Mekanisme Sistem Fisiologi Manusia

KULIAH MEKANISME SISTEM FISIOLOGI MANUSIA
dr. H. Perdana
SEKOLAH TINGGI KESEHATAN BANYUWANGI
11 Maret 2008

Dimulai dari tujuan akhir belajar fisiologi
 Mempelajari bagaimana mekanisme homeostasis berlangsung
Homeostasis berarti penjagaan kondisi statis atau konstan di “lingkungan dalam”.
“Lingkungan dalam” at milieu interieur yg dimaksud adalah cairan ekstraseluler (Claude Bernard,abad ke-19)
Semua organ dan jaringan bekerja untuk menjaga kondisi konstan ini
Semua organ dan jaringan punya “cara berfungsi” masing-masing
Ada sistem kontrol yang menyebabkan fungsi semua organ berlangsung secara harmonis
Physiological Reference Values
Systemic arterial
Diastolic pressure: 60 – 90 mmHg
Systolic pressure
: 90 – 140 mmHg
Cellular elements of the blood
Hematocrit : 40 -54 %
Hemoglobin : 14 – 18 gm/dl
Blood plasma
Fasting Glucose : 65 – 100 mg/dl
Osmolarity : 280 – 290 mOsm/L
Cholesterol : 150 – 250 mg/dl
Uric acid : 2.1 – 7.6 mg/dl
pH : 7.35 – 7.45

MANUSIA
LINGKARAN
HOMEOSTASIS
Sel sebagai satuan terkecil kehidupan tubuh
Ada bermacam sel namun punya dasar karakteristik kemampuan yang sama:
Mengubah nutrien menjadi energi
Membuang hasil akhir produksinya ke lingkungan sekitar
Hampir semua sel mempunyai kemampuan bereproduksi


Susunan sel
Struktur fisik sel
Nukleus/inti sel
Sitoplasma
Organella (retikulum endoplasma, aparatus golgi, mitokondria, lisosom, peroksisom)
Vesikel sekretoris
Filamen mikrotubuler

Lima subtansi penyusun:
Air, elektrolit, protein, lipid, karbohidrat

air
Medium utama bagi sel
70-85 % dalam sel (kecuali sel lemak)
Tempat terjadi reaksi2 kimia
elektrolit
Yang terpenting di dalam sel : kalium, magnesium, fosfat, sulfat, bikarbonat dan sedikit natrium, klorida, kalsium
Diperlukan untuk melakukan berbagai reaksi kimia
protein
Terdapat sejumlah 10-20% dari massa sel
Dibagi menjadi protein struktural dan protein globular
Protein struktural terikat dan cenderung statis (seperti : filamen interseluler, serat kolagen, elastin jaringan ikat padat)
Protein globular cenderung berbentuk globular satu jenis molekul protein atau kombinasi (seperti : enzim dan seringkali larut dalam cairan sel)
lipid
Lipid yang paling penting fosfolipid dan kolesterol, kira-kira 2 % massa sel
Membentuk membran sel, terutama karena sifatnya yang tidak larut air
Lipid lain yang penting sebagai gudang utama penghasi energi : trigliserida (lemak netral). Pada sel lemak lipid ini dapat mencapai 95% dari massa.
karbohidrat
Sebagai nutrisi utama sel
Sejumlah kecil karbohidrat siap pakai/glukosa tersedia di cairan ekstraseluler
Sejumlah kecil tersimpan di dalam sel dalam bentuk glikogen (polimer glukosa)
Struktur fisik sel
Membran sel
Terdiri terutama atas lipid dan protein(lapisan ganda/bilayer) 7,5-10 nanometer
Menyusun membran sel, membran nukleus, membran retikulum endoplasma, membran mitokondria, lisosom, aparatus golgi
Berfungsi sebagai sawar, mencegah percampuran air dan bahan2 larut air (ion, glukosa, urea)
Mudah ditembus bahan2 larut lemak (O2, CO2, alkohol)
Terdapat saluran2 protein/pori-pori sebagai lintasan bahan-bahan penting (bersifat selektif)
Protein integral lain berfungsi sebagai pengangkut/transporter, untuk transport aktif

KONSENTRASI ION CAIRAN INTRASELULER & EKSTRASELULER
Extracelluler Intracellular
fluid fluid
Na + …………………142 meq/1 ………….. 10 meq/1
K + ………………….. 5 --,,-- ………….. 141 --,,--
Ca+ + ……………….. 5 --,,-- ………….. < 1 --,,-- Mg+ + ………………. 3 --,,-- ………….. 58 --,,-- Cl - …………………..103 --,,-- ………….. 4 --,,-- HCO3- ………………. 28 --,,-- ………….. 10 --,,-- Phosphates …….. 4 --,,-- ………….. 75 --,,-- SO4 ……………….. 1 --,,-- ………….. 2 --,,-- Glucosa………….. 90 mgm % ………… 0-20 mgm% Amino acids ….... 30 --,,-- ………… 200 --,,-- Cholesterol Phospholilpids ... 0,5 gm % ………….. 2-95 gm% Cholesterol Po2 …..………….. 35 mmHg ………… 20 mmHg% PCo2 …..………… 46 --,,-- ………… 50 --,,-- pH …..………….. 7,4 …………….. 7,0 sitoplasma Ruang di dalam sel yang berisi organella, mikrofilamen, vesikel, ribosom, lemak netral dsb. Cairan bening dari sitoplasma yg tersebar disebut sitosol. Terdiri atas air, protein, elektrolit, glukosa, sejumlah kecil lipid. Retikulum endoplasmik Jaringan berbentuk tubular dan vesikuler gepeng mirip membran sel Tempat transportasi bahan-bahan hasil metabolisme dalam sel, dan melekat enzim2 untuk metabolisme sel RE granular, terdapat ribosom, untuk sintesis protein RE agranuler sintesis lipid & reaksi enzimatis Aparatus golgi Struktur mirip seperti RE Terletak di atas RE, penting untuk sel2 yg aktif mensekresi (sel sekretoris) Bekerja sama dengan RE melalui vesikel pengangkut RE kecil (vesikel RE) lisosom Organel vesikuler yg dibentuk aparatus golgi Sistim pencernaan intra seluler Yang dicernakan, struktur sel yg telah rusak, bakteri, makanan peroksisom Mirip seperti lisosom Beda dalam dua hal : Peroksisom dibentuk replikasi sendiri dari RE, bukan aparatus golgi Lebih mengandung oksidase daripada hidrolase Vesikel sekretoris Simpanan hasil sintesis dari RE-aparatus golgi, berupa proenzim protein mitokondria Rumah energi sel Berisi enzim2 oksidatif untuk membentuk ATP ATP substansi berenergi tinggi yg berdifusi ke seluruh sel untuk membebaskan energi Mitokondria dapat bereplikasi sendiri dan mempunyai DNA sendiri nukleus Pusat pengaturan sel Mengandung DNA sebagai gen penentu karakteristik protein sel Jaringan adalah gabungan dari sel-sel sejenis Intercellular Communication Komunikasi untuk pengaturan diri sel sendiri (autokrin) Komunikasi untuk pengaturan sel-sel berdekatan (parakrin) Komunikasi untuk pengaturan sel-sel berjauhan (endokrin) Chemical Messenger + Receptor => cells response


Organ adalah gabungan bermacam sel-sel

kesimpulan
Sistem kontrol dalam tubuh
a) Kontrol genetik
Berjalan di semua sel untuk mengotrol fungsi-fungsi intraseluler
b) Kontrol fungsi organ (Auto-regulation)
c) Pengaturan fungsi tubuh
Sistem saraf
Sistem hormon
Reproduksi
Sistem Immun
Pengaturan fungsi tubuh
Sistem saraf
Tiga bagian utama :
Sensori / aferen; sistem saraf pusat; dan motorik / eferen.
Sistem otonomik
Simpatis dan parasimpatis
Terutama mengatur otor dan fungsi sekretoris
Sistem Hormon
Kelenjar endokrin dan hormon
Terutama mengatur fungsi metabolik
Feedback negative sebagai dasar utama hampir semua sistem kontrol
Fedback positive biasanya membuat lingkaran setan dan menuju kematian (Hypo-volumic shock)
Positive feedback ada beberapa yang berguna (action potential, ovulation, delivery)
Regulation of Body Function
Reproduksi
Kadang tidak dianggap sebagai fungsi homeostatik
Menjaga kondisi statis dengan menggantikan generasi yang sakit atau hampir mati
Menjaga kelangsungan hidup
Sistim Imun
Sistem pertahanan
Selular & Humoral
Setiap sistim organ punya tugas
Sistim Respiratori
Memberi oksigen yang diperlukan sel
Membuang karbon dioksida
Ginjal
Membuang sebagian besar zat yang tidak diperlukan tubuh dari sirkulasi kecuali karbon dioksida
Urea dan asam urat
Kelebihan ion dan air
Dengan filtrasi, reabsorbsi dan sekresi


Traktus Gastrointestinal
Menyerap nutrien: karbohidrat, asam lemak, dan asam amino dari makanan.
Liver dan organ lain.
Memodifikasi zat yang diserap agar lebih berguna dan atau bisa disimpan.
Sistem Musculoskeletal
Menggerakkan tubuh di tempat dan waktu yang tepat untuk mendapat makanan dan kondisi ideal
Fungsi sel, cairan, elektrolit
KOMPOSISI CAIRAN TUBUH
OSMOSIS
Osmosis adl : besarnya difusi cairan dr tempat konsentrasi airnya tinggi ketempat yang konsentrasi airnya lebih rendah.
Cairan berdifusi dr bagian dg konsentrasi zat terlarut rendah ke bagian dg konsentrasi zat terlarut tinggi o.k sifat membran sel relatif impermeabel thdp kebanyakan zat terlarut tapi sangat permeabel thdp air.
Hasil akhir konsentrasi air pd kedua sisi membran sama
Kecepatan difusi cairan tsb dsbt kecepatan osmosis
TEKANAN OSMOTIK
Tekanan Osmotik
Besarnya tekanan yg dibutuhkan utk mencegah osmosis dan / difusi akhir melalui membran.
Merupakan tekanan yg berlawanan arah (dg osmosis) untuk menghambat / mencegah osmosis
Merupakan pengukuran tidak langsung air & konsentrasi zat terlarut pada larutan  makin tinggi tekanan osmotik larutan  konsentrasi air makin rendah tapi konsentrasi zat terlarut makin tinggi.

DIFUSI
Pergerakan molekul-2 satu sama lain yg terus menerus dlm cairan atau dlm gas.
Terjadi karena perbedaan konsentrasi, biasanya dari konsentrasi tinggi  rendah
Kecepatan difusi meningkat apabila :
makin besar selisih konsentrasi
makin besar suhu
makin besar  ruang tempat difusi
makin kecil  molekul
makin pendek jarak

OSMILALITAS & OSMOLARITAS
Jumlah total partikel dlm suatu larutan, diukur dg “osmol” 1 osm = 1 mol (6,02 x 1023 partikel yg larut), Mis.:
Larutan mengandung 1 mol glukosa / lt 
memp.konsentrasi 1 osm / lt
1 mol / lt NaCL = 2 osm / lt ( Na+ & Cl- )
Mol yg berdisosiasi jadi 3 ion, meng. 3 osm/lt
Osmol menunjukkan jumlah partikel yg aktif scr osmotik dlm suatu larutan  biasa dipakai miliosmol ( mOsm )
Osmolalitas : konsentrasi osmolal suatu larutan sbg osmol per kg air
Osmolaritas : osmol per liter larutan

CAIRAN ISOTONIK, HIPOTONIK & HIPERTONIK
Kekuatan larutan tgt pd kons.zat terlarut impermeabel  perub.volume ?  Isotonik, hipotonik, hipertonik ?
C. Isotonik :
C. yg tdk menimbulkan pengerutan / pembeng-kakan sel
Kons.air dlm C.I.S & C.E.S sama  zat terlarut tdk dpt masuk / keluar dr sel
Contoh :
Lar.Nacl 0,9 % atau lar.Glukosa 5 %  infus  tanpa bahaya keseimbangan osmotik atr CIS & CES.
CAIRAN ISOTONIK, HIPOTONIK & HIPERTONIK
C. hipotonik
Menyebabkan sel membengkak
Kons. zat terlarut impermeabel > rendah drpd air
 air berdifusi kedlm sel  CIS > encer & CES > pekat
 sp osmolaritas kedua larutan sama
mis.larutan NaCL kons. < 0,9 % C. hipertonik : Menyebabkan sel mengkerut o.k air mengalir dr sel kedalam C.E.S mis. lar NaCL kons. > 0,9 %
CAIRAN ISOSMOTIK, HIPEROSMOTIK & HIPOOSMOTIK
C. Isosmotik :
Lar. dg osmolaritas sama dg C.E.S normal, tanpa memperhatikan apakah zat terlarut dpt/tidak menembus membran sel
C. Hiperosmotik : osmolaritas > tinggi drpd CES
C. Hipo-osmotik : osmolaritas > rendah

Keseimbangan osmotik atr CES & CIS dicapai dlm waktu cepat.
waktu yg diperlukan untuk : perjalanan intake mell usus  darah  jaringan  tercapai keseimbangan osmotik lengkap.
Normal setelah minum air  tercapai keseimbangan dlm waktu 30 ‘
EFEK PENAMBAHAN LARUTAN SALINE KE C.E.S
Saline isotonik  C.E.S  osmolaritas C.E.S tetap,  osmosis mell.membran sel (-)

Efeknya : hanya pe  vol. C.E.S
Na+ & CL sebag.besar tetap di C.E.S (membran sel impermeabel thd Na & CL)
EFEK PENAMBAHAN LARUTAN SALINE KE C.E.S
Saline hipertonik  osmolaritas c.e.s   osmosis air keluar dr sel kedlm c.e.s & NaCL tetap berada pada c.e.s, cairan berdifusi dr sel ke c.e.s  keseimbangan osmotik.
Efek akhir : Volume c.e.s  , volume C.I.S  & pe  osmolaritas pd kedua kompartemen
Saline hipotonik  c.e.s  osmolaritas ce.s  & air dr c.e.s berdifusi kedalam sel sampai osmolaritas kedua kompartemen sama
- Volume intra & extra seluler  ( Vol.inta me  > besar )
Regulation of Water Intake: Thirst Mechanism
Teori belajar
Boleh memakai pertanyaan wartawan
5W 1H
What, where, when, who, why & how

What : kita harus tahu arti istilah2 medis
Where : dimana istilah itu terdapat
When : kapan istilah itu dipakai, atau kapan kejadian itu berlangsung
Why : mengapa istilah itu dipakai, atau mengapa kejadian itu berlangsung
Who : siapa saja yang memakai istilah itu, atau siapa yang melakukannya
How : bagaimana itu terjadi
Di klinis
Lihat dan dengarkan baik-baik
Hafalkan
Tirukan
Pahami