(Keperawatan) Metabolisme Energi dan Termoregulasi

METABOLISME ENERGI DAN TERMOREGULASI

METABOLISME

•         segala proses reaksi yang terjadi di dalam makhluk hidup mulai dari makhluk hidup bersel satu sampai yang paling kompleks (manusia) untuk mendapat, mengubah , dan memakai senyawa kimia di sekitar untuk mempertahankan kelangsungan hidup”

•         Metabolisme energi:

•         Bagian metabolisme perantara yang berisi jalur pembentukan dan penyimpanan energi

METABOLISME TUBUH

•         METABOLISME BASAL TUBUH

q     MERUPAKAN JUMLAH KESELURUHAN AKTIVITAS METABOLISME DALAM KEADAAN ISTIRAHAT FISIK DAN MENTAL

q     KECEPATAN BASAL METABOLISME DIUKUR PADA ORANG YANG ISTIRAHAT, DITEMPAT TIDUR, SEBELUM MAKAN, SEBELUM MINUM, DAN DIWAKTU MALAM.

q     BELUM TERGANGGU PEMASUKAN OKSIGEN MAUPUN PENGELUARAN KARBOHIDRAT

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KECEPATAN METABOLISME

n      UKURAN TUBUH

n      UMUR

n      JENIS KELAMIN

n      IKLIM

n      JENIS PEKERJAAN

METABOLISME KARBOHIDRAT

• Sebagai hasil pencernaan dan absorsi jenis gula dan jenis zat tepung ada di dlm darah sebagai glukosa.
• Glukosa disimpan didlm hati & otot  tulang2 sebagai glikogen.
• Glikogen dlm otot digunakan sewaktu aktivitas otot & diisi kembali dg glukosa gula darah menurut kebutuhan.

• Fungsi hati pada metabolisme karbohidrat :

1. Penyimpan glikogen
2. Perubahan galaktosa menjadi glukosa
3. Glukoneogenesis (perubahan glikogen menjadi glukosa)
4. Pembentukan banyak senyawa kimia yang penting dari hasil antara metabolisme karbohidrat.

• Lipid dan karbohidrat  disimpan dalam  hati dalam bentuk trigliserida dan glikogen. Kapasitas penyimpanan katabolik energi ini penting karena memberikan energi bagi tubuh diantara waktu makan.
• Hati juga berfungsi sebagai penyimpan utama vitamin , terutama vitamin A.

METABOLISME LEMAK

•         Lemak yg tdk segera dperlukan setelah diabsorsi dsimpan tubuh didlm jaringan adiposa.

•         Bila dperlukan maka akan dkeluarkan dari tempat penyimpanan itu & didlm hati akan diubah menjadi gliserol & asam lemak

•         Yaitu bentuk yg paling mudah yg digunakan oleh tubuh.

Pencernaan, penyerapan, & transport lemak

•         Penggunaan lemak sebagai sumber energi erat berhubungan dengan metabolisme lipoprotein dan kolesterol.

•         Mammal mempunyai 5 – 25% / lebih à lipid dan 90% dlm bentuk lemak (TAG) yg disimpan di dalam jaringan adipose

•         Hewan à lemak disimpan dalam adiposit

•         Tumbuhan à biji à untuk perkembangan embrio

•         Sumber lemak :

•         Makanan

•         Biosintesis de novo

•         Simpanan tubuh à adiposit

•         Masalah utama à sifatnya yang tidak larut dalam air.

•         Lemak à diemulsi oleh garam empedu – disintesis oleh liver & disimpan dlm empedu à mudah dicerna & diserap

•         Transportasi à membentuk kompleks dg protein à lipoprotein

•         Garam empedu terdiri dr asam empedu yg berasal dari kolesterol

•         Garam empedu à bersifat amfifatik à mengemulsi lemak à membentuk misel

•         Lemak à dipecah oleh lipase pankreas à hasil?

PADA HATI MEMPUNYAI FUNGSI

1. Memiliki kecepatan beta oksidase asam lemak dan pembentukan asam asetoasetat yang sangat tinggi,
2.  Mensintesis lemak dalam bentuk lipoprotein dari karbohidrat dan protein (tranformasi) saat jaringan tubuh tidak membutuhkan zat gizi tersebut,
3. Pembentukan kolesterol dan fosfolipid dalam jumlah besar serta perubahan karbohidrat dan protein dalam jumlah besar menjadi lemak.

