kegiatan 8 regulasi dan homeostasis
advertisement
LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI DASAR 1 REGULASI DAN HOMEOSTASIS DALAM TUBUH MANUSIA OLEH: KELOMPOK I 1. FANENI INTAN HARTIKA 11312241001 2. NOVIASTRI HERDINAWATI 11312241002 3. OKAFANI SARI MULIAWATI 11312241003 4. LINA SAFITRI 11312241004 5. RATIH DWI UTAMI 11312241041 PENDIDIKAN IPA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2011 HALAMAN PENGESAHAN Laporan Praktikumbiologi dasar I yang berjudul “Regulasi dan Homeostasis dalam Tubuh Manusia” disusun olehKelompok Itelah disetujui dan diarahkan pada Hari/tanggal : Tempat : Waktu : : Dosen Pembimbing, Ekosari R,MPd NIP 2 A. TUJUAN 1. Memberikan contoh regulasi dalam tubuh manusia. 2. menjelaskan mekanisme thermoregulasi manusia. B. KAJIAN PUSTAKA Sel-sel tubuh hewan multiseluler hanya dapat hidup dan berfungsi dengan baik bila mereka dibasahi dengan cairan ekstraseluler yang sesuai untuk menunjang kelangsungan hidupnya.Ini berarti bahwa komposisi kimiawi dan keadaan fisik darilingkungan internal harus konstan, dan hanya boleh menyimpang dalam batas-batas sempit saja.Jadi apabila sel-sel mengambil zat-zat makanan dan oksigen dari lingkungan internalnya, maka zat-zat esensial tersebut harus secara konstan ditambahkan agar kelangsungan hidup sel-sel terjamin.Demikian pul zat-zat sampah harus secara kontinyu dipindah dari lingkungan internal, sehingga tidak sampai mencapai tingkat yang bersifat racun.Zat-zat lain didalam lingkungan internal yang penting untuk pemeliharaan kehidupan juga harus dipertahankan relatif konstan. Pemeliharaan lingungan internal relatif konstan ini disebut homeostasis (homeo = sama; statis = tetap/mantap). Setiap sel memerlukan homeostasis untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya, pada gilirannya, setiap sel melalui aktivitas yang khusus sebagai bagian dari sistem tubuh menyumbang terhadap pemeliharaan lingkungan internal bersama dengan semua sel yang lain. Meskipun lingkungan internal harus dijaga relatif stabil, namun tidak berarti bahwa tidak ada perubahan komposisi, temperatur dan faktor-faktor yang lain. Faktor-faktor eksternal dan internal secara terus menerus mengancam dan mengganggu homeostasis. Di antara faktor-fasktor lingkungan internal yang harus dijaga secara homeostatik adalah: 1. Kondisi molekul-molekul makanan. Sel-sel memerlukan pasok zat makanan yang konstan untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar untuk menghasilkan energi metabolik yang diperlukan guna menunjang kehidupan dan aktivitas seluler yang khusus. 2. Konsentrasi O2 dan CO2. 3 Sel memerlukan O2 untuk keperluan oksidasi molekul-molekul zat makanan guna menghasilkan energi yang digunakan oleh sel. SedangkanCO2 yang diproduksi selama reaksi kimia tersebut harus diimbangi dengan pengeluaran CO2 dari paru-paru, sehingga pembentukan asam dari CO2 tidak meningkatkan keasaman lingkungan eksternal. 3. pH. Perubahan keasaman dalam lingkungan internal akan mempengaruhi aktivitas sel, misalnya mempengaruhi mekanisme sinyal listrik pada sel saraf dan aktivitas enzim dari semua sel. 4. Konsentrasi garam dan elektrolit yang lain. Konsentrasi garam-garam dalam lingkungan internal sangat penting untuk memelihara volume sel secara tepat.Sel-sel tidak berfungsi secara normal bila sel menggelembungkan atau mengkerut. Elektrolit yanglain menampilkan bermacammacam fungsi vital. Misalnya, denyut jantung yang teratur tergantung pada konsentrasi kalium (K+) dalam cairan ekstraseluler. 5. Suhu. Sel-sel tubuh akan berfungsi secara optimal di dalam rentangan suhu yang sempit. Fungsi sel sangat menurun bila berada dalam lingkungan yang sangat dingin, dan menjadi rusak (struktur protein dan enzimatiknya) apabila berada dalam lingkungan yang sangat panas. 6. Volume dan tekanan. Sirkulasi komponen lingkungan internal, yaitu plasma darah, harus dijaga pada volume dan tekanan darah yang pasti, untuk menjamin distribusinya yang luas antara lingkungan internal dan sel. Untuk menjaga homeostasis, tubuh harus mampu mendeteksi faktor- faktorpenyimpangan dalam lingkungan internal yang perlu diatasi dengan cepat, dan harus mampu mengontrol berbagai sistem tubuh yang bertanggung jawab untuk mengatur faktorfaktor tersebut. Misalnya untuk memelihara konsentasi CO2 dalam cairan ekstraseluler pada harga yang optimal, harus ada cara mendeteksi perubahan konsentrasi CO2 dan 4 kemudian merubah secara tepat aktivitas respirasi, sehingga konsentrasi CO2 kembali ke tingkat yang diinginkan. Terdapat dua kategori umum dari sistem kontrol yang bekerja memelihara