Handout Materi Kuliah
Pengaturan Suhu Tubuh
Suhu tubuh
Suhu tubuh manusia adalah konstan yaitu 36,89 C . Naik turunnya antara 36,11 C -- 37,22 C. Perbedaan hariannya kira-kira 1 derajat. Tingkat terendah dicapai pada pagi hari, titik tertinggi antara pukul 5 - 7 petang. Menurut Tamsuri Anas (2007), suhu tubuh dibagi menjadi :
• Hipotermi, : bila suhu < 36°C
• Normal, : antara 36 - 37,5°C
• Febris / pireksia : antara 37,5 - 40°C
• Hipertermi, : bila suhu > 40°C
Manusia dan mamalia mempunyai kemampuan untuk memelihara suhu tubuh relative konstan dan berlawanan dengan suhu lingkungan. Kepentingan dipertahankan suhu tubuh pada manusia adalah berhubungan dengan reaksi kimia didalam tubuh kita.
Suhu inti, yaitu suhu dari tubuh bagian dalam, dipertahankan sangat konstan, sekitar ±1ºF (±0,6ºC) dari hari ke hari, kecuali bila seseorang mengalami demam. Bahkan pada organ yang telanjang dapat terpajan dengan suhu yang rendah 55ºF atau suhu yang tinggi sampai 130ºF dalam udara kering, dan tetap dapat mempertahankan suhu inti yang hampir mendekati konstan.
Suhu kulit berbeda dengan suhu inti, dapat naik turun sesuai dengan suhu lingkungan. Suhu kulit merupakan suhu yang penting apabila kita merujuk pada kemampuan kulit untuk melepaskan panas ke lingkungan.
A. Organ Pengatur Suhu Tubuh
Hipotalamus
Pusat pengatur panas, dikenal sebagai termostat, terletak di bawah otak. Thermostat hipotalamus memiliki semacam titik kontrol yang disesuaikan untuk mempertahankan suhu tubuh. Jika suhu tubuh turun sampai di bawah atau naik sampai di titik ini, maka pusat akan memulai impuls untuk menahan panas atau meningkatkan pengeluaran panas
Terdapat dua hipothalamus, yaitu:
1. Hipothalamus anterior, mengatur pembuangan panas
2. Hipothalamus posterior, mengatur upaya penyimpanan panas
Saraf yang terdapat di bagian preoptik hipotalamus anterior & posterior memperoleh 2 sinyal, yaitu :
1. dari saraf perifer yang menghantarkan sinyal dari reseptor panas/dingin
2. dari suhu darah yang memperdarahi bagian hipothalamus itu sendiri.
Termoreseptor
a. Termoreseptor perifer
terletak dalam kulit ,mendeteksi perubahan suhu kulit dan membran mukosa tertentu serta mentransmisi informasi tersebut ke hipotalamus b. Termoreseptor sentral
terletak di antara hipotalamus anterior, medulla spinalis, organ abdomen dan struktur internal lainnya juga mendeteksi perubahan suhu darah.
B. Penjalaran Sinyal Suhu
Homeostatic Control Mechanisms
C. Faktor Yang Mempengaruhi Suhu Tubuh
1. Kecepatan metabolisme basal
Kecepatan metabolisme basal tiap individu berbeda-beda. Hal ini memberi dampak jumlah panas yang diproduksi tubuh menjadi berbeda pula.
2. Rangsangan saraf simpatis
Rangsangan saraf simpatis menyebabkan kecepatan metabolisme menjadi 100% lebih cepat, mencegah lemak coklat (Brown fat) yang tertimbun dalam jaringan untuk dimetabolisme. Umumnya, rangsangan saraf simpatis ini dipengaruhi stress individu yang menyebabkan peningkatan produksi epineprin dan norepineprin yang meningkatkan metabolisme.
3. Hormon pertumbuhan
Menyebabkan peningkatan kecepatan metabolisme sebesar 15-20%. Akibatnya, produksi panas tubuh juga meningkat.
4. Hormon tiroksin
Hormon tiroksin meningkatkan aktivitas hampir semua reaksi kimia dalam tubuh sehingga peningkatan kadar tiroksin dapat mempengaruhi laju metabolisme menjadi 50-100% di atas normal.
5. Hormon kelamin
Hormon kelamin pria dapat meningkatkan kecepatan metabolisme basal kira-kira 10-15% kecepatan normal, menyebabkan peningkatan produksi panas.
Pada perempuan, fluktuasi suhu lebih bervariasi dari pada laki-laki karena pengeluaran hormon progesteron pada masa ovulasi meningkatkan suhu tubuh sekitar 0,3 – 0,6°C di atas suhu basal.
6. Peradangan
Proses peradangan dan demam dapat menyebabkan peningkatan metabolisme sebesar 120 % untuk tiap peningkatan suhu 10°C.
7. Status gizi
Malnutrisi yang cukup lama dapat menurunkan kecepatan metabolisme 20 – 30%. Hal ini terjadi karena di dalam sel tidak ada zat makanan yang dibutuhkan untuk mengadakan metabolisme. Dengan demikian, orang yang mengalami malnutrisi mudah mengalami penurunan suhu tubuh.
Individu dengan lemak tebal tidak mudah mengalami hipotermia karena lemak merupakan isolator yang cukup baik, dalam arti lemak menyalurkan panas dengan kecepatan sepertiga kecepatan jaringan yang lain.
8. Aktivitas
Aktivitas selain meningkatkan laju metabolisme juga mengakibatkan gesekan antar komponen otot/organ yang menghasilkan energi termal. Aktivitas dapat meningkatkan suhu tubuh hingga 38,3 – 40,0 °C.
9. Gangguan organ
Kerusakan organ seperti trauma atau keganasan pada hipotalamus, dapat menyebabkan mekanisme regulasi suhu tubuh mengalami gangguan. Berbagai zat pirogen yang dikeluarkan pada saat terjadi infeksi dapat merangsang peningkatan suhu tubuh. Kelainan kulit berupa jumlah kelenjar keringat yang sedikit juga dapat menyebabkan mekanisme pengaturan suhu tubuh terganggu.
10. Lingkungan
Suhu tubuh dapat mengalami pertukaran dengan lingkungan. Perpindahan suhu antara manusia dan lingkungan terjadi sebagian besar melalui kulit. Proses kehilangan panas melalui kulit dimungkinkan karena panas diedarkan melalui pembuluh darah dan juga disuplai langsung ke fleksus arteri kecil melalui anastomosis arteriovenosa yang mengandung banyak otot.
11. Irama diurnal
12. Jenis kelamin
Sesuai kegiatan metabolismenya, suhu tubuh pria lebih tinggi daripada wanita. Wanita dipengaruhi daur haid. Pada saat ovulasi, suhu tubuh wanita pada pagi hari saat bangun meningkat 0,3-0,5C.
13. Usia individu
Usia sangat mempengaruhi metabolisme tubuh akibat mekanisme hormonal sehingga memberi efek tidak langsung terhadap suhu tubuh.
Pada neonatus dan bayi, terdapat mekanisme pembentukan panas melalui pemecahan lemak coklat sehingga terjadi proses termogenesis tanpa menggigil (non-shivering thermogenesis). Mekanisme ini sangat penting untuk mencegah hipotermi pada bayi.
D. Mekanisme Kehilangan Panas
Sebagian besar pembentukan panas dalam tubuh dihasilkan oleh organ dalam terutama di hati, otak, jantung, dan otot rangka selama berolahraga. Kemudian panas ini dihantarkan dari organ dan jaringan yang lebih dalam ke kulit, yang kemudian dibuang ke udara dan lingkungan sekitarnya,
Laju kehilangan panas hampir seluruhnya ditentukan oleh 2 faktor, yaitu :
1. Seberapa cepat panas yang dapat dikonduksi dari tempat asal panas dihasilkan, yakni dari dalam inti tubuh ke kulit
2. Seberapa cepat panas kemudian dapat dihantarkan dari kulit ke lingkungan
Ada 4 mekanisme kehilangan panas, yaitu :
1. Radiasi
Radiasi adalah mekanisme kehilangan panas tubuh dalam bentuk gelombang panas inframerah. Gelombang inframerah yang dipancarkan dari tubuh memiliki panjang gelombang 5 – 20 mikrometer. Tubuh manusia memancarkan gelombang panas ke segala penjuru tubuh.
Radiasi merupakan mekanisme kehilangan panas paling besar pada kulit (60%) atau 15% seluruh mekanisme kehilangan panas.
Panas adalah energi kinetic pada gerakan molekul. Sebagian besar energi pada gerakan ini dapat di pindahkan ke udara bila suhu udara lebih dingin dari kulit.
Sekali suhu udara bersentuhan dengan kulit, suhu udara menjadi sama dan tidak terjadi lagi pertukaran panas, yang terjadi hanya proses pergerakan udara sehingga udara baru yang suhunya lebih dingin dari suhu tubuh.
2. Konduksi
Konduksi adalah perpindahan panas akibat paparan langsung kulit dengan benda-benda yang ada di sekitar tubuh. Biasanya proses kehilangan panas dengan mekanisme konduksi sangat kecil.
3. Evaporasi
Evaporasi ( penguapan air dari kulit ) dapat memfasilitasi perpindahan panas tubuh. Setiap satu gram air yang mengalami evaporasi akan menyebabkan kehilangan panas tubuh sebesar 0,58 kilokalori. Pada kondisi individu tidak berkeringat, mekanisme evaporasi berlangsung sekitar 450 – 600 ml/hari. Hal ini menyebabkan kehilangan panas terus menerus dengan kecepatan 12 – 16 kalori per jam. Evaporasi ini tidak dapat dikendalikan karena evaporasi terjadi akibat difusi molekul air secara terus menerus melalui kulit dan system pernafasan. Selama suhu kulit lebih tinggi dari pada suhu lingkungan, panas hilang melalui radiasi dan konduksi. Namun ketika suhu lingkungan lebih tinggi dari suhu tubuh, tubuh memperoleh suhu dari lingkungan melalui radiasi dan konduksi. Pada keadaan ini, satu-satunya cara tubuh melepaskan panas adalah melalui evaporasi.
Memperhatikan pengaruh lingkungan terhadap suhu tubuh, sebenarnya suhu tubuh actual ( yang dapat diukur ) merupakan suhu yang dihasilkan dari keseimbangan antara produksi panas oleh tubuh dan proses kehilangan panas tubuh dari lingkungan.
4. Konveksi
Perpindahan panas melalui aliran udara atau air.
