Pengaturan suhu tubuh (Thermoregulasi)

Pengaturan Suhu tubuh (Thermoregulasi)

Pendahuluan 

Memahami konsep pengaturan suhu tubuh penting karena sangat berguna dalam hal penellitian atau persoalan di klinik seperti :

1. Persoalan demam pada penyakit-penyakit
2. Persoalan pemberian hypothermic pada kasus pembedahan (bedah jantung)
3. Terapi pada kasus yang disebabkan panas berlebihan (Heat stroke) atau pada kasus kedinginan yang ekstrem
4. Masalah-masalah militer (latihan dilapangan panas terbuka), ruang angkasa, atau ditempat -tempat yang memungkinkan mempunyai panas yang ekstrem

Manusia dan binatang menyusui mempunyai kemampuan untuk memelihara suhu tubuh relative konstan dan berlawanan dengan suhu lingkungan. Kepentingan dipertahankan suhu tubuh pada manusia adalah berhubungan dengan reaksi kimia didalam tubuh kita. Mis kenaikan suhu 100 C bisa mempercepat proses biologis 2 – 3 kalinya.

Suhu inti (core temperature) manusia berfluktuasi + 10 C dalam kegiatan sehari-hari. Misalnya paling rendah adalah pada waktu pagi hari (jam 4 – 6 subuh) dan mencapai puncaknya pada sore hari (jam 2 – 3 sore).

PRINSIP PENGATURAN SUHU TUBUH
Konsep Core temperature yaitu dianggap merupakan dua bagian dalam soal pengaturan suhu yaitu :
Bagian dalam inti suhu tubuh, yang benar- benar mempunyai suhu rata-rata 370 C, yaitu diukur pada daerah (mulut, otot, membrane tympani, vagina, esophagus.(Tr)

Bagian luar adalah temperature kulit + 1/3 massa tubuh yaitu penukaran kulit sampai + 2 cm kedalam.(Ts)

Dari dua bagian tersebut dapat disimpulkan bahwa temperature suhu tubuh rata-rata (tmb : Temperatur Mean Body) dengan rumus ;

TMB = 0,33 Ts + 0.67 Tr

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

SUMBER PANAS

1. Metabolisme
   Kegiatan metabolisme tubuh adalah sumber utama dan pembentukan/pemberian panas tubuh. Pembentukan panas dari metabolisme dalam keadaan basal (BMR) + 70 kcal/jam sedang pada waktu kerja (kegiatan otot) naik sampai 20%.
2. Bila dalam keadaan dingin seseorang menggigil maka produksi panas akan bertambah 5 kalinya.

PELEPASAN PANAS

1. Penguapan (evaporasi)

Penguapan dari tubuh merupakan salah satu jalan melepaskan panas. Walau tidak berkeringat, melalui kulit selalu ada air berdifusi sehingga penguapan dari permukaan tubuh kita selalu terjadi disebut inspiration perspiration (berkeringat tidak terasa) atau biasa disebut IWL (insensible water loss).
Inspiration perspiration melepaskan panas + 10 kcal/jam dari permukaan kulit. Dari jalan pernafasan + 7 kcal/jam  panas dari metabolisme dikeluarkan dengan cara evaporasi 20 – 25%.

2. Radiasi

Bila suhu disekitar lebih panas dari badan  permukaan tubuh akan menerima panas, bila disekitar dingin akan melepaskan panas. Proses ini terjadi dalam bentuk gelombang elektromagnetik dengan kecepatan seperti cahaya  radiasi.

3. Konduksi
Perpindahan panas dari atom ke atom/ molekul ke molekul dengan jalan pemindahan berturut turut dari energi kinetic. Pertukaran panas dari jalan ini dari tubuh terjadi sedikit sekali (kecuali menyiram dengan air)

4. Konveksi
Perpindahan panas dengan perantaraan gerakan molekul, gas atau cairan. Misalnya pada waktu dingin udara yang diikat/dilekat pada tubuh akan dipanaskan (dengan melalui konduksi dan radiasi)  menjadi kurang padat, naik dan diganti udara yang lebih dingin. Biasanya ini kurang berperan dalam pertukaran panas.

Pengaturan Suhu Tubuh Pada Keadaan dingin

Ada dua mekanisme tubuh untuk keadaan dingin yaitu :

1. Secara fisik (prinsif-prinsif ilmu alam) Yaitu pengaturan atau reaksi yang terdiri dari perubahan sirkulasi dan tegaknya bulu-bulu badan (piloerektion) –> erector villi
2. Secara kimia yaitu terdiri dari penambahan panas metabolisme.

Pengaturan secara fisik Dilakukan dengan dua cara :

1. Vasokontriksi pembuluh darah (cutaneus vasokontriksi)
   Pada reaksi dingin aliran darah pada jari-jari ini bias berkurang + 1% dari pada dalam keadaan panas. Sehingga dengan mekanisme vasokontriksi maka panas yang keluar dikurangi atau penambahan isolator yang sama dengan memakai 1 rangkap pakaian lagi.
2. Limit blood flow slufts (Perubahan aliran darah)
   Pada prinsifnya yaitu panas/temperature inti tubuh terutama akan lebih dihemat (dipertahankan) bila seluruh anggota badan didinginkan

Pengaturan secara kimia
Pada keadaan dingin, penambahan panas dengan metabolisme akan terjadi baik secara sengaja dengan melakukan kegiatan otot-otot ataupun dengan cara menggigil. Menggigil adalah kontraksi otot secara kuat dan lalu lemah bergantian, secara synkron terjadi kontraksi pada group-group kecil motor unit alau seluruh otot. Pada menggigil kadang terjadi kontraksi secara simultan sehingga seluruh badan kaku dan terjadi spasme. Menggigil efektif untuk pembentukan panas, dengan menggigil pada suhu 50 c selama 60 menit produksi panas meningkat 2 kali dari basal, dengan batas maximal 5 kali.

PENGATURAN SUHU TUBUH DALAM KEADAAN PANAS

1. Fisik

• Penambahan aliran darah permukaan tubuh
• Terjadi aliran darah maximum pada anggota badan
• Perubahan (shift) dari venus return ke vena permukaan
  Proses ini terutama efektif pada keadaan temperature kurang/dibawah 340 C. penambahan aliran darah  penambahan konduktivitas panas (thermal konduktivity)

2. Keringat

• Pada temperature diatas 340 C, pengaturan sirkulasi panas tidak cukup dengan radiasi, dimana pada kondisi ini tubuh mendapat panas dari radiasi.  mekanisme panas yang dipakai dalam keadaan ini dengan cara penguapan (evaporasi). 
• Gerakan kontraksi pada kelenjar keringat, berfungsi secara periodic memompa tetesan cairan keringat dari lumen permukaan kulit  keringat merupakan mekanisme pendingin yang paling efektif.

MEKANISME DEMAM

• Demam adalah peningkatan titik patokan (set-point) suhu di hipotalamus. Dengan meningkatkan titik patokan tersebut, maka hipotalamus mengirim sinyal untuk mningkatkan suhu tubuh. Tubuh berespons dengan menggigil dan meningkatkan metabolisme basal.
• Demam timbul sebagai respons terhadap pembentukan interleukin-1, yang disebut pirogen endogen.
• Interleukin-1 dibebaskan oleh neutrofil aktif, makrofag, dan sel-sel yang mengalami cedera.
• Interlekin-1 tampaknya menyebabkan panas dengan menghasilkan prostaglandin yang merangsang hipotalamus.