, 2003).Prinsip Pengaturan Suhu TubuhKonsep Core temperature yaitu dianggap merupakan dua bagian dalam soal pengaturan suhu yaitu :Bagian dalam inti suhu tubuh, yang benar- benar mempunyai suhu rata-rata 370 C, yaitu diukur pada daerah (mulut, otot, membrane tympani, vagina, esophagus.(Tr). Bagian luar adalah temperature kulit + 1/3 massa tubuh yaitu penukaran kulit sampai + 2 cm kedalam.(Ts). Dari dua bagian tersebut dapat disimpulkan bahwa temperature suhu tubuh rata-rata (tmb : Temperatur Mean Body) dengan rumus ;

TMB = 0,33 Ts + 0.67 Tr

Organ Pengatur Suhu TubuhPusat pengatur panas dalam tubuh adalah Hypothalamus, Hipothalamus ini dikenal sebagai thermostat yang berada dibawah otak. Hipothalamus anteriorberfungsi mengatur pembuangan panas. Hipothalamus posteriorberfungsi mengatur upaya penyimpanan panas. Mekanisme pengaturan suhu

Kulit> Reseptor perifer> hipotalamus (posterior dan anterior)> Preoptika hypotalamus> Nervus eferent> kehilangan/pembentukan panasSumber panas1. MetabolismeKegiatan metabolisme tubuh adalah sumber utama dan pembentukan/pemberian panas tubuh. Pembentukan panas dari metabolisme dalam keadaan basal (BMR) + 70 kcal/jam sedang pada waktu kerja (kegiatan otot) naik sampai 20%.

2. Bila dalam keadaan dingin seseorang menggigil maka produksi panas akan bertambah lima kalinya.

Pelepasan Panas1. Penguapan (evaporasi)

Penguapan dari tubuh merupakan salah satu jalan melepaskan panas. Walau tidak berkeringat, melalui kulit selalu ada air berdifusi sehingga penguapan dari permukaan tubuh kita selalu terjadi disebut inspiration perspiration (berkeringat tidak terasa) atau biasa disebut IWL (insensible water loss).Inspiration perspiration melepaskan panas + 10 kcal/jam dari permukaan panas dari metabolisme dikeluarkan(kulit. Dari jalan pernafasan + 7 kcal/jam dengan cara evaporasi 20 - 25%.

2. Radiasi

Bila suhu permukaan tubuh disekitar lebih panas dari badan akan menerima panas, bila disekitar dingin akan melepaskan panas. Proses ini terjadi dalam bentuk gelombang elektromagnetik dengan kecepatan seperti cahaya radiasi.

3.KonduksiPerpindahan panas dari atom ke atom/ molekul ke molekul dengan jalan pemindahan berturut turut dari energi kinetic. Pertukaran panas dari jalan ini dari tubuh terjadi sedikit sekali (kecuali menyiram dengan air)

4.KonveksiPerpindahan panas dengan perantaraan gerakan molekul, gas atau cairan. Misalnya pada waktu dingin udara yang diikat/dilekat menjadi pada tubuh akan dipanaskan (dengan melalui konduksi dan radiasi) kurang padat, naik dan diganti udara yang lebih dingin. Biasanya ini kurang berperan dalam pertukaran panas.

Pengaturan Suhu Tubuh pada Keadaan DinginAda dua mekanisme tubuh untuk keadaan dingin yaitu :

1. Secara fisik (prinsip-prinsip ilmu alam) yaitu pengaturan atau reaksi yang terdiri dari perubahan sirkulasi dan tegaknya bulu-bulu badan (piloerektion) >erector villi

2. Secara kimia yaitu terdiri dari penambahan panas metabolisme.

Pengaturan secara fisik dilakukan dengan dua cara :1. 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 vasokontriksimaka panas yang keluar dikurangi atau penambahan isolator yang sama dengan memakai 1 rangkap pakaian lagi.

2. Limit blood flow slufts (Perubahan aliran darah).Pada prinsipnya yaitu panas/temperature inti tubuh terutama akan lebih dihemat (dipertahankan) bila seluruh anggota badan didinginkan

Pengaturan secara kimia

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 simultansehingga seluruh badan kakudan terjadispasme. 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 (Ganong, 2003).Pengaturan Suhu Tubuh Dalam Keadaan Panas1. Fisik Penambahan aliran darah permukaan tubuh

Terjadi aliran darah maximum pada anggota badan

Perubahan dari venus return ke vena permukaanProses ini terutama efektif pada keadaan temperature kurang/dibawah 340 C. penambahan penambahan konduktivitas panas (konduktifitas aliran darah termal)

2. Keringat

Pada temperature diatas 340 C, pengaturan sirkulasi panas tidak cukup dengan radiasi, dimana pada kondisi ini tubuh mendapat panas dari radiasi. mekanisme panas yang dipakai dalam keadaan ini dengan cara penguapan (evaporasi).

