Kulia

h pengantar Ilmu Faal:

Kulia

h pengantar Ilmu Faal:

Kulia

h pengantar Ilmu Faal:

HOMEOSTASIS

HOMEOSTASIS

Minarm

a Siagian

Minarm

a Siagian

Departemen Ilmu Faal

Departemen Ilmu Faal

FKUI

FKUI

Bahasan

•Konsep homeostasis

•Postulat Cannon

•Jaras kendali

Tin

gkat

org

anis

asi

kehid

upan

UN

ISE

LM

ULTIS

EL

LIN

GK

UN

GA

N L

UA

R

LIN

GK

UN

GA

N D

ALA

M

LIN

GK

UN

GA

N L

UA

R (unis

el) → →→→

LIN

GK

UN

GA

N D

ALA

M (m

ultis

el)

Inte

gra

si anta

r sis

tem

tubuh

Koord

inasi fu

ngsi sis

tem

tubuh

dala

m o

rganis

me m

ultis

el

⇓ ⇓⇓⇓S

iste

m p

engendali

(kom

unik

asi anta

r sel)

(kom

unik

asi anta

r sel)

⇓ ⇓⇓⇓In

tegra

si fu

ngsi

⇓ ⇓⇓⇓

HO

ME

OS

TA

SIS

HO

ME

OS

TA

SIS

Lingkungan dalam (C. Bernard)

Manusia (utuh) hidup dilingkungan luar yang

bervariasi, tetapi:

→masing-m

asing sel tidak mampu bertahan sendiri

→hanya sebagian kecil sel organisme m

ultisel yang

langsung berinteraksi dengan lingkungan luar

Harus ada interface(lingkungan dalam) antar sel

dan lingkungan luar yang dipertahankan konstan

Pert

ukara

n a

nta

ra

milieu exterieur

milieu interieur

Pengert

ian tenta

ng H

om

eosta

sis

Kem

am

puan tubuh u

ntu

k

mem

pert

ahankan s

tabilitas

lingkungan d

ala

m→ →→→

mela

lui sis

tem

lingkungan d

ala

m→ →→→

mela

lui sis

tem

kendali y

ang k

om

ple

ks → →→→

org

anis

me

berf

ungsi dan h

idup d

i lingkungan

yang s

angat berv

ari

asi

Postulat Cannon

1.Nervous regulation of internal environment

2.Tonic level of activity

Hom

eosta

sis

(“H

om

eodynam

ic”)

2.Tonic level of activity

3.Antagonistic controls

4.Chemical signals can have different effects on

different tissues

W. C

AN

NO

N:

4 p

ost

ula

t h

om

eost

asis

I. S

iste

m s

ara

f berp

era

n p

ert

ahankan

“kesesuaia

n” lin

gkungan d

ala

m.

→“kesesuaian” = sesuai fungsi norm

al

→sistem saraf mengkoordinasi dan

mengintegrasi volume darah/tekanan,

suhu tubuh dan parameter lainnya

II. K

egia

tan p

engendalian y

ang tonik

:

pengaturan ∅

pembuluh darah oleh

saraf

saraf

→peningkatan rangsang akan <∅

→penurunan rangsang akan >∅

Pengatu

ran tonik

III. P

engendalian a

nta

gonis

tik:

sistem saraf simpatis and parasimpatis

mempunyai pengaruh berlawanan:

mempunyai pengaruh berlawanan:

→rangsang simpatis ↑

frek. jantung

→rangsang parasimpatis ↓frek. jantung

Pengendalian a

nta

gonis

tik

Pengendalian

anta

gonis

tik

IV. S

atu

zat kim

ia m

em

punyai pengaru

h

berb

eda d

i ja

ringan y

ang b

erb

eda:

bergantung kepada jenis reseptor di sel

bergantung kepada jenis reseptor di sel

sasaran →

epinefrin pada reseptor α/β

adrenergik

Respons s

el sasara

n b

erg

antu

ng r

esepto

r

Jara

s p

engendali

Mem

pert

ahankan h

om

eosta

sis

•Lokal (Intr

insik

)

antar sel yang berdekatan →

parakrin

atau autokrin

atau autokrin

•Jara

k J

auh (E

kstr

insik

) →

refleks

perubahan sistemik →

sistem saraf atau

endokrin; sitokin

Jara

s p

engendali jara

k jauh

Mekanis

me p

engendalian

•Feedback control (u

mpan-b

alik)

•Feedforward control (u

mpankedepan)

•Feedforward control (u

mpankedepan)

•Up-regulation

Down-regulation

Lengkung refleks

3 komponen primer

–Input signal

–Integration of the signal

–Output signal

–Output signal

•stimulus→reseptor →jaras aferen →pusat

→jaras eferen →effctor →respons

Kendali Refleks

•Stimulus

•Reseptor sensorik

•Jaras aferen

•Pusat (integrasi)

•Pusat (integrasi)

•Jaras eferen

•Efektor-sel/jaringan

sasaran

•Jawaban (lengkung umpan

balik)

Steps of a reflex

•Negatif: homeostatik

–Respons memperlambat rangsang

–Kembali ke kisaran norm

al

Lengkung U

mpan-b

alik (feedback loops)

–Kembali ke kisaran norm

al

•Positif: rangsang akan lebih m

eningkatkan

rangsang

•Feed forward: mempersiapkan tubuh untuk

(antisipasi) perubahan

Lengkung U

mpan B

alik

Pengatu

ran s

uhu:

term

osta

t

Conto

h: P

engatu

ran s

uhu tubuh

Um

pan b

alik: negatif

•Para

mete

r •P

ara

mete

r

dip

ert

ahankan d

ala

m

kis

ara

n tert

entu

(sta

bil)

•jenis

pengatu

ran

uta

ma d

i tu

buh

Um

pan b

alik: positif

•Respons d

iperk

uat (d

esta

bil)

•jenis

pengatu

ran y

ang jara

ng

Um

pan b

alik p

ositif: sis

tem

endokri

n

Jenis

sis

tem

kendali

•Spesifik

•Jenis sinyal

•Kecepatan

•Lama

•Besar rangsang

Figure 6-29: Control pathways

Jenis sistem/jaras kendali

Figure 6-30: Some basic patterns of nervous, endocrine, and neuroendocrine control pathways

Compariso

n of Nervous and Endocrine control

Property

Nervous Reflex

Endocrine R

eflex

Specificity

each

neuron term

inates on a

single target ce

ll or on a

limited number of adjace

nt

target ce

lls.

Most cells of the body are

expose

d to a horm

one. The

resp

onse

depends on w

hich

cells

have rece

ptors for the

horm

one.

Nature of the signal

Electrica

l signal through

neuron w

ith chemical

neurotransm

itters to pass

signal from cell to cell. In a

few case

s, cell-to-cell

communication takes place

through gap junctions.

Chemical signals that are

secreted in the blood for

distribution throughout the

body.

through gap junctions.

Speed

Very rapid.

Distribution of the signal and

onse

t of action are m

uch

slower than in nervous

resp

onse

s.

Duration of action

Usu

ally

very rapid. Slower

resp

onse

s are m

ediated by

neuronmodulators.

Duration of action is usu

ally

much

longer.

Coding for stim

ulus intensity

Each

signal is identica

l in

strength. Stimulus intensity

reflected by increase

d

frequency

of signalin

g.

Stimulus intensity reflected by

amount of horm

one secreted.

Feedforward control

•M

em

pers

iapkan tubuh u

ntu

k

peru

bahan (antisip

atif)

•conto

h:

•conto

h:

–kelu

arn

ya s

aliva dan a

sam

lam

bung

sebelu

m m

akan

–m

enin

gkatn

ya p

ern

apasan s

ebelu

m

bero

lah r

aga

Down-regulation

Modula

si ja

waban s

el bila k

adar m

ole

kul

sin

yal (h

orm

on, ligand) >> u

ntu

k w

aktu

yang lam

a → →→→

cara

:

–↓ ↓↓↓

jum

lah r

esepto

r sel

–↓ ↓↓↓

jum

lah r

esepto

r sel

–↓ ↓↓↓

afinitas s

el te

rhadap m

ole

kul sin

yal

Conto

h:

–to

lera

nsipada pecandu

–penyakit D

M

Up-regulation

Modula

si ja

waban s

el bila k

adar m

ole

kul

sin

yal (h

orm

on, ligand) << u

ntu

k w

aktu

yang lam

a → →→→

cara

:

–↑ ↑↑↑

resepto

r di sel

–↑ ↑↑↑

resepto

r di sel

Conto

h:

keru

sakan n

euro

n p

resin

aps → →→→

↑ ↑↑↑Σ ΣΣΣ

resepto

r di posts

inaps → →→→

↑ ↑↑↑sensitif N

T

Interface → →→→

Cair

an E

kstr

asel

Hom

eosta

sis

(dip

ert

ahankan “

konsta

n”) → →→→

�kadar

nutr

ien

�kadar O

2dan C

O2

�kadar O

2dan C

O2

�kadar sis

a m

eta

bolism

e

�pH

�kadar air

, gara

m, ele

ktr

olit

�suhu

�volu

me d

an tekanan

Homeostasis

&

gangguannya

Penutup

•Homeostasis merupakan upaya

mempertahankan kestabila

n lingkungan

dalam

•Homeostasis dim

ungkinkan oleh kendali

•Homeostasis dim

ungkinkan oleh kendali

lokal dan jarak jauh

•Homeostasis memungkinkan organisme

multisel hidup di lin

gkungan bervariasi