A. Fisiologi Pengaturan Suhu

Fisiologi Pengaturan Suhu

Tubuh manusia dianggap sebagai inti penghasil panas ( organ internal, SSP,

dan otot rangka ) yang dikelilingi oleh lapisan pelindung yang kapasitas insulsatifnya

berubah-ubah ( kulit ). Suhu inti internal secara homeostasis dipertahankan sebesar

37,8 oC. Walaupun suhu inti dipertahankan relatif konstan, terdapat beberapa faktor

yang sedikit dapat mengubahnya yaitu variasi inheren biologis, daur haid wanita,

olahraga dan aktivitas fisik, serta mekanisme pengaturan suhu tidak 100 % efektif

Penambahan panas harus seimbang dengan pengurangan panas agar suhu inti

tetap stabil. Pemasukan panas terjadi melalui penambahan panas dari lingkungan

eksternal dan produksi panas internal, yang terakhir merupakan sumber utama panas

tubuh. Pengeluaran panas terjadi melalui pengurangan panas dari permukaan tubuh

yang terpajan ke lingkungan eksternal. Keseimbangan antara pemasukan dan

pengeluaran panas sering terganggu oleh ( 1 ) perubahan produksi panas internal

untuk tujuan-tujuan yang tidak berkaitan dengan pengaturan suhu tubuh, terutama

olahraga dan ( 2 ) perubahan suhu lingkungan eksternal yang mempengaruhi tingkat

penambahan atau pengurangan panas antara tubuh dan lingkungan.

SKEMA PEMASUKAN PANAS DAN PENGELUARAN PANAS

produksi panas internal

↓

pemasukan panas → suhu inti → pengeluaran panas

↑ ↓

penambahan panas ← lingkungan ← pengurangan panas

eksternal

Pertukaran panas antara tubuh dan lingkungan baik untuk pengurangan panas

maupun penambahan panas berlangsung dengan cara radiasi, konduksi, konveksi, dan

evaporasi. Radiasi adalah perpindahan energi panas dari benda yang lebih panas ke

benda yang lebih dingin dalam bentuk gelombang elektromagnetik yang berjalan

memewati ruang hampa. Konduksi adalah perpindahan panas dari benda yang lebih

panas ke benda yang lebih dingin yang berkontak langsung dengan benda yang lebih

panas tersebut. Pada konduksi panas dipindahkan melalui gerakan energi termal dari

molekul ke molekul di dekatnya. Konveksi adalah perpindahan panas melalui udara

dimana udara dingin dihangatkan oleh tubuh melalui konduksi bergerak ke atas dan

digantikan oleh udara yang lebih dingin. Proses konveksi ditingkatkan oleh gerakan

udara yang dipaksa melintasi permukaan tubuh. Evaporasi adalah proses penguapan

yang dipelukan untuk mengubah cairan yaitu mengubah keringat menjadi uap air.

Pemasukan panas dan pengeluaran panas yang seimbang maka diatur oleh

hipotalamus yang mengintegrasikan berbagai masukan termoregulatorik dari inti dan

permukaan tubuh. Hipotalamus posterior (aktif sebagai respons terhadap pajanan

dingin) maupun hipotalamus anterior (aktif senagai respon terhadap pajanan panas)

secara serentak mengkoordinasikan mekanisme pembentuk panas serta mekanisme

pengeluaran panas dan penghematan panas untuk mengatur suhu inti secara

homeostasis.

PENYESUAIAN TERKOORDINASI SEBAGAI RESPONS TERHADAP

PAJANAN DINGIN ATAU PANAS

Respons Terhadap Pajanan Dingin

( Hipotalamus Posterior )

Respons Terhadap Pajanan Panas

( Hipotalamus Anterior )

Peningkatan

Produksi Panas

1. peningkatan tonus otot

2. menggigil

3. peningkatan olahraga

volunter (adaptasi perilaku)

4. termogenesis non menggigil

Penurunan

Pengeluaran Panas

1. vasokonstriksi kulit

2. perubahan postural untuk

mengurangi permukaan yang

terpajan

3. baju hangat (adaptasi

perilaku)

Penurunan

Produksi Panas

1. penurunan tonus otot

2. penurunan olahraga volunter

(adaptasi perilaku)

Peningkatan

Pengeluaran Panas

1. vasodilatasi kulit

2. berkeringat

3. baju dingin (adaptasi

perilaku)

SKEMA JALUR TERMOREGULASI UTAMA

suhu kulit suhu inti

↓ ↓

termoreseptor perifer termoreseptor sentral

( kulit ) (hipotalamus, SSP, organ abdomen)

↓

pusat integrasi termoregulasi

hipotalamus

↓ ↓ ↓ ↓

adaptasi perilaku neuron motorik sistem saraf simpatis sistem saraf simpatis

↓ ↓ ↓

otot rangka pembuluh darah kulit kelenjar keringat

↓ ↓ ↓

tonus otot dan menggigil vasokonsriksi dan vasodilatasi berkeringat

↓ ↓ ↓

kontrol produksi panas kontrol produksi panas kontrol pengurangan panas

Tubuh memiliki dua bagian, yaitu inti (organ – organ yang menyusun thorax, abdomen, dan system

saraf pusat) dan lapisan luar (kulit dan subkutis). Bagian inti akan menentukan suhu inti tubuh dan

dipengaruhi oleh jumlah total kandungan panas tubuh. Suhu inti harus dijaga tetap stabil sekitar

37,8°C, agar fungsi organ tubuh maksimal. Sedangkan lapisan luar membentuk suhu perifer, suhu

perifer cenderung berubah – ubah sebagai usaha menjaga kestabilan suhu inti.

Pertukaran panas tubuh antara lingkungan dan tubuh :

1. Radiasi

Emisi energy panas dari permukaan tubuh yang hangat dalam bentuk gelombang

elektromagnetik / gelombang panas yang berjalan melalui ruang. Benda yang lebih hangat

akan memancarkan panas ke benda yang kurang hangat.

2. Konduksi

Perpindahan panas antara benda – benda yang berbeda suhunya yang berkontak langsung

satu sama lain. Perpindahan suhu terjadi dari suhu panas k suhu lebih dingin.

3. Konveksi

Perpindahan energi panas melalui arus udara. Membantu panas menjauhi tubuh.

4. Evaporasi

Panas menghilang melalui perubahan cairan menjadi gas. Hal ini dipengaruhi oleh

kelembaban yang rendah dan aliran udara.

Mekanisme fisiologis tubuh menghadapi perubahan suhu lingkungan :

a. Suhu lingkungan yang sangat rendah konduksi, radiasi suhu tubuh menjadi rendah

masukan disampaikan ke thermostat perifer dan sentral ke hipotalamus region posterior :

Sinyal desenden ke otot volunteer meningkatkan tonus otot produksi ATP

(panas)

Meningkatkan aktivitas saraf simpatis vasokonstriksi pembuluh darah

pelepasan panas tubuh berkurang

Perubahan postur tubuh (meringkuk) Mengurangi permukaan tubuh kontak

dengan udara sehingga tidak terjadi pelepasan panas tubuh lebih lenjut.

b. Suhu lingkungan yang sangat tinggi konduksi, radiasi suhu tubuh meningkat

masukan disampaikan ke thermostat perifer dan sentral ke hipotalamus anterior :

Masukan desenden ke otot mengurangi tonus otot dan kontraksi otot

produksi panas tubuh dikurangi

Menurunkan aktivitas simpatis vasodilatasi pembuluh darah meningkatkan

pelepasan panas tubuh

Melakukan gerakan volunteer (berkipas, menggunakan baju dingin, membasahi

tubuh, menggunakan baju berwarna terang) mengurangi panas tubuh dan

menghambat penyerapan panas.