Seorang murid SD berusia 11 tahun sedang mengikuti praktek pelajaran olahraga pada jam 10.00 – 11.30 di lapangan sekolah dengan cuaca yang panas terik.Ia mengeluh kepanasan dan kehausan.Guru UKS memperhatikan bahwa anak tersebut berkeringat banyak dan mukanya kemerahan.Apa yang terjadi pada anak tersebut?

Pemicu 3.Banjir Keringat

3M Proses pembentukan dan pengeluaran panas

3M Mekanisme pengaturan suhu tubuh 3M Lokasi dan cara pengukuran suhu tubuh 3M Homeostasis cairan tubuh dan turnover

cairan tubuh 3M Peran hypothalamus dalam homeostasis

cairan tubuh

LO

Pembentukan panas Laju metabolisme basal (basal metabolisme rate, BMR)

di semua sel tubuh. Laju cadangan metabolisme yang disebabkan aktivitas

otot (termasuk kontraksi otot akibat menggigil). Metabolisme tambahan akibat pengaruh hormon tiroksin

dan sebagian kecil hormon lain, misalnya hormon pertumbuhan (growth hormone dan testosteron).

Metabolisme tambahan akibat pengaruh epineprine, norepineprine, dan rangsangan simpatis pada sel.

Metabolisme tambahan akibat peningkatan aktivitas kimiawi di dalam sel itu sendiri terutama bila temperatur menurun.

Proses Pembentukan dan Pengeluaran Panas

Pengeluaran panas Faktor yang mempengaruhi :• Luas permukaan tubuh• Beda suhu tubuh dengan lingkungan• Kelembapan udara

Pengeluaran panas secara proses fisika :• Radiasi• Konduksi• Konveksi• Evaporasi

Perpindahan panas antara benda yang suhunya berbeda dan berkontak langsung

Molekul yang lebih panas bergerak lebih cepat memacu molekul dingin bergerak lebih cepat molekul dingin menjadi hangat molekul panas kehilangan energi termal kedua molekul suhunya sama

Kecepatan perpindahan bergantung pada perbedaan suhu antara benda yang bersentuhan dan konduktivitas termal bahan yang terlibat (mis: memegang bola salju,memakai bantalan

Konduksi

Perubahan energi panas melalui udara Tubuh kehilangan panas pada saat lingkungan

dingin sehingga udara yang berkontak langsung dengan tubuh menjadi hangat.

Karena udara hangat lebih ringan,maka udara yang dihangatkan bergerak ke atas,kemudian udara dingin bergerak ke kulit menggantikan udara yang panas.

Konveksi membantu panas menjauhi tubuh Apabila konveksi tidak ada,tidak akan terjadi lagi

pengeluaran panas dari kulit melalui konduksi setelah suhu lapisan udara yang terletak dekat dengan tubuh seimbang dengan suhu kulit.

Konveksi

Kombinasi konduksi-konveksi diperkuat oleh gerakan paksa udara yang melintasi permukaan tubuh (misalnya : gerakan angin oleh kipas angin atau gerakan tubuh melintasi udara)

Karena gerakan paksa udara menyapu udara yang dihangatkan oleh konduksi dan secara cepat digantikan udara dingin,maka panas yang dikeluarkan lebih besar dalam periode tertentu.

Dengan demikian angin membuat kita lebih dingin pda hari panas.

Radiasi adalah mekanisme kehilangan panas tubuh dalam bentuk gelombang panas inframerah.

Gelombang inframerah yang dipancarkan dari tubuh memiliki panjang gelombang 5 – 20 mikrometer. Tubuh manusia memancarkan gelombang panas ke segala penjuru tubuh.

Radiasi merupakan mekanisme kehilangan panas paling besar pada kulit (60%) atau 15% seluruh mekanisme kehilangan panas.

Panas adalah energi kinetik pada gerakan molekul. Sebagian besar energi pada gerakan ini dapat di pindahkan ke udara bila suhu udara lebih dingin dari kulit. Sekali suhu udara bersentuhan dengan kulit, suhu udara menjadi sama dan tidak terjadi lagi pertukaran panas, yang terjadi hanya proses pergerakan udara sehingga udara baru yang suhunya lebih dingin dari suhu tubuh.

Radiasi

Evaporasi ( penguapan air dari kulit ) dapat memfasilitasi perpindahan panas tubuh. Setiap satu gram air yang mengalami evaporasi akan menyebabkan kehilangan panas tubuh sebesar 0,58 kilokalori. Pada kondisi individu tidak berkeringat, mekanisme evaporasi berlangsung sekitar 450 – 600 ml/hari.

