POSTING FISIOLOGI HEWAN 3

TERMOREGULASI
Pengaturan suhu tubuh (termoregulasi), pengaturan cairan tubuh, dan ekskresi adalah elemen-elemen dari homeostasis. 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, amphibia, dan reptilia.
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. Hewan endoterm disebut juga hewan homoiterm. Karena Suhu tubuh hewan ini lebih konstan . Pada hewan homoiterm suhunya lebih stabil, hal ini dikarenakan adanya reseptor dalam otaknya sehingga dapat mengatur suhu tubuh. Suhu tubuh tergantung pada neraca keseimbangan antara panas yang diproduksi atau diabsorbsi dengan panas yang hilang. Termoregulasi manusia berpusat pada hypothalamus anterior terdapat tiga komponen pengatur atau penyusun sistem pengaturan panas, yaitu termoreseptor, hypothalamus, dan saraf eferen serta termoregulasi. Mekanisme Termoregulasi yaitu mengatur keseimbangan antara perolehan panas dengan pelepasan panas.
Suhu tubuh tergantung pada neraca keseimbangan antara panas yang diproduksi atau diabsorbsi dengan panas yang hilang. Panas yang hilang dapat berlangsung secara radiasi, konveksi, konduksi dan evaporasi. Radiasi adalah transfer energi secara elektromagnetik, tidak memerlukan medium untuk merambat dengan kecepatan cahaya. Frekuensi dan Intensitas Radiasi:
1. Tergantung pada suhu benda yang mengeluarkan radiasi. Semakin tinggi suhu benda yang mengeluarkan radiasi, semakin tinggi pula intensitas radiasinya
2. tubuh hewan (kulit, rambut, dan bulu) menyerap panas radiasi dengan baik
3. berjemur pada hewan (khususnya poikiloterm) untuk menaikkan atau memperoleh panas tubuh
Konduksi merupakan transfer panas secara langsung antara dua materi padat yang berhubungan lansung tanpa ada transfer panas molekul. Panas menjalar dari yang suhunya tinggi kebagian yang memiliki suhu yang lebih rendah. Konveksi adalah suatu perambatan panas melalui aliran cairan atau gas. Besarnya konveksi tergantung pada luas kontak dan perbedaan suhu.
Proses Konveksi:
1. Berlangsung sampai suhu tubuh kembali ke suhu normal.
2. Perpindahan panas bisa dipercepat, apabila kecepatan aliran fluida di sekeliling tubuh ditingkatkan.
3. Terjadi dari lingkungan ke tubuh hewan, misalnya pada saat udara panas bertiup di dekat hewan, lama-kelamaan tubuh hewan akan menjadi lebih panas juga.
Evaporasi merupakan konveksi dari zat cair menjadi uap air, besarnya laju konveksi kehilangan panas karena evaporasi (Martini, 1998).
Evaporasi:
1. Cara penting untuk melepaskan panas tubuh
2. Hewan yang tidak memiliki kelenjar keringat, jika tubuhnya panas, penguapan melalui saluran pernafasan dengan cara terengah-engah (pada anjing diikuti dengan menjulurkan lidahnya)
3. Jika suhu tubuh meningkat, keringat akan membasahi kulit, selanjutnya keringat akan menyerap kelebihan panas dari tubuh dan mengubahnya menjadi uap, setelah keringat mengering, suhu tubuh pun turun
Hewan homoiterm dapat melakukan aktifitas pada suhu lingkungan yang berbeda akibat dari kemampuan mengatur suhu tubuh. Hewan homoiterm mempunyai variasi temperatur normal yang dipengaruhi oleh faktor umur, faktor kelamin, faktor lingkungan, faktor panjang waktu siang dan malam, faktor makanan yang dikonsumsi dan faktor jenuh pencernaan air.
Hewan mempunyai kemampuan adaptasi terhadap perubahan suhu lingkungan. Sebagai contoh, pada suhu dingin, mamalia dan burung akan meningkatkan laju metabolisme dengan perubahan hormon-hormon yang terlibat di dalamnya, sehingga meningkatkan produksi panas. Pada ektoterm (misal pada lebah madu), adaptasi terhadap suhu dingin dengan cara berkelompok dalam sarangnya. Hasil metabolisme lebah secara kelompok mampu menghasilkan panas di dalam sarangnya.
Beberapa adaptasi hewan untuk mengurangi kehilangan panas, misalnya adanya bulu dan rambut pada burung dan mamalia, otot, dan modifikasi sistim sirkulasi di bagian kulit. Kontruksi pembuluh darah di bagian kulit dan countercurrent heat exchange adalah salah satu cara untuk mengurangi kehilangan panas tubuh. Perilaku adalah hal yang penting dalam hubungannya dengan termoregulasi. Migrasi, relokasi, dan sembunyi ditemukan pada beberapa hewan untuk menurunkan atau menaikkan suhu tubuh. Gajah di daerah tropis untuk menurunkan suhu tubuh dengan cara mandi atau mengipaskan daun telinga ke tubuh. Manusia menggunakan pakaian adalah salah satu perilaku unik dalam termoregulasi.

Suhu Tubuh Hewan
Suhu tubuh ideal yang paling disukai yaitu Suhu Ekritik (berkisar antara 35-40oC). Kisaran toleransi termal adalah kisaran suhu yang lebih luas dan dapat diterima hewan. Titik terendah dari kisaran toleransi termal yaitu suhu kritis minimum, titik tertinggi dari kisaran toleransi termal suhu kritis maksimum. Apabila suhu berada di titik terendah (dibawah) dan tertinggi(diatas) maka tidak cocok. Suhu tubuh konstan sangat dibutuhkan karena perubahan suhu berpengaruh pada konformasi protein dan ativitas enzim apabila aktivitas enzim terganggu maka reaksi dalam sel terganggu serta perubahan suhu tubuh berpengaruh pada energi kinetik molekul zat partikel zat saling bertumbukan maka laju reaksi dalam sel terganggu. Kenaikan suhu lingkungan mengakibatkan peningkatan laju reaksi dan berpengaruh pada aktivitas metabolisme sel tubuh.
Laju aliran panas dipengaruhi oleh:
1. Luas permukaan benda yang saling bersentuhan
2. Perbedaan suhu awal antara kedua benda tersebut
3. Konduktivitas panas (tingkat kemudahan untuk mengalirkan panas yang dimiliki suatu benda) dari kedua benda
Hewan ektoterm terestrial pada invertebrata dan vertebrata memperoleh panas dengan cara menyerap radiasi matahari.
1. Mengubah warna permukaan tubuh (ubah penyerapan melanin, contoh: belalang rumput dan kumbang mengubah warna tubuhnya menjadi lebih gelap
2. Menghadapkan tubuh ke arah matahari, contoh: belalang Locust tegak lurus ke arah matahari
Hewan Ektoterm Terestrial pada invertebrata dan vertebrata melepaskan panas dengan cara:
1. Mengubah orientasi tubuh menjauhi sinar matahari
2. Memanjat pohon
3. Vasokonstriksi
4. Vasodilatasi
ADAPTASI HEWAN EKTOTERM TERHADAP SUHU SANGAT PANAS DAN SANGAT DINGIN
Adaptasi terhadap suhu sangat panas
1. Meningkatkan laju pendinginan dengan penguapan:
a. melalui kulit, bagi hewan yang berkulit lembab (cacing dan katak) atau dengan cara berkeringat (untuk hewan yang mempunyai kelenjar keringat)
b. melalui saluran pernafasan, bagi hewan yang kulitnya tebal dan kedap air (reptil dan insekta)
2. Mengubah mesin metaboliknya agar bisa bekerja pada suhu tinggi (kadal dan reptil gurun)
Adaptasi terhadap suhu sangat dingin
1. meningkatkan konsentrasi osmotik, titik beku cairan tubuh dapat diturunkan hingga dibawah 0oC
2. menghambat pembentukan kristal es di dalam sel, mencegah kerusakan membran.
