LAPORAN RESMI PRAKTIKUM BIOLOGI

“PENGARUH SUHU LINGKUNGAN TERHADAP SUHU TUBUH”

Dosen Pengampu: Dr. drh. Heru Nurcahyo, M.Kes

Disusun Oleh :

Nama: Sofyan Dwi Nugroho

NIM : 16708251021

Prodi : Pendidikana IPA Kelas B

PRODI PENDIDIKAN SAINS

PROGRAM PASCA SARJANA

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

2017

PENGARUH SUHU LINGKUNGAN TERHADAP SUHU TUBUH

A. Tujuan

A.1. Tujuan Kegiatan

Mahasiswa dapat melakukan pengukuran suhu tubuh dan mengamati pengaruh suhu

lingkungan terhadap suhu tubuh manusia.

A.2. Kompetensi Khusus

Mahasiswa dapat melakukan pengukuran suhu tubuh dan mengamati pengaruh suhu

lingkungan terhadap suhu tubuh manusia.

B. Tinjauan Teori

Hipothalamus merupakan organ pengatur suhu tubuh yang dimiliki oleh organisme

berdarah panas (homeoterm). Sel-sel saraf hypothalamus peka terhadap perubahan suhu

badan internal terutama suhu darah. Hipothalamus ibarat thermostat yang berada di bawah

otak. Ada dua macam hypothalamus yaitu hypothalamus anterior dan hypothalamus

posterior. Hipothalamus anterior berguna untuk mengatur pembuangan panas, sedangkan

hypothalamus posterior berguna untuk mengatur penyimpanan panas. Manusia memiliki

suhu optimal sebesar 37,1°C. Pengaturan atau proses regulasi suhu badan bertujuan untuk

menjaga keseimbangan panas yang dihasilkan dari proses metabolisme tubuh dan

lingkungan sekitar dengan banyaknya panas yang dikeluarkan oleh tubuh. Proses

pembebasan panas tubuh dapat melalui kulit, mulut, saluran pernapasan, feses dan urin.

Mekanisme regulasi panas disebut neuro-endokrin karena melibatkan system saraf,

hormon dan berlangsung sangat cepat. Regulasi panas badan menggunakan system

feedback ( umpan balik negative), apabila panas badan melebihi suhu optimal maka

hypothalamus berusaha menurunkan ke suhu optimal dan sebaliknya.

Suhu lingkungan tinggi atau suhu badan yang meningkat 1 - 2° C akan

mempengaruhi sel-sel saraf hipothalam untuk mengintruksikan lewat neuroendokrin ke

safar perifer untuk meningkatkan sirkulasi darah perkier yang ada di bawah kulit dan

meningkatkan keringat sehingga panas bada banyak yang keluar. Suhu darah yang telah

turun akan mempengaruhi hipotalamus dan mengintruksikan agar aktivitas sel-sel saraf

diturunkan sehingga suhu badan tetap dalam kondisi optimal.

Bila tubuh terasa panas, ada kecenderungan tubuh meningkatkan kehilangan panas

ke lingkungan; bila tubuh merasa dingin maka kecenderungannya menurunkan kehilangan

panas. Jumlah panas yang hilang ke lingkungan melalui rdiasi dan konduksi –konveksi

ditentukan oleh perbedaan suhu antara kulit dan lingkungan eksternal. Bagian pusat tubuh

merupakan ruang yang memiliki suhu yang dijaga tetap sekitar 37° C ( Soewolo dkk, 205:

287)

Apabila es menempel langsung pada kulit maka pembuluh darah kulit berkontraksi

sampai 15°C yang akan menyebabkan dilatasi sebagai efek langsung pendinginan setempat

terhadap pembuluh darah tersebut. Mekanisme kontraksi dingin membuat hambatan impuls

saraf datang ke pembuluh tersebut pada suhu mendekati 0°C sehingga pembuluh darah

mencapai vasodilatasi maksimum.Hal ini dapat mencegah pembekuan bagian tubuh yang

terkena terutama tangan dan telinga (Syaifuddin, 2009: 324).

Pengaturan suhu tubuh manusia merupakan contoh suatu sistem homeo-stasis

kompleks yang fasilitasi oleh mekanisme umpan balik. Sel-sel saraf yang mengatur

termoregulasi, dan juga sel-sel saraf yang mengontrol banyak aspek lain dari homeostasis

terpusat di hipotalamus. Hipotalamus memiliki termofosfat yang merespon pada perubahan

suhu di atas dan di bawah kisaran suhu normal dengan cara mengaktifkan mekanisme yang

memperbanyak hilangnya panas atau perolehan panas (lihat gambar 1).

Sel-sel saraf yang mengindera suhu tubuh terletak pada kulit, hipotalamus itu sendiri,

dan beberapa bagian lain sistem saraf. Beberapa diantaranya adalah reseptor panas yang

memberi sinyal kepada termofosfat hipotalamus ketika suhu kulit atau darah meningkat

dan reseptor dingin yang mensinyal termofosfat ketika suhu turun. Termofosfat itu

merespon terhadap suhu tubuh di bawah kisaran normal dan menghambat mekanisme

kehilangan panas serta mengaktifkan mekanisme penghematan panas seperti

vasokonstriksi pembuluh superfisial dan berdirinya bulu atau rambut, sementara

merangsang mekanisme yang membangkitkan panas (termogenesis melalui menggigil dan

tanpa menggigil). Sebagai respon terhadap suhu tubuh yang meningkat, termofosfat

mematikan (menginaktifkan) mekanisme penghematan panas dan meningkatkan

pendinginan tubuh melalui vasodilatasi, berkeringat, atau painting. (Campbell dkk, 2000:

106).

Gambar 1. Fungsi Termofosfat Hipotalamus Dan Mekanisme Umpan-Balik Pada

Termoregulasi Pada Manusia

Sumber: (Campbell et al. 2000)

Read more: http://www.zonabiokita.web.id/2017/6/pengaruh-suhu-lingkungan-

terhadap-suhu.html#ixzz4k8xJBDpz

Karena fungsi sel peka terhadap fluktuasi suhu internal, manusia secara homeostatis

mempertahankan suhu tubuh pada tingkat yang optimal bagi kelangsungan metabolisme

yang stabil. Bahkan peningkatan suhu tubuh sedikit saja sudah dapat menimbulkan

gangguan fungsi saraf dan denaturasi protein yang ireversibel. Suhu tubuh normal secara

tradisional dianggap berada pada 37°C (98,6°F). Namun sebenarnya tidak ada suhu tubuh

“normal” karena suhu bervariasi dari organ ke organ. Dari sudut pandang termoregulatorik,

tubuh dapat dianggap sebagai suatu inti di tengah (central core) dengan lapisan

pembungkus di sebelah luar (outer shell). Suhu di inti bagian dalam yang terdiri dari organ-

organ abdomen dan toraks, sistem saraf pusat, serta otot rangka, umumnya relative konstan

sekitar 37,8oC (100oF). Suhu inti internal inilah yang dianggap sebagai suhu tubuh dan

menjadi subjek pengaturan ketat untuk mempertahankan kestabilannya. Suhu kulit dapat

berfluktuasi antara 20oC (68oF) dan 40oC (104oF) tanpa mengalami kerusakan. Ini karena

suhu kulit sengaja diubah-ubah sebagai tindakan kontrol untuk membantu

mempertahankan agar suhu di tengah tetap konstan (Sherwood, 2001)

Suhu tubuh dipengaruhi oleh exercise, hormon, system saraf, asupan makanan,

gender, iklim dan status malnutrisi. Pada proses termoregulasi, aliran darah berubah-ubah

mengalami vasodilatasi pembuluh darah kulit yaitu peningkatan aliran darah panas ke kulit

yang akan meningkatkan kehilangan panas. Sebaliknya vasokontriksi pembuluh darah kulit

mengurangi aliran darah ke kulit untuk menjaga suhu pusat tubuh konstan.

Darah diinsulasi dari lingkungan eksternal yang akan menurunkan kehilangan panas.

Respon-respon vasomotor kulit dikoordinasi oleh hipotalamus melalui jalur sistem

parasimpatik. Aktivitas simpatetik yang ditingkatkan ke pembuluh kutaneus menghasilkan

penghematan panas vasokonstriksi untuk merespon suhu dingin, sedangkan penurunan

aktivitas simpatetik menghasilkan kehilangan panas vasodilatasi pembuluh darah

kulitsebagai respon terhadap suhu panas (Soewolo dkk, 2005: 287-288)

Mekanisme tubuh terhadap kompres air hangat dapat menurunkan suhu tubuh

sebagai berikut:

a. kompres hangat pada daerah tubuh memberikan sinyal ke hipothalamus melalui

sumsum tulang belakang.

b. ketika reseptor yang peka terhadap panas dihipotalamus dirangsang, maka sistem

effektor mengeluarkan sinyal yang memulai berkeringat dan vasodilatasi perifer.

c. perubahan ukuran pembuluh darah diatur oleh pusat vasomotor pada medulla

oblongata dari tangkai otak, di bawah pengaruh hipotalamik bagian anterior sehingga

terjadi vasodilatasi. Terjadinya vasodilatasi ini menyebabkan pembuangan/kehilangan

energi/panas melalui kulit meningkat ( berkeringat ), diharapkan akan terjadi

penurunan suhu tubuh sehingga mencapai keadaan normal kembali.

Apabila kita memberikan rangsangan dingin pada kulit, maka pada jaringan yang

terkena rangsangan tersebut akan mengalami penurunan temperature (cooling), hal ini akan

diikuti dengan :

a. penurunan tingkat metabolisme

b. terjadi vasokonstriksi arteriole yang timbul akibat pengurangan terbentuknya metabolit

berupa CO2 dan asam laktat serta pengaruh dingin terhadap pembuluh darah,

c. Vasokonstriksi juga terjadi pada pembuluh darah kulit berlangsung secara reflektoris

karena kulit sabagai komponen thermoregulator (pengatur panas) bereaksi terhadap

adanya rangsangan dingin.

d. Vasokonstriksi yang terjadi akan menurunkan kecenderungan terbentuknya cairan

edema dan penurunan produksi cairan limfe, karena permeabilitas dinding pembuluh

darah menurun.

e. Dingin akan menginduksi pembuluh darah vena, sehingga terjadi vakonstriksi

pembuluh darah vena dan ini akan menaikkan tekanan venosa.

C. Alat dan Bahan

Untuk pengukuran suhu tubuh poikiloterm praktikan menggunakan alat dan bahan sebagai

berikut

a) Termometer badan,

b) Alat kompres air

c) Air es

d) Air panas

e) Pengukur waktu

D. Cara Kerja

Dalam pengukuran suhu tubuh homeoterm dalam hal ini praktikan digunakan termometer

badan yang skalanya 35-43°C. Ada berbagai tempat yang biasa digunakan untuk pengukuran

suhu tubuh antara lain: aksial (ketiak), sublingual (oral), dan anal (anus).

a) Sebelum menggunakan termometer harus menunjukkan skala terendah, hal ini dilakukan

dengan cara mengibas-ngibaskan termometer tersebut. Untuk melakukan hal ini perlu hati-

hati karena sering secara tidak sengaja menyentuh tubuh teman atau benda keras lainnya

yang dapat mengakibatkan pecahnya termometer.

b) Menaruh termometer tersebut pada ketiak praktikan selama kurang lebih 3 menit,

kemudian mengamati skalanya dan mencatat suhunya. Setelah itu pada leher menempelkan

kompres air dingin selama lima menit, kemudian mengukur suhu tubuh seperti langkah a)

dan mengamati setiap 1 menit. Mengulangi dengan mengganti kompres air hangat.

Mencatat apakah ada perbedaan suhu tubuh praktikan pada sebelum dan sesudah

perlakuan.

E. Hasil Pengamatan

Kode Nama

Suhu Normal

Suhu pada Waktu ke-Saat Dipaparkan Air Dingin

Setelah Dipaparkan Air Dingin

Saat Dipaparkan Air Panas

Setelah Dipaparkan Air Panas

1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

WA36,2 35,

135,2

36,4

36,4

36,3

36,3

36,4

36,2

36,2

36,2

36,4

36,4

36,6

36,6

36,6

36,6

36,6

36,6

36,2

36,2

AN35,7 36 35

,936 36

,236,2

36,2

36,2

36,1

35,4

36 35,8

36,1

36,3

36,3

36,3

36,3

36,4

36,4

36,4

36,4

LW35,0 35,

435,3

35,1

35,1

35,2

35,3

35,3

36 36 36 35,5

35,5

35,9

35,9

35,9

35,9

35,9

36,3

36,2

36,2

YNK35,6 35,

335,3

35,3

35,2

35,2

35,3

35,3

35,3

35,3

35,3

35,8

36 36,4

36,5

36,9

35,3

35,3

35,3

35,3

35,3

CSW35,7 35,

735,4

35,3

35,3

35,3

35,7

35,7

35,7

35,7

35,7

35,7

35,7

36 36,3

36,3

35,7

35,7

35,7

35,7

35,7

ERW35,6 35 35

,535,7

35,7

35,7

35 35,4

35,6

35,6

35,8

36 36 36 36 36 35 35,4

35,6

35,6

35,8

LMP35,6 34 34 34 34 34 35

,735,6

35,6

35,6

35,6

35,3

35,6

35,6

35,7

35,7

35,7

35,6

35,6

35,6

35,6

EKO36,5 35,

935,8

35,8

35,8

35,8

36,3

36,3

36,7

36,7

36,7

35,9

35,5

35,9

35,4

35,4

36,3

36,3

36,7

36,7

36,7

CAG36,4 35,

835,5

35,5

35,6

35,7

36,4

36,4

36,4

36,4

36,4

36,3

36,4

36,7

36,7

36,7

36,4

36,4

36,4

36,4

36,4

PRM35,5 35,

935,9

36,4

36,4

36,4

35,3

35,5

35,5

35,5

35,5

35 34,7

35,4

35,8

35,8

35,3

35,5

35,5

35,5

35,5

FER35,7 36,

536,8

36,8

36,8

36,8

36,2

36,4

36,5

36,7

36,7

36,1

36,1

36,3

36,3

36,5

36,4

36,4

36,4

36,4

36,4

EKA36,5 35,

535,5

35,6

35,9

35,4

36 36,5

36,8

36,8

36,9

35,5

36,0

36,2

36,3

36,5

36,4

36,4

36,4

36,3

36,3

JUM35,9 35,

335,8

35,9

35,9

36,3

36,3

36,2

36,2

36,2

36,2

35,4

35,4

35,7

35,6

35,6

36,1

36,1

36,1

36,1

36

SDN36,1 35,

936,5

36,3

36,4

36,5

36,3

36,3

36,5

36,2

36,5

36,7

36,7

36,6

36,6

36,6

36,6

36,6

36,7

36,6

36,7

GWS35,9 35,

935,8

36,3

36,2

36,3

35,4

35,8

35,7

35,8

35,7

36 35,9

36,1

36,1

36,0

35,6

35,5

36 35,6

36

UKS35,7 36 36

,136,6

35,7

36,0

36,1

36 35,9

36 36,1

36 35,7

35,6

35,7

36 36 35,7

35,6

35,7

35,7

Rerata 35,85 35,56

35,6

35,8

35,7

35,8

35,8

35, 36, 36,0

36,0

35,8

35,8

36,0

36,1

36,1

35,9

33,7

36,0

36, 36,0

4 1 9 2 6 96 04 1 8 3 5 8 1 8 8 1 8 02 6

F. Analisis Data

Berdasarkan hasil pengukuran suhu tubuh di atas, berikut ini rerata pada tiap kondisi yang

sebelumnya dicatat.

Suhu Normal

Menit ke-Diberi Air Es Diberi Air Panas

Selama Perlakuan

35,85

1 35,58 35,842 35,64 35,863 35,81 36,084 35,79 36,115 35,82 36,18

Rerata 35,73 35,99Setelah Perlakuan

1 35,86 35,982 35,96 35,993 36,04 36,084 36,00 36,025 36,08 36,06

Rerata 36,01 36,02

Berikut ini adalah grafik yang menunjukkan rerata suhu tubuh probandus saat dikenai

perlakuan dan setelah dikenai perlakuan.

Keterangan:1. Warna biru menunjukkan suhu normal.2. Mulai menit ke-6 menunjukkan perlakuan sudah dihentikan.

G. Pembahasan

Pada praktikum ini, dilakukan uji pengaruh suhu lingkungan terhadap suhu tubuh

masing-masing probandus. Pengukuran suhu tubuh normal dilakukan pada tahap awal

praktikum. Selanjutnya, pengkuran suhu dilakukan tiap lima menit saat probandus dikenai

perlakuan pemberian air es dan perlakuan pemberian air panas pada bagian tengkuk.

Pengukuran juga dilakukan tiap lima menit setelah treatment selesai dilakukan.

Data hasil pengamatan menunjukkan adanya perubahan suhu pada masing-masing

kondisi. Secara umum, suhu tubuh rerata probandus adalah 35,85°C. Berdasarkan jenis

kelamin, ditemukan suhu tubuh normal probandus laki-laki lebih tinggi dibanding suhu rerata

probandus wanita. Suhu tubuh probandus laki-laki adalah 36,3°C sedangkan suhu tubuh

probandus wanita adalah 35,7°C. Hasil ini sesuai dengan teori yang memaparkan bahwa suhu

tubuh pria secara umum lebih tinggi daripada suhu tubuh wanita. Meski demikian, simpulan

pada data ini hanya berupa dugaan karena jumlah probandus laki-laki yang terlalu sedikit,

yakni hanya 2 orang dibanding probandus wanita yang jumlahnya 14 orang.

Adapun, pada kondisi setelah diberi perlakuan air es, rerata suhu tubuh probandus

mengalami penurunan menjadi 35,76°C atau menurun sebesar 0,09°C. Berikutnya setelah

treatment, suhu tubuh rerata tercatat 35,99°C atau meningkat 0,23°C dari suhu saat

perlakukan dan 0,14 dibanding suhu tubuh normal. Perubahan suhu dari menit ke menit

sendiri cenderung tidak begitu besar.

Pada treatment pemberian air panas, rerata suhu tubuh mengalami peningkatan

dibanding suhu awal, yakni menjadi 35,84°C. Setelah perlakuan selesai, suhu menunjukkan

penurunan menjadi 35,98°C. Perubahan suhu juga tidak terjadi secara signifikan dari menit ke

menit.

Berdasarkan temuan ini, terlihat bagaimana suhu tubuh terpengaruh lingkungannya

yang berupa air es maupun air panas pada awal perlakuan. Namun seiring berjalannya waktu

tampak tubuh memberikan respon berkebalikan (feedback negative). Dilihat pada rerata

perubahan suhu per menit, tampak bagaimana mulanya suhu turun kemudian meningkat

seiring berjalannya waktu terutama saat pemberian air es dihentikan pada menit ke-6. Pola

serupa terlihat pada perlakuan suhu panas. Rerata suhu awal mengalami peningkatan namun

seiring berjalannya waktu mengalami penurunan yang menunjukkan respon spesifik yang

diberikan tubuh.

Keterangan:1. Warna biru menunjukkan suhu normal.2. Mulai menit ke-6 menunjukkan perlakuan sudah dihentikan.

Berdasarkan kajian pustaka yang dilakukan, fenomena ini bisa dijelaskan menurut teori

regulasi suhu pada manusia sebagai hewan homeoterm. Organisme berdarah panas

(homeoterm) memiliki organ pengatur suhu tubuh yaitu hipothalamus agar suhu tubuh tetap

pada kondisi optimal. Pengaturan suhu badan (thermoregulasi) bertujuan agar panas yang

dihasilkan dari berbagai proses metabolisme dan yang diperoleh dari lingkungan sekitar harus

seimbang dengan banyaknya panas yang dikeluarkan dari tubuh. Regulasi panas badan

menggunakan sistem feedback (umpan balik negatif) artinya apabila panas badan melebihi

suhu optimal, maka hipothalamus akan berusaha menurunkan ke optimal dan sebaliknya

(Djukri dan Heru Nurcahyo, 2017: 17).

Berdasarkan prinsip tersebut, bisa dijelaskan mengapa perubahan yang terjadi pada suhu

tubuh probandus hanya menunjukkan sedikit perbedaan nilai yang kemudian direspon

berkebalikan. Pada saat tubuh dikenai air es maupun air panas, terjadi respon dari sel-sel saraf

hipothalamus yang selanjutnya akan menginstruksikan feedback negatif untuk

mempertimbangkan kondisi keseimbangan. Mekanisme ini hanya dimiliki organisme

homeoterm dan telah memberikan banyak manfaat. Salah satunya ialah dengan penjagaan

kondisi tubuh untuk metabolisme yang optimal tanpa sepenuhnya tergantung pada lingkungan

di sekitarnya.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, Neil A., Reece, J.B., & Mitchell, L.G. 2000. Biologi, edisi kelima-jilid2.

(Terjemahan Wasmen Manalu). Jakarta: Erlangga. (Buku asli diterbitkan tahun1999).

Djukri & Heru Nurcahyo. 2009.Petunjuk praktikum biologi.Yogyakarta: Prodi PSn

PPsUNY.

Sherwood, L. 2001. Fisiologi Manusia dari Sel ke Sistem. Jakarta : EGC

Soewolo, dkk. 1999. Fisiologi manusia. Malang: Universitas Negeri Malang

Syaifuddin. 2009. Fisiologi tubuh manusia untuk mahasiswa keperawatan. Jakarta:

Salemba Medika.

http://www.academia.edu/7216188/Pengaruh_Suhu_Lingkungan_terhadap_Suhu_Tubuh