Gerakan kontraksi pada kelenjar keringat, berfungsi secara keringat periodik memompa tetesan cairan keringat dari lumen permukaan kulit merupakan mekanisme pendingin yang paling efektif (Ganong, 2001).B. Perbedaan antara binatang endotermik (homoiotermik) dan ektotermik (poikilotermik)

Hewan ektotermik (poikilotermik) mendapatkan sebagian besar panas tubuhnya dari sekelilingnya ; hewan endotermik (homoiotermik) mendapatkan sebagian besar panas tubuhnya dari metabolism. Seperti yang diperlihatkan oleh contoh ini, istilah ektotermik dan endotermik tidak didasarkan pada suhu tubuh, tetapi oleh sumber panas tubuh itu sendiri. Akan tetapi, bahkan pembedaan antara sumber panas lingkungan versus panas metabolik tidaklah mutlak. Banyak serangga dan beberapa ikan mempertahankan panas metaboliknya untuk menghangatkan bagian tertentu tubuhnya, seperti toraks, di mana terletak otot yang digunakan dalam lokomosi ; burung dan mamalia yang merupakan endotermik, bisa menambah panas tubuhnya dengan cara berjemur di bawah matahari (Silverthorn, 2004).Hewan endotermik menyesuaikan permasalahan tertentu yang muncul ketika hidup di darat. Keadaan ini membuat hewan terestrial mampu mempertahankan suhu tubuh yang konstan menghadapi fluktuasi suhu lingkungan yang umumnya lebih keras dibandingkan dengan yang dihadapi oleh hewan akuatik. Secara umum, vertebrata endotermikburung dan mamalialebih hangat dibandingkan dengan sekelilingnya, tetapi hewan ini juga mempunyai mekanisme untuk menyejukkan tubuhnya dengan lingkungan panas. Suhu tubuh yang tersu menerus hangat memerkukan metabolisme aerobik (respirasi seluler ) yang diperlukan untuk menopang aktivitas fisik yang intensif. Suhu tubh yang hangat merupakan satu alasan mengapa endotermik umumnya dapat bertahan dalam aktivitas yang menghabiskan banyak energi lebih lama dibandingkan dengan hewan ektotermik (Ganong, 2003).Menjadi hewan endotermik sungguh memberi kebebasan, tetapi keadaan itu juga mahal secara energtik, khususnya dalam lingkungan yang dingin. Sebagai contoh, pada suhu 20 derajat C, manusia yang sedang beristirahat mempunyai laju metabolisme 1300 sampai 1800 kkal per hari . sebaliknya, seekor hewan ektotermik yang sedang beristirahat dengan bobot yang serupa, seperti aligator amerika, mempunyai laju metabolisme hanya sekitar 60 kkal per hari pada suhu 20 derajat C. Dengan demikian, endotermik umumnya mengkonsumsi lebih banyak makanan (sebagaimana diukur dalam kilokalori) dibandingkan dengan ektotermik dengan ukuran tubuh yang ekuivalen (Ganong, 2003).Hubungan bioenergetik antara suhu tubuh, metabolisme aerobik yang aktif, dan mobilitas adlah hal penting dalam evolusi endotermik ; bergerak di darat memerlukan lebih banyak upaya dibandingkan dengan bergerak dalam air. Sistem respirasi dan sirkulasi burung dan mamalia yang efisien dapat dinggap sebagai adaptasi yang menyertai evolusi endotermik dan laju metabolisme yang tinggi. Hal ini bukan berarti bahwa ektotermik tidak sesuai dengan keberhasilan hidup di darat. Amfibia dan reptilia mempunyai adaptasiny sendiri untuk menghadapi perubahan suhu pada lingkungan trestrial (Guyton & Hall, 1997). C. Pengaruh Insulin Terhadap Fisiolog TubuhInsulin adalah suatu polipeptida yang mengandung dua rantai asam amino yang dihubungkan oleh jembatan disulfida. Terdapat perbedaan kecil dalam komposisi asam amino molekul dari satu spesies ke spesies lain. Perbedaan ini biasanya tidak cukup besar untuk dapat mempengaruhi aktivitas biologi suatu insulin pada spesies heterolog tetapi cukup besar untuk menyebabkan insulin bersifat antigenik. Insulin dibentuk di retikulum endoplasma sel . Insulin kemudian dipindahkan ke aparatus golgi, tempat ia mengalami pengemasan dalam granula-granula berlapis membran. Granula-granula ini bergerak ke dinding sel melalui suatu proses yang melibatkan mikrotubulus dan membran granula berfusi dengan membran sel, mengeluarkan insulin ke eksterior melalui eksositosis. Insulin kemudian melintasi lamina basalis sel serta kapiler dan endotel kapiler yang berpori mencapai aliran darah.