homeostasis, yaitu kontrol insintrik dan eksentrik.Kontrol insintrik (insintrik berarti “dalam”) adalah kontrol yang menyatu atau inhern pada suatu organ.Misalnya, otot yang aktif dengan cepat memerlukan O2 dan menghasilkan CO2 serta energi untuk menunjangaktivitas kontraktilnya.Aktivitas otot tersebut cenderung menurunkan konsentrasi O2 dan meningkatkan konsentrasi CO2 di dalam otot. Keadaan tersebut akan mempengaruhi secara langsung pada otot polos dinding pembuluh darah yang memasok O2 kepada otot. Selanjutnya perubahan zat kimia (CO2 dan O2) menyebabkan otot polos relaks dan pembuluh melebar menyebabkan peningkatan aliran darah kedaerah otot yang aktiv tadi.Mekanisme setempat (lokal) tersebut menyumbang pemeliharaan tingkat optimal O2 dan CO2 dalam lingkungan cairan internal di sekitar sel-sel otot yang aktif tadi. Kebanyakan faktor dalam lingkungan internal dipelihara oleh kontrol eksentrik (eksentrik berarti “luar”), yaitu mekanisme regulasi yang berada di luar suatu organ yang mengatur aktivitas organ tersebut.Kontrol eksentrik berbagai organ dan sistem dilaksanakan dengan baik oleh sistem saraf dan sisten endokrin, yaitu dua sistem kontrol utama dalam tubuh.Kontrol ekstrinsik memungkinkan regulasi yang terkoordinasi dari beberapa organ ke arah tujuan umum, tidak seperti kontrol intrinsik yang melayani sendiri satu organ dimana gangguan itu terjadi.Mekanisme regulasi yang terkoordinasi adalah penting untuk memelihara keadaan konstan yang dinamis dalam lingkungan internal sebagai keseluruhan. Sistem kehidupan pada semua tingkatan organisme tidak hanya bereaksi terhadap perubahan lingkungan sekitarnya, namun lebih dari itu mereka juga mengontrol dan mengatur reaksi yang mereka lakukan.Regulasi (pengaturan) baik struktur maupun fungsi merupakan dasar bagi dunia hayati. Tahun 1879 Claude Bernard, ahli fisiologi Perancis mengusulkan bahwa kestabilan dari lingkungan internal suatu organism merupakan persyaratan bagi survival (kelulusan kehidupan). Seorang ahli fisiologi Bangsa Amerika, W.B. Cannon tahun 1929 mendukung pendapat ini dan mengenalkan istilah homeostasis untuk menyatakan kestabilan lingkungan internal suatu organisme dan mekanisme pemeliharaan kekonstanan tersebut. 5 Jadi homeostasis adalah suatu istilah yang digunakan untuk menjelaskan kelangsungan hidup organisme di dalam suatu ekosistem dan juga secara khusus menggambarkan kelangsungan hidup suatu sel-sel dalam suatu organisme, homeostasis juga menunjukkan lingkungan yang mendukung kelangsungan hidup sel-sel. Semua system tubuh organisme saling bekerjasama untuk mempertahankan homeostasis dalam tubuh kita. Homeostasis dibutuhkan sel dan jaringan tubuh kita untuk dapat bekerja dengan baik menghadapi stressor perubahan lingkungan eksternal. Adapun beberapa mekanisme homeostasis yang penting antara lain thermoregulasi, osmoregulasi, regulasi air dan elektrolit, serta glukoregulasi. Pada dasarnya, ketika terjadi perubahan dalam tubuh kita, ada 2 mekanisme respon yang mungkin terjadi yaitu Umpan balik negatif, yaitu suatu proses yang terjadi ketika sistem tubuh kita butuh diambatkan atau bahkan memberhentikan secara komplit suatu proses yang sedang terjadi. Contoh ketika tekanan darah meningkat, reseptor di arteri karotis akan mendeteksinya danmengirimkan sinyal ke otak. Otak kemudian akan mengirimkan pesan ke jantung untuk memperlambat denyutnya sehingga aliran darah yang dipompa lebih sedikit dan mengakibatkan penurunan tekanan darah. Umpan balik positif, yaitusuatu resp[on untuk menimbulkan atau menguatkan suatu proses fisiologis dan atau aksi dari suatu sistem. Rtespon ini biasanya merupakan suatu proses siklik yang dapat terus berlanjut memperkuat suatu aksi atau suatu proses sampai suatu respon umpan balik negatif mengambil alih. Berikut adalah beberapa contoh proses regulasi : 1. Regulasi suhu tubuh ( Thermoregulasi ) Manusia merupakan makhluk homeothermik yang berarti dapat mengatur suhu tubuh sendiri untuk mencapai suatu ekuilibrium (keseimbangan) sehingga suhu tubuh cenderung konstan yang tidak banyak terpengaruh oleh suhu lingkungan. Enzim manusia bekerja efektif pada suhu 37 ºC. Pusat pengaturan suhu ada di otak bagian hipotalamus. Terdapat beberapa efektor yang terlibat dimana antar mamalia bervariasi. Temperatur diatur dengan beberapa mekanisme. Fluktuasi temperatur dideteksi oleh reseptor yang disebut thermoreseptor, contohnya adalah kulit. Jika kita terlalu panas atau dingin baik karena pengaruh dari lingkungan luar atau dalam tubuh kita, maka thermoreseptor akan memgirimkan impuls saraf ke 6 hipotalamus. Selanjutnya hypothalamus akan mengirimkan pesan respon ke efektor seperti kulit untuk meningkatkan atau mengurangi hilangnya panas dari permukaan dengan : a. Peningkatan suhu tubuh direspon dengan berdirinya bulu rambut (piloereksi) karena kontraksi otot-otot kulit sedangkan menurunnyasuhu tubuh direspon dengan pewnahanan panas tubuh dengan mendatarnya bulu rambut karena relaksasi otot-otot kulit. b. Kelenjar-kelenjar di bawah kulit akan mensekresi keringat ke permukaan kulit untuk meningkatkan hilangnya panas dengan evaporasi jika suhu tubuh meningkat. Sekresi keringat akan berhenti jika suhu tubuh sudah kembali normal. c. Pembuluh darah yang mengaliri kulit akan melebar untuk membawa lebih banyak panas keluar tubuh (vasodilatasi) jika suhu tubuh meningkat, dan pembuluh darah akan mengkerut (vasokonstriksi) untuk meminimalkan hilangnya panas lewat kulit jika suhu tubuh sudah normal kembali. Jika terjadi penurunan suhu yang berkepanjangan, maka hypothalamus akan meningkatkan sekresi hormon TRH untuk menstimulasi pengeluaran TSH oleh hipofisis yang akan menstimulasi kenaikan sekresi hormone tiroksin oleh kelenjar tiroid. Hormon ini akan memacu metabolisme yang memiliki produk sampingan energi panas. Selain itu,mekanisme non spesifik lain untuk mengatasi penurunan suhu tubuh adalah dengan kontraksi otot-otot ekstremitas (menggigil) untuk memproduksi panas. 2. Regulasi cairan Tubuh ( Osmoregulasi ) Osmoregulasi adalah suatu proses untuk mempertahankan keseimbangan cairan, air, dan elektrolit dalam tubuh kita. Spesifik, osmoregulasi adalah pengaturan konsentrasi cairan di pembuluh darah dan secara efektif juga mengatur jumlah air yang tersedia untuk diserap sel tubuh. Pengaturan homeostasis cairan tubuh dilakukan dengan mekanismesebagai berikut: a. Perubahan konsentrasi cairan dideteksi oleh osmoreseptor sistem sirkulasi ke hypothalamus untuk mengaktifkan umpan balik negatif b. Hypothalamus kemudian mengirimkan sinyal kimiawi ke kelenjar hipofisis untuk mensekresi hormon ADH (Anti Diuretika Hormone) yang akan bekerja 7 pada organ target ginjal dimana ginjal bertanggung jawab untuk menstabilkan konsentrasi cairan tubuh. c. Ketika hormon ADH mencapai organ target, terjadi perubahan pada ginjal yaitu menjadi kurang atau lebih bersifat permeable terhadap air. 3. Pengaturan Kadar Glukosa Darah ( Glukoregulasi ) Ada 2 hormon yang berperan penting dalam pengaturan kadar glukosa darah yaitu insulin yang dihasilkan oleh sel β islet langerhans pada pankreas dan glukagon yang dihasilkan oleh sel α islet langerhans pada pankreas.Insulin akan menurunkan kadar glikosa dalam darah dengan memasukkannya sel maupun merangsang hati untuk menyimpan kelebihannya dalam bentuk glikogen. Sedangkan glukagon akan menstimulasi hati untuk membongkar glikogen jika tubuh mengalami kekurangan glukosa. Pada saat istirahat, kira-kira 200ml Oksigen jumlah yang ada pada 1 Liter darah yang dikonsumsi setiap menit. Selama olahraga berat,penggunaan oksigen dapat meningkat hingga 30 kali lipat. Oleh karena itu harus ada mekanisme untuk menyesuaikan usaha respirasi terhadap tuntutan metabolik. Irama dasar respirasi dikendalikan oleh sistem saraf dalam medula dan pons. Untuk menjawab tuntutan tubuh irama ini dapat diubah. Ukuran rongga dada dipengaruhi oleh kegiatan otot pernafasan. Otot-otot ini berkontraksi dan relaksasi sebagai respon impuls saraf yang ditransmisi kepadanya dari pusat otak. Area penyampai impuls saraf ke otot pernafasan terletak biateral dalam bentuk retikular batang otak,inilah yang disebut pusat pernafasan.yang terdiri dari gugus neuron yang tersebar luas.Faktor-faktor yang mempengaruhi respirasi adalah : a. kenaikan suhu tubuh karena kerja otot yang giat atau selama demam, kecepatan respirasi bertambah. Rangsang dingin ysang tiba-tiba seperti misalnyaterjun ke dalam air dingin menyebabkan apnea, yaitu penghentian sementara pernafasan. b. Sakit yang mendadak dan hebat mengakibatkan apnea, tetapi sakityang lama menyebabkan penyesuaian penyakit dan menaikkan kecepatan respirasi. c. Peregangan otot sfingter anal menaikkan kecepatan respirasi. Teknik ini kadangkadang dipergunakan untuk merangsang respirasi selama keadaan darurat. d. Iritasi faring atau laring karenassentuhan benda atau zat kimia menimbulkan penghentian pernafasan dengan segera yang diikuti batuk. Prinsip dasar dari penawaran (pasokan) dan permintaan mengatur ekonomi metabolik. Sel tidak menghamburkan energi untuk membuat bahan tertentu lebih banyak daripada 8 yang dibutuhkan. Mekanisme yang paling umum untuk mengontrol hal ini ialah inhibisi umpan balik: Produk-akhir jalur anabolik menginhibisi (menghambat) enzim yang menngkatalisis langkah awal jalur. Hal ini akan mecegah pengalihan intermediet metabolik utama yang sedang digunakan untuk aktivitas yang lebih penting ke sesuatu yang kurang perlu. Sel juga mengontrol katabolismenya. Jika sel tersebut sedang bekerja keras dan konsentrasi ATP-nya mulai menurun, respirasi akan semakin cepat. Ketika terdapat banyak ATP untuk memenuhi permintaan, respirasi melambat, mencadangkdan molekul organik yang bernilai itu untuk fungsi lain. Sekali lagi, kontrol terutama didasarkan pada pengaturan aktivitas enzim pada titik titik strategis dalam jalur kataboliknya. Bila satu sistem tubuh atau lebih gagal berfungsi dengan baik, maka homeostasis akan terganggu dan semua sel akanmenderita sebab sel-sel tidak lagi berada dalam lingkungan yang optimal untuk hidup dan berfungsi. Bila gangguan homeostasis menjadi semakin hebat sehingga tidak lagi sesuai untuk kelangsungan hidup, maka hasilnya tubuhmenjadi sakit dan apabila tidak diobati dapat menyebabkan kematian.Beberapa contoh penyakit akibat gangguan homeostasis adalah tekanan darah tinggi, sakit gula, asam urat, anemia, dehidrasi, dan sebagainya. C. SETTING KEGIATAN Tempat dan Waktu Praktikum Tempat : Laboratorium Biologi Dasar FMIPA UNY Waktu : Kamis, 17 November 2011 Jam : 07.30 – 08.40 Bentuk kegiatan : Eksperimen Obyek Pengamatan : Naracoba 2 putri, 1 putra Alat dan Bahan : Alat : 1.Thermometer 2. Stop watch 3. Counter Langkah Kegiatan : Menentukkan 4 orang naracoba (jika memungkinkan 2 orang putra dan 2 orang putri 9 tetapi kami hanya bisa menentukan naracoba 1 orang putra dan 2 orang putri). Mengukur suhu tubuh awal naracoba (sebelum melakukan aktifitas). Mengukur frekuensi nadinya setiap menit sebagai frekuensi nadi awal. Mengukur frekuensi respirasinya (inspirasi atau ekspirasinya) per menit. Mengamati ada tidaknya keringat pada nara coba (menyatakan dengan tidak ada, sedikit, banyak). Meminta naracoba untuk melakukan aktivitas yang ringan (misalnya jalan di tempat ) selama 5-10 menit. Kemudian mengukur suhu tubuhnya, frekuensi nadinya dan frekuensi respirasi naracoba tersebut. Meminta kembali kepada naracoba untuk melakukan aktivitas yang lebih berat (misalnya lari-lari, naik turun tangga) selama 5-10 menit.Kemudian mengukur suhu tubuhnya, frekuensi nadinya dan frekuensi respirasi naracoba tersebut. Meminta data dari dua kelompok yang lain. Membuat tabulasi data dan mengorganisasikan data sehinngga tampak perbandingan antara dua data dari putri dan putra. 10 Mendiskusikan dengan teman menggunakan referensi untuk menjelaskan fenomena tersebut. D. HASIL PENGAMATAN TABULASI DATA No 1. 2. 3. Naracoba Aktivitas Denyut Suhu Nadi Tubuh Pernapasan Keringat Faneni Intan H Normal 81 37 43 - BB :50 kg Lari 114 37,4 62 ++ Jalan 95 37 56 + Meta Luwitasari Normal 72 36,5 40 - BB : 46 kg Lari 101 37,8 63 +++ Jalan 83 37 50 + Ricky R Normal 90 36.9 34 - BB : 55 kg Lari 105 37 59 +++ Jalan 87 36.95 46 + KETERANGAN : + : Jumlah keringat sedikit ++ : Jumlah keringat agak banyak +++ : Jumlah keringat banyak E. PEMBAHASAN Pada percobaan ini bertujuan untuk mengetahui contoh sistem regulasi dalam tubuh manusia dan mengetahui mekanisme thermoregulasi.Bentuk kegiatan yang dilakukan adalah eksperimen dengan alat thermometer, stop watch, dan counter.Sedangkan objek 11 pengamatan pada eksperimen adalah tiga orang naracoba yang terdiri dari satu orang putra dan dua orang putri.Dalam percobaan ini hal yang harus dilakukan adalah mendapatkan data mengenai parameter yang berhubungan dengan regulasi tubuh (suhu, frekuensi denyut nadi, frekuensi inspirasi dan produksi keringat ). Data tersebut diperoleh dari objek 3 naracoba tersebut kemudian dibandingkan mengenai sistem regulasi tubuh yang terjadi.Regulasi tubuh yang dibandingkan adalah pada saat tubuh tidak beraktivitas, beraktivitas ringan dan beraktivitas berat. Saat belum atau tidak beraktivitas, tubuh dapat dikatakan stabil untuk masingmasing naracoba. Perubahan hasil pengukuran pada masing-masing parameter setelah melakukan aktivitas ringan dengan aktivitas berat menunjukkan adanya sistem regulasi. Dengan adanya perbedaan usia, jenis kelamin, serta aktivitas, merupakan faktor yang memepngaruhi kerja sistem regulasi tubuh. Percobaan ini dilakukan oleh 2 naracoba perempuan dan 1 naracoba laki-laki, naracoba 1 yaitu Faneni, naracoba 2 Meta dan naracoba 3 Ricky. Langkah pertama yang dilakukan dalam percobaan ini adalah dengan pengukuran parameter pada saat tidak beraktivitas yang dilanjutkan dengan pengukuran saat beraktivitas ringan dan beraktivitas berat. Untuk aktivitas ringan naracoba melakukan kegiatan dengan jalan ditempat selama kurang lebih 5 menit.Sedangkan untuk aktivitas berat naracoba melakukan kegiatan dengan berlari dan naik turun tangga ke lantai 2 Laboratorium Biologi selama kurang lebih 5 menit. Sebelum naracoba melakukan aktivitas ringan maupun berat, dilakukan pengukuran suhu, frekuensi denyut nadi, frekuensi inspirasi dan pengukuran berat badan.Hasil pengukuran ini digunakan sebagai keadaan awal tubuh masing-masing naracoba. A. Sebelum Aktivitas Pada naracoba perempuan Naracoba 1 Dari percobaan yang telah dilakukan oleh naracoba 1, diperoleh suhu awalnya adalah 370C, frekuensi denyut nadi sebelum melakukan aktivitas 81X per menit dengan frekuensi inspirasi 43X per menit. Sebelum melakukan aktivitas, belum ada rangsangan yang memicu frekuensi nadi maupun frekuensi inspirasi, karena kondisi tubuh masih dalam keadaan stabil.Setelah dilakukan pengamatan pada 12 naracoba tidak terlihat adanya keringat yang keluar, karena keadaan tubuh yang stabil tidak merangsang kelenjar keringat untuk menghasilkan keringat. Naracoba 2 Diperoleh hasil pada naracoba 2 suhu awal tubuhnya yaitu 36,50C. Untuk frekuensi nadi diperoleh 72X per menit, sedangkan frekuensi inspirasi sebanyak 40X per menit. Keadaan tubuh pada kondisi normal menyebabkan kelenjar keringat tidak mengeluarkan keringat sehingga tidak ada keringat pada naracoba 2 sebelum melakukan aktivitas. Berdasarkan hasil pengukuran pada kedua naracoba di atas terlihat bahwa meskipun jenis kelamin yang sama namun kedua naracoba mempunyai suhu awal tubuh, frekuensi denyut nadi dan frekuensi inspirasi yang berbeda. Perbedaan tersebut menunjukkan bahwa meskipun dalam satu jenis kelamin tetapi keduanya mempunyai kebutuhan oksigen yang berbeda, sehingga frekuensi denyut nadi dan frekuensi inspirasi tidak hanya dipengaruhi oleh jenis kelamin saja tetapi masingmasing naracoba mempunyai kebutuhan yang berbeda-beda sesuai dengan keadaan tubuhnya. Pada naracoba laki-laki Dari hasil percobaan oleh naracoba 3 diperoleh suhu awalnya adalah 36.9 0C, frekuensi denyut nadi sebelum melakukan aktivitas 90X per menit dengan frekuensi inspirasi 34X per menit. Sebelum melakukan aktivitas, belum ada rangsangan yang memicu frekuensi nadi maupun frekuensi inspirasi, karena kondisi tubuh masih dalam keadaan stabil.Setelah dilakukan pengamatan pada naracoba tidak terlihat adanya keringat yang keluar, karena keadaan tubuh yang stabil tidak merangsang kelenjar keringat untuk menghasilkan keringat. B. Setelah Melakukan Aktivitas Ringan Dari percobaan yang telah dilakukan didapatkan hasil untuk naracoba perempuan yaitu naracoba 1 dan naracoba 2 setelah melakukan aktivitas ringan yaitu berupa jalan ditempat memiliki suhu tubuh yang sama sebesar 370C. Untuk naracoba 1 frekuensi denyut nadinya diperoleh 95X per menit, frekuensi inspirasinya 56X per menit. Dan menghasilkan sedikit keringat. Sedangkan untuk naracoba 2 frekuensi 13 denyut nadinya 83X per menit dengan frekuensi inspirasinya 50X per menit. Dengan menghasilkan agak banyak keringat.Berdasarkan hasil pengamatan, naracoba 1 tidak terlihat adanya pengeluaran keringat setelah melakukan aktivitas ringan sedangkan pada naracoba 2 terlihat adanya keringat meskipun hanya sedikit. Untuk naracoba laki - laki yaitu naracoba 3 setelah melakukan aktivitas ringan yaitu berupa jalan ditempat memiliki suhu tubuh yang sedikit meningkat sebesar 36,950C. Untuk naracoba 3 frekuensi denyut nadinya diperoleh 87X per menit, frekuensi inspirasinya 46X per menit. Dan menghasilkan sedikit keringat. Berdasarkan hasil percobaan terlihat perbedaan antara kedua naracoba meskipun sama jenis kelaminnya. Hal ini bisa dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain perbedaan kondisi fisik dan psikis naracoba. Pada naracoba perempuan dan laki-laki didapatkan jumlah keringat yang relatif sama yaitu mengeluarkan keringat yang sedikit. Hal ini dipengaruhi oleh kegiatan yang dilakukan hanya merupakan aktivitas ringan Untuk suhu tubuh, baik naracoba laki-laki maupun perempuan memiliki suhu tubuh yang hampir sama yaitu pada naracoba 1 dan 2 sebesar 370C sedangkan pada naracoba 3 sebesar 36,950C. Hal ini sesuai dengan literatur dimana suhu tubuh perempuan lebih tinggi dibandingkan dengan suhu tubuh laki-laki. C. Setelah Melakukan Aktivitas Berat Pada naracoba perempuan Naracoba 1 Dari percobaan yang telah dilakukan terjadi beberapa perubahan yang terjadi pada keadaan tubuh naracoba 1 yaitu frekuensi denyut nadi semakin cepat yaitu 114X per menit, frekuensi inspirasinya juga menunjukkan peningkatan yaitu 62X per menit, sedangkan suhu tubuhnya juga mengalami kenaikan menjadi 37,40C. Namun pada naracoba 1 ini setelah dilakukan pengamatan meskipun telah melakukan aktivitas yang berat keringat yang dihasilkan hanya sedikit. Naracoba 2 Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, terjadi perubahan pada tubuh naracoba 2 yaitu frekuensi denyut nadi menjadi lebih cepat dibandingkan dengan keadaan semula yaitu 101X per menit, frekuensi inspirasi 63X per menit serta 14 terlihat adanya pengeluaran keringat yang banyak pada naracoba 2. Suhu tubuh naracoba 2 menunjukkan kenaikan yaitu menjadi 37,80C. Frekuensi inspirasi yang terjadi pada naracoba 2 lebih tinggi dibandingkan dengan naracoba 1. Hal tersebut bisa terjadi karena energi yang diperlukan oleh naracoba 2 untuk melakuakn aktivitas berat lebih besar, sehingga jantung akan semakin cepat memompa darah untuk diedarkan ke seluruh tubuh yaitu dengan semakin cepat menghirup oksigen dari udara. Kebutuhan energi yang lebih banyak pada naracoba 2 juga dibuktikan dengan pengeluaran keringatnya yang lebih banyak dibandingkan dengan naracoba 1. Pada naracoba laki-laki Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, terjadi perubahan pada tubuh naracoba 3 yaitu frekuensi denyut nadi menjadi lebih lambat dibandingkan dengan keadaan semula yaitu 105X per menit, frekuensi inspirasi 59X per menit serta terlihat adanya pengeluaran keringat yang banyak pada naracoba 3. Suhu tubuh naracoba 2 menunjukkan kenaikan yaitu menjadi 37 0C. Rata-rata hasil percobaan untuk naracoba perempuan Sebelum beraktivitas : 36,750C - Suhu - Frekuensi denyut nadi : 76,5 kali per menit - Frekuensi inspirasi : 41,5 kali per menit Setelah beraktivitas ringan : 370C - Suhu - Frekuensi denyut nadi : 89 kali per menit - Frekuensi inspirasi : 53 kali per menit Setelah beraktivitas berat : 37,60C - Suhu - Frekuensi denyut nadi : 107,5 kali per menit - Frekuensi inspirasi : 62,5 kali per menit Hasil percobaan untuk naracoba laki-laki Sebelum beraktivitas 15 : 36,90C - Suhu - Frekuensi denyut nadi : 90 kali per menit - Frekuensi inspirasi : 34 per menit Setelah beraktivitas ringan : 36,950C - Suhu - Frekuensi denyut nadi : 87 kali per menit - Frekuensi inspirasi : 46 per menit Setelah beraktivitas berat : 370C - Suhu - Frekuensi denyut nadi : 105 per menit - Frekuensi inspirasi : 59 kali per menit Berdasarkan hasil rata-rata data percobaan untuk naracoba perempuan dan laki-laki terdapat perbedaan saat tidak atau belum beraktivitas, beraktivitas ringan dan beraktivitas berat.Banyaknya hasil frekuensi denyut nadi maupun frekuensi inspirasi menunjukkan bahwa aktivitas merupakan faktor yang mempengaruhi sistem regulasi manusia, begitu juga pada suhu tubuh dan jumlah keringat yang dihasilkan. Saat setelah melakukan aktivitas ringan maupun berat, frekuensi denyut nadi pada masing-masing naracoba mengalami kenaikan.Dan kenaikan ini menghasilkan perbedaan jumlah denyut nadi yang terhitung selama satu menit.Ini menandakan bahwa semakin berat aktivitas yang dilakukan, maka semakin tinggi frekuensi denyut nadi. Ini sesuai dengan salah satu akibat dari teori umpan balik positif bahwa pembuluh darah yang mengaliri kulit akan melebar untuk membawa lebih banyak panas keluar tubuh jika suhu tubuh meningkat, sehingga ini mengakibatkan tekanan darah menurun. Jika tekanan darah menurun, reseptor di arteri karotis akan mendeteksinya dan mengirimkan sinyal ke otak. Otak kemudian akan mengirimkan pesan ke jantung untuk mempercepat denyutnya sehingga aliran darah yang dipompa lebih besar dan mengakibatkan peningkatan tekanan darah. 16 Umpan balik positif Rangsang awal Respons Siklus umpan balik (+) Faktor luar menghentikan Rangsang Pada naracoba laki-laki denyut nadi selama satu menit jumlahnya lebih banyak dibandingkan dengan naracoba perempuan.Perbedaan tersebut disebabkan adanya perbedaan tekanan sistol dan diastol yang terjadi pada alat pompa darah dalam masingmasing naracoba.Pada laki-laki lebih banyak membutuhkan energi dari pada perempuan, sehingga sirkulasi darahnya lebih cepat yang berguna untuk mempercepat penyaluran transfer energi makanan ke seluruh tubuh. Dengan hal ini akan meningkatkan frekuensi denyut nadi. Selain itu laki-laki lebih banyak mengeluarkan energi untuk beraktivitas yang berat. Dari hasil rata-rata suhu tubuh terdapat perbedaan antara suhu awal denagn suhu akhir sebelum beraktivitas dengan setelah beraktivitas ringan dan beraktivitas berat.Suhu tubuh naik ketika ada peningkatan aktivitas tubuh baik pada naracoba laki-laki maupun naracoba perempuan, hal ini disebabkan karena tubuh berusaha memenuhi energi yang dibutuhkan. Frekuensi inspirasi masing-masing naracoba secara keseluruhan mengalami kenaikan setelah melakukan aktivitas.Tetapi pada data yang diperoleh frekuensi inspirasi naracoba perempuan lebih banyak daripada naracoba laki-laki.Perbedaan ini menunjukkan adanya perbedaan kebutuhan oksigen antar jenis kelamin.Kenaikan frekuansi inspirasi ditandai dengan naracoba yang bernafas seperti terengah-engah dan semakin cepatnya jeda antara menghirup udara dan melepaskan kembali udara. 17 Dari hasil percobaan tersebut menunjukkan bahwa semakin berat aktivitas yang kita lakukan maka akan semakin cepat frekuensi respirasi yang kita hirup (inspirasi) maupun yang dikeluarkan atau dihembuskan (ekspirasi). Pada saat itu mulut tidak mungkin merapat atau diam, pasti mulut tersebut dalam keadaan membuka baik pada pria maupun wanita, apabila ia telah melakukan aktivitas ringan menuju aktivitas berat maka frekuensi respirasinya akan semakin cepat. Kejadian ini bertujuan agar tubuh tetap terpelihara dalam homeostasisnya. Hal ini dilakukan dengan cara menggunakan mekanisme umpan balik negatif, yaitu suatu mekanisme regulasi dimana perubahan variabel untuk mengembalikan ke dalam keadaan semula. Apabila mekanisme tidak berjalan dengan baik maka homeostasis akan terganggu dan semua tidak berfungsi dengan baik. Umpan balik negatif Rangsang awal Rangsang Siklus umpan balik (-) respons berhenti Respons Produksi keringat dalam tubuh, dapat diketahui bahwa pada naracoba laki-laki dan perempuan memiliki kecenderungan yang sama yaitu menghasilkan keringat yang cukup banyak setelah melakukan aktivitas berat. Berdasarkan dari data yang diperoleh setelah melakukan percobaan, baik laki-laki maupun perempuan setelah melakukan aktivitas ringan dan aktivitas berat frekuensi denyut nadi dan frekuensi inspirasi semakin meningkat.Saat tubuh melakukan aktivitas ringan memicu pertambahan kebutuhan oksigen dari dalam tubuh.Kebutuhan oksigen yang 18 semakin meningkat menyebabkan pengambilan oksigen dari udara semakin meningkat sehingga frekuensi inspirasi bertambah. Dari pertambahan frekuensi inspirasi berarti jantung akan bekerja lebih cepat dalam memompa aliran darah karena oksigen yang dibawa oleh sel darah merah kebutuhannya semakin meningkat, laju aliran darah yang semakin cepat mengakibatkan frekuensi denyut nadi semakin cepat pula, hal ini disebabkan karena dalam tubuh manusia terjadi peningkatan kadar adrenalin dalam darah. Saat kebutuhan oksigen meningkat berarti panas dari dalam tubuh meningkat, hal ini merangsang kelenjar keringat untuk mengeluarkan keringat sehingga setelah melakukan aktivitas ringan masing-masing naracoba mengeluarkan keringat. Menurut sumber literatur laki – laki memiliki frekuensi pernafasan yang lebih banyak daripada perempuan, hal ini disebabkan karena laki – laki umumnya beraktivitas lebih banyak daripada perempuan. Semakin banyak aktivitas maka energi yang dibutuhkan semakin besar sehingga O2 yang dibutuhkan juga akan semakin meningkat. Namun berdasarkan pengamatan antara naracoba laki-laki dengan naracoba perempuan hasilnya menunjukkan bahwa frekuensi inspirasi lebih banyak pada naracoba perempuan baik setelah melakukan aktivitas ringan maupun berat.Hal ini tidak sesuai dengan teori di atas, karena kemungkinan kondisi tubuh naracoba laki-laki tidak dalam kondisi normal. Aktivitas yang berat menyebabkan panas atau suhu tubuh meningkat, dan suhu tubuh yang meningkat merangsang kelenjar keringat mengeluarkan sekresi keringat. Menurut literatur, peningkatan suhu tubuh bisa terjadi bila suhu ambien menjadi dingin maka yang akan memberikan respon adalah badan Krause yang akan mengirimkan impuls ke hipotalamus. Selanjutnya hipotalamus melalui syaraf parasimpatis yang akan melepaskan asetil kolin dan menyebabkan vasokonstriksi pembuluh darah, dan akibatnya aliran darah tidak lancar dan panas dari hasil metabolisme tetap tersimpan ke dalam tubuh. Selain itu, perintah dapat juga dikirimkan ke jaringan otot untuk menimbulkan kontraksi (gemetaran) yang dapat menghasilkan panas untuk meningkatkan suhu tubuh. Mekanisme pengaturan suhu tubuh terlihat pada skema berikut ini : 19 RESEPTOR Badan Ruffini / Badan Krause Suhu tubuh naik Pengiriman impuls HOMEOSTASIS HIPOTALAMUS Suhu tubuh normal Pusat regulasi suhu RESPON EFEKTOR 1. Pelepasan panas dengan penguapan, atau 2. Penyimpanan dan produksi panas Kelenjar keringat Pembuluh darah Otot Pengeluaran keringat dirangsang oleh pengeluaran impuls dipeptik anterior hipotalamus melalui jalur saraf simpatik ke seluruh tubuh dan rangsangan pada saraf simpatis ke seluruh kulit tubuh.Hal ini menyebabkan rangsangan pada saraf kolinergik ke kelenjar keringat dapat merangsang produksi keringat.Jika kita terlalu panas karena pengaruh dari dalam tubuh kita, maka thermoreseptor akan mengirimkan impuls saraf ke hipotalamus. Selanjutnya Hypothalamus akan mengirimkan pesan respon ke efektor seperti kulit untuk meningkatkan hilangnya panas dari permukaan dengan : Peningkatan suhu tubuh direspon dengan berdirinya bulu rambut (piloereksi) karena kontraksi otot-otot kulit Kelenjar-kelenjar di bawah kulit akan mensekresi keringat ke permukaan kulit untuk meningkatkan hilangnya panas dengan evaporasi jika suhu tubuh meningkat. Sekresi keringat akan berhenti jika suhu tubuh sudah kembali normal. 20 Pembuluh darah yang mengaliri kulit akan melebar untuk membawa lebih banyak panas keluar tubuh (vasodilatasi) jika suhu tubuh meningkat, dan pembuluh darah akan mengkerut (vasokonstriksi) untuk meminimalkan hilangnya panas lewat kulit jika suhu tubuh sudah normal kembali. Menurut literatur selain aktivitas dan jenis kelamin, terdapat beberapa faktor lain yang mempengaruhi sistem regulasi dalam tubuh manusia antara lain berat badan. Seseorang yang memiliki berat badan lebih besar mempunyai frekuensi denyut nadi yang lebih cepat dibandingkan dengan seseorang yang mempunyai berat badan yang lebih kecil. Selain mempengaruhi frekuensi denyut nadi, berat badan juga dapat mempengaruhi frekuensi inspirasi. Seseorang yang memiliki berat badan lebih besar mempunyai frekuensi inspirasi yang lebih cepat dibandingkan dengan seseorang yang mempunyai berat badan yang lebih kecil. Pada semua data yang dihasilkan data awal maupun akhir didapatkan hasil yang positif yaitu bahwa semua nominal data yang ada dari awal sampai akhir meningkat. Hal ini disebabkan oleh suatu system dalam tubuh yang membentuk system kerja yang menstabilkan yaitu apabila sebelum melakukan aktifitas berat suhu tubuh, frekuensi denyut nadi, frekuensi pernafasan berjalan normal serta keringat tidak ada, setelah melakukan aktifitas berat tubuh akan mulai menyesuaikan supaya tubuh tetap stabil yitu dengan cara meningkatkan suhu tubuh, frekuensi denyut nadi, frekuensi pernafasan juga mengeluarkan keringat untuk menjaga suhu tubuh tetap berada pada range yang aman. System ini disebut system regulasi dan homeostasis pada tubuh manusia. Hal ini berlaku untuk keadaaan sebaliknya yaitu apabila tubuh tidak sedang melakukan aktifitas maka, system homeostasis akan menurunkan kerja semua komponen tubuh menyesuaikan keadaan penstabilan kondisi tubuh pada manusia. F. KESIMPULAN Dari percobaan kali ini dapat ditarik kesimpulan bahwa : 1. Contoh regulasi dalam tubuh manusia antara lain: a. Sistem ekskresi ( pengeluaran zat-zat sisa metabolism yang tidak dapat dimanfaatkan lagi oleh tubuh ). Dalam percobaan ini menunjukkan ekskresi berupa keringat. 21 2. b. Sistem respirasi yaitu berupa perubahan frekuensi inspirasi dan frekuensi nadi. c. Bertambahnya suhu tubuh karena aktivitas . Mekanisme thermoregulasi pada tubuh manusia : a. Mekanisme tubuh ketika suhu tubuh meningkat Vasolidasi : mengembangnya pembuluh darah sehingga memungkinkan panas dibebaskan keluar. Kulit akan menerima instruksi dari hipotalamus sehingga membuka poripori untuk tempat keluarnya keringat. Apabila air peluh menguap maka panas dapat terbebaskan ke lingkungan. b. Mekanisme tubuh ketika suhu tubuh menurun Termoreseptor pada kulit akan menaikkan suhu tubuh, lalu hipotalamus pada otak akan mengatur suhu darah yang dilaluinya. Pembuluh darah akan menyempit untuk menjauhi kulit sehingga panas tidak keluar terlalu banyak. Bulu kulit ditegakkan agar panas sukar dibebaskan yang diatur oleh efektor. Mengurangi keringat yang diproduksi oleh kelenjar keringat 22 DAFTAR PUSTAKA Basoeki, soejono.1999.Fisiologi Manusia.Malang: UNM Campbell, dkk. 2002. BIOLOGI. Jakarta : Penerbit Erlangga Dwidijoseputro, D. 1977. Pengatar Genetika. Jakarta: Bhratara Pertiwi, Kartika Ratna. 2008. Hand Out Biologi Umum Regulasi Jurusan Pendidikan Biologi Semester 1. Yogyakarta : Jurusan Pendidikan Biologi UNY Soewolo. 2000. Pengantar Fisiologi Hewan. Jakarta : Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional Soewolo, dkk. 2003. FISIOLOGI MANUSIA . Malang : Universitas Negeri Malang Press Suripto. 1998. Fisiologi Hewan. Bandung : ITB http://www.scribd.com/doc/72129031/Regulasi-Homeostasis diunduh pada tanggal 19 November 2011 23
