ThermoregulationThermoregulation(By: Kholifah Holil)(By: Kholifah Holil)

Temperature and LifeTemperature and Life

Hewan maupun manusia memerlukan suhu untuk Hewan maupun manusia memerlukan suhu untuk kelangsungan hidupnya.kelangsungan hidupnya.

Suhu diperlukan dalam rangka menjalankan sistim Suhu diperlukan dalam rangka menjalankan sistim metabolis yang terjadi di dalam tubuh.metabolis yang terjadi di dalam tubuh.

Kenyataannya suhu di luar lingkungan tubuh senantiasa Kenyataannya suhu di luar lingkungan tubuh senantiasa berubah-ubah sehingga diperlukan satu sistem berubah-ubah sehingga diperlukan satu sistem pengaturan agar tetap bisa bertahan hidup.pengaturan agar tetap bisa bertahan hidup.

The classification of animal to response The classification of animal to response enviromental temperaturesenviromental temperatures

TermoregulasiTermoregulasi: proses yang terjadi pada : proses yang terjadi pada hewan untuk mengatur suhu tubuhnya hewan untuk mengatur suhu tubuhnya supaya tetap konstan, paling tidak supaya supaya tetap konstan, paling tidak supaya suhu tubuhnya tidak mengalami suhu tubuhnya tidak mengalami perubahan yang terlalu besar.perubahan yang terlalu besar.

Mekanisme termoregulasiMekanisme termoregulasi diatur dengan diatur dengan cara mengatur keseimbangan antara cara mengatur keseimbangan antara perolehan dan kehilangan panas.perolehan dan kehilangan panas.

The Interaction Between Body Heat The Interaction Between Body Heat and Environment and Environment

ConductionConduction: perpindahan atau pergerakan panas antara : perpindahan atau pergerakan panas antara dua benda yang saling bersentuhandua benda yang saling bersentuhan

ConvectionConvection: perpindahan panas antara dua benda, yang : perpindahan panas antara dua benda, yang terjadi melalui zat alir (fluida) yang bergerak.terjadi melalui zat alir (fluida) yang bergerak.

RadiationRadiation: perpindahan panas antara dua benda yang : perpindahan panas antara dua benda yang tidak saling bersentuhantidak saling bersentuhan

EvaporationEvaporation: proses perubahan benda dari fase cair ke : proses perubahan benda dari fase cair ke fase gas.fase gas.

The Influential Factors of Heat The Influential Factors of Heat Transfer Transfer

Luas area permukaan tubuhLuas area permukaan tubuh

Perbedaan suhu antara lingkungan dan tubuh Perbedaan suhu antara lingkungan dan tubuh hewan akan berpengaruh terhadap gradien hewan akan berpengaruh terhadap gradien suhu. suhu.

Specific heat conductance, contoh pada burung Specific heat conductance, contoh pada burung memiliki bulu, sedangkan pada mamalia memiliki bulu, sedangkan pada mamalia memiliki lapisan lemak.memiliki lapisan lemak.

Mechanism To Regulate The Exchange of Heat Mechanism To Regulate The Exchange of Heat Between Themselves and The environmentBetween Themselves and The environment

Behavioral controlBehavioral control: contoh : contoh tupai daerah gurun pasir pada tupai daerah gurun pasir pada siang hari akan bersembunyi siang hari akan bersembunyi untuk menghindari panas yang untuk menghindari panas yang berlebihan.berlebihan.

Autonomic ControlAutonomic Control: contoh : contoh aliran darah pada kulit aliran darah pada kulit vertebrata dipengaruhi oleh vertebrata dipengaruhi oleh aliran panas pada permukaan aliran panas pada permukaan kulit. kulit.

AcclimatizationAcclimatization: contoh lapisan : contoh lapisan lemak akan menjadi isolator lemak akan menjadi isolator panaspanas

Types of Animals based on means Types of Animals based on means of thermoregulationof thermoregulation

PoikilothermyPoikilothermy : suhu tubuh selalu berubah seiring : suhu tubuh selalu berubah seiring dengan berubahnya suhu lingkungan. Poikiloterm dengan berubahnya suhu lingkungan. Poikiloterm disebut juga sebagai disebut juga sebagai ektotermektoterm karena suhu tubuhnya karena suhu tubuhnya ditentukan dan dipengaruhi oleh suhu lingkungan ditentukan dan dipengaruhi oleh suhu lingkungan eksternalnya. Contoh: kadaleksternalnya. Contoh: kadal

HomeothermyHomeothermy: suhu tubuh selalu konstan/tidak berubah : suhu tubuh selalu konstan/tidak berubah

sekalipun suhu lingkungannya sangat berubah. sekalipun suhu lingkungannya sangat berubah. Homeoterm disebut juga Homeoterm disebut juga endotermendoterm karena suhu karena suhu tubuhnya diatur oleh produksi panas yang terjadi di tubuhnya diatur oleh produksi panas yang terjadi di dalam tubuh. Contoh: mamalia (tikus)dalam tubuh. Contoh: mamalia (tikus)

Ectotherms and Endotherms Use Behavior Ectotherms and Endotherms Use Behavior to Regulate Body Temperatureto Regulate Body Temperature

EctothermsEctotherms Percobaan: Kadal dari laboratorium Percobaan: Kadal dari laboratorium

dikembalikan ke habitat asli (gurun dikembalikan ke habitat asli (gurun pasir), dilakukan pengukuran suhu pasir), dilakukan pengukuran suhu tubuh.tubuh.

Hasil: kadal mampu bertahan hidup Hasil: kadal mampu bertahan hidup secara normal meskipun suhu udara secara normal meskipun suhu udara mencapai 40C dengan cara keluar dari mencapai 40C dengan cara keluar dari sarangnya, berjemur di panas sarangnya, berjemur di panas matahari, maupun mengatur orientasi matahari, maupun mengatur orientasi ketika menghadapi sinar matahariketika menghadapi sinar matahari

Kesimpulan: Kadal mampu merespon Kesimpulan: Kadal mampu merespon perubahan suhu lingkungan jauh lebih perubahan suhu lingkungan jauh lebih baik dengan menggunakan baik dengan menggunakan mekanisme tingkah laku dibandingkan mekanisme tingkah laku dibandingkan dengan mekanisme metabolik internal.dengan mekanisme metabolik internal.

EndothermsEndotherms Pengamatan: pada manusia yang Pengamatan: pada manusia yang

berada di daerah kutub.berada di daerah kutub. Hasil: manusia mampu bertahan pada Hasil: manusia mampu bertahan pada

suhu udara (dingin) yang sangat suhu udara (dingin) yang sangat ekstrim salah satunya dengan ekstrim salah satunya dengan memakai jaket , banyak bergerak dan memakai jaket , banyak bergerak dan lain-lain.lain-lain.

Kesimpulan: mekanisme tingkah laku Kesimpulan: mekanisme tingkah laku juga digunakan oleh manusia dan juga digunakan oleh manusia dan sama baiknya dengan mekanisme sama baiknya dengan mekanisme metabolik internalmetabolik internal

Thermoregulation of Ectotherms Thermoregulation of Ectotherms (Aquatic) (Aquatic)

Suhu pada lingkungan akuatik relatif stabil sehingga Suhu pada lingkungan akuatik relatif stabil sehingga hewan yang hidup di dalamnya tidak mengalami hewan yang hidup di dalamnya tidak mengalami permasalahan suhu lingkungan yang rumit.permasalahan suhu lingkungan yang rumit.

Pelepasan panas dari tubuh hewan (ikan) terutama Pelepasan panas dari tubuh hewan (ikan) terutama terjadi melalui insangterjadi melalui insang

Ikan tuna memiliki otot yang digunakan untuk berenang Ikan tuna memiliki otot yang digunakan untuk berenang dan saluran pencernaan yang lebih panas dibandingkan dan saluran pencernaan yang lebih panas dibandingkan bagian tubuh lainnya. Kemampuan ini dimiliki karena bagian tubuh lainnya. Kemampuan ini dimiliki karena adanya adanya Heat exchangerHeat exchanger (penukar panas) pada (penukar panas) pada tubuhnya.tubuhnya.

Mechanism Heat Exchanger Mechanism Heat Exchanger

Darah pada pembuluh arteri yang lebih Darah pada pembuluh arteri yang lebih dingin mengalir dari insang menuju tubuh dingin mengalir dari insang menuju tubuh sedangkan pada pembuluh vena yang sedangkan pada pembuluh vena yang suhunya lebih tinggi, darah akan mengalir suhunya lebih tinggi, darah akan mengalir menuju insang.menuju insang.

Thermoregulation of Ectotherms Thermoregulation of Ectotherms (Terresterial)(Terresterial)

Suhu di lingkungan teresterial selalu berubah dengan Suhu di lingkungan teresterial selalu berubah dengan variasi yang cukup besar.variasi yang cukup besar.

Cara yang dilakukan oleh hewan ektoterm teresterial Cara yang dilakukan oleh hewan ektoterm teresterial untuk memperoleh panas adalah dengan cara menyerap untuk memperoleh panas adalah dengan cara menyerap panas/radiasi matahari.panas/radiasi matahari.

Hewan dapat meningkatkan penyerapan panas matahari Hewan dapat meningkatkan penyerapan panas matahari dengan cara mengubah warna permukaan tubuhnya dengan cara mengubah warna permukaan tubuhnya (contoh belalang rumput dan kumbang) dan dengan cara (contoh belalang rumput dan kumbang) dan dengan cara menghadapkan tubuhnya ke arah matahari (contoh pada menghadapkan tubuhnya ke arah matahari (contoh pada kadal)kadal)

Adaptation Ectotherms of Extreme Adaptation Ectotherms of Extreme Temperature Temperature

Adaptasi terhadap suhu sangat panas: pertama Adaptasi terhadap suhu sangat panas: pertama dilakukan dengan cara meningkatkan laju pendinginan dilakukan dengan cara meningkatkan laju pendinginan melalui kulit (contoh cacing, katak),keringat, dan melalui melalui kulit (contoh cacing, katak),keringat, dan melalui saluran napas (contoh insekta, reptil). Kedua, mengubah saluran napas (contoh insekta, reptil). Kedua, mengubah mesin metaboliknya agar bisa bekerja pada suhu tinggi mesin metaboliknya agar bisa bekerja pada suhu tinggi (contoh kadal/reptil gurun)(contoh kadal/reptil gurun)

Adaptasi terhadap suhu sangat dingin: pertama, Adaptasi terhadap suhu sangat dingin: pertama, menambah zat terlarut ke dalam cairan tubuhnya untuk menambah zat terlarut ke dalam cairan tubuhnya untuk meningkatkan konsentrasi osmotik (contoh lalat dari meningkatkan konsentrasi osmotik (contoh lalat dari alaska dapat bertahan pada suhu -60alaska dapat bertahan pada suhu -60ºC dengan cara ºC dengan cara menambahkan gliserol). Kedua, Menambahkan protein menambahkan gliserol). Kedua, Menambahkan protein anti beku ke dalam cairan tubuh (contoh pada ikan es anti beku ke dalam cairan tubuh (contoh pada ikan es dari antartika)dari antartika)

Thermoregulation of EndothermsThermoregulation of Endotherms

Variasi suhu tubuh besarVariasi suhu tubuh besar Cara mempertahankan suhu tubuh dilakukan dengan menyeimbangkan Cara mempertahankan suhu tubuh dilakukan dengan menyeimbangkan

pembentukan dan pelepasan panas. Apabila suhu tubuh terlalu tinggi, pembentukan dan pelepasan panas. Apabila suhu tubuh terlalu tinggi, hewan akan melepaskan panas dan sebaliknya.hewan akan melepaskan panas dan sebaliknya.

Cara yang dilakukan hewan endoterm untuk meningkatkan pelepasan Cara yang dilakukan hewan endoterm untuk meningkatkan pelepasan panas karena suhu tubuh terlalu tinggi: vasodilatasi daerah perifer tubuh, panas karena suhu tubuh terlalu tinggi: vasodilatasi daerah perifer tubuh, berkeringat, terengah-engah, menurunkan laju metabolisme (misalnya berkeringat, terengah-engah, menurunkan laju metabolisme (misalnya dengan menekan sekresi tiroksin), respon prilaku (contoh berendam di air)dengan menekan sekresi tiroksin), respon prilaku (contoh berendam di air)

Cara yang dilakukan hewan endoterm untuk mempertahankan produksi Cara yang dilakukan hewan endoterm untuk mempertahankan produksi panas karena suhu tubuh terlalu rendah: vasokonstriksi, menegakkan panas karena suhu tubuh terlalu rendah: vasokonstriksi, menegakkan rambut (merinding), menggigil, meningkatkan laju metabolisme dengan rambut (merinding), menggigil, meningkatkan laju metabolisme dengan sekresi tiroksin, respon prilaku (misalnya berjaket) sekresi tiroksin, respon prilaku (misalnya berjaket)

Mechanism Heat Production of Mechanism Heat Production of Endotherms Endotherms

Meningkatkan produksi panas metabolik dalam otot Meningkatkan produksi panas metabolik dalam otot rangka ( dengan cara menggigil)rangka ( dengan cara menggigil)

Mekanisme pembentukan panas yang bukan berasal Mekanisme pembentukan panas yang bukan berasal dari proses menggigil, meliputi meningkatkan sekresi dari proses menggigil, meliputi meningkatkan sekresi hormon tiroid (T3 dan T4), menyerap radiasi panas hormon tiroid (T3 dan T4), menyerap radiasi panas matahari, menegakkan rambut/bulu sehingga pelepasan matahari, menegakkan rambut/bulu sehingga pelepasan panas secara konveksi dapat diperkecil, mengurangi panas secara konveksi dapat diperkecil, mengurangi aliran darah ke organ perifer dengan vasokonstriksi, aliran darah ke organ perifer dengan vasokonstriksi, memberikan tanggapan prilaku (contoh berselimut).memberikan tanggapan prilaku (contoh berselimut).

Adaptation Endoterms of Extreme Adaptation Endoterms of Extreme TemperatureTemperature

Cara yang dilakukan hewan endoterm untuk melawan suhu yang Cara yang dilakukan hewan endoterm untuk melawan suhu yang sangat dingin:sangat dingin: masuk ke dalam kondisi heterotermi yaitu masuk ke dalam kondisi heterotermi yaitu mempertahankan adanya suhu diantara berbagai bagian tubuh dan mempertahankan adanya suhu diantara berbagai bagian tubuh dan hibernasiatau torpor yaitu penurunan suhu tubuh yang berkaitan hibernasiatau torpor yaitu penurunan suhu tubuh yang berkaitan dengan adanya penurunan laju metabolisme, laju denyut jantung, dengan adanya penurunan laju metabolisme, laju denyut jantung, laju respirasi, dll.laju respirasi, dll.

Cara yang dilakukan hewan endoterm untuk melawan suhu yang Cara yang dilakukan hewan endoterm untuk melawan suhu yang sangat panassangat panas: meningkatkan pelepasan panas tubuhdengan : meningkatkan pelepasan panas tubuhdengan meningkatkan penguapan, menggerakkan daerah kerongkongan meningkatkan penguapan, menggerakkan daerah kerongkongan secara cepat dan terus menerus sehingga penguapan melalui secara cepat dan terus menerus sehingga penguapan melalui saluran pernapasan dapat meningkat (pada ayam yang sedang saluran pernapasan dapat meningkat (pada ayam yang sedang mengerami) (mengerami) (Gular fluttering) Gular fluttering) serta menggunakan strategi serta menggunakan strategi hipertermik yaitu mempertahankan atau menyimpan kelebihan hipertermik yaitu mempertahankan atau menyimpan kelebihan panas metabolik di dalam tubuh sehingga suhu tubuh meningkat panas metabolik di dalam tubuh sehingga suhu tubuh meningkat (contoh pada unta)(contoh pada unta)

Control of EndotermsControl of Endoterms

Reseptor (termoreseptor): terdapat di Reseptor (termoreseptor): terdapat di hipotalamus dan kulithipotalamus dan kulit

Komparator (koordinator)Komparator (koordinator)

EfektorEfektor

Sampai jumpa……….Sampai jumpa……….