METABOLISME PROTEIN

•         PROTEIN : POLIMER ASAM AMINO

•         􀁼 FUNGSI PROTEIN ANTARA LAIN:

•         􀁺 SBG ENZIM

•         􀁺 SBG HORMON

•         􀁺 SBG ALAT TRANSPOR DALAM DARAH, MISALNYA

•         TRANSFERRIN : TRANSPOR ZAT BESI

•         􀁺 IKUT MEMPERTAHANKAN KESEIMBANGAN ASAMBASA

•         CAIRAN TUBUH

•         􀁺 SBG ANTIBODI

•         􀁺 DLL

•         􀁼 PROTEIN STRUKTURAL ADALAH PROTEIN YANG

•         BERFUNGSI STRUKTURAL MISALNYA KOLAGEN,

•         KERATIN, DLL,

•         􀁼 PROTEIN FUNGSIONAL ADALAH YG MENGERJAKAN

•         FUNGSI TERTENTU MISALNYA ENZIM, HORMON.

•         PENCERNAAN PROTEIN

•         􀁼 PROTEIN DALAM MAKANAN DICERNA 􀃆

•         PROTEOSA 􀃆 PEPTON 􀃆 POLIPEPTIDA 􀃆 􀃆 􀃆

•         ASAM AMINO

•         HCl LAMBUNG :

•         1. MENGAKTIFKAN PROENZIM

•         2. DENATURASI PROTEIN

•         3. pH OPTIMUM PEPSIN 􀃆 AKAN MENGHIDROLISIS

•         PROTEIN DALAM LAMBUNG 􀃆 SELANJUTNYA

•         PENCERNAAN DITERUSKAN DALAM USUS OLEH

•         ENZIM2 ENDOPEPTIDASE LAINNYA DAN ENZIM2

•         EKSOPEPTIDASE . DIPEPTIDA DICERNA OLEH

•         DIPEPTIDASE. ASAM AMINO YANG TERBENTUK

•         AKAN DISERAP MASUK KE DALAM DARAH

•         RENNIN: KOAGULASI SUSU PADA HEWAN MUDA/BAYI

METABOLISME PROTEIN DI HATI MEMPUNYAI FUNGSI PENTING YAITU

(1)   Deaminasi asam amino

(2)   Pembentukan urea untuk pembuangan amonia dari cairan tubuh

(3)   Pembentukan protein plasma

(4)   Interkonversi berbagai asam amino dan senyawa lain yang penting pada proses metabolisme tubuh.

THERMOREGULASI

•         Pengaturan suhu tubuh (termoregulasi), pengaturan cairan tubuh, dan ekskresi adalah elemen-elemen dari homeostasis.

•         Adl mekanisme penambahan dan pengurangan panas sesuai dg keperluan u/ mengkoreksi setiap penyimpangan suhu inti dari patokan normal.

•         Termoregulasi adalah proses fisiologis yang merupakan kegiatan integrasi dankoordinasi yang digunakan secara aktif untuk mempertahankan suhu inti tubuh melawanperubahan suhu dingin atau hangat (Myers, 1984). Pusat pengaturan tubuh manusia adadi Hipotalamus

•         jika hipotalamus terganggu maka mekanisme pengaturan suhu tubuh juga akan terganggu dan mempengaruhi thermostat tubuh manusia.

•         Mekanisme pengaturan suhu tubuh manusia erat kaitannya antara kerja sama systemsyaraf baik otonom, somatic dan endokrin.

•         ketika membahas mengenai pengaturan suhu oleh system persyarafan maka tidak lepas pula kaitannya dengan kerja system endokrin terhadap mekanisme pengaturan suhu tubuh seperti TSH dan TRH.

•         Bagian otak yang berpengaruh terhadap pengaturan suhu tubuh adalah hipotalamus anterior dan hipotalamus posterior.

•         Hipotalamus anterior (AH/POA)berperanan meningkatkan hilangnya panas, vasodilatasi dan menimbulkan keringat.

•         Hipotalamus posterior (PH/ POA) berfungsi meningkatkan penyimpanan panas,menurunkan aliran darah, piloerektil, menggigil, meningkatnya produksi panas,meningkatkan sekresi hormon tiroid dan mensekresi epinephrine dan norepinephrine serta meningkatkan basal metabolisme rate.

•         Jika terjadi penurunan suhu tubuh inti, maka akan terjadi mekanisme homeostasis yang membantu memproduksi panas melalui mekanisme feed back negatif untuk dapat meningkatkan suhu tubuh ke arah normal (Tortora, 2000).

•         Thermoreseptor di kulit dan hipotalamus mengirimkan impuls syaraf ke area preoptic dan pusat peningkata panas dihipotalamus, serta sel neurosekretory hipotalamus yang menghasilkan hormon TRH(Thyrotropin releasing hormon) sebagai tanggapan.

•         hipotalamus menyalurkan impulssyaraf dan mensekresi TRH, yang sebaliknya merangsang  Thyrotroph di kelenjar pituitary anterior untuk melepaskan TSH (Thyroid stimulating hormon).

•         Impuls syaraf di hipotalamus dan TSH kemudian mengaktifkan beberapa organ efektor.

• Berbagai organ efektor akan berupaya untuk meningkatkan suhu tubuh untuk mencapai nilai normal,diantaranya adalah :

Ø      Impuls syaraf dari pusat peningkatan panas merangsang syaraf sipatis yang menyebabkan pembuluh darah kulit akan mengalami vasokonstriksi.

Ø      Impuls syaraf di nervus simpatis menyebabkan medulla adrenal merangsang pelepasan epinephrine dan norepinephrine ke dalam darah

Ø      Pusat peningkatan panas merangsang bagian otak yang meningkatkan tonus otot dan memproduksi panas.

Ø      Kelenjar tiroid memberikan reaksi terhadap TSH dengan melepaskan lebih hormontiroid kedalam darah.

Ø      Jika suhu tubuh meningkat diatas normal maka putaran mekanisme feed back negatif berlawanan dengan yang telah disebutkan diatas.

Ø      Tingginya suhu darah merangsang termoreseptor yang mengirimkan impuls syaraf ke area preoptic, dimana sebaliknya merangsang pusat penurun panas dan menghambat pusat peningkatan panas.

Ø      Impuls syaraf dari  pusat penurun panas menyebabkan dilatasi pembuluh darah di kulit.

Ø      Kulit menjadi hangat, dan kelebihan panas hilang ke lingkungan melalui radiasi dan konduksi bersamaan dengan peningkatan volume aliran darah dari inti yang lebih hangatke kulit yang lebih dingin.

Ø      Pada waktu yang bersamaan, metabolisme rate berkurang, dantidak terjadi menggigil. Tingginya suhu darah merangsang kelenjar keringat kulit melaluiaktivasi syaraf simpatis hipotalamik. Saat air menguap melalui permukaan kulit, kulitmenjadi lebih dingin. Respon ini melawan efek penghasil panas dan membantu mengembalikan suhu tubuh kembali normal.

Organ Pengatur Suhu Tubuh

•         Pusat pengatur panas dalam tubuh adalah Hypothalamus, Hipothalamus ini dikenal sebagai thermostat yang berada dibawah otak.
A. Hipothalamus anterior berfungsi mengatur pembuangan panas
B. Hipothalamus posterior berfungsi mengatur upaya penyimpanan panas

Mekanisme pengaturan suhu tubuh

•         Kulit –> Reseptor ferifer –> hipotalamus (posterior dan anterior) –> Preoptika hypotalamus –> Nervus eferent –> kehilangan/pembentukan panas

MEKANISME MENGGIGIL

•         Menggigil merupakan respons tubuh involunter terhadap suhu yang berbeda dalam tubuh. Gerakan otot skelet selama menggigil membutuhkan energi yang signifikan.

•         Menggigil dapat meningkatkan produksi panas 4 sampai 5 kali lebih besar dari normal

•         Panas diproduksi untuk mempertahankan suhu tubuh.

•         Saat kita beraktivitas setiap hari, tubuh akan mengeluarkan panas.

•         Apabila panas yang dikeluarkan lebih banyak daripada dengan pemasukan atau sebaliknya maka termostat tubuh itu akan segera bekerja guna menyeimbangkan suhu tubuh inti.

•         bila pengeluaran panas melebihi pemasukan panas, maka termostat ini akan berusaha menyeimbakan suhu tersebut dengan cara memerintahkan otot-otot rangka kita untuk berkontraksi(bergerak) guna menghasilkan panas tubuh. Kontraksi otot-otok rangka ini merupakan mekanisme dari menggigil

MEKANISME BERKERINGAT

l      Umumnya keringat diproduksi karena rangsang panas/suhu disekitar.

l      dilakukan tubuh sebagai mekanisme pertahanan tubuh untuk mempertahankan kelembaban kulit.

l      dapat diproduksi akibat adanya rangsangan emosi seperti rasa takut atau gugup.

Dengan kata lain, faktor yang dapat mempengaruhi produksi keringat meliputi faktor lingkungan (suhu) serta faktor internal (yang ada pada individu itu sendiri).

MEKANISMENYA

l      Kelenjar keringat berada di lapisan dermis dan keringat keluar dari kulit bermuara pada epidermis.

l      Terdiri dari segmen sekresi, segmen transisional, saluran berkelok dan saluran