Thermoregulasi merupakan proses fisiologis dalam tubuh yang menghasilkan energi panas sedangkan proses-proses yang dapat menghilangkan panas yang disebut dengan termilisis. Perubahan energi dalam tubuh merupakan pemakaian energi dan besarnya perubahan ini dipengaruhi oleh aktivitas hewan, ukuran tubuh, temperatur interna tubuh, karakteristik fisik dan lingkungan 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. Sedangkan 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 Dalam pengaturan suhu tubuh, hewan harus mengatur panas yang diterima atau yang hilang ke lingkungan. Mekanisme perubahan panas tubuh hewan dapat terjadi dengan 4 proses, yaitu konduksi, konveksi, radiasi, dan evaporasi. Konduksi adalah perubahan panas tubuh hewan karena kontak dengan suatu benda. Konveksi adalah transfer panas akibat adanya gerakan udara atau cairan melalui permukaan tubuh. Radiasi adalah emisi dari energi elektromagnet. Radiasi dapat mentransfer panas antar obyek yang tidak kontak langsung. Sebagai contoh, radiasi sinar matahari. Evaporasi proses kehilangan panas dari permukaan cairan yang ditranformasikan dalam bentuk gas Makhluk hidup dapat dikelompok-kelompokan atas dasar kemampuan memproduksi panas (ektoterm, endoterm dan heteroterm) atau kemampuannya mempertahankan suhu tubuh yang konstan (poikiloterm dan homoioterm). Kemampuan diatas diperlukan untuk melangsungkan proses metabolisme tubuh yang normal maupun untuk bertahan dalam menghadapi iklim di sekelilingnya yang terlalu dingin atau terlalu panas. Pertukaran panas antara hewan dengan sekitarnya selalu terjadi melalui beberapa proses: radiasi, konduksi, konveksi dan evaporasi Hewan ektoterm adalah hewan yang sangat bergantung pada suhu di lingkungan luarnya untuk meningkatkan suhu tubuhnya karena panas yang dihasilkan dari keseluruhan sistem metabolismenya hanya sedikit. Sedangkan hewan endoterm, adalah hewan yang suhu tubuhnya berasal dari produksi panas di dalam tubuh, yang merupakan hasil samping dari metabolisme jaringan. Suhu tubuh merupakan keseimbangan antara perolehan panas dari dalam (metabolisme) atau luar dengan kehilangan panas. Untuk menghadapi cuaca yang sangat buruk (terlalu dingin atau terlalu panas) hewan perlu menghemat energi dengan cara hibernasi atau estivasi Cara adaptasi hewan eksoterm menghadapi suhu yang sangat tinggi yaitu dengan meningkatkan laju pendinginan dengan penguapan melalui kulit, bagi hewan yang berkulit lembab atau dengan cara berkeringat untuk hewan yang mempunyai kelenjar keringat dan melalui saluran napas, bagi hewan yang kulitnya tebal dan kedap air; dan mengubah mesin metaboliknya agar bisa bekerja pada suhu tinggi. Sebaliknya cara adaptasi hewan eksoterm pada suhu sangat dingin yaitu dengan menambah zat terlarut ke dalam cairan tubuhnya untuk meningkatkan konsentrsasi osmotik dan menambah protein anti beku ke dalam cairan tubuhBeberapa cara hewan endoterm dalam mengantisipasi pengaruh cekaman dingin yaitu Pengurangan Gradien Termik (T1-T2), Penurunan Konduktans Termik (C), Penurunan Panas Melalui Evaporasi dan Peningkatan Termogenesis. Sebaliknya pada lingkungan yang panas, hewan endoterm akan menurunkan termogenesis dan meningkatkan termolisis. Respon hewan endoterm dalam mengantisipasi variasi temperatur pada lingkungan baru yaitu dengan aklimatisasi dan akhirnya Hewan golongan homeoterm dalam menghadapi perubahan suhu lingkungan cenderung mempertahankan suhu tubuhnya dengan cara meningkatkan adaptasi atau penyesuaian diri terhadap lingkungan. Ada juga mempertahankan suhu tubuhnya karena golongan homeoterm mempunyai kemampuan faal untuk mengontrol suhu tubuhnya, sehingga hewan homeoterm memiliki tingkat adaptasi yang lebih tinggi dibanding hewan golongan poikiloterm Contoh hewan yang tergolong eksoterm yaitu ikan salmon (22 oC), ikan saumon (18 oC), crapaud bufo boreas (27 oC), alligator (buaya) (32 - 35 oC), iguana 38 oC), lezard anolois sp (30 - 33 oC), dan larva lalat rumah (30 - 37 oC
