LAPORAN
PRAKTIKUM BIOLOGI UMUM
“Regulasi dan Hemeostasis”KIMIA E KELOMPOK 8
Siti Dewi Fatimah NIM. 14307141045 Very Ega Efrika NIM. 14307141059 Sari Rosiati Nur K. NIM. 14307144004 Haryo Rohmadiyanto NIM. 14307144011
JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA
2014
LAPORAN RESMI
PRAKTIKUM BIOLOGI UMUM A. TOPIK
Bagaimana tubuh melakukan koordinasi pertukaran gas saat bekerja keras dan bagaimana tubuh melakukan termoregulasi.
1. Mahasiswa dapat mengamati adanya koordinasi aktivitas sistem organ pernafasan dan sistem organ transportasi/sirkulasi pada saat tubuh bekerja keras.
2. Mahasiswa dapat menunjukkan bentuk koordinasi yang terjadi antara kedua sistem organ tersebut.
3. Mahasiswa dapat mengamati/merasakan gejala perkeringatan sebagai bagian dari mekanisme regulasi suhu tubuh.
4. Mahasiswa dapat menjelaskan mekanisme pengaturan suhu tubuh.
C. DASAR TEORI
Homeostasis adalah suatu proses yang terjadi secara terus-menerus untuk memelihara stabilitas dan beradaptasi terhadap kondisi lingkungan sekitar. Homeostasis merupakan mekanisme tubuh untuk mempertahankan keseimbangan dalam menghadapi berbagai kondisi yang dialaminya. Proses homeostasis ini dapat terjadi secara alamiah apabila tubuh mengalami stres (Musrifatul dan Aziz, 2006).
Homeostasis terdiri atas homeostasis fisiologis dan psikologis. Dalam tubuh manusia, homeostatis fisiologis dapat dikendalikan oleh sistem endokrin dan sitem saraf otonom. Proses homeostatis fisiologis ini terjadi melalui empat cara sebagai berikut:
1. Pengaturan diri (self regulation). Secara otomatis, cara ini terjadi pada orang yang sehat, seperti pengaturan fungsi organ tubuh.
2. Kompensasi. Tubuh akan cenderung bereaksi terhadap ketidaknormalan dalam tubuh. Sebagai contoh, pelebaran pupil untuk meningkatkan persepsi visual pada saat tubuh mengalami ancaman, peningkatan keringat untuk mengontrol kenaikan suhu tubuh, serta penyempitan pembuluh darah perifer dan terangsangnya pembuluh darah bagian dalam untuk meningkatkan kegiatan yang dapat menghasilkan panas (misalnya menggigil) sehingga suhu tubuh tetap stabil apabila lingkungan menjadi dingin secara tiba-tiba.
3. Umpan balik negatif. Cara ini meupakan penyimpangan dari keadaan normal. Dalam keadaan abnormal, tubuh secara otomatis akan
akan meningkatkan baroceptor. Kemudian akan menurunkan rangsangan pada simpatik yang meningkatkan parasimpatik, menurunkan denyut jantung dan kekuatan kontraksi, terjadi dilatasi pembuluh darah dan akhirnya menurunkan tekanan darah sampai pada keadaan normal melalui feedback mekanisme.
4. Umpan balik positif untuk mengoreksi ketidakseimbangan fisiologis. Sebagai contoh, terjadinya proses peningkatan denyut jantung untuk membawa darah dan oksigen yang cukup ke sel tubuh apabila seseorang mengalami hipoksia. Kondisi mekanisme tubuh tersebut terkait dengan kondisi dalam keadaan sakit.
Homeostatis fisiologis berfokus pada keseimbangan emosional dan kesejahteraan mental. Proses ini didapat dari pengalaman hidup dan interaksi dengan orang lain serta dipengaruhi oleh norma dan kultur masyarakat. Contohnya adalah mekanisme pertahanan diri seperti menangis, tertawa, berteriak, memukul, meremas dan lain-lain (Masrifatul dan Aziz, 2006).
Didalam tubuh organisme pasti memerlukan sistem regulasi untuk mencapai keadaan yang homeostatis. Sistem regulasi berfungsi untuk mengatur macam-macam sistem organ tubuh manusia dalam melaksanakan fungsinya agar tidak terjadi benturan. Homeostasis itu sendiri adalah kemampuan suatu organisme dalam mengatur dan menjaga keseimbangan lingkungan internalnya di bawah pengaruh perubahan lingkungan
eksternalnya. Meskipun lingkungan mungkin bisa berubah-ubah baik secara internal maupun eksternal, homeostasis tetap terpelihara. Apabila tubuh tidak dapat menahan perubahan itu, maka orang tersebut akan menderita sakit, mudah diserang penyakit dan mungkin bisa mengakibatkan orang itu meninggal.
buah pinggang dengan menyeleksi bahan-bahan sisa pada aliran darah penyerapannya. Keseimbangan dinamis antara ekskresi dan penyerapan kembali bahan-bahan, membantu menjaga tubuh dalam keadaan stabil dalam susunan cairan tubuh. Sistem saraf ialah sistem yang berperan untuk
menghantarkan isyarat antara baian-bagian tubuh. Denyutan-denyutan yang pernah dikirimkan oleh urat saraf memungkinkan sel bereaksi terhadap perubahan dan mempengaruhi fungsi fisiologis.
Dengan cara ini homeostasis sel, jaringan, dan sistem-sistem pada tubuh terpelihara. Secara umum sistem endokrin mengekskresikan hormon untuk meregulasi aktivitas tubuh yang lain. Sistem ini penting dalam mengontrol konsentrasi nutrien dan pengaturan fungsi ginjal, mengontrol volume dan komposisi elektrolit di lingkungan internal.
Respirasi/pernafasan adalah proses mulai dari pengambilan oksigen, pengeluaran karbohidrat hingga penggunaan energi di dalam tubuh. Bernafas seperti denyut jantung harus berlangsung dalam pola siklik dan kontinyu agar proses kehidupan dapat terus berjalan (Sugeng, 2011: 30). Dalam fisiologi, pernafasan memiliki makna yang lebih luas. Respirasi internal atau seluler mengacu pada metabolisme intrasel yang berangsung di dalam mitokondria, sedangkan respirasi eksternal adalah udara saat pernafasan masuk ke paru-paru melalui lubang hidung, lalu akan masuk ke saluran pernafasan sampai ke alveolus, di dalam alveolus akan terjadi pertukaran gas O2 dan gas CO2. Pada
manusia dewasa, frekuensi pernafasan yang normal umumnya 12 sampai dengan 20 kali/menit.
Jantung adalah organ muscular berongga yang bentuknya menyerupai pyramid atau jantung pisang dan merupakan pusat sirkulasi darah ke seluruh tubuh. Jantung terletak pada rongga toraks pada bagian mediastinum.
Suhu lingkungan yang tinggi akan mempengaruhi suhu tubuh. Suhu tubuh yang meningkat akan menaikkan proses kimia dalam tubuh.
Peningkatan reaksi kimia dalam tubuh akan meningkatkan pembentukan panas. Pembentukan panas yang meningkat akan meningkatkan suhu tubuh dan seterusnya.
D. ALAT DAN BAHAN 1. Termometer badan 2. Stopwatch
E. PROSEDUR KERJA
Melakukan pengamatan suhu tubuh, laju pernafasan, dan laju denyut nadi terhadap obyek pada keadaan tenang.
Obyek melakukan olahraga dengan cara berlari-lari selama ± 5 menit.
Melakukan pengukuran suhu tubuh, laju pernafasan, dan laju denyut nadi segera setelah obyek melakukan aktivitas olahraga.
Melakukan pengukuran kembali setelah obyek beristirahat selama 5 menit.
F. HASIL PENGAMATAN
Indikator Respirasi Denyut nadi Suhu tubuh Banyak keringat
JK L P L P L P L P
Rata-rata 44,5 39,5 112,4 105 36,3 36,1 -
G. PEMBAHASAN
Percobaan mengenai regulasi dan homeostasis dilakukan pada tanggal 29 Oktober 2014 terhadap obyek percobaa, yaitu beberapa mahasiswa dan mahasiswi kelas Kimia E 2014. Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengetahui bagaimana tubuh melakukan koordinasi pertukaran gas saat bekerja keras dan bagaimana tubuh melakukan termoregulasi.
