PENGANTAR FISIOLOGI, HOMEOSTASIS, & DASAR BIOLISTRIK Kuntarti, SKp tanggal upload : 23 April 2009
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 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 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 4
Keterangan: Ion Molekul Makromolekul Organel Sel Jaringan Organ Sistem Organ Organisme 5
S. S. Pusat Neromuskular S. S. Tepi Pencernaan Uropoetik KINERJA Manusia Darah & Cairan Tubuh Kardiovaskular circadian top down Metab Energi Respirasi ultradian top down S. Endokrin bottom up 6
PENCETUS PENGENDALI RESPONS 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 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 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 10
11
MEKANISME UMPAN BALIK Mekanisme umpan balik negatif (servomechanism) Mekanisme umpan balik positif 12
13
Alur kegiatan dalam proses fisiologik *Awal *Tahap Lanjut/ Kompensasi *Komunikasi saraf / *Biologi humoral. *Fisika *Berurutan (sequential) *Kimia *Serempak (simultan) Integrasi Tahap semua organ (cascade) sistem tubuh 14
Alur kegiatan dalam proses fisiologik Olahraga Penggunaan Oksigen *Biologi *Fisika *Kimia O2 jaringan *Awal menurun *Tahap Lanjut/ Kompensasi > Organ -Organ >-Jaringan Jaringan Dari Rangsang > Sel ke Respons -Sel dst > -Molekul Molekul 15
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 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 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 19
Potensial Listrik Sel pada Keadaan yang Berbeda ISTIRAHAT Perpindahan ion antar ekstrasel dan intrasel (melalui membran sel) Pasif: + + + + Beda Kadar Beda Muatan Listrik POLARISASI (Isoelektris) Beda potensial listrik antara ekstrasel dan intrasel: mantap Na+ Cl- - 70 mv Na+ Cl- K+ K+ + + + + Kemudahan menembus membran (saluran ion) Aktif: Pompa Na - K Ekstrasel: Na+ Cl - K+ Intrasel: Na+ Cl - K+ 20
21
22
BILA SEL DIRANGSANG? MEKANIK RANGSANG SUHU LISTRIK KIMIA PROSES TRANSDUKSI RESEPTOR RESPONS Perubahan Kegiatan Listrik Membran Reseptor Penghantaran pengantar Kegiatan Listrik ke Pusat Saraf 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 24
RANGSANG Permiabilitas membran Hodgkin Cycle Depolarisasi Na+ masuk intrasel 25
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 PEMULIHAN Penurunan beda potensial listrik antara ekstrasel dan intrasel DEPOLARISASI Beda potensial listrik antara ekstrasel dan intrasel ke polarisasi REPOLARISASI 26
A - B: masa laten a dan b : depolarisasi c: hiperpolarisasi D +20 mv 0 mv C -55 mv -70 mv -85 mv b a A B E c 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 28
Penghantaran Impuls di Neuron tak bermielin 29
Penghantaran potensial aksi melalui saraf bermielin Saltatory Conduction Impuls: potensial aksi yang dihantarkan 30
Penghantaran Impuls di Neuron bermielin 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 32
SINAPS LISTRIK & KIMIA 33
PEMBENTUKAN EPSP & IPSP 34