Laporan Hasil B3m5.docx

LAPORAN HASIL DISKUSI KELOMPOK KECIL BLOK 3 MODUL 5 HOMEOSTASIS KARDIOVASKULER DAN REGULASI SUHU

KELOMPOK 8 Almira Fahrinda

1310015004

Andri Bagaswara

1310015032

Anna Fitriyana

1310015001

Azkiah Mandarini Fakih

1310015085

Devy Pratiwi Ibrahim

1310015079

Fajar Dwi Primantoro P.

1310015075

Izzaty Firdawati

1310015056

Krisna Dahrian

1310015034

Ni Putu Vivi A.B.

1310015078

Shafira Tamara

1310015002

Rahmalia Usdini

1210015083

TUTOR: DR. dr. Endang Sawitri, M.Kes

FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS MULAWARMAN 2013

KATA PENGANTAR Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan YME. karena atas berkat rahmat dan hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan laporan Diskusi Kelompok Kecil kami. Kami telah melakukan DKK1 pada 21 Desember 2013 dan DKK 2 pada 27 Desember 2013. Tak lupa kami ucapkan terima kasih kepada tutor kami DR. dr. Endang Sawitri, M.Kes yang telah memberikan bimbingan serta pengarahan dalam Diskusi Kelompok Kecil, sehingga kami semua dapat menyelesaikan laporan diskusi ini, serta kepada semua yang terlibat di dalamnya. Laporan ini tidak akan berhasil disusun tanpa adanya dukungan dan peran dari seluruh anggota kelompok yang telah bekerja keras. Kami menyadari bahwa pengetahuan kami tentang pemahaman terhadap sasaran pembelajaran masih jauh dari sempurna, sehingga masih terdapat kekurangan dan kesalahan dalam laporan ini. Kami sangat terbuka terhadap kritik dan saran agar ke depannya dalam menyusun laporan menjadi lebih baik lagi.

Samarinda, 27 Desember 2013

Penyusun

Daftar Isi KATA PENGANTAR ...................................................................................... DAFTAR ISI ...................................................................................................... BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG ........................................................................... B. TUJUAN ................................................................................................ C. MANFAAT ............................................................................................ BAB II ISI DAN PEMBAHASAN A. SKENARIO ........................................................................................... B. LANGKAH PBL ................................................................................... BAB III KESIMPULAN DAN SARAN A. KESIMPULAN ...................................................................................... B. SARAN .................................................................................................. DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................

BAB I PENDAHULUAN 1.1.

Latar Belakang

Temperatur merupakan hal yang sering dikeluhkan oleh banyak orang, entah terlalu dingin atau terlalu panas. Pada saat dingin, kita biasanya menggunakan selimut, jaket, atau pakaian yang tebal untuk menghambat pengeluaran panas tubuh dan menghambat udara dingin di lingkungan untuk mempengaruhi suhu kulit serta suhu inti. Dan pada saat panas, kita biasanya menggunakan kipas untuk mengusir udara panas dari tubuh kita dan menggunakan pakaian yang ringan untuk memudahkan pengeluaran panas melalui keringat. Regulasi temperature sangat berpengaruh terhadap homeostasis dan kerja kardiovaskuler. Jantung sebagai pompa yang memompa darah ke seluruh tubuh akan dipengaruhi oleh mekanisme temperature. Saat kulit terpajan panas, tekanan darah cenderung rendah yang disebabkan oleh resisten perifer total yang menurun karena vasodilatasi pembuluh darah sekitar kulit untuk mengeluarkan panas dari dalam tubuh dan begitu pula sebaliknya saat tubuh terpajan dingin. Kontrol temperature yang berada di hipotalamus mendominasi resistensi perifer total (terutama arteriol) dibanding kontrol kardiovaskuler. Hal inilah yang menyebabkan regulasi temperature mempengaruhi homeostasis kardiovaskuler. Selain itu, regulasi temperature juga berhubungan pada saat keadaan demam. Maka dari itu, kami membahas tentang homestasis kardiovaskuler dan regulasi temperature. Berikut ini akan kami bahas mengenai homeostasis kardiovaskuler dan regulasi temperaturedalam laporan ini.

1.2.

Tujuan Mahasiswa diharapkan mampu memahami dan menjelaskan antara suhu lingkungan, suhu inti, dan suhu kulit. Selain itu juga mampu memahami dan menjelaskan mengenai mekanisme termoregulasi, respons utama tubuh terhadap perubahan suhu, dan kompensasi tubuh terhadap perubahan suhu.

1.3.

Manfaat Mahasiswa mampu memahami mekanisme termoregulasi dalam tubuh, suhu normal tubuh dalam keadaan tertentu, rentang normal toleransi tubuh terhadap suhu tertentu, respons utama tubuh dan kompensasi tubuh terhadap perubahan suhu, serta hubungan antara mekanisme kardiovaskuler dan mekanisme regulasi temperatur dalam mekanisme homeostasis tubuh.

BAB II ISI DAN PEMBAHASAN A. Skenario Antara Ina, Ana, dan Sauna Ina dan Ana mendapatkan hadiah mencoba sauna yang baru dibuka di kotanya. Walaupun ragu-ragu tetapi rasa penasaran membuat mereka mau mencobanya. Saat masuk ke ruang suna mereka merasakan temperatur panas dan kelembabannya tinggi. Menurut petugas sauna, temperatur di dalam ruangan sekitar 40ºC dan kelembabannya 80%. Setelah 5 menit di ruangan tersebut, mereka mulai merasa kepanasan, kulitnya kemerahan, dan berkeringat. Setelah 10 menit mereka merasa tidak tahan lagi dan buruburu keluar dari ruang sauna. Ina

: Waah…lega bisa keluar… Panas sekali ya, An? Keringatku sampai bercucuran…

Ana

: Iya. Coba pegang dahiku. Sepertinya temperatur tubuhku meningkat. Apa kita jadi demam sehabis sauna ya?

