TERMOREGULASI TEAM TEACHING: Dra. Hj. Aseptianova, M.Pd. Tutik Fitri Wijayanti. M.Pd. Nita Nuraini, M.Pd.

Homeostatis: upaya mempertahankan atau menciptakan kondisi yang stabil (steady state) yang menjamin optimalisasi proses fisiologis dalam tubuh. Termoregulasi: proses homeostasis untuk menjaga agar suhu tubuh tetab stabil.

Termogenesis diperoleh dari 2 proses: Metabolisme (endoterm)berlangsung dalam tubuh hewan itu sendiri. Absorpsi panas dari lingkungan eksternal (ektoterm) dari radiasi matahari. Laju metabolisme hewan endoterm 5 kali lebih besar dari hewan ektoterm Hewan heteroterm memperoleh panas dari metabolisme dan mempertahankan suhu tubuh pada kisaran suhu lingkungan yang sempit, contoh: mamalia kecil, aves dan insecta yang dapat terbang.

PENGATURAN SUHU TUBUH Hewan regulator tediri atas: Hewan homeoterm (homoioterm) Hewan konformer Hewan poikiloterm

Suhu Tubuh Hewan Tergantung pada neraca keseimbangan antara panas yang diproduksi (endoterm)/diabsorbsi (ektoterm) dengan panas yang hilang. Panas yang hilang atau dilepaskan dapat berlangsung secara radiasi, konduksi, konveksi dan evaporasi.

Radiasi Radiasi adalah perpindahan panas secara elektromagnetik tanpa medium perantara. Misalnya, pada proses perpindahan panas dari matahari ke tubuh hewan. Qrad. = σ.ε.AT-4

Konduksi Perpindahan panas secara langsung antara 2 materi yang berhubungan langsung tanpa adanya transfer molekul. Laju konduksi tergantung pada: luas kontak fisik permukaan dan perbedaan suhu antara 2 materi yang bersangkutan dan koefisien konduksi panas (k) Qcond = -k A (T2 – T1)/x

Konveksi Perambatan panas melalui aliran cairan atau gas. Besarnya konveksi tergantung pada luas kontak permukaan dan perbedaan suhu Qconv = -k A (Tb – Ta)/δ

Evaporasi Konversi dari zat cair menjadi uap air. Besarnya laju konversi dapat dihitung dengan rumus: Qevap = L.K.A.T2 (Po – Pa)

Maka, besarnya pertukaran panas antara hewan dengan lingkungan dapat dirumuskan menjadi: Qnet = Qrad.+ Qcond. + Qconv. + Qevap.

Pertukaran Panas antara Tubuh dan Lingkungan Luas permukaan tubuh Perbedaan suhu Konduktan spesifik

Hewan poikiloterm: jaringan permukaan tubuhnya merupakan daerah konduksi panas yang tinggi, suhu tubuh = lingkungan Hewan homoiterm: memperkecil konduksi panas dengan terdapat lapisan lemak/bulu rambut pada permukaan tubuhnya yang berperan sebagai isolator.

Produksi Panas Tubuh Proses yang mempengaruhi antara lain: Mekanisme gerakan Mekanisme otonom Mekanisme adaptif atau aklimasi

Mekanisme pertukaran panas antara tubuh dengan lingkungan Mekanisme tingkah laku Mekanisme otonomi Mekanisme adaptasi

Pengaruh perubahan suhu terhadap metabolisme Perubahan proses metabolisme dapat diukur melalui laju konsumsi oksigen. Pada batas toleransi tertentu, laju konsumsi oksigen akan meningkat sesuai dengan peningkatan suhu. Salah satu estimasi pengaruh perubahan suhu terhadap laju konsumsi oksigen adalah dengan menggunakan hukum Vant’t Hoff dengan Q10.

Termogenesis (Laju Produksi Panas) Hewan Homeoterm Hewan Poikiloterm Hewan Heteroterm

Homeoterm Hewan yang suhu tubuhnya selalu konstan meskipun suhu lingkungan sangat berubah. Suhu tubuh diatur oleh produksi panas yang terjadi dalam tubuh (endoterm) Termogenesis dan pelepasan panas tergantung kondisi lingkungan dan aktivitasnya Termoregulasi dilakukan dengan cara regulasi secara kimiawi (metabolisme) dan secara fisik (gemetar, berkeringat/evaporasi) Pada suhu ekstrim, aktivitas termoregulasi meningkat

Pada suhu moderat, produksi panas seimbang dengan kehilangan panas ke lingkungan. Responnya yaitu: respon vasomotor, perubahan postur tubuh, regulasi pilomotor, efektivitas insulasi bulu/rambut. Bila suhu turun, respon yang dilakukan adalah mengkonversi panas dengan cara: penyempitan pembuluh darah, mengecilkan permukaan tubuh yang bersinggungan dengan udara, mendirikan rambut/bulu. Zona suhu hewan homeoterm terbagi atas 3: zona regulasi metabolik, zona hipotermia dan zona regulasi fisik.

Mekanisme produksi panas homeoterm: Meningkatkan produksi panas metabolik dalam otot rangka (menggigil) Mekanisme pembentukan panas yang bukan berasal dari proses menggigil, meliputi: Memetabolisme jaringan lemak cokelat Meningkatkan sekresi hormon tiroid Menyerap radiasi panas matahari Menegakkan rambut/bulu Mengurangi aliran darah ke organ perifer dengan vasokonstriksi Memberikan berbagai tanggapan perilaku

Pelepasan Panas dengan beberapa cara: Melepaskan pana ke lingkungan melalui vasodilatasi pembuluh darah perifer Meningkatkan penguapan air melalui kulit atau saluran pernapasan

Adaptasi Homeoterm Terhadap Suhu Ekstrem A. Ekstrem Dingin Masuk ke dalam kondisi heteroterm, yaitu dengan mempertahankan adanya perbedaan suhu diantara berbagai bagian tubuh Hibernasi atau torpor B. Ekstrem Panas Meningkatkan pelepasan panas tubuh dengan meningkatkan penguapan(berkeringat/terengah-engah) Melakukan gular fluttering Menggunakan strategi hipertermik

Pengendalian Suhu Tubuh Homeoterm Komponen yang diperlukan: Reseptor (Termoreseptor), panas dan dingin. Komparator (Koordinator) Efektor

Poikiloterm Hewan yang suhu tubuhnya selalu berubah seiring dengan perubahan suhu lingkungan. Ditentukan oleh keseimbangan konduksi dan konveksi dengan kondisi air sekitar Produksi panas dengan cara metabolisme Poikiloterm darat memiliki suhu tubuh mendekati suhu udara lingkungan Pemeliharaan suhu tubuh dengan cara: konduksi, metabolisme dan radiasi.

Ektorterm Akuatik (Ikan Tuna) Memiliki heat exchanger untuk meningkatkan laju reaksi metabolik di tubuh (otot dan saluran pencernaan), sehingga bagian tersebut selalu lebih panas dari bagian lain. Heat exchanger bekerja dengan prinsip counter current

Ektoterm Terestrial Panas diperoleh dengan cara menyerap panas/radiasi matahari. Pelepasan panas (invertebrata) dilakukan dengan mengubah orientasi tubuh menjauhi sinar matahari/memanjat pohon.

Adaptasi Suhu Ekstrem Adaptasi suhu sangat panas dengan: meningkatkan laju pendinginan dengan penguapan melalui kulit dan saluran napas, serta mengubah mesin metabolik agar bisa bekerja pada suhu tinggi. Adaptasi suhu sangat dingin dengan: menambah zat terlarut ke dalam cairan tubuh untuk meningkatkan konsentrasi osmotik, menambah protein anti beku ke dalam cairan tubuh, supercooling.

Heteroterm Hewan yang mampu memproduksi panas secara metabolisme pada berbagai tingkat. Tidak mampu meregulasi suhu tubuh pada rentangan yang sempit Terbagi atas 2 kelompok: heteroterm temporal dan regional

Heterotermik temporal: suhu tubuh hewan dapat berubah setiap saat, misalnya pada serangga terbang, phyton dan beberapa ikan. Heteroterm regional: hewan poikiloterm (contoh: teleostei) berukuran besar yang mencapai suhu tubuh bagian dalam cukup tinggi, sedangkan bagian tubuh periferal dan ekstrimitis suhunya mendekati suhu lingkungan. Contohnya: ikan hiu, ikan tuna dan serangga terbang.

Dormansi Keadaan tidak aktif pada musim tertentu dengan tujuan mengurangi kehilangan energi/menghindari kematian akibat suhu yang tidak menguntungkan Hewan heteroterm temporal: Aktivitas tubuh lebih rendah daripada keadaan normal

Macam-macam Dormansi Tidur Torpor Hibernasi Estimasi

TERIMA KASIH ☺