regulasi dan homeotasis yg di dalam tubuh manusi

Dasar Teori.

Sel-sel tubuh hewan multiseluler hanya dapat hidup dan berfungsi dengan baik bila mereka dinasahi 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 yangbersofat racin. Zat-zat lain didalam lingkingan internal yang penting untuk pemeliharaan kehidupan juga harus dipertahankan relatif konstan. Pemeliharaan lingungan internal relatif konstan ini disebut homostasis (homeo = sama; statis = tetap/mantap).

Setiap sel memerlukan homeostasis untuk emmpertahankan kelangsungan hidupnya, pada giliranya, setiap sel melalui aktuvitas yang khisus 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 menerusmengancam dan mengganggu homeostasis. Misalnya pengaruh temperatur dingin  lingkungan cenderung menurunkan temperatur internal tubuh. Demikian pula penambahan CO₂ kedalam lingkungan internal cenderung meningkatkan konsentrasi gas tersebut di dalam tubuh. Untungnya di dalam tubuh sudah dilengkapi dengan suatu mekanisme dimana bila suatu faktor mulai merubah lingkungan internal menjauhi kondisi optimalnya, maka reaksi balik yang tepatakan dilakukan untuk memperbaiki kondisi internal tersebut. Misalnya suhu tubuh mulai turun pada hai yng dingin, maka tubuh akan menggigil, yang secara internal menghasilkan panas untuk memperbaiki suhu tubuh ke arah normal. Hanya yang sama, peningkatan kadar CO₂ di dalam lingkungan internal, akan memicu peningkatan aktivitas pernfasan. Kelebihan CO₂ dihembuskanke lingkungan eksternal untuk mengembalikan konsentrasi CO₂ dalam cairan ekstraseluler ke arah normal. Jadi homeostasis harus dipandang sebagai keadaan konstan yang dinamis, dimana suatu perubahan yang terjadi diusahakan dikurangi dengan respon fisiologi pengganti. Fluktasi kecil sekitar tingkat optimal untuk setiap faktor dalam lingkungan internal secara normal dijaga dalam batas yang sempit dengan kehidupan, oleh mekanisme-mekanisme regulasi. Berbagai aktivitas sistem harus diregulasikan (diatur) dqan dikoordinasi untuk memlihara keadaan yang relatif stabil dalam lingkungan dalam lingkungan internal melawan perubahan yang terus menerus mengancam dan mengganggu kondisi optimal yang esensial yang menunjang kehidupan. Selanjutnya beberapa perubahan pada faktor yang diregulasi yang terjadi selama olahraga misalnya, dianggap normal di bawah kondisi tersebut, namun akan menjadi abnormal apabila perubahan-perubahan tadi terjadi pada orang yang sedang istirahat.

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 seliler yang khusus.

1. Konsentrasi O₂ dan CO₂.

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..

1. Konsentrasi zat sampah.

Berbagai reaksi kimia menghasilkan produk akhir yang tidak dikehendaki dan memiliki efek racum pada sel-sel tubuh bila zat sampah tersebut teraakumulasi sampai diatas batas tertentu.

1. pH.

Perubahan keasaman dalam lingkungan internal akan mempengaruhi aktivitas sel, misalnya mempengaruhi mekanisme sinyal listerik pada sel saraf dan aktivitas enzim dari semua sel.

1. 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 bermacam-macam fungsi vital. Misalnya, denyut jantung yang teratur tergantung pada konsentrasi kalium (K⁺) dalam cairan ekstraseluler.

1. 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 emnjadi rusak (struktur protein dan enzimatiknya) apabila berada dalam lingkungan yang sangat panas.

