HOMEOSTASIS MAKALAH ok

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Banyak sekali gangguan-gangguan yang dapat mengancam keadaan

sistem tubuh mamalia. Sistem tubuh mamalia memiliki organ-organ

yang berfungsi untuk mempertahankan keadaan sistem tubuh itu

sendiri.  Keadaan sistem tubuh itu diatur oleh homeostasis

dalam tubuh. Mekanisme homeostasis berkaitan erat dengan

keadaan cairan dalam tubuh, baik dalam hal pengeluaran maupun

asupan cairan tubuh.

Mamalia sangat beruntung karena memiliki organ-organ

penunjang dalam mempertahankan keadaan tubuh tersebut, karena

apabila hal ini tidak terdapat dalam sistem tubuh maka semua

kegiatan hidup tidak akan berjalan dengan normal. Akibat dari

tidak berfungsinya homeostasis tubuh, mamalia dapat mengalami

sakit atau bahkan akan menuju kematian.

Berkaitan dengan pentingnya keadaan homeostasis dalam

mempertahankan kadar cairan dalam tubuh, maka dalam makalah ini

akan dibahas tentang peran homeostasis beserta mekanismenya.

B. Rumusan Masalah

1. Mengapa homeostasis penting bagi mamalia?

2. Apa yang dimaksud dengan ekskresi?

3. Mengapa limbah nitrogen dan karbondoksida harus

dikeluarkan dari tubuh?

1

4. Bagaimana struktur kasar ginjal, detail nefron dan

hubungannya dengan pembuluh darah?

5. Bagaimana ginjal mengendalikan limbah metabolik,

menggunakan terminologi potensial air?

6. Bagaimana mekanisme pengendalian kadar air tubuh sebagai

contoh mekanisme kontrol umpan balik negatif?

7. Bagaimana struktur selular dari sebuah pulau Langerhans

dari pankreas dan garis besar peran pankreas sebagai

kelenjar endokrin?

8. Bagaimana konsentrasi glukosa darah diatur oleh mekanisme

kontrol umpan balik dengan mengacu pada insulin dan

glukagon?

C.    Tujuan

Tujuan penyusunan makalah ini adalah untuk:

1. Menjelaskan pentingnya homeostasis pada mamalia.

2. Mendefinisikan istilah ekskresi.

3. Menjelaskan pentingnya membuang limbah nitrogen dan karbon

dioksida dari tubuh.

4. Menggambarkan struktur kasar ginjal dan struktur rinci

nefron serta hubungannya dengan pembuluh darah.

5. Menjelaskan fungsi ginjal dalam pengendalian limbah

metabolik, menggunakan terminologi potensial air.

6. Menjelaskan pengendalian kadar air tubuh sebagai contoh

mekanisme kontrol umpan balik negatif.

2

7. Menjelaskan struktur selular dari sebuah pulau Langerhans

dari pankreas dan garis besar peran pankreas sebagai

kelenjar endokrin

8. Menjelaskan bagaimana konsentrasi glukosa darah diatur

oleh mekanisme kontrol umpan balik dengan mengacu pada

insulin dan glucagon

BAB II

PEMBAHASAN

A. Homeostasis Pada Mamalia (Manusia)

3

Homeostasis adalah segala upaya yang dilakukan oleh tubuh

kita agar lingkungan hidup sel didalam tubuh kita, yaitu cairan

extrasel selalu dalam keadaan statis, konstan, atau menetap

(Setiadi, 2007).Homeostasis adalah pemeliharaan aneka kondisi

yang hampir selalu konstan di lingkungan dalam (Guyton et al,

2008). Homeostasis adalah mempertahankan lingkungan dalam yang

relatif stabil, organisme multisel yang kompleks dapat hidup

bebas di lingkungan luar sangat bervariasi (Sherwood, 2001).

Homeostasis dipertahankan oleh berbagai proses pengaturan yang

melibatkan semua sistem organ tubuh melalui pengaturan

keseimbangan yang sangat halus namun bersifat dinamis (dynamic

steady state) (Minarma Siagian, 2004). Homeostasis adalah

pemeliharaan keadaan-keadaan stabil dalam tubuh melalui

koordinasi proses-proses fisiologi (Kamus FK UI). Homeostasis

adalah kecenderungan stabilitas pada keadaan fisiologi

organisme normal (Santana,D., 2007). Homeostasis adalah

berbagai proses fisiologik yang berfungsi memulihkan keadaan

normal setelah terjadi gangguan (Ganong,W.F,. 2002).

Homeostasis adalah kestabilan relatif lingkungan internal dalam

menjaga fungsi sel. Dari hal tersebut dapat diketahui bahwa

homeostasis merupakan mekanisme pengaturan mempertahankan

kestabilan internal tubuh. Perlu diketahui kata stabil dalam

homeostasis ini tidak sama dengan kaku namun stabil tersebut

dapat bervariasi dalam limit atau batasan tertentu serta

merupakan suatu proses yang dinamis (Guyton et al, 2008).

Keseimbangan air adalah kondisi dimana jumlah air yang

masuk ke dalam tubuh seimbang dengan jumlah air yang keluar

4

(Hegar et al, 2008). Keseimbangan elektrolit adalah suatu

kondisi dimana jumlah masing-masing elektrolit yang masuk

kedalam tubuh setara dengan jumlah masing-masing elektrolit

yang keluar (Hegar et al, 2008). Konsep Homeostasis adalah sel

tubuh berkontak dengan lingkingan internal yang dipertahankan

sendiri dan bukan dengan lingkungan eksternal yang mengelilingi

tubuh (Setiadi, 2007). Jadi dapat disimpulkan bahwa pengertian

homeostasis yaitu upaya yang dilakukan oleh tubuh dalam

mempertahankan keadaan ataupun situasi stabil di dalam

lingkungan tubuh baik itu sel tubuh maupun juga cairan-cairan

dalam tubuh manusia seperti misalnya cairan intrasel atau

cairan ekstrasel.

Dalam tubuh manusia banyak sekali faktor-faktor internal

tubuh yang harus dipertahankan secara homeostasis, seperti

misalnya konsentrasi molekul nutrient, konsentrasi O2 dan

CO2, konsentrasi zat sisa, kestabilan pH, konsentrasi air garam

dan elektrolit lain, serta konsentrasi suhu, volume, dan

tekanan. Konsep dari homeostasis sendiri adalah sel tubuh

berkontak dengan lingkungan internal yang dipertahankan sendiri

dan bukan dengan lingkungan eksternal yang mengelilingi sel.

Sel adalah bagian terkecil dari makhluk hidup. fungsi Dalam

proses homeostasis, tubuh harus senantiasa memantau adanya

perubahan-perubahan nilai sebagai parameter, lalu

mengkoordinasikan respons. Sel tubuh harus mampu berkomunikasi

satu sama lain. Karena itu keadaan stabil sangatlah penting

bagi setiap manusia karena apabila organ-organ saraf manusia

tidak berfungsi dengan baik saat menerima rangsang dari luar,

5

hal ini akan sangat berbahaya dan bahkan dapat menimbulkan

kematian.

Banyak gejala-gejala yang dapat merangsang organ-organ

pertahanan atau homeostasis dalam tubuh kita seperti misalnya

dehidrasi yang artinya ialah keadaan dimana tubuh manusia

mengalami kekurangan cairan tubuh atau lebih lengkapnya

mengalami kekurangan air dan zat natrium. Dehidrasi ini

terdapat dalam berbagai tingkatan baik mulai tingkatan

dehidrasi ringan sampai dengan dehidrasi akut. Kemudian saat

tubuh mengalami dehidrasi banyak gejala penunjang yang

dirasakan oleh manusia seperti misalnya rasa haus. Hal ini

menunjukkan bahwa organ-organ homeostasis tubuh masih berfungsi

dengan baik. Setelah itu, kita dapat melakukan pencegahan atau

pengobatan dengan cara memberikan tambahan cairan dari luar

tubuh misalnya oralit.

Oralit adalah larutan yang berguna untuk menambah cairan

dalam tubuh karena oralit mengembalikan berbagai ion-ion yang

terbuang pada saat tubuh mengalami dehidrasi, untuk mencegah

penyulit karena dehidrasi, juga menjaga mekanisme homeostasis

tetap baik, dan mencegah kematian karena dehidrasi. Selain

oralit, dapat juga digunakan air dengan kandungan sodium

rendah, jus apel, jeruk, dan anggur untuk mengatasi dehidrasi

hipertonik, di gunakan air, suplemen yang mengandung sodium,

dan jus tomat untuk mengatasi dehidrasi isotonik, sedangkan

untuk dehidrasi hipotonik, dapat di gunakan obat dengan kadar

sodium yang tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa adanya hubungan

antara homeostasis tubuh dengan kandungan cairan dalam tubuh

6

yang dapat dijelaskan sebagai berikut, yaitu homeostasis

merupakan cara sistem tubuh di dalam kegiatannya menyetabilkan

keadaan cairan baik intrasel maupun ekstrasel yang ada dalam

tubuh manusia.

B. Ekskresi dan Pentingnya Membuang Limbah Nitrogen Dan

Karbon Dioksida Dari Tubuh

Proses metabolisme tubuh meiputi proses menghasilakan

energi dan zat yang berguna bagi tubuh. Dalam proses

metabolisme, dihasilkan zat-zat sisa yang tidak diperlukan oleh

tubuh. Zat-zat ini harus dikeluarkan dari tubuh karena dapat

membahayakan tubuh. Proses pengeluaran zat-zat sisa dari dalam

tubuh disebut ekskresi.

Fungsi Sistem Ekskresi

1. Membuang limbah yang tidak berguna dan beracun dari dalam

tubuh

2. Mengatur konsentrasi dan volume cairan tubuh

(osmoregulasi)

3. Mempertahankan temperatur tubuh dalam kisaran normal

(termoregulasi)

4. Homeostasis

C. Struktur Kasar Ginjal Dan Struktur Rinci Nefron Serta

Hubungannya Dengan Pembuluh Darah

Ginjal berbentuk seperti biji kacang merah. Panjangnya

sekitar 10 cm, beratnya kurang lebih 170 gram, dan terletak di

dalam rongga perut. Ginjal berjumlah 2 buah dan berwarna merah

7

keunguan. Ginjal bagian kiri letaknya lebih tinggi daripada

ginjal bagian kanan.

Fungsi Ginjal

Ginjal merupakan alat ekskresi penting yang mempunyai beberapa

fungsi, antara lain:

1. Mengekskresikan zat yang membehayakan tubuh (racun),

misalnya protein-protein asing, zat sisa metabolism (urea atau

asam urat), serta bermacam-macam garam. 

2. Menyaring darah sehingga menghasilkan urin. 

3. Mengekskresikan zat-zat yang jumlahnya berlebihan,

misalnya kadar gula darah yang melebihi normal 

4. Mempertahankan tekanan osmosis cairan ekstraseluler,dan

5. Mempertahankan keseimbangan asam dan basa, misalnya dengan

mengeluarkan asam sulfat dan asam fosfat jika jumlahnya

berlebihan.

Ginjal merupakan alat pengeluaran sisa metabolisme dalam bentuk

air seni (urin). Urin mengandung air, urea, dan garam mineral.

Ginjal tersusun atas kulit ginjal (korteks),sumsum ginjal (medula),

dan rongga ginjal (pelvis).Pada kulit ginjal terdapat nefron yang

berfungsi sebagai alat penyaring darah. Korteks mengandung

lebih kurang satu juta nefron. Setiap nefron tersusun atas badan

malphighi dansaluran panjang (tubulus) yang berkelok-kelok. Badan

malpighi tersusun atas glomerulus dan kapsul Bowman.

Glomerulus merupakan untaian pebuluh darah kapiler tempat

darah disaring. Glomerulus dikelilingi oleh kapsul Bowman.

Tubulus ginjal terdiri atas tubulus kontortus proksimal, lengkung

henle, tubulus kontortus distal, dan tubulus kolektivus. Lengkung henle adalah

8

bagian tubulus yang melengkung pada daerah medula dan

berhubungan dengan tubulus proksimal dan tubulus distal. Bagian

lengkung henle ada dua, yaitu lengkung henle yang melengkung ke

atas (ascenden) dan lengkung henle yang melengkung ke

bawah (descenden). Tubulus-tubulus ini mengalirkan urin ke rongga

ginjal. Kemudian urin dialirkan melalui saluran ginjal (ureter)

dan ditampung dalam kantong kemih.

Irisan Melintang Ginjal

http://www.cccmkc.edu.hk/~sbj-biology /

Struktur Nefron

Telah dikemukakan di atas bahwa cara kerja ginjal sebagai

alat ekskresi adalah dengan menyaring darah sehingga zat-zat

sisa yang terdapat di dalam darah dapat dikeluarkan dalam

bentuk air seni (urin). Prnyaringan darah hingga terbentuk urin

meliputi tahap penyaringan (filtrasi), penyerapan kembali

(reabsorpsi), dan pengumpulan (augmentasi).

9

http://w3.ouhsc.edu/histogy/Text Sections/Urinary.html

http://employee.lsc.edu/faculty/BrianBich/Picture%20Library/

Forms/AllItems.aspx?

a. Penyaringan (Filtrasi)

Darah yang banyak mengandung zat sisa metabolisme masuk ke

dalam ginjal melalui pembuluh arteri ginjal (arteri renalis). Cairan

tubuh keluar dari pembuluh arteri dan masuk ke dalam badan

malpighi. Membran glomerulus dan kapsul Bowman bersifat

permeabel terhadap air dan zat terlarut berukuran kecil

sehingga dapat menyaring molekul-molekul besar. Hasil saringan

(filtrat) dari glomerulus dan kapsul Bowman disebut filtrat

glomerulus atau urin primer. Dalam urin primer masih terdapat air,

glukosa, asam amino, dan garam mineral.

b. Penyerapan Kembali (Reabsorpsi)

Reabsorpsi terjadi di tubulus kontortus proksimal. Hampir

semua gula, vitamin, asam amino, ion, dan air diserap kembali.

Zat-zat yang masih berguna tadi dimasukkan kembali ke dalam

pembuluh darah yang terdapat di sekitar tubulus. Hasil

10

reabsorpsi berupa filtrat tubulus atau urin sekunder. Urin sekunder

mengandung air, garam, urea, dan pigmen empedu yang memberi

warna dan bau pada urin.

c. Augmentasi

Di tubulus kontortus distal, beberapa zat sisa seperti

asam urat, ion hidrogen, amonia, kreatin, dan beberapa obat

ditambahkan ke dalam urin sekunder sehingga tubuh terbebas dari

zat-zat berbahaya. Urin sekunder yang telah ditambahkan dengan

berbagai zat tersebut disebut urin. Kemudian, urin disalurkan

melalui tubulus kolektivus ke rongga ginjal. Dari rongga

ginjal, urin menuju ke kantung kemih melalui saluran ginjal

(ureter).

d. Proses Pengeluaran Urin

Jika kandung kemih penuh dengan urin, dinding kantong

kemih akan tertekan. Kemudian dinging otot kantong kemih

meregang sehingga timbul rasa ingin buang ir kecil.

Selanjutnya, urin keluar melalui saluran kencing (uretra).

Pengeluaran air melalui urin ada hubungannya dengan pengeluaran

air melalui keringat pada kulit. Pada waktu dara dingin, badan

kita tidak berkeringat. Pengeluaran air dari dalam tubuh banyak

dikeluarkan melalui urin sehingga kita sering buang air kecil.

Sebaliknya, pada waktu udara panas, badan kita banyak

mengeluarkan keringat dan jarang buang air kecil.

D. Fungsi Ginjal Dalam Pengendalian Limbah Metabolik.

Kandungan Urin

11

Urin yang dikeluarkan oleh ginjal sebagian besar teidiri

atas (95%) air dan zat yang terlarut, yaitu urea, asam urat,

dan amonia. yang merupakan sisa-sisa perombakan protein:

bermacam-macam garam terutama garam dapur (NaCl), zat warna

empedu yang menyebabkan warna kuning pada urin, dan zat-zat

yang berlebihan di dalam darah seperti vitamin B, C, obat-

obatan, dan hormon. Urin tidak mengandung protein dan glukosa.

Jika urin mengandung protein, berarti terjadi gangguan atau

kerusakan ginjal pada glomerulus. Jika urin mengandung gula,

berarti tubulus ginjal tidak menyerap kembali gula dengan

sempurna. Hal ini dapat disebabkan oleh adanya kerusakan pada

tubulus ginjal, tetapi dapat pula disebabkan oleh tingginya

kadar gula di dalam darah sehingga tubulus ginjal tidak dapat

menyerap kembali semua gula yang ada pada filtrat glomerulus.

Kadar gula darah yang tinggi disebabkan oleh terhambatnya

proses pengubahan gula menjadi glikogen, akibatnya produksi

hormon insulin terhambat. Kelainan ini dikenal sebagai penyakit

kencing manis (diabetes mellitus). Dilihat dari segi banyaknya zat

yang terkandung di urin, dapat disimpulkan bahwa ginjal

merupakan organ yang sangat penting bagi tubuh. Ginjal

berfungsi untuk menyaring darah, mengeluarkan sisa metabolisme,

membuang zat-zat yang berbahaya bagi tubuh, dan mengatur

keseimbangan air dan garam di dalam darah.

12

F. Fungsi Ginjal Dalam Pengendalian Kadar Air Tubuh Sebagai

Contoh Mekanisme Kontrol Umpan Balik Negatif.

Konsep Dasar Cairan Dan Elektrolit

Kebutuhan cairan dan elektrolit adalah suatu proses

dinamik karena metabolisme tubuh membutuhkan perubahan yang

tetap dalam berespons terhadap stressor fisiologis dan

lingkungan. Keseimbangan cairan adalah esensial bagi kesehatan.

Dengan kemampuannya yang sangat besar untuk menyesuaikan diri,

tubuh mempertahankan keseimbangan, biasanya dengan proses-

proses faal (fisiologis) yang terintegrasi yang mengakibatkan

adanya lingkungan sel yang relatif konstan tapi dinamis.

Kemampuan tubuh untuk mempertahankan keseimbangan cairan ini

dinamakan “homeostasis”.

Kompartemen Cairan

Seluruh cairan tubuh didistribusikan diantara dua

kompartemen utama, yaitu : cairan intraselular (CIS) dan cairan

ekstra selular (CES). Pada orang normal dengan berat 70 kg,

Total cairan tubuh (TBF) rata-ratanya sekitar 60% berat badan

atau sekitar 42 L. persentase ini dapat berubah, bergantung

pada umur, jenis kelamin dan derajat obesitas ( Guyton & Hall,

1997)

1. Cairan Intraselular (CIS) = 40% dari BB total

Adalah cairan yang terkandung di dalam sel. Pada orang

dewasa kira-kira 2/3 dari cairan tubuh adalah intraselular,

sama kira-kira 25 L pada rata-rata pria dewasa (70 kg).

13

Sebaliknya, hanya ½ dari cairan tubuh bayi adalah cairan

intraselular.

2. Cairan Ekstraselular (CES) = 20% dari BB total

Adalah cairan diluar sel. Ukuran relatif dari (CES)menurun

dengan peningkatan usia. Pada bayi baru lahir, kira-kir ½

cairan tubuh terkandung didalam (CES). Setelah 1 tahun, volume

relatif dari (CES) menurun sampai kira-kira 1/3 dari volume

total. Ini hampir sebanding dengan 15 L dalam rata-rata pria

dewasa (70 kg). Lebih jauh (CES) dibagi menjadi:

(a) Cairan interstisial (CIT) : Cairan disekitar sel, sama

dengan kira-kira 8 L pada orang dewasa. Cairan limfe termasuk

dalam volume interstisial. Relatif terhadap ukuran tubuh,

volume (CIT) kira-kira sebesar 2 kali lebih besar pada bayi

baru lahir dibanding orang dewasa.

(b) Cairan intravaskular (CIV) : Cairan yang terkandung di

dalam pembuluh darah. Volume relatif dari (CIV) sama pada orang

dewasa dan anak-anak. Rata-rata volume darah orang dewasa kira-

kira 5-6 L (8% dari BB), 3 L (60%) dari jumlah tersebut adalah

PLASMA. Sisanya 2-3 L (40%) terdiri dari sel darah merah (SDM,

atau eritrosit) yang mentranspor oksigen dan bekerja sebagai

bufer tubuh yang penting; sel darah putih (SDP, atau leukosit);

dan trombosit. Tapi nilai tersebut diatas dapat bervariasi pada

orang yang berbeda-beda, bergantung pada jenis kelamin, berat

badan dan faktor-faktor lain. Adapun fungsi dari darah adalah

mencakup :

- pengiriman nutrien (mis ; glokusa dan oksigen) ke jaringan

- transpor produk sisa ke ginjal dan paru-paru

14

- pengiriman antibodi dan SDP ke tempat infeksi

- transpor hormon ke tempat aksinya

- sirkulasi panas tubuh

3. Cairan Transelular (CTS)

Adalah cairan yang terkandung di dalam rongga khusus dari

tubuh. Contoh (CTS) meliputi cairan serebrospinal, perikardial,

pleural, sinovial, dan cairan intraokular serta sekresi

lambung. Pada waktu tertentu (CTS) mendekati jumlah 1 L. Namun,

sejumlah besar cairan dapat saja bergerak kedalam dan keluar

ruang transelular setiap harinya. Sebagai contoh, saluran

gastro-intestinal (GI) secara normal mensekresi dan

mereabsorbsi sampai 6-8 L per-hari.

Secara Skematis Jenis dan Jumlah Cairan Tubuh dapat digambarkan

sebagai berikut :

PROSENTASE TOTAL CAIRAN TUBUH DIBANDINGKAN BERAT BADAN

15

DISTRIBUSI CAIRAN TUBUH

Keterangan : Untuk laki-laki, BB = 70 Kg

Catatan : Sebenarnya ada kompartemen CES lain, yaitu : limfe

& cairan transeluler. Cairan transelular hanya 1-2 % BB,

meliputi cairan sinovial, pleura, intraokuler, dll.

NILAI RATA-RATA CAIRAN EKSTRASELULER (CES) DAN CAIRAN

INTRASELULER (CIS) PADA DEWASA NORMAL TERHADAP BB

Maxwell, Morton H. Clinical Disorders of Fluid and Electrolyte

Metabolism, 4th ed. McGraw Hill, 1987, p.9.

16

Fungsi Cairan Tubuh

1. Sarana untuk mengangkut zat-zat makanan ke sel-sel

2. Mengeluarkan buangan-buangan sel

3. Membantu dalam metabolisme sel

4. Sebagai pelarut untuk elektrolit dan non elektrolit

5. Membantu memelihara suhu tubuh

6. Membantu pencernaan

7. Mempemudah eliminasi

8. Mengangkut zat-zat seperti (hormon, enzim, SDP, SDM)

Komposisi Cairan Tubuh

Semua cairan tubuh adalah air larutan pelarut, substansi

terlarut (zat terlarut)

1. Air

Air adalah senyawa utama dari tubuh manusia. Rata-rata pria

Dewasa hampir 60% dari berat badannya adalah air dan rata-rata

wanita mengandung 55% air dari berat badannya.

2. Solut (terlarut)

Selain air, cairan tubuh mengandung dua jenis substansi

terlarut (zat terlarut) elektrolit dan non-elektrolit.

(a) Elektrolit

Substansi yang berdiasosiasi (terpisah) di dalam larutan

dan akan menghantarkan arus listrik. Elektrolit berdisosiasi

menjadi ion positif dan negatif dan diukur dengan kapasitasnya

untuk saling berikatan satu sama lain( miliekuivalen/liter

mEq/L ) atau dengan berat molekul dalam garam ( milimol/liter

17

mol/L ). Jumlah kation dan anion, yang diukur dalam

miliekuivalen, dalam larutan selalu sama.

Kation : ion-ion yang mambentuk muatan positif dalam larutan.

Kation ekstraselular utama adalah natrium (Na˖), sedangkan

kation intraselular utama adalah kalium (K˖). Sistem pompa

terdapat di dinding sel tubuh yang memompa natrium ke luar dan

kalium ke dalam

Anion : ion-ion yang membentuk muatan negatif dalam larutan.

Anion ekstraselular utama adalah klorida ( Clˉ ), sedangkan

anion intraselular utama adalah ion fosfat (PO4ɜ).

Karena kandungan elektrolit dari palsma dan cairan

interstisial secara esensial sama (lihat Tabel. 1-2), nilai

elektrolit plasma menunjukkan komposisi cairan ekstraselular,

yang terdiri atas cairan intraselular dan interstisial. Namun

demikian, nilai elektrolit plasma tidak selalu menunjukkan

komposisi elektrolit dari cairan intraselular. Pemahaman

perbedaan antara dua kompartemen ini penting dalam

mengantisipasi gangguan seperti trauma jaringan atau

ketidakseimbangan asam-basa. Pada situasi ini, elektrolit dapat

dilepaskan dari atau bergerak kedalam atau keluar sel, secara

bermakna mengubah nilai elektrolit palsma.

(b) Non-elektrolit

Substansi seperti glokusa dan urea yang tidak berdisosiasi

dalam larutan dan diukur berdasarkan berat (miligram per 100

ml-mg/dl). Non-elektrolit lainnya yang secara klinis penting

mencakup kreatinin dan bilirubin.

18

Tabel. 1.2 Unsur utama kompartemen cairan tubuh

Ini adalah daftar parsial. Unsur lain termasuk ion kalsium Ca

2+, magnesium Mg2+, protein dan asam organik.

Catatan : Nilai tertentu adalah rata-rata.

Pendapat ahli lain tentang unsur utama kompartemen cairan tubuh

disebutkan sebagai berikut:

Morgan, G. Edward. Clinical Anesthesiology. Appleton & Lange,

1996, p.518

19

KANDUNGAN ELEKTROLIT CAIRAN TUBUH

INTAKE DAN OUTPUT RATA-RATA HARIAN DARI UNSUR TUBUH YANG UTAMA

Catatan : Kehilangan cairan melalui kulit (difusi) & paru

disebut Insensible Loss (IWL)

Bila ingin mengetahui “Insensible Loss (IWL)” maka kita dapat

menggunakan penghitungan sebagai berikut :

DEWASA = 15 cc/kg BB/hari

ANAK = (30 – usia (th)) cc/kg BB/hari

20

Jika ada kenaikan suhu :

IWL = 200 (suhu badan sekarang – 36.8C)

(Dari Iwasa M, Kogoshi S. Fluid Therapy. Bunko do, 1995. P 8.)

JUMLAH KEHILANGAN AIR DAN ELEKTROLIT per 100 kcal BAHAN

METABOLIK DALAM KEADAAN NORMAL MAUPUN SAKIT

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kebutuhan Cairan Dan Elektrolit

Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi kebutuhan cairan dan

elektrolit diantaranya adalah :

1. Usia

Variasi usia berkaitan dengan luas permukaan tubuh,

metabolisme yang diperlukan dan berat badan. selain itu sesuai

aturan, air tubuh menurun dengan peningkatan usia. Berikut akan

disajikan dalam tabel perubahan pada air tubuh total sesuai

usia.

21

2. Jenis kelamin

Wanita mempunyai air tubuh yang kurang secara

proporsional, karena lebih banyak mengandung lemak tubuh

3. Sel-sel lemak

Mengandung sedikit air, sehingga air tubuh menurun

dengan peningkatan lemak tubuh

4. Stres

Stres dapat menimbulkan peningkatan metabolisme

sel, konsentrasi darah dan glikolisis otot, mekanisme ini dapat

menimbulkan retensi sodium dan air. Proses ini dapat

meningkatkan produksi ADH dan menurunkan produksi urine

5. Sakit

Keadaan pembedahan, trauma jaringan, kelainan

ginjal dan jantung, gangguan hormon akan mengganggu

keseimbangan cairan

6. Temperatur lingkungan

Panas yang berlebihan menyebabkan berkeringat.

Seseorang dapat kehilangan NaCl melalui keringat sebanyak 15-30

g/hari

7. Diet

Pada saat tubuh kekurangan nutrisi, tubuh akan

memecah cadangan energi, proses ini akan menimbulkan pergerakan

cairan dari interstisial ke intraselular.

Pengaturan Keseimbangan Volume Cairan Tubuh

1. Rasa Dahaga

Mekanisme rasa dahaga :

22

*  Penurunan fungsi ginjal merangsang pelepasan renin, yang

pada akhirnya menimbulkan produksi angiotensin II yang dapat

menrangsang hipotalamus untuk melepaskan substrat neural yang

bertanggung jawab terhadap sensasi haus

*  Osmoreseptor di hipotalamus mendeteksi peningkatan tekanan

osmotik dan mengaktivasi jaringan syaraf yang dapat

mengakibatkan sensasi rasa dahaga.

2. Anti Diuretik Hormon

ADH dibentuk di hipotalamus dan disimpan dalam

neurohipofisis dari hipofisis posterior. Stimuli utama untuk

sekresi ADH adalah peningkatan osmolalitas dan penurunan cairan

ekstrasel. Hormon ini meningkatkan reabsorpsi air pada duktus

koli gentes, dengan demikian dapat menghemat air.

3. Aldosteron

Hormon ini disekresi oleh kelenjar adrenal yang

bekerja pada tubulus ginjal untuk meningkatkan absorpsi

natrium. Pelepasan aldosteron dirangsang oleh perubahan

konsentrasi kalium, natrium serum dan sistem angiotensi renian

dan sangat efektif dalam mengendalikan hiperkalemia

4. Prostaglandin

Prostaglandin adalah asam lemak alami yang

terdapat dalam banyak jaringan dan berfungsi dalam merespons

radang, pengendalian tekanan darah, kontraksi uterus dan

mobilitas gastrointestinal. Dalam ginjal, prostaglandin

berperan mengatur sirkulasi ginjal, respons natrium dan efek

ginjal pada ADH.

23

5. Glukokortikoid

Meningkatkan resorpsi natrium dan air, sehingga

volume darah naik dan terjadi retensi natrium. Perubahan kadar

glukokortikoid menyebabkan perubahan keseimbangan volume darah.

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pergerakan Cairan Tubuh

1. Membran

Setiap kompartemen cairan dipisahkan oleh membran

permeabel selektif yang memungkinkan gerakan air dan beberapa

zat terlarut. Permeabilitas membran yang selektif membantu

untuk mempertahankan komposisi unik dari setiap kompartemen

sementara memungkinkan gerakan nutrien dari plasma ke sel-sel

dan gerakan produk sisa keluar dari sel dan akhirnya ke dalam

palsma. Membran semipermeabel tubuh meliputi :

a. membran sel : memisahkan CIS dan CIT dan terdiri atas lipid

dan protein

b. membran kapiler : memisahkan CIV dari CIT

c. membran epitelial : memisahkan CIT dan CIV dari CTS.

Contoh : epitelium mukosa dari lambung dan usus, membran

sinovial dan tubulus ginjal.

2. Proses transpor

Selain selektivitas membran, gerakan air dan zat

terlarut ditentukan juga oleh beberapa proses transpor cairan

tubuh, seperti yang telah dibahas diatas.

3. Konsentrasi cairan tubuh

a. Osmolalitas : adalah jumlah keseluruhan partikel-partikel

yang larut didalam larutan. Istilah osmolality sering digunakan

untuk memberikan / menggambarkan kepekatan suatu larutan.

24

Perubahan dalam osmolalitas ekstraseluler dapat mengakibatkan

perubahan pada volume cairan ekstraseluler dan intraseluler :

Penurunan Osmolalitas CES –> Gerakan air dari CES ke CIS

Peningkatan Osmolalitas CES –> Gerakan air dari CIS ke CES

b. Tonisitas : adalah istilah lain untuk osmolalitas efektif.

Molekul kecil seperti urea dengan mudah melewati semua membran

dengan cepat berekuilibrium diantara kompartemen dan hanya

memberikan sedikit efek pada gerakan air. Molekul ini disebut

osmol takefektif.

Sebaliknya natrium, glukosa dan manitol adalah contoh dari

osmol efektif, molekul ini tidak melewati membran sel dengan

cepat dan akan mempengaruhi gerakan air. Dengan demikian

osmolalitas efektif tidak hanya tergantung pada jumlah zat

terlarut tetapi juga pada permeabilitas membran terhadap zat

terlarut ini.

Larutan isotonik adalah larutan yang mempunyai osmolalitas

sama efektifnya dengan cairan tubuh (kira-kira 280-300

mOsm/kg). Contohnya adalah normal salin-larutan (NaCl) 0,9%

Larutan hipotonik adalah larutan yang mempunyai osmolalitas

sama efektif lebih kecil dari cairan tubuh. Contoh larutan

(NaCl) 0,45%

Larutan hipertonik adalah larutan yang mempunyai osmolalitas

sama efektif lebih besar dari cairan tubuh. Contoh

larutannya adalah (NaCl) 3%

25

Pengeluaran Cairan Tubuh

Pengeluaran cairan terjadi melalui organ –organ seperti:

a. Ginjal

Merupakan pengatur utama keseimbangan cairan yang menerima

170 liter darah untuk di saring setiap hari.

Produksi urin untuk semua usia 1ml/ kg/ jam.

Pada orang dewasa produksi urin sekitar 1,5 lt/ hari.

Jumlah urine yang di produksi oleh ginjal di pengaruhi oleh

ADH dan aldosteron.

b. Kulit

Hilangnya cairan melalui kulit diatur oleh syaraf simpatis

yang merangsang aktifitas kelenjar keringat.

Rangsangan kelenjar keringat dapat di hasilkan dari

aktivitas otot, temperatur lingkungan yang meningkat dan

demam.

Disebut juga Isensible Water Loss (IWL) sekitar 15 –20 ml/

24 jam.

c. Paru –paru

Menghasilkan IWL sekitar 400 ml/ hari.

Meningkatnya cairan yang hilang sebagai respons terhadap

perubahan kecepatan dan kedalaman napas akibat pergerakan

atau demam.

d. Gastrointestinal

Dalam kondisi normal cairan yang hilang dari

gastrointestinal setiap hari sekitar 100-200 ml.

26

Perhitungan IWL secara keseluruhan adalah 10-15 cc/kg BB/ 24

jam, dengan kenaikan 10 % dari IWL pada setiap kenaikan suhu

1 derajat Celcius.

Keterangan IWL : (Insensible Water Loss)

F. STRUKTUR SELULER PULAU LANGERHANS DARI PANKREAS DAN PERANNYASEBAGAI KELANJAR ENDOKRIN

Pankreas merupakan organ memanjang terletak di sebelah

atas bagian pertama dari usus halus/ kecil. Anatomi dan

struktur jaringan pankreas sebagai kelenjar eksokrin dan

saluran dibahas dalam konteks sistem pencernaan. Pankreas

sebagai kelenjar endokrin mengacu pada sel-sel dalam pankreas

yang mensintesis dan mengeluarkan hormon.

Sebagai kelenjar Endokrin, Pankreas tersusun atas pulau

Langerhans di bagian kortek pancreas. Kebanyakan pulau

berdiameter 100-200 um dan mengandung beberapa ratus sel,

pulau-pulau kecil sel endokrin ditemukan tersebar di antara

sel-sel eksokrin pancreas. Sel-sel penyusun pulau Langerhans

disebut Sel Islet yang meliputi sel asidofil (A) penghasil

hormone Glukagon dan Basofil (B) penghasil Insulin.

STRUKTUR SEL ISLET DAN PULAU LANGERHANS

Bagian endokrin pankreas berbentuk kelompok sel kecil yang

disebut pulau Langerhans atau lebih sederhana disebut dengan

Islet. Manusia memiliki sekitar satu juta pulau. Dalam bagian

histologis standar pankreas, Islet dalam pewarnaan nampak

sebagai kelompok yang relatif pucat tertanam di lautan gelap-

pewarnaan jaringan eksokrin.

27

Gambar 1 : Pankreas Gambar 2 : Sebuah pulau langerhans (putih) tersusun atas sel Islet dan pembuluh kapiler yang dikelilingi oleh selasinus pancreas.

Tiga jenis sel utama Pankreas endokrin, yang masing-masing

menghasilkan produk endokrin yang berbeda yaitu:

Alpha sel (sel A) menghasilkan hormon glukagon.

Beta sel (sel B) memproduksi insulin

28

Delta sel (sel D) mengeluarkan hormon somatostatin, yang

juga diproduksi oleh sejumlah sel endokrin lainnya dalam

tubuh.

Jenis sel yang berbeda di dalam satu pulau kecil

distribusinya teratur, sel beta menempati bagian tengah pulau

dan dikelilingi oleh "kulit" dari sel alfa dan delta. Selain

dari glukagon, insulin dan somatostatin, sejumlah hormon

lainnya telah diidentifikasi sebagai produk dari sel pankreas

pulau. Pulau Langerhans banyak pembuluh, yang memungkinkan

hormon disekresikan dalam untuk sirkulasi. Meskipun pulau

hanya terdiri dari 1-2% dari massa pankreas, mereka menerima

sekitar 10 sampai 15% dari aliran darah pankreas. Selain itu,

mereka dipengaruhi oleh neuron parasimpatis dan simpatis, dan

sinyal saraf jelas memodulasi sekresi insulin dan glukagon.

B. REGULASI KONSENTRASI GLUKOSA DARAH DENGAN MEKANISME

NEGATIVE FEED BACK CONTROL

29

Bila kadar gula darah tinggi (> 120 mg%) akan merangsang

sel beta Pankreas memproduksi insulin dan masuk ke dalam darah.

Glukosa akan dirubah menjadi Glikogen di sel-sel hati, ada yang

dirubah menjadi asam lemak dan Gliserol, sehingga Glukosa darah

turun pada level normal. Bila kadar glukosa darah turun (< 80

mg%) maka sel alfa akan memproduksi hormone Glukagon dan masuk

ke dalam darah. Glukagon masuk ke dalam sel-sel hati untuk

merubah Glikogen menjadi glukosa, sehingga kadar glukosa darah

naik .

Pengendalian sekresi insulin

Sel β dalam pulau Langerhans memproduksi insulin dalam

menanggapi tingginya tingkat glukosa dalam darah. Mereka

melakukan hal ini melalui fungsi-fungsi berikut

30

1. K + saluran (Kalium) dalam membran plasma terbuka, K +

berdifusi keluar dan bagian dalam sel adalah-70mV dibandingkan

dengan luar (beda potensial)

2. Glukosa memasuki sel jika ada kadar glukosa yang tinggi

3. Glukosa terfosforilasi oleh enzim glukokinase dan

dimetabolisme untuk menghasilkan ATP

4. Kehadiran extra ATP membuat K + saluran dekat

5. K + tidak dapat berdifusi keluar, dan perbedaan potensial

mengurangi menjadi sekitar 30mV

6. Ca 2 + saluran yang biasanya dekat terbuka dalam menanggapi

perubahan potensial membran.

7. Ca 2 + ion menyebabkan vesikel (diciptakan oleh aparat Golgi,

penuh insulin) untuk melepaskan insulin oleh exocytosis

C. REGULASI KONTROL GULA DARAH DAN DIABETES MELITUS

Diabetes melitus adalah penyakit gangguan metabolisme

karbohidrat yang ditandai dengan kadar glukosa darah yang

tinggi (hiperglikemi) dan adanya glukosa dalam urin

(glukosuria). Penyebab diabetes melitus adalah kegagalan

pankreas mensekresi insulin yang berfungsi memanfaatkan

glukosa sebagai sumber energi dan mensintesa lemak. (Widowati,

dkk., 1997 dalam Prihandayani,2008). Akibatnya glukosa

bertumpuk dalam darah (hiperglikemia) dan akhirnya diekresikan

lewat kemih tanpa digunakan (glukosuria). Karena itu, produksi

kemih sangat meningkat dan pasien harus sering kencing, merasa

31

sangat haus, berat badan menurun dan terasa lelah (Tjay dan

Rahardja, 2002 dalam Prihandayani,2008).

Sistem untuk klasifikasi DM dikembangkan oleh The National

Diabetes Data Group of the National Institutes of Health (USA)

dengan masukan dari Word Health Organization tahun 1985

adalah: Diabetes Mellitus dibagi dalam dua tipe yaitu DM type

1 (insulin dependen diabetes mellitus) dan DM type 2 (non

insulin dependen diabetes mellitus), berikut ini akan

dijelaskan mengani tipe-tipe tersebut.

1) DM Type 1

Diabetes tipe I ditandai dengan sekresi insulin oleh

pankreas yang dapat berasal dari reaksi autoimun, infeksi

virus, dan mungkin faktor genetik. Secara normal, insulin

bekerja untuk menurunkan kadar glukosa darah dengan membolehkan

glukosa masuk kedalam sel untuk dimetabolisme. Caranya dengan

mengikat dirinya secara kuat pada tempat reseptor pada membran

sel. Efek utama metabolik insulin adalah di otot dan jaringan

adiposa. Pada orang diabetes, kekurangan atau ketiadaan insulin

menimbulkan kelaparan pada jaringan ini dan ini menjelaskan

mengapa pasien menjadi lelah dan berat badan menurun.

Karena kurangnya insulin, terjadi penumpukan didalam

darah pada orang diabet dan meluap kedalam urine yang

menyebabkan haus dan keluarnya urine dalam jumlah yang banyak.

Lebih lanjut masalah ini akan menimbulkan komplikasi

physiologic, kecuali kalau diberikan penggantian insulin.

32

Sehingga orang yang menderita DM Tipe I perlu injeksi insulin

secara teratur dalam hidupnya untuk mencegah ketosis. Suatu

komplikasi yang muncul,akibat gangguan metabolisme lemak.

Untuk alasan ini, DM tipe I dikenal sebagai IDDM (Insulin

Dependent Diabetes Melitus).

2) DM Type 2

Type II akibat dari tidak sensitifnya reseptor insulin

terhadap insulin yang sudah tersedia. Pada kelompok ini khusus

dianjurkan untuk menurunkan BB dan diberikan tablet untuk

merangsang pancreas untuk mensekresi lebih banyak insulin.

Karena tidak dibutuhkan insulin maka diabetes tipe II dikenal

sebagai NIDDM (Non Insulin Dependent Diabetes melitus).

Diabetes Mellitus Tidak Tergantung Insulin disebabkan kegagalan

relatif sel β pulau Langerhans dan resisteni insulin. Resitensi

insulin adalah turunnya kemampuan insulin untuk merangsang

pengambilan glukosa oleh jaringan perifer dan untuk menghambat

produksi glukosa oleh hati. Sel β tidak mampu mengimbangi

resistensi insulin ini sepenuhnya, artinya terjadi defisiensi

relatif insulin. Ketidakmampuan ini terlihat dari berkurangnya

sekresi insulin pada rangsangan glukosa, maupun pada rangsangan

glukosa bersama bahan perangsang sekresi insulin lain. Berarti

sel β pankreas mengalami desensitisasi terhadap glukosa

(Mansjoer, A., 1999 dalam Prihandayani, 2008).

Gejala yang sering muncul pada DM, yaitu :

* Poliuria (banyak dan sering kencing)

* Polipagia (banyak makan)

33

* Polidipsi (banyak minum)

kemudian diringi dengan keluhan-keluhan :

* Kelemahan tubuh, lesu, tidak bertenaga.

* Berat badan menurun

* Rasa kesemutan, karena iritasi (perangsangan) pada

serabut-serabut saraf

* Kelainan kulit, gatal-gatal, bisul-bisul

* Infeksi saluran kencing

* Kelainan ginjal kalogi: keputihan

* Infeksi yang sukar sembuh

Pada pemeriksaan laboratorium: Kadar gula darah meningkat,

Peningkatan plasma proinsulin dan plasma C polipeptida dan

Glukosuria

Faktor –Faktor yang dianggap sebagai kemungkinan etiologi

DM yaitu:

1. Kelainan sel beta pankreas, berkisar dari hilangnya

sel beta sampai kegagalan sel beta melepas insulin.

2. Faktor-faktor lingkungan yang mengubah fungsi sel beta,

antara lain agen yang dapat menimbulkan infeksi, diet dimana

pemasukan karbohidrat dan gula yang diproses secara

berlebihan, obesitas dan kehamilan.

3. Gangguan sistem imunitas. Sistem ini dapat dilakukan oleh

autoimunitas yang disertai pembentukan sel-sel antibodi

antipankreatik dan mengakibatkan kerusakan sel-sel penyekresi

insulin, kemudian peningkatan kepekaan sel beta oleh virus.

34

4. Kelainan insulin. Pada pasien obesitas, terjadi gangguan

kepekaan jaringan terhadap insulin akibat kurangnya reseptor

insulin yang terdapat pada membran sel yang responsir terhadap

insulin.

BAB III

KESIMPULAN

1. Dalam tubuh manusia banyak sekali faktor-faktor internal

tubuh yang harus dipertahankan secara homeostasis. Zat-zat

ini harus dikeluarkan dari tubuh karena dapat membahayakan

tubuh. Proses pengeluaran zat-zat sisa dari dalam tubuh

disebut ekskresi.

2. Ginjal secara umum tersusun atas korteks, medulla dan

pelvis. Adapun nefron tersusun atas kapsula bowman,

glomerulus dan tubulus.

Ginjal merupakan alat ekskresi penting yang mempunyai beberapa

fungsi, antara lain:

a. Mengekskresikan zat yang membahayakan tubuh (racun),

misalnya protein-protein asing, zat sisa metabolism (urea atau

asam urat), serta bermacam-macam garam. 

b. Menyaring darah sehingga menghasilkan urin. 

c. Mengekskresikan zat-zat yang jumlahnya berlebihan, misalnya

kadar gula darah yang melebihi normal 

d. Mempertahankan tekanan osmosis cairan ekstraseluler.

3. Sebagai organ yang berperan dalam Homeostasis, Pankreas bertindak sebagai kelenjar endokrin. Bagian Pulau langerhans

35

mengandung sel Islet yaitu Sel α menghasilkan hormon Glukagondan sel β menghasilkan hormone Insulin.

4. Hormon Glukagon berperan merubah Glikogen menjadi Glukosa, sedangkan hormone Insulin merubah Glukosa menjadi Glikogen dalam mekanisme Feed back Control

5. Regulasi control gula darah berkaitan dengan gangguan Diabetes Melitus (DM) . Ada 2 type DM yaitu IDDM (Insulin Dependen Diabetes Mellitus) dan DM type 2 NIDDM (Non Insulin Dependen Diabetes Mellitus).

DAFTAR PUSTAKA

Guyton.A.C, 1996.Textbook of Medical Physiology, Philadelpia: ElseviersaundersD:\!Jurnal Biologi\Functional Anatomy of the Endocrine Pancreas.htm. Diakses 29-9-2012

Prihandayani, Dini.2008. Uji Efek Penurunan Kadar Glukosa Darah EkstrakHeksana Herba Daun Sendok (Plantago mayor L.)pada kelinci Jantan yangDibebani Glukosa.(online) http://www.skripisiindonesia.Diakses 21 Pebruari 2011.

36

D:\!Jurnal Biologi\A-Level Biologi Tengah Konsep Kontrol,koordinasi dan homeostasis - Wikibooks, buku terbuka untukdunia yang terbuka.htm. Diakses 25 September 2012

Yusnia, Pengaturan kadar gula Darah, (on line) www.yusnia-bio.webs.com. Diakses 20 September 2012

staff.ui.ac.id/internal/130683855/material/HOMEOSTASISmsHO.pdf

http://www.blogdokter.net/2009/06/20/dehidrasi

onilyna.blogspot.com/.../blok-2-skenario-1-peranan-

homeostasis.htm...

http://penulisani.blogspot.com/2012/03/homeostasis.html

httponlyuse.blogspot.com/2012/04/homeostasis.html

sp4669.wordpress.com/2008/07/24/anatomi-fisiologi-cairan-tubuh

http://w3.ouhsc.edu/histology/Text Sections/Urinary.html

http://www.cccmkc.edu.hk/~sbj-biology/

http://pclab.cataegu.ac.kr/physiology/Kidney.htm

37