Waktu paruh insulin dalam sirkulasi pada manusia adalah sekitar 5 menit. Insulin berikatan dengan reseptor insulin lalu mengalami internalisasi. Insulin dirusak dalam endosom yang terbentuk melalui proses endositosis. Enzim utama yang berperan adalah insulin protease, suatu enzim di membran sel yang mengalami internalisasi bersama insulin (Ganong, 2003).Faktor-faktor yang merangsang sekresi insulin

1. Glukosa

2. Asam amino

Beberapa asam amino mempunyai pengaruh kuat terhadap sekresi insulin yaitu arginin dan lisin. Pada saat kadar glukosa darah rendah pemberian asam amino hanya menyebabkan peningkatan sekresi insulin sedikit saja. Akan tetapi jika kadar gula darah tinggi disertai pemberian asam amino akan menyebabkan sekresi insulin akan berlipat ganda. Jadi asam amino itu sangat memperkuat rangsangan glukosa terhadap sekresi insulin.

3. Hormon Gastrointestinal

Campuran beberapa macam hormon pencernaan yang penting (gastrin, sekretin, kolesistokinin dan peptida penghambat asam lambung) akan meningkatkan sekresi insulin dalam jumlah yang banyak.

4. Hormon-hormon lain dan Sistem Saraf OtonomHormon-hormon lain yang secara langsung dapat meningkatkan sekresi insulin atau yang dapat memperkuat rangsangan glukosa terhadap sekresi insulin meliputi glukagon, growth hormon, kortisol dan yang lebih lemah progesteron dan esterogen. Rangsang saraf simpatis dan parasimpatis pada pankreasjuga meningkatkan sekresi insulin (Martini, 2006). Efek faal insulin bersifat luas dan kompleks. Efek-efek tersebut biasanya dibagi menjadi efek cepat, menengah dan lambat.

a. Efek cepat (detik)

Peningkatan transpor glukosa, asam amino dan K+ ke dalam sel peka insulin.

b. Efek menengah (menit)

Stimulasi sintesis protein, penghambatan pemecahan protein, pengaktifan glikogen sintetase dan enzim-enzim glikolitik, penghambatan fosforilase dan enzim-enzim glukoneogenik.

c. Efek lambat (jam)

Peningkatan mRNA enzim lipogenik dan enzim lain.Efek insulin pada berbagai jaringan

Pada orang normal, pankreas mempunyai kemampuan untuk menyesuaikan jumlah insulin yang dihasilkan dengan intake karbohidrat, tetapi pada penderita diabetes fungsi pengaturan ini hilang sama sekali.

Pengaturan fisiologis kadar glukosa darah sebagian besar tergantung dari:

- Ekstraksi glukosa

- Sintesis glikogen, dan

- Glikogenesis

Semua peristiwa di atas terjadi di dalam hati. Konsentrasi gula darah yang konstan perlu dipertahankan karena glukosa merupakan satu-satunya zat gizi yang dapat digunakan oleh otak, retina dan epitel germaninativum dalam jumlah cukup untuk menyuplai energi mereka sesuai dengan yang dibutuhkannya. Oleh karena itu, perlu mempertahankan konsentrasi glukosa darah pada kadar yang seimbang.

Setelah masuk ke dalam tubuh, zat gula akan diedarkan ke seluruh sel tubuh melalui aliran darah. Kelebihan zat gula karena kurangnya aktivitas akan disimpan oleh tubuh. Bagi mereka yang kurang melakukan aktivitas seperti jarang berolahraga, kelebihan zat gula tersebut akan disimpan dalam bentuk lemak. Sedangkan bagi orang yang sering beraktivitas akan disimpan dalam bentuk otot seperti pada atlet binaragawan. Proses pengubahan zat gula yang ada dalam darah menjadi lemak atau otot terjadi dengan bantuan hormon insulin yang dihasilkan oleh kelenjar pankreas. Jadi hormon insulin bertugas untuk mendeteksi apabila kadar gula dalam darah tinggi karena belum dibutuhkan oleh tubuh, yang akan diturunkan dengan cara mengubahnya menjadi otot dan lemak. Sebaliknya bila zat gula dalam dibutuhkan oleh tubuh (karena adanya suatu aktivitas) dan sementara belum ada masukan zat gula melalui makanan maka hormon glukagon akan merombak lemak tubuh atau otot menjadi zat gula yang selanjutnya bisa digunakan untuk menghasilkan tenaga.

Mekanisme yang dipakai insulin untuk menyebabkan timbulnya pemasukkan glukosa dan penyimpanan dalam arti meliputi:

1. Insulin menghambat fosforilasi hari, yang merupakan enzim utama yang menyebabkan glikogenolisis.

2. Insulin meningkatkan pemasukkan glukosa dari darah oleh sel-sel hati dengan meningkatkan aktivitas enzim glikokinase yang mengakibatkan timbulnya fosforilasi awal dari glukoisa

3. Insulin meningkatkan aktivitas enzim-enzim yang bekerja pada sintesis glikogen termasuk glikogen sintase yang bertanggung jawab untuk polimerisasi dari glukosa membentuk molekul-molekul glikogen.

(Guyton & Hall, 1997).Seperti telah disinggung sebelumnya, insulin merupakan suatu hormon yang dihasilkan oleh sel beta di pankreas. Insulin berfungsi untuk meningkatkan penyimpanan karbohidrat, lemak dan protein. Hormon ini bertanggung jawab untuk proses glikogenesis, yaitu perubahan glukosa menjadi glikogen dalam hati dan otot, serta menyebabkan lipogenesis, yaitu pembentukan trigliserida dan lemak. Ia juga menghambat pemecahan lemak dan meningkatkan penghasilan glukosa dalam hati. Malfungsi insulin dapat mengakibatkan terjadinya diabetes mellitus (Guyton & Hall 1997).Konsekuensi kelebihan insulin terutama adalah manifestasi efek hipoglikemia di otak. Pada dasarnya otak mengandalkan pasokan glukosa darah yang terus menerus sebagai makanannya dan bahwa penyeraapan glukosa oleh otak tidak bergantung pada insulin. Pada kelebihan insulin, lebih banyak glukosa yang masuk ke sel-sel tubuh lain yang tergantung insulin. Akibatnya terjadi penurunan kadar glukosa darah sehingga glukosa yang mengalir ke otak tidak mencukupi. Pada dasarnya otak mengalami kelaparan akibat hipoglikemia. Dengan demikian gejala-gejalanya adalah penekanan fungsi otak yang apabila cukup parah, dapat dengan cepat menyebabkan penurunan kesadaran dan kematian. Individu-individu dengan ketanggapan berlebihan sel biasanya tidak sampai mengalami hipoglikemia yang dapat menimbulkan konsekuensi-konsekuensi serius tersebut, tetapi biasanya mereka memperlihatkan gejala penekanan aktivitas SSP yang lebih ringan. Hipoglikemia yang lebih berat menyebabkan berkurangnya glukosa ke otak dan menyebabkan pusing, bingung, lelah, lemah, sakit kepala, perilaku yang tidak biasa, tidak mampu berkonsentrasi, gangguan penglihatan, kejang dan koma. Hipoglikemia yang berlangsung lama bisa menyebabkan kerusakan otak yang permanen (Ganong, 2003).

Gambar 1: Hubungan antara Kadar Glukosa Plasma terhadap Fisiologi TubuhPada umumnya glukagon melawan efek insulin

Walaupun insulin berperan sentral dalam mengontrol penyesuaian-penyesuaian metabolik antara keadaan absorptif dan pasca absorptif, produk sekretorik sel pulau langerhans pancreas, yaitu glucagon, juga sangat penting. Sel penghasil insulin dan sel penghasil glukagon adalah pasangan system endokrin yang sekresi kombinasinya merupakan factor utama dalam mengatur metabolism bahan bakar. Efek glukagon berlawanan terhadap efek insulin. Glukagon terutama bekerja dihati, tempat hormon ini menimbulkan berbagai efek pada metabolisme karbohidrat, lemak dan protein (Ganong, 2003).4. HASIL4.1 Suhu Tubuh dan Pengaturannya

a. Suhu tubuh manusiaSuhu mulut

3 menit pertama : 37,3 C

6 menit kedua : 37,3 C

Suhu mulut yang dipengaruhi

3 menit :37,3 C

Bernapas dari mulut : 37 C

Kumur-kumur : 37 C

Ketiak

3 menit 36,6 Cb. Suhu kodok

Hasil praktikum thermoregulasi pada katak Bufo sp ialah sebagai berikut

Keadaan normal dengan suhu ruangan 29,5 C, suhu katak adalah sama yaitu 29,5 C. Pada saat diransang atau dimasukkan kedalam air dingin (air es) dengan suhu 25 C, suhu katak berubah menjadi 18 C. Kemudian, ketika katak dimasukkan ke dalam air hangat dengan suhu 39 C, suhu kadak pun berubah menjadi 37 C.

4.2 Syok Insulin pada ikan guppy

Tabel 1. Hasil Percobaan Syok Insulin pada Ikan GuppyNo.Tetes Insulin(Glukosa((Perilaku

1.Tetes 0Tetes 0Gerakan aktif

2.Tetes 1 -gerakan melemah

3.Tetes 2-Semakin melemah

4.Tetes 3-Kehilangan keseimbangan, gerakan terbalik

5.Tetes 4-Kehilangan keseimbangan +++

6.-Tetes 1 (1ml)gerakan berenang mulai stabil

7.-Tetes 2Gerakan berenang kembali aktif dan kembali ke gerakan berenang normal seperti sebelum dimulai perlakuan dengan insulin.

( 2 mili unit tiap tetes

((1 ml tiap tetes5. PEMBAHASAN5.1 Suhu Tubuh dan Pengaturannya

A. Suhu Tubuh ManusiaBiasanya manusia berada di lingkungan yang suhunya lebih dingin daripada tubuh mereka, sehingga ia harus terus menerus menghasilkan panas secara internal untuk mempertahanan suhu tubuhnya. Pembentukan panas akhirnya bergantung pada oksidasi bahan bakar metabolik yang berasal dari makanan. Suhu tubuh normal secara tradisional dianggap berada pada 37oC. namun sebenarnya tidak ada suhu tubuh normal karena suhu bervariasi dari organ ke organ. Suhu di inti bagian dalam, yang terdiri dari organ-organ abdomen dan torak, sistem saraf pusat, serta otot rangka, umumnya relatif konstan. Suhu inti internal inilah yang dianggap sebagai suhu tubuh dan menjadi subjek pengaturan ketat untuk mempertahankan kestabilannya. Jaringan tubuh dibagian tengah ini berfungsi optimum pada suhu relatif konstan sekitar 37,8oC. kulit dan jaringan subkutis membentuk lapisan di sebelah luar. Berbeda dengan suhu ditengah yang tinggi-konstan, suhu di dalam lapisan luar umumnya lebih dingin dan pada dasarnya dapat berubah-ubah. Suhu kulit dapat berfluktuasi antara 20oC dan 40oC tanpa mengalami kerusakan (Sherwood, 2001).Suhu oral istirahat rata-rata adalah 37oC dengan rentang normal 36,1-37,2oC. suhu rectum rata-rata sekitar 0,6oC lebih tinggi yaitu 37,6oC yang berkisar dari 36,1-37,8oC. walaupun suhu inti dipertahankan relatif konstan, terdapat beberapa faktor yang sedikit dapat mengubahnya antara lain :

Suhu inti manusia bervariasi sesuai dengan irama biologis inheren atau jam biologis.

Suhu inti wanita mengalami irama bulanan dalam kaitannya dengan daur haid.

Suhu inti meningkat selama olahraga karena pningkatan luar biasa produksi panas oleh otot-otot yang berkontraksi.

Karena mekanisme pengatur suhu tidak 100% efektif, suhu inti dapat sedikit berubah-ubah jika tubuh terpajan ke suhu yang ekstrim seperti cuaca dingin atau cuaca yang panas.

Asupan makanan.

Pertukaran panas antara tubuh dan lingkungan berlangsung melalui radiasi, konduksi, konveksi, dan evaporasi. Suhu suatu benda dapat dianggap sebagai ukuran konsentrasi panas di dalam benda tersebut. Dengan demikian, panas selalu berpindah mengikuti penurunan gradien konsentrasinya, yaitu mengikuti penurunan gradien termal dari daerah yang lebih panas ke daerah yang lebih dingin. Radiasi adalah emisi energi panas dari permukaan tubuh yang hangat dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Konduksi adalah perpindahan panas antara benda-benda yang berbeda suhunya yang berkontak langsung satu sama lain. Kecepatan perpindahan panas melalui konduksi bergantung pada perbedaan suhu antara benda-benda yang bersentuhan dan konduktivitas termal bahan-bahan yang terlibat (yaitu seberapa mudah panas dikonduksikan oleh molekul-molekul bahan tersebut). Sebagai contoh ketika menggenggam sebuah bola salju panas berpindah melalui konduksi dari tangan anda ke bola salju sehingga tangan anda menjadi dingin. Konveksi mengacu pada perpindahan energi panas melalui arus udara atau H2O. gerakan udara akan membantu membawa panas menjauhi tubuh. 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. Pengurangan panas evaporatif ini terus menerus berlangsung melalui dinding saluran pernapasan dan dari permukaan kulit (Ganong, 2003).Dari hasil praktikum didapatkan hasil pengukuran suhu mulut sebesar 37,30C pada menit ketiga dan pada menit keenam. Hal ini terjadi karena manusia adalah kelompok homoiotermik yang suhu tubuhnya selalu konstan dan tidak dipengaruhi oleh lingkungan. Selain itu, suhu oral sebesar 37,30C juga masih dalam rentang suhu oral yang normal.Pada pengukuran suhu mulut yang kedua yaitu pengukuran suhu mulut setelah bernafas dari mulut dan setelah berkumur dengan air es didapatkan hasil sebesar 370C. Manusia tergolong homoiotermik. Hal ini menunjukan bahwa golongan homoiotermik walaupun suhu lingkungan sekitarnya berubah, tidak terpengah oleh lingkungan melainkan akan tetap mempertahankan suhu tubuhnya dalam batas normal sehingga metabolisme tubuhnya tetap berjalan dan menghasilkan kalor yang nantinya berguna untuk mempertahankan suhu tubuhnya (Ganong, 2003).Sedangkan pada pengukuran suhu ketiak didapatkan nilai sebesar 36, 60. Nilai ini masih dalam rentang suhu ketiak yang normal. Karena ketiak lebih dekat ke lingkungan seperti yang dijelaskan di atas bahwa ketiak yang merupakan bagian dari kulit, suhunya dapat bervariasi dan kulit dapat mentoleranssi panas.Jadi, pengukuran suhu mulut manusia pada perlakuan tersebut tidak terlalu berbeda. Akan tetapi suhu mulut setelah berkumur-kumur dengan air es sedikit lebih rendah. Sedangkan suhu aksilla lebih rendah dari suhu mulut. B. Suhu Kodok

Dari hasil percobaan yang dilakukan, dapat dilihat bahwa suhu tubuh katak akan menyesuaikan diri dengan suhu lingkungannya. Pada saat katak di beri perlakuan air dingin, suhu tubuhnya pun turun, sedangkan saat diberi perlakuan air hangat, suhu tubuhya akan naik. Hal ini dikarenakan katak merupakan salah satu hewan berdarah dingin (poikilotermik) yang dapat menyesuaikan suhu tubuhnya dengan suhu lingkungan. Hewan ektotermik (poikilotermik) mendapatkan sebagian besar panas tubuhnya dari sekelilingnya

Pengaruh suhu keliling pada suhu tubuh binatang ektotermik (poikilotermik)

Seekor hewan ektotermik memanaskan tubuhnya terutama dengan cara menyerap panas dari sekelilingya. Jumlah panas yang ia peroleh dari metabolismenya sendiri umumnya dapat diabaikan. Jadi, suhu di sekeliling/disekitar hewan poikilotermik akan mempengaruhi suhu tubuh hewan tersebut. Berbeda dengan hewan endotermik yang mendapatkan sebagian besar atau semua panas tubuhnya dari metabolismenya sendiri. 5.2 Syok Insulin pada ikan GuppyDalam mempertahankan homeostasis kadar glukosa plasma dipertahankan dalam rentang antara 70-110 mg/dl. Kadar glukosa plasma sesaat ini sangat ditentukan olehkeseimbangan antara glukosa yang masuk ke aliran darah dan jumlah yang meninggalkan aliran untuk masuk ke sel di seluruh jatingan tubuh maupun glukosa yang disimpan oleh hati dan otot sebagai glikogen. Efek-efek yang ditimbulkan akibat perubahan kadar glukosa plasma sangat bervariasi. Pada kadar glukosa sekitar 80 mg/dl terjadi inhibisi sekresi insulin, dibawah 70 mg/dl mulai terjadi sekresi glucagon, epinefrin, dan growth hormone. Lebih lanjut kadar glukosa dibawah 60 mg/dl mulai terjadi sekresi kortisol dan mulai timbul disfungsi kognitif yang meyebabkan perubahan perilaku. Pada kadar glukosa 30-45 mg/dl mulai terjadi lethargy sampai koma, jika sampai dibawah 30 mg/dl dapat terjadi kejang (convulsion), dan terakhir kerusakan otak permanen pada kadar glukosa plasma dibawah 15 mg/dl. Oleh karena pentingnya peran glukosa sebagai sumber energy tersebut, maka kadar glukosa plasma diatur secara ketat pada rentang yang tidak terlalu lebar oleh beberapa hormone, yaitu insulin, glucagon, kortisol, dan epinefrin. Insulin dan glucagon adalah hormone utama yang mengatur homeostasis glukosa plasma (Ganong, 2003).

Pada praktikum yang dilakukan, pemberian insulin pada ikan bertujuan untuk memberikan gambaran mengenai efek Insulin yang diberikan secara berlebihan yang dapat menyebabkan keadaan hipoglikemia. Hipoglikemia dapat menyebabkan berbagai perubahan perilaku karena otak sebagai pusat pengaturan fungsi kognitif sangat terpengaruh oleh glukosa sebagai sumber bahan bakar utama sehingga harus dipertahankan pada rentang antara 70-110 mg/dl. Pemberian insulin pada tetes pertama sebanyak 2 mU mulai terjadi perubahan gerakan pada ikan coba, gerakan yang awalnya aktif menjadi lemah, hal ini disebabkan pemberian insulin berlebihan pada ikan menyebabkan meningkatnya uptake glukosa dalam sel-sel jaringan tubuh yang uptake glukosanya dipengaruhi oelh insulin dengan bantuan transporter GLUT-4,yaitu otot rangka, jantung, dan jaringan lainnya. Sementara untuk otak uptake glukosa oleh selnya tidak dipengaruhi oleh insulin sehingga otak kekurangan glukosa sebagai satu-satunya sumber energi, Hal ini yang menyebabkan perubahan gerak ikan dari aktif menjadi lemah. Begitu pula pada tetes berikutnya, pada tetes ke 2 gerakan ikan semakin melemah bahkan pada tetes ke 3 ikan mulai kehilangan keseimbangannya dan melakukan gerakan-gerakan membalik diri (jungkirbalik) beberapa kali. Hal ini menunjukkan keadaan hipoglikemia yang cukup berat sehingga fungsi-fungsi otak seperti control gerakan tubuh dan control keseimbangan yang diatur oleh cerebellum terganggu.

Kondisi ini dapat pula terjadi pada manusia yang lebih dikenal sebagai syok insulin. Keadaan syok insulin dapat terjadi pada penderita diabetes yang diterapi dengan insulin (umumnya DM tipe I) tanpa control glukosa darah yang baik tanpa diseimbangkan denga asupan kalori, sehingga insulin yang diberikan jauh lebih besar dari asupan kalori dan tingkat olahraga yang dilakukan. Hal ini dapat menyebabkan penderita dapat jatuh kekondisi hipoglikemik. Kondisi hipoglikemik ini dapat menyebabkan penekanan fungsi otak, bahkan pada tingakt sangat kritis dapat menyebabkan koma dan kerusakan otak permanen (Ganong, 2003).

Perilaku selanjutnya adalah pemberian glukosa pada ikan coba, pemberian glukosa ini memulihkan keadaan hipoglikemia pada ikan coba. Hal ini dibuktikan dengan perubahan perilaku kembali ke perilaku semula sebelum diberikan perlakuan dengan insulin. Pada tetes 1 gerakan ikan coba mulai kembali stabil, bahkan pada tetes ke 2 gerakan ikan telah stabil ke gerakan semula sebelum praktikum. Peningkatan kadar glukosa pada lingkungan sekitar ikan coba menyebabkan peningkatan kadar glukosa plasma yang sampai ke otak. Kemungkinan besar karena dengan jumlah glukosa yang lebih banyak maka tidak semuanya ditranspor oleh GLUT-4 kedalam sel dan sebagiannya dibawa oleh aliran darah mencapai otak untuk memberikan pasokan energy yang digunakan dalam proses glikolisis yang dilanjutkan dengan siklus krebs dan transport electron yang hasil akhirnya adalah energy berupa ATP (Ganong, 2003).6. KESIMPULAN

1. Manusia termasuk golongan homoitermik, karenanya pada berbagai keadaan, manusia akan cenderung mempertahankan derajat suhu tubuhnya. Berbeda dengan kodok sebagai binatang yang tergolong poikilotermik. Kodok tidak mampu mempertahankan suhu tubuhnya pada keadaan suhu lingkungan tertentu. Kodok mempunyai mekanisme penyesuaian yang relatif kurang sempurna. Maka suhu tubuh kodok akan sama seperti suhu lingkungannya.

