1

PANAS DANPANAS DANTHERMOREGULASITHERMOREGULASI

I I NyomanNyoman SuarsanaSuarsana

BagianBagian IlmuIlmu--IlmuIlmu DasarDasarFakultasFakultas KedokteranKedokteran HewanHewan

Panas : adalah suatu ukuran kuantitas total energi kinetik yang diakibatkan olehpergerakan molekuler dalam suatu materi

Suhu : mengukur besarnya intensitas panas yang ditimbulkan oleh rata-rata energi kinetikmolekul

Segala sesuatu yang bergerak memiliki energikinetik, energi pergerakan

Ada hubungan antara panas dan suhu, tetapikeduanya tidak sama

Contoh: seorang perenang yang berenangmenyeberangi selat Bali memiliki suhu yang lebihtinggi dari suhu air laut, tetapi lautan ini memilikipanas jauh lebih banyak dari pada perenang itukarena volumennya lebih besar

Panas erat hubungannya dengan:Suhu lingkungan, kegiatan makluk hidupterbatas pada suhu lingkungan 1-50 oC

Manusia nyaman : 17-31 oC. Dalam rentang iniSuhu tubuh tetap dan panas yang timbul olehmetabolisme seimbang dengan pembuangan(penguapan, air kemih, pernafasan, radiasi dankonfeksi dengan lingkungan)

Dibawah suhu yang ekstrem rendah: tubuh menggigil untuk menaikan panas tubuh

Diatas suhu yang ekstrem tinggi:panas dibuang dengan berkeringat

2

Suhu tubuh optimum Fungsi tubuh optimum

Laju metabolisme meningkat

Sangat mahal untuk menjaganya

SUHU OPTIMUM

Laju metabolisme turun, aktivitasotot hilang, hewan akan kurangaktif mati

Mekanisme fisiologis dan tingkah laku yang tepat

KlasifikasiKlasifikasi HewanHewan BerdasarkanBerdasarkan SuhuSuhu

ENDOTERMIENDOTERMIMenggunakanMenggunakan metabolismemetabolisme tubuhtubuh untukuntukmengaturmengatur suhusuhuInsulasiInsulasi yang yang baikbaik ((bulubulu, , rambutrambut))

EKTOTERMIEKTOTERMILajuLaju metabolismemetabolisme rendahrendah penghantaranpenghantaran

panaspanas insulasiinsulasi burukburuk mencarimencarilingkunganlingkungan yang yang cocokcocok suhusuhu tubuhtubuhoptimaloptimal

KlasifikasiKlasifikasi HewanHewan BerdasarkanBerdasarkan SuhuSuhuTermoregulasiTermoregulasi adalahadalah kemampuankemampuan yang yang dimilikidimilikioleholeh hewanhewan untukuntuk mempertahankanmempertahankan panaspanastubuhnyatubuhnya

HOMEOTERMI = HOMEOTERMI = hewanhewan yang yang suhusuhu tubuhnyatubuhnya selaluselalukonstan/tidakkonstan/tidak berubahberubah sekalipunsekalipun suhusuhulingkungannyalingkungannya sangatsangat berubahberubah berdarahberdarah panaspanas

endotermiendotermi

POIKILOTERMI = POIKILOTERMI = hewanhewan yang yang suhusuhu tubuhnyatubuhnya selaluselaluberubahberubah seiringseiring dengandengan berubahnyaberubahnya suhusuhulingkunganlingkungan ((berdarahberdarah dingindingin))

KlasifikasiKlasifikasi HewanHewan BerdasarkanBerdasarkan SuhuSuhu

HETEROTERMI : HETEROTERMI : bersifatbersifat endotermiendotermi tetapitetapitidaktidak mampumampu meregulasimeregulasi suhusuhu tubuhtubuh•• HeterotermiHeterotermi temporal : temporal : kisarankisaran suhusuhu tubuhtubuh

yang yang luasluas ((ularular, , untaunta, , burungburung tertentutertentu yang yang aktifaktif siangsiang harihari))

•• HeterotermiHeterotermi regional : regional : suhusuhu selsel panaspanasjaringanjaringan periferperifer sepertiseperti suhusuhu lingkunganlingkungan ((ikanikan))

3

HubunganHubungan antaraantara suhusuhu tubuhtubuh dandan suhusuhu lingkunganlingkungan padapadahewanhewan homeotermihomeotermi dandan poikilotermipoikilotermi

HubunganHubungan antaraantara suhusuhu tubuhtubuh dandan suhusuhu lingkunganlingkungan padapadabeberapabeberapa tipetipe hewanhewan mamaliamamalia dandan kadalkadal

FAKTOR GEOGRAFI ???FAKTOR GEOGRAFI ???

TropisTropis : : EndotermiEndotermi dandan ektotermiektotermi

KutubKutub : : EndotermiEndotermi

KelebihanKelebihan energienergi untukuntuk survivalsurvival

TERMAL AKLIMATISASITERMAL AKLIMATISASI

CekamanCekaman daridari lingkunganlingkungan

perubahanperubahan fisiologisfisiologis dandan morfologismorfologis

kompensasikompensasi aklimatisasiaklimatisasi

AklimatisasiAklimatisasi: : menyesuaikanmenyesuaikan diridiri padapada suatusuatuiklimiklim

4

KonsumsiKonsumsi OO22 padapada katakkatak yang yang didi aklimatisasiaklimatisasi

padapada suhusuhu 55ooC C dandan 2525ooCC

AktivitasAktivitas AChACh padapada ikanikan trauttraut yang yang didi aklimatisasiaklimatisasi

padapada suhusuhu 55ooC C dandan 2525ooCC

Log Log LajuLaju MetabolismeMetabolisme padapada individuindividu yang yang didiaklimatisasiaklimatisasi dingindingin dandan hangathangat DETERMINASI PANAS TUBUHDETERMINASI PANAS TUBUH

TergantungTergantung padapada jumlahjumlah panaspanas((kalorikalori)/unit )/unit massamassa jaringanjaringan

Yang Yang memepengaruhimemepengaruhi perubahanperubahan panaspanastubuhtubuh ::

1.1. LajuLaju produksiproduksi panaspanas melaluimelalui metabolismemetabolisme2.2. LajuLaju mendapatkanmendapatkan panaspanas konveksikonveksi3.3. LajuLaju kehilangankehilangan panaspanas konduksikonduksi

radiasiradiasi

5

DETERMINASI PANAS TUBUHDETERMINASI PANAS TUBUH

PanasPanas tubuhtubuh= = produksiproduksi panaspanas ++

penambahanpenambahan panaspanas ––kehilangankehilangan panaspanas

= = produksiproduksi panaspanas + + panaspanas yang yang dipindahkandipindahkan

JalurJalur pemindahanpemindahan panaspanas daridari hewanhewan kekelingkunganlingkungan

DETERMINASI PANAS TUBUHDETERMINASI PANAS TUBUH

Yang Yang mempengaruhimempengaruhi produksiproduksi panaspanas ::1.1. MekanismeMekanisme tingkahtingkah lakulaku

MencariMencari suhusuhu yang yang mendekatimendekati optimumoptimumMerubahMerubah posture posture tubuhtubuh

2.2. MekanismeMekanisme susunansusunan syarafsyaraf otonomotonom3.3. MekanismeMekanisme adaptasiadaptasi

DETERMINASI PANAS TUBUHDETERMINASI PANAS TUBUH

Yang Yang mempengaruhimempengaruhi pemindahanpemindahan panaspanas ::1.1. LuasLuas permukaanpermukaan2.2. PerbedaanPerbedaan suhusuhu3.3. PermukaanPermukaan tubuhtubuh ((bulubulu, , kulitkulit))

6

DETERMINASI PANAS TUBUHDETERMINASI PANAS TUBUH

Kelakuan rendah Kelakuan tinggi

EKTOTERMI PADA LINGKUNGAN EKTOTERMI PADA LINGKUNGAN DINGINDINGIN

CairanCairan ekstraselulerekstraseluler istimewaistimewa ::1.1. MembekuMembeku lebihlebih cepatcepat2.2. Kristal Kristal tidaktidak dapatdapat terbentukterbentuk karenakarena

tidaktidak mempunyaimempunyai intiinti

MemilikiMemiliki anti anti bekubeku padapada cairancairan tubuhtubuh((gliserolgliserol, , glikoproteinglikoprotein tertentutertentu))

ENDOTERMI PADA ENDOTERMI PADA HETEROTERMIHETEROTERMI

AliranAliran DarahDarah padapada IkanIkan BerdarahBerdarahDinginDingin

7

AliranAliran DarahDarah padapada IkanIkan BerdarahBerdarahPanasPanas

EktotermiEktotermi padapada LingkunganLingkunganDinginDingin

EktotermiEktotermi padapada LingkunganLingkungan PanasPanas PerbedaanPerbedaan SuhuSuhu TubuhTubuh dandanLingkunganLingkungan

Hitam : Pemanasan

Warna : Pendinginan

8

DetakDetak JantungJantung Iguana Iguana PadaPada saatsaatPemanasanPemanasan dandan PendinginanPendinginan

Hitam : Pemanasan

Warna : Pendinginan

ENDOTERMI : ENDOTERMI : ZonaZona SuhuSuhu NetralNetral

Mamalia : 37 – 40 oC

Aves : 37 – 41 oC

THERMOGENESISTHERMOGENESIS

Shivering (Shivering (menggigilmenggigil): ): kontraksikontraksi ototototNonNon--shivering : shivering : enzimenzim pemecahpemecah lemaklemakakanakan bekerjabekerja

Brown FatBrown Fat padapada KelelawarKelelawar

9

MekanismeMekanisme ThermogenesisThermogenesis selamaselamametabolismemetabolisme Brown FatBrown Fat

EndotermiEndotermi padapada LingkunganLingkunganDinginDingin

CountercurentCountercurent PadaPada KehilanganKehilanganPanasPanas

10

EndotermiEndotermi padapada LingkunganLingkunganPanasPanas

Evaporative Cooling : Evaporative Cooling : MenghilangkanMenghilangkankelebihankelebihan panaspanas dengandengan caracara ::

1.1. BerkeringatBerkeringat : : dipengaruhidipengaruhi oleholeh SSO SSO kelenjarkelenjar keringatkeringat

EndotermiEndotermi padapada LingkunganLingkunganPanasPanas

2.2. Panting : Panting : melibatkanmelibatkan sistemsistem respirasirespirasiBernafasBernafas dengandengan mulutmulutHiperventilasiHiperventilasi ventilasiventilasi alveoli alveoli meningkatmeningkat PerubahanPerubahan PCO2 PCO2 dandan pH pH darahdarahMelibatkanMelibatkan sekresisekresi kelenjarkelenjar ludahludah dandankelenjarkelenjar yang yang adaada didi hidunghidung air air digunakandigunakan kembalikembali

SISTEM TERMOREGULATORI SISTEM TERMOREGULATORI PADA MAMALIAPADA MAMALIA

11

LAJU BERKERINGATLAJU BERKERINGAT

∆ Exercise O Perubahan suhu lingkungan

RETE CAROTIDRETE CAROTID

12

DEMAMDEMAM

INFEKSI

MONOSIT + MAKROFAG

ENDOGENOUS PIROGEN (IL-1, TNF, IL-6)

PENINGKATAN TEMPERATUR SETPOINT

OTOT

KEHILANGAN PANAS

PRODUKSI PANAS > KEHILANGAN PANAS

PENAHANAN PANAS

ARTERIOL

VASOKONTRIKSIMENGGULUNG/ INSULASI

MENGGIGIL

PRODUKSI PANAS

SUHU TUBUH