biology

1. Homeostasis
Erkadius
Bagian Fisiologi

2. Homeostasis
 Keadaan homeostasis atau steady state
 homoios (sama), stasis, (menetap)  “tetap sama”
 “keadaan yang bisa berubah, secara relatif konstan”
 Walter B. Cannon
 bukan sesuatu yang tidak pernah berubah,
 tidak selalu sama sepanjang waktu.
 Sel: untuk survive dalam kondisi sehat
 seluruh aspek lingkungan harus relatif konstan:
komposisi kimia, tekanan osmosis, [H+], suhu, dsb.
 perubahan kecil  fungsi sel tidak optimal
 perubahan besar  sel dan tubuh mati

3. Lingkungan kehidupan sel
 Tidak sama dengan lingkungan kehidupan tubuh.
 tubuh di dalam atmosfir; udara luar = lingkungan luar
 sel di dalam cairan interstitium = lingkungan dalam
 Cairan ekstrasel (di luar sel) berada di
 intersel/interstisium, mengisi ruangan di antara sel
 plasma, mengalir di pembuluh darah.
 Claude Bernard, Perancis: “milieu interne”
 cairan ekstrasel lingkungan kehidupan sel
 komposisi fisika/kimia harus dipertahankan konstan
 Walter B. Cannon, Amerika
 menamakan kekonstanan relatif ‘lingkungan dalam’
 sebagai homeostasis.

4. Mempertahankan homeostasis
 Merupakan tema utama Fisiologi.
 melibatkan proses-proses mekanisme homeostasis
 pelaksanaan fungsi semua organ dan sistem tubuh
 Illustrasi mengenai proses homeostasis
 kolam renang, tinggi permukaan 150-155 cm
sebagai bentuk homeostasis air
 kalau terjadi sumbatan pada pipa masuk
volume air berkurang, ketinggian akan < 150 cm.
 mekanisme homeostatis bekerja
sensor otomatis mengaktifkan alat lain
mengurangi aliran pada pipa keluar,
ketinggian air kembali ke tingkat homeostasis

5. Dasar mekanisme homeostasis
 Perubahan lingkungan internal merangsang sensor
 mengaktifkan respons pengembalian homeostasis.
 membalikkan perubahan ke homeostasis.
 Respons pembentuk mekanisme homeostasis
 disebut sebagai respons adaptif (penyesuaian).
 penyesuaian tubuh dengan perubahan lingkungan
 perubahan tubuh akibat perubahan lingkungan
dan perubahan lingkungan akibat perubahan tubuh.
 Adaptasi: penggabungan organisme - lingkungan
 kalau berhasil: survival yang sehat
 kalau gagal: penyakit atau kematian.

6. Generalisasi fungsi tubuh
 Kategori umum fungsi tubuh
 fungsi survival (daya bertahan hidup),
 fungsi homeostasis lingkungan dalam,
 aktifitas terus menerus,
 memiliki fungsi-fungsi organ,
 berubah sesuai dengan perjalanan waktu.
 Survival (daya bertahan hidup)
 urusan tubuh yang paling utama,
 mencakup survival tubuh dan survival makhluk
 tergantung pada kemampuan tubuh menjaga atau
mengembalikan homeostatis lingkungan internal.

7.  Homeostasis tergantung kemampuan
melaksanakan berbagai aktifitas terus-
menerus
 Fungsi utama
 berespons terhadap perubahan lingkungan,
 pertukaran zat antara lingkungan dan sel
 metabolisme makanan, dan
 integrasi aktifitas yang sangat beragam.
 Fungsi-fungsi tubuh pada dasarnya adalah
fungsi sel-selnya.

8. Kemampuan melaksanakan
fungsi
 Berubah perlahan
 kurang mampu: di 2 ujung kehidupan, bayi/tua.
 kanak-kanak: fungsi lebih efisien/efektif.
 remaja: tingkat efisiensi/keefektifan maksimum.
 menjelang tua: kurang efisien/efektif.
 Perubahan fungsi
 di awal kehidupan  proses perkembangan,
dan pada usia senja  disebut proses penuaan.
 perkembangan  kapasitas makin baik,
proses penuaan  mengurangi kapasitas

9. Lingkungan dalam
 Cairan antar sel: tempat sel hidup
 lingkungan dalam: millieu interieur
 adalah lingkungan ‘luar’ untuk sel
 disebut cairan interstitium (CI)
 Jarak terjauh sel dan kapiler 50 
 plasma, makanan, dan O2 masuk ke CI
 CI, sisa metabolisme dan CO2 ke kapiler
 CI dan protein masuk ke pembuluh limfe

10. Cairan : 60% tubuh dewasa
 Ekstrasel 33%, intrasel 67%
 Cairan ekstrasel: di luar sel
 Cairan darah: selalu bergerak cepat
 curah jantung: 70 ml/denyut x 72 denyut/menit
 volume darah: sekitar 5000 ml
 Cairan interstitium:
 di antara sel-sel, ‘millieu interieur’
 sumber kehidupan sel
 Lain: cairan sendi, otak, pleura, dsb.

