PENGATURAN FUNGSIONAL TUBUH MANUSIA DAN PENGATURAN “LINGKUNGAN DALAM”

TUJUAN ILMU FAAL :
    Untuk menjelaskan faktor-faktor fisika dan kimia yang bertanggung jawab terhadap asal usul, perkembangan dan kemajuan dari kehidupan.
SEL SEBAGAI KESATUAN TUBUH YANG BAIK
Satuan  dasar kehidupan tubuh adalah sel, dan tiap organ merupakan kesatuan dari berbagai sel yang berbeda-beda,

    yang dihubungkan satu sama lain oleh struktur penunjang interselular.
Walaupun banyak sel dalam tubuh sering berbeda satu dengan yang lain, tetapi mempunyai karakteristik dasar tertentu yang mirip satu sama lain. Misalnya, didalam seluruh sel itu, oksigen bergabung dengan hasil pemecahan karbohidrat, lemak atau protein untuk melepaskan energi yang dibutuhkan untuk fungsi sel.
Hampir semua sel juga mempunyai kemampuan untuk bereproduksi.

CAIRAN EKSTRASELULAR LINGKUNGAN DALAM
 Kira-kira 56% tubuh manusia dewasa     terdiri dari cairan.
 Walaupun sebagian besar cairan ini     terdapat didalam sel disebut sebagai     cairan intra selular dan kira-kira 1/3     terdapat diluar sel “ekstra selular”.
 Jalan cairan ekstraselular terdapat ion-ion     dan bahan makanan yang diperlukan oleh     sel, dengan alasan ini cairan ekstraselular     disebut sebagai lingkungan dalam atau     milieuinterieur.

 Perbedaan cairan ekstraselular dan     intraselular
    1. Cairan ekstraselular :
        Mengandung sejumlah besar ion             natrium, klorida dan ion bikarbonat,         ditambah bahan makanan untuk sel         seperti oksigen, glukosa, as.lemak,             dan as.amino. Cairan ekstraselular             juga mengandung CO2 yang                 ditransport dari sel ke paru-paru untuk         diekskresikan.

    2. Cairan intraselular :
            Mengandung sejumlah besar ion             kalium, magnesium dan ion fosfat             daripada ion natrium dan klorida yang         ditemukan dicairan ekstraselular.

MEKANISME “HOMEOSTATIK” DARI SISTEM FUNGSIONAL UTAMA
 HOMEOSTATIS
    Istilah homeostatis dipergunakan untuk     menjelaskan pengaturan kondisi-kondisi     statis atau konstan dalam lingkungan     dalam.

 Sistem transpor cairan ekstraselular-    sistem sirkulasi.
    Cairan ekstrselular diangkut melalui     seluruh bagian tubuh dalam 2     tahap:
    1. Tahap pertama meliputi gerakan darah         mengitari sistem sirkulasi secara             berulang-ulang.
    2. Tahap kedua pergerakan cairan antara         kapiler darah dan sel.
 sewaktu darah melewati kapiler,     pertukaran cairan ekstraselular yang     berlangsung terus menerus juga terjadi     antara

    plasma yang merupakan bagian dari     darah dengan cairan intraselular.
 Proses difusi antara darah dan ruangan     jaringan terjadi karena gerakan kinetik     molekul-molekul yang terdapat baik     didalam plasma maupun cairan     interstisial. Yaitu cairan dan molekul yang
    terlarut didalamnya terus menerus     bergerak dan melenting kesemua arah     didalam cairan itu sendiri dan juga     melalui pori-pori dan ruang jaringan.

  ASAL MULA BAHAN MAKANAN DALAM          CAIRAN EKSTRASELULAR
 Sistem Respirasi
    Setiap kalio darah mengalir melewati     tubuh, darah juga melewati paru. Darah     tersebut akan mengambil oksigen dalam     alveoli, jadi memperoleh oksigen yang     dibutuhkan oleh sel. Tebal membran     antara alveoli dan lumen kapiler paru     hanya sebesar 0,2 sampai 2,0     mikrometer dan dengan bantuan     gerakan molekular.


    Oksigen akan berdifusi melalui membran     ini masuk kedalam darah dengan cara     yang sama dengan difusi air dan ion     melalui jaringan kapiler.
B. Traktus Gastrointenstinal
    Berbagai bahan makanan yang terlarut     meliputi karbohidrat, as.lemak, dan as-    amino akan diabsorpsi dari makanan     yang telah dicernakan dan masuk     kedalam cairan ekstraselular.


C. HATI DAN ORGAN LAIN YANG     MELAKUKAN FUNGSI METABOLIK     PRIMER
    Bahan-bahan yang diabsorpsi dari     traktus gastrointestinal tidak seluruhnya     dapat dipergunakan oleh sel dalam     bentuk sewaktu diabsorpsi. Hati     mengubah susunan kimia sebagian besar     bahan-bahan ini menjadi bentuk yang     lebih dapat dipergunakan, dan jaringan     tubuh lain misalnya sel-sel lemak,     mukosa gastrointestinal, ginjal dan     kelenjar endokrin akan membantu
   

    Mengubah bahan-bahan yang telah     diabsorpsi tadi atau menyimpan bahan-    bahan tersebut sampai dibutuhkan.
D. SISTEM MUSKULOSKELETAL
    Bila tidak karena sistem ini, tubuh tidak     dapat bergerak menuju ketempat yang     sesuai dengan waktu yang sesuai untuk     memperoleh makanan yang dibutuhkan     untuk nutrisi. Sistem muskuloskeletal     juga mengadakan gerakan untuk     melindungi diri terhadap lingkungan     sekitarnya, sebab tanpa gerakan ini maka     seluruh tubuh, dan semua proses     homeostatik dapat rusak.

 PEMBUANGAN HASIL AKHIR     METABOLISME
Pembuangan karbondioksida oleh paru, pada saat darah mengambil oksigen dari paru, maka karbondioksida akan dilepaskan dan masuk kedalam alveoli, dan pergerakan udara masuk dan keluar alveoli sewaktu respirasi akan mengangkut karbondioksida keluar athosfer. Karbondioksida merupakan hasil akhir metabolisme yang paling banyak.
Ginjal. Disamping karbondioksida, aliran darah yang melalui ginjal akan memindahkan sebagian besar bahan lain dari plasma yang tak dibutuhkan oleh sel.

Bahan-bahan ini terutama meliputi berbagai hasil metabolisme. Misalnya urea dan as.urat. Juga termasuk kelebihan ion-ion dan air yang berasal dari bahan makanan yang mungkin terkumpul dicairan ekstraselular. Ginjal melakukan fungsinya dengan cara :
Menyaring sebagian besar plasma yang melalui glomeruli masuk kedalam tubulus dan kemudiam mereabsorpsi bahan-bahan yang dibutuhkan oleh tubuh ini kedalam darah, seperti glukosa, as.amino, jumlah air yang cukup dan banyak ion-ion yang lain.

Sebagian besar bahan-bahan yang tidak dibutuhkan tubuh, khususnya hasil akhir metabolisme, seperti urba, sedikit sekali direarbsorpsi dan bahan-bahan ini sebaliknya akan melewati tubulus renalis dan dikeluarkan bersama air seni.
 PENGATURAN FUNGSI TUBUH
 Sistem saraf
    Sistem saraf terdiri dari 3 bagian pokok :
    1. Bagian Sensoris
    2. Sistem saraf pusat (bagian pemersatu)
    3. Bagian Motorik

Reseptor sensoris dipakai untuk mengetahui keadaan tubuh atau keadaan lingkungan. Misalnya resptor-reseptor yang terletak dimana saja pada kulit akan memberitahukan setiap kali sebuah benda disentuhkan pada setiap titik kulit tubuh manapun. Contoh lain organ sensoris adalah mata dan telinga. Sistem saraf pusat terdiri atas otak dan medula spinalis. Sebagian besar sistem saraf disebut sebagai sistem otonomik. Sistem otonom bekerja setengah sadar dan mengatur fungsi organ internal, termasuk besarnya kerja pompa jantung pergerakan traktus gastrointestinal dan sekresi kelenjar.

B. Pengaturan Sistem Hormonal
    Didalam tubuh terdapat delapan kelenjar     endokrin utama yang menyekresi bahan-    bahan kimia yang disebut hormon.     Hormon-hormon ini diangkut dalam     cairan ekstraselular menuju keseluruh     bagian tubuh untuk mengatur fungsi sel.
    Sistem saraf terutama mengatur aktivitas     otot dan sekresi dari tubuh, sedangkan     sistem hormonal terus mengatur fungsi     metabolisme.

 REPRODUKSI
Ada kalanya reproduksi tidak dipertimbangkan sebagai fungsi homestatik. Akan tetapi, reproduksi akan membantu mempertahankan kondisi yang statis dengan menghasilkan generasi baru menggantikan tempat orang yang sudah meninggal.

SISTEM PENGATURAN TUBUH
Contoh-contoh mekanisme pengaturan
Pengaturan konsentrasi oksigen dan karbondioksida dalam cairan ekstraselular. Pengaturan ini terutama bergantung pada sifat-sifat kimia hemoglobin. Dimana hemoglobin yang terdapat dalam sel darah merah berikatan dengan oksigen sewaktu melalui paru. Kemudian oksigen akan dilepaskan kejaringan yang kadar oksigennya rendah.

    Pengaturan karbondioksida didalam cairan ekstraselular dengan cara cukup berbeda. Karbondioksida sebagai produk akhir metabolisme akan ditumpuk dicairan jaringan yang akan merangsang pusat respirasi sehingga orang tersebut akan bernafas cepat dan dalam sehingga meningkatkan ekspirasi karbondioksida.
Pengaturan Tekanan Arteri
    Beberapa sistem membantu pengaturan tekanan arteri salah satunya sistem baroreseptor yang terdapat di bifukarsi arteri karotis yang terletak dileher demikian juga arkus aorta.

    Bila tekanan arteri meningkat maka baroreseptor akan mengalirkan impuls kemedula otak yang akan menurunkan impuls saraf simpatis sehingga akan menurunkan denyut jantung dan pembuluh darah. Sebaliknya penurunan tekanan darah akan mengakibatkan pusat vasomotor meningkat sehingga tekanan arteri menjadi normal.
BATAS NORMAL KOMPONEN CAIRAN EKSTRSELULAR YANG PENTING

Perhatikan betapa sempitnya batas nilai normal diatas. Nilai diluar batas nilai ini akan menyebabkan penyakit. Misalnya kenaikan suhu tubuh hanya sebesar 10° sampai 12°F (6 sampai 7°C) diatas nilai normal dapat menimbulkan lingkaran setan peningkatan metabolisme sel yang akhirnya merusak sel. Contoh lain jika kadar kalium turun sampai kurang 1/3 normal akan menyebabkan kelumpuhan kebalikannya jika kadar kalium meningkat 2x normal otot jantung akan tertekan. Demikian juga bila ion kalsium turun dibawah ½ kadar normal maka akan terjadi kontraksi tetani pada otot.

SIFAT DASAR UMPAN BALIK NEGATIF DARI SEBAGIAN BESAR SISTEM PENGATUR
Sebagian besar sistem pengaturan dalam tubuh bekerja melalui suatu proses umpan balik negatif. Sepeti misalnya pengaturan kadar karbondioksida dalam cairan ekstraselular dimana akan terjadi ventilasi paru yang meningkat, jika terjadi peningkatan karbondioksida dicairan ekstraselular keuntungan sebuah pengaturan, dapat kita rasakan misalnya : jika kita mentranfusikan darah kepada seorang yang pengaturan baroreseptornya tidak berfungsi.

Maka akan terjadi peningkatan tekanan arteri dari nilai normal 100 mmhg menjadi 175 mmhg. Beda jika seseorang sistem baroreseptornya bekerja baik peningkatan hanya sebesar 25 mmhg menjadi 125 mmhg.

UMPAN BALIK POSITIF SERINGKALI MENIMBULKAN LINGKARAN SETAN DAN KEMATIAN
Mengapa pada dasarnya semua pengaturan dalam tubuh lebih banyak dikerjakan umpan balik negatif ? Karena sifat dasar umpan balik positif tidak akan mengarah pada keadaan stabil. Seperti contoh berikut ini :

    5
                    kembali ke normal
    4

   
    3            perdarahan 1 liter

                perdarahan 2 liter       
    2       

   
    1
                                 kematian
    0            1             2                3
                    Jam                   

  Gambar diatas menunjukkan jika     seseorang mengalami pendarahan dua     liter, penurunan jumlah darah tubuh        aliran darah kejantung dan tekanan arteri         denyut jantung turun    kematian.
  Jika seseorang mengalami pendarahan 1     liter maka umpan balik akan     meningkatkan curah jantung dan tekanan     arteri sehingga kembali normal.
Umpan balik positif kadang kala dapat berguna. Misalnya pembekuan darah akibat robekan pembuluh darah yang akan mengaktifkan enzim-enzim yang disebut faktor pembekuan sampai robekan tetutup.

Tapi jika faktor pembekuan ini terjadi berlebihan akan merugikan karena menyebabkan sumbatan pembuluh darah terutama jantung.
Contoh lain pada proses persalinan dimana kontraksi uterus akan menyebabkan kepala bayi turun dan servik makin membuka.

BEBERAPA TIPE SISTEM PENGATURAN YANG LEBIH KOMPLEKS – SISTEM PENGATURAN ADAPTASI
Contoh sistem adaptasi ini adalah beberapa pergerakan tubuh yang begitu cepat yang dikontrol oleh otak dengan sistem Feed-foward control menimbulkan kontraksi yang diinginkan. Dengan memberitahukan otak tentang gerakan yang telah dilakukan apakah telah sesuai seperti yang dibayangkan melalui sinyal saraf sensoris. Jika ada yang salah maka otak akan mengoreksi sinyal Feed forward pada gerak berikutnya yang diperlukan, Keadaan ini disebut pengaturan adaptasi.