Ina

: Masa disebut demam? Aku kurang yakin. Seandainya kita bawa termometer, kita bisa mengukur juga apakah suhu bagian dalam tubuh juga meningkat atau hanya suhu di permukaan kulit.

Ana

: Kalau kita berlama-lama di ruangan sauna itu, kira-kira lebih bagus kah?

Ina

: Mungkin berbahaya ya?... Yang jelas 10 menit saja sudah cukup buatku. Eh..tuh kita dipersilahkan mandi air dingin di situ..

Ana

: Siiipp…

B. Langkah PBL

Step I : Identifikasi Istilah Sulit Berdasarkan skenario yang disajikan, kami mengidentifikasi istilah sulit sebagai berikut. 1. Demam  Peningkatan suhu tubuh di atas normal yang di akibatkan oleh tekanan stress psikologis. 2. Temperatur  Keadaan tingkat panas atau dingin menggunakan skala khusus. 3. Kelembaban  Suatu keadaan atau konsentrasi uap air di dalam udara. 4. Berkeringat  Respon pengeluaran panas melalui proses evaporasi di bawah control saraf simpatis yang di keluarkan melalui kulit. 5. Termometer  Alat pengukur suhu. 6. Panas  Suatu keadaan dimana temperature suhu meningkat.

Step II : Identifikasi Masalah 1. Berapa ukuran suhu tubuh normal? 2. Apakah suhu kulit dan suhu inti tubuh sama? 3. Apa hubungan suhu tubuh dengan suhu lingkungan? 4. Apakah peningkatan suhu tubuh hanya terjadi di kulit saja? 5. Apa yang menyebabkan suhu tubuh meningkat? 6. Apakah kelembaban mempengaruhi suhu tubuh? 7. Apakah kompensasi tubuh saat tubuh panas atau dingin? 8. Apakah penyesuaian tubuh berbeda-beda? 9. Mengapa Ana dan Ina mulai berkeringat dan kulitnya kemerahan? 10. Mengapa saat demam yang di pegang adalah dahi? 11. Apakah Ana dan Ina bisa disebut demam? 12. Apakah pengaruh mandi air dingin setelah sauna? 13. Apakah yang dilakukan Ana dan Ina (berlama-lama di ruangan) berbahaya?

14. Apakah pengaruh perubahan suhu terhadap kardiovaskuler?

Step III : Curah Pendapat 1. 36,8 – 37,2ºC (pagi hari = 35,5 – 36,5ºC) 

Oral

= 97 – 99ºF (saat istirahat)



Rektal

= 98 – 98,6ºF (saat istirahat)

2. Berbeda, suhu inti tubuh relatif konstan yaitu sekitar 37,8ºC. Sedangkan suhu kulit sendiri bervariasi (berubah-ubah) dan biasanya lebih rendah, berkisar antara 20 – 40ºC.

3. Suhu lingkungan mempengaruhi suhu tubuh karena terjadi perbedaan energi. Ada kompensasi dari tubuh saat terjadi perbedaan suhu dengan suhu lingkungan, yaitu radiasi, konduksi, konveksi dan evaporasi.

4. Tidak, suhu inti juga dapat mengalami peningkatan karena beberapa faktor, diantaranya: -

Aktivitas tubuh (olahraga dan kontraksi otot rangka)

-

Proses metabolisme (katabolisme dan anabolisme)

-

Hormon epinefrin dan tiroksin

-

Irama biologis inheren, dll.

5. Faktor eksternal  Aktivitas dan suhu lingkungan Faktor internal  Reaksi metabolisme di dalam tubuh, usia, jenis kelamin (dipengaruhi oleh hormon).

6. Mempengaruhi, karena saat evaporasi menurun suhu tubuh akan meningkat dan juga terdapat kompensasi tubuh terhadap uap air.

7. Saat terpajan panas : 

Vasodilatasi pembuluh darah (pada kulit)  menyebabkan aliran darah meningkat



Berkeringat



Mengurangi pembentukan panas

Saat terpajan dingin : 

Vasokontriksi pembuluh darah (pada kulit)



Piloereksi atau merinding



Meningkatkan pembentukkan panas

Terdapat pusat regulasi saat perubahan suhu tubuh : -

Hipotalamus Posterior = saat suhu tubuh dingin

-

Hipotalamus Anterior = saat suhu tubuh panas

8. Berbeda tergantung faktor penyebabnya, seperti: -

Aktivitas

-

Lingkungan

-

Usia

-

Postur tubuh, dll.

9. Terjadi vasodilatasi pembuluh darah yang meningkatkan aliran darah ke kulit (kulit menjadi kemerahan). Terjadi reaksi evaporasi untuk mengeluarkan panas berlebih di dalam tubuh (berkeringat). Mekanisme: Area preoptik di hipotalamus  Sistem Saraf Otonom  Medula Spinalis  Saraf simpatis  Vasodilatasi pembuluh darah  Berkeringat

10. Karena dahi lebih dekat dengan otak, dimana terdapat pusat pengaturan suhu di dalamnya (hipotalamus).

11. Ana dan Ina tidak demam, hanya mengalami kompensasi tubuh terhadap pajanan dengan panas. Suhu yang meningkat pada kulit, bukan suhu inti tubuh.

12. Mandi air dingin dapat menyebabkan suhu tubuh kembali normal homeostasis tubuh dan terjadi vasodilatasi pembuluh darah).

(mengembalikan

13. Dapat menyebabkan kejang dan heat-stroke jika tetap berada di ruangan panas. Dehidrasi  Menurunnya volume darah  Cardiac Output menurun  Resistensi Perifer menurun  Tekanan Darah menurun  Suplai darah yang mengandung Oksigen ke otak menurun  Sinkop

14. Jika terpapar panas terlalu lama dan dipaksakan akan mempengaruhi : -

Cardiac Output menurun

-

Resistensi Perifer

-

Tekanan Darah menurun

-

Vasokontriksi pembuluh darah

Saat dehidrasi maka plasma darah akan menurun dan viskositas akan meningkat. Sedangkan, heat-stroke adalah keadaan dimana terjadi stroke pada pusat kontrol suhu (hipotalamus), biasanya ketika aktivitas berat atau olahraga yang berlebihan dan dipaksa.

