●   Mekanisme Pengaturan Suhu Tubuh Manusia 

Manusia memiliki mekanisme pengaturan untuk bisa mempertahankan suhu tubuh tetap optimal dalam berbagai macam kondisi lingkungan. Suhu tersebut, utamanya dipertahankan pada suhu 37°C apabila diukur secara oral atau melalui mulut. Akan tetapi, suhu tubuh masih dianggap normal apabila suhu tubuh dalam rentang 35,5⁰ C pada pagi hari hingga 37,7⁰C pada malam hari. Rata-ratanya adalah 36,7⁰C. Pengaturan suhu ini amat penting supaya metabolisme sel tetap optimal. Istilah ini kita sebut sebagai termoregulasi.

Termoregulasi adalah suatu mekanisme makhluk hidup untuk mempertahankan suhu internal agar berada di dalam kisaran yang dapat ditolelir. Proses yang terjadi pada hewan untuk mengatur suhu tubuhnya agar tetap konstan dinamis. Mekanisme Termoregulasi terjadi dengan mengatur keseimbangan antara perolehan panas dengan pelepasan panas. Termoregulasi manusia berpusat pada hypothalamus anterior terdapat tiga komponen pengatur atau penyusun sistem pengaturan panas, yaitu termoreseptor, hypothalamus, dan saraf eferen serta termoregulasi dapat  menjaga suhu  tubuhnya, pada  suhu-suhu tertentu yang konstan biasanya lebih tinggi dibandingkan lingkungan sekitarnya.

 Gambar  Termoregulasi pada manusia

Sumber: sekedarperawat.blogspot.co.id 

Mengapa Anda dapat Berkeringat?

Sistem tubuh manusia bekerja optimal pada suhu 36,5oC hingga 37,5oC. Seringkali aktivitas dan lingkungan sekitar memaksa tubuh manusia bereaksi untuk menjaga agar suhu tubuhnya tetap optimal.

Pada saat Anda beraktivitas, misalnya berolahraga akan terjadi peningkatan proses perubahan energi kimia makanan menjadi energi gerak  . Proses ini menghasilkan panas yang dapat meningkatkan suhu tubuh. Pada saat ini, mekanisme dalam tubuh Anda memberi perintah agar tubuh berkeringat. Pada saat keringat itu menguap, proses penguapan keringat memerlukan kalor. Kalor ini diambil dari kulit tubuhmu, sehingga tubuh Anda yang memanas itu menjadi dingin, dan kembali ke suhu optimal. Pada saat itu, mengapa Anda merasa nyaman jika dikipasi? Saat dikipasi, proses penguapan keringat itu terjadi lebih cepat, sehingga tubuhmu segera kembali ke suhu optimumnya.

Pada konveksi, panas berpindah melalui aliran udara atau air. Misalnya dengan hembusan dari kipas angin maupun seperti pada saat mengendarai sepeda atau kendaraan dengan jendela terbuka. Itulah mengapa pada kondisi tersebut, kita cenderung merasa lebih dingin. Sementara itu, evaporasi berkaitan dengan keluarnya panas melalui penguapan keringat.

Pada tubuh, fungsi termostat diperankan oleh hipotalamus. Hipotalamus menerima informasi dari berbagai bagian tubuh. Selanjutnya dilakukan koordinasi untuk penentuan mekanisme mempertahankan atau melepaskan panas. Perubahan suhu hingga 0,01⁰C dapat terdeteksi oleh hipotalamus ini. Sensor pada tubuh yang berperan untuk memberikan informasi mengenai suhu tubuh maupun suhu kulit disebut sebagai termoreseptor.

Mengapa saat kedinginan Anda cepat merasa lapar?

Pada saat Anda kedinginan, Anda akan menggigil   Dengan menggigil, maka tubuh Anda bergerak cepat. Gerak tubuh Anda ini memaksa tubuh melakukan metabolisme, membakar energi kimia makanan menjadi energi gerak (dan tentu saja menghasilkan energi panas). Dengan cara ini, suhu tubuh tidak turun. Tentu saja, ada “harga yang harus dibayar”. Pada saat kedinginan, Anda cepat merasa lapar.

Pada bayi, karena kemampuan untuk menggigilnya kurang, terdapat mekanisme non menggigil untuk mempertahankan panas. Pada saat bayi baru lahir, terdapat deposit jaringan adiposa berupa lemak coklat yang dapat mengkonversi energi kimia menjadi panas.Selain sebagai jalur pengiriman nutrisi, aliran darah pada pembuluh darah  juga berperan dalam pengaturan suhu, terutama aliran darah yang menuju kulit. Sebagai pengatur suhu, aliran darah kulit dapat bervariasi dari

400 ml/menit hingga 2500 ml/menit. Semakin banyak darah yang mengalir ke kulit, panas yang terbawa dari tubuh bagian dalam melalui darah akan semakin banyak yang dapat keluar melalui proses konduksi-konveksi serta radiasi.

Mengapa darah membeku pada bagian yang terluka?

Darah yang mengalir pada tubuh manusia dapat mengalami perubahan wujud   Jika kita terluka, darah akan mengalir. Jika luka tersebut dibiarkan, lama-lama darah akan mengering. 

Pada saat itu, darah membeku, mengalami perubahan wujud cair menjadi padat. Kemampuan darah untuk membeku sangat bermanfaat bagi manusia karena mencegah terjadinya pengeluaran darah yang banyak dari dalam tubuh. Jika tubuh kekurangan darah maka bisa menimbulkan efek yang fatal (kematian).

Tahukah  Anda?  perilaku  kita  mempengaruhi panas  yang  dibuang  oleh tubuh?

Selain dengan bantuan pembuluh darah, permukaan tubuh yang berkontak dengan lingkungan juga berperan dalam pengaturan suhu yang hendak dikonservasi atau hendak dibuang. Misalnya, dengan perubahan posisi tubuh seperti meringkuk, bersedekap saat kedinginan atau membuka baju serta melebarkan badan saat kepanasan.  Mengenakan baju hangat juga mekanisme perilaku yang  dilakukan manusia untuk mempertahankan panas.  Contoh  lain perilaku yang manusia lakukan adalah menggunakan kipas angin,atau mandi.Namun, berbeda dengan kepercayaan umumnya, ternyata mengenakan pakaian yang longgar dan berwarna cerah ternyata lebih dingin dibandingkan dengan telanjang   Hal ini karena pada saat telanjang, semua panas yang mengenai kulit akan diserap semuanya. Sementara itu, pada pakaian yang berwarna cerah justru memantulkannya. Oleh karena itu, jika pakaian berwarna terang tersebut cukup longgar dan tipis untuk konveksi serta evaporasi terjadi, mengenakan pakaian tersebut akan lebih dingin dibandingkan tidak memakai pakaian.

Bagaimana mekanisme pengaturan suhu tubuh kita pada kondisi dingin?

Pada kondisi dingin tubuh akan mengalami hal-hal berikut  Saat kedinginan, kita akan beradaptasi dengan mengurangi jumlah keringat yang dikeluarkan oleh kulit. Coba Anda perhatikan, otot di bawah kulit akan berkontraksi sehingga kantong rambut tegak. Ini menyebabkan rambut berdiri untuk menangkap panas. Kontraksi otot menimbulkan bintil-bintil kecil di tubuh, kondisi ini biasa kita sebut dengan istilah merinding. Dengan demikian, arteri yang membawa  darah  ke  bawah  permukaan kulit  akan  berkontraksi. Darah  tidak mengalir menuju ke dekat permukaan kulit. Hal ini tentunya mencegah darah membuang panas ke lingkungan sehingga suhu tubuh tidak turun.Di sisi yang lain, kalau Anda menggigil, hal itu akan meningkatkan produksi panas. Dengan demikian, lebih sedikit panas yang hilang ke lingkungan melalui konveksi. 

● Mekanisme Pengaturan Suhu Tubuh pada Hewan

Kapan biasanya anjing menjulurkan lidahnya? Mengapa anjing melakukan hal itu? 

Pengaturan suhu tubuh hewan, semua jenis hewan  memperoleh panas dari lingkungan dan melepaskannya kembali kelingkungan, disamping mereka sendiri dapat menghasilkan panas sendiri dari dalam tubuhnya sebagi akibat aktivitas metabolismenya. Panas dari kedua asal dan peristiwa ini (dari luar dan dari dalam tubuh hewan tersebut) pada dasarnya merupakan sumber kemampuan untuk mengatur suhu tubuhnya, yang selanjutnya akan berakibat kepada perilaku metabolisme, perilaku gerak dan kelangsungan hewan tersebut.

Berdasarkan karakteristik temperatur tubuh yang dihasilkan hewan dan dipengaruhi tidaknya suhu tubuh hewan oleh lingkungan, dikenal empat istilah mekanisme pengaturan suhu tubuh pada hewan sebagai berikut:

1.      Ecthothermic, hewan-hewan yang menyediakan suhu tubuhnya dari luar.

2. Enhothermic, hewan-hewan yang mnyediakan panas tubuh dari dalam tubuhnya sendiri.

3.      Homeothermic, hewan-hewan yang suhu tubuhnya konstan (relatif tetap)

4. Poikilothermic, hewan-hewan yang suhu tubuhnya fluktuatif mengikuti suhu tubuhnya dan fluktuatif mengikuti suhu lingkungannya.

Semua bangsa reptil termasuk ke dalam kelompok ecthothermic, sedangkan ikan dilaut  dalam  termasuk  kedalam  hewan  yang  echtoterm-homoiterm;  panas tubuhnya berasal dari luar tubuhnya (dari lingkungannya) akan tetapi suhu tubuhnya konstan (tetap).

Reptil adalah hewan ektoterm-poikiloterm karena tubuh mereka sangat dipengaruhi oleh temperatur lingkungan, akan tetapi suhu tubuh reptil juga dipengaruhi oleh tingkah lakunya. Mereka akan berjemur dibawah sinar matahari untuk menghangatkan tubuhnya atau mencari tempat yang teduh untuk menghindari overheating (panas yang berlebih) 

Beberapa hewan endoterm, seperti rubah kutub adalah jenis hewan spesialis udara dingin. Strategi mereka yang paling jelas nyata adalah melawan dingin dengan menggunakan isolasi/penyekatan yang disediakan oleh suatu bulu tebal. Ikan hiu adalah binatang air yang mengandalkan sebagian besar lemak untuk mengisolasi/menyekat tubuhnya dari pengaruh suhu luar ketika berada didalam air .Manusia bersama-sama dengan mamalia lain dan burung termasuk kedalam kelompok endothermic. Kelompok ini dapat memelihara suhu tubuh secara relatif konstan (tetap) terbebas dari pengaruh suhu/ temperatur lingkungan. 

Dalam termoregulasi dikenal adanya hewan berdarah dingin (cold-blood animals) dan hewan berdarah panas (warm-blood animals) . Namun, ahli- ahli Biologi lebih suka menggunakan istilah ektoterm dan endoterm yang berhubungan dengan sumber panas utama tubuh hewan

Ektoterm adalah hewan yang panas tubuhnya berasal dari lingkungan (menyerap panas lingkungan). Suhu tubuh hewan ektoterm cenderung berfluktuasi, tergantung pada suhu lingkungan. Hewan dalam kelompok ini adalah anggota invertebrata, ikan, amfibi, dan reptilia.Sedangkan endoterm adalah hewan yang panas tubuhnya berasal dari hasil metabolisme. Suhu tubuh hewan ini lebih konstan. Endoterm umum dijumpai pada kelompok burung (Aves), dan mamalia. 

● Mekanisme Pengaturan Suhu Tubuh pada Tumbuhan

Tahukah Anda, tumbuhan merupakan mahluk hidup yang tidak bergerak secara aktif melainkan gerakannya bersifat pasif. Tumbuhan memang tidak memiliki alat gerak seperti kaki dan tangan yang terdapat pada hewan dan manusia, tetapi organ-organ mereka sangatlah kompleks untuk dipelajari. Di setiap tumbuhan tersebut pasti ada jaringan pengangkutan terpenting yang terdiri dari xilem dan floem. Kedua jaringan tersebut berperan sangat penting bagi proses kehidupan sebuah tanaman dan be  rperan untuk mengambil air  dari  dalam tanah dan kemudian menyebarkannya ke seluruh bagian tanaman agar semua organ tanaman dapat berkembang secara maksimal. Proses ini yang dinamakan dengan transportasi pada tumbuhan.

Tumbuhan melakukan transpirasi, yaitu pelepasan dalam bentuk uap melalui stomata . Transpirasi ini merupakan salah satu mekanisme pengaturan fisiologi pada tumbuhan yang terkait dengan berbagai kondisi yang ada di tubuhnya dan lingkungan sekitarnya. Adanya transpirasi ini menyebabkan terjadinya aliran air yang berlangsung secara imbas dari akar, batang, dan daun. Aliran air tersebut akan ikut membantu proses penyerapan dan transportasi air tanah di dalam tubuh tumbuhan.

Air diserap ke dalam akar secara osmosis melalui rambut akar, sebagian besar bergerak menurut gradien potensial air melalui xilem. Air dalam pembuluh xilem mengalami tekanan besar karena molekul air polar menyatu dalam kolom berlanjut akibat dari penguapan yang berlangsung di bagian atas. Sebagian besar ion bergerak melalui simplas dari epidermis akar ke xilem, dan kemudian ke atas melalui arus transportasi.

Tumbuhan melakukan transpirasi untuk mengubah air menjadi bentuk uap air dari jaringan hidup tanaman yang terletak di atas permukaan tanah melewati stomata, lubang kutikula, dan lentisel. Transpirasi terjadi pada siang hari saat panas, melaui stomata (mulut daun), lubang kutikula, dan lentisel (celah batang). Semakin cepat laju transpirasi berarti semakin cepat pengangkutan air dan zat hara terlarut, demikian pula sebaliknya. Alat untuk mengukur besarnya laju transpirasi melalui daun disebut fotometer atau transpirometer.

Tidak   semua tumbuhan mengalami   proses   transpirasi.   Sedangkan   pada tumbuhan  yang  mengalami  proses  ini,  transpirasi  terkadang  terjadi  secara berlebihan sehingga mengakibatkan tumbuhan kehilangan banyak air dan lama kelamaan layu sebelum akhirnya mati.

sumber: modul belajar mandiri pppk ipa biologi , Pembelajaran 3. Energi dalam Kehidupan, Kemdikbud

Baca Juga

Bagikan Artikel