Hal ini menyebabkan kehilangan panas terus menerus dengan kecepatan 12 – 16 kalori per jam. Evaporasi ini tidak dapat dikendalikan karena evaporasi terjadi akibat difusi molekul air secara terus menerus melalui kulit dan system pernafasan

Udara menguap dari kulit sehingga panas yang diperlukan untuk mengubah air menjadi gas diserap dari kulit sehingga tubuh lebih dingin (mis: merasa dingin ketika baju basah)

Tidak berkaitan dengan kelenjar keringat dan kontrol fisiologis dan terus menerus berlangsung.

Evaporasi

Selama suhu kulit > suhu lingkungan, panas hilang melalui radiasi dan konduksi. Namun ketika suhu lingkungan > suhu tubuh, tubuh memperoleh suhu dari lingkungan melalui radiasi dan konduksi. Pada keadaan ini, satu-satunya cara tubuh melepaskan panas adalah melalui evaporasi.

Ketika suhu meningkat• Vasodilatasio Vasodilatasi pembuluh darah perifer hampir dilakukan pada semua area

tubuh. o Vasodilatasi ini disebabkan oleh hambatan dari pusat simpatis pada

hipotalamus posterior yang menyebabkan vasokontriksi sehingga terjadi vasodilatasi yang kuat pada kulit, yang memungkinkan percepatan pemindahan panas dari tubuh ke kulit hingga delapan kali lipat lebih banyak.

• Berkeringato Merupakan proses evaporatif aktif di bwah kontrol sarap simpatiso Suhu lingkungan > suhu tubuh berkeringat mengurangi panas

tubuh memperoleh panas melalui radiasi dan konduksio Keringat merupakan larutan garam encer yang dikeluarkan oleh kelenjar

keringat.o Agar panas bisa keluar keringat harus menguap dari kulit,apabila keringat

menetes atau diseka,tidak terjadi pengurangan panaso Pengeluaran keringat dirangsang oleh pengeluaran impuls di area preoptik

anterior hipotalamus melalui saraf simpatis ke seluruh kulit tubuh kemudian menyebabkan rangsangan pada saraf kolinergic kelenjar keringat, yang merangsang produksi keringat. Kelenjar keringat juga dapat mengeluarkan keringat karena rangsangan dari epinefrin dan norefineprin.

Mekanisme Ketika Suhu Berubah

Ketika suhu menurun• Vasokontriksi kulit di seluruh tubuho Vasokontriksi terjadi karena rangsangan

pada pusat simpatis hipotalamus posterior.

• Piloereksio Rangsangan simpatis menyebabkan otot

erektor pili yang melekat pada folikel rambut berdiri.

o Mekanisme ini tidak penting pada manusia karena rambut pada manusia jarang dan teksturnya halus, tetapi pada binatang tingkat rendah, berdirinya bulu ini akan berfungsi sebagai isolator panas terhadap lingkungan.

Salah satu cara dalam heat production Melibatkan aktivitas otot Primary motor center : bagian dorsomedial dari hipotalamus

posterior dekat ventrikel ke-3 Secara normal dihambat oleh pusat panas di POA,tereksitasi

oleh sinyal dingin dari kulit dan medula spinalis Meningkatkan tonus otot rangka Tonus meningkat di atas tingkat kritis tertentu (menggigil) Menggigil adalah kontraksi otot rangka yang bergerak

ritmik dgn frekuensi 10-20x/detik Proses menggigil maksimum menghasilkan panas 4-5x lebih

banyak

Shivering

Berperan dalam termoregulasi Melibatkan perubahan aktivitas kimiawi penghasil

panas Berperan penting pada bayi baru lahir. Diperantarai hormon epinefrin dan hormon

tiroid,keduanya meningkatkan produksi panas melalui perangsangan metabolisme lemak

Bayi yang baru lahir memiliki cadangan lemak berupa lemak coklat yang mengubah energi kimia menjadi energi panas

Non-Shivering

Sistem mekanisme suhu di set,sehingga bila terjadi perubahan selalu terjadi mekanisme untuk mengendalikannya ke suhu tersebut

Set point normal ± 37 oC Ditentukan oleh reseptor sentral dan

reseptor perifer

Set Point

Lokasi : aksila,oral,rektal,telinga (meatus auditorius eksternus)

Suhu aksila dipengaruhi lingkungan Suhu oral dipengaruhi banyak faktor seperti

makanan,minuman pnas/dingin,merokok,bernafas melalui mulut

Suhu normal pada pengukuran oral 37 oC Pada 41oC sebagian besar orang mengalami

kejang

Lokasi dan Cara Pengukuran Suhu Tubuh

Cairan dalam tubuh meliputi lebih kurang 60% total berat badan laki-laki dewasa.

Prosentase cairan tubuh ini bervariasi antara individu, sesuai dengan jenis kelamin dan umur individu tersebut.

Pada wanita dewasa, cairan tubuh meliputi 50% dari total berat badan. Pada bayi dan anak-anak, prosentase ini relatif lebih besar dibandingkan orang dewasa dan lansia.

Cairan Tubuh

Cairan tubuh menempati kompartmen intrasel dan ekstrasel.

2/3 bagian dari cairan tubuh berada di dalam sel (cairan intrasel/CIS) dan 1/3 bagian berada di luar sel (cairan ekstrasel/CES).

CES dibagi cairan intravaskuler atau plasma darah yang meliputi 20% CES atau 15% dari total berat badan; dan cairan intersisial yang mencapai 80% CES atau 5% dari total berat badan.

Selain kedua kompatmen tersebut, ada kompartmen lain yang ditempati oleh cairan tubuh, yaitu cairan transel. Namun volumenya diabaikan karena kecil, yaitu cairan sendi, cairan otak, cairan perikard, liur pencernaan, dll. Ion Na+ dan Cl- terutama terdapat pada cairan ektrasel, sedangkan ion K+ di cairan intrasel. Anion protein tidak tampak dalam cairan intersisial karena jumlahnya paling sedikit dibandingkan dengan intrasel dan plasma.

Fungsi cairan tubuh Struktur dan fungsi organ/jaringanTransportasi : mengedarkan

makanan,oksigen,elektrolitEkskresi : pembuangan produk hasil sisa

metabolismeRegulasi : pengaturan suhu tubuhLubrikasi : Pelumas sendi dan membranMedium : sebagai medium penceraan

makanan

Setiap kompartmen dipisahkan oleh barier atau membran yang membatasi mereka. Setiap zat yang akan pindah harus dapat menembus barier atau membran tersebut.

Bila substansi zat tersebut dapat melalui membran, maka membran tersebut permeabel terhadap zat tersebut. Jika tidak dapat menembusnya, maka membran tersebut tidak permeabel untuk substansi tersebut. Membran disebut semipermeable (permeabel selektif) bila beberapa partikel dapat melaluinya tetapi partikel lain tidak dapat menembusnya.

Perpindahan Substansi

Partikel (ion atau molekul) suatu substansi  yang terlarut selalu bergerak dan cenderung menyebar dari daerah yang konsentrasinya tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah sehingga konsentrasi substansi partikel tersebut merata. Perpindahan partikel seperti ini disebut difusi. Beberapa faktor yang mempengaruhi laju difusi ditentukan sesuai dengan hukum Fick (Fick’s law of diffusion). Faktor-faktor tersebut adalah:

Peningkatan perbedaan konsentrasi substansi. Peningkatan permeabilitas. Peningkatan luas permukaan difusi. Berat molekul substansi. Jarak yang ditempuh untuk difusi.

Difusi

Bila suatu substansi larut dalam air, konsentrasi air dalam larutan tersebut lebih rendah dibandingkan konsentrasi air dalam larutan air murni dengan volume yang sama. Hal ini karena tempat molekul air telah ditempati oleh molekul substansi tersebut.

Jadi bila konsentrasi zat yang terlarut meningkat, konsentrasi air akan menurun.Bila suatu larutan dipisahkan oleh suatu membran yang semipermeabel dengan larutan yang volumenya sama namun berbeda konsentrasi zat terlarut, maka terjadi perpindahan air/zat pelarut dari larutan dengan konsentrasi zat terlarut lebih tinggi. Perpindahan seperti ini disebut dengan osmosis.

Tekanan osmotik adalah tekanan yang dibutuhkan untuk menghentikan osmosis,tekanan ini dipengaruhi oleh kadar kadar zat yang tidak berdifusi,ukuran relatif zat dan ukuran pori.

Tekanan onkotik,tekanan yang terjadi karena adanya zat koloid atau kristaloid

Osmosis

Filtrasi terjadi karena adanya perbedaan tekanan antara dua ruang yang dibatasi oleh membran.

Cairan akan keluar dari daerah yang bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah.

Jumlah cairan yang keluar sebanding dengan besar perbedaan tekanan, luas permukaan membran dan permeabilitas membran. Tekanan yang mempengaruhi filtrasi ini disebut tekanan hidrostatik.

Tekanan filtrasi dilawan oleh tekanan osmotikkoloid

Filtrasi

Keseimbangan antara water gain dan water loss

Water intake : minum,makanan,oksidasi jaringan

Water loss : ginjal,kulit,keringat,paru-paru,feses

Water Turnover