STEP IV: PETA KONSEP

Heat Stress

Suhu Lingkungan

Berkepanjangan

Kelembaban

Kepanasan

Evaporasi (-)

Hipotalamus Keringat berlebih Vasodilatasi (radiasi, konveksi, konduksi)

Berkeringat (evaporasi)

COP

TPR

Volume plasma Penyesuaian suhu tubuh Tekanan Darah Temperatur Kulit

Temperatur Inti

Vasodilatasi

STEP V: LEARNING OBJECTIVES 1. Apa perbedaan suhu lingkungan, suhu inti dan suhu kulit? 2. Bagaimana mekanisme termoregulasi (hipotalamus)? 3. Bagaimana respons tubuh terhadap: a. Peningkatan suhu b. Penurunan suhu 4. Bagaimana produksi dan pengeluaran panas tubuh (radiasi, konduksi, konveksi dan evaporasi)? 5. Apa akibat heat-stress berkepanjangan?

STEP VI : Belajar Mandiri Masing-masing anggota diskusi kelompok kecil melakukan belajar secara mandiri sesuai dengan tujuan pembelajaran yang telah ditentukan dan mencari learning objective dari berbagai referensi. Belajar mandiri dilaksanakan sejak berakhirnya DKK 1 pada 21 Desember 2013 hingga 27 Desember 2013.

STEP VII : Sintesis

I. Perbedaan Suhu Lingkungan, Suhu Inti, dan Suhu Kulit Suhu inti dan suhu kulit. Suhu dari tubuh bagian dalam yaitu “inti” dari tubuh dipertahankan sangat konstan, sekitar ± 1ºF (± 0,6ºC) dari hari ke hari, kecuali bila sesorang mengalami demam. Bahkan pada orang yang telanjang dapat terpajan dengan suhu yang rendah sampai 55ºF atau suhu yang tinggi sampai 130ºF dalam udara kering, dan tetap dapat mempertahankan suhu inti yang hampir konstan. Mekanisme untuk pengaturan suhu tubuh menggambarkan sistem pengendalian yang dibuat dengan sangat baik. Tujuannya adalah untuk membahas cara kerja sistem tersebut sewaktu dalam keadaan sehat dan sakit. Suhu kulit, berbeda dengan suhu inti, dapat naik dan turun sesuai dengan suhu lingkungan. Suhu kulit

erupakan suhu yang penting apabila kita merujuk pada

kemampuan kulit untuk melepaskan panas ke lingkungan.

Suhu inti normal. Tidak ada suhu inti yang dapat dianggap normal, karena pengukuran yang dilakukan pada sebagian besar orang yang sehat memperlihatkan rentang suhu normalyang diukur per oral, muali dari dibawah 97ºF (36ºC) sampai lebih dari 99,5ºF (37,5ºC). Suhu inti normal rata-rata secara umum adalah antara 98,0ºF dan 98,6ºF bila diukur per oral, dan kira-kira 1ºF lebih tinggi bila diukur per rectal. Suhu tubuh meningkat selama olahraga dan bervariasi pada suhu lingkungan yang ekstrim, karena mekanisme pengaturan suhu tidaklah sempurna. Bila dibentuk panas yang berlebih didalam tubuh karena kerja fisik yang melelahkan, suhu akan meningkat sementara sampai 101 hingga 104ºF. Sebaliknya, ketika tubuh terpajaan dengan suhu dingin, suhu dapat turun sampai dibawah nilai 96ºF.

Tempat untuk menentukan suhu tubuh Terdapat beberapa tempat yang mudah untuk memantau suhu tubuh. Suhu mulut dan ketiak (aksila) setara, sedangkan suhu rectum rata-rata lebih tinggi 1 derajat F (0,56ºC). Yang sekarang juga telah tersedia adalah alat pemantau suhu yang memindai panas yang dikeluarkan oleh gendang telinga dan mengubah suhu ini menjadi ekuivalen oral. Namun, tidak ada dari pengukuran-pengukuran ini yang merupakan indikasi mutlak suhu inti internal, yang sedikit lebih tinggi daripada 100º daripada tempat yang diukur.

Variasi Normal Suhu Inti Meskipun

suhu

inti

dijaga

relative

konstan

namun

beberapa

factor

menyebabkannya sedikit bervariasi : 1. Suhu inti sebagian besar orang normalnya bervariasi sekitar 1,8ºF (1ºC) pada siang hari, dengan suhu terendah pada pagi hari sebelum bangun (jam 6 sampai jam 7 pagi) dan tertinggi pada sore hari (jam 5 sampai jam 7 sore). Variasi ini disebabkan oleh irama biologis inheren atau “jam biologis”. 2. Wanita yang mengalami irama bulanan pada suhu intinya yang berkaitan dengan siklus haid. Suhu inti rerata 0,9ºF (0,5ºC) lebih tinggi selama paruh terakhir siklus sejak saat ovulasi sampai haid. Peningkatan ringan suhu yang menetap selama periode ini semula diperkirakan disebabkan oleh peningkatan sekresi progesterone, salah satu hormone ovarium, tetapi tampaknya sekarang tidak demikian. Penyebab sebenarnya masih belum diketahui. 3. Suhu ini meningkat selama olahraga karena peningkatan mencolok produksi panas oleh otot. Selama olahraga berat, suhu inti dapat meningkat hingga 104ᵒF (40ᵒC). Pada keadaan istirahat, suhu ini dianggap demam, tetapi normal selama olahraga berat. 4. Karena mekanisme pengendalian suhu tidak 100% efektif maka suhu inti dapat sedikit bervariasi jika tubuh terpajan ke suhu ekstrim. Sebagai contoh, suhu inti dapat turun beberapa derajat pada cuaca dingin atau meningkat sekitar satu derajat pada cuaca panas. Karena itu, suhu ini dapat bervariasi dari sekitar 96 sampai 104ºF tetapi biasanya menyimpang kerang dari beberapa derajat. Suhu yang relatif konstan ini dimungkinkan oleh adanya mekanisme termoregulasi multiple yang dikoordinasikan oleh hipotalamus.

