PENGATURAN FUNGSIONAL TUBUH MANUSIA DAN

PENGATURAN “LINGKUNGAN DALAM”

TUJUAN ILMU FAAL :Untuk menjelaskan faktor-faktor fisika dan kimia yang bertanggung jawab terhadap asal usul, perkembangan dan kemajuan dari kehidupan.

SEL SEBAGAI KESATUAN TUBUH YANG BAIK Satuan dasar kehidupan tubuh adalah

sel, dan tiap organ merupakan kesatuan dari berbagai sel yang berbeda-beda,

yang dihubungkan satu sama lain oleh struktur penunjang interselular.

Walaupun banyak sel dalam tubuh sering berbeda satu dengan yang lain, tetapi mempunyai karakteristik dasar tertentu yang mirip satu sama lain. Misalnya, didalam seluruh sel itu, oksigen bergabung dengan hasil pemecahan karbohidrat, lemak atau protein untuk melepaskan energi yang dibutuhkan untuk fungsi sel.

Hampir semua sel juga mempunyai kemampuan untuk bereproduksi.

CAIRAN EKSTRASELULAR LINGKUNGAN DALAM Kira-kira 56% tubuh manusia dewasa terdiri dari cairan. Walaupun sebagian besar cairan ini terdapat didalam sel disebut sebagai cairan intra selular dan kira-kira 1/3 terdapat diluar sel “ekstra selular”. Jalan cairan ekstraselular terdapat ion-ion dan bahan makanan yang diperlukan oleh sel, dengan alasan ini cairan ekstraselular disebut sebagai lingkungan dalam atau milieuinterieur.

Perbedaan cairan ekstraselular dan intraselular

1. Cairan ekstraselular :Mengandung sejumlah besar ion natrium, klorida dan ion

bikarbonat, ditambah bahan makanan untuk sel seperti oksigen, glukosa, as.lemak,

dan as.amino. Cairan ekstraselular juga mengandung CO2 yang ditransport dari sel ke paru-paru

untuk diekskresikan.

2. Cairan intraselular :Mengandung sejumlah besar ion kalium, magnesium dan ion fosfat daripada ion natrium dan klorida

yang ditemukan dicairan ekstraselular.

MEKANISME “HOMEOSTATIK” DARI SISTEM FUNGSIONAL UTAMA HOMEOSTATIS

Istilah homeostatis dipergunakan untuk menjelaskan pengaturan kondisi-kondisi statis atau konstan dalam lingkungan dalam.

Sistem transpor cairan ekstraselular- sistem sirkulasi.

Cairan ekstrselular diangkut melalui seluruh bagian tubuh dalam 2 tahap:

1. Tahap pertama meliputi gerakan darah mengitari sistem sirkulasi secara berulang-ulang.

2. Tahap kedua pergerakan cairan antara kapiler darah dan sel. sewaktu darah melewati kapiler, pertukaran cairan ekstraselular yang

berlangsung terus menerus juga terjadi antara

plasma yang merupakan bagian dari darah dengan cairan intraselular.

Proses difusi antara darah dan ruangan jaringan terjadi karena gerakan kinetik molekul-molekul yang terdapat baik didalam plasma maupun cairan interstisial. Yaitu cairan dan molekul yang

terlarut didalamnya terus menerus bergerak dan melenting kesemua

arah didalam cairan itu sendiri dan juga melalui pori-pori dan ruang jaringan.

ASAL MULA BAHAN MAKANAN DALAM CAIRAN EKSTRASELULAR

A. Sistem RespirasiSetiap kalio darah mengalir

melewati tubuh, darah juga melewati paru. Darah tersebut akan mengambil oksigen dalam alveoli, jadi memperoleh oksigen yang dibutuhkan oleh sel. Tebal membran

antara alveoli dan lumen kapiler paru hanya sebesar 0,2 sampai 2,0 mikrometer dan dengan bantuan

gerakan molekular.

Oksigen akan berdifusi melalui membran ini masuk kedalam darah dengan cara yang sama dengan difusi air dan ion melalui jaringan kapiler.B. Traktus Gastrointenstinal

Berbagai bahan makanan yang terlarut meliputi karbohidrat, as.lemak, dan as-amino akan diabsorpsi dari makanan yang telah dicernakan dan masuk kedalam cairan ekstraselular.

C. HATI DAN ORGAN LAIN YANG MELAKUKAN FUNGSI METABOLIK PRIMERBahan-bahan yang diabsorpsi dari traktus gastrointestinal tidak

seluruhnya dapat dipergunakan oleh sel dalam bentuk sewaktu diabsorpsi. Hati mengubah susunan kimia sebagian besar bahan-bahan ini menjadi bentuk yang lebih dapat dipergunakan, dan jaringan tubuh lain misalnya sel-sel lemak, mukosa gastrointestinal, ginjal dan kelenjar endokrin akan membantu

Mengubah bahan-bahan yang telah diabsorpsi tadi atau menyimpan bahan-bahan tersebut sampai dibutuhkan.D. SISTEM MUSKULOSKELETAL

Bila tidak karena sistem ini, tubuh tidak dapat bergerak menuju ketempat yang sesuai dengan waktu yang sesuai untuk memperoleh makanan yang dibutuhkan untuk nutrisi. Sistem muskuloskeletal juga mengadakan gerakan untuk melindungi diri terhadap lingkungan sekitarnya, sebab tanpa gerakan ini maka seluruh tubuh, dan semua proses homeostatik dapat rusak.

PEMBUANGAN HASIL AKHIR METABOLISMEPembuangan karbondioksida oleh paru, pada saat darah mengambil oksigen dari paru, maka karbondioksida akan dilepaskan dan masuk kedalam alveoli, dan pergerakan udara masuk dan keluar alveoli sewaktu respirasi akan mengangkut karbondioksida keluar athosfer. Karbondioksida merupakan hasil akhir metabolisme yang paling banyak.Ginjal. Disamping karbondioksida, aliran darah yang melalui ginjal akan memindahkan sebagian besar bahan lain dari plasma yang tak dibutuhkan oleh sel.

Bahan-bahan ini terutama meliputi berbagai hasil metabolisme. Misalnya urea dan as.urat. Juga termasuk kelebihan ion-ion dan air yang berasal dari bahan makanan yang mungkin terkumpul dicairan ekstraselular. Ginjal melakukan fungsinya dengan cara :Menyaring sebagian besar plasma yang melalui glomeruli masuk kedalam tubulus dan kemudiam mereabsorpsi bahan-bahan yang dibutuhkan oleh tubuh ini kedalam darah, seperti glukosa, as.amino, jumlah air yang cukup dan banyak ion-ion yang lain.

Sebagian besar bahan-bahan yang tidak dibutuhkan tubuh, khususnya hasil akhir metabolisme, seperti urba, sedikit sekali direarbsorpsi dan bahan-bahan ini sebaliknya akan melewati tubulus renalis dan dikeluarkan bersama air seni. PENGATURAN FUNGSI TUBUHA. Sistem saraf

Sistem saraf terdiri dari 3 bagian pokok :

1. Bagian Sensoris2. Sistem saraf pusat (bagian

pemersatu)3. Bagian Motorik

Reseptor sensoris dipakai untuk mengetahui keadaan tubuh atau keadaan lingkungan. Misalnya resptor-reseptor yang terletak dimana saja pada kulit akan memberitahukan setiap kali sebuah benda disentuhkan pada setiap titik kulit tubuh manapun. Contoh lain organ sensoris adalah mata dan telinga. Sistem saraf pusat terdiri atas otak dan medula spinalis. Sebagian besar sistem saraf disebut sebagai sistem otonomik. Sistem otonom bekerja setengah sadar dan mengatur fungsi organ internal, termasuk besarnya kerja pompa jantung pergerakan traktus gastrointestinal dan sekresi kelenjar.

B. Pengaturan Sistem HormonalDidalam tubuh terdapat delapan

kelenjar endokrin utama yang menyekresi bahan- bahan kimia yang disebut hormon. Hormon-hormon ini diangkut dalam cairan ekstraselular menuju keseluruh bagian tubuh untuk mengatur fungsi sel.

Sistem saraf terutama mengatur aktivitas otot dan sekresi dari tubuh, sedangkan sistem hormonal terus mengatur fungsi metabolisme.

REPRODUKSIAda kalanya reproduksi tidak dipertimbangkan sebagai fungsi homestatik. Akan tetapi, reproduksi akan membantu mempertahankan kondisi yang statis dengan menghasilkan generasi baru menggantikan tempat orang yang sudah meninggal.

SISTEM PENGATURAN TUBUHContoh-contoh mekanisme pengaturan1. Pengaturan konsentrasi oksigen dan

karbondioksida dalam cairan ekstraselular. Pengaturan ini terutama bergantung pada sifat-sifat kimia hemoglobin. Dimana hemoglobin yang terdapat dalam sel darah merah berikatan dengan oksigen sewaktu melalui paru. Kemudian oksigen akan dilepaskan kejaringan yang kadar oksigennya rendah.

Pengaturan karbondioksida didalam cairan ekstraselular dengan cara cukup berbeda. Karbondioksida sebagai produk akhir metabolisme akan ditumpuk dicairan jaringan yang akan merangsang pusat respirasi sehingga orang tersebut akan bernafas cepat dan dalam sehingga meningkatkan ekspirasi karbondioksida.

2. Pengaturan Tekanan ArteriBeberapa sistem membantu pengaturan tekanan arteri salah satunya sistem baroreseptor yang terdapat di bifukarsi arteri karotis yang terletak dileher demikian juga arkus aorta.

Bila tekanan arteri meningkat maka baroreseptor akan mengalirkan impuls kemedula otak yang akan menurunkan impuls saraf simpatis sehingga akan menurunkan denyut jantung dan pembuluh darah. Sebaliknya penurunan tekanan darah akan mengakibatkan pusat vasomotor meningkat sehingga tekanan arteri menjadi normal.

BATAS NORMAL KOMPONEN CAIRAN EKSTRSELULAR YANG PENTING

Nilai normal

Batas nilai normal

Perkiraan batas

nonletalunit

OKSIGEN 40 35-45 10-1000 mmHg

KARBONDIOKSIDA 40 35-45 5-80 mmHg

ION NATRIUM 142 138-146 115-175 mmol/L

ION KALIUM 4,2 3,8-5,0 1,5-9,0 mmol/L

ION KALSIUM 1,2 1,0-1,4 0,5-2,0 mmol/L

ION KLORIDA 108 103-112 70-130 mmol/L

ION BIKARBONAT 28 24-32 8-45 mmol/L

GLUKOSA 85 75-95 20-1500 mmol/dL

TEMPERATUR TUBUH 98,4 (37,0) 98-98,9 (37,0)65-110

(18,3-43,3)ºF (ºC)

ASAM BASAH 7,4 7,3-7,5 6,9-8,0 PH

Perhatikan betapa sempitnya batas nilai normal diatas. Nilai diluar batas nilai ini akan menyebabkan penyakit. Misalnya kenaikan suhu tubuh hanya sebesar 10° sampai 12°F (6 sampai 7°C) diatas nilai normal dapat menimbulkan lingkaran setan peningkatan metabolisme sel yang akhirnya merusak sel. Contoh lain jika kadar kalium turun sampai kurang 1/3 normal akan menyebabkan kelumpuhan kebalikannya jika kadar kalium meningkat 2x normal otot jantung akan tertekan. Demikian juga bila ion kalsium turun dibawah ½ kadar normal maka akan terjadi kontraksi tetani pada otot.

SIFAT DASAR UMPAN BALIK NEGATIF DARI SEBAGIAN BESAR

SISTEM PENGATURSebagian besar sistem pengaturan dalam tubuh bekerja melalui suatu proses umpan balik negatif. Sepeti misalnya pengaturan kadar karbondioksida dalam cairan ekstraselular dimana akan terjadi ventilasi paru yang meningkat, jika terjadi peningkatan karbondioksida dicairan ekstraselular keuntungan sebuah pengaturan, dapat kita rasakan misalnya : jika kita mentranfusikan darah kepada seorang yang pengaturan baroreseptornya tidak berfungsi.

Maka akan terjadi peningkatan tekanan arteri dari nilai normal 100 mmhg menjadi 175 mmhg. Beda jika seseorang sistem baroreseptornya bekerja baik peningkatan hanya sebesar 25 mmhg menjadi 125 mmhg.

UMPAN BALIK POSITIF SERINGKALI MENIMBULKAN

LINGKARAN SETAN DAN KEMATIAN

Mengapa pada dasarnya semua pengaturan dalam tubuh lebih banyak dikerjakan umpan balik negatif ? Karena sifat dasar umpan balik positif tidak akan mengarah pada keadaan stabil. Seperti contoh berikut ini :

5kembali ke normal

4

3 perdarahan 1 liter

perdarahan 2 liter

2

1 kematian

0 1 2 3Jam

Gambar diatas menunjukkan jika seseorang mengalami pendarahan dua liter, penurunan jumlah darah tubuh aliran darah kejantung dan tekanan arteri denyut jantung turun kematian.

Jika seseorang mengalami pendarahan 1 liter maka umpan balik akan meningkatkan curah jantung dan tekanan

arteri sehingga kembali normal.Umpan balik positif kadang kala dapat berguna. Misalnya pembekuan darah akibat robekan pembuluh darah yang akan mengaktifkan enzim-enzim yang disebut faktor pembekuan sampai robekan tetutup.

Tapi jika faktor pembekuan ini terjadi berlebihan akan merugikan karena menyebabkan sumbatan pembuluh darah terutama jantung.Contoh lain pada proses persalinan dimana kontraksi uterus akan menyebabkan kepala bayi turun dan servik makin membuka.

BEBERAPA TIPE SISTEM PENGATURAN YANG LEBIH

KOMPLEKS – SISTEM PENGATURAN ADAPTASI

Contoh sistem adaptasi ini adalah beberapa pergerakan tubuh yang begitu cepat yang dikontrol oleh otak dengan sistem Feed-foward control menimbulkan kontraksi yang diinginkan. Dengan memberitahukan otak tentang gerakan yang telah dilakukan apakah telah sesuai seperti yang dibayangkan melalui sinyal saraf sensoris. Jika ada yang salah maka otak akan mengoreksi sinyal Feed forward pada gerak berikutnya yang diperlukan, Keadaan ini disebut pengaturan adaptasi.