2. Pengukuran suhu tubuh manusia pada mulut dan ketiak akan diperoleh hasil yang berbeda. Suhu mulut akan lebih tinggi dari suhu ketiak. Karena suhu mulut lebih menggambarkan suhu inti tubuh, sedangkan suhu ketiak menggambarkan suhu permukaan tubuh.3. Bernapas melalui mulut dan berkumur air es berpengaruh terhadap suhu mulut, karena panas pada manusia berasal dari proses metabolismenyaDAFTAR PUSTAKAGanong, W. F. (2003). Review of Medical Physiology 21th ed. Maruzen Asia Ed. Los Altos California : Lange Medical Publication Guyton, A.C., Hall,J.E. (1991). Buku Ajar fisiologi Kedokteran. Jakarta : EGC

Martini,F.H. (2006). Fundamental of Anatomy and Physiology. 7th Edition. USA:Pearson EducationSherwood, L. (2001). Fisiologi Kedokteran dari Sel ke Sistem. Jakarta : EGCSilverthorn, D.U. (2004). Human Physiology. 3rd Edition. San Francisco: Benjamin Cummings

Tortora and Derrickson. (2007). Principles Of Anatomy and Physiology. 11th Edition. USA: WileyVander et al. (2001). Physiology : The Mechanism of Body. 8th edition. New York: McGrawhill CompaniesVan de Graaff, K.M. (2001). Rhees, R.W. Schaums Easy Outlines Human Anatomy and Physiology. New York:McGrawhill CompaniesLampiran Jawaban Pertanyaan Fisiologi Suhu Tubuh Manusia

PERTANYAAN DAN JAWABAN

a. Apakah perbedaan antara termometer maksimum (klinik) dengan termometer kimia ?

Jawaban : perbedaan antara termometer maksimum (klinik) dengan termometer kimia terletak pada pipa kapiler. Pada termometer maksimum, di atas reservoir pipa kapiler terdapat penyempitan sehingga bila suhu reservoir meninggi, air raksa akan terdorong ke atas. Namun bila suhu reservoir menurun, air raksa dalam pipa kapiler tidak dapat turun. Jadi, suhu yang terukur dan ditunjukkan oleh termometer maksimum hanya suhu maksimum.

Sedangkan pipa kapiler pada termometer kimia tidak mempunyai penyempitan sehingga air raksa dapat turun naik secara bebas sesuai dengan suhu yang sedang diukur. Sehingga suhu yang terukur dan ditujukkan oleh termometer sesuai dengan suhu benda yang diukur.

b. Apakah ada perbedaan antara hasil pemeriksaan 3 menit dan 6 menit ?Jawaban : setelah dilakukan pengukuran suhu mulut pada OP dalam waktu 3 menit dan 6 menit didapatkan hasil yang sama. Hal ini disebabkan manusia merupakan golongan homoitermik.c. Apakah ada perbedaan suhu mulut pada keadaan setelah bernapas melalui mulut dan berkumur air es ?

Jawaban : suhu mulut pada keadaan setelah bernapas melalui mulut dengan suhu mulut setelah berkumur dengan air es menunjukkan hasil yang berbeda. Suhu mulut setelah berkumur dengan air es lebih rendah daripada suhu mulut setelah bernapas melalui mulut.

d. Mengapa ketiak harus dikeringkan terlebih dahulu sebelum diukur suhunya?

Jawaban : karena suhu ketiak sangat dipengaruhi oleh penguapan keringat sehingga sebelum dilakukan pengukuran suhu, ketiak harus dikeringkan terlebih dahulu. Jika ketiak tetap kering, maka suhu yang terukur adalah suhu yang diharapkan.

e. Apakah ada perbedaan antara suhu ketiak dan suhu mulut dan apa sebabnya?

Jawaban : antara suhu ketiak dan suhu mulut terdapat perbedaan. Suhu mulut lebih tinggi daripada suhu ketiak. Hal ini disebabkan karena suhu mulut lebih menggambarkan suhu inti tubuh, sedangkan suhu ketiak menggambarkan suhu permukaan tubuh.

f. Mengapa air es tidak boleh masuk ke dalam mulut kodok?

Jawaban : kodok tergolong hewan poikilotermik, yaitu hewan yang menyesuaikan suhu tubuhnya dengan suhu lingkungan sehingga apabila air es masuk ke dalam mulut kodok dapat mempengaruhi suhu inti tubuh, yaitu suhu inti tubuh akan turun dan mempengaruhi hasil pengukuran suhu.

g. Apakah ada perbedaan suhu kodok pada waktu dibenamkan dalam air es dan pada waktu dibenamkan dalam air hangat ?

Jawaban : Ada. Suhu kodok pada waktu dibenamkan dalam air es lebih rendah daripada suhu kodok pada waktu dibenamkan dalam air hangat. Hal ini disebabkan kodok merupakan hewan poikilotermik yang suhu tubuhnya berubah-ubah sesuai dengan suhu lingkungan yang mempengaruhinya.1