11. Cairan ekstrasel dan intrasel
 Cairan ekstrasel, terutama berisi
 ion-ion: Na, Cl, HCO3
 O2, glukosa, asam lemak, asam amino
 CO2 dan produk sisa
 Cairan intrasel, terutama berisi
 ion-ion: K, Mg, PO4
 Transport intraselekstrasel:
 diffusi, transport aktif
 ion: mekanisme khusus

12. Cairan interstitium
 Cairan interstitium: tempat hidup sel
 O2 dan makanan: CI sel
 CO2 dan sisa metabolisme: sel CI
 pertukaran CI sel: tergantung kadar
 Kadar zat di dalam CI harus tetap!
 homoios + histemi: standing still
 makanan tak boleh kurang
 sisa makanan tak boleh berlebih

13. Pemeliharaan homeostasis
 Kemampuan sistem untuk
 mengatur lingkungan dalam
 mempertahankan kondisi konstan, stabil
 Fungsi bersama semua organ
 paru-paru
 jantung, pembuluh, darah
 ginjal: [ion] konstan, pembuangan
 pencernaan: makanan
 hormon, syaraf

14. Sistem-sistem yang terlibat
 Transportasi
 Perolehan sumber nutrien
 Pembuangan sisa metabolisme
 Kontrol oleh syaraf dan hormon
 Reproduksi

15. Transportasi
 Pergerakan darah di pembuluh
 darah lewat di organ-organ
 rest: 1x, sangat aktif: 6x per menit
 Pergerakan cairan dari kapiler ke sel
 kapiler permiabel untuk zat terlarut
 plasma  interstitium: pertukaran
 interstitium  sel
 jarak kapiler–sel: <50 μm

16. Sumber nutrien
 Respirasi:
 tebal alveoli-kapiler 0,4-2,0 μm
 O2 berdiffusi dengan mudah
 Pencernaan: penyerapan makanan
 Hati: metabolisme
 Muskuloskeleton: mencari makanan

17. Pembuangan sisa metabolik
 Paru-paru
 CO2, hasil akhir terbesar metabolisme
 Ginjal
 sisa metabolisme sel: asam urat, urea
 kelebihan air dan ion
 Kulit
 air, mineral

18. Pengaturan fungsi
 Syaraf:
 Sensoris: panca indera
 Pusat: otak dan medulla spinalis
 Motorik: pelaksana keinginan
 Otonom: kontrol bawah sadar
 Hormon: mengatur metabolisme
 tiroid, insulin, paratiroid
 kortisol, aldosteron

19. Reproduksi
 Penerusan kehidupan
 Pengganti generasi yang menjadi tua
 Dorongan kuat pada usia reproduksi

20. Sistem-sistem kontrol tubuh
 Genetik
 Kontrol fungsi setiap organ
 Kontrol hubungan antar organ
 Contoh:
 respirasi: kontrol [CO2] ekstrasel
 hati/pankreas: [glukosa] ekstrasel
 ginjal: [H], [Na], [K], [PO4], ekstrasel

21. Pengaturan [O2] & [CO2]
 Fungsi penyangga O2 hemoglobin
 Paru-paru: Hb mengikat O2
 Interstitium: O2 lepas kalau [O2] rendah
 Penentu: sifat kimia hemoglobin
 CO2 adalah sisa utama oxidasi sel
 CO2 merangsang pusat pernafasan
 nafas cepat dan dalam  CO2 dibuang
 menumpuk: reaksi oksidatif terhenti

22. Pengaturan tek. darah arteri
 Baroreseptor:
 a. karotid dan arkus aorta
 TD naik  baroreseptor dirangsang 
pusat vasomotor ditekan  simpatis ↓
 pembuluh arteriol melebar
 kekuatan pompa jantung berkurang
 tekanan darah turun

23. Pentingnya sistem kontrol
 Suhu: naik 7°C  kematian sel
 pH: <6,9; >8.0  kematian
 [K+]: ↓ lumpuh;  depresi jantung
 [Ca++]: ↓  tetani
 [Glukosa] ↓: mental kacau, pingsan

24. Kontrol ‘negative feedback’
 Negatif dibandingkan stimulus awal
 ekstrasel: CO2↑  ventilasi ↑  CO2↓
 tekanan darah ↑  reaksi-reaksi  TD ↓
 Mengembalikan kelebihan atau
kekurangan ke angka normal

25. Positive feedback:
 Ruptur pembuluh darah:
 bekuan darah  trombosit:
  lobang tertutup
 Melahirkan
 kontraksi uterus  serviks teregang
  anak lahir
 jarang digunakan tubuh
 berlebihan: efek berbahaya!!