PENGANTAR FISIOLOGI, HOMEOSTASIS, & DASAR BIOLISTRIK Kuntarti, SKp

FISIOLOGI Ilmu yang mempelajari fungsi biologis tubuh yang bekerja dalam rentang normal Tubuh individu  pengorganisasian biologis sel yang bergabung secara struktural dan fungsional Sel  jaringan  organ  sistem organ; mrpkn kesatuan terintegrasi dlm melakukan berbagai aktivitas kehidupan pengantar faal/ikun/2007

Tingkat Pengorganisasian di dalam tubuh Tubuh manusia dibentuk oleh interaksi kumpulan sel sbg unit dasar struktural & fungsional Setiap sel membentuk fungsi penting bg kelangsungan hidup, yaitu: (1) ketersediaan O2 & nutrisi, (2)ketersediaan energi, (3)pembuangan zat sisa, (4) berbagai sintesis yg dibutuhkan komponen sel, (5) pertukaran antar kompartmen dgn lingkungan, dan (6) reproduksi pengantar faal/ikun/2007

Sel Tubuh Manusia Sel tubuh manusia terorganisir yang sama struktur & kekhususan kerjanya membentuk jaringan. 4 jaringan tubuh: epitel, penghubung, saraf, dan otot Jaringan membentuk organ yang kemudian bergabung membentuk sistem organ. Beberapa sistem organ membentuk suatu organisme pengantar faal/ikun/2007

Keterangan: Ion Molekul Makromolekul Organel Sel Jaringan Organ Sistem Organ Organisme pengantar faal/ikun/2007

HOMEOSTASIS & HOMEODINAMIS Kristal Faal S. S. Pusat S. S. Tepi Neromuskular Pencernaan Uropoetik KINERJA Manusia Darah & Cairan Tubuh Metab Energi Kardiovaskular Respirasi HOMEOSTASIS & HOMEODINAMIS circadian top down ultradian top down -bottom up S. Endokrin pengantar faal/ikun/2007

The logic of the study of life PHYSIOLOGY The logic of the study of life PENCETUS PENGENDALI MEKANISME RESPONS INTEGRASI pengantar faal/ikun/2007

HOMEOSTASIS Kondisi statis dinamis internal tubuh yang relatif dipertahankan scr konstan terhadap berbagai rangsang. Mekanisme homeostasis penting bg kelangsungan hidup dan fungsi normal sel. Setiap sel dgn kerjanya yg spesifik selalu mempertahankan homeostasis pengantar faal/ikun/2007

HOMEOSTASIS Lingkungan internal tubuh yg harus dipertahankan homeostasisnya adalah: Konsentrasi molekul nutrisi Konsentrasi O2 & CO2 Konsentrasi zat sisa pH Konsentrasi cairan, garam & elektrolit Suhu Volume & tekanan pengantar faal/ikun/2007

SISTEM PENGENDALIAN TUBUH Pengaturan aktivitas sistem tubuh untuk mempertahankan homeostasis: 1) pengendalian intrinsik; respons kompensasi dilakukan oleh organ bersangkutan 2) pengendalian ekstrinsik; respons organ akan merangsang kerja sistem pengendalian lain, yaitu sistem saraf & endokrin Kondisi patologis  homeostasis terpengaruh scr keseluruhan Homeostasis tdk dpt dipertahankan sakit s.d kematian pengantar faal/ikun/2007

Pengendalian Neuroendokrin pengantar faal/ikun/2007

MEKANISME UMPAN BALIK Mekanisme umpan balik negatif (servomechanism) Mekanisme umpan balik positif pengantar faal/ikun/2007

pengantar faal/ikun/2007

Alur kegiatan dalam proses fisiologik SERVOMECHANISM RANGSANG Umpan Balik PROSES RESPONS *Awal *Tahap Lanjut/ Kompensasi Komponen Mekanisme Waktu *Komunikasi saraf / humoral. *Berurutan (sequential) *Serempak (simultan) *Biologi *Fisika *Kimia Integrasi semua organ sistem tubuh Tahap (cascade) pengantar faal/ikun/2007

Alur kegiatan dalam proses fisiologik SERVOMECHANISM RANGSANG Olahraga PROSES Umpan Balik Penggunaan Oksigen RESPONS O2 jaringan menurun *Awal *Tahap Lanjut/ Kompensasi Komponen Mekanisme Waktu Organ Jaringan Sel Molekul *Biologi *Fisika *Kimia > Organ > Jaringan > Sel > Molekul Dari Rangsang ke Respons dst pengantar faal/ikun/2007

Umpan Balik Positif pengantar faal/ikun/2007

LENGKUNG REFLEKS (REFLEX ARCH) Reaksi tubuh terhadap suatu rangsang yg melibatkan sistem saraf REFLEKS Peristiwa refleks terbentuk mll mekanisme yg mll jalur tertentu di: reseptor, saraf aferen, medula spinalis (SSP), saraf eferen, efektor  LENGKUNG REFLEKS pengantar faal/ikun/2007

DASAR BIOLISTRIK Biolistrik: kelistrikan di dalam sel atau jaringan hidup Bbg kerja sistem tubuh diatur oleh sistem saraf  trmsk sistem pengendali tubuh Sel saraf  sel peka rangsang Bbg transport zat  membran sel/plasma Bbg kompartmen  pertukaran antara lingkungan internal & eksternal pengantar faal/ikun/2007

Bagaimana sistem saraf bekerja Bagaimana sistem saraf bekerja?  dasar: penghantaran impuls di sel saraf Bagaimana proses terbangkitnya impuls?  peristiwa kelistrikan di sel saraf (depolarisasi & potensial aksi/impuls) Mengapa bisa terjadi? - keterlibatan ion-ion dlm kompartmen tubuh, terutama ion Na & K di ekstrasel & intrasel - membran sel semipermeabel  pertukaran ion  potensial membran  gradien konsentrasi & muatan antara ekstrasel & intrasel pengantar faal/ikun/2007

POLARISASI (Isoelektris) Potensial Listrik Sel pada Keadaan yang Berbeda “ISTIRAHAT” Perpindahan ion antar ekstrasel dan intrasel (melalui membran sel) Beda potensial listrik antara ekstrasel dan intrasel: mantap POLARISASI (Isoelektris) Na+ Cl- K+ Pasif: Aktif: + + + + _ _ _ _ Beda Kadar Na+ Cl- K+ - 70 mV Beda Muatan Listrik Kemudahan menembus membran (saluran ion) Pompa Na - K Ekstrasel: Na+ Cl - K+ Intrasel: Na+ Cl - K+ pengantar faal/ikun/2007

pengantar faal/ikun/2007

pengantar faal/ikun/2007

Penghantaran Kegiatan Listrik ke Pusat Saraf BILA SEL DIRANGSANG? MEKANIK RANGSANG SUHU LISTRIK KIMIA PROSES TRANSDUKSI RESEPTOR RESPONS Perubahan Kegiatan Listrik Membran Reseptor Penghantaran Kegiatan Listrik ke Pusat Saraf pengantar faal/ikun/2007

BILA SEL DIRANGSANG?  TRANSDUKSI RESEPTOR Membran akan lebih permeabel, shg ion Na ekstrasel masuk ke intrasel  kenegatifan intrasel berkurang penurunan beda potensial ekstrasel & intrasel (DEPOLARISASI) Depolarisasi akan meningkatkan permeabilitas membran shg makin banyak ion Na ekstrasel yang masuk ke intrasel dan depolarisasi makin besar (LINGKARAN HODGKIN) Bila peristiwa terus berlanjut, suatu saat depolarisasi mencapai ambang letup shg terbentuklah POTENSIAL AKSI; bila tidak berlanjut akan kembali ke keadaan istirahat (REPOLARISASI) Potensial aksi yang menjalar IMPULS pengantar faal/ikun/2007

Hodgkin Cycle Permiabilitas membran Depolarisasi Na+ masuk intrasel RANGSANG Permiabilitas membran Hodgkin Cycle Depolarisasi Na+ masuk intrasel pengantar faal/ikun/2007

POLARISASI (Isoelektris) Potensial Listrik Sel pada Keadaan yang Berbeda “ISTIRAHAT” Perpindahan ion antar ekstrasel dan intrasel (melalui membran sel) Beda potensial listrik antara ekstrasel dan intrasel: mantap POLARISASI (Isoelektris) Peningkatan beda potensial listrik antara ekstrasel dan intrasel HIPER POLARISASI DIRANGSANG Penurunan beda potensial listrik antara ekstrasel dan intrasel DEPOLARISASI Beda potensial listrik antara ekstrasel dan intrasel ke polarisasi REPOLARISASI PEMULIHAN pengantar faal/ikun/2007

A - B: masa laten a dan b : depolarisasi c: hiperpolarisasi c D +20 mV pengantar faal/ikun/2007

Potensial Generator (Reseptor) Peningkatan kuat rangsang akan meningkatkan amplitudo depolarisasi (potensial reseptor) Potensial reseptor tidak mengikuti Hukum All or None Potensial Aksi Potensial Generator (Reseptor) Akson Node of Ranvier Sel Schwann pengantar faal/ikun/2007

Penghantaran Impuls di Neuron tak bermielin pengantar faal/ikun/2007

Impuls: potensial aksi yang dihantarkan Penghantaran potensial aksi melalui saraf bermielin Saltatory Conduction Impuls: potensial aksi yang dihantarkan pengantar faal/ikun/2007

Penghantaran Impuls di Neuron bermielin pengantar faal/ikun/2007

SINAPS Impuls di suatu neuron akan diteruskan ke neuron lain mll SINAPS Neuron sblm sinaps  neuron presinaps Neuron stlh sinaps  neuron postsinaps/ pascasinaps Penghantaran pd SINAPS LISTRIK  akson  mll GAP JUNCTIONS Penghantaran pd SINAPS KIMIA perlu perantara  NEUROTRANSMITTER pengantar faal/ikun/2007

SINAPS LISTRIK & KIMIA pengantar faal/ikun/2007

PEMBENTUKAN EPSP & IPSP pengantar faal/ikun/2007

SELAMAT BELAJAR