II. Mekanisme Termoregulasi Hipotalamus Memadukan Berbagai Masukan Termosensorik Hipotalamus berfungsi sebagai termostat tubuh. Termostat di rumah memantau suhu dalam suatu ruangan dan memicu mekanisme pemanas (tungku) atau mekanisme pendingin (air conditioner) sesuai kebutuhan untuk mempertahankan suhu ruangan. Hipotalamus sebagai pusat

integrasi termoregulasi tubuh, menerima informasi aferen tentang suhu di berbagai bagian tubuh dan memicu penyesuaian yang sangat kompleks dan terkoordinasi dalam mekanisme penerimaan panas dan pembuangan panas sesuai kebutuhan untuk mengoreksi setiap penyimpangan suhu inti dari patokan normal. Hipotalamus jauh lebih peka daripada termostat rumah. Hipotalamus dapat berespons terhadap perubahan suhu darah 0,01ºC. Derajat responsivitas hipotalamus terhadap penyimpangan suhu tubuh disesuaikan secara tepat sehingga panas yang dihasilkan atau dikeluarkan cukup untuk mempertahankan suhu tetap normal. Untuk menyeimbangkan mekanisme pengeluaran panas dan mekanisme pembentuk dan penghemat panas, hipotalamus harus diberi informasi secara terus menerus tentang suhu inti dan suhu kulit oleh reseptor peka suhu khusus yang disebut termoreseptor. Suhu inti dipantau oleh termoreseptor sentral, yang terletak di hipotalamus itu sendiri serta di tempat lain di susunan saraf pusat dan organ abdomen. Termoreseptor perifer memantau suhu kulit di seluruh tubuhdan menyalurkan informasi tentang perubahan suhu permukaan ke hipotalamus. Di hipotalamus diketahui terdapat dua pusat regulasi suhu. Regio posterior diaktifkan oleh dingin dan kemudian memicu refleks-refleks yang memerantarai produksi dan penghematan panas. Regio anterior, yang diaktifkan oleh panas, memicu refleks-refleks memerantarai pengeluaran panas.

Menggigil adalah Cara Involunter Utama untuk Meningkatkan Produksi Panas Tubuh dapat memperoleh panas dari produksi panas internal yang dihasilkan oleh aktivitas metabolik atau dari lingkungan eksternal jika yang terakhir ini lebih hangat dari suhu tubuh. Karena suhu tubuh biasanya lebih tinggi dari suhu lingkungan, maka produksi panas metabolik merupakan sumber utama panas tubuh. Dalam keadaan istirahat, sebagian besar panas tubuh dihasilkan oleh organ-organ thoraks dan abdomen sebagai hasil dari aktivitas metabolik yang terus berlangsung untuk mempertahankan kehidupannya. Di atas tingkat basal ini, laju produksi panas metabolik dapat meningkat bervariasi terutama karena perubahan aktivitas otot rangka atau, pada derajat yang lebih rendah, karena kerja hormon tertentu. Jadi, perubahan pada aktivitas otot rangka merupakan jalur produksi panas utama yang dikontrol untuk pengaturan suhu.

PENYESUAIAN PRODUKSI PANAS OLEH OTOT RANGKA Sebagai respons terhadap penurunan suhu inti, hipotalamus meningkatkan aktivitas otot rangka untuk menghasilkan lebih banyak panas. Dengan bekerja melalui jalur-jalur dessendens yang berakhir neuron motorik yang mengontrol otot rangka, hipotalamus mula-mula meningkatkan tonus otot rangka. (Tonus otot adalah tingkat tegangan konstan pada otot). Dalam waktu singka dimulailah menggigil. Menggigil adalah kontraksi ritmik otot rangka yang berlangsung cepat 10 sampai 20 kali per detik. Mekanisme ini sangat efektif dalam meningkatkan panas; semua energi yang dibebaskan selama tremor otot ini diubah menjadi panas karena tidak terjadi kerja eksternal. Dalam hitungan detik hingga menit, produksi panas internal dapat meningkat dua sampai lima kali lipat akibat menggigil. Perubahan refleks pada aktivitas otot rangka ini sering diperkuat oleh tindakan-tindakan sengaja untuk menghasilkan panas misalnya melompat-lompat atau bertepuk tangan.respons perilaku ini tampaknya menggunakan respons saraf yang sama dengan respons fisiologik involunter. Hipotalamus dan sistem limbik berperan besar dalam mengontrol perilaku bermotivasi.

Dalam situasi yang berlawanan—peningkatan suhu inti akibat pajanan ke panas— digunakan dua mekanisme untuk mengurangi aktivitas otot rangka penghasil panas: Tonus otot secara refleks diturunkan, dan gerakan volunter dikurangi. Ketika udara menjadi sangat hangat, orang sering mengeluh “terlalu panas bahkan untuk bergerak”. Respons ini tidak terlalu efektif untuk menurunkan produksi panas sewaktu pajanan ke panas dibandingkan dengan respons otot yang meningkatkan produksi panas sewaktu pajanan ke dingin karena dua alasan. Pertama, kare tonus otot normalnya pada dasarnya sudah cukup rendah maka kapasitasnya untuk menguranginya lebih lanjut menjadi sangat terbatas. Kedua, peningkatan suhu tubuh cenderung meningkatkan laju produksi panas metabolik karena suhu memiliki efek langsung pada laju reaksi kimia.

