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
Pencernaan
Uropoetik
Darah & Cairan Tubuh
S. S. Tepi
KINERJA Manusia Kardiovaskular
• circadian • top down
Metab Energi Respirasi
• ultradian • top down bottom up S. Endokrin 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
*Komunikasi *Biologisaraf / humoral. *Fisika *Berurutan (sequential) *Kimia *Serempak (simultan)
Integrasi Tahap semua organ pengantar faal/ikun/2007 (cascade) sistem tubuh
14
Alur kegiatan dalam proses fisiologik
Olahraga Penggunaan Oksigen
O2 jaringan menurun
*Awal
*Tahap Lanjut/ Kompensasi
*Biologi *Fisika *Kimia
> Organ -Organ >-Jaringan Jaringan Dari Rangsang > Sel pengantar faal/ikun/2007ke Respons -Sel > -Molekul Molekul
dst
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)
Pasif:
Beda potensial listrik antara ekstrasel dan intrasel: mantap
+ _+_+_+_
Beda Kadar
POLARISASI (Isoelektris)
Na+ Cl-
K+
Na+ Cl-
K+
- 70 mV
Beda Muatan Listrik Kemudahan menembus membran (saluran ion)
+_ +_ +_ + _
Aktif: Pompa Na - 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? MEKANIK RANGSANG
PROSES
SUHU LISTRIK KIMIA
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 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)
Beda potensial listrik antara ekstrasel dan intrasel: mantap Peningkatan beda potensial listrik antara
POLARISASI (Isoelektris)
ekstrasel dan intrasel
HIPER POLARISASI
Penurunan beda potensial listrik antara
DEPOLARISASI
DIRANGSANG
ekstrasel dan intrasel
PEMULIHAN
Beda potensial listrik antara ekstrasel dan intrasel ke polarisasi pengantar faal/ikun/2007
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 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
Akson Node of Ranvier 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
