Pengaturan Regulasi Temperatur Suhu Tubuh (Termoregulasi) – Termoregulasi merupakan pemeliharaan suhu tubuh di dalam suatu kisaran yang membuat sel-sel mampu berfungsi secara efisien. Termoregulasi berkaitan erat dengan pertukaran panas antara organisme dan lingkungannya.
Pengaturan suhu tubuh pada manusia dan mammalia darat lainnya merupakan contoh suatu sistem homeostasis kompleks yang difasilitasi oleh mekanisme umpan balik.
Sel-sel syaraf yang menuntrol termoregulasi, dan juga sel syaraf yang mengontrol banyak aspek lain dari homeostasis, terkonsentrasi pada hipothalamus.
Terletak di batang otak dari dienchephalon, hipothalamus merupakan regulator homeostasis terbesar dan memiliki fungsi vital yang meliputi reproduksi, metabolisme, osmoregulasi, pertumbuhan, respon stress.
Fungsi-fungsi tersebut dimediasi terutama melalui kontrol hipothalamus di kelenjar pituitari dan regulasi lainnya dari respon endokrin. hipothalamus juga berfungsi sebagai pengintegrasi antari input dari sistem autonomi dan sensor.
Pada hewan homeoterm, homeostasis tempratur diatur terutama di preoptik area (POA) yang terletak di hipothalamus. Daerah tersebut menerima dan mengintegrasi sinyal dari bagian perifer, pusat, dan lingkungan kemudian memelihara temperatur inti tubuh (Tcore) hampir konstan dengan cara meregulasi kontrol autonom dan hormonal yang mengatur produksi dan kehilangan panas .
Tempratur inti tubuh merupakan tempratur struktur dalam tubuh organisme seperti usus, atau hati jika dibandingkan dengan jaringan perifernya. Tcore normalnya dipertahankan dalam range yang sempit sehingga reaksi enzimatik yang essensial dapat berlangsung.
Tiga proses perolehan atau kehilangan panas:
- Konduksi, merupakan perpindahan langsung panas antara lingkungan dengan permukaan tubuh, seperti perilaku hewan yang duduk di atas batu yang panas atau di kolam air dingin.
- Konveksi, merupakan perrpindahan panas melalui pergerakan udara atau cairan melewati permukaan tubuh, seperti tiupan angin.
- Evaporasi atau penguapan,merupakan kehilangan panas dari permukaan cairan yang kehilangan beberapa molekulnya yang berubah menjadi gas.
Baik hewan ektotermik maupun endotermik mengatur suhu tubuhnya dengan menggunakan beberapa kombinasi dari empat kategori umum adaptasi yaitu:
#1. Penyesuaian laju pertukaran panas antara hewan dan sekelilingnya
Insulasi tubuh seperti rambut, bulu, dan lemak yang terletak persis dibawah kulit, mengurangi kehilangan panas deri tubuh hewan. Mekanisme lain yang mengatur pertukaran panas umumnya melibatkan adaptasi sistem sirkulasi. Sebagai contoh, banyak hewan endotermik dan beberapa hewan ektotermik dapat mengubah jumlah darah yang mengalir ke kulitnya.
Peningkatan aliran darah umumnya disebabkan oleh vasodilatasi, yaitu peningkatan diameter pembuluh darah superfisisal (yang dekat dengan permukaan tubuh). Sinyal syaraf umumnya menyebabkan otot dinding pembuluhdarah berelaksasi, dan lebihbanyak darah mengalir mrlalui pembuluh tersebut. Ketika hal ini terjadi lebih banyak panas dipindahkan ke lingkungan melalui konduksi,m konveksi, dan radiasi. Penyesuaian sebaliknya yaitu vasokonstriksi, menurunkan aliran darah dan hilangnya panas dengan menurunkan diameter pembuluh darah superfisisal.
Jenis adaptasi lain yang mengubah pertukaran panas adalah suatu pengaturan arteri vena yang disebut sebagai contercurrent heat exchanger (penukar panas lawan arus). Sistem pertukaran ini sangat penting untuk thermoregulasi banyak hewan endoterm. Sebagai contoh, mammalia laut dan banyak burung menghadapi permasalahan karena kehilangan sejumlah panas dari anggota tubuhnya.
Arteri yang memebawa darah yang hangat menuruni kaki burung atau sirip lumba-lumba dan paus berada sangat dekat dengan vena yang mengirimkan darah dengan arah yang bberlawanan, kembali menuju tubuh. Banyak burung memiliki sistem lawan arus dalam kakinya yang berfungsi mengurangi kehilangan panas. Arteri yang membawa darah turun ke kaaki mengadakan kontak dengan vena yang mengembalikan darah ke dalam tubuh. Aliran lawan arus mempermudah pertukaran panas dengan cara menentukan suatu gradien suhu antara darah arteri dan darah vena disepanjang pembuluh.
#2. Pendinginan melalui kehilangan panas evaporatif
Hewan endotermik dan ektotermik terestrial kehilangan air melalui pernapasannya dan melalui kulit. Jika kelembaban udara cukup rendah, air akan menguap dan hewan itu akan kehilangan panas dengan cara pendinginan melalui evaporasi evaporasi dari sistem respirasi dapat ditingkatkan dengan cara panting (menjulurkan lidah ke luar). Pendingnan melalui evaporasi juga dapat dilakukan dengan cara berendam atau berkeringat.
#3. Respons perilaku
Banyak hewan dapat meningkatkan atau menurunkan hilangnya panas tubuh dengan cara berpindah tempat, mereka akan berjemur di bawah terik matahari atau pada batu panas selama musim dingin, menemukan tempat sejuk dan lembab atau masuk ke dalam lubang di dalam tanah pada musim panas, atau bahka bermigrasi ke lingkungan yang lebih sesuai.
#4. Pengubahan laju produksi panas metabolik
Adaptasi thermoregulas ini hanya berlaku pada hewan endotermik khususnya mammalia dan unggas. Banyak spesies mammalia dan unggas dapat melipatgandakan produksi panas metaboliknya sebanyak dua atau tiga kali lipat ketika terpapar ke keadaan dingin.
Mekanisme umpan balik dalam termoregulasi
Hipothalamus memiliki thermostat yang merespon terhadap perubahan suhu tubuh di atas atau di bawah kisaran suhu normal dengan cara mengaktifkan mekanisme yang memperbanyak hilangnya panas atau perolehan panas. Sel-sel syaraf yang mengindera suhu tubuh terletak pada kulit, hipotalamus itu sendiri ( terutama Neuron sensitif panas PO/AH yang merupakan sensor tempratur hipothalamus paling utama ), dan beberapa bagian lain sistem syaraf.
Beberapa diantaranya adalah reseptor panas yang memberi sinyal kepada termostat di hipothalamus ketika suhu kulit atau darah meningkat. Yang lain adalah reseptor dingin yang mensinyal termostat ketika suhu turun. Termostat itu merespons terhadap suhu tubuh di bawah kisaran normal dan menghambat mekanisme kehilangan panas serta menaktifkan mekanisme penghematan panas seperti vasokonstriksi pembuluh superfisial dan berdirinya bulu atau rambut, sementara merangsang mekanisme yang membangkitkan panas seperti menggigil.
Sebagai respons terhadap suhu tubuh yang meningkat, termostat mematikan (menginaktifkan) penghematan panas dan meningkatkan pendinginan tubuh melalui vasodilatasi, berkeringt atau panting.
Baca juga :