Fisiologis

FISIOLOGI

A.      HOMEOSTATIS

Homeostatis merupakan mekanisme tubuh untuk mempertahankan keseimbangan dalam menghadapi berbagai kondisi yang dialaminya. Proses homeostatis dapat terjadi apabila tubuh mengalami stres, yang secara alamiah tubuh akan melakukan mekanisme pertahanan diri untuk menjaga kondisi agar tetap seimbang. Homeoststis adalah suatu proses pemeliharaan stabilitas dan adaptasi terhadap kondisi lingkungan sekitar yang terjadi secara terus-menerus.

Pengaturan fisiologis digunakan untuk mengembalikan keadaan normal apabila terganggu.  Pengaturan sifat pendaparan dilakukan oleh ginjal dan pernapasan. Cairan tubuh merupakan objek homeostatis karena dalam cairan tubuh diatur keseimbangan bermacam-macam elektrolit. Homeostatis juga mengatur keseimbangan asam dan basa. Cairan tubuh diatur agar suhunya selalu konstan 37⁰C dengan cara mekanisme produksi dan pelepasan panas.

Distribusi cairan tubuh:

1.       Cairan intrasel. Cairan yang berada di dalam sel di bawah suatu bentuk pengendalian karena membran sel bersifat permeabel dan cairan dalam selharus mempunyai mekanisme tertentu untuk mencegah masuknya air yang tidak terkendali dan mengeluarkan cairan secara terkendali. Volume air dalam sel tidak dapat diukur.

2.       Cairan ekstrasel. Cairan yang berada di luar sel atau di antara sel (dalam jaringan), terdiri dari volume CES yang sukar diukur karena batas ruang yang sukar ditetapkan. CES terdiri dari:

a.       Cairan interstisial: cairan yang berada di antara sel jaringan

b.      Cairan intravaskuler (plasma): cairan yang berada dalam pembuluh darah yang membawa oksigen ke dalam jaringan dan mengeluarkan karbondioksida

c.       Cairan limfe: cairan yang berada dalam pembuluh limfe yang mengangkut partikel protein ke dalam pembuluh darah.

d.      Cairan transeluler: cairan yang berada di tempat khusus misalnya cairan otak, cairan sendi, cairan bola mata dll.

B.      CAIRAN DAN TRANSPORT MEMBRAN

Air beserta unsur-unsur di dalamnya yang diperlukan untuk kesehatan sel disebut cairan tubuh. Cairan ini sebagian berada di luar sel (ekstraseluler) dan sebagian lagi di dalam sel (intraseluler). Cairan tubuh terdiri dari:

Cairan intraseluler (dalam sel), 50% dari berat badan letaknya di dalam sel dan mengandung elektrolit, kalium fosfat, dan bahan makanan seperti glukosa dan asam amino. Kerja enzim dalam sel sifatnya konstan, memecahkan dan membangun kembali sebagaimana dalam semua metabolisme untuk mempertahankan keseimbangan cairan.

Cairan ekstraseluler atau intertisial (di luar sel), membentuk 30% cairan dalam tubuh (kurang lebih 12 liter). Air ini merupakan medium di tengah sel hidup. Sel menerima garam, makanan, oksigen, dan melepaskan semua hasil buangannya ke dalam cairan itu juga.

Plasma darah, 5% dari berat tubuh (3 liter), merupakan sistem transpor yang melayani semua sel melalui medium cairan ekstraseluler.

Komposisi cairan tubuh

1.       Cairan elektrolit a.       Kation -        Kalium (K+) -        Natrium (Na+) -        Kalsium (Ca+) -        Magnesium (Mg+) b.      Anion -        Klorida (Cl-) -        Karbonat (HCO3-) -        Fosfat (PO4-) -        Sulfat (SO4-) -        Protein -        Asam organik 2.       Cairan yang bukan elektrolit a.       Air (H2O) b.      Dekstrose c.       Ureum d.      Kreatinin

Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan ion secara dua arah. Molekul yang dapat melewati membran sel antara lain ialah molekul hidrofobik (CO₂, O₂), dan molekul polar yang sangat kecil (air, etanol). Sementara itu, molekul lainnya seperti molekul polar dengan ukuran besar (glukosa), ion, dan substansi hidrofilik membutuhkan mekanisme khusus agar dapat masuk ke dalam sel.

Banyaknya molekul yang masuk dan keluar membran menyebabkan terciptanya lalu lintas membran. Lalu lintas membran digolongkan menjadi dua cara, yaitu dengan transpor pasif untuk molekul-molekul yang mampu melalui membran tanpa mekanisme khusus dan transpor aktif untuk molekul yang membutuhkan mekanisme khusus.

Transpor pasif

Transpor pasif merupakan suatu perpindahan molekul menuruni gradien konsentrasinya. Transpor pasif ini bersifat spontan. Difusi, osmosis, dan difusi terfasilitasi merupakan contoh dari transpor pasif. Difusi terjadi akibat gerak termal yang meningkatkan entropi atau ketidakteraturan sehingga menyebabkan campuran yang lebih acak. Difusi akan berlanjut selama respirasi seluler yang mengkonsumsi O₂ masuk. Osmosis merupakan difusi pelarut melintasi membran selektif yang arah perpindahannya ditentukan oleh beda konsentrasi zat terlarut total (dari hipotonis ke hipertonis). Difusi terfasilitasi juga masih dianggap ke dalam transpor pasif karena zat terlarut berpindah menurut gradien konsentrasinya.

Contoh molekul yang berpindah dengan transpor pasif ialah air dan glukosa. Transpor pasif air dilakukan lipid bilayer dan transpor pasif glukosa terfasilitasi transporter. Ion polar berdifusi dengan bantuan protein transpor.

Transpor aktif

Transpor aktif merupakan kebalikan dari transpor pasif dan bersifat tidak spontan. Arah perpindahan dari transpor ini melawan gradien konsentrasi. Transpor aktif membutuhkan bantuan dari beberapa protein. Contoh protein yang terlibat dalam transpor aktif ialah channel protein dan carrier protein, serta ionophore.

Yang termasuk transpor aktif ialah coupled carriers, ATP driven pumps, dan light driven pumps. Dalam transpor menggunakan coupled carriers dikenal dua istilah, yaitu simporter dan antiporter. Simporter ialah suatu protein yang mentransportasikan kedua substrat searah, sedangkan antiporter mentransfer kedua substrat dengan arah berlawanan. ATP driven pump merupakan suatu siklus transpor Na⁺/K⁺ ATPase. Light driven pump umumnya ditemukan pada sel bakteri. Mekanisme ini membutuhkan energi cahaya dan contohnya terjadi pada Bakteriorhodopsin.

C.      LISTRIK BIOLOGIS DAN POTENSIAL AKSI

1.       Listrik Biologis

2.       Potensial Aksi

Potensial aksi merupakan gambaran stereotype yang terdiri dari depolarisasi dan repolarisasi pada membran yang terjadi jika membran mendapat rangsangan dengan intensitas sama atau lebih besar daripada rangsangan ambang (threshold).

Jenis rangsangan pemicu potensial aksi:

a.       Listrik

b.      Kimia

c.       Mekanik

d.      Termis

e.      Hormon

f.        Neurotransmiter

Jenis rangsangan berdasarkan intensitasnya

a.       Subliminal: rangsangan yang lebih rendah daripada rangsangan ambang (threshold). Mengakibatkan potensial aksi lokal.

b.      Liminal: rangsangan terkecil yang sudah mampu membangkitkan potensial aksi yang dijalarkan. Rangsangan telah berhasil mencapai rangsangan ambang.

c.       Maksimal: rangsangan yang lebih besar daripada rangsangan liminal dan mampu menimbulkan kontraksi otot maksimal. Kontraksi maksimal: kontraksi yang tidak bertambah kekuatannya meskipun rangsangan untuk menimbulkannya ditingkatkan lagi.

d.      Supra liminal: rangsangan yang melebihi maksimal (juga liminal) tetapi kekuatan kontraksi yang ditimbulkan tidak akan melebihi kontraksi akibat rangsangan maksimal.

Macam potensial aksi

a.       Potensial aksi spike/ pasak

1)      Saraf

2)      Otot rangka

b.      Potensial aksi plateau

1)      Otot jantung