LAPORAN PRAKTIKUM

BIOLOGI DASAR 1

REGULASI DAN HOMEOSTASIS DALAM TUBUH MANUSIA

OLEH:

KELOMPOK I

1. FANENI INTAN HARTIKA 11312241001

2. NOVIASTRI HERDINAWATI 11312241002

3. OKAFANI SARI MULIAWATI 11312241003

4. LINA SAFITRI 11312241004

5. RATIH DWI UTAMI 11312241041

PENDIDIKAN IPA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

2011

HALAMAN PENGESAHAN

Laporan Praktikumbiologi dasar I yang berjudul “Regulasi dan Homeostasis dalam Tubuh

Manusia” disusun olehKelompok Itelah disetujui dan diarahkan pada :

Hari/tanggal :

Tempat :

Waktu :

Dosen Pembimbing,

Ekosari R,MPd

NIP

2

A. TUJUAN

1. Memberikan contoh regulasi dalam tubuh manusia.

2. menjelaskan mekanisme thermoregulasi manusia.

B. KAJIAN PUSTAKA

Sel-sel tubuh hewan multiseluler hanya dapat hidup dan berfungsi dengan baik bila

mereka dibasahi dengan cairan ekstraseluler yang sesuai untuk menunjang kelangsungan

hidupnya.Ini berarti bahwa komposisi kimiawi dan keadaan fisik darilingkungan internal

harus konstan, dan hanya boleh menyimpang dalam batas-batas sempit saja.Jadi apabila

sel-sel mengambil zat-zat makanan dan oksigen dari lingkungan internalnya, maka zat-zat

esensial tersebut harus secara konstan ditambahkan agar kelangsungan hidup sel-sel

terjamin.Demikian pul zat-zat sampah harus secara kontinyu dipindah dari lingkungan

internal, sehingga tidak sampai mencapai tingkat yang bersifat racun.Zat-zat lain didalam

lingkungan internal yang penting untuk pemeliharaan kehidupan juga harus dipertahankan

relatif konstan. Pemeliharaan lingungan internal relatif konstan ini disebut homeostasis

(homeo = sama; statis = tetap/mantap).

Setiap sel memerlukan homeostasis untuk mempertahankan kelangsungan

hidupnya, pada gilirannya, setiap sel melalui aktivitas yang khusus sebagai bagian dari

sistem tubuh menyumbang terhadap pemeliharaan lingkungan internal bersama dengan

semua sel yang lain.

Meskipun lingkungan internal harus dijaga relatif stabil, namun tidak berarti bahwa

tidak ada perubahan komposisi, temperatur dan faktor-faktor yang lain. Faktor-faktor

eksternal dan internal secara terus menerus mengancam dan mengganggu homeostasis. Di

antara faktor-fasktor lingkungan internal yang harus dijaga secara homeostatik adalah:

1. Kondisi molekul-molekul makanan.

Sel-sel memerlukan pasok zat makanan yang konstan untuk memenuhi

kebutuhan bahan bakar untuk menghasilkan energi metabolik yang diperlukan guna

menunjang kehidupan dan aktivitas seluler yang khusus.

2. Konsentrasi O2 dan CO2.3

Sel memerlukan O2 untuk keperluan oksidasi molekul-molekul zat makanan

guna menghasilkan energi yang digunakan oleh sel. SedangkanCO2 yang diproduksi

selama reaksi kimia tersebut harus diimbangi dengan pengeluaran CO2 dari paru-paru,

sehingga pembentukan asam dari CO2 tidak meningkatkan keasaman lingkungan

eksternal.

3. pH.

Perubahan keasaman dalam lingkungan internal akan mempengaruhi aktivitas

sel, misalnya mempengaruhi mekanisme sinyal listrik pada sel saraf dan aktivitas

enzim dari semua sel.

4. Konsentrasi garam dan elektrolit yang lain.

Konsentrasi garam-garam dalam lingkungan internal sangat penting untuk

memelihara volume sel secara tepat.Sel-sel tidak berfungsi secara normal bila sel

menggelembungkan atau mengkerut. Elektrolit yanglain menampilkan bermacam-

macam fungsi vital. Misalnya, denyut jantung yang teratur tergantung pada

konsentrasi kalium (K+) dalam cairan ekstraseluler.

5. Suhu.

Sel-sel tubuh akan berfungsi secara optimal di dalam rentangan suhu yang

sempit. Fungsi sel sangat menurun bila berada dalam lingkungan yang sangat dingin,

dan menjadi rusak (struktur protein dan enzimatiknya) apabila berada dalam

lingkungan yang sangat panas.

6. Volume dan tekanan.

Sirkulasi komponen lingkungan internal, yaitu plasma darah, harus  dijaga

pada volume dan tekanan darah yang pasti, untuk menjamin distribusinya yang luas

antara lingkungan internal dan sel.

Untuk menjaga homeostasis, tubuh harus mampu mendeteksi faktor-

faktorpenyimpangan dalam lingkungan internal yang perlu diatasi dengan cepat, dan harus

mampu mengontrol berbagai sistem tubuh yang bertanggung jawab untuk mengatur faktor-

faktor tersebut. Misalnya untuk memelihara konsentasi CO2 dalam cairan ekstraseluler

pada harga yang optimal, harus ada cara mendeteksi perubahan konsentrasi CO2 dan

4

kemudian merubah secara tepat aktivitas respirasi, sehingga konsentrasi CO2 kembali ke

tingkat yang diinginkan.

Terdapat dua kategori umum dari sistem kontrol yang bekerja memelihara

homeostasis, yaitu kontrol insintrik dan eksentrik.Kontrol insintrik (insintrik berarti

“dalam”) adalah kontrol yang menyatu atau inhern pada suatu organ.Misalnya, otot yang

aktif dengan cepat memerlukan O2 dan menghasilkan CO2 serta energi untuk

menunjangaktivitas kontraktilnya.Aktivitas otot tersebut cenderung menurunkan

konsentrasi O2 dan meningkatkan konsentrasi CO2 di dalam otot. Keadaan tersebut akan

mempengaruhi secara langsung pada otot polos dinding pembuluh darah yang memasok O2

kepada otot. Selanjutnya perubahan zat kimia (CO2 dan O2) menyebabkan otot polos relaks

dan pembuluh melebar menyebabkan peningkatan aliran darah kedaerah otot yang aktiv

tadi.Mekanisme setempat (lokal) tersebut menyumbang pemeliharaan tingkat optimal O2

dan CO2 dalam lingkungan cairan internal di sekitar sel-sel otot yang aktif tadi.

Kebanyakan faktor dalam lingkungan internal dipelihara oleh kontrol eksentrik

(eksentrik berarti “luar”), yaitu mekanisme regulasi yang berada di luar suatu organ yang

mengatur aktivitas organ tersebut.Kontrol eksentrik berbagai organ dan sistem

dilaksanakan dengan baik oleh sistem saraf dan sisten endokrin, yaitu dua sistem kontrol

utama dalam tubuh.Kontrol ekstrinsik memungkinkan regulasi yang terkoordinasi dari

beberapa organ ke arah tujuan umum, tidak seperti kontrol intrinsik yang melayani sendiri

satu organ dimana gangguan itu terjadi.Mekanisme regulasi yang terkoordinasi adalah

penting untuk memelihara keadaan konstan yang dinamis dalam lingkungan internal

sebagai keseluruhan.

Sistem kehidupan pada semua tingkatan organisme tidak hanya bereaksi terhadap

perubahan lingkungan sekitarnya, namun lebih dari itu mereka juga mengontrol dan

mengatur reaksi yang mereka lakukan.Regulasi (pengaturan) baik struktur maupun fungsi

merupakan dasar bagi dunia hayati. Tahun 1879 Claude Bernard, ahli fisiologi Perancis

mengusulkan bahwa kestabilan dari lingkungan internal suatu organism merupakan

persyaratan bagi survival (kelulusan kehidupan). Seorang ahli fisiologi Bangsa Amerika,

W.B. Cannon tahun 1929 mendukung pendapat ini dan mengenalkan istilah homeostasis

untuk menyatakan kestabilan lingkungan internal suatu organisme dan mekanisme

pemeliharaan kekonstanan tersebut.

5

Jadi homeostasis adalah suatu istilah yang digunakan untuk menjelaskan

kelangsungan hidup organisme di dalam suatu ekosistem dan juga secara khusus

menggambarkan kelangsungan hidup suatu sel-sel dalam suatu organisme, homeostasis

juga menunjukkan lingkungan yang mendukung kelangsungan hidup sel-sel. Semua

system tubuh organisme saling bekerjasama untuk mempertahankan homeostasis dalam

tubuh kita. Homeostasis dibutuhkan sel dan jaringan tubuh kita untuk dapat bekerja dengan

baik menghadapi stressor perubahan lingkungan eksternal. Adapun beberapa mekanisme

homeostasis yang penting antara lain thermoregulasi, osmoregulasi, regulasi air dan

elektrolit, serta glukoregulasi.

Pada dasarnya, ketika terjadi perubahan dalam tubuh kita, ada 2 mekanisme respon

yang mungkin terjadi yaitu

Umpan balik negatif, yaitu suatu proses yang terjadi ketika sistem tubuh kita butuh

diambatkan atau bahkan memberhentikan secara komplit suatu proses yang sedang

terjadi. Contoh ketika tekanan darah meningkat, reseptor di arteri karotis akan

mendeteksinya danmengirimkan sinyal ke otak. Otak kemudian akan mengirimkan

pesan ke jantung untuk memperlambat denyutnya sehingga aliran darah yang dipompa

lebih sedikit dan mengakibatkan penurunan tekanan darah.     

Umpan balik positif, yaitusuatu resp[on untuk menimbulkan atau menguatkan suatu

proses fisiologis dan atau aksi dari suatu sistem. Rtespon ini biasanya merupakan

suatu proses siklik yang dapat terus berlanjut memperkuat suatu aksi atau suatu proses

sampai suatu respon umpan balik negatif mengambil alih.

Berikut adalah beberapa contoh proses regulasi :

1. Regulasi suhu tubuh ( Thermoregulasi )

Manusia merupakan makhluk homeothermik yang berarti dapat mengatur suhu

tubuh sendiri untuk mencapai suatu ekuilibrium (keseimbangan) sehingga suhu tubuh

cenderung konstan yang tidak banyak terpengaruh oleh suhu lingkungan.

Enzim manusia bekerja efektif pada suhu 37 ºC. Pusat pengaturan suhu ada di

otak bagian hipotalamus. Terdapat beberapa efektor yang terlibat dimana antar

mamalia bervariasi. Temperatur diatur dengan beberapa mekanisme. Fluktuasi

temperatur dideteksi oleh reseptor yang disebut thermoreseptor, contohnya adalah

kulit.

