Tubuh kita merupakan suatu sistem yang terorganisir dan memiliki sistem pengaturan yang selalu saling berkoordinasi untuk mempertahankan kondisi tubuh agar selalu dalam keadaan stabil secara fisiologi. Jika terjadi gangguan secara fisiologi maka tubuh akan selalu merespon dan berusaha untuk dapat mengembalikan ke keaadaan normal melalui suatu mekanisme umpan balik negatif dan positif. Sebagai contoh jika tekanan darah kita turun, maka reseptor sensorik akan mengirimkan sinyal ke pusat kontrol di otak.
Pusat kontrol ini akan mengirikan sinyal saraf ke dinding arteri untuk berkontriksi. Ketika tekanan darah naik sistem ini diaktivasi. Konsep ini dikenal dengan istilah homeostasis. Anda sudah mempunyai sedikit gambaran bukan? Untuk lebih jelasnya mari mempelajari uraian materi di bawah ini
HOMEOSTASIS
Agar tubuh dapat berfungsi secara optimal, kondisi di dalam tubuh yang disebut sebagai lingkungan internal (CES; cairan ekstrasel) harus diatur dengan sangat hati-hati. Oleh karena itu beberapa variabel penting, seperti suhu tubuh, tekanan darah, kandungan oksigen dan karbon dioksida dari darah, juga keseimbangan elektrolit secara aktif dipertahankan dalam batas fisiologi yang sempit.
Kemampuan sistem fisiologi tubuh untuk mempertahankan keadaan di dalam tubuh yang relatif konstan disebut homeostatis. Homeostatis (homeo artinya “yang sama”; statis artinya “berdiri atau diam”). Istilah homeostatis diperkenalkan pertama kali oleh W.B.Cannon untuk menjelaskan berbagai proses fisiologik yang berfungsi untuk memulihkan keadaan normal setelah terjadi gangguan.
Homeostasis ini sangat penting karena sel dan jaringan tubuh hanya akan tetap hidup dan dapat berfungsi secara efisien ketika kondisi internal ini dipertahankan dengan baik. Ini tidak dapat dikatakan bahwa lingkungan internal bersifat tetap dan tidak berubah. Tubuh selalu dihadapkan dengan perubahan lingkungan eksternal serta kegiatan dan aktivitas yang terjadi di dalam tubuh yang dapat merubah keseimbangan dari beberapa varibel penting. Sebagai contoh, sebagian besar reaksi metabolik di dalam sel kita membutuhkan oksigen dan glukosa. Senyawa ini kemudian harus diganti. Selain itu, reaksi ini menghasilkan limbah metabolik termasuk karbondioksida dan urea yang kemudian harus dikeluarkan dari tubuh. Oleh karena itu, lebih tepat dikatakan bahwa lingkungan internal dalam keadaan dinamis yang stabil, yang terus berubah, tetapi dimana kondisi optimal dipertahankan secara fisiologis. Semua sistem organ dalam tubuh, kecuali sistem reproduksi, berkontribusi dalam mempertahankan homeostasis (lihat Tabel dibawah).
Sebagai contoh, saluran pencernaan mencerna makanan untuk memberikan nutrisi bagi tubuh. Sistem pernapasan memperoleh oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida. Sistem sirkulasi mengangkut semua zat-zat satu bagian ke bagian tubuh lainnya. Sistem renal menegeluarkan limbah dan berperan dalam mengatur volume dan tekanan darah.
Mempelajari fisiologi tidak hanya mencakup kajian tentang bagaimana masing-masing sistem melakukan fungsinya, tetapi juga mekanisme yang terlibat yang mengatur kegiatan ini dalam mempertahankan homeostasis dalam berbagai kondisi. Sebagai contoh, kebutuhan tubuh sangat berbeda selama kondisi istirahat dibandingkan dengan latihan.
Bagaimana sistem organ menyesuaikan aktifitasnya dalam respon terhadap tingkat aktivitas fisik yang atau ketika dihadapkan dengan perubahan lingkungan internal dan eksternal?Dalam mempertahankan homeostasis, tubuh harus mampu memantau dan merasakan perubahan dalam lingkunagan internal Kedua, harus mampu mengimbangi, atau melakukan penyesuaian,untuk perubahan ini. Ada dua sistem pengaturan dalam tubuh yang mempengaruhi aktivitas dari semua sistem organ lainnya sehingga homeostasis akhirnya dipertahankan, yaitu sistem saraf dan endokrin. Sistem kontrol homeostatik dikelompokkan menjadi 2 kelas-kontrol yaitu
1. Kontrol intrinsik (lokal) terdapat di dalam dan inherent bagi organ tersebut.
Contohnya ketika otot sedang beraktivitas yang tinggi dan menggunakan oksigen yang tinggi pula, maka kadar oksigen akan turun. Perubahan kimia lokal pada otot akan menyebakan pembuluh darah bervasodilatasi dan meningkatkan aliran darah ke otot sehingga kadar oksigen meningkat pula.
