BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Manusia memerlukan energi yang berasal dari lingkungannya untuk kehidupannya.

Energy, didefinisikan sebagai kapasitas untuk melakukan kerja. Sumber energi tubuh adalah

karbohidrat, lemak, protein (termasuk vitamin, mineral dan air). Agar dapat digunakan, sumber

energi harus dirubah menjadi ATP (adenosin triphosphat) melalui bantuan katalisator berupa

enzim. ATP merupakan komponen berenergi tinggi yang diperlukan untuk kontraksi otot dan

melaksanakan fungsi sel yang lain. Perubahan sumber energi dilaksanakan melalui rantai

metabolisme. Energi dalam tubuh dibutuhkan untuk :

1) kinerja (bio)-kimiawi, untuk mensintesis komponen sel yang diperlukan, menempertahankan

dan mengubah sumber energi di dalam tubuh,

2) Kinerja mekanis, untuk kerja otot;

3) Transport work pumping of substances across membranes

4) Kinerja elektrokimia, untuk kerja saraf, otot, transpor aktif, pertukaran ion, membentuk

perbedaan konsentrasi ion, dan transmisi impuls syaraf.

Pengaturan suhu tubuh (termoregulasi), pengaturan cairan tubuh, dan ekskresi adalah

elemen-elemen dari homeostasis. Dalam termoregulasi dikenal adanya hewan berdarah dingin

(cold-blood animals) dan hewan berdarah panas (warm-blood animals). Namun, ahli-ahli Biologi

lebih suka menggunakan istilah ektoterm dan endoterm yang berhubungan dengan sumber panas

utama tubuh hewan. Ektoterm adalah hewan yang panas tubuhnya berasal dari lingkungan

(menyerap panas lingkungan). Suhu tubuh hewan ektoterm cenderung berfluktasi, tergantung

pada suhu lingkungan. Hewan dalam kelompok ini adalah anggota invertebrata, ikan,

amphibia,dan reptilia. Sedangkan endoterm adalah hewan yang panas tubuhnya berasal dari hasil

metabolisme. Suhu tubuh hewan ini lebih konstan. Endoterm umum dijumpai pada kelompok

burung (aves) dan mamalia.

1

BAB II

PEMBAHASAN

B. METABOLISME

Manusia memerlukan energi yang berasal dari lingkungannya untuk kehidupannya.

Energy, didefinisikan sebagai kapasitas untuk melakukan kerja. Sumber energi tubuh adalah

karbohidrat, lemak, protein (termasuk vitamin, mineral dan air). Agar dapat digunakan, sumber

energi harus dirubah menjadi ATP (adenosin triphosphat) melalui bantuan katalisator berupa

enzim. ATP merupakan komponen berenergi tinggi yang diperlukan untuk kontraksi otot dan

melaksanakan fungsi sel yang lain. Perubahan sumber energi dilaksanakan melalui rantai

metabolisme. Energi dalam tubuh dibutuhkan untuk :

5) kinerja (bio)-kimiawi, untuk mensintesis komponen sel yang diperlukan, menempertahankan

dan mengubah sumber energi di dalam tubuh,

6) Kinerja mekanis, untuk kerja otot;

7) Transport work pumping of substances across membranes

8) Kinerja elektrokimia, untuk kerja saraf, otot, transpor aktif, pertukaran ion, membentuk

perbedaan konsentrasi ion, dan transmisi impuls syaraf.

Energi dapat dijumpai dalam beberapa macam, antara lain :

1) Energi potensial : adalah kapasitas melakukan kerja,

2) Energi kinetik : adalah energi untuk bergerak,

3) Energi termal : berupa panas (berasal dari transfer energi ke ATP),

4) Energi kimia: adalah energi potential molekules yang dapat diukur dengan satuan Kalori

(=Kal).

Beberapa reaksi kimia yang memerlukan energi ATP hanya menggunakan beberapa ratus

kalori dari 8 kkal yang tersedia untuk kerja, sehingga sisa energi ini akan dirubah dalam bentuk

panas.

Mekanisme umum perubahan zat gizi (karbohidrat, lemak dan protein) menjadi energi di

semua sel pada dasarnya sama, yaitu menggunakan oksigen sebagai salah satu zat utama untuk

membentuk energi. Energi digunakan untuk membentuk sejumlah besar Adenosine TriPosphate

2

(ATP). Selanjutnya, ATP tersebut digunakan sebagai sumber energi bagi banyak fungsi sel. ATP

merupakan senyawa kimia labil yang terdapat di semua sel, dan semua mekanisme fisiologis

yang memerlukan energi untuk kerjanya mendapatkan energi langsung dari ATP. ATP adalah

suatu nukleotida yang terdiri dari basa nitrogen adenin, gula pentosa ribosa dan tiga rantai fosfat.

Dua rantai fosfat yang terakhir dihubungkan dengan bagian sisa molekul oleh ikatan fosfat

berenergi tinggi yang sangat labil sehingga dapat dipecah seketika bila dibutuhkan energi untuk

meningkatkan reaksi sel.

Enzim-enzim oksidatif yang mengkatalis perubahan Adenosine Diphospate (ADP)

menjadi ATP dengan serangkaian reaksi menyebabkan energi yang dikeluarkan dari pengikatan

hidrogen dengan oksigen digunakan untuk mengaktifkan ATPase dan mengendalikan reaksi

untuk membentuk ATP dalam jumlah besar dari ADP. Bila ATP di urai secara kimia sehingga

menjadi ADP akan menghasilkan energi sebesar 8 kkal/mol, dan cukup untuk berlangsungnya

hampir semua langkah reaksi kimia dalam tubuh.

ATP bukan zat yang terbanyak disimpan sebagai ikatan phospate berenergi tinggi dalam

sel, melainkan Creatine Phospate (CP) yang mengandung ikatan phospate berenergi tinggi lebih

banyak (9,5 kkal/mol pada suhu tubuh) terutama di otot. CP dapat memindahkan energi dengan

saling bertukar dengan ATP. Karena itu, CP merupakan senyawa “bufer/penyangga” ATP. Efek

ini berguna untuk mempertahankan konsentrasi ATP hampir pada tingkat puncak selama CP

tetap di dalam sel.

ATP ↔ ADP (adenosine diphosphate) + P + Energy

ADP ↔ AMP (adenosine monophosphate) + P + Energy

ADP + CP + ENERGY (Input) → ATP + H2O

Hidrolisis ATP

Dalam produksi energi, terdapat dua macam metabolisme, yaitu:

1. Anaerob (tanpa oksigen), hanya untuk karbohidrat, terjadi di sitosol.

2. Aerob (dengan oksigen), karbohidrat, lemak, dan protein, terjadi di mitokondria.

3

Setiap mol glukosa dalam proses anaerob yang terjadi di sitoplasma/sitosol menghasilkan

2 ATP, sedangkan pada proses aerob yang terjadi di mitokondria menghasilkan 36 ATP,

sehingga total produksinya sebanyak 38 ATP (304 kkal/mol). Tiap mol glukosa dapat

memberikan energi sebesar 686 kkal, sehingga energi yang tersisa dirubah dalam bentuk panas,

kecuali di otot yang digunakan untuk melakukan beberapa bentuk kerja di luar tubuh. Hasil dari

proses metabolisme yang terjadi di otot, berupa kumpulan proses kimia yang mengubah bahan

makanan menjadi dua bentuk, yaitu energi mekanik dan energi panas. Proses dari pengubahan

makanan dan air menjadi bentuk energi. Sedangkan untuk setiap mol lemak menghasilkan 2340

kkal (3,5 kali dibanding glukosa) atau sebanyak 146 ATP.

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H20 + ENERGY

Sebagian besar energi yang dirubah menjadi panas digunakan untuk :

membentuk panas inti di dalam tubuh.

menyiapkan suhu optimal untuk kerja enzim.

merenggangkan sistem arteri sehingga menyebabkan reservoar energi potensial. Pada saat

darah mengalir melalui pembuluh darah kapiler, gesekan dari lapisan darah yang

mengalir satu sama lain terhadap dinding pembuluh mengubah energi ini menjadi panas.

panan energi kinetik untuk pergerakan molekul-molekul.

Mitokondria dinamakan “pusat energi” bagi sel, karena menyaring energi dari zat gizi

dan oksigen dan selanjutnya menyediakan sebagian besar energi (95%) yang diperlukan agar sel

dapat melakukan fungsinya. Jumlahnya dalam setiap sel berbeda (dari puluhan sampai ribuan),

tergantung pada jumlah energi yang diperlukan oleh setiap sel, dan mitokondria mengadakan

replikasi sendiri sampai tercapai jumlah yang dapat memenuhi kebutuhan energi sel.

Di dalam sel, bahan makanan secara kimia bereaksi dengan oksigen dibawah pengaruh

berbagai enzim yang mengawasi kecepatan reaksi dan menyalurkan energi yang dikeluarkan

dalam arah yang tepat. Energi yang dihasilkan membentuk ATP, yang kemudian ditransfer

keluar mitokondria menuju semua bagian sitoplasma dan nukleoplasma. Adapun, energi

digunakan untuk memberi tenaga pada fungsi-fungsi sel. Oleh karena itu, ATP dinamakan

sebagai bentuk energi sel karena dapat disimpan dan dibentuk kembali.

4

Berdasarkan hukum termodinamik I – Jumlah energi selalu tetap, tidak dapat dibuat atau

dihilangkan, tetapi dapat dirubah bentuk. Perubahan bentuk (konversi) energi umumnya bersifat

reversibel. Berdasarkan energi panas yang dihasilkan energi dapat dikelompokkan dalam (1)

Endergonic – energi panas berada di dalam tubuh; dan (2) Exergonic – energi panas dikeluarkan

dari dalam tubuh.

a) Jalur Reaksi Metabolisme

Sebagian besar jalur reaki metabolisme terjadi secara reversibel. Berdasarkan reaksi

metabolisme ini dikelompokkan dalam 2 jenis, yaitu :

1) Biosynthetic atau ANABOLISME – sintesis molekul menjadi molekul yang lebih besar;

mem-butuhkan energi; dan merupakan reaksi endergonic

2) Degradative atau KATABOLISME – memecah molekul besar menjadi mulekul yang

lebih kecil; menghasilkan energi; merupakan reaksi eksergonik; dan respirasi aerobik.

Enzim – merupakan molekul katalitik (biological catalysts); yang berfungsi mempercepat

reaksi bikimiawi; tersusun dari protein dan beberapa dari RNA. Fungsi enzim semakin

meningkat ketika lingkungan sel berada dalam temperatur, pH dan salinitas yang sesuai dengan

kerja masing-masing enzim.

b)Metabolisme Karbohidrat

1) Metabolisme karbohidrat meliputi :

2) Glikolisis

3) Glukoneogenesis,

4) Glikogenolisis

5) Glicogen synthesis,

6) metabolism Galaktose,

7) metabolism fruktose and manose,

8) Glyoxylate pathway, dan

9) siklus asam sitrat

c) Metabolisme Lemak

Reaksi metabolisme lemak meliputi :

1) Lipolisis (hormone sensitive lipase).

2) Carnitine shuttle (fatty acid uptake)

3) Mitochondrial β-oxidation,.

5

4) Peroxisomal β-oxidation

5) Glycerol catabolism,

6) Fatty acid synthesis,

7) Fatty acid elongation and desaturation,

8) Triacylglyceride synthesis,

9) Phospholipids biosynthesis,

10) Synthesis and utilization of ketone bodies,

11) Sphingolipid and ceramide synthesis (lihat teksbook biokimia).

d)Metabolisme Energi

Metabolisme energi adalah suatu ukuran dari intensitas dari hidup, suatu statistik

ringkasan dari tingkat energi gunakan. Tingkat metabolisme mengacu pada metabolisme energi

setiap waktu per unit.  Dengan begitu jika satu binatang mempunyai suatu  tingkat relatif tinggi

yang berkenaan dengan metabolisme, fisiologi keseluruhannya sedang bekerja lebih cepat.

Tiga macam metode untuk mengukur metabolisme adalah :

menghitung selisih antara nilai energi dari semua makanan yang masuk kedalam tubuh

hewan dan semua ekskresi terutama urin dan feses, cara ini hanya akurat digunakan untuk

digunakan bila tidak terjadi perubahan komposisi tubuh hewan.

1) menghitung produksi panas total pada organisme, metode ini sungguh akurat dalam

memberikan informasi tentang bahan bakar yang digunakan, organisme yang diukur

dimasukkan dalam kalorimeter.

2) menghitung jumlah oksigen yang digunakan oleh organisme untuk proses oksidasi dan

jumlah konsumsi oksigen, cara ini paling banyak digunakan dan mudah dilaksanakan tetapi

tentu saja tidak bias digunakan untuk organisme anaerob sebab meskipun konsumsi oksigen

nol bukan berarti tidak terdapat metabolisme dalam tubuh organisme tersebut

Laju metabolisme dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor termasuk umur, jenis kelamin,

status reproduksi, makanan dalam usus, stress fisiologis, aktivitas, musim, ukuran tubuh dan

temperature lingkungan.  Laju metabolisme baku (standard metabolic rate) merupakan laju

metabolisme hewan manakala hewan tersebut sedang istirahat dan tidak ada makanan dalam

ususnya. Ketika pengukuran laju metabolisme tengah dilakukan, jarang sekali ikan berada dalam

6

keaadaan diam, sehingga istilah laju metabolsme rutin sering dipakai untuk menunjukkan bahwa

laju metabolisme diukur dalam keaadaan selama level aktifitas rutin.  Ini menyebabkan hasil

pengukurannya biasanya lebih tinggi dari laju metabolisme manakala ikan benar-benar diam

(Yuwono, 2001)

Reaksi metabolisme energi terjadi melalui :

1) Posporilasi Oksidative, dan

2) sintesis ATP

3) Siklus ATP dan pembentukan ATP

e) Kecepatan Metabolisme

Kecepatan metabolisme adalah jumlah energi total yang dibutuhkan per unit waktu.

Pengukuran kecepatan metabolisme menggunakan Basal metabolic rate (BMR). BMR adalah

kecepatan metabolisme dalam keadaan standar (subjek dalam keadaan fisik dan dan mental

istirahat tetapi tidak tidur dalam temperatur nyaman dan tidak makan selama 12 jam).  Pada

kondisi BMR, energi sebagian besar digunakan untuk mempertahankan kondisi vegetatif tubuh

atau untuk aktivitas kelenjar, jantung, liver, ginjal dan otak.

Proses metabolisme juga dikontrol oleh hormon-hormon. Hormon yang ikut meregulasi

metabolisme adalah hormon tiroid, glukagon, epinephrine, kortisol, dan hormon pertumbuhan.

1) Hormon Tiroid, dapat meningkatkan konsumsi oksigen dan produksi panas pada sebagian

besar jaringan tubuh, yang disebut dengan efek kalorigenik, melalui mengurangan

produksi ATP

2) Epinephrine, meningkatkan BMR dengan efek kalorigenik. Epinephrine menstimulasi

katabolisme glikogen dan triasilgliserol.

3) Glukagon, merangsang pembongkaran simpanan glukosa hingga gula darh kembali

normal (glikogenolisis), dan meningkatkan penggunaan lemak (lipolisis).

4) Kortisol, menghambat metabolisme lemak dan karbohidrat, dengan menstimulasi proses

glukoneogenesis dan lipolisis, meningkatkan protein katabolisme, menurunkan

penyerapan glukose pada sel otot dan sel lemak, dan  meningkatkan pemecahan

triasilgliserol.

5) Growth hormone, menstimulasi pertumbuhan dan anabolisme protein.

7

B. THERMOREGULASI (Pengaturan Suhu Tubuh)

Termoregulasi adalah proses fisiologis yang merupakan kegiatan integrasi dan koordinasi

yang digunakan secara aktif untuk mempertahankan suhu inti tubuh melawan perubahan suhu

dingin atau hangat (Myers, 1984). Pengaturan suhu tubuh (termoregulasi), pengaturan cairan

tubuh, dan ekskresi adalah elemen-elemen dari homeostasis. Dalam termoregulasi dikenal

adanya hewan berdarah dingin (cold-blood animals) dan hewan berdarah panas (warm-blood

animals). Namun, ahli-ahli Biologi lebih suka menggunakan istilah ektoterm dan endoterm yang

berhubungan dengan sumber panas utama tubuh hewan. Ektoterm adalah hewan yang panas

tubuhnya berasal dari lingkungan (menyerap panas lingkungan). Suhu tubuh hewan ektoterm

cenderung berfluktasi, tergantung pada suhu lingkungan. Hewan dalam kelompok ini adalah

anggota invertebrata, ikan, amphibia,dan reptilia. Sedangkan endoterm adalah hewan yang panas

tubuhnya berasal dari hasil metabolisme. Suhu tubuh hewan ini lebih konstan. Endoterm umum

dijumpai pada kelompok burung (aves) dan mamalia.

a) Hipotalamus

Hipotalamus adalah bagian yang sangat peka, yang merupakan pusat integrasi utama

untuk memelihara keseimbangan energi dan suhu tubuh. Hipotalamus berfungsi sebagai

termostat tubuh, dengan menerima informasi dari berbagai bagian tubuh di kulit. Penyesuaian

dikoordinasi dengan sangat rumit dalam mekanisme penambahan dan pengurangan suhu sesuai

dengan keperluan untuk mengorekasi setiap penyimpangan suhu inti dari nilai patokan normal.

Hipotalamus mampu berespon terhadap perubahan suhu darah sekecil 0,01ºC (Sherwood, 1996).

Hipotalamus terus-menerus mendapat informasi mengenai suhu kulit dan suhu inti

melalui reseptor khusus yang peka terhadap suhu yang disebut termoreseptor (reseptor hangat,

dingin dan nyeri di perifer). Reseptor suhu sangat aktif selama perubahan temperatur. Sensasi

suhu primer diadaptasi dengan sangat cepat. Suhu inti dipantau oleh termoreseptor sentral yang

terletak di hipotalamus serta di susunan syaraf pusat dan organ abdomen (Sherwood, 1996).

Di hipotalamus diketahui terdapat 2 pusat pengaturan suhu, yaitu di regio posterior dan

anteror. Regio posterior diaktifkan oleh suhu dingin dan kemudian memicu refleks yang

8

memperantarai produksi panas dan konservasi panas. Sedang, regio anterior yang diaktifkan oleh

rasa hangat, memicu refleks yang memperantarai pengurangan panas.

b) Termoregulasi pada Manusia

Termoregulasi manusia berpusat pada hypothalamus anterior terdapat tiga komponen

pengatur atau penyusun sistem pengaturan panas, yaitu termoreseptor, hypothalamus, dan saraf

eferen serta termoregulasi dapat menjaga suhu tubuhnya, pada suhu-suhu tertentu yang konstan

biasanya lebih tinggi dibandingkan lingkungan sekitarnya

Mekanisme pengaturan suhu tubuh merupakan penggabungan fungsi dari organ-organ

tubuh yang saling berhubungan. didalam pengaturan suhu tubuh mamalia terdapat dua jenis

sensor pengatur suhu, yautu sensor panas dan sensor dingin yang berbeda tempat pada jaringan

sekeliling (penerima di luar) dan jaringan inti (penerima di dalam) dari tubuh.Dari kedua jenis

sensor ini, isyarat yang diterima langsung dikirimkan ke sistem saraf pusat dan kemudian dikirim

ke syaraf motorik yang mengatur pengeluaran panas dan produksi panas untuk dilanjutkan ke

jantung, paru-paru dan seluruh tubuh.

Setelah itu terjadi umpan balik, dimana isyarat, diterima kembali oleh sensor panas dan

sensor dingin melalui peredaran darah.

Sebagian panas hilang melalui proses radiasi, berkeringat yang menyejukkan badan.

Melalui evaporasi berfungsi menjaga suhu tubuh agar tetap konstan. dan modifikasi sistim

sirkulasi di bagian kulit. Kontriksi pembuluh darah di bagian kulit dan countercurrent heat

exchange adalah salah satu cara untuk mengurangi kehilangan panas tubuh. Mausia

menggunakan baju merupakan salah satu perilaku unik dalam termoregulasi

Suhu tubuh manusia cenderung berfluktuasi setiap saat. Banyak faktor yang dapat

menyebabkan fluktuasi suhu tubuh. Untuk mempertahankan suhu tubuh manusia dalam keadaan

konstan, diperlukan regulasi suhu tubuh. Suhu tubuh manusia diatur dengan mekanisme umpan

balik (feed back) yang diperankan oleh pusat pengaturan suhu di hipotalamus. Apabila pusat

temperatur hipotalamus mendeteksi suhu tubuh yang terlalu panas, tubuh akan melakukan

mekanisme umpan balik. Mekanisme umpan balik ini terjadi bila suhu tubuh inti telah melewati

batas toleransi tubuh untuk mempertahankan suhu, yang disebut titik tetap (set point). Titik tetap

tubuh dipertahankan agar suhu tubuh inti konstan pada 37°C. apabila suhu tubuh meningkat

9

lebih dari titik tetap, hipotalamus akan terangsang untuk melakukan serangkaian mekanisme

untuk mempertahankan suhu dengan cara menurunkan produksi panas dan meningkatkan

pengeluaran panas sehingga suhu kembali pada titik tetap..

Tubuh kita dilengkapi berbagai sistem pengaturan canggih, termasuk pengaturan suhu

tubuh. Manusia memiliki pusat pengaturan suhu tubuh (termostat), terletak di bagian otak yang

disebut dengan hipotalamus. Pusat pengaturan suhu tubuh itu mematok suhu badan kita di satu

titik yang disebut set point.

Hipotalamus bertugas mempertahankan suhu tubuh agar senantiasa konstan, berkisar

pada suhu 37°C. Itu sebabnya, di mana pun manusia berada, di kutub atau di padang pasir, suhu

tubuh harus selalu diupayakan stabil, sehingga manusia disebut sebagai makhluk yang mampu

beradaptasi. Termostat hipotalamus bekerja berdasarkan asupan dari ujung saraf dan suhu darah

yang beredar di tubuh. Di udara dingin hipotalamus akan membuat program agar tubuh tidak

kedinginan, dengan menaikkan set point alias menaikkan suhu tubuh. Caranya dengan

mengerutkan pembuluh darah, badan menggigil dan tampak pucat.

Sedangkan di udara panas, hipotalamus tentu saja harus menurunkan suhu tubuh untuk

mencegah heatstroke. Caranya dengan mengeluarkan panas melalui penguapan. Pembuluh darah

melebar, pernapasan pun menjadi lebih cepat. Karena itu, pada saat kepanasan, selain

berkeringat, kulit kita juga tampak kemerahan (flushing).

c) Organ Pengatur Suhu Tubuh

-          Pusat pengatur panas dalam tubuh adalah Hypothalamus, Hipothalamus ini dikenal

sebagai thermostat yang berada dibawah otak.

-          Hipothalamus anterior berfungsi mengatur pembuangan panas

-          Hipothalamus posterior berfungsi mengatur upaya penyimpanan panas

-          Mekanisme pengaturan suhu

-          Kulit --> Reseptor ferifer --> hipotalamus (posterior dan anterior) --> Preoptika

hypotalamus --> Nervus eferent --> kehilangan/pembentukan panas

10

d) 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. Sebagaimana disebutkan pada uraian

sebelumnya, sangat terkait dengan laju metabolisme.

Produksi panas dapat meningkat dan menurun, bahkan dapat meningkat sampai 15-20

kali BMR melalui aktivitas saraf autonomik atau muskular. Sedang, temperatur tubuh dapat

meningkatkan BMR 10-15% (Ganong, 1997; dll). Produksi panas pada basal metabolic rate

(rata-rata BMR pada dewasa muda adalah 75-110W) dan kerja fisik (otot). Liver dan organ

dalam abdominal menghasilkan 50%  BMR, otak dan susunan saraf pusat 15-20%, Jantung dan

sistem sirkulasi 10% dan pada otot yang istirahat 20-25%.

Efek aktivitas otot pada BMR (Basal Metabolisme Rate) pria dewasa

Istirahat                                         : BMR 75—110W Peningkatan tonus otot                 : BMR 150—200W Menggigil                                      : BMR 200—500W Bekerja agak keras                        : BMR 400W Bekerja keras                                 : BMR 600—800W Olahraga berat dalam waktu pendek atau mencapai: BMR > 2 000W

2. Rangsangan saraf simpatis

Rangsangan saraf simpatis dapat menyebabkan kecepatan metabolisme menjadi 100%

lebih cepat. Disamping itu, rangsangan saraf simpatis dapat mencegah lemak coklat yang

tertimbun dalam jaringan untuk dimetabolisme. Hamper seluruh metabolisme lemak coklat

adalah produksi panas. Umumnya, rangsangan saraf simpatis ini dipengaruhi stress individu

yang menyebabkan peningkatan produksi epineprin dan norepineprin yang meningkatkan

metabolisme.

3. Hormone pertumbuhan

Hormone pertumbuhan ( growth hormone ) dapat menyebabkan peningkatan kecepatan

metabolisme sebesar 15-20%. Akibatnya, produksi panas tubuh juga meningkat.

11

4. Hormone tiroid

Fungsi tiroksin adalah meningkatkan aktivitas hamper semua reaksi kimia dalam tubuh

sehingga peningkatan kadar tiroksin dapat mempengaruhi laju metabolisme menjadi 50-100%

diatas normal.

5. Hormone kelamin

Hormone 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 hormone progesterone pada masa

ovulasi meningkatkan suhu tubuh sekitar 0,3 – 0,6°C di atas suhu basal.

6. Demam ( peradangan ) dah hipertermia

Proses peradangan dan demam dapat menyebabkan peningkatan metabolisme sebesar

120% untuk tiap peningkatan suhu 10°C.

Demam adalah peningkatan suhu tubuh karena pengaturan ulang termostat di

hipotalamus. Suhu tubuh selalu diusahakan untuk dipertahankan. Pada umumnya, demam

disebabkan oleh infeksi dan stres. Pengaturan termostat tubuh akan menimbulkan sensasi dingin

di seluruh tubuh, yang kadang akan menunjukkan kedinginan dan menggigil. Jika rekaman

dalam termostat dihentikan, maka demam akan berhenti dan tubuh akan merasa hangat kembali.

Termostat dapat dihentikan oleh biochemical messengers, yang disebut endogenous

pyrogen (EP), yang terdiri dari interleukin (IL-1 dan IL-6) yang dikeluarkan dari makrofag, yang

diaktivasi oleh hipotalamus. Stimulasi peningkatan suhu tubuh ditimbulkan oleh infeksi dan 

olahraga.

Peningkatan produksi panas tubuh akan mengakibatkan peningkatan konsumsi oksigen,

produksi karbon dioksida dan peningkatan curah jantung. Jika terjadi peningkatan suhu tubuh

maka konsumsi oksigen ke otak akan menurun, akibat terjadinya peningkatan konsumsi oksigen

pada organ lain tentunya akan menyebabkan iskemik yang meluas.

Menurut Molton (2005), respon tubuh terhadap hipertermi seperti demam dan terjadinya

peningkatan aliran darah ke otak dapat mengakibatkan peningkatan tekanan intra-kranial (TIK).

Peningkatan tekanan intra-kranial sering menyebabkan kematian. Untuk itu, perlu sekali

dilakukan kontrol terhadap peningkatan suhu untuk menghindari peningkatan tekanan intra

kranial dan perluasan area iskemik.

12

Manfaat menurunkan suhu inti untuk menghindari kerusakan yang luas dan komplikasi

pada otak. Menurut Dr. Ginsberg, variasi temperature sangat erat kaitannya dengan injuri

neuronal meliputi penurunan pengeluaran glutamate, mekanisme radikal bebas, depolarisasi

iskemik, dan aktifitas kinase, terjaganya aliran darah ke otak dan sitoskeleton, serta penekanan

mekanisme inflamasi. Berdasarkan hasil penelitian, penurunan suhu dapat meningkatkan kadar

glutamate dan menghindari perluasan iskemik dengan adanya hidroksil radikal.

Menurut Steiner, penurunan temperature otak dapat dilakukan dengan menurunkan suhu

kulit atau suhu sentral/inti. Meskipun target dan lamanya pendinginan masih diperdebatkan tetapi

terapi hipotermi sangat mudah dilakukan dan aman. Penurunan suhu permukaan atau suhu kulit

dapat dilakukan dengan memberikan alkohol (+air), selimut pendingin dan matras pendingin.

Metode ini dapat dilakukan selama 3,5-6,5 jam untuk menurunkan suhu inti sampai 32ºC.

Heat Exhaustion dan Heat Stroke

Panas yang hebat (Heat Exhaustion) dapat menyebabkan kolaps karena hipotensi, akibat

a) penurunan volume plasma darah akibat semakin besarnya volume pengeluaran

keringat, sehingga akan menurunkan CO jantung; dan

b) dilatasi berlebih pada pembuluh darah kulit sehingga menurunkan resistensi

perifer. Sedang, serangan panas (heat stroke) akan menyebabkan rusaknya sistem

regulasi panas di otak, sehingga suhu tubuh menjadi semakin panas.

Hal ini akan mengakibatkan umpan balik positif, yang mengakibatkan semakin

meningkatnya suhu tubuh, meningkatnya metabolisme tubuh dan produksi panas yang terus

berlangsung. Keadaan ini akan menunjukkan gejala kolaps, tidak sadar, delirium, seizures.

Serangan ini diakibatkan oleh overesktensi panas lingkungan.

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 mal nutrisi mudah mengalami

penurunan suhu tubuh (hipotermia). Selain itu, individu dengan lapisan lemak tebal cenderung

tidak mudah mengalami hipotermia karena lemak merupakan isolator yang cukup baik, dalam

arti lemak menyalurkan panas dengan kecepatan sepertiga kecepatan jaringan yang lain.

13

8. Aktivitas

Aktivitas selain merangsang peningkatan laju metabolisme, mengakibatkan gesekan antar

komponen otot / organ yang menghasilkan energi termal. Latihan (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 saai 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, artinya panas tubuh dapat

hilang atau berkurang akibat lingkungan yang lebih dingin. Begitu juga sebaliknya, lingkungan

dapat mempengaruhi suhu tubuh manusia. 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. Kecepatan aliran dalam fleksus arteriovenosa yang

cukup tinggi (kadang mencapai 30% total curah jantung) akan menyebabkan konduksi panas dari

inti tubuh ke kulit menjadi sangat efisien. Dengan demikian, kulit merupakan radiator panas

yang efektif untuk keseimbangan suhu tubuh.

14

BAB III

PENUTUP

mungkin hanya ini yang dapat kami sampaikan dalam makalah kami,,kami menyadari

makalah ini masih begitu banyak kekuranga,,kritik dan saran siap kami terima dari bapak dan

temant-teman semua,,ahir kata wassalamualaikom wr wb……

15