1. 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 diperlukan aktivitas berbagai sitem tubuh.  Terdapat 11 sistem tubuh utama yang menyumbang homeostasis:

1. Sistem rangka, menunjang dan melindungi jaringan dan organ-organ yang lemah, serta berfungsi sebagai persediaan kalsium (Ca⁺⁺), suatu elektrolit yang dalam plasma harus dijaga dalam jumalh yang terbatas. Bersama dengan sistem otot, sistem rangka juga memungkinkan gerakan tubuh dan bagian-bagiannya.
2. Sitem otot, menggerakan tulang-tulang tempat melekatnya. Dari pandangan homeostasis secara murni, sistem ini memungkinkan suatu individu bergerak ke arah makanan atau menjauhi bahaya. Selanjutnya panas yang ditimbulkan oleh otot rangka sangat penting bagi regulasi suhu. Sebagai tambahan, karena otot rangka dibawah kotrol kesadaran, memungkinkan seseorang menggunakanya untuk melakukan geraka lsin yang tidak langsung kearah pemeliharaan homeostasis.
3. Sistem saraf, adalah salah satu dari dua sistem kontrol tubuh yang utama. Secara umum sistem saraf mengontrol dan mengkoordinir aktivitas tubuh yang memerlikan respon yang  cepat. Sistem ini secara khusus pentig dalam maendeteksi dam memberikan reaksi kepada perubahan-perubahan dalam lingkungan ekstetrnal. Selanjutnya, sistem ini bertanggung jawab pada fungsi-fungsi yang lebih tinggiyang tidak seluruhnya langsing di bawah pemeliharaan homeostasis, seperti kesadaran, memori (ingatan), dam kreativitas.
4. Sistem endokrin, adalah sistem kontrol utama yang lain. Secara umum, hormon yang disekresikan meregulasi aktivitas tubuh yang lambat, sistem ni khususnya penting dalam mengontril konsentrasi nutrien dan pengaturan fungsi ginjal, mengontrol volume dan komposisi elektrolit lingkungan internal.
5. Sistem sirkulasi, adalah sistem transpor yang membawa berbagai zat seperti; zat makanan, O₂, CO₂, zat sampah, elektrolit, dan hormon dari satu bagian tubuh ke bagian tubuh yang lain.
6. Sistem kekebalan, sebagai pertahanan melawan “ penyusup” asing dan sel-sel tubuh yang telah menjadi kangker. Sistem ini juga membuka jalan untuk memperbaiki atau mengganti sel-sel yang luka atau usang.
7. Sistem respirasi, mengambil O₂ dari ligkungan eksternal dan mengeluarkan CO₂ ke lingkungan eksternal. Dengan mengatur kecepatan  pemindahan CO₂ sebagai pembentuk asam (H₂CO₃), maka sistem respirasi juga penting dalam pemeliharaan pH yang tepat dalam lingkungan internal.
8. Sistem pencernan, mencerna makann yang kita makan menjadi molrkul zat makann yang siap diabsorbsi ke dalam plasma untuk didistribusikan ke sel-sl tubuh. Sistem ini juga mentransfer air dan elektrolit dari lingkungan eksternal ke dalam lingkungan internal.
9. Sistem integumen, berfungsi sebagai pelindung luar untuk melindingi kehilngan cairan internal dari tabuh dan masuknya microorganisme asing ke dalam tubuh. Sistem ini juga pnting dalam meregulasi suhu tubuh. Jimlah panas yang hilang dari permukaan tubuh ke lingkungan luar dapat diatur dengan mengontrol produksi keringat dan dengan meregulasi aliran darah dan dengan meregulasi aliran darah yang membawa panas ke kulit.
10. Sistem urinaria, mengeluarkan zar sampah selain CO2 dam memegang peranan penting  dalam meregulasi volume, komposisi elektrolit, dan keasaman cairan ekstraseluler.
11. Sistem reproduksi, pada dasarnya tidak esensial untuk homeostasis dan dengan demikian tidak esensial untuk kelangsungan hidup individu. Sistem reproduksi esensial untuk pelestarian spesies.

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 fakktor-faktor tersebut. Misalnya untuk memelihara konsentasi CO₂ dalam cairan ekstraseluler pada harga yang optimal, harus ada cara mendeteksi perubahan konsentrasi CO₂ dan kemudian merubah secara tepat aktivitas respirasi, sehingga konsentrasi CO₂ kembali ke tigkat 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 O₂dam menghasilkan CO₂ serta energi untuk menunjangaktivitas kontraktilnya. Aktivitas otot tersebut cenderung menurunkan konsentrasi O₂ dan meningkatkan konsentrasi CO₂ di dalam otot. Keadaan tertsebut 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 menyebabkn 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.

Kebanyakn faktor dalam lingkungan internal dipelihara oleh kontrol eksentrik (eksentrik berarti “luar”), yaitu mekanisme regulasi yang berad di luar suatu organ yang mengatur aktivitas organ tersebut. Kontrol eksenntrik berbagai organ dan sistem dilaksanakan denga baik oleh sitem saraf dfan 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 ontrinsik yang melayani sendiri satu organ diman gangguanitu terjadi. Mekanisme regulasi yang terkoordinasi adalah penting untuk memelihara keadaan konstan yang dinamis dalam lingkungan internal sebagai keseluruhan. Misalnya, untuk memperbaiki tekanan darah ke arah tingkat yang tepat apabila tekanan tadi turun sangat rendah, maka sistem saraf secara serentak mempengaruhi jantung dan pembuluh darah di seluruh tubuh untuk menghasilkan tekanan darah yang normal.

Mekanisme kontrol homeostasis berlangsung dengan prinsip umpan balik negatif (negative feedback). Umpan balik negatif timbul bila suatu perubahan dalam suatu variabel yang diregilasi memicu suatu respon yang melawan perubahan itu, yaitu membawa variabel kearah yang berlawanan dengan perubahan mula-mula. Suatu analogi yang umum dari umpan balik negatif adalah termostatis yang mengatur alat pemanas. Suhu kamar diatur oleh aktifitas suatu alat pemanas, yaitu suatu sumber panas yang dapat hidup (menyala) dan dapat mati (padam). Bila termostat yang sensitif terhadap suhu  mendeteksi bahwa suhu kamar turun dibaaaawah suhu yang di tentukan, maka termostat akan mengaktifkanpemanas dengan memproduksi panas untukmeningkatkan suhu kamar. Begitu suhu kamar mencapai titik yang di tentukan, termostat dam pemanas akan mati. Jadi di sini panas yang dihasilkan oleh alat pemanas melawan atau “mengurangi” penurunan suhu semula.

Suatu sistem umpan balik negaaaaatif homeostasis berlangsung dengan cara yang sama untuk menjaga faktor yang terkontrol dalam suatu keadaan stabil yang relatif. Misalnya, bila sel-sel saraf yang memonitor tekann darah mendeteksi suatu penurunan tekanan darah di bawah tingkat yang membahayakan, maka sistem saraf akan mengatur serangkaian perubahan yang berlaawanan arah didalam sistem sirkulasi untuk meningkatkan tekanan darah ke tingkat yang semestinya. Pada saat tekanan darah meningkat sampai pada titk normal, maka masukan stimulus ke jantung dan pembuluh darah dari sel-sel reseptor tekanan darah (baroreseptor) akan berhenti. Hasilnya, bahwa tekanan darah tidak terus meningkat sampai tingkat yang membahayakan. Kejadian sebaliknya akan terjadi apabila tekanan darah meningkat diatas titk normal.

Karena umpan balikpositif memindahkan variabel yang terkontrol bahkan menjauhi dari keadaan stabil, maka kejadian semacam ini jarang terjadi di dalam tubuh yang bbbbertujuan utama menjaga keadaan stabil, yaitu konddisi homeostasis. Contoh kejadian umpan baalik positif adalah produksi hormon oksotosin untuk kontraksi uterus selama melahirkan. Hormon oksitosin mempengaruhi kontraksi otot uterus. Selama uterus berkontraksi untuk mendorong bayi kearah serviks, suatu urutan kejadian dipicu untuk membebaskan semakin banyak oksitosin, yang menyebabkan uterus berkontraksi lebih kuat. Kontraksi uterus ini akan memicu pembebasan lebih banyak hormon oksitosin, dan seterusnya. Siklus umpan balik positif ini tidak akan berhenti sampai bayi lahir.

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 semkin hebat sehingga tidk lagi sesuai untuk kelangsungan hidup, maka hasilnya tubuhmenjadi sakit dan apabila tidak diobati dapat menyebabkan kematian. Beberapa contoh penyakit akibat gangguan homeostasis adalah tekanan daraah tinggi, sakit gula, asam urat, anemia, dehidrasi, dan sebagainya.