Jika kita terlalu panas atau dingin baik karena pengaruh dari lingkungan luar

atau dalam tubuh kita, maka thermoreseptor akan memgirimkan impuls saraf ke

6

hipotalamus. Selanjutnya hypothalamus akan mengirimkan pesan respon ke efektor

seperti kulit untuk meningkatkan atau mengurangi hilangnya panas dari permukaan

dengan :

a. Peningkatan suhu tubuh direspon dengan berdirinya bulu rambut (piloereksi)

karena kontraksi otot-otot kulit sedangkan menurunnyasuhu tubuh direspon

dengan pewnahanan panas tubuh dengan mendatarnya bulu rambut karena

relaksasi otot-otot kulit.

b. Kelenjar-kelenjar di bawah kulit akan mensekresi keringat ke permukaan kulit

untuk meningkatkan hilangnya panas dengan evaporasi jika suhu tubuh

meningkat. Sekresi keringat akan berhenti jika suhu tubuh sudah kembali

normal.

c. Pembuluh darah yang mengaliri kulit akan melebar untuk membawa lebih

banyak panas keluar tubuh (vasodilatasi) jika suhu tubuh meningkat, dan

pembuluh darah akan mengkerut (vasokonstriksi) untuk meminimalkan

hilangnya panas lewat kulit jika suhu tubuh sudah normal kembali.

Jika terjadi penurunan suhu yang berkepanjangan, maka hypothalamus akan

meningkatkan sekresi hormon TRH untuk menstimulasi pengeluaran TSH oleh

hipofisis yang akan menstimulasi kenaikan sekresi hormone tiroksin oleh kelenjar

tiroid. Hormon ini akan memacu metabolisme yang memiliki produk sampingan

energi panas. Selain itu,mekanisme non spesifik lain untuk mengatasi penurunan suhu

tubuh adalah dengan kontraksi otot-otot ekstremitas (menggigil) untuk memproduksi

panas.

2. Regulasi cairan Tubuh ( Osmoregulasi )

Osmoregulasi adalah suatu proses untuk mempertahankan keseimbangan

cairan, air, dan elektrolit dalam tubuh kita. Spesifik, osmoregulasi adalah pengaturan

konsentrasi cairan di pembuluh darah dan secara efektif juga mengatur jumlah air

yang tersedia untuk diserap sel tubuh. Pengaturan homeostasis cairan tubuh dilakukan

dengan mekanismesebagai berikut:

a. Perubahan konsentrasi cairan dideteksi oleh osmoreseptor sistem sirkulasi ke

hypothalamus untuk mengaktifkan umpan balik negatif

b. Hypothalamus kemudian mengirimkan sinyal kimiawi ke kelenjar hipofisis

untuk mensekresi hormon ADH (Anti Diuretika Hormone) yang akan bekerja

7

pada organ target ginjal dimana ginjal bertanggung jawab untuk menstabilkan

konsentrasi cairan tubuh.

c. Ketika hormon ADH mencapai organ target, terjadi perubahan pada ginjal

yaitu menjadi kurang atau lebih bersifat permeable terhadap air.

3. Pengaturan Kadar Glukosa Darah ( Glukoregulasi )

Ada 2 hormon yang berperan penting dalam pengaturan kadar glukosa darah

yaitu insulin yang dihasilkan oleh sel β islet langerhans pada pankreas dan glukagon

yang dihasilkan oleh sel α islet langerhans pada pankreas.Insulin akan menurunkan

kadar glikosa dalam darah dengan memasukkannya sel maupun merangsang hati

untuk menyimpan kelebihannya dalam bentuk glikogen. Sedangkan glukagon akan

menstimulasi hati untuk membongkar glikogen jika tubuh mengalami kekurangan

glukosa.

Pada saat istirahat, kira-kira 200ml Oksigen jumlah yang ada pada 1 Liter darah

yang dikonsumsi setiap menit. Selama olahraga berat,penggunaan oksigen dapat

meningkat hingga 30 kali lipat. Oleh karena itu harus ada mekanisme untuk menyesuaikan

usaha respirasi terhadap tuntutan metabolik. Irama dasar respirasi dikendalikan oleh sistem

saraf dalam medula dan pons. Untuk menjawab tuntutan tubuh irama ini dapat diubah.

Ukuran rongga dada dipengaruhi oleh kegiatan otot pernafasan. Otot-otot ini berkontraksi

dan relaksasi sebagai respon impuls saraf yang ditransmisi kepadanya dari pusat otak. Area

penyampai impuls saraf ke otot pernafasan terletak biateral dalam bentuk retikular batang

otak,inilah yang disebut pusat pernafasan.yang terdiri dari gugus neuron yang tersebar

luas.Faktor-faktor  yang mempengaruhi respirasi adalah :

a. kenaikan suhu tubuh karena kerja otot yang giat atau selama demam, kecepatan

respirasi bertambah. Rangsang dingin ysang tiba-tiba seperti misalnyaterjun ke dalam

air dingin menyebabkan apnea, yaitu penghentian sementara pernafasan.

b. Sakit  yang mendadak dan hebat mengakibatkan apnea, tetapi sakityang lama

menyebabkan penyesuaian penyakit dan menaikkan kecepatan respirasi.

c. Peregangan otot sfingter anal menaikkan kecepatan respirasi. Teknik ini kadang-

kadang dipergunakan untuk merangsang respirasi selama keadaan darurat.

d. Iritasi faring atau laring karenassentuhan benda atau zat kimia menimbulkan

penghentian pernafasan dengan segera yang diikuti batuk.

Prinsip dasar dari penawaran (pasokan) dan permintaan mengatur ekonomi metabolik.

Sel tidak menghamburkan energi untuk membuat bahan tertentu lebih banyak daripada

8

yang dibutuhkan. Mekanisme yang paling umum untuk mengontrol hal ini ialah inhibisi

umpan balik: Produk-akhir jalur anabolik menginhibisi (menghambat) enzim yang

menngkatalisis langkah awal jalur. Hal ini akan mecegah pengalihan intermediet metabolik

utama yang sedang digunakan untuk aktivitas yang lebih penting ke sesuatu yang kurang

perlu. Sel juga mengontrol katabolismenya. Jika sel tersebut sedang bekerja keras dan

konsentrasi ATP-nya mulai menurun, respirasi akan semakin cepat. Ketika terdapat banyak

ATP untuk memenuhi permintaan, respirasi melambat, mencadangkdan molekul organik

yang bernilai itu untuk fungsi lain. Sekali lagi, kontrol terutama didasarkan pada

pengaturan aktivitas enzim pada titik titik strategis dalam jalur kataboliknya.

Bila satu sistem tubuh atau lebih gagal berfungsi dengan baik, maka homeostasis

akan terganggu dan semua sel akanmenderita sebab sel-sel tidak lagi berada dalam

lingkungan yang optimal untuk hidup dan berfungsi. Bila gangguan homeostasis menjadi

semakin hebat sehingga tidak lagi sesuai untuk kelangsungan hidup, maka hasilnya

tubuhmenjadi sakit dan apabila tidak diobati dapat menyebabkan kematian.Beberapa

contoh penyakit akibat gangguan homeostasis adalah tekanan darah tinggi, sakit gula, asam

urat, anemia, dehidrasi, dan sebagainya.

C. SETTING KEGIATAN

Tempat dan Waktu Praktikum

Tempat : Laboratorium Biologi Dasar FMIPA UNY

Waktu : Kamis, 17 November 2011

Jam : 07.30 – 08.40

Bentuk kegiatan : Eksperimen

Obyek Pengamatan : Naracoba 2 putri, 1 putra

Alat dan Bahan :

Alat : 1.Thermometer

2. Stop watch

3. Counter

Langkah Kegiatan :

9Menentukkan 4 orang naracoba (jika memungkinkan 2 orang putra dan 2 orang putri

tetapi kami hanya bisa menentukan naracoba 1 orang putra dan 2 orang putri).

10

Mengukur suhu tubuh awal naracoba (sebelum melakukan aktifitas).

Mengukur frekuensi nadinya setiap menit sebagai frekuensi nadi awal.

Mengukur frekuensi respirasinya (inspirasi atau ekspirasinya) per menit.

Mengamati ada tidaknya keringat pada nara coba (menyatakan dengan tidak ada, sedikit, banyak).

Meminta naracoba untuk melakukan aktivitas yang ringan (misalnya jalan di tempat ) selama 5-10 menit. Kemudian mengukur suhu tubuhnya, frekuensi nadinya dan frekuensi

respirasi naracoba tersebut.

Meminta kembali kepada naracoba untuk melakukan aktivitas yang lebih berat (misalnya lari-lari, naik turun tangga) selama 5-10 menit.Kemudian mengukur suhu tubuhnya,

frekuensi nadinya dan frekuensi respirasi naracoba tersebut.

Meminta data dari dua kelompok yang lain.

Membuat tabulasi data dan mengorganisasikan data sehinngga tampak perbandingan antara dua data dari putri dan putra.

Mendiskusikan dengan teman menggunakan referensi untuk menjelaskan fenomena

tersebut.

D. HASIL PENGAMATAN

TABULASI DATA

No Naracoba AktivitasDenyut

Nadi

Suhu

TubuhPernapasan Keringat

1.

Faneni Intan H

BB :50 kg

Normal 81 37 43 -

Lari 114 37,4 62 ++

Jalan 95 37 56 +

2.

Meta Luwitasari

BB : 46 kg

Normal 72 36,5 40 -

Lari 101 37,8 63 +++

Jalan 83 37 50 +

3.

Ricky R

BB : 55 kg

Normal 90 36.9 34 -

Lari 105 37 59 +++

Jalan 87 36.95 46 +

KETERANGAN :

+ : Jumlah keringat sedikit

++ : Jumlah keringat agak banyak

+++ : Jumlah keringat banyak

E. PEMBAHASAN

Pada percobaan ini bertujuan untuk mengetahui contoh sistem regulasi dalam tubuh

manusia dan mengetahui mekanisme thermoregulasi.Bentuk kegiatan yang dilakukan

adalah eksperimen dengan alat thermometer, stop watch, dan counter.Sedangkan objek

pengamatan pada eksperimen adalah tiga orang naracoba yang terdiri dari satu orang putra 11

dan dua orang putri.Dalam percobaan ini hal yang harus dilakukan adalah mendapatkan

data mengenai parameter yang berhubungan dengan regulasi tubuh (suhu, frekuensi denyut

nadi, frekuensi inspirasi dan produksi keringat ). Data tersebut diperoleh dari objek 3

naracoba tersebut kemudian dibandingkan mengenai sistem regulasi tubuh yang

terjadi.Regulasi tubuh yang dibandingkan adalah pada saat tubuh tidak beraktivitas,

beraktivitas ringan dan beraktivitas berat.

Saat belum atau tidak beraktivitas, tubuh dapat dikatakan stabil untuk masing-

masing naracoba. Perubahan hasil pengukuran pada masing-masing parameter setelah

melakukan aktivitas ringan dengan aktivitas berat menunjukkan adanya sistem regulasi.

Dengan adanya perbedaan usia, jenis kelamin, serta aktivitas, merupakan faktor yang

memepngaruhi kerja sistem regulasi tubuh.

Percobaan ini dilakukan oleh 2 naracoba perempuan dan 1 naracoba laki-laki,

naracoba 1 yaitu Faneni, naracoba 2 Meta dan naracoba 3 Ricky. Langkah pertama yang

dilakukan dalam percobaan ini adalah dengan pengukuran parameter pada saat tidak

beraktivitas yang dilanjutkan dengan pengukuran saat beraktivitas ringan dan beraktivitas

berat. Untuk aktivitas ringan naracoba melakukan kegiatan dengan jalan ditempat selama

kurang lebih 5 menit.Sedangkan untuk aktivitas berat naracoba melakukan kegiatan

dengan berlari dan naik turun tangga ke lantai 2 Laboratorium Biologi selama kurang lebih

5 menit.

Sebelum naracoba melakukan aktivitas ringan maupun berat, dilakukan pengukuran

suhu, frekuensi denyut nadi, frekuensi inspirasi dan pengukuran berat badan.Hasil

pengukuran ini digunakan sebagai keadaan awal tubuh masing-masing naracoba.

A. Sebelum Aktivitas

Pada naracoba perempuan

Naracoba 1

Dari percobaan yang telah dilakukan oleh naracoba 1, diperoleh suhu awalnya

adalah 370C, frekuensi denyut nadi sebelum melakukan aktivitas 81X per menit

dengan frekuensi inspirasi 43X per menit. Sebelum melakukan aktivitas, belum

ada rangsangan yang memicu frekuensi nadi maupun frekuensi inspirasi, karena

kondisi tubuh masih dalam keadaan stabil.Setelah dilakukan pengamatan pada

12

naracoba tidak terlihat adanya keringat yang keluar, karena keadaan tubuh yang

stabil tidak merangsang kelenjar keringat untuk menghasilkan keringat.

Naracoba 2

Diperoleh hasil pada naracoba 2 suhu awal tubuhnya yaitu 36,50C. Untuk

frekuensi nadi diperoleh 72X per menit, sedangkan frekuensi inspirasi sebanyak

40X per menit. Keadaan tubuh pada kondisi normal menyebabkan kelenjar

keringat tidak mengeluarkan keringat sehingga tidak ada keringat pada naracoba 2

sebelum melakukan aktivitas.

Berdasarkan hasil pengukuran pada kedua naracoba di atas terlihat bahwa

meskipun jenis kelamin yang sama namun kedua naracoba mempunyai suhu awal

tubuh, frekuensi denyut nadi dan frekuensi inspirasi yang berbeda. Perbedaan

tersebut menunjukkan bahwa meskipun dalam satu jenis kelamin tetapi keduanya

mempunyai kebutuhan oksigen yang berbeda, sehingga frekuensi denyut nadi dan

frekuensi inspirasi tidak hanya dipengaruhi oleh jenis kelamin saja tetapi masing-

masing naracoba mempunyai kebutuhan yang berbeda-beda sesuai dengan

keadaan tubuhnya.

Pada naracoba laki-laki

Dari hasil percobaan oleh naracoba 3 diperoleh suhu awalnya adalah 36.9 0C,

frekuensi denyut nadi sebelum melakukan aktivitas 90X per menit dengan

frekuensi inspirasi 34X per menit. Sebelum melakukan aktivitas, belum ada

rangsangan yang memicu frekuensi nadi maupun frekuensi inspirasi, karena

kondisi tubuh masih dalam keadaan stabil.Setelah dilakukan pengamatan pada

naracoba tidak terlihat adanya keringat yang keluar, karena keadaan tubuh yang

stabil tidak merangsang kelenjar keringat untuk menghasilkan keringat.

B. Setelah Melakukan Aktivitas Ringan

Dari percobaan yang telah dilakukan didapatkan hasil untuk naracoba

perempuan yaitu naracoba 1 dan naracoba 2 setelah melakukan aktivitas ringan yaitu

berupa jalan ditempat memiliki suhu tubuh yang sama sebesar 370C. Untuk naracoba 1

frekuensi denyut nadinya diperoleh 95X per menit, frekuensi inspirasinya 56X per

menit. Dan menghasilkan sedikit keringat. Sedangkan untuk naracoba 2 frekuensi

13

denyut nadinya 83X per menit dengan frekuensi inspirasinya 50X per menit. Dengan

menghasilkan agak banyak keringat.Berdasarkan hasil pengamatan, naracoba 1 tidak

terlihat adanya pengeluaran keringat setelah melakukan aktivitas ringan sedangkan

pada naracoba 2 terlihat adanya keringat meskipun hanya sedikit.

Untuk naracoba laki - laki yaitu naracoba 3 setelah melakukan aktivitas ringan

yaitu berupa jalan ditempat memiliki suhu tubuh yang sedikit meningkat sebesar

36,950C. Untuk naracoba 3 frekuensi denyut nadinya diperoleh 87X per menit,

frekuensi inspirasinya 46X per menit. Dan menghasilkan sedikit keringat.

Berdasarkan hasil percobaan terlihat perbedaan antara kedua naracoba

meskipun sama jenis kelaminnya. Hal ini bisa dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara

lain perbedaan kondisi fisik dan psikis naracoba.

Pada naracoba perempuan dan laki-laki didapatkan jumlah keringat yang relatif

sama yaitu mengeluarkan keringat yang sedikit. Hal ini dipengaruhi oleh kegiatan

yang dilakukan hanya merupakan aktivitas ringan

Untuk suhu tubuh, baik naracoba laki-laki maupun perempuan memiliki suhu

tubuh yang hampir sama yaitu pada naracoba 1 dan 2 sebesar 370C sedangkan pada

naracoba 3 sebesar 36,950C. Hal ini sesuai dengan literatur dimana suhu tubuh

perempuan lebih tinggi dibandingkan dengan suhu tubuh laki-laki.

C. Setelah Melakukan Aktivitas Berat

Pada naracoba perempuan

Naracoba 1

Dari percobaan yang telah dilakukan terjadi beberapa perubahan yang terjadi

pada keadaan tubuh naracoba 1 yaitu frekuensi denyut nadi semakin cepat yaitu

114X per menit, frekuensi inspirasinya juga menunjukkan peningkatan yaitu 62X

per menit, sedangkan suhu tubuhnya juga mengalami kenaikan menjadi 37,40C.