Sebelumnya kami mempersiapkan dua mahasiswa dari setiap kelompok yaitu satu orang laki-laki dan satu orang perempuan. Indikator yang diukur antara lain frekuensi pernafasan, frekuensi denyut nadi, suhu tubuh, dan banyaknya keringat sebelum aktivitas (kondisi tenang), sesaat setelah
aktivitas (olahraga), serta setelah aktivitas (setelah istirahat beberapa menit). Pengukuran masing-masing indikator, secara rata-rata menunjukkan hasil yang berbeda pada ketiga kondisi tersebut.
Dari hasil pengukuran terhadap beberapa indikator tersebut pada naracoba kelompok 8, suhu tubuh pada naracoba perempuan, Dewi dan naracoba laki-laki, Haryo sama-sama sebesar 36,3oC. Frekuensi pernafasan
normal pada Haryo 29 kali/menit dan pada Dewi 36 kali/menit. Sedangkan frekuensi denyut nadi pada Haryo 86 kali/menit dan pada Dewi 97 kali/menit. Kedua naracoba tersebut sebelum melakukan aktivitas tidak mengeluarkan keringat.
Sesaat setelah aktivitas terdapat perubahan kondisi tubuh yang diamati. Frekuensi pernafasan pada Haryo sebesar 75 kali/menit dan pada Dewi 45 kali/menit. Perubahan frekuensi denyut nadi pada Haryo menjadi 128 kali/menit dan pada Dewi menjadi 114 kali/menit. Sedangkan suhu tubuh Haryo tetap 36,3oC sementara suhu tubuh Dewi berubah menjadi 36oC. Sesaat
setelah melakukan aktivitas pada kedua objek keluar keringat walaupun hanya sedikit.
Selanjutnya kami juga mengukur indikator pengukuran lima menit setelah aktivitas (setelah istirahat) dan didapatkan hasil pengukuran terhadap frekuensi pernafasan yaitu 22 kali/menit dan 40 kali/menit. Besarnya
36,2oC dan pada Dewi sebesar 36oC. Banyaknya keringat Haryo dan Dewi
lima menit setelah beraktivitas masih tetap ada walaupun sedikit.
Berdasarkan hasil pengamatan terhadap 2 orang naracoba (laki-laki dan perempuan) dari setiap kelompok di kelas kimia E, diperoleh hubungan laju respirasi, denyut jantung, dan suhu tubuh dalam keadaan sebelum, sesaat dan 5 menit sesudah aktivitas.
-6 -4 -2 200 2 4 6
Grafik Perubahan Laju Respirasi
Laki-laki Perempuan
Secara umum, rata-rata perubahan laju respirasi seperti yang terlihat pada grafik diatas. Pada titik x = -5, menunjukkan waktu pengukuran lima menit sebelum beraktivitas, titik x = 0, menunjukkan waktu sesaat setelah beraktivitas dan pada titik x = 5, menunjukkan waktu lima menit setelah beraktivitas. Pada grafik diatas, dapat dilihat bahwa frekuensi pernafasan laki-laki lebih banyak dibandingkan dengan perempuan, baik pada waktu sebelum beraktivitas, sesaat setelah beraktivitas, maupun setelah beraktivitas. Hal ini disebabkan karena laki-laki lebih banyak bergerak (lebih aktif) sehingga lebih banyak membutuhkan energi. Kebutuhan energy yang semakin tinggi
menyebabkan kebutuhan O2 menjadi lebih tinggi dan proses metabolismenya
-6 -4 -2 700 2 4 6
Grafik Perubahan Laju Denyut Nadi
Laki-laki Perempuan
Grafik diatas menunjukkan hubungan perubahan frekuensi denyut nadi antara laki-laki dan perempuan sebelum, sesaat, dan sesudah aktivitas. Frekuensi denyut nadi sebelum beraktivitas ditunjukkan pada menit ke -5, menit ke 0 menunjukkan frekuensi denyut nadi sesaat setelah beraktivitas, dan menit ke 5 menunjukkan frekuensi denyut nadi 5 menit setelah
beraktivitas. Dapat dilihat bahwa frekuensi denyut nadi pada laki-laki lebih banyak daripada perempuan sesaat dan setelah melakukan aktivitas. Namun pada saat sebelum melakukan aktivitas denyut nadi pada perempuan
terdeteksi lebih banyak daripada laki-laki.
Pada perempuan, normalnya denyut nadi sebanyak 60-80 kali/menit, sedangkan pada laki-laki normalnya denyut nadi sebanyak 55-75 kali/menit. Keadaan sesaat setelah beraktivitas dan 5 menit sesudah aktivitas
menunjukkan denyut nadi laki-laki lebih tinggi dibanding perempuan karena aktivitas laki-laki biasanya lebih memerlukan energi yang besar.
Perubahan suhu tubuh sebelum, sesaat, dan sesudah aktivitas tergambar dalam grafik dibawah ini. Menit ke -5 menunjukkan keadaan sebelum
-6 -4 -2 340 2 4 6
Grafik Perubahan Suhu Tubuh
Laki-laki Perempuan
Dari grafik diatas, suhu tubuh pada perempuan sebelum melakukan aktivitas cenderung lebih tinggi dibandingkan dengan laki-laki. Sedangkan sesaat dan setelah melakukan aktivitas suhu tubuh pada laki-laki meningkat dan lebih tinggi dibandingkan dengan wanita. Suhu tubuh memiliki hubungan yang erat dengan frekuensi pernapasan, semakin tinggi suhu tubuh seseorang, maka dia akan membutuhkan energi yang lebih banyak sehingga kebutuhan akan oksigen pun akan meningkat. Hal tersebut menunjukkan bahwa tubuh laki-laki memerlukan lebih banyak energi dan asupan oksigen daripada perempuan.
Berdasarkan hasil pengukuran yang telah dilakukan, perbedaan frekuensi respirasi dan denyut nadi pada laki-laki dan perempuan sudah sesuai dengan teori yang ada. Frekuensi bernafas pada laki-laki selalu lebih tinggi dibanding perempuan karena laki-laki lebih banyak bergerak sehingga lebih banyak membutuhkan energi, kebutuhan O2 pun menjadi lebih tinggi
dan proses metabolismenya lebih tinggi dibandingkan dengan wanita. Pada perempuan, normalnya denyut nadi berkisar 60-80 kali/menit, sedangkan pada laki-laki normalnya berkisar 55-75 kali/menit.
frekuensi pernafasan. Semakin tinggi suhu tubuh seseorang, maka dia akan membutuhkan energi yang lebih banyak sehingga kebutuhan akan oksigen pun meningkat. Grafik menggambarkan bahwa suhu tubuh perempuan sebelum beraktivitas lebih banyak dari laki-laki. Grafik suhu tubuh ini dapat dikatakan berhubungan dengan grafik frekuensi pernafasan. Jika suhu tubuh perempuan baik sebelum beraktivitas, sesaat setelah beraktivitas, dan setelah beraktivitas dibawah suhu tubuh laki-laki. Ketidakselarasan ini dapat
disebabkan karena pada saat pengukuran sebelum beraktivitas, masih dilakukan di sekitar ruangan ber-AC, sehingga menyebabkan pengukuran suhu tubuh dalam keadaan normal terganggu.
H. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil percobaan yang kami lakukan, maka dapat disimpulkan bahwa:
1. Terdapat koordinasi antara sistem pernafasan dengan sistem sirkulasi di dalam tubuh terutama saat bekerja keras.
2. Gejala perkeringatan timbul karena suhu tubuh yang meningkat setelah tubuh melakukan aktivitas yang bertujuan untuk mendinginkan suhu tubuh kembali normal.
3. Suhu tubuh manusia diatur dengan mekanisme umpan balik (feed back). Mekanisme tubuh diatur dengan mengimbangi produksi panas terhadap kehilangan panas yang terjadi. Bila laju pembentukan panas dalam tubuh lebih besar daripada laju hilangnya panas, timbul panas dalam tubuh dan suhu tubuh meningkat begitu pula sebaliknya.
I. DAFTAR PUSTAKA
Irianto, Kus. 2004. Struktur dan Fungsi Tubuh Manusia untuk Paramedis. Bandung: CV Yrama Widya.
Mashudi, Sugeng. 2011. Anatomi dan Fisiologi Dasar. Jakarta: Salemba Medika.
Syaifuddin. 2009. Fisiologi Tubuh Manusia untuk Mahasiswa Keperawatan Edisi 2. Jakarta: Salemba Medika.
Uliyah, Musrifatul dan Aziz Alimul H. 2006. Keterampilan Dasar Praktik Klinik untuk Kebidanan Edisi 2. Jakarta: Salemba Medika.
1. Adakah perbedaan frekuensi bernafas dan denyut jantung antara saat santai dan beraktivitas?
Jawab:
Ada, saat beraktivitas tubuh memerlukan lebih banyak oksigen daripada saat bersantai.
2. Bagaimanakah perubahan tersebut, meningkat ataukah menurun?
Jawab:
Perubahan frekuensi bernafas dan denyut nadi dari bawah lalu meningkat kemudian menurun kembali mendekati kondisi semula.
3. Jelaskan mengapa hal itu terjadi!
Jawab:
Saat melakukan aktivitas tubuh memerlukan lebih banyak oksigen sehingga frekuensi pernafasan akan naik, pada saat yang bersamaan jantung memompa lebih banyak darah yang membawa oksigen keseluruh bagian tubuh sehingga frekuensi denyut jantung juga meningkat.
4. Adakah hubungan antara perubahan tingkat aktivitas tubuh dengan suhu tubuh? Jika ada, bagaimana hubungan keduanya?
Jawab:
Ada, jika aktivitas tubuh meningkat maka suhu tubuh juga meningkat.
5. Jelaskan mengapa ada hubungan antara tingkat aktivitas dengan suhu tubuh!
Jawab:
Aktivitas otot membutuhkan lebih banyak darah serta peningkatan pemecahan karbohidrat dan lemak. Berbagai bentuk olahraga dapat meningkatkan metabolisme dan meningkatkan produksi panas. Sehingga terjadi peningkatan suhu tubuh. Olahraga berat yang lama seperti jalan jauh dapat meningkatkan suhu tubuh hingga 41oC.
6. Mengapa suhu tubuh menjadi meningkat?
Jawab:
Karena setiap saat tubuh mengalami metabolisme dan suhu tubuh meningkat sesuai tingkat metabolisme dalam tubuh.
7. Bagaimanakah hubungan antara panas tubuh dengan keluarnya keringat?
Jika suhu tubuh panas maka pembuluh darah di sekitar permukaan tubuh akan melebar sehingga proses penyerapan zat -zat sisa dari dalam darah akan masuk ke dalam kelenjar keringat dan akan ke luar tubuh dari tubuh menjadi keringat. Pengeluaran keringat ini juga bertujuan mendinginkan suhu tubuh.
8. Adakah pengaturan (koordinasi/regulasi) antara aktivitas dari sistem pernafasan dengan sirkulasi darah? Jelaskan bagaimana kaitan keduanya!
Jawab:
Ada, tubuh memerlukan oksigen yang diambil dari lingkungan melalui sistem pernafasan sedangkan untuk mencukupi kebutuhan oksigen ke seluruh tubuh oksigen disalurkan melalui sistem peredaran darah.
9. Jelaskan bagaimana mekanisme regulasi kedua sistem alat tersebut!
Jawab:
Mekanisme regulasi dari sistem pernafasan dengan sirkulasi darah dapat dicontohkan sebagai berikut:
a. Dinding gelembung paru-paru diperlukan untuk berlngsungnya pertukaran gas di paru-paru. Oksigen dalam alveolus dilepaskan dalam pembuluh kapiler, dan sebaliknya karbondioksida dalam darah dilepaskan dalam dalam alveolus yang selanjutnya dihembuskan keluar pada waktu ekspirasi.
b. Gas oksigen dari paru-paru disebarkan keseluruh tubuh melalui peredaran darah dan sebaliknya karbondioksida dari jaringan diangkut ke paru-paru.
c. Pengendalian kedalaman dan frekuensi pernapasan diatur oleh pusat pernapasan yang berada dalam batang otak.
10. Jelaskan bagaimana mekanisme regulasi suhu tubuh dan faktor-faktor yang terlibat di dalamnya!
Jawab:
