Mbs127 Slide Pengaturan Panas Tubuh

7/24/2019 Mbs127 Slide Pengaturan Panas Tubuh

1/32

PENGATURAN PANAS TUBUH

DR. ZAIRUL ARIFIN, SpA, DAFKDEPARTEMEN FISIKA KEDOKTERAN

FAKULTAS KEDOKTERAN USU MEDAN


2/32

HOMEOSTASISHOMEOTERM

- Pada manusia dan binatang berdarahpanas

- Panas tubuh dibawa oleh darah

- Suhu tubuh hasil keseimbangan produksipanas dan pengeluaran panas

POIKILOTERM

- Pada binatang berdarah dingin- Suhu tubuh tergantung suhu lingkungan


3/32


4/32

PEMBENTUKAN PANAS

1. Reaksi oksidasi KH, Protein, Lemak

SDA dari makanan : 60% KH, 30 %Protein, Lemak 10%

. ea s o m a e so erm3. Kontraksi otot-otot menggigil


5/32

HUKUM van HOFF- Metebolisme tubuh suhu tubuh

Kebutuhan energi berbanding terbalik dengan

kenaikkan suhu yang berasal dari :

- metabolisme tubuh- kerja otot

- lingkungan

- makanan hangat- Brown fat


6/32

KEBUTUHAN TUBUH AKAN KALORI

Kebutuhan total kalori/hari :Berat Badan Ideal (BBI) x 45 satuan kalori

BBI = (TB 110) + (TB 110) x 10%

KEBUTUHAN KARBOHIDRAT :Kebutuhan kalori KH/hari :

Jumlah KH/hari dlm gram :

Kebutuhan kalori KH/hari / 4

KEBUTUHAN PROTEIN :Kebutuhan kalori protein/hari :

Kebutuhan total kalori/hari / 4


7/32

Jumlah protein/hari dalam gram :

(Total kebutuhan kalori/hari : 4) :4 /2KEBUTUHAN LEMAK

Kebutuhan kalori lemak/hari :

Kebutuhan total kalori/hari (kebutuhan

kalori KH) (kebutuhan kalori rotein)

Jumlah lemak/hari dalam gram :

Kebutuhan lemak/hari : 9

SOAL: Seseorang BB 67 kg, TB 171 cm,Berapa total kalori/hari, berapa KH,

protein, lemak yang diperlukan ?


8/32

FISIKA TUBUH MANUSIA Pemakaian Energi : MASUKAN(INPUT) TUBUH MANUSIA

Energi PANAS ( Makanan ) PENYIMPANAN ENERGI ( OUTPUT) Minuman KERJA ( INTERNAL & EKSTERNAL )

MESIN MANUSIA ENERGI INPUT Energi kimia dalam makanan masukan energi tubuh Karbohidrat Glukosa & monosakarida Pencernaan Lemak Gliserol & asam lemak Protein Asam Amino Dibakar dengan O2 dari pernafasan Bila suhu tubuh tidak cukup untuk membakar langsung enzim

(katalisator ) Bahan bakar + O2 Katalisator air + CO2 + energi

pembakaran aerobik / respirasi tergantung : - pencernaan - absorbsi - pemakaian

Terutama oleh KH,beberapa oleh lemak, sedikit oleh protein < intake


9/32

Bahan Bakar Tubuh

Energi Dilepaskan WO/kg Nilai kaloriPer L / O2

Digunakan

Karbohidrat 5,3 k cal / liter 17,2 4,1 k cal / g

Lemak 4,7 k cal / liter 39,4 9,3 k cal / gProtein 4,3 k cal / liter 23,4 4,1 k cal / g

Diet 4 8 5,0 k cal / liter

Bensin 11,4 k cal / g

atu ara , ca gKayu 4,5 k cal / g

1 k cal = 4184 joule

Bila O2 < untuk respirasi erobik normal, misal kerja berat prosesanerobik respirasi glukosa di otot asam laktat + energi.


10/32

Mengukur Pemakaian energi :

Masukan makanan tidak dapat dipakai, karena

sebagian disimpan.

A. Pengukurang Langsung :

Kalorimeter manusia

- Ruangan : tinggal beberapa hari,

input / output dicatat. Panas yang

dihasilkan diukur dari kenaikan

suhu pada pipa berisi air disekeliling ruangan.

B. Pengukurang Tidak Langsung :

( RESPIRATION QUOTIENT )

dihasilkanyangCOVolume

dipakaiyangOVolumeRQ

2

2=


11/32

Kerja Eksternal / mekanikalUntuk kerja eksternal seperti duduk / berdiri

membutuhkan aktivitas tambahan pada ototuntuk mempertahankan posisi tubuh.

Energi & Efisiensi

Tenaga output yang dihasilkan

Efisiensi = x 100 %

Organ tubuh punya efisiensi berbeda : dariginjal < 1 %,

sampai otot jantung waktu bekerja : 25 30%.Selama kerja sedang, tubuh menghasilkantenaga dengan efisiensi 20 %, yang dapatdibandingkan dengan mesin buatan

manusia.


12/32

KEHILANGAN PANAS1. 75 % melalui kulit :

- penguapan / keringat- konduksi

- konveksi

- radiasi2. 20 % melalui paru-paru :

- evaporasi

3. 5 % melalui ekskreta :- faeces & urine


13/32


14/32

SKEMA SISTEM PENGELUARAN PANASKepadatan titiknya mengisyaratkan kandungan panas dalam darah. Darah beradadalam keadaan paling dingin setelah meninggalkan kulit


15/32


16/32

TRANSFER PANAS PADA MANUSIA

1. KONDUKSI : 3 5 %

- Perpindahan panas dengan kontaklangsung / penghantaran- Jq: kkal/jam, ks: koef.konduksi kulit, ka:

oe . on u t v tas u ara, - : e asuhu udara-kulit, x : jarak antaranya (Hk Newton empiris)

Rumus : Jq= ks x ka x (T2-T1)ks+ka x


17/32

CONTOH SOALSUHU UDARA 36C, SUHU TUBUH YANG

KONTAK LANGSUNG DGN UDARA 37C.

BERAPA BESAR ALIRAN PANAS

KONDUKSI PADA ORANG ITU BILAJARAK ANTARANYA 0,01 cm ?

( ANGGAP ks = 1, ka = 0,7 )


18/32

KONVEKSI : 15 %

- Perpindahan panas karena aliran panas

- udara panas < udara dingin- Berbanding lurus dengan perbedaan suhukulit dengan kecepatan udara

- - Kc=10,45 v + 10 v kcal/m2/jamC- Kecepatan angin antara 2-20 m/dtkTa : suhu udara

Ts : suhu kulitAc : luas permukaan tubuh


19/32

CONTOH SOALSESEORANG BERLIBUR DI

PEGUNUNGAN, CUACA CERAH, SUHUUDARA 30 C, KECEPATAN ANGIN

.1,2 m2 . BERAPA BESAR ALIRAN

PANAS SECARA KONVEKSI PADA

ORANG TERSEBUT JIKA SUHU TUBUHDIANGGAP NORMAL ?


20/32

WINDCHILL

Suhu udara berangin dirasakan lebih

dingin dari suhu yang terukur

Pra kiraan cuaca di musim dingin : suhu

Aktual dan suhu windchillKehilangan panas melalui konveksi >

pada udara bergerak daripada udaradiam


21/32

RADIASI : 60 %

- Perpindahan panas dari permukaan

suatu objek ke objek lain secarapancaran tanpa kontak

- J = e A r Tw 4 Ts 4e = emisi permukaan (manusia = 1)

=konstante Boltzman(5,67x10 -8 N/m)r=perbedaan permukaan radiasi efektif

Du Bois,0,78 berdiri, 0,85 bergerak

A=area, Tw=suhu dinding, Ts=suhu kulit


22/32

CONTOH SOALSESEORANG LAKI-LAKI ( A = 1,8 m ),

SEHAT, BERLATIH SENAM DI SUATU

RUANGAN YANG SUHUNYA 27 C.

BERAPA BESAR ALIRAN RADIASI DARITUBUH KE UDARA ?


23/32

RADIASI TUBUH TERGANTUNG:

1. Suhu permukaan tubuh

2. Suhu udara sekitarnya3. Luas permukaan tubuh total & bagian

4. Keadaan permukaan tubuh sertawarnanya

5. Warna dan jenis pakaiannya6. Jumlah darah pada pembuluh darahdekat permukaan kulit


24/32

EVAPORASI : 22 %

- Peralihan panas dari cairan uap

- Manusia 3,1Cal/g penguapan paru-paru- Jq max = 13,7 - V 0,5 ( P kulit P udara )

u = .

Pudara = tek. vapor pada udara (milibar)

1 Atm = 1,013 bar

1 Kal(kkal)/jam = 1,162 Watt


25/32

CONTOH SOALKECEPATAN ANGIN 340 cm/det.

TEKANAN UAP AIR PADA KULIT ORANGDENGAN SUHU TUBUH 37C, 157 milibar

milibar

BERAPA PANAS YANG HILANG

MELALUI EVAPORASI PADA KULITORANG ITU ?


26/32

KEHILANGAN PANAS LEWAT EVAPORASI

1. PERBEDAAN TEKANAN UAP AIR

ANTARA KERINGAT PADA KULITDENGAN UDARA AMBIEN

.NORMAL

3. ADANYA GERAKAN ANGIN

4. ADANYA KELEMBABAN


27/32

KECEPATAN EVAPORASI

TUBUH DITENTUKAN OLEH:

1. KELEMBABAN RELATIF UDARA

2. KECEPATAN BERGERAK UDARA /

3. LUAS PERMUKAAN TUBUH YANGTERBUKA


28/32

Normal keringat keluar 7 kkal/jam atau7% dari pengeluaran panas tubuh walau

tak terasaUdara panas/berolahraga,keluar keringat1 liter/jam

Penguapan 1 liter(1 kg) membawa panas580 kkalJumlah yang menguap tergantung

gerakan udara dan kelembaban relatif


29/32

Pengeluaran panas melalui paru, waktu

Inspirasi udara jadi jenuh oleh air

Air tambahan waktu ekspirasi membawa

panas keluar dalam jumlah sama seperti

pada kulitPengeluaran panas total melalui bernafas

14% dari pengeluaran panas tubuh


30/32

PAKAIAN MENCEGAH

TRANSFER PANAS- JENIS BAHAN PAKAIAN

- TEBALNYA- TENUNAN / RAJUTAN

-

- WARNANYA (UNTUK RADIASI)

- WIND PROOF (UNTUK KONVEKSI)

- PAS KE TUBUH (UNTUK KONVEKSI)- DAYA SERAP KERINGAT (EVAPORASI)


31/32

EFEK BUSANA - CloSUHU KULIT NORMAL NYAMAN : 34 C

SATUAN BUSANA Clo :

-NILAI INSULATIF BUSANA AGAR

:- SUHU 21 C

- KECEPATAN ANGIN 0,1 m/det.

- KELEMBABAN < 50%


32/32

1 Clo: BUSANA BIASA/RINGAN UNTUK

KERJA

2 Clo: LEBIH MAMPU BERTAHAN PADA

SUHU DINGIN

4 Clo: INSULASI BUSANA SESEORANGDI KUTUB

6 Clo:INSULASI BULU SERIGALA KUTUB

Mbs127 Slide Pengaturan Panas Tubuh

Documents