TERMOGENESIS TANPA MENGGIGIL Meskipun perubahan refleks dan volunter aktivitas otot adalah cara utama untuk meningkatkan laju produksi panas namun termogenesis tanpa menggigil (termogenesis kimiawi) jugaberperan dalam termoregulasi. Pada kebanyakan hewan percobaan, pajanan dingin yang berkepanjangan menyebabkan peningkatan produksi panas metabolik yang tidak tergantung pada kontraksi otot, yaitu ditimbulkan oleh perubahan pada aktivitas kimiawi penghasil panas. Pada manusia, termogenesis tanpa menggigil paling penting pada neonatus karena mereka belum memiliki kemampuan untuk menggigil. Termogenesis tanpa menggigil diperantarai hormon epinefrin dan hormon tiroid, dimana keduanya meningkatkan produksi panas dengan merangsang metabolisme lemak. Neonatus memiliki simpanan jaringan lemak tipe khusus yang disebut lemak coklat, yang efektif dalam mengubah energi kimia menjadi energi panas. Peran termogenesis tanpa menggigil pada orang dewasa masih diperdebatkan.

Besar Pengeluaran Panas dapat Disesuaikan dengan Mengubah Aliran Darah ke Kulit Mekanisme pengeluaran panas juga dapat dikontrol, terutama oleh hipotalamus. Saat kita panas saat kita panas, kita ingin meningkatkan pengeluaran panas ke lingkungan; saat kita dingin, kita ingin mengurangi pengeluaran panas. Jumlah panas yang dikeluarkan ke lingkungan melalui radiasi dan konduksi-konveksi sebagian besar ditentukan oleh gradien suhu antara kulit dan lingkungan eksternal. Bagian inti sentral tubuh adalah mesin penghasil panas di mana suhu harus dipertahankan pada sekitar 100ºF. Bagian inti ini dikelilingi oleh selubung insulator tempat

terjadinya pertukaran panas antara tubuh dan lingkungan eksternal. Untuk mempertahankan suhu inti, kapasitas insulatif dan suhu selubung ini dapat disesuaikan untuk mengubah-ubah gradien suhu antara kulit dan lingkungan eksternal sehingga derajat pengeluaran panas dapat diatur. Kapasitas insulatif selubung tersebut dapat diubah-ubah dengan mengontrol jumlah darah yang mengalir ke kulirt. Aliran darah kulit memiliki dua fungsi. Pertama, memberikan pasokan nutrisi ke kulit. Kedua, sewaktu darah dipompadari jantung ke kulit, darah yang telah mengalami pemanasan di bagian inti tubuh membawa panas ini ke kulit. Sebagian besar aliran darah ke kulit berfungsi untuk mengatur suhu tubuh; pada suhu kamar normal, darah yang mengalir ke kulit 20 sampai 30 lebih banyak daripada yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan nutrisi kulit. Dalam proses termoregulasi, aliran darah kulit dapat sangat bervariasi, dari 400 2500ml/menit. Semakin banyak darah yang mencapai kulit dari bagian inti tubuh yang hangat, semakin dekat suhu kulit dengan suhu inti tubuh. Pembuluh darah kulit menghilangkan efektivitas kulit sebagai insulator dengan membawa panas ke permukaan, tempat panas tersebut dapat keluar dari tubuh melalui radiasi dan konduksi-konveksi. Karena itu, vasodilatasi pembuluh kulit (khususnya arteriol) yang meningkatkan aliran darah ke kulit, meningkatkan pengeluaran panas. Sebaliknya, vasokonstriksi pembuluh kulit, yang mengurangi aliran darah, menurunkan pengeluaran panas dengan menahan darah hangat tetap berada di bagian inti, tempat darah tersebut terinsulasi dari lingkungan eksternal. Respons ini menahan panas yang seharusnya keluar. Kulit yang dingin dan relatif kurang darah adalah insulasi yang sangat baik antara bagian inti tubuh dan lingkungan. Namun, kulit bukan insulator yang sempurna, bahkan dalam vasokonstriksi maksimal. Meskipun aliran darah ke kulit minimal, sebagian panas tetap dapat dihantarkan melalui konduksi dari organ-organ dalam ke permukaan kulit dan akhirnya dikeluarkan ke lingkungan eksternal. Respons vasomotor kulit ini dikoordinasikan oleh hipotalamus melalui sistem saraf simpatis. Peningkatan aktivitas simpatis ke pembuluh darah menyebabkan vasokonstriksi sebagai respons terhadap pajanan dingin, sedangkan penurunan aktivitas simpatis menyebabkan vasodilatasi pembuluh ke kulit sebagai respons pajanan panas. Pusat kontrol kardiovaskular di medula jugamemiliki kontrol atas arteriol kulit (serta arteriol seluruh tubuh) melalui penyesuaian aktivitas simpatis ke pembuluh-pembuluh ini dengan tujuan mengatur tekanan darah. Kontrol hipotalamus atas arteriol kulit untuk mengatur suhu mengalahkan kontrol pembuluh darah yang sama oleh pusat kontrol kardiovaskular. Karena itu,

respons vasomotor kulit yang mencolok untuk tujuan termoregulasi dapat menyebabkan perubahan tekanan darah. Sebagai contoh, tekanan darah dapat turun pada pajanan ke lingkungan yang sangat panas, karena respons vasodilator kulit yang ditimbulkan oleh pusat termoregulasi hipotalamus mengalahkan respons vasokonstriktor kulit yang ditimbulkan oleh pusat kontrol kardiovaskular medula. Termoregulasi ketika Suhu Meningkat (Dabrowski)

Suhu

lingkungan

atau

terpajan

dengan

benda

penghasil

panas



radiasi/konveksi/konduksi ke kullit   Suhu kulit  Termoreseptor perifer di kulit dan membrane mukosa   suhu tubuh  Termoreseptor sentral di hipotalamus, susunan saraf pusat, dan organ dalam seperti abdomen  Hipotalamus regio anterior  Sistem saraf simpatis  Mengaktivasi penghambatan aktivitas adrenergic (kontrol vasokonstriksi dan metabolic rate)  Vasodilatasi dan  BMR (Basal Metabolic Rate)   Kehilangan panas melalui kulit dan  penghasilan panas di inti jika panas yang ada terlalu berlebihan  Kelenjar keringat mengeluarkan Ach (asetilcholin)  Mengaktivasi sifat kolinergik parasimpatis  Pengeluaran keringat  Behavioural responses: lesu, berbaring di lantai dengan tangan dan kaki dilebarkan, memakai pakaian yang tipis dan ringan, mengipas diri sendiri, dan meminum minuman dingin serta aktivitas lain yang dapat menghilangkan panas dan menurunkan produksi panas tubuh.

Termoregulasi ketika Suhu Menurun (Dabrowski)

Suhu

lingkungan

atau

terpajan

dengan

benda

penyerap

panas



radiasi/konveksi/konduksi dari kulit/tubuh ke lingkungan   Suhu kulit  Termoreseptor perifer di kulit dan membran mukosa   Suhu tubuh  Termoreseptor Sentral di hipotalamus, susunan saraf pusat, dan organ dalam seperti abdomen  Hipotalamus regio posterior  Mengaktivasi sistem saraf simpatis  Menghasilkan respon: 1) Sekresi norefinefrin dari vasokonstriksi kulit seluruh tubuh akibat rangsangan serabut simpatis; 2)  Oksidasi lemak coklat (pada neonatus) menyebabkan termogenesis; 3) Piloereksi (rambut berdiri tegak pada akarnya karena saraf simpatis merangsang kontraksi otot arektor pili)

menjerat udara yang mendekati kulit; dan 4) Medulla adrenal mensekresi epinefrin dan memicu thermogenesis.  Pusat menggigil di hipotalamus teraktivasi  Pusat motorik di batang otak teraktivasi  Memberi rangsang pada otot rangka untuk melakukan kontraksi secara involunter  Menggigil  Produksi panas. Jika udara terlalu dingin  Hipotalamus mengeluarkan Tryrotopin Releasing Hormone  Kelenjar pituitary anterior mengeluarkan Thyroid Stimulating Hormone (TSH)  Induksi kelenjar tiroid  Pembebasan sejumlah besar hormone tiroid T3 dan T4 dalam darah   Laju metabolisme   Produksi panas tubuh. Aktivitas volunter atau semi-volunter diaktivasi oleh cortex dan sistem limbic. Behavioral responses: berdempetan dengan yang lain, mengusapkan-usapkan telapak tangan, mencari tampat hangat dan berdiam di sana, memakai baju hangat dan kegiatan volunteer lainnya yang dapat membantu produksi panas tubuh.

III.

Respons Tubuh terhadap Peningkatan dan Penurunan Suhu

Suhu Meningkat dan Respon Tubuh yang Dihasilkan 1. Vasodilatasi Vasodilatasi pembuluh darah perifer hampir dilakukan pada semua area tubuh. Vasodilatasi ini disebabkan oleh hambatan dari pusat saraf simpatis pada hipotalamus 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. 2. Berkeringat Pengeluaran keringat melalui kulit terjadi sabagai efek peningkatan suhu yang melewati batas kritis, yaitu 37oC. pengeluarab keringat menyebabkan peningkatan pengeluaran panas melalui evaporasi. Peningkatan suhu tubuh sebesar 1oC akan menyebabkan pengeluaran keringat yang cukup banyak sehingga mampu membuang panas tubuh yang dihasilkan dari metabolism basal kurang lebih 10 kali lebih besar. Pengeluaran keringat merupakan salah satu mekanisme tubuh ketika suhu meningkat melampaui ambang kritis. Pengeluaran keringant di area preoptik anterior hipotalamus melalui jaras saraf simpatis ke

seluruh kulit tubuh kemudian menyebabkan rangsangan pada saraf kolinergik kelenjar keringat, yang merangsang produksi keringat. 3. Penurunan Pembentukan Keringat Beberapa mekanisme pembentukan panas, seperti termogenesis kimia dan menggigil dihambat dengan kuat.

Mekanisme Menambah Heat Loss (Valerie C Scanlon: 378-379) Dalam lingkungan yang hangat atau selama latihan, suhu tubuh cenderung naik, dan kehilangan panas yang lebih besar diperlukan. Hal ini menyebabkan vasodilatasi dalam dermis dan peningkatan berkeringat. Vasodilatasi membawa lebih banyak darah hangat dekat dengan permukaan tubuh, dan panas hilang ke lingkungan. Namun, jika suhu lingkungan mendekati atau lebih tinggi dari suhu tubuh, mekanisme ini menjadi tidak efektif. Mekanisme kedua meningkat berkeringat, di mana panas tubuh berlebih menguap keringat pada permukaan kulit. Seperti disebutkan sebelumnya, berkeringat menjadi tidak efisien bila kelembaban atmosfer tinggi. Pada hari-hari panas, produksi panas juga dapat dikurangi dengan penurunan tonus otot. Inilah sebabnya mengapa kita mungkin merasa sangat lambat pada hari-hari panas, otot kita bahkan kurang sedikit dikontrak dari biasanya dan lebih lambat untuk merespon. Bila suhu meningkat di atas suhu pasti (misalnya selama kerja fisik), pertama-tama aliran darah ke kulit ditingkatkan, dan sebagai akibatnya juga transpor panas dari inti ke kulit. Tidak hanya menyebabkan volume/waktu yang meningkat mentranspor lebih banyak panas, juga mengurangi pertukaran antara arteri dan vena yang menyertainya. Di samping itu, aliran balik vena dialihkan dari vena-vena yang letaknya dalam ke vena yang lebih dekat ke permukaan. Yang kedua, terdapat sekresi keringat yang lebih banyak, yang menyejukkan kulit dan dengan demikian menyebabkan gradien suhu yang diperlukan untuk pengeluaran panas. Sinyal dari reaksi ini datang dari reseptor panas pusat. Pada kasus ini, kulit tersebut tidak dapat melaporkan pemanasan karena sekeliling kulit tersebut sebenarnya disejukkan kembali oleh evaporasi. (Agamemnon D: 194)

Suhu Lingkungan Dingin atau Turun dan Respon yang Dihasilkan Tubuh Bila suhu tubuh turun di bawah nilai normal, pengeluaran panas dikurangi dan produksi panas ditingkatkan oleh aktivitas otot voluntar dan dengan menggigil. Pada bayi rasio permukaan terhadap volume adalah sangat tinggi. Oleh karena itu, proses pendinginan dapat terjadi dengan sangat mudah. Mereka mempunyai suatu sumber panas tambahan dalam bentuk lemak coklat yang terdapat di bahu dan punggung. Bila suhu inti turun, kecepatan metabolisme ditingkatkan oleh perangsangan adrenergik. Pengaturan berlawanan ini diperoleh dengan penyejukkan melalui reseptor dingin pada kulit sebelum suhu inti turun. (Agamemnon D: 194)

1. Vasokontriksi kulit di seluruh tubuh Vasokontriksi terjadi karena rangsangan pada pusat simpatis pada hipotalamus. 2. Piloereksi Rangsangan simpatis menyebabkan otot erector pili yang melekat pada folike rambut berdiri. Mekanisme ini tidak penting pada manusia, tetapi pada binatang tingkat rendah, berdirinya bulu ini akan berfungsi sebagai isolator panas terhadap lingkungan. 3. Peningkatan Pembentukan Panas Pembentukan panas oleh sistem metabolism meningkat melalui mekanisme menggigil, pembentukan panas akibat rangsangan saraf simpatis, serta peningkatan sekresi tiroksin. Lingkungan sel tubuh sebenarnya merupakan komponen interstial CES. Karena fungsi sel yang normal tergantung dari konstanta cairan ini. Maka tidak mengherankan bahwa dalam organisma multiseluler besar sekali jumlah mekanisme regulasi yang telah disusun untuk mempertahankannya (Ganong,1995).

Sebagai Respon Terhadap Pajanan Panas

Sebagai Respon Terhadap Pajanan Dingin

(Dikoordinasikan Oleh Hipotalamus

(Dikoordinasikan Oleh Hipotalamus Posterior)

Peningkatan Produksi Panas Peningkatan

Anterior)

Penurunan Pengeluaran Panas (Konservasi Panas)

tonus Vasokontriksi kulit

Penurunan

Peningkatan

Produksi Panas

Pengeluaran Panas

Penurunan tonus otot

otot

Penurunan

Peningkatan gerakan Baju hangat*

volunteer*

Vasodilatasi kulit

gerakan Berkeringat

volunteer* Termogenesis tanpa Perubahan

postur

untuk

menggigil

mengurangi

Menggigil

permukaan yang terpajan (misalnya

Baju dingin*

luas

mengerutkan

bahu) *Adaptasi perilaku

Tabel 2.1 Penyesuaian Terpadu sebagai Respon Terhadap Pajanan Dingin atau Panas

IV.

Pembentukan dan Pengeluaran Panas Pembentukan Panas Panas adalah produk utama metabolisme. Ada beberapa faktor yang menentukan

laju pembentukan panas, yaitu: 1. Laju metabolisme basal semua sel tubuh 2. Laju metabolisme tambahan yang disebabkan oleh aktivitas otot yang disebabkan oleh aktivitas otot, termasuk kontraksi otot yang disebabkan oleh menggigil 3. Laju metabolisme tambahan yang disebabkan oleh tiroksin dan sebagian kecil hormon lainnya 4. Laju metabolisme tambahan yang disebabkan oleh pengaruh epinefrin, norepinefrin, dan perangsangan simpatis terhadap sel 5. Laju metabolisme tambahan yang disebabkan oleh meningkatnya aktivitas kimiawi dan dalam sel sendiri

6. Laju metabolisme tambahan yang diperlukan untuk pencernaan, absorpsi, dan penyimpanan makanan Tubuh menggunakan empat mekanisme untuk memindahkan panas : radiasi, konduksi, konveksi, dan evaporasi. a. Radiasi Radiasi adalah emisi energi panas dari permukaan suatu bentuk hangat dalam bentuk gelombang elektromagnetik, atau gelombang panas yang merambat dalam ruang. Ketika suatu energi mengenai sebuah benda dan diserap maka energi gerakan gelombang akan diubah menjadi panas di dalam benda. Tubuh manusia memancarkan (sumber yang kehilangan panas) dan menyerap (sumber yang memperoleh panas) energi radiasi. Karena pemindahan netto panas melalui radiasi selalu dari benda yang lebih hangat ke benda yang lebih dingin maka tubuh memperoleh panas dari benda yang lebih hangat dari pada permukaan kulit, misalnya matahari, radiator, atau kayu yang terbakar. Sebaliknya, tubuh kehilangan panas melalui radiasi ke benda–benda di lingkungan yang permukaannnya lebih dingin daripada permukaan kulit, misalnya dinding bangunan, pohon, furnitur. Secara rerata manusia kehilangan hampir separuh energi panas melalui radiasi.

b. Konduksi Konduksi (hantaran) adalah pemindahan panas antara benda-benda yang berbeda suhunya yang berkontak langsung satu sama lain, dengan panas mengalir menuruni gradien suhu dari benda yang lebih hangat ke benda yang lebih dingin melalui pemindahan dari molekul ke molekul. Ketika molekul–molekul dengan kandungan panas yang berbeda saling bersentuhan maka molekul yang lebih hangat bergerak lebih cepat dan memicu molekul dingin untuk bergerak lebih cepat sehingga molekul dingin menjadi lebih hangat dan begitu pulas sebaliknya dengan molekul panas, dan akhirnya kedua molekul pada suhunya menjadi sama. Laju pemindahan molekul panas dengan molekul dingin bergantung pada perbedaan suhu dan konduktivitas termal pada bahan – bahan yang terlibat.

c. Konveksi Kata konveksi merujuk pada pemindahan energi panas oleh arus udara (atau H2O) sewaktu tubuh kehilangan panas melalui konduksi ke udara sekitar yang lebih dingin udara yang berkontak langsung dengan kulit menjadi lebih hangat. Karena udara hangat lebih ringan dari pada udara yang dingin, maka udara yang telah dihangatkan bergerak ke atas sementara udara yang lebih dingin bergerak ke kulit untuk menggantikan udara yang telah hangat tersebut (aliran udara)

d. Evaporasi Ketika udara menguap dari permukaan kulit, panas yang diperlukan untuk mengubah air menjadi gas diserap dari kulit sehingga tubuh menjadi lebih dingin. Berkeringat ialah proses pengeluaran panas evaporatif aktif di bawah kontrol saraf simpatis. Laju pengeluaran panas evaporatif dapat diubah-ubah dengan mengubah banyaknya keringat, untuk mengeluarkan kelebihan panas sesuai kebutuhan. Faktor terpenting yang menentukan tingkat penguapan keringat adalah kelembapan relatif udara sekitar (presentase uap H2O yang ada diudara). Ketika kelembapan relatif tinggi, maka udara hampir jenuh oleh H2O sehingga kemampuan udara menerima tambahan kelembapan udara menjadi terbatas.

V.

Heat Stress Heat Exhaustion merupakan keadaan yang terkait dengan suhu panas, dimana

proses berkeringat yang berlebihan menyebabkan volume plasma darah dan vasodilatasi pembuluh darah, mengakibatkan tahanan perifer total menurun, sehingga tekanan darah menurun. Penurunan tekanan darah ini diikuti oleh penurunan jumlah darah yang dialirkan ke otak, sehingga dapat menyebabkan pingsan. Pada keadaan Heat Exhaustion, suhu inti sangat aktif atau tinggi, namun pada suhu tubuh atau suhu kulit hanya sedikit meningkat, yang merupakan respon tubuh terhadap fungsi dari katup pengaman bagi tubuh terhadap keadaan Heat Stroke yang lebih serius lagi. Heat Stroke merupakan keadaan yang sangat berbahaya yang dapat menyebabkan kematian jika tidak segera ditangani. Heat Stroke sendiri dapat terjadi pada orang yang telah lanjut usia, pengguna obat penenang, maupun orang yang sedang berolahraga. Heat Stroke terjadi akibat kegagalan sistem pengatur termoregulasi Hipotallamus dalam pengeluaran panas. Pada orang yang berusia lanjut, Heat Stroke terjadi jika terpajan gelombang panas yang lama dan pengap. Hal ini dapat terjadi karena orang yang telah berusia lanjut memiliki respon termoregulasi yang lambat dan kurang efisien. Heat Stroke juga dapat terjadi pada orang yang menggunakan obat penenang tertentu, misalnya valium. Jenis obat ini dapat mengganggu pusat termoregulasi di hipotalamus. Pada orang yang berolahraga dapat terjadi Heat Stroke jika melakukan olahraga yang berlebihan dan terpajan oleh lingkungan yang panas dan lembab. Heat Stroke tidak mengeluarkan panas, misalnya berkeringat, namun suhu tubuh terus meningkat. Hal ini dikarenakan pusat kontrol respon termoregulasi hipotalamus tidak mampu mengaktifkan terjadinya proses pengeluaran panas. Dengan meningkatnya suhu tubuh ini, keadaan ini juga meningkatkan proses metabolisme yang ada di tubuh, karena suhu mempengauhi proses reaksi yang ada di tubuh.

BAB III PENUTUP 3.1. Kesimpulan Dari penjelasan di atas, dapat kita ambil kesimpulan bahwa mekanisme termoregulasi berkaitan terhadap mekanisme kardiovaskuler. Suhu inti yang dijaga konstan menyebabkan tubuh memberikan respons terhadap berbagai perubahan suhu kulit yang terpajan langsung pada suhu lingkungan di sekitarnya yang dapat mempengaruhi suhu inti. Kulit yang terpajan suhu dingin akan memberikan respons dengan vasokontriksi pembuluh darah pada bagian kulit untuk menghambat pengeluaran panas agar suhu inti terjaga konstan dan saat kulit terpajan suhu panas akan memberikan repsons berupa vasodilatasi pembuluh darah kulit untuk mengeluarkan panas dalam tubuh. Vasokontriksi dan vasodilatasi inilah yang mempengaruhi homeostasis kardiovaskuler yang pada akhirnya akan berakibat pada perubahan tekanan darah.

3.2. Saran Dari diskusi kami di atas, kami menyarankan agar saat dingin menggunakan baju yang hangat agar mampu mempertahankan panas untuk menjaga suhu inti konstan dan memakai pakaian dari kain yang berwarna cerah untuk memantulkan cahaya beserta panasnya dan kain yang ringan/tipis serta menyerap keringat untuk memudahkan pengeluaran panas melalui keringat. Selain itu juga, dalam mengompres pada saat demam lebih baik menggunakan air hangat untuk mempercepat penyaluran panas melalui cara konduksi sehingga menyebabkan penurunan suhu tubuh ke normal lebih cepat daripada menggunakan kompresan air dingin yang bersifat menghambat pengeluaran panas dari tubuh.

DAFTAR PUSTAKA Guyton, Arthur C; John E. Hall. 2007. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi 11. Alih bahasa: Irawati [et al]. Jakarta: EGC.

Sherwood, Lauralee. 2012. Fisiologi Manusia: dari Sel ke Sistem. Edisi 6. Alih bahasa: Brahm U. Pendit. Jakarta: EGC. Dorland, W.A Newman. 2012. Kamus Kedokteran Dorland Edisi 31. Jakarta: EGC. Despopoulos, Agamemnon. 2000. Atlas Berwarna dan Teks Fisiologi. Jakarta: Hipokrates.

Scanlon, Valerie C. 2003. Essentials of Anatomy and Physiology Fourth Edition. USA: F. A. Davis Company.