apa sih yang dinamakan homeostatis?
Banyak
sekali gangguan-gangguan yang dapat mengancam keadaan sistem tubuh hewan.
Sistem tubuh hewan memiliki organ-organ yang berfungsi untuk mempertahankan
keadaan sistem tubuh itu sendiri. Keadaan sistem tubuh itu diatur oleh
homeostasis dalam tubuh. Mekanisme homeostasis berkaitan erat dengan keadaan
cairan dalam tubuh, baik dalam hal pengeluaran maupun asupan cairan tubuh.
Hewan sangat beruntung karena memiliki organ-organ penunjang dalam
mempertahankan keadaan tubuh tersebut, karena apabila hal ini tidak terdapat
dalam sistem tubuh maka semua kegiatan hidup tidak akan berjalan dengan normal.
Akibat dari tidak berfungsinya homeostasis tubuh, hewan dapat mengalami sakit
atau bahkan menuju kematian.
Di Amerika Serikat konsep
konstansi lingkungan (milieu) internal menarik perhatian Lawrence J. Henderson
(1878-1942). Kemudian Walter Bradford Cannon (1871-1945) dengan
tulisan-tulisannya membantu menyebarluaskan gagasan mengenai mekanisme pengaturan
fisiologis. Cannon memperkenalkan istilah homeostasis yaitu suatu
kondisi yang mempertahankan konstansi lingkungan internal. Istilah ini tidak
dimaksudkan sebagai suatu keadaan lingkungan internal tubuh yang tetap dan
tidak berubah, melainkan suatu kondisi yang relatif konstan, terkoordinasi
dengan baik dan stabil. Homeostasis menjadi prinsip yang mengarahkan riset di
bidang fisiologi. Fisiologi sendiri berasal dari 2 kata yaitu fisio
artinya fungsi dan logos berarti ilmu, yaitu ilmu yang mempelajari
fungsi struktur anatomi serta proses-proses biologi yang memungkinkan kehidupan
itu ada dan berfungsi.
Jadi bagaimana si pengertian
dan fungsi dari homeostasis,faktor-faktor yang mempengaruhi homeostasis,mekanisme
homeostasis dan macam-macam umpan balik homeostasis akan kita bahas.
Pengertian dan Fungsi Homeostasis
Homeostasis berasal dari
bahasa yunani yaitu, homeo yang berarti sama dan stasis yang
berarti mempertahankan keadaan. Homeostasis merupakan keadaan relatif konstan
di dalam lingkungan internal tubuh. Semua proses yang terjadi dalam organisme
hidup untuk mempertahankan lingkungan internal, dalam kondisi tertentu agar
tercipta kondisi yang optimal bagi kehidupan organisme yang bersangkutan.
Homeostasis adalah mekanisme pengaturan lingkungan kesetimbangan yang dinamis di dalam tubuh hewan yang konstan. Dalam homeostasis
keadaan konstan terdapat dua jenis, yaitu yang pertama adalah sistem tertutup
yakni sebuah keseimbangan statis yang dimana keadaan dalam tubuh tidak berubah.
Sedangkan yang kedua adalah sistem terbuka, yaitu kesetimbangan dinamis dimana
keadaan dalam tubuh yang konstan, sedangkan sistem terus berubah (Lauralee,
2001).
Homeostasis dipertahankan secara alami oleh
mekanisme adaptasi fisiologis. Adaptasi fisiologis merupakan usaha organisme
untuk memelihara lingkungan internalnya dalam batas-batas toleransi tertentu
sehingga proses-proses biologis dapat berfungsi dengan optimal. Kemampuan
adaptif ini adalah bentuk dinamik dari equilibrium lingkungan internal tubuh.
Lingkungan internal secara konstan berubah, dan mekanisme adaptif tubuh secara
kontinyu berfungsi untuk menyesuaikan diri terhadap perubahan ini dan untuk
mempertahankan homeostasis. Homeostasis dipertahankan oleh mekanisme fisiologis
yang mengontrol fungsi tubuh, sebagian besar mekanisme ini dikontrol oleh
sistem saraf dan endokrin. Berikut merupakan gambar bagan dari homeostasis :
Gambar 1. Bagan Homeostasis
Dalam menyelenggarakan
homeostasis ini tubuh harus senantiasa memantau adanya perubahan-perubahan
nilai berbagai parameter, lalu mengkoordinasikan respons yang sesuai sehingga
perubahan yang terjadi dapat diredam. Untuk itu sel-sel tubuh harus mampu
berkomunikasi satu dengan lainnya. Komunikasi antar sel ini merupakan media
yang menopang pengendalian fungsi sel atau organ tubuh. Pengendalian yang
paling sederhana terjadi secara local (intrinsik), yaitu yang dilakukan
dengan komunikasi antara sel yang berdekatan. Pengendalian ekstrinsik (ekstrinsik)
lebih kompleks dan dimungkinkan melalui refleks yang melibatkan sistem saraf
(lengkung refleks) maupun sistem endokrin (pengaturan umpan balik).
Gambar 2. Pengendalian
Jarak Jauh Melalui Sistem Endokrin dan Syarat
Homeostasis memiliki
beberapa fungsi, yaitu Menstabilkan cairan di sekitar sel-sel organisme
multisel atau cairan ekstrasel (CES), untuk kelangsungan hidup sel,
memungkinkan organisme beradaptasi pada lingkungan luar yang mempunyai jumlah
dan habitat yang lebih luas, menyediakan keadaan dalam (lingkungan dinamis
dalam badan organisme) yang stabil supaya sel-sel dapat menjalankan hidup
dengan efisien, memungkinkan kadar metabolisme diatur secara efisien pada saat
tertentu, dan yang terakhir memungkinkan enzim-enzim menjalankan fungsinya
dengan optimum.
Faktor - Faktor yang Mempengaruhi Homeostasis
Kemampuan homeostasis
suatu organisme dipengaruhi beberapa hal diantaranya adalah :
1. Variasi diurnal
Suhu tubuh akan bervariasi pada siang dan malam
hari. Suhu terendah manusia yang tidur pada malam hari dan bangun sepanjang
siang terjadi pada awal pagi dan tertinggi pada awal malam. Pada hasil
pengamatan, hal ini dibuktikan dengan tingginya temperatur tubuh sebelum tidur
malam (sekitar pukul 23.30 wib) yaitu 36,6˚C. Temperatur tubuh pada kegiatan
yang lain rata rata berada di bawah temperatur tersebut.
2. Kerja jasmani / aktivitas fisik
Setelah melakukan latihan fisik atau kerja jasmani
suhu tubuh akan naik terkait dengan kerja yang dilakukan oleh otot rangka.
Setelah melakukan latihan berat, suhu tubuh dapat mencapai 40 ºC. Pada hasil
pengamatan, terlihat bahwa suhu tubuh setelah melakukan olahraga tergolong
tinggi dibandingkan setelah melakukan kegiatan lain, yaitu sebesar 36,5˚C.
3. Jenis kelamin
Sesuai dengan kegiatan metabolisme, suhu tubuh
pria lebih tinggi daripada wanita. Suhu tubuh wanita dipengaruhi daur haid.
Pada saat ovulasi, suhu tubuh wanita pada pagi hari saat bangun meningkat 0,3 –
0,5 ºC.
4. Lingkungan
Suhu lingkungan yang tinggi akan meningkatkan
suhu tubuh. Udara lingkungan yang lembab juga akan meningkatkan suhu tubuh
karena menyebabkan hambatan penguapan keringat, sehingga panas tertahan di
dalam tubuh. Pada hasil pengamatan didapatkan bahwa suhu tubuh setelah
aktivitas di malam hari lebih tinggi daripada aktivitas yang dilakukan malam
hari.
Mekanisme Homeostasis
Perubahan
kondisi lingkungan internal dapat timbul karena 2 hal, yaitu adanya perubahan
aktivitas sel tubuh dan perubahan lingkungan eksternal yang berlangsung terus-
menerus. Untuk menyelenggarakan seluruh aktivitas sel dalam tubuhnya, hewan
selalu memerlukan pasokan berbagai bahan dari lingkungan luar secara konstan,
misalnya oksigen, nutrien dan garam. Sementara itu, aktivitas sel juga
menghasilkan bermacam – macam hasil sekresi sel yang bermanfaat dan berbagai
zat sisa, yang dialirkan ke lingkungan internal yaitu cairan ekstraseluler
(CES). Apabila aktivitas sel berubah pengambilan zat dari lingkungan internal
dan pengeluaran berbagai zat dari dalam sel ke lingkungan internal juga
berubah. Perubahan aktivitas sel semacam itu akan mengubah keadaan lingkungan
internal. Perubahan lingkungan internal yang ditimbulkan oleh sebab manapun
(penyebab pertama atau kedua) harus selalu dikendalikan agar kondisi
homeostasis selalu terjaga (Minarma, 2004).
Sistem Umpan Balik
Mekanisme pengendalian
kondisi homeostasis pada hewan berlangsung melalui sistem sistem umpan balik.
Ada 2 macam sistem umpan balik, yaitu umpan balik positif dan negatif. Sistem
umpan balik yang berfungsi dalam pengendalian kondisi homeostasis pada tubuh hewan
adalah sistem umpan balik negatif.
Sistem umpan balik dapat didefinisikan sebagai
perubahan suatu variabel yang dilawan oleh tanggapan yang cenderung
mengembalikan perubahan tersebut dalam keadaan semula. Didalam proses umpan
balik, informasi indrawi tentang variabel suhu atau pH misalnya, digunakan
untuk mengendalikan proses dalam sel dan jaringan serta organ yang berpengaruh
terhadap level variabel tersebut. Mekanisme homeostasis yang utama adalah
diatur oleh hipotalamus. Sistem umpan balik ada dua macam, yaitu sistem umpan
balik positif dan sistem umpan balik negatif. Tetapi sistem umpan balik yang
berfungsi dalam pengendalian kondisi homeostasis pada tubuh hewan adalah adalah
sistem balik negatif. Mengapa yang digunakan dalam proses pengendalian kondisi
homeostasis, hanya menggunakan umpan balik negatif, karena sistem umpan balik
negatif didefinisikan sebagai perubahan suatu variabel yang dilawan oleh
tanggapan yang cenderung mengembalikan perubahan tersebut ke keadaan semula.
Juga perlu diketahui umpan balik negatif dalam pengendalian homeostasis
sesungguhnya merupakan keseimbangan antara input dan output. (Elaine M. 1994)
Terdapat dua macam pengaturan umpan balik dalam
homeostasis, yaitu :
- Umpan balik negatif
(negative feedback)
Sebagai gambaran tentang umpan balik negatif
adalah dengan mengamati bekerjanya thermostat yang dipasang dalam
akuarium untuk menjaga agar suhu air dalam akuarium tersebut berada pada suhu
yang diinginkan. Bilamana suhu air medium lebih rendah dari suhu yang
diinginkan, sensor memberikan informasi agar pemanas memanaskan medium. Jadi
pengaturan suhu tubuh membutuhkan “thermostat” yang informasinya harus
diberikan pada sistem pengendali suhu. Jika informasi yang sampai pada sistem
pengendali suhu adalah bahwa suhu tubuh lebih rendah dari yang semestinya, maka
sistem pengendali akan meningkatkan suhu tubuh sampai kondisi semestinya dan
pemanasan berhenti sampai terjadinya penurunan suhu lebih rendah dari yang
semestinya.
Pada mamalia yang senantiasa mempertahankan suhu
tubuh konstan, meningkatnya suhu tubuh menghasilkan respon yang mengembalikan
suhu tubuh sebagaimana kondisi yang semestinya. Jadi, umpan balik negatif
mengarahkan pada stabilitas sistem fisiologis. Hal ini merupakan kebalikan dari
sistem umpan balik positif dimana perubahan awal suatu variabel menghasilkan
perubahan lebih lanjut.
Sebagai contoh, peristiwa yang terjadi pada
burung dan mamalia pada waktu mempertahankan suhu tubuhnya supaya tetap
konstan. Peningkatan suhu tubuh sebesar 0,5oC akan mendorong
timbulnya tanggapan yang akan mengembalikan suhu tubuh ke suhu awal, yaitu suhu
seharusnya. Pada mamalia, suhu seharusnya adalah 37o C dengan demikian, sistem umpan balik negatif pada contoh diatas
akan selalu membawa sistem fisiologis kepada suhu tubuh 37oC.
Gambar 3. Umpan balik
negatif
2.
Umpan Balik Positif
(Positive Feedback)
Peristiwa yang terjadi
pada sistem umpan balik positif berlawan dengan peristiwa yang terjadi pada
sistem umpan balik negatif. Pada sistem umpan balik positif, perubahan awal
suatu variabel akan menghasilkan perubahan yang semakin besar, misalnya proses
pembekuan darah. proses pembekuan darah sebenarnya bekerja melalui mekanisme
sistem umpan balik positif, yang bertujuan untuk menghentikan pendarahan.
Namun, hasil dari proses tersebut selanjutnya bermakna sangat penting untuk
mempertahankan volume darah yang bersirkulasi agar tetap konstan. (Wiwi I.
2006)
Mekanisme umpan balik
positif tidak terlibat dalam proses menjaga kondisi homeostasis, tetapi
terlibat dalam penyelenggaraan fungsi fisiologis tertentu (proses pembekuan
darah dan fungsi sel saraf). Mekanisme umpan balik positif dalam mengendalikan
fungsi fisiologis pada hewan dapat berbahaya.Misalnya, suhu tubuh mamalia
meningkat, jika gangguan awal ini kemudian mengalami umpan balik positif maka
hasilnya adalah peningkatan suhu tubuh lebih lanjut yang tentunya berbahaya
bagi hewan tersebut. Contoh lain umpan balik positif adalah pada fungsi saraf.
Jika terdapat rangsang pada sel syaraf akan menyebabkan perubahan permeabilitas
selaput yang memungkinkan adanya aliran ion sodium (Na+) masuk ke dalam neuron. Aliran masuk ion Na+ pada fase awal terjadinya potensial aksi menghasilkan respon
depolarisasi yang menyebabkan aliran masuk ion Na+ lebih lanjut.
Gambar 4. Umpan balik
positif
Gambar 5. Osmoregulasi
pada ikan
Ikan laut yang hipoosmotik menghadapi masalah
kehilangan air tubuh, dan sekaligus menghadapi masalah masuknya zat-zat
terlarut ke dalam tubuhnya karena gradien konsentrasi. Permukaan tubuh,
terutama permukaan insangnya agak permeabel terhadap air. Air banyak hilang
melalui insang, urin, dan feses. Untuk mengganti air yang hilang, ikan air laut
minum air laut.
Konsentrasi garam air tawar tergantung pada asal
air tersebut, tetapi kadar tersebut selalu sangat rendah. Jadi lingkungan luar
sangat hipoosmotik terhadap cairan tubuh internal dari hewan air tawar, dan
hewan ini harus menghadapi kecenderungan air untuk berdifusi kedalam tubuh,
terutama ke bagian yang berlapis tipis, seperti insang. Garam cenderung
berdifusi keluar dan cairan tubuh internal kehilangan garam melalui ekskresi.
Comments
Post a Comment