Namun pada naracoba 1 ini setelah dilakukan pengamatan meskipun telah

melakukan aktivitas yang berat keringat yang dihasilkan hanya sedikit.

Naracoba 2

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, terjadi perubahan pada tubuh

naracoba 2 yaitu frekuensi denyut nadi menjadi lebih cepat dibandingkan dengan

keadaan semula yaitu 101X per menit, frekuensi inspirasi 63X per menit serta

14

terlihat adanya pengeluaran keringat yang banyak pada naracoba 2. Suhu tubuh

naracoba 2 menunjukkan kenaikan yaitu menjadi 37,80C. Frekuensi inspirasi yang

terjadi pada naracoba 2 lebih tinggi dibandingkan dengan naracoba 1. Hal tersebut

bisa terjadi karena energi yang diperlukan oleh naracoba 2 untuk melakuakn

aktivitas berat lebih besar, sehingga jantung akan semakin cepat memompa darah

untuk diedarkan ke seluruh tubuh yaitu dengan semakin cepat menghirup oksigen

dari udara. Kebutuhan energi yang lebih banyak pada naracoba 2 juga dibuktikan

dengan pengeluaran keringatnya yang lebih banyak dibandingkan dengan naracoba

1.

Pada naracoba laki-laki

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, terjadi perubahan pada tubuh

naracoba 3 yaitu frekuensi denyut nadi menjadi lebih lambat dibandingkan dengan

keadaan semula yaitu 105X per menit, frekuensi inspirasi 59X per menit serta

terlihat adanya pengeluaran keringat yang banyak pada naracoba 3. Suhu tubuh

naracoba 2 menunjukkan kenaikan yaitu menjadi 37 0C.

Rata-rata hasil percobaan untuk naracoba perempuan

Sebelum beraktivitas

- Suhu : 36,750C

- Frekuensi denyut nadi : 76,5 kali per menit

- Frekuensi inspirasi : 41,5 kali per menit

Setelah beraktivitas ringan

- Suhu : 370C

- Frekuensi denyut nadi : 89 kali per menit

- Frekuensi inspirasi : 53 kali per menit

Setelah beraktivitas berat

- Suhu : 37,60C

- Frekuensi denyut nadi : 107,5 kali per menit

- Frekuensi inspirasi : 62,5 kali per menit

Hasil percobaan untuk naracoba laki-laki

Sebelum beraktivitas

15

- Suhu : 36,90C

- Frekuensi denyut nadi : 90 kali per menit

- Frekuensi inspirasi : 34 per menit

Setelah beraktivitas ringan

- Suhu : 36,950C

- Frekuensi denyut nadi : 87 kali per menit

- Frekuensi inspirasi : 46 per menit

Setelah beraktivitas berat

- Suhu : 370C

- Frekuensi denyut nadi : 105 per menit

- Frekuensi inspirasi : 59 kali per menit

Berdasarkan hasil rata-rata data percobaan untuk naracoba perempuan dan laki-laki

terdapat perbedaan saat tidak atau belum beraktivitas, beraktivitas ringan dan beraktivitas

berat.Banyaknya hasil frekuensi denyut nadi maupun frekuensi inspirasi menunjukkan

bahwa aktivitas merupakan faktor yang mempengaruhi sistem regulasi manusia, begitu

juga pada suhu tubuh dan jumlah keringat yang dihasilkan.

Saat setelah melakukan aktivitas ringan maupun berat, frekuensi denyut nadi pada

masing-masing naracoba mengalami kenaikan.Dan kenaikan ini menghasilkan perbedaan

jumlah denyut nadi yang terhitung selama satu menit.Ini menandakan bahwa semakin berat

aktivitas yang dilakukan, maka semakin tinggi frekuensi denyut nadi. Ini sesuai dengan

salah satu akibat dari teori umpan balik positif bahwa pembuluh darah yang mengaliri kulit

akan melebar untuk membawa lebih banyak panas keluar tubuh jika suhu tubuh meningkat,

sehingga ini mengakibatkan tekanan darah menurun. Jika tekanan darah menurun, reseptor

di arteri karotis akan mendeteksinya dan mengirimkan sinyal ke otak. Otak kemudian akan

mengirimkan pesan ke jantung untuk mempercepat denyutnya sehingga aliran darah yang

dipompa lebih besar dan mengakibatkan peningkatan tekanan darah.    

Umpan balik positif

16

Respons

Rangsang awal

Pada naracoba laki-laki denyut nadi selama satu menit jumlahnya lebih banyak

dibandingkan dengan naracoba perempuan.Perbedaan tersebut disebabkan adanya

perbedaan tekanan sistol dan diastol yang terjadi pada alat pompa darah dalam masing-

masing naracoba.Pada laki-laki lebih banyak membutuhkan energi dari pada perempuan,

sehingga sirkulasi darahnya lebih cepat yang berguna untuk mempercepat penyaluran

transfer energi makanan ke seluruh tubuh. Dengan hal ini akan meningkatkan frekuensi

denyut nadi. Selain itu laki-laki lebih banyak mengeluarkan energi untuk beraktivitas yang

berat.

Dari hasil rata-rata suhu tubuh terdapat perbedaan antara suhu awal denagn suhu

akhir sebelum beraktivitas dengan setelah beraktivitas ringan dan beraktivitas berat.Suhu

tubuh naik ketika ada peningkatan aktivitas tubuh baik pada naracoba laki-laki maupun

naracoba perempuan, hal ini disebabkan karena tubuh berusaha memenuhi energi yang

dibutuhkan.

Frekuensi inspirasi masing-masing naracoba secara keseluruhan mengalami

kenaikan setelah melakukan aktivitas.Tetapi pada data yang diperoleh frekuensi inspirasi

naracoba perempuan lebih banyak daripada naracoba laki-laki.Perbedaan ini menunjukkan

adanya perbedaan kebutuhan oksigen antar jenis kelamin.Kenaikan frekuansi inspirasi

ditandai dengan naracoba yang bernafas seperti terengah-engah dan semakin cepatnya jeda

antara menghirup udara dan melepaskan kembali udara.

Dari hasil percobaan tersebut menunjukkan bahwa semakin berat aktivitas yang

kita lakukan maka akan semakin cepat frekuensi respirasi yang kita hirup (inspirasi)

maupun yang dikeluarkan atau dihembuskan (ekspirasi). Pada saat itu mulut tidak mungkin

merapat atau diam, pasti mulut tersebut dalam keadaan membuka baik pada pria maupun

wanita, apabila ia telah melakukan aktivitas ringan menuju aktivitas berat maka frekuensi

respirasinya akan semakin cepat. Kejadian ini bertujuan agar tubuh tetap terpelihara dalam

17

Rangsang

Siklus umpan balik (+) Faktor luar

menghentikan

homeostasisnya. Hal ini dilakukan dengan cara menggunakan mekanisme umpan balik

negatif, yaitu suatu mekanisme regulasi dimana perubahan variabel untuk mengembalikan

ke dalam keadaan semula. Apabila mekanisme tidak berjalan dengan baik maka

homeostasis akan terganggu dan semua tidak berfungsi dengan baik.

Umpan balik negatif

respons

berhenti

Produksi keringat dalam tubuh, dapat diketahui bahwa pada naracoba laki-laki dan

perempuan memiliki kecenderungan yang sama yaitu menghasilkan keringat yang cukup

banyak setelah melakukan aktivitas berat.

Berdasarkan dari data yang diperoleh setelah melakukan percobaan, baik laki-laki

maupun perempuan setelah melakukan aktivitas ringan dan aktivitas berat frekuensi denyut

nadi dan frekuensi inspirasi semakin meningkat.Saat tubuh melakukan aktivitas ringan

memicu pertambahan kebutuhan oksigen dari dalam tubuh.Kebutuhan oksigen yang

semakin meningkat menyebabkan pengambilan oksigen dari udara semakin meningkat

sehingga frekuensi inspirasi bertambah. Dari pertambahan frekuensi inspirasi berarti

jantung akan bekerja lebih cepat dalam memompa aliran darah karena oksigen yang

dibawa oleh sel darah merah kebutuhannya semakin meningkat, laju aliran darah yang

semakin cepat mengakibatkan frekuensi denyut nadi semakin cepat pula, hal ini

disebabkan karena dalam tubuh manusia terjadi peningkatan kadar adrenalin dalam darah.

18

Rangsang

Siklus umpan balik (-)

Respons

Rangsang awal

Saat kebutuhan oksigen meningkat berarti panas dari dalam tubuh meningkat, hal ini

merangsang kelenjar keringat untuk mengeluarkan keringat sehingga setelah melakukan

aktivitas ringan masing-masing naracoba mengeluarkan keringat.

Menurut sumber literatur laki – laki memiliki frekuensi pernafasan yang lebih

banyak daripada perempuan, hal ini disebabkan karena laki – laki umumnya beraktivitas

lebih banyak daripada perempuan. Semakin banyak aktivitas maka energi yang dibutuhkan

semakin besar sehingga O2 yang dibutuhkan juga akan semakin meningkat. Namun

berdasarkan pengamatan antara naracoba laki-laki dengan naracoba perempuan hasilnya

menunjukkan bahwa frekuensi inspirasi lebih banyak pada naracoba perempuan baik

setelah melakukan aktivitas ringan maupun berat.Hal ini tidak sesuai dengan teori di atas,

karena kemungkinan kondisi tubuh naracoba laki-laki tidak dalam kondisi normal.

Aktivitas yang berat menyebabkan panas atau suhu tubuh meningkat, dan suhu

tubuh yang meningkat merangsang kelenjar keringat mengeluarkan sekresi keringat.

Menurut literatur, peningkatan suhu tubuh bisa terjadi bila suhu ambien menjadi dingin

maka yang akan memberikan respon adalah badan Krause yang akan mengirimkan impuls

ke hipotalamus. Selanjutnya hipotalamus melalui syaraf parasimpatis yang akan

melepaskan asetil kolin dan menyebabkan vasokonstriksi pembuluh darah, dan akibatnya

aliran darah tidak lancar dan panas dari hasil metabolisme tetap tersimpan ke dalam tubuh.

Selain itu, perintah dapat juga dikirimkan ke jaringan otot untuk menimbulkan kontraksi

(gemetaran) yang dapat menghasilkan panas untuk meningkatkan suhu tubuh.

Mekanisme pengaturan suhu tubuh terlihat pada skema berikut ini :

RESEPTOR

Badan Ruffini / Badan Krause

19

Suhu tubuh naik Pengiriman impuls

HOMEOSTASIS

Suhu tubuh normal

HIPOTALAMUS

Pusat regulasi suhu

RESPON

1. Pelepasan panas dengan

penguapan, atau

2. Penyimpanan dan

produksi panas

EFEKTOR

Kelenjar keringat

Pembuluh darah

Otot

Pengeluaran keringat dirangsang oleh pengeluaran impuls dipeptik anterior

hipotalamus melalui jalur saraf simpatik ke seluruh tubuh dan rangsangan pada saraf

simpatis ke seluruh kulit tubuh.Hal ini menyebabkan rangsangan pada saraf kolinergik ke

kelenjar keringat dapat merangsang produksi keringat.Jika kita terlalu panas karena

pengaruh dari dalam tubuh kita, maka thermoreseptor akan mengirimkan impuls saraf ke

hipotalamus. Selanjutnya Hypothalamus akan mengirimkan pesan respon ke efektor

seperti kulit untuk meningkatkan hilangnya panas dari permukaan dengan :

Peningkatan suhu tubuh direspon dengan berdirinya bulu rambut (piloereksi) karena

kontraksi otot-otot kulit

Kelenjar-kelenjar di bawah kulit akan mensekresi keringat ke permukaan kulit untuk

meningkatkan hilangnya panas dengan evaporasi jika suhu tubuh meningkat. Sekresi

keringat akan berhenti jika suhu tubuh sudah kembali normal.

Pembuluh darah yang mengaliri kulit akan melebar untuk membawa lebih banyak

panas keluar tubuh (vasodilatasi) jika suhu tubuh meningkat, dan pembuluh darah

akan mengkerut (vasokonstriksi) untuk meminimalkan hilangnya panas lewat kulit

jika suhu tubuh sudah normal kembali.

20

Menurut literatur selain aktivitas dan jenis kelamin, terdapat beberapa faktor lain

yang mempengaruhi sistem regulasi dalam tubuh manusia antara lain berat badan.

Seseorang yang memiliki berat badan lebih besar mempunyai frekuensi denyut nadi yang

lebih cepat dibandingkan dengan seseorang yang mempunyai berat badan yang lebih kecil.

Selain mempengaruhi frekuensi denyut nadi, berat badan juga dapat mempengaruhi

frekuensi inspirasi. Seseorang yang memiliki berat badan lebih besar mempunyai frekuensi

inspirasi yang lebih cepat dibandingkan dengan seseorang yang mempunyai berat badan

yang lebih kecil.

Pada semua data yang dihasilkan data awal maupun akhir didapatkan hasil yang

positif yaitu bahwa semua nominal data yang ada dari awal sampai akhir meningkat. Hal

ini disebabkan oleh suatu system dalam tubuh yang membentuk system kerja yang

menstabilkan yaitu apabila sebelum melakukan aktifitas berat suhu tubuh, frekuensi denyut

nadi, frekuensi pernafasan berjalan normal serta keringat tidak ada, setelah melakukan

aktifitas berat tubuh akan mulai menyesuaikan supaya tubuh tetap stabil yitu dengan cara

meningkatkan suhu tubuh, frekuensi denyut nadi, frekuensi pernafasan juga mengeluarkan

keringat untuk menjaga suhu tubuh tetap berada pada range yang aman. System ini disebut

system regulasi dan homeostasis pada tubuh manusia. Hal ini berlaku untuk keadaaan

sebaliknya yaitu apabila tubuh tidak sedang melakukan aktifitas maka, system homeostasis

akan menurunkan kerja semua komponen tubuh menyesuaikan keadaan penstabilan

kondisi tubuh pada manusia.

F. KESIMPULAN

Dari percobaan kali ini dapat ditarik kesimpulan bahwa :

1. Contoh regulasi dalam tubuh manusia antara lain:

a. Sistem ekskresi ( pengeluaran zat-zat sisa metabolism yang tidak dapat

dimanfaatkan lagi oleh tubuh ). Dalam percobaan ini menunjukkan ekskresi

berupa keringat.

b. Sistem respirasi yaitu berupa perubahan frekuensi inspirasi dan frekuensi nadi.

c. Bertambahnya suhu tubuh karena aktivitas .

2. Mekanisme thermoregulasi pada tubuh manusia :

a. Mekanisme tubuh ketika suhu tubuh meningkat

21

Vasolidasi : mengembangnya pembuluh darah sehingga

memungkinkan panas dibebaskan keluar.

Kulit akan menerima instruksi dari hipotalamus sehingga membuka pori-

pori untuk tempat keluarnya keringat.

Apabila air peluh menguap maka panas dapat terbebaskan ke lingkungan.

b. Mekanisme tubuh ketika suhu tubuh menurun

Termoreseptor pada kulit akan menaikkan suhu tubuh, lalu hipotalamus

pada otak akan mengatur suhu darah yang dilaluinya.

Pembuluh darah akan menyempit untuk menjauhi kulit sehingga panas

tidak keluar terlalu banyak.

Bulu kulit ditegakkan agar panas sukar dibebaskan yang diatur oleh

efektor.

Mengurangi keringat yang diproduksi oleh kelenjar keringat

DAFTAR PUSTAKA

Basoeki, soejono.1999.Fisiologi Manusia.Malang: UNM

22

Campbell, dkk. 2002. BIOLOGI. Jakarta : Penerbit Erlangga

Dwidijoseputro, D. 1977. Pengatar Genetika. Jakarta: Bhratara

Pertiwi, Kartika Ratna. 2008. Hand Out Biologi Umum Regulasi Jurusan Pendidikan

Biologi Semester 1. Yogyakarta : Jurusan Pendidikan Biologi UNY

Soewolo. 2000. Pengantar Fisiologi Hewan. Jakarta : Direktorat Jendral Pendidikan

Tinggi Departemen Pendidikan Nasional

Soewolo, dkk. 2003. FISIOLOGI MANUSIA . Malang : Universitas Negeri Malang

Press

Suripto. 1998. Fisiologi Hewan. Bandung : ITB

http://www.scribd.com/doc/72129031/Regulasi-Homeostasis

diunduh pada tanggal 19 November 2011

23