2. Kontrol ekstrinsik, sebagian besar kontrol homeostatik dipertahankan dengan kontrol ini, mekanisme regulasi dimulai di luar suatu organ untuk menggubah aktivitas organ tersebut, mekanisme ini dilakukan oleh sistem saraf dan endokrin.
Contohnya mekanisme untuk memulihkan tekanan darah ke tingkat yang sesuai. Dimana organ yang bekerja adalah sistem saraf jantung dan pembuluh darah di seluruh tubuh. Mekanisme kontrol homeostatik bekerja berdasarkan prinsip umpan balik. Ada dua jenis umpan balik yaitu:
Umpan balik negatif (negative feedback), pada umpan balik negatif perubahan suatu faktor dikontrol secara homeostatis akan memicu respon yang berupaya untuk memulihkan faktor tersebut ke normal dengan menggerakkan faktor ke arah yang berlawanan dari perubahan awalnya. Contoh umpan balik negatif dapat dlihat pada gambar di bawah ini:
Umpan balik positif (positive feedback), pada umpan balik positif perubahan pada variabel terkontrol memicu respon yang mendorong ke arah yang sama seperti awal perubahan sehingga perubahan semakin kuat. Umpan balik positif lebih jarang terjadi, namun umpan balik ini juga berperan penting dalam keadaan tertentu, misalnya pelepasan oksitosin yang semakin banyak dengan semakin besarnya tekanan pada serviks.
Aplikasi Farmasi
Fungsi Homeostatik dari Obat
Penyakit umumnya dibagi menjadi dua kategori: di mana patofisiologi melibatkan kegagalan internal beberapa proses fisiologis normal dan ini berasal dari beberapa sumber eksternal seperti infeksi bakteri atau virus. Dalam kasus kedua, individu tidak dapat dapat mempertahankan homeostasis, dan satu atau lebih variabel dalam lingkungan internal akan terganggu. Akibatnya, fungsi jaringan atau organ terganggu. Oleh karena itu, banyak obatobatan saat ini digunakan dirancang untuk membantu tubuh dalam mempertahankan homeostasis ketika tubuh gagal dalam melakukan mekanisme pengaturan sendiri. Sebagai contoh, angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibitor, seperti enalapril, dan beta-blockers, seperti propanolol, menurunkan tekanan darah pada pasien dengan hipertensi idiopatik.
Hiperglikemia pada pasien dengan diabetes melitus tipe 1. Suntikan insulin memungkinkan sel pasien untuk mengambil dan menyimpan glukosa, yang secara efektif menurunkan glukosa darah ke kisaran normal. Diuretik, seperti furosemid, mengurangi volume darah sehingga mengurangi beban kerja jantung pada pasien dengan gagal jantung kongestif. Dalam setiap gangguan ini, intervensi farmakologi diperlukan untuk membuat sistem organ dapat berfungsi secara efisien dan efektif mempertahankan kesehatan pasien.
Kesimpulan
Homeostasis ini sangat penting karena sel dan jaringan tubuh hanya akan tetap hidup dan dapat berfungsi secara efisien ketika kondisi internal ini dipertahankan dengan baik. Proses dan aktivitas yang membantu untuk mempertahankan homeostasis disebut mekanisme homeostatik. Sel bekerja dengan baik ketika lingkungan di dalamnya tetap dalam keadaan stabil. Jika keseimbangan tidak dapat dipertahankan maka tubuh tidak akan dapat berfungsi secara efektif dan dapat mengalami gannguan atau sakit. Mekanisme kontrol homeostatik bekerja berdasarkan prinsip umpan balik. Ada dua jenis umpan balik yaitu negatif dan positif.
Kebanyakan mekanisme homeostatik dijalankan oleh tubuh melalui umpan bailik negatif. Namun umpan balik positif juga berperan penting dalam keadaan tertentu, misalnya pelepasan oksitosin yang semakin banyak dengan semakin besarnya tekanan pada serviks. Contoh dari umapan balik negatif yaitu pelepasan insulin ke dalam darah ketika kadar glukosa darah dalam tubuh meningkat.
Aplikasi homeostatis dalam bidang farmasi dapat dicontohkan misalnya penggunaan obat-obatan dalam mempertahankan atau menormalkan kembali fungsi tubuh sehingga tubuh dapat menjalankan fungsinya secara efektif ketika individu tidak dapat mempertahankan homeostasis, dan satu atau lebih variabel dalam lingkungan internal akan terganggu. Akibatnya, fungsi jaringan atau organ terganggu. Penggunaan obat antihipertensi seperti enalapril untuk menurunkan dan mempertahankan tekanan darah ke kisaran normal, penggunaan insulin untuk menurunkan glukosa dan mempertahankan glukosa darah ke kisaran normal.
Pusat kontrol ini akan mengirikan sinyal saraf ke dinding arteri untuk berkontriksi. Ketika tekanan darah naik sistem ini diaktivasi. Konsep ini dikenal dengan istilah homeostasis. Anda sudah mempunyai sedikit gambaran bukan? Untuk lebih jelasnya mari mempelajari uraian materi di bawah ini
HOMEOSTASIS
Agar tubuh dapat berfungsi secara optimal, kondisi di dalam tubuh yang disebut sebagai lingkungan internal (CES; cairan ekstrasel) harus diatur dengan sangat hati-hati. Oleh karena itu beberapa variabel penting, seperti suhu tubuh, tekanan darah, kandungan oksigen dan karbon dioksida dari darah, juga keseimbangan elektrolit secara aktif dipertahankan dalam batas fisiologi yang sempit.
Kemampuan sistem fisiologi tubuh untuk mempertahankan keadaan di dalam tubuh yang relatif konstan disebut homeostatis. Homeostatis (homeo artinya “yang sama”; statis artinya “berdiri atau diam”). Istilah homeostatis diperkenalkan pertama kali oleh W.B.Cannon untuk menjelaskan berbagai proses fisiologik yang berfungsi untuk memulihkan keadaan normal setelah terjadi gangguan.
Homeostasis ini sangat penting karena sel dan jaringan tubuh hanya akan tetap hidup dan dapat berfungsi secara efisien ketika kondisi internal ini dipertahankan dengan baik. Ini tidak dapat dikatakan bahwa lingkungan internal bersifat tetap dan tidak berubah. Tubuh selalu dihadapkan dengan perubahan lingkungan eksternal serta kegiatan dan aktivitas yang terjadi di dalam tubuh yang dapat merubah keseimbangan dari beberapa varibel penting. Sebagai contoh, sebagian besar reaksi metabolik di dalam sel kita membutuhkan oksigen dan glukosa. Senyawa ini kemudian harus diganti. Selain itu, reaksi ini menghasilkan limbah metabolik termasuk karbondioksida dan urea yang kemudian harus dikeluarkan dari tubuh. Oleh karena itu, lebih tepat dikatakan bahwa lingkungan internal dalam keadaan dinamis yang stabil, yang terus berubah, tetapi dimana kondisi optimal dipertahankan secara fisiologis. Semua sistem organ dalam tubuh, kecuali sistem reproduksi, berkontribusi dalam mempertahankan homeostasis (lihat Tabel dibawah).
Sebagai contoh, saluran pencernaan mencerna makanan untuk memberikan nutrisi bagi tubuh. Sistem pernapasan memperoleh oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida. Sistem sirkulasi mengangkut semua zat-zat satu bagian ke bagian tubuh lainnya. Sistem renal menegeluarkan limbah dan berperan dalam mengatur volume dan tekanan darah.
 |
| Peran sistem organ dalam mempertahankan homeostasis |
Bagaimana sistem organ menyesuaikan aktifitasnya dalam respon terhadap tingkat aktivitas fisik yang atau ketika dihadapkan dengan perubahan lingkungan internal dan eksternal?Dalam mempertahankan homeostasis, tubuh harus mampu memantau dan merasakan perubahan dalam lingkunagan internal Kedua, harus mampu mengimbangi, atau melakukan penyesuaian,untuk perubahan ini. Ada dua sistem pengaturan dalam tubuh yang mempengaruhi aktivitas dari semua sistem organ lainnya sehingga homeostasis akhirnya dipertahankan, yaitu sistem saraf dan endokrin. Sistem kontrol homeostatik dikelompokkan menjadi 2 kelas-kontrol yaitu
1. Kontrol intrinsik (lokal) terdapat di dalam dan inherent bagi organ tersebut.
Contohnya ketika otot sedang beraktivitas yang tinggi dan menggunakan oksigen yang tinggi pula, maka kadar oksigen akan turun. Perubahan kimia lokal pada otot akan menyebakan pembuluh darah bervasodilatasi dan meningkatkan aliran darah ke otot sehingga kadar oksigen meningkat pula.
2. Kontrol ekstrinsik, sebagian besar kontrol homeostatik dipertahankan dengan kontrol ini, mekanisme regulasi dimulai di luar suatu organ untuk menggubah aktivitas organ tersebut, mekanisme ini dilakukan oleh sistem saraf dan endokrin.
Contohnya mekanisme untuk memulihkan tekanan darah ke tingkat yang sesuai. Dimana organ yang bekerja adalah sistem saraf jantung dan pembuluh darah di seluruh tubuh. Mekanisme kontrol homeostatik bekerja berdasarkan prinsip umpan balik. Ada dua jenis umpan balik yaitu:
Umpan balik negatif (negative feedback), pada umpan balik negatif perubahan suatu faktor dikontrol secara homeostatis akan memicu respon yang berupaya untuk memulihkan faktor tersebut ke normal dengan menggerakkan faktor ke arah yang berlawanan dari perubahan awalnya. Contoh umpan balik negatif dapat dlihat pada gambar di bawah ini:
Gambar: Mekanisme umpan balik negatif yang mengaturkadar glukosa darah
Umpan balik positif (positive feedback), pada umpan balik positif perubahan pada variabel terkontrol memicu respon yang mendorong ke arah yang sama seperti awal perubahan sehingga perubahan semakin kuat. Umpan balik positif lebih jarang terjadi, namun umpan balik ini juga berperan penting dalam keadaan tertentu, misalnya pelepasan oksitosin yang semakin banyak dengan semakin besarnya tekanan pada serviks.
Gambar : Mekanisme umpan balik positif pada partus
Aplikasi Farmasi
Fungsi Homeostatik dari Obat
Penyakit umumnya dibagi menjadi dua kategori: di mana patofisiologi melibatkan kegagalan internal beberapa proses fisiologis normal dan ini berasal dari beberapa sumber eksternal seperti infeksi bakteri atau virus. Dalam kasus kedua, individu tidak dapat dapat mempertahankan homeostasis, dan satu atau lebih variabel dalam lingkungan internal akan terganggu. Akibatnya, fungsi jaringan atau organ terganggu. Oleh karena itu, banyak obatobatan saat ini digunakan dirancang untuk membantu tubuh dalam mempertahankan homeostasis ketika tubuh gagal dalam melakukan mekanisme pengaturan sendiri. Sebagai contoh, angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibitor, seperti enalapril, dan beta-blockers, seperti propanolol, menurunkan tekanan darah pada pasien dengan hipertensi idiopatik.
Hiperglikemia pada pasien dengan diabetes melitus tipe 1. Suntikan insulin memungkinkan sel pasien untuk mengambil dan menyimpan glukosa, yang secara efektif menurunkan glukosa darah ke kisaran normal. Diuretik, seperti furosemid, mengurangi volume darah sehingga mengurangi beban kerja jantung pada pasien dengan gagal jantung kongestif. Dalam setiap gangguan ini, intervensi farmakologi diperlukan untuk membuat sistem organ dapat berfungsi secara efisien dan efektif mempertahankan kesehatan pasien.
Kesimpulan
Homeostasis ini sangat penting karena sel dan jaringan tubuh hanya akan tetap hidup dan dapat berfungsi secara efisien ketika kondisi internal ini dipertahankan dengan baik. Proses dan aktivitas yang membantu untuk mempertahankan homeostasis disebut mekanisme homeostatik. Sel bekerja dengan baik ketika lingkungan di dalamnya tetap dalam keadaan stabil. Jika keseimbangan tidak dapat dipertahankan maka tubuh tidak akan dapat berfungsi secara efektif dan dapat mengalami gannguan atau sakit. Mekanisme kontrol homeostatik bekerja berdasarkan prinsip umpan balik. Ada dua jenis umpan balik yaitu negatif dan positif.
Kebanyakan mekanisme homeostatik dijalankan oleh tubuh melalui umpan bailik negatif. Namun umpan balik positif juga berperan penting dalam keadaan tertentu, misalnya pelepasan oksitosin yang semakin banyak dengan semakin besarnya tekanan pada serviks. Contoh dari umapan balik negatif yaitu pelepasan insulin ke dalam darah ketika kadar glukosa darah dalam tubuh meningkat.
Aplikasi homeostatis dalam bidang farmasi dapat dicontohkan misalnya penggunaan obat-obatan dalam mempertahankan atau menormalkan kembali fungsi tubuh sehingga tubuh dapat menjalankan fungsinya secara efektif ketika individu tidak dapat mempertahankan homeostasis, dan satu atau lebih variabel dalam lingkungan internal akan terganggu. Akibatnya, fungsi jaringan atau organ terganggu. Penggunaan obat antihipertensi seperti enalapril untuk menurunkan dan mempertahankan tekanan darah ke kisaran normal, penggunaan insulin untuk menurunkan glukosa dan mempertahankan glukosa darah ke kisaran normal.