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 2
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 3
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 4
Keterangan: Ion Molekul Makromolekul Organel Sel Jaringan Organ Sistem Organ Organisme pengantar faal/ikun/2007 5
S. S. Pusat Neromuskular S. S. Tepi Uropoetik Pencernaan Darah & Cairan Tubuh Kardiovaskular KINERJA Manusia Respirasi Metab Energi circadian top down S. Endokrin ultradian top down - bottom up pengantar faal/ikun/2007 6
PENCETUS PENGENDALI RESPONS pengantar faal/ikun/2007 7
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 8
HOMEOSTASIS Lingkungan internal tubuh yg harus dipertahankan homeostasisnya adalah: 1. Konsentrasi molekul nutrisi 2. Konsentrasi O2 & CO2 3. Konsentrasi zat sisa 4. ph 5. Konsentrasi cairan, garam & elektrolit 6. Suhu 7. Volume & tekanan pengantar faal/ikun/2007 9
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 10
pengantar faal/ikun/2007 11
MEKANISME UMPAN BALIK Mekanisme umpan balik negatif (servomechanism) Mekanisme umpan balik positif pengantar faal/ikun/2007 12
pengantar faal/ikun/2007 13
Alur kegiatan dalam proses fisiologik *Awal *Tahap Lanjut/ Kompensasi *Biologi humoral. *Fisika *Komunikasi saraf / *Berurutan (sequential) *Serempak *Kimia (simultan) Integrasi semua organ sistem tubuh Tahap (cascade) pengantar faal/ikun/2007 14
Alur kegiatan dalam proses fisiologik Olahraga Penggunaan Oksigen O 2 jaringan menurun *Awal *Tahap Lanjut/ Kompensasi *Biologi *Fisika *Kimia > Organ -Organ > -Jaringan > Sel -Sel > - Molekul Dari Rangsang ke Respons dst pengantar faal/ikun/2007 15
pengantar faal/ikun/2007 16
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 17
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 18
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 19
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) Pasif: Beda Kadar Beda Muatan Listrik Kemudahan menembus membran (saluran ion) Aktif: Pompa Na - K Na + Cl - K + + + + + + + + + - 70 mv K + Na + Cl - K + Ekstrasel: Na + Cl - K + Intrasel: Na + Cl - K + pengantar faal/ikun/2007 20
pengantar faal/ikun/2007 21
pengantar faal/ikun/2007 22
BILA SEL DIRANGSANG? RANGSANG PROSES MEKANIK SUHU LISTRIK KIMIA RESPONS TRANSDUKSI RESEPTOR Perubahan Kegiatan Listrik Membran Reseptor Penghantaran Kegiatan Listrik ke Pusat Saraf pengantar faal/ikun/2007 23
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 24
RANGSANG Permiabilitas membran Hodgkin Cycle Depolarisasi Na + masuk intrasel pengantar faal/ikun/2007 25
Potensial Listrik Sel pada Keadaan yang Berbeda ISTIRAHAT Perpindahan ion antar ekstrasel dan intrasel (melalui membran sel) DIRANGSANG Beda potensial listrik antara ekstrasel dan intrasel: mantap Peningkatan beda potensial listrik antara ekstrasel dan intrasel Penurunan beda potensial listrik antara ekstrasel dan intrasel POLARISASI (Isoelektris) HIPER POLARISASI DEPOLARISASI PEMULIHAN Beda potensial listrik antara ekstrasel dan intrasel ke polarisasi REPOLARISASI pengantar faal/ikun/2007 26
A - B: masa laten a dan b : depolarisasi c: hiperpolarisasi +20 mv D 0 mv -55 mv C b -70 mv -85 mv A B a E c pengantar faal/ikun/2007 27
Peningkatan kuat rangsang akan meningkatkan amplitudo depolarisasi (potensial reseptor) Potensial Generator (Reseptor) Potensial reseptor tidak mengikuti Hukum All or None Potensial Aksi Node of Ranvier Akson Sel Schwann pengantar faal/ikun/2007 28
Penghantaran Impuls di Neuron tak bermielin pengantar faal/ikun/2007 29
Penghantaran potensial aksi melalui saraf bermielin Saltatory Conduction Impuls: potensial aksi yang dihantarkan pengantar faal/ikun/2007 30
Penghantaran Impuls di Neuron bermielin pengantar faal/ikun/2007 31
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 32
SINAPS LISTRIK & KIMIA pengantar faal/ikun/2007 33
PEMBENTUKAN EPSP & IPSP pengantar faal/ikun/2007 34