MODUL_V - Universitas Hasanuddin

-1-
SUHU TUBUH DAN REGULASINYA PADA
HEWAN-TERNAK MENGHADAPI CEKAMAN
LINGKUNGAN
Model Pembelajaran “Problem Based Learning”
Mata Kuliah:
ILMU
LINGKUNGAN
TERNAK
Jurusan Produksi Ternak
FAKULTAS PETERNAKAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2014
-2-
MODUL V
SUHU TUBUH DAN REGULASINYA PADA HEWAN-TERNAK
MENGHADAPI CEKAMAN LINGKUNGAN
PRAKATA
Sebagai kelanjutan dari modul-modul sebelumnya, modul ini berisi materi singkat
untuk membantu proses pembelanjaran secara mandiri (self-learning material) tentang aspekaspek yang berkaitan dengan suhu tubuh dan regulasinya pada hewan-ternak menghadapi
cekaman lingkungan.
PETA KUDUDUKAN MODUL
Modul 1 (Tm. 1)
LINGKUNGAN DAN BENTUK KEHIDUPAN :
ASPEK EVOLUSI, DOMESTIKASI DAN
ADAPTASI
Modul 2 (Tm.2)
ZOOGEORAFI, BIOKLIMATOLOGI DAN
ADAPTABILITA TERNAK
MODUL 3 (TM.3)
ADAPTASI MORFOLOGIS DAN ANATOMIS
MODUL 4. (TM. 4)
ADAPTASI PERILAKU DAN KOMUNIKASI
MODUL 9 S.D 12
(TM 9 S.D 12)
MODUL 5 (TM. 5)
SUHU TUBUH DAN ADAPTASINYA
MODUL 6 (TM.6)
CAIRAN TUBUH DAN ADAPTASINYA
KAIDAH EKOSISTIM DAN
PRODUKTIVITAS TERNAK
MODUL 7 (TM.7)
ADAPTASI SISTEM KARDIOVASKULAR
MODUL OPTIONAL
ADAPTASI METABOLISME –
PERTUMBUHAN
Tm = tatap muka
MODUL 13 S.D 16
(TM. 13 S.D 16)
ADAPTASI SISTEM REPRODUKSI
MODUL OPSIONAL)
ADAPTASI SISTEM PENCERNAAN
-3-
I. PENDAHULUAN
1.1. DESKRIPSI
Nama Modul :
Suhu Tubuh dan Regulasinya pada Hewan-Ternak terhadap Cekaman Lingkungan
Ruang Lingkup Isi :
1. Uraian umum regulasi suhu tubuh pada hewan-ternak vertebrata : Poikilotermis dan
Homeotermis (hibernasi dan non-hibernasi); tinjauan aspek efesiensi energetikmetabolisme energi;
2. Suhu tubuh dan variasinya : keragaman suhu bagian-bagian tubuh, hbungan produksi
panas dan ukuran tubuh; faktor-faktor yang mempengaruhi produksi panas – Efek
kalorigenik pakan, aktivitas, keadaan fisiologis dan tingkat produksi, suhu lingkungan
3. Neraca Panas : Produksi dan pengeluaran panas – mekanisme produksi panas dan
pengeluaran panas
4. Respons terintegrasi menghadapi suhu lingkungan tinggi dan rendah (perilaku, regulasi
fisiologis – insulasi tubuh, evaporasi, produksi panas); pengeluaran panas secara evaporasi
melalui kulit (proses difusi dan produksi keringat, dan pernafasan-panting)
Kaitan Modul :
Ternak (aves dan mamalia) termasuk hewan-hewan homeotermis yang mempertahankan
suhu tubuh relatif tetap sekalipun suhu lingkungan di sekitarnya sangat berfluktuasi.
Regulasi suhu tubuh merupakan mekanisme adaptif yang melibatkan fungsi sistem saraf dan
endokrin yang mengkoordinasi fungsi organ-organ vital (pusat dan perifer) untuk bekerja
secara terintegrasi dan harmonis mempertahankan suhu tubuh relatif tetap. Regulasi suhu
tubuh ini merupakan salah satu mekanisme adaptif homeostatis yang berkembang pada kelas
hewan mamalia dan aves (dua sistem lainnya adalah regulasi sistem cairan tubuh – modul 6,
dan regulasi sistem kardiovaskular – modul 7)
1.2. TUJUAN
Setelah mempelajari modul ini, mahasiswa diharapkan memiliki kemampuan memahami dan
menjelaskan tentang :
1) Perbedaan-perbedaan yang hakiki antara kelompok hewan poikilotermis dan homeotermis
dalam regulasi suhu tubuh; beberapa istilah : ektotermis, endotermis, berrah dingin dan
berdarah panas;
2) Suhu tubuh dan variasinya : keragaman suhu bagian-bagian tubuh – tingkat konsumsi
oksigen, hubungan produksi panas dan ukuran tubuh; faktor-faktor yang mempengaruhi
produksi panas – Efek kalorigenik pakan, aktivitas, keadaan fisiologis dan tingkat
produksi, suhu lingkungan
3) Neraca Panas : Produksi dan pengeluaran panas: mekanisme produksi panas
(metabolisme); dan pengeluaran panas (radiasi, konveksi, konduksi dan evaporasi);
4) Respons terintegrasi menghadapi suhu lingkungan tinggi dan rendah (perilaku, regulasi
fisiologis – produksi panas, insulasi tubuh); pengeluaran panas secara evaporasi melalui
-4-
kulit (proses difusi dan produksi keringat, dan pernafasan-panting) dan secara non
evaporasi (radiasi, konveksi dan konduksi).
5) Kontribusi pengeluaran panas secara evaporasi dan non-evaporasi pada suhu lingkungan
panas dan dingin; kontribusi pengeluaran panas secara evaporasi via kulit vs pernapasan
pada mamalia dan aves
II. PEMBELAJARAN
2.1. Dasar pengelompokan hewan poikilotermis dan homeotermis. Regulasi suhu tubuh pada
hewan-ternak yang hidup di lingkungan yan memiliki suhu ekstrim panas dan dingin.
2.2. Dipelajari beberapa istilah lain : ektotermis, endotermis, berdarah dingin dan berdarah
panas.
2.3. Neraca panas : Produksi panas = pengeluaran panas; mekanisme produsk dan pengeluaran
panas; hubungan produksi panas dan ukuran tubuh, suhu lingkungan, keadaan pakan
(efek kalori genik pakan), status fisiologis dan produksi;
2.4. Koordinasi sistem saraf dan endokrin dalam regulasi suhu tubuh di lingkungan panas dan
dingin – melibatkan fungsi organ-organ vital (pusat dan perifer) tubuh secara terintegrasi
dan harmonis;
2.5. Suhu lingkungan di kawasan berIklim tropis dan subtropis berpengaruh terhadap strategi
yang ditempuh hewan ternak dalam pengeluaran panas. Demikian pula strategi
pengeluaran panas pada hewan karnivora, ruminansia dan non-ruminansia.
2.6. Soal Latihan :
1) Beri penjelasan perbedaan-perbedaan yang hakiki antara hewan poikilotermis dan
homeotermis, beri contohnya. Bagaimana dengan hewan-ternak yang hidup di lingkungan
yang memiliki suhu ekstrim dingin dan panas.
2) Jelaskan hubungan antara produksi panas vs ukuran tubuh, konsumsi pakan, status
fisiologis dan produksi
3) Sebutkan beberapa hormon (minimum 2) yang terutama terlibat dalam metabolise energi –
produksi panas (hormon kalorigenik); beri penjelasan fungsinya masing-masing dikaitkan
dengan cekaman lingkungan (panas dan dingin)
4) Hewan-ternak tertentu memiliki kekhasan dalam regulasi suhu tubuhnya, terutama yang
hidup di lingkungan yang memiliki suhu ekstrim dingin dan panas. Berikan contoh hewanhewan yang dimaksud, dan beri penjelasan tentang kekhasannya tersebut.
5) Bagaimana kontribusi pengeluaran panas dengan cara evaporasi dan non-evaporasi di
lingkungan yang bersuhu panas dan dingin;
6) Sebutkan beberapa contoh hewan-ternak yang mengandalkan pengeluaran panas dengan
evaporasi melalui kulit dibandingkan pernafasan, dan yang sebaliknya;
7) Kuda dan anjing sering kali digunakan sebagai hewan pacuan. Coba beri penjelasan apa
perbedaan mendasar antara kedua jenis hewan-ternak tersebut dalm regulasi suhu
tubuhnya,
-5-
III. PENUTUP
Setelah melengkapi proses belajar sampai pada membuat latihan soal secara
mandiri, maka dapat diharapkan mahasiswa memiliki kemampuan untuk memahami,
memberikan penjelasan, menganalisis dan mengevaluasi tentang bagaimana suhu tubuh pada
hewan-ternak dipertahankan relatif tetap sekalipun suhu lingkungan berubah-ubah.
BAHAN BACAAN
Bartholomew, G.A. 1971. Body Temperature and Energy Metabolism, in : Animal Function,
Priciples ans Adaptations, ed.by Gordon, M.S., Bartholomew, G.A., Grinnell,
A.D., Jorgensen, C.B., and White, F.N., Indian edition. Publishing Co.,Pvt.,Ltd.,
New Delhi. pp.: 290
Bellamy, D., Goldsworthy, G.J., Highnam, K.C., Mordue, W., Phillips, J.G. 1975.
Environmental Physiology. Blackwell Scientific Pub., Melbourne.
Bianca, W. 1968.Thermoregulation, in Adaptation of Domestic animals, ed.by Hafez, E.S.E.,
Lea & Febiger, Philadelphia. pp. 97
Cena, K., and Clark, J.A. 1981. Physics, Physiology and Psychology, in : Bioengineering
Thermal Physiology and Comfort, ed.by Cena, K., and Clark, J.A. Elsevier
Sci.Pub.Co., New York. pp.271
Clark, J.A., A.J. McArthur, J.L. Monteith, and A.E. Wheldon. 1981. The Physics of
Microclimate, in : Bioengineering Thermal Physiology and Comfort, ed.by Cena,
K., and Clark, J.A. Elsevier Sci.Pub.Co., New York. pp. 13
Dawson, W.R., and Whittow, G.C. 2000. Regulation of body temperature, in Sturkie’s Avian
Physiology, 5th ed., edited by Whittow, G.C. Academic Press, Elsevies Sci.Pub.Co.,
Sydney, Tokyo. pp.: 344
Esmay, M.L. 1978. Principles of Animal Environment, Textbook edition. The AVI Pub.
Co.,Inc., Westport, Connecticut.
Folk, G.E. 1966. Introduction to Environmental Physiology, Environmental extremes and
Mammalian Survival. Lea & Febiger, Philadelphia.
Gagge, A.P. 1981. Rational temperature indices of thermal comfort, in : Bioengineering
Thermal Physiology and Comfort, ed.by Cena, K., and Clark, J.A. Elsevier
Sci.Pub.Co., New York. pp.79
Hardy, J.D. 1972. Models of temperature regulation, in : Essays on Temperature Regulation,
ed. by J. Bligh and R. More. North-Holland Pub.Co. Pp. 163
Kerslake, D.McK. 1972. The Stress of Hot Environments. Cambridge Univ.Press.
Langley, LL (ed). 1972. Homeostasis, Origins of the Concept. Dowden, Hutchinson & Ross,
Inc., Stroudsburg, Pennsylvania.
-6-
Leithead, C.S., and Lind, A.R. 1964. Heat Stress and Heat Disorders. Cassell, London.
MacFarlane, W.V. 1982. Concepts in Animal Adaptation, in : 3rd International Conference on
Goat Production and Disease, Tucson, Arizona, USA. pp. 375
McArthur, A.J. 1981. Thermal Insulation and Heat Loss From Animals, in : Environmental
Aspects of Housing for Animal Production, ed. by Clark, J.A., Butterworth,
Sydney. pp.: 37
McDowell, R.E., and Woodwad, A. 1982. Concepts in Animal Adaptation, comperative
suitability of goats, sheep, and cattle to tropical environments, in : 3rd
International Conference on Goat Production and Disease, Tucson, Arizona, USA.
pp. 387
Mount, L.E. 1979. Adaptation to Thermal Environment, man and his productive animals.
Edward Arnold, Babraham, Cambridge.
Riis, P.M. 1983. Dynamic Biochemistry of Animal Production. Elsevies Sci.Pub.Co., New
York, Tokyo.
Robertshaw, D. 1981. Environmental Physiology of Animal Production, in : Environmental
Aspects of Housing for Animal Production, ed. by Clark, J.A., Butterworth,
Sydney. pp.: 3
Roertshow, D. 2000. Temperature regulation and the thermal environment, in Duke’s
Physiology of Domestic Animals, 12th ed., edited by ReeceW.O., Cornell
Univ.Prrss. pp.: 962
Schmidt-Nielsen, K. 1975. Animal Physiology, Adaptation and Environment. Cambridge
University Press, New York.
Whittow, G.C. 1971. Ungulates, in : Comperative Physiology of Thermoregulation, Vol. II,
Mammals, ed.by Whittow, G.C., Academic Press, New York. pp.: 192