Termoregulasi pada hewan endoterm
Suhu tubuh terlalu tinggi dilepaskan dengan cara:
a. Vasodilatasi daerah perifer tubuh
b. Berkeringat dan terengah-engah
c. Menurunkan laju metabolisme (misal: menekan sekresi tiroksin)
d. Respons perilaku (misal: berendam di air)
Suhu tubuh terlalu rendah, cara untuk mempertahankan atau meningkatkan produksi panas:
a. Vasokonstriksi
b. Menegakkan rambut (merinding)
c. Menggigil (shivering)
d. Meningkatkan laju metabolisme (dengan meningkatkan sekresi tiroksin)
e. Respons perilaku (menghangatkan diri)
Mekanisme produksi panas pada hewan endoterm
Pertama, meningkatkan produksi panas metabolik dalam otot rangka (kontraksi otot), terjadi secara sadar dengan cara menggerakkan anggota tubuh dan tanpa sadar dengan cara menggigil (gerakan yang tidak teratur dan tidak mempunyai tujuan pergerakan tertentu, misalnya saat dingin).
Kedua
A. Memetabolisme jaringan lemak cokelat:
 jaringan lemak coklet berbeda dengan jaringan lemak putih
 jaringan lemak coklet dibungkus oleh selaput yang dipersarafi dengan baik oleh sistem saraf simpatis
 jika dirangsang, lemak akan dimetabolisme dalam mitokondria sel lemak, dan panas akan dihasilkan
 membutuhkan banyak oksigen sehingga hewan harus meningkatkan pasokan oksigen
B. Meningkatkan sekresi hormon tiroid (T3 dan T4), hormon yang dapat meningkatkan aktivitas metabolisme dalam sel
C. Menyerap radiasi panas matahari
D. Menegakkan rambut/bulu sehingga pelepasan panas secara konveksi dapat diperkecil
E. Mengurangi aliran darah ke organ perifer dengan vasokonstriksi (menyempitkan pembuluh darah)
F. Memberikan berbagai tanggapan perilaku


Adaptasi hewan endoterm terhadap suhu sangat panas dan sangat dingin
Adaptasi terhadap suhu sangat dingin
Pertama, Masuk ke dalam kondisi heterotermi, yaitu mempertahankan adanya perbedaan suhu di antara berbagai bagian tubuh, contoh: burung dan mamalia kutub yang mempunyai suhu pada pusat tubuh sebesar 38oC, namun suhu kakinya hanya sekitar 3oC, secara fisiologis, kaki tetap berfungsi normal (telah beradaptasi pada tingkat sel dan tingkat molekul)
Kedua, Hibernasi atau torpor, yaitu penurunan suhu tubuh yang berkaitan dengan adanya penurunan laju metabolisme, laju denyut jantung, laju respirasi, dan sebagainya. Periode hibernasi, mulai dari beberapa jam hingga beberapa minggu, bahkan beberapa bulan. Berakhirnya hibernasi dicapai dengan kebangkitan spontan melalui peningkatan laju metabolisme dan suhu tubuh secara cepat, yang akan segera mengembalikannya ke keadaan nomal.
Adaptasi terhadap Suhu Sangat Panas
Pertama, Meningkatkan pelepasan panas tubuh dengan meningkatkan penguapan, baik melalui proses berkeringat ataupun terengah-terengah.
Kedua, Melakukan gular fluttering, yaitu menggerakkan daerah kerongkongan secara cepat dan terus-menerus sehingga penguapan melalui saluran pernafasan (dan mulut) dapat meningkat, akibatnya pelepasan panas tubuh juga meningkat. Misalnya pada ayam yang sedang mengerami telur. Menggunakan strategi hipertermik, yaitu mempertahankan atau menyimpan kelebihan panas metabolik di dalam tubuh sehingga suhu tubuh meningkat sangat tinggi, contoh: unta dan rusa gurun.
Ketiga Hipertermik mengurangi pelepasan air dari tubuh, yang seharusnya digunakan untuk mendinginkan tubuh melalui penguapan (untuk sementara). Hipertermik menimbulkan masalah karena organ tertentu dalam tubuh (misalnya otak) kurang mampu mentoleransi kenaikan suhu yang terlalu besar. Pendinginan dilakukan dengan cara kerja mirip heat exchanger, lokasinya terletak pada rongga hidung.
Pengendalian Suhu Tubuh Hewan Endoterm
Komponen penyelenggara pengendalian suhu tubuh, reseptor (Termoreseptor) yaitu reseptor panas aktif bila suhu tubuh meningkat dan reseptor dingin aktif bila suhu tubuh menurun. Komparator (kordinator) yaitu pusat control. Efektor mekanisme perbaikan.