Ns. Suarnianti., SKM., S.Kep. M.Kes.
ANATOMI DAN FISIOLOGI
Ns. Suarnianti., SKM., S.Kep. M.Kes.
Suarnianti
Anatomi dan Fisiologi pada Tubuh Manusia/Suarnianti Edisi Pertama
—Yogyakarta: Indomedia Pustaka, 2016 1 jil., 17 × 24 cm, 230 hal.
ISBN: 978-602-74281-9-5
1. Kesehatan 2. Anatomi dan Fisiologi pada Tubuh Manusia I. Judul II. Suarnianti
Edisi Asli
Hak Cipta © 2016, Indomedia Pustaka Gebang No. 59 RT. 03 RW. 44 Wedomartani Ngemplak, Sleman, Yogyakarta, 55583 Telp. : (0274) 2830613
Website : www.indomediapustaka.com E-mail : info@indomediapustaka.com
Hak cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apa pun, baik secara elektronik maupun mekanik, termasuk memfotokopi, merekam, atau dengan menggunakan sistem penyimpanan lainnya, tanpa izin tertulis dari Penerbit.
UNDANG-UNDANG NOMOR 19 TAHUN 2002 TENTANG HAK CIPTA
1. Barang siapa dengan sengaja dan tanpa hak mengumumkan atau memperbanyak suatu ciptaan atau memberi izin untuk itu, dipidana dengan pidana penjara paling lama 7 (tujuh) tahun dan/atau denda paling banyak Rp 5.000.000.000,00 (lima miliar rupiah).
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat rahmat dan inayah-Nya sehingga buku ajar Anatomi dan Fisiologi pada Tubuh Manusia ini dapat terselesaikan.
Mata kuliah Anatomi dan Fisiologi pada Tubuh Manusia merupakan mata kuliah paling dasar yang harus dipahami oleh setiap mahasiswa kesehatan. Anatomi merupakan ilmu yang berfokus pada bentuk dan susunan tubuh manusia, sedangkan fisiologi merupakan ilmu yang berfokus pada fungsi tiap bagian tubuh manusia. Buku ajar Anatomi dan Fisiologi pada Tubuh Manusia ini didesain untuk memudahkan mahasiswa dalam menambah referensi tentang ilmu anatomi dan fisiologi.
Buku ajar Anatomi dan Fisiologi pada Tubuh Manusia ini berisikan bahan ajar dasar yang dikembangkan sesuai kurikulum di Sekolah Tinggi Ilmu Kesehatan. Bahan ajar dasar yang dituliskan dalam buku ajar ini terdiri dari enam belas bab, yaitu: (1) Pengantar Anatomi dan Fisiologi Tubuh Manusia, (2) Sel, (3) Jaringan dan membran, (4) Sistem integumen, (5) Sistem skeletal, (6) Sistem muskular, (7) Sistem saraf, (8) Sistem sensori, (9) Sistem endokrin (10) Sistem sirkulasi, (11) Sistem respirasi, (12) Sistem perkemihan, (13) Cairan tubuh dan elektrolit, (14) Sistem pencernaan, (15) Keseimbangan energi dan regulasi suhu, dan (16) Sistem reproduksi.
Perkuliahan Anatomi dan Fisiologi pada Tubuh Manusia dirancang untuk dilaksanakan sebanyak 12-14 kali pertemuan tatap muka atau selama satu semester. Dalam perkuliahan ini mahasiswa akan mempelajari bagaimana anatomi dan fisiologi pada tubuh manusia.
Kata Pengantar ... iii
Daftar Isi ... v
Bab 1 Pengantar Anatomi dan Fisiologi Tubuh Manusia ... 1
1.1 Apa itu Anatomi dan Fisiologi? ... 2
1.2 Homeostatis ... 2
1.3 Tingkat Struktural Organisasi Tubuh... 3
1.4 Peristilahan Anatomi... 4
Soal Latihan ... 6
Referensi ... 6
Bab 2 Sel ... 7
2.1 Sel ... 8
2.1.1 Membran Plasma ... 8
2.1.2 Nukleus ... 11
2.1.3 Sitoplasma ... 12
2.2 Reproduksi Sel ... 14
Soal Latihan ... 15
Referensi ... 16
Bab 3 Jaringan dan Membran ... 17
3.1 Jaringan ... 18
3.2 Jenis-Jenis Jaringan ... 18
3.2.1 Jaringan Epitel ... 18
3.2.2 Jaringan Ikat/Penyokong... 20
3.2.3 Jaringan Saraf ... 22
4.1.3 Hipodermis ... 28
4.2 Organ Pelengkap Kulit ... 28
4.2.1 Rambut ... 28
4.2.2 Kuku ... 29
4.2.3 Kelenjar Keringat ... 29
4.2.4 Kelenjar Minyak ... 29
5.1.3 Komposisi jaringan tulang ... 32
5.1.4 Perkembangan Tulang ... 34
5.1.5 Pertumbuhan Tulang ... 35
5.1.6 Homestatis Tulang ... 35
5.2 Organisasi Rangka ... 36
5.2.1 Tengkorak: Kranium dan Tulang Wajah ... 37
5.2.2 Tulang Hioid ... 40
5.2.3 Tulang Belakang ... 41
5.2.4 Toraks ... 43
5.2.5 Gelang Bahu ... 43
5.2.6 Anggota Tubuh Atas ... 44
5.2.7 Gelang Panggul... 44
5.2.8 Anggota Tubuh Bawah ... 45
5.3 Persendian ... 46
5.3.1 Klasifikasi Struktural ... 46
Daftar Isi
vii
Soal Latihan ... 48
Referensi ... 48
Bab 6 Sistem Muskular ... 49
6.1 Struktur Otot ... 50
6.1.1 Komponen Jaringan Ikat yang Berhubungan dengan Jaringan Otot ... 50
6.1.2 Struktur Mikroskopik Otot ... 51
6.2 Jenis-jenis Otot ... 52
6.3 Fisiologi Kontraksi Otot Rangka ... 53
6.4 Metabolisme Otot ... 55
7.1.3 Sistem Komunikasi Sel ... 69
7.2 Komponen Sistem Saraf ... 69
7.2.1 Sistem Saraf Pusat (SSP) ... 69
7.2.2 Sistem Saraf Tepi (SST) ... 76
7.3 Mekanisme Refleks Fisiologis ... 79
Soal Latihan ... 80
Referensi ... 81
Bab 8 Sistem Sensori ... 83
8.1 Pengertian dan Klasifikasi Reseptor Sensori ... 84
8.2 Indera Somatik ... 85
8.3 Indera Penglihatan ... 85
8.3.1 Proses Penglihatan ... 88
8.4 Indera Pendengaran dan Keseimbangan ... 90
8.4.1 Telinga Luar ... 90
8.4.2 Telinga Tengah ... 91
8.4.3 Telinga Dalam (Labirin) ... 91
8.4.4 Proses Pendengaran ... 92
8.4.5 Keseimbangan ... 92
8.5 Indera Penciuman ... 94
8.6 Indera Pengecapan ... 95
Soal Latihan ... 96
Bab 9 Sistem Endokrin ... 99
9.1 Hormon ... 100
9.2 Mekanisme Kerja Hormon ... 100
9.3 Pengendalian Produksi Hormon ... 101
9.4 Hipotalamus dan Kelenjar Pituitari ... 102
9.5 Organ dan Jaringan Endokrin ... 106
9.6 Hormon Antagonistik ... 107
Soal Latihan ... 107
Referensi ... 108
Bab 10 Sistem Sirkulasi ... 109
10.1 Pengertian dan Komponen Sistem Sirkulasi ... 110
10.2 Anatomi Fisiologi Jantung ... 110
10.2.1 Lapisan Otot Jantung ... 110
10.2.2 Selaput Jantung ... 111
10.2.3 Ruang Jantung ... 111
10.2.4 Katup Jantung ... 112
10.2.5 Suplay Darah Otot Jantung ... 112
10.2.6 Sistem Konduksi Jantung ... 113
10.2.7 Siklus Jantung ... 114
10.2.8 Bunyi Jantung ... 115
10.2.9 Frekuensi Jantung ... 115
10.2.10 Jantung sebagai Pemompa ... 116
10.3 Komponen Darah dan Fungsinya ... 117
10.3.1 Plasma Darah ... 117
10.3.2 Eritrosit ... 118
10.3.3 Leukosit ... 118
10.3.4 Trombosit dan Hemostatis ... 119
10.4 Jalur Sistem Sirkulasi ... 120
10.4.1 Sirkuit Lengkap Aliran Darah ... 121
10.5 Pembuluh Darah... 121
10.5.1 Arteri ... 122
10.5.2 Vena ... 122
10.5.3 Kapiler ... 122
Soal Latihan ... 123
Referensi ... 124
Bab 11 Sistem Respirasi ... 125
11.1 Pengertian dan Proses Respirasi... 126
11.1.1 Ventilasi... 126
11.1.2 Respirasi Eksternal ... 126
Daftar Isi
ix
11.1.4 Respirasi Internal ... 127
11.2 Fisiologi Saluran Respirasi ... 127
11.3 Mekanisme Respirasi ... 129
11.3.1 Volume dan Kapasitas Paru ... 131
11.4 Proses Transpor dan Pertukaran Gas ... 131
11.5 Pusat Pengaturan Sistem Respirasi... 132
Soal Latihan ... 133
Referensi ... 134
Bab 12 Sistem Perkemihan ... 135
12.1 Fisiologi Ginjal ... 136
12.1.1 Fungsi Ginjal ... 137
12.1.2 Nefron ... 137
12.1.3 Suplay Darah Ginjal ... 138
12.1.4 Proses Dasar Pembentukan Urine di Ginjal ... 139
12.2 Fisiologi Ureter ... 143
12.3 Fisiologi Kandung Kemih ... 143
12.4 Fisiologi Uretra ... 144
12.5 Proses Berkemih ... 145
12.6 Karakteristik dan Komposisi Urine ... 147
12.6.1 Karakteristik Urine ... 147
12.6.2 Komposisi Urine ... 147
Soal Latihan ... 148
Referensi ... 148
Bab 13 Cairan Tubuh dan Elektolit ... 149
13.1 Cairan Tubuh dan Elektrolit ... 150
13.2 Distribusi Cairan Tubuh dan Elektrolit ... 150
13.3 Mekanisme Homeostatis Cairan dan Elektrolit ... 152
13.4 Sistem Transportasi Cairan dan Elektrolit ... 153
13.4.1 Perpindahan Air di Antara Bagian Tubuh ... 153
13.4.2 Perpindahan Cairan Tubuh dan Elektrolit ... 154
13.4.3 Perpindahan Air di antara ECF dan ICF ... 155
13.4.4 Pertukaran Air dengan Lingkungan Eksternal ... 155
13.5 Gangguan Keseimbangan Cairan ... 155
13.5.1 Dehidrasi ... 155
13.5.2 Over Hidrasi ... 156
13.5.3 Edema ... 156
13.6 Gangguan Keseimbangan Asam Basa ... 157
Soal Latihan ... 158
Bab 14 Sistem Pencernaan ... 159
14.1 Proses Sistem Pencernaan ... 160
14.2 Struktur Dinding Saluran Lambung dan Usus ... 161
14.3 Enzim Pencernaan ... 163
14.4 Susunan Saluran Pencernaan ... 163
14.4.1 Mulut ... 163
14.4.2 Faring ... 164
14.4.3 Esofagus ... 164
14.4.4 Lambung ... 164
14.4.5 Usus Kecil ... 166
14.4.6 Hati ... 166
14.4.7 Kandung Empedu ... 168
14.4.8 Pankreas ... 169
14.4.9 Usus Besar ... 170
14.5 Pengaturan Pencernaan ... 171
Soal Latihan ... 172
Referensi ... 173
Bab 15 Keseimbangan Energi dan Regulasi Suhu ... 175
15.1 Keseimbangan Energi ... 176
15.1.1 Masukan Energi ... 176
15.1.2 Pengeluaran Energi ... 176
15.2 Regulasi Suhu ... 177
15.2.1 Pertukaran Panas ... 177
15.2.2 Produksi Panas ... 178
15.2.3 Pengaturan Suhu ... 178
Soal Latihan ... 179
Referensi ... 180
Bab 16 Sistem Reproduksi ... 181
16.1 Anatomi dan Fisiologi Sistem Reproduksi Pria ... 182
16.1.1 Skrotum ... 183
16.12 Testis ... 183
16.1.3 Epididymis ... 184
16.1.4 Ductus Deferens ... 184
16.1.5 Vesicula Seminalis ... 184
16.1.6 Ductus Ejaculatorius ... 185
16.1.7 Prostat ... 185
16.1.8 Glandula Bulbourethralis ... 185
Daftar Isi
xi
16.2 Proses Spermatogenesis ... 186
16.2.1 Sperma ... 187
16.2.2 Semen ... 188
16.3 Pengaturan Fungsi Seksual Pria ... 188
16.3.1 Aktifitas Seksual Pria ... 188
16.4 Anatomi dan Fisiologi Sistem Reproduksi Wanita ... 189
16.4.1 Organ Genetalia Eksterna... 189
16.4.2 Ovarium ... 191
16.4.3 Tuba Fallopii ... 192
16.4.4 Uterus ... 192
16.4.5 Vagina... 192
16.5 Proses Oogenesis ... 193
16.5.1 Fase Folikuler ... 193
16.5.2 Ovulasi ... 193
16.5.3 Fase Luteal ... 194
16.6 Fisiologi Haid (Menstruasi) ... 194
Soal Latihan ... 195
Referensi ... 195
1
BAB 1
PENGANTAR ANATOMI DAN
FISIOLOGI TUBUH MANUSIA
KOMPETENSI DASAR
Setelah mempelajari bahasan ini, diharapkan mahasiswa mampu: 1. Menyebutkan pengertian anatomi dan fisiologi
2. Menjelaskan tentang homeostatis
3. Menggambarkan tingkat struktural organisasi tubuh manusia 4. Mengetahui peristilahan anatomi
POKOK BAHASAN
Pengantar anatomi dan fisiologi tubuh manusia
SUB POKOK BAHASAN
1. Pengertian anatomi dan fisiologi 2. Homeostatis
Manusia merupakan makhluk yang paling mewah yang hidup di muka bumi. Tubuh kita sesungguhnya tersusun dari sekumpulan sistem sangat kompleks yang bekerja secara harmonis untuk menjaga kelangsungan hidup kita.
1.1 Apa itu Anatomi dan Fisiologi?
Anatomi: kata anatomi berasal dari bahasa Yunani “anatome” yang berarti memotong/ memisahkan. Jadi anatomi adalah ilmu yang mempelajari tentang bentuk dan susunan tubuh yang diperoleh dengan cara mengurai tubuh melalui potongan bagian-bagian dari tubuh dan hubungan alat tubuh satu dengan yang lainnya.
Fisiologi:sama halnya kata fisiologi pada dasarnya juga berasal dari bahasa Yunani. Fisiologi adalah ilmu yang mempelajari fungsi dan cara kerja bagian-bagian tubuh.
1.2 Homeostatis
Homeostatis adalah suatu ciri yang dimiliki oleh semua sistem kehidupan, yaitu pemeliharaan keadaan internal yang stabil dalam batas-batas tertentu.
Homeostatis dipertahankan oleh sistem kontrol yaitu kontrol intrinsik (lokal) dan ektrinsik (sistemik). Kontrol instrinsik (lokal) terdapat di dalam suatu organ, sebagai contoh terjadinya peningkatan kadar optimal oksigen cairan di sekitar sel-sel otot yang berolahraga. Sedangkan kontrol ekstrinsik (sistemik) yaitu mekanisme regulasi yang dimulai di luar suatu organ untuk mengubah aktivitas organ tersebut. Kontrol ekstrinsik memungkinkan terjadinya regulasi terpadu beberapa organ untuk mencapai satu tujuan; sebaliknya, kontrol intrinsik mengatur hanya pada organ tempat kontrol tersebut terjadi. Mekanisme regulasi yang menyeluruh dan terkoordinasi sangat penting untuk mempertahankan keadaan stabil dinamik di lingkungan internal secara keseluruhan.
Untuk menstabilkan faktor fisiologis yang sedang diatur, sistem kontrol homeostatis harus mampu mendeteksi dan menahan perubahan. Ketika ada perubahan, maka tubuh akan mengadakan sistem reaksi agar tetap dalam keadaan stabil yaitu mekanisme feedback negatif dan mekanisme feedback positif.
Bab 1 : Pengantar Anatomi dan Fisiologi Tubuh Manusia
3
dipertahankan. Misalnya saat konsentrasi CO2 meningkat, paru-paru memberi tanda agar aktifitas pernafasan meningkat untuk mengeluarkan CO2.
2. Mekanisme umpan balik positif, merupakan respons yang dilakukan untuk memperbesar, meningkatkan atau memperlama, bukannya mengurangi, menyimpan dari kondisi fisiologis asal. Respons ini bersifat mengubah stabilitas sehingga homeostatis berubah. Respons positif merupakan respons yang jarang terjadi. Contoh respons umpan balik positif pada proses pembekuan darah dimana adanya cetusan pada proses pembekuan darah menyebabkan keluarnya zat-zat kimia yang mempercepat proses pembekuan darah.
1.3 Tingkat Struktural Organisasi Tubuh
Tubuh manusia tersusun atas secara struktural menjadi suatu kesatuan fungsional total, dari tingkat kimiawi hingga ke tubuh keseluruhan. Tingkat organisasi tubuh ini memungkinkan adanya kehidupan seperti yang kita kenal sekarang.
Atom dan molekul: adalah tingkat kimiawi yang membentuk tubuh. Tubuh manusia adalah kombinasi atom-atom spesifik, yang merupakan bahan pembentuk terkecil dari semua benda mati dan hidup. Atom-atom yang paling banyak terdapat di tubuh seperti oksigen, karbon, hidrogen, dan nitrogen, yang membentuk sekitar 96% zat kimia tubuh total. Atom-atom umum ini dan beberapa lainnya berikatan membentuk molekul, misalnya protein, karbohidrat, lemak, dan asam nukleat. Berbagai atom dan molekul penting ini adalah bahan mentah asal dari semua makhluk hidup.
Atom à Molekul à Senyawa
Sel: adalah unit dasar struktural dan fungsional suatu makhluk hidup. Keberadaan kumpulan khusus atom dan molekul tidak serta merta menghasilkan karakteristik unik kehidupan. Komponen-komponen kimiawi tak hidup ini harus disusun dan dikemas dengan cara yang sangat tepat untuk membentuk suatu entitas hidup. Sel sebagai satuan terkecil yang mampu melaksanakan proses-proses yang berkaitan dengan kehidupan.
Jaringan adalah sekumpulan sel yang mempunyai struktur dan fungsi serupa. Ada empat jaringan utama yaitu jaringan epitel, jaringan ikat, jaringan saraf, dan jaringan otot.
w Jaringan epitel: sel-sel yang mengkhususkan pada pertukaran bahan antara sel dan lingkungannya. Sebagai contoh, lapisan luar kulit, lapisan organ, pembuluh darah, dan rongga tubuh.
w Jaringan saraf: sel-sel khusus yang memulai dan menyalurkan impuls listrik. Jaringan saraf ditemukan di otak, korda spinalis, saraf dan organ indra khusus.
w Jaringan otot: sel-sel khusus untuk berkontraksi, yang menghasilkan tegangan dan melakukan gerakan. Terdiri dari tiga macam di antaranya otot rangka, otot halus dan otot jantung.
Organ: adalah suatu unit yang terbentuk dari beberapa tipe jaringan yang melakukan fungsi-fungsi tertentu. Lambung termasuk contoh suatu organ yang dibentuk oleh keempat jenis jaringan.
Sistem: adalah kumpulan organ-organ yang melakukan fungsi terkait dan saling berinteraksi untuk melakukan suatu aktivitas yang esensial bagi kelangsungan hidup tubuh keseluruhan.
Organisme: adalah sistem-sistem tubuh yang dikemas bersama-sama menjadi tubuh keseluruhan yang fungsional.
1.4 Peristilahan Anatomi
Istilah anatomi merujuk pada tubuh dalam posisi anatomi seperti berdiri tegak, menghadap ke depan, lengan ke bawah, telapak tangan menghadap ke depan. Dalam posisi ini, istilah-istilah berikut digunakan.
1. Istilah arah digunakan untuk menggambarkan kedudukan relatif suatu bagian terhadap bagian tubuh lainnya. Istilah-istilah ini dapat dilihat pada Tabel 1. 1.
Tabel 1.1
Istilah Anatomi Dasar
Istilah Deinisi Contoh
Superior Dia atas struktur lain Jantung superior terhadap lambung
Inferior Di bawah struktur lain Lambung inferior terhadap jantung
Anterior atau ventral
Menuju ke depan tubuh Pusar anterior terhadap tulang
belakang
Posterior atau dorsal
Menuju ke bagian belakang tubuh Tulang belakang posterior terhadap
pusar
Medial Menuju tengah (membagi tubuh
menjadi dua bagian yang sama kiri dan kanan)
Hidung medial terhadap mata
Lateral Menjauhi garis tengah tubuh
(menuju bagian samping tubuh)
Bab 1 : Pengantar Anatomi dan Fisiologi Tubuh Manusia
5
Istilah Deinisi Contoh
Ipsilateral Di sisi tubuh yang sama Limpa dan usus besar yang menurun
adalah ipsilateral
Kontralateral Di bagian tubuh yang berlawanan Usus besar yang naik dan turun adalah
kontralateral
Intermediet Di antara dua struktur Lutut adalah intermediet antara paha
dan tungkai bawah
Proksimal Lebih dekat ke titik sambungan dari
anggota tubuh
Siku berada di sebelah proksimal pergelangan tangan
Distal Lebih jauh dari titik sambungan
anggota tubuh
Kaki berada di sebelah distal dari lutut
Superisial Menuju ke arah permukaan tubuh Kulit terletak superisial terhadap otot
Dalam Menjauh dari permukaan tubuh Tulang rangka adalah dalam terhadap
kulit
Sumber: Pack, Philip E. 2007. Anatomi dan Fisiologi. Bandung: Pakar Raya.
2. Potongan tubuh dan bagian-bagiannya digunakan untuk menggambarkan tubuh atau organ yang terbagi menjadi dua bagian:
w Potongan sagital: membagi tubuh atau organ secara vertical menjadi bagian kiri dan kanan. Jika bagian kiri dan kanan sama, maka potongan itu disebut potongan midsagital; jika tidak, potongan tersebut disebut potongan parasagital.
w Potongan frontal (koronal): membagi tubuh atau organ secara vertical menjadi dua bagian tubuh yaitu bagian depan dan belakang.
w Potongan horizontal (melintang): membagi tubuh secara horizontal menjadi bagian atas dan bawah.
3. Rongga tubuh adalah daerah tertutup yang melindungi organ. Rongga ini dibagi menjadi dua kelompok:
w Rongga tubuh bagian belakang (dorsal): meliputi rongga cranium (kepala yang melindungi otak) dan rongga vertebral (tulang belakang yang berisi sumsum tulang belakang).
w Rongga depan (ventral): meliputi rongga dada atau toraks (yang berisi paru-paru, masing-masing di dalam rongga pleuranya sendiri, dan jantung dalam rongga pericardium) dan rongga perut dan panggul (yang berisi organ-organ pencernaan dalam rongga perut, dan kandung kemih serta organ-organ reproduksi yang terdapat dalam rongga panggul)
Soal Latihan
1. Manakah dari jawaban di bawah ini yang menunjukkan tingkat organisasi tubuh yang benar?
a. Kimia, sel, jaringan, sistem tubuh, organ, tubuh keseluruhan b. Kimia, sel, organ, jaringan, sistem tubuh, tubuh keseluruhan c. Kimia, sel, jaringan, organ, sistem tubuh, tubuh keseluruhan d. Sel, kimia, jaringan, organ, sistem tubuh, tubuh keseluruhan e. Sel, kimia, jaringan, organ, tubuh keseluruhan, sistem tubuh 2. Istilah anatomi lawan dari lateral adalah____
a. Proksimal b. Medial c. Caudal d. Distal e. Superfisial
3. Ketika struktur dan fungsi tubuh saling berkoordinasi dan berada dalam kondisi yang relatif stabil. Fenomena ini disebut____
4. Potongan tubuh yang membagi tubuh atau organ secara vertical menjadi anterior dan posterior adalah____
a. Potongan medial b. Potongan sagital c. Potongan oblique
d. Potongan koronal atau frontal e. Potongan transversal
5. Rongga perut dan panggul berisi ____ dan ____.
Referensi
Pack, Philip E. 2007. Anatomi dan Fisiologi. Bandung: Pakar Raya.
