KEGIATAN 10

PENGARUH SUHU LINGKUNGAN TERHADAP SUHU TUBUH

A. Tujuan

1. Dapat melakukan pengukuran suhu tubuh homeoterm dan mengamati pengaruh

suhu lingkungan terhadap suhu tubuh manusia.

B. Dasar Teori

Termoregulasi adalah suatu mekanisme makhluk hidup untuk mempertahankan

suhu internal agar berada di dalam kisaran yang dapat ditolelir. Suhu berpengaruh

kepada tingkat metabolisme. Suhu yang tinggi akan menyebabkan aktivitas molekul-

molekul semakin tinggi karena energi kinetiknya makin besar dan kemungkinan

terjadinya tumbukan antara molekul satu dengan molekul lain semakin besar pula.

Akan tetapi, kenaikan aktivitas metabolisme hanya akan bertambah seiring dengan

kenaikan suhu hingga batas tertentu saja. Hal ini disebabkan metabolisme di dalam

tubuh diatur oleh enzim (salah satunya) yang memiliki suhu optimum dalam bekerja.

Jika suhu lingkungan atau tubuh meningkat atau menurun drastis, enzim-enzim

tersebut dapat terdenaturasi dan kehilangan fungsinya (Campbell, 2004).

Di alam, pengaturan suhu tubuh oleh hewan dan manusia dilakukan untuk

mengatur panas yang diterimanya 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 adalah proses kehilangan

panas dari permukaan cairan yang ditranformasikan dalam bentuk gas (Martini, 1998).

Berdasarkan pengaruh suhu lingkungan terhadap suhu hewan, maka hewan

dibagi menjadi dua golongan, yaitu poikioterm dan homoiterm. Suhu tubuh hewan

poikioterm dipengaruhi oleh lingkungan. Suhu tubuh bagian dalam lebih tinggi

dibandingkan dengan suhu tubuh luar. Hewan seperti ini juga disebut hewan berdarah

dingin. Di lain pihak hewan homoiterm disebut hewan berdarah panas. Suhu tubuh

hewan homoiterm lebih stabil, hal ini dikarenakan adanya reseptor dalam otaknya

sehingga dapat mengatur suhu tubuh. Endotermik biasanya mempertahankan suhu

tubuh mereka di sekitar 35 – 40°C (Duke, 1985).

Hewan homoiterm dapat melakukan aktifitas pada suhu lingkungan yang

berbeda akibat kemampuan mengatur suhu tubuh. Hewan homoiterm mempunyai

variasi temperatur normal yang dipengaruhi oleh faktor umur, faktor kelamin, faktor

lingkungan, faktor panjang waktu siang dan malam, faktor makanan yang dikonsumsi

dan faktor jenuh pencernaan air. Hewan berdarah panas adalah hewan yang dapat

menjaga suhu tubuhnya, pada suhu-suhu tertentu yang konstan biasanya lebih tinggi

dibandingkan lingkungan sekitarnya. Sebagian panas hilang melalui proses radiasi,

berkeringat yang menyejukkan badan. Proses evaporasi yang dilakukan berfungsi

untuk menjaga suhu tubuh agar tetap konstan. Contoh hewan berdarah panas adalah

bangsa burung dan mamalia (Swenson, 1997).

Hewan ektoterm adalah hewan yang sangat bergantung pada suhu di

lingkungan luar untuk meningkatkan suhu tubuhnya karena panas yang dihasilkan dari

keseluruhan sistem metabolismenya hanya sedikit. Sedangkan hewan endoterm,

adalah hewan yang suhu tubuhnya berasal dari produksi panas di dalam tubuh, yang

merupakan hasil samping dari metabolisme jaringan. Suhu tubuh merupakan

keseimbangan antara perolehan panas dari dalam (metabolisme) atau luar dengan

kehilangan panas. Untuk menghadapi cuaca yang sangat buruk (terlalu dingin atau

terlalu panas). Hewan ektoterm perlu menghemat energi dengan cara hibernasi atau

estivasi (Guyton,1993).

Hewan ektotermik dan endotermik mempertahankan suhu tubuhya dengan

mengkombinasikan empat kategori umum dari adaptasi, yaitu:

1. Penyesuaian laju pertukaran panas antara hewan dengan sekelilingnya.

Insulasi tubuh seperti, rambut, bulu, lemak yang terletak persis di bawah

kulit untuk mengurangi kehilangan panas. Penyesuaian ini terdiri dari

beberapa mekanisme, diantaranya :

a. Hewan endotermik mengubah jumlah darah yang mengalir ke kulitnya

berdasarkan suhu di sekitarnya. Misal pada suhu dingin maka hewan

endotermik akan mengecilkan diameter pembuluh darahnya

(vasokontriksi) sehingga terjadi penurunan aliran darah, sedangkan

pada musim panas hewan endotermik akan membesarkan diameter

pembuluh darahnya (vasodilitasi) sehingga terjadi peningkatan aliran

darah.

b. Pengaturan arteri dan vena yang disebut penukar panas lawan

arus( countercurrent heat exchanger). Pengaturan lawan arus ini

memudahkan pemindahan panas dari arteri ke vena di sepanjang

pembuluh darah tersebut

2. Pendinginan melalui kehilangan panas evaporatif.

Hewan endotermik dan ektotermik terestial kehilangan air melalui

pernapasan dan melalui kulit. Jika kelembapan udara cukup rendah, air

akan menguap dan hewan tersebut akan kehilangan panas dengan cara

pendingin melalui evaporasi. Evaporasi dari sistem respirasi dapat

ditingkatkan dengan cara panting (menjulurkan lidah ke luar). Pendinginan

melalui evaporasi pada kulit dapat ditingkatkan dengan cara berendam atau

berkeringat

3. Respons perilaku.

Banyak hewan dapat meningkatkan atau menurunkan hilangnya

panas tubuh dengan cara berpindah tempat. Mereka akan berjemur

dibawah terik matahari atau pada batu panas selama musim dingin,

menemukan tempat sejuk, lembab atau masuk ke dalam lubang di dalam

tanah pada musim panas, dan bahkan bermigrasi ke lingkungan yang lebih

sesuai.

4. Pengubahan laju produksi panas metabolik.

Kategori penyesuaian ini hanya berlaku bagi hewan endotermik,

khususnya unggas dan mamalia. Hewan endotermik akan meningkatkan

produksi panas metaboliknya sebanyak dua tau tiga kali lipat ketika

terpapar ke keadaan dingin (Campbell, 2004).

Manusia memiliki rentan suhu normal manusia 36,4 dan 36,7 ˚C. Sedangkan

suhu lingkungan normal sekitar 27˚C. Pada hasil pengamatan, suhu lingkungan dapat

berada diatas 27˚C dan mengalami perubahan di setiap kegiatan dapat disebabkan

karena suhu merupakan besaran yang sangat bergantung pada keadaan lingkungan

sekitar. Masing masing tempat memilki keadaan yang berbeda beda, seperti ketinggian

dari permukaan laut, tekanan dan kelembapan udara. Jadi tempertur suatu ruang atau

daerah dapat berubah ubah menurut fungsi keadaannya. Setelah praktikum, didapatkan

hasil bahwa terjadi peningkatan dan penurunan suhu tubuh berdasarkan aktivitas. Hal

ini terjadi dikarenakan suatu sistem termoregulasi dalam tubuh, yaitu suatu sistem

yang berfungsi mengendalikan naik turunnya suhu tubuh berdasarkan perubahan suhu

luar dan aktivitas yang dilakukan oleh organisme. Masing masing organisme yang

dalam hal ini adalah manusia , memilki respon tubuh terhadap perubahan suhu yang

berbeda. Berikut adalah faktor faktor yang mempengaruhi suhu tubuh manusia

(Pearce, 1990):

1. Usia

Regulasi suhu tidak stabil sampai anak – anak mencapai

pubertas. Rentang suhu normal turun secara berangsur sampai

seseorang mendekati masa lansia. Lansia mempunyai rentang suhu

tubuh yang lebih sempit daripada dewasa awal. Suhu oral 35º C tidak

lazim pada lansia dalam cuaca dingin. Namun, rentang suhu tubuh

pada lansia sekitar 35ºC. Lansia terutama sensitive terhadap suhu

eskrim, karena kemunduran mekanisme control, terutama pada control

vasomotor, penurunan jumlah jaringan subkutan, penurunan aktivitas

kelenjar, dan penurunan metabolism.

2. Olahraga

Aktivitas otot memerlukan peningkatan suplai darah dan

pemecahan karbohidrat dan lemak. Hal ini menyebabkan peningkatan

metabolisme dan produksi panas. Segala jenis olahraga dapat

meningkatkan suhu tubuh. Olahraga berat lama, seperti lari jarak jauh

dapat meningkatkan suhu tubuh untuk sementara sampai 41ºC.

3. Kadar Hormon

Secara umum wanita mengalami fluktuasi suhu tubuh yang

lebih besar daripada pria. Variasi tubuh dapat digunakan untuk

memperkirakan masa paling subur pada wanita untuk hamil.

4. Irama Sirkadian

Suhu tubuh berubah secara normal 0,5 – 1 ºC selama periode

244 jam. Bagaimanapun suhu merupakan irama paing stabil pada

manusia. Tapi pola suhu tubuh tidak berubah secara otomatis pada

orang yang bekerja malam hari dan tidur siang hari. Perlu waktu 1 – 3

minggu untuk perputaran tersebut berubah. Secara umum irama

sirkadian tidak berubah secara usia.

5. Stres

Stres fisik dan emosi meningkatkan suhu tubuh melalui

stimulasi hormonal dan persyarafan. Perubahan fisiologi tersebut

meningkatkan panas. Klien yang cemas saat masuk rumah sakit atau

tempat praktik dokter, suhu tubuhnya dapat lebih tinggi dari normal.

6. Lingkungan

Lingkungan mempengaruhi suhu tubuh. Jika suhu dikaji dalam

ruangan hangat klien mungkin tidak mungkin meregulasi suhu tubuh

melalui mekanisme pengeluaran panas dan suhu tubuh akan naik. Jika

klien berada diluar lingkungan luar tanpa baju hangat, suhu tubuh

mungkin rendah karena penyebaran yang efektif dan pengeluaran panas

yang kondusif.

Termoregulasi manusia berpusat pada hypothalamus anterior. Terdapat tiga

komponen pengatur atau penyusun sistem pengaturan panas, yaitu termoreseptor,

hypothalamus, dan saraf eferen. Termoregulasi dapat menjaga suhu tubuh. Dari

perubahan keadaan lingkungan yang terjadi secara tiba tiba ataupun karena jenis

akitifitas yang dilakukan oleh seseorang. Pada suhu tubuh yang konstan biasanya lebih

tinggi dibandingkan lingkungan sekitarnya. Mekanisme pengaturan suhu tubuh

merupakan penggabungan fungsi dari organ-organ tubuh yang saling berhubungan.

Mamalia Memiliki dua jenis sensor pengatur suhu, yaitu sensor panas dan sensor

dingin yang berbeda tempat pada jaringan sekeliling (penerima di luar) dan jaringan

inti (penerima di dalam) dari tubuh (Swenson,1997).

Suhu lingkungan memiliki derajat yang tidak jauh berbeda dari suhu tubuh.

Hal ini dapat mengisyaratkan bahwa suhu tubuh dan suhu lingkungan akan saling

menyesuaikan. Penyesuaian ini dilakukan untuk mencegah kerusakan dan gangguan

sistem dalam tubuh yang dapat mengganggu kestabilan sel sel, sehingga sel sel rusak

dan tidak mapu bermetabolisme secara sempurna (Gordon,1992).

Suhu tubuh dapat mengalami pertukaran dengan suhu lingkungan, artinya

panas tubuh dapat hilang atau berkurang akibat lingkungan yang lebih dingin atau

lebih panas. Begitu juga sebaliknya, lingkungan dapat mempengaruhi suhu tubuh

manusia. Perpindahan suhu antara manusia dan lingkungan terjadi sebagian besar

melalui kulit. Proses kehilangan panas melalui kulit dimungkinkan karena panas

diedarkan melalui pembuluh darah dan juga disuplai langsung ke fleksus arteri kecil

melalui anastomosis arteriovenosa yang mengandung banyak otot. Kecepatan aliran

dalam fleksus arteriovenosa yang cukup tinggi (kadang mencapai 30% total curah

jantung) akan menyebabkan konduksi panas dari inti tubuh ke kulit menjadi sangat

efisien. Dengan demikian, kulit merupakan radiator panas yang efektif untuk

keseimbangan suhu tubuh (Swenson,1997).

Suhu tubuh manusia cenderung berfluktuasi setiap saat. Banyak faktor yang

dapat menyebabkan fluktuasi suhu tubuh. Untuk mempertahankan suhu tubuh manusia

dalam keadaan konstan, diperlukan regulasi suhu tubuh. Suhu tubuh manusia diatur

dengan mekanisme umpan balik (feed back) yang diperankan oleh pusat pengaturan

suhu di hipotalamus. Apabila pusat temperatur hipotalamus mendeteksi suhu tubuh

yang terlalu panas, tubuh akan melakukan mekanisme umpan balik. Mekanisme

umpan balik ini terjadi bila suhu inti tubuh telah melewati batas toleransi tubuh untuk

mempertahankan suhu, yang disebut titik tetap (set point). Titik tetap tubuh

dipertahankan agar suhu tubuh inti konstan pada 37°C. Apabila suhu tubuh meningkat

lebih dari titik tetap, hipotalamus akan merangsang untuk melakukan serangkaian

mekanisme untuk mempertahankan suhu dengan cara menurunkan produksi panas dan

meningkatkan pengeluaran panas sehingga suhu kembali pada titik tetap (Guyton,

1993).

C. Alat dan Bahan

1. Katak

2. Air dingin

3. Air panas

4. Stopwatch

5. Termometer batang

6. Termometer tubuh

D. Cara Kerja :

A. Pengaruh suhu lingkungan terhadap suhu badan katak

1. Meletakkan termometer kedalam mulut katak selama ±5 menit, mengamati skala

dan mencatat suhunya.

2. Memasukkan katak ke dalam baskom yang terisi air dingin, rendam selama ±5

menit.

3. Mengulangi cara yang sama, tetapi air dingin diganti dengan air hangat, amati dan

catat suhunya.

4. Mengamati perbedaan suhu tubuh katak sesudah dan sebelum perlakuan.

B. Pengaruh suhu lingkungan terhadap suhu badan manusia

1. Mengukur suhu tubuh dengan termometer.

2. Meletakkan air dingin yang terbungkus plastik di leher bagian belakang.

3. Mengukur suhu tubuh dengan termometer lagi dan mencatat suhu tubuh sesudah

perlakuan.

4. Mengulangi cara yang sama, tetapi air dingin diganti dengan air hangat, amati dan

catat suhunya.

E. Hasil dan Diskusi

Diskusi

Praktikum dengan topik “ Pengaruh Suhu Lingkungan Terhadap Suhu

Tubuh” bertujuan agar mahasiswa dapat melakukan pengukuran suhu tubuh

homeoterm dan mengamati pengaruh suhu lingkungan terhadap suhu tubuh

manusia.

Hewan homeoterm merupakan hewan berdarah panas yang suhu

tubuhnya stabil meskipun lingkungan disekitarnya mengalami kenaikkan atau

penurunan suhu,hal ini dikarenakan hewan homeoterm memiliki

osmoregulator di otaknya yang berfungsi untuk menjaga suhu tetap dalam

keadaan optimal atau homeostatis.

Pada pengukuran suhu tubuh homeoterm menggunakan manusia

sebagai objek pengamatan. Berdasarkan hasil pengamatan dapat dilihat suhu

tubuh mahasiswa naracoba sebelum diberi perlakuan berupa air dingin dan air

panas suhunya relatif konstan hal ini karena manusia memiliki osmoregulator

yang mengatur agar suhu tubuh tetap dalam keadaan optimal. Manusia

memiliki rentan suhu normal 36,4 dan 36,7 ˚C.

Mekanisme regulasi panas berlangsung secara cepat karena melibatkan

sistem saraf dan hormon sehingga disebut neuro-endokrin. Regulasi panas

badan menggunakan sistem feedback (umpan balik negatif) artinya apabila

panas badan melebihi suhu optimal , maka hipothalamus akan berusaha

menurunkan ke optimal, begitu pun sebaliknya. Sebagai ilustrasi jika suhu

lingkungan tinggi atai suhu badan meningkat 1-2 °C maka kenaikan suhu

tersebut akan mempengaruhi sel-sel saraf perifer agar meningkatkan sirkulasi

darah perifer yang berada di bawah kulit dan meningkatkan perkeringatan

sehingga panas badan banyak yang keluar. Selanjutnya suhu darah yang telah

turun tersebut akan ke hipothalamus dan mnginstruksikan agar aktivitas sel-sel

sarafnya diturunkan sehingga suhu badan tetap dalam kondisi optimal.

(Heru,Tri.2013).

Untuk pengukuran suhu tubuh hewan poikiloterm menggunakan katak

sebagai objeknya. Berdasarkan hasil pengamatan dapat dilihat suhu tubuh

katak sebelum dan setelah diberi perlakuan berupa dimasukkan kedalam air

dingin dan air hangat suhu tubuh katak mengalami perubahan yang cukup

signifikan, hal ini dikarenakan katak merupakan hewan ektoterm yang suhu

tubuhnya dipengaruhi oleh suhu lingkungannya karena katak tidak mempunyai

osmoregulator di dalam tubuhnya.

F. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan pengaruh suhu lingkungan terhadap suhu tubuh

dapat disimpulkan :

1. Suhu lingkungan pada hewan homeoterm tidak begitu berpengaruh karena

hewan homeoterm memiliki osmoregulator di dalam tubuhnya yang menjaga

suhu tubuh tetap dalam keadaan normal.

2. Suhu lingkungan berpengaruh pada hewan poikiloterm karena hewan

poikiloterm tidak memiliki osmoregulator di dalam tubuhnya sehingga suhu

tubuhnya bergantung pada suhu lingkungannya.

G. Daftar Pustaka

Campbell. 2004. Biology. Erlangga. Jakarta.

Duke, NH. 1995. The Physiology of Domestic Animal. Comstock Publishing.New

York.

Guyton, D.C. 1993. Fisiologi Hewan, edisi 2. EGC. Jakarta.