Rambut getar merupakan suatu selaput lendir yang terdapat dalam rongga mulut katak dan berfungsi untuk menimbulkan aliran dari cairan mulut dan permukaan dinding cavum oris. Untuk memudahkan proses masuknya makanan kedalam oesophagus ada rambut getar pada jaringan epitel yang mengalirkan cairan atau benda partikel yang diarahkan ke suatu arah diatas epitel Mulut katak mempunyai bagian-bagian yang sangat kompleks dan mempunyai fungsi khusus dalam pencernaan seperti lidah sebagai alat untuk menangkap mangsa juga sebagai alat untuk menelan. Saliva pada saluran pencernaan untuk memudahkan masuknya makanan ke dalam oesophagus, ada rambut getar pada jaringan epitel yang dapat mengalirkan cairan atau partikel yang dialirkan kea rah epitel bersilia tersebut. Gerakan rambut getar ini didukung oleh adanya ATP, jumlah rambut banyak sekali, terletak pada langit-langit rahang atas terutama pada pallatum Kelenjar ludah yang dihasilkan oleh mulut katak ini dilengkapi oleh rambut getar yang memungkinkan proses pencernaan lebih mudah dilakukan. Untuk memudahkan proses pencernaan pada katak maka dipergunakan dua macam ludah yaitu yang berbentuk cair dan yang berbentuk lendir Pada pallatum terdapat sum-sum rambut getar yang berfungsi untuk menimbulkan aliran dari cairan saluran mulut dan pada permulaan dinding cavum oris. Pallatum terdiri dari dua bagian yaitu pallatum molle dan palllatum durum. Pallatum durum terdiri atas tajuk-tajuk dari sebelah depan tulang maxillaris dan lebih kebelakang terdiri atas dua bagian pallatum. Pada pallatum juga ditemukan adanya lipatan-lipatan bergantung dan bergerak yang terdiri atas jaringan fibrious yang dikendalikan oleh ototnya sendiri
,terdapat 6 macam rambut getar yaitu sebagai berikut :
1. Chilodonella
Cilia atau rambut getar yang mempunyai panjang 120 mikron. Chilodonella mempunyai cytopharyngeal basket tersendiri. Berbentuk oval dengan nukleus yang berukuran besar (macronucleus) yang terlihat dengan jelas dibawah sinar yang terang.
Chilodonella
2. Prorondon
Rambut getar macam prorondon mempunyai panjang 141 mikron, dan berbentuk silindris yang terbungkus oleh ectoplasma yang tebal, dimana terdapat sitosom didalamnya.
Prorondon
3. Colpoda
Colpoda mempunyai panjang rambut getar sekitar 60 – 70 mikron, oleh karena itulah colpoda merupakan cilia atau rambut getar yang berukuran lebih medium bila dibandingkan dengan cilia lainnya. Calpoda mempunyai bentuk seperti bentuk dari ginjal, yang memiliki vakuola makanan yang terdapat di dalam selnya yang berguna untuk mencerna makanan.
Colpoda
4. Stensor
Cilia atau rambut getar yang mepunyai bentuk menyerupai bentuk terompet, ada juga yang berbentuk silindris, dimana memepunyai vakuola kontraktil di bagian kiri atas dan biasanya terdapat di air segar.
Stensor
5. Coleps
Cilia atau rambut getar yang mempunyai bentukl menyerupai tong (barrel) dengan dikelilingi oleh lapisan endoplasmic. Terdapat sitosom dibagian anterior ujung, dan juga dilengkapi dengan cilia yang panjang. Cilia unung posterior lebih panjang dibandingkan cilia yang terletak diujung anterior. Celeps mempunyai panjang berkisar antara 40 – 65 mikron.
Coleps
6. Tetrahymena
Tetrahymena adalah cilia atau rambut getar yang oligohymenophoran yang umumnya terdapat di air tawar. Biasanya digunakan sebagai bahan untuk mendemonstrasikan organisasi dari hewan tingkat rendah. Tetrahymena dikelilingi oleh cilia disepanjang tubuhnya, dan mempunyai bentuk-bentuk basal.
Tetrahymena
Otot adalah sistem biokontraktil dimana sel-sel atau bagian dari sel, memanjang dan di khususkan untuk menimbulkan tegangan pada sumbu hewan besar dan transpor makanan, gas, darah dan bahan-bahan lain. Kontraksi otot ini merupakan hasil kontraksi-kontraksi sel-sel yang berbentuk panjang, silinder atau gelondongan yang masing-masing mengandung serabut kontraktil mikroskopik yang panjang dan paralel disebut miofibril Kontraksi otot dapat berlangsung karena adanya sifat-sifat khusus yang terdapat pada sel otot. Namun demikian kuat kontraksi otot, juga dipengaruhi oleh intensitas rangsang, serta frekuensi pemberian rangsang yang diterimanya. Selain itu kontraksi otot juga dipengaruhi oleh adanya perubahan-perubahan susunan kimia sebelum dan sesudah kontraksi. Aktivitas otot yang berlebihan dapat menyebabkan otot kehilangan kemampuannya untuk berkontraksi, bahkan dapat menimbul-kan dengan apa yang disebut utang Kontraksi otot terjadi bukan karena proses pemendekkan dari filamen-filamen yang membangunnya, tetapi merupakan peristiwa pergeseran antara filamen kasar (miosin) dan filamen halus (aktin) sehingga menambah overlapping di antara kedua filamen tersebut. Proses ini memerlukan bantuan masuknya ion Ca2+, ke dalam akson untuk membebaskan asetilkolin yang berperan sebagai neurotransmiter. Melekatnya asetilkolin pada reseptor membran akan meningkat-kan permeabilitas membran terhadap ion Na+, ion itu masuk ke dalam sel otot, sehingga akan terjadi depolarisasi, yang selanjutnya akan menimbulkan potensial aksi yang akan dirambatkan ke sepanjang serabut otot. Agar supaya pulsa impuls terus berjalan, maka molekul asetilkolin yang berinteraksi dengan reseptor harus dimusnahkan. Dalam hal ini dilakukan oleh enzim kolinesterase yang akan mengubah kolinesterase menjadi kolin dan asam asetat. Selanjutnya kolin akan berdifusi kembali ke dalam akson, sedangkan asam asetat akan masuk dalam sirkulasi darah Mekanisme kerja otot pada dasarnya melibatkan suatu perubahan dalam keadaan yang relatif dari filamen-filamen aktin dan miosin. Selama kontraksi otot, filamen-filamen tipis aktin terikat pada dua garis yang bergerak ke Pita A, meskipun filamen tersebut tidak bertambah banyak. Namun, gerakan pergeseran itu mengakibatkan perubahan dalam penampilan sarkomer, yaitu penghapusan sebagian atau seluruhnya garis H. selain itu filamen myosin letaknya menjadi sangat dekat dengan garis-garis Z dan pita-pita A serta lebar sarkomer menjadi berkurang sehingga kontraksi terjadi. Kontraksi berlangsung pada interaksi antara aktin miosin untuk membentuk komplek aktin-miosin Mekanisme kontraksi otot, dimulai dengan aksi potensial pada motor neuron (aksi potensial pada sel postsinaps yang disebarkan dari sel presinaps serabut saraf yang menginervasi otot). Hal ini menimbulkan impuls (aksi potensial) pada otot. Aksi potensial pada otot mengakibatkan pelepasan ion Calsium dari RS, juga mengaktifkan Ca channel pada tubulus T sehingga akan banyak ion Calsium dilepas ke dalam sarkoplasma. Ion Ca akan berikatan dengan troponin C sehingga akan mengubah konfigurasi aktin-tropomiosin-troponin kompleks, dimana aktif site dari aktin akan terbuka sehingga dapat terikat dengan miosin. Ikatan inilah yang mengakibatkan kontraksi otot karena tertariknya aktin ke arah miosin oleh struktur cross-bridge yang keluar dari miosin
Mekanisme Kontraksi Otot
Pada proses relaksasi, ion Calsium akan dikembalikan ke dalam RS secara transport aktif. Troponin yang kehilangan ion Ca akan mempengaruhi struktur aktin-troponin-tropomiosin sehingga aktif site aktin kembali ditutupi oleh tropomiosin dan ikatan antara aktin dan miosin tidak terjadi lagi. Lepasnya ikatan antara aktin dan miosin ini menyebabkan relaksasinya otot
fungsi utama dari otot yaitu untuk berkontraksi, yaitu meregang dan mengendor. Namun demikian, kontraksi sering dikatakan ada 4 tipe, yaitu :
1. Kontraksi konsentrik adalah suatu bentuk yang umum dari suatu kontraksi, di mana otot menggerakkan tulang atau segmen dengan pemendekan. Contohnya adalah fleksisiku oleh kontraksi otot biceps brachii.
2. Kontraksi isometrik terjadi secara alamiah ketika kaki atau bagian lain dari tubuh dipertahankan stasioner melawan tahanan yang sebanding seperti gravitasi. Agar supaya kepala tetap tertahan pada suatu posisi tertentu, otot leher dorsal haruslah berkontraksi isometri.
3. Kontraksi eksentrik terjadi pada otot ekstensor leher ketika seekor hewan merendahkan kepalanya secara bertahap. Otot-otot antagonistik dapat pula mengalami kontraksi ekstentrik tatkala otot ini tidak berhasil melwana kerja suatu “prime mover”.
4. Kontraksi isotonik menggambarkan suatu kontraksi di mana terjadi perubahan panjangnya otot tetapi tegangannya tetap sama. Ini terjadi terutama ketika suatu otot mengangkat suatu beban tertentu. Baratnya tetap, oleh karenanya tegangannya juga tidak berubah.
jaringan otot dapat dibedakan menjadi 3 macam yaitu :
1. Jaringan Otot Polos
Jaringan otot polos mempunyai serabut-serabut (fibril) yang homogen sehingga bila diamati di bawah mikroskop tampak polos atau tidak bergaris-garis. Otot polos berkontraksi secara refleks dan di bawah pengaruh saraf otonom. Bila otot polos dirangsang, reaksinya lambat. Otot polos terdapat pada saluran pencernaan, dinding pembuluh darah, saluran pernafasan.
Gambar 45. Struktur Otot Polos
2. Jaringan Otot Lurik
Nama lainn dari otot lurik adalah jaringan otot kerangka karena sebagian besar jenis otot ini melekat pada kerangka tubule. Kontraksinya menurut kehendak kita dan di bawah pengaruh saraf sadar. Dinamakan otot lurik bila dilihat di bawah mikroskop tampak adanya garis gelap dan terang berselang-seling melintang di sepanjang serabut otot. Oleh sebab itu nama lain dari otot lurik adalah otot bergaris melintang. Kontraksi otot lurik berlangsung cepat bila menerima rangsangan, berkontraksi sesuai dengan kehendak dan di bawah pengaruh saraf sadar. Fungsi otot lurik untuk menggerakkan tulang dan melindungi kerangka dari benturan keras.
Serabut Otot lurik
3. Jaringan Otot Jantung/Miokardium
Jaringan otot ini hanya terdapat pada lapisan tengah dinding jantung. Strukturnya menyerupai otot lurik, meskipun begitu kontraksi otot jantung secara refleks serta reaksi terhadap rangsang lambat. Fungsi otot jantung adalah untuk memompa darah ke luar jantung.
Serabut otot jantung
faktor-faktor yang mempengaruhi kontraksi otot yaitu :
1. Treppe
Treppe adalah meningkatnya kekuatan kontraksi berulang kali pada suatu serabut otot karena stimulasi berurutan yang berseling beberapa detik.
2. Summasi
Tiap otot dapat berkontraksi dengan berbagai tingkat kekuatan. Ini merupakan hasil penjumlahan kontraksi 2 jalan.
Summasi unit motor berganda terjadi apabila lebih banyak unit motor yang dirangsang untuk berkontraksi secara simultan pada otot. Oleh karena itu, semakin banyak serabut otot dan berkas-berkasnya yang berkontraksi dan menghasilkan kekuatan yang lebih besar di dalam otot secara keseluruhan.
3. Tetani
Apabila frekuensi stimulasi menjadi demikian cepat sehingga tidak ada peningkatan frekuensi lebih jauh lagi yang akan meningkatkan tegangan kontraksi, tenaga terbesar yang dapat dicapai oleh otot telah tercapai.
4. Fatigue
Yang dimaksud dengan fatigue adalah menurunnya kapasitas bekerja yang disebabkan oleh pekerjaan itu sendiri. Lebih spesifik lagi, jangka waktu bahwa suatu tegangan atau kontraksi otot dapat tetap dipertahankan tergantung pada tersedianya suplai energi dalam bentuk ATP dan kalsium bagi filamen protein kontraktil.
5. Rigor
Apabila sebagian besar ATP di dalam otot telah habis, kalsium tidak lagi dapat dikembalikan ke dalam retikulum sarkoplasma melalui mekanisme pemonmpaan kalsium. Oleh karena itu relaksasi tak bisa terjadi, karena filamen aktin dan miosin terikat dalam suatu ikatan yang erat. Hal inilah yang merupakan suatu kelelahan yang berlebihan atau yang juga disebut rigor.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar