7. (120207) pengantar ilmu faal homeostasis oleh minarma siagian.ppt
TRANSCRIPT
1
Kuliah pengantar Ilmu Faal: Kuliah pengantar Ilmu Faal:
HOMEOSTASISHOMEOSTASIS
Minarma SiagianMinarma SiagianDepartemen Ilmu FaalDepartemen Ilmu Faal
FKUIFKUI
2
Bahasan
• Konsep homeostasis
• Postulat Cannon
• Jaras kendali
3
Tingkat organisasi kehidupan
4
UNISEL MULTISEL
LINGKUNGAN LUAR
LINGKUNGAN DALAM
LINGKUNGAN LUAR (unisel) LINGKUNGAN DALAM (multisel)
5
Integrasi antar sistem tubuh
6
Koordinasi fungsi sistem tubuh dalam organisme multisel
Sistem pengendali
(komunikasi antar sel)
Integrasi fungsi
HOMEOSTASISHOMEOSTASIS
7
Lingkungan dalam (C. Bernard)
Manusia (utuh) hidup di lingkungan luar yang bervariasi, tetapi:
masing-masing sel tidak mampu bertahan sendirihanya sebagian kecil sel organisme multisel yang
langsung berinteraksi dengan lingkungan luar
Harus ada interface (lingkungan dalam) antar sel dan lingkungan luar yang dipertahankan konstan
8
Pertukaran antara
milieu exterieur
milieu interieur
9
Pengertian tentang Homeostasis
Kemampuan tubuh untuk mempertahankan stabilitas lingkungan dalam melalui sistem kendali yang kompleks organisme berfungsi dan hidup di lingkungan yang sangat bervariasi
10
Postulat Cannon1. Nervous regulation of internal environment
2. Tonic level of activity
3. Antagonistic controls
4. Chemical signals can have different effects on different tissues
Homeostasis (“Homeodynamic”)
11
W. CANNON: 4 postulat homeostasis
I. Sistem saraf berperan pertahankan “kesesuaian” lingkungan dalam.
“kesesuaian” = sesuai fungsi normal
sistem saraf mengkoordinasi dan mengintegrasi volume
darah/tekanan, suhu tubuh dan parameter lainnya
12
II. Kegiatan pengendalian yang tonik:
pengaturan pembuluh darah oleh saraf
peningkatan rangsang akan penurunan rangsang akan
13
Pengaturan tonik
14
III. Pengendalian antagonistik:
sistem saraf simpatis and parasimpatis mempunyai pengaruh berlawanan:
rangsang simpatis frek. jantung
rangsang parasimpatis frek. jantung
15
Pengendalian antagonistik
16
Pengendalian antagonistik
17
IV. Satu zat kimia mempunyai pengaruh berbeda di jaringan yang berbeda:
bergantung kepada jenis reseptor di sel sasaran epinefrin pada reseptor / adrenergik
18
Respons sel sasaran bergantung reseptor
19
Jaras pengendali
Mempertahankan homeostasis• Lokal (Intrinsik)
antar sel yang berdekatan parakrin atau autokrin
• Jarak Jauh (Ekstrinsik) refleksperubahan sistemik sistem saraf atau
endokrin; sitokin
20
21
Jaras pengendali jarak jauh
22
Mekanisme pengendalian
• Feedback control (umpan-balik)
• Feedforward control (umpankedepan)
• Up-regulation
Down-regulation
23
Lengkung refleks
3 komponen primer– Input signal– Integration of the signal– Output signal
• stimulus reseptor jaras aferen pusat jaras eferen effctor respons
24
Kendali Refleks
• Stimulus• Reseptor sensorik• Jaras aferen• Pusat (integrasi)• Jaras eferen• Efektor-sel/jaringan
sasaran• Jawaban (lengkung umpan
balik)
Steps of a reflex
25
26
• Negatif: homeostatik – Respons memperlambat rangsang– Kembali ke kisaran normal
• Positif: rangsang akan lebih meningkatkan rangsang
• Feed forward: mempersiapkan tubuh untuk (antisipasi) perubahan
Lengkung Umpan-balik (feedback loops)
27
Lengkung Umpan Balik
28
Pengaturan suhu:
termostat
29
Contoh: Pengaturan suhu tubuh
30
Umpan balik: negatif
•Parameter dipertahankan dalam kisaran tertentu (stabil)
•jenis pengaturan utama di tubuh
31
Umpan balik: positif
•Respons diperkuat (destabil)
•jenis pengaturan yang jarang
32
Umpan balik positif: sistem endokrin
33
Jenis sistem kendali
• Spesifik• Jenis sinyal• Kecepatan• Lama• Besar rangsang
Figure 6-29: Control pathways
34
Jenis sistem/jaras kendali
Figure 6-30: Some basic patterns of nervous, endocrine, and neuroendocrine control pathways
35
36
Comparison of Nervous and Endocrine control Property Nervous Reflex Endocrine Reflex Specificity each neuron terminates on a
single target cell or on a limited number of adjacent target cells.
Most cells of the body are exposed to a hormone. The response depends on which cells have receptors for the hormone.
Nature of the signal Electrical signal through neuron with chemical neurotransmitters to pass signal from cell to cell. In a few cases, cell-to-cell communication takes place through gap junctions.
Chemical signals that are secreted in the blood for distribution throughout the body.
Speed Very rapid. Distribution of the signal and onset of action are much slower than in nervous responses.
Duration of action Usually very rapid. Slower responses are mediated by neuronmodulators.
Duration of action is usually much longer.
Coding for stimulus intensity Each signal is identical in strength. Stimulus intensity reflected by increased frequency of signaling.
Stimulus intensity reflected by amount of hormone secreted.
37
Comparison of Nervous and Endocrine control Property Nervous Reflex Endocrine Reflex Specificity each neuron terminates
on a single target cell or on a limited number of adjacent target cells.
Most cells of the body are exposed to a hormone. The response depends on which cells have receptors for the hormone.
Nature of the signal Electrical signal through neuron with chemical neurotransmitters to pass signal from cell to cell. In a few cases, cell-to-cell communication takes place through gap junctions.
Chemical signals that are secreted in the blood for distribution throughout the body.
Speed Very rapid. Distribution of the signal and onset of action are much slower than in nervous responses.
Duration of action Usually very rapid. Slower responses are mediated by neuronmodulators.
Duration of action is usually much longer.
Coding for stimulus intensity
Each signal is identical in strength. Stimulus intensity reflected by increased frequency of signaling.
Stimulus intensity reflected by amount of hormone secreted.
38
Feedforward control
• Mempersiapkan tubuh untuk perubahan (antisipatif)
• contoh: – keluarnya saliva dan asam lambung
sebelum makan– meningkatnya pernapasan sebelum
berolah raga
39
Down-regulation
Modulasi jawaban sel bila kadar molekul sinyal (hormon, ligand) >> untuk waktu yang lama cara:– jumlah reseptor sel– afinitas sel terhadap molekul sinyal
Contoh:– toleransi pada pecandu– penyakit DM
40
Up-regulation
Modulasi jawaban sel bila kadar molekul sinyal (hormon, ligand) << untuk waktu yang lama cara: reseptor di sel
Contoh:
kerusakan neuron presinaps reseptor di postsinaps sensitif NT
41
Interface Cairan Ekstrasel
Homeostasis (dipertahankan “konstan”) kadar nutrien kadar O2 dan CO2
kadar sisa metabolisme pH kadar air, garam, elektrolit suhu volume dan tekanan
42
Homeostasis & gangguannya
43
Penutup
• Homeostasis merupakan upaya mempertahankan kestabilan lingkungan dalam
• Homeostasis dimungkinkan oleh kendali lokal dan jarak jauh
• Homeostasis memungkinkan organisme multisel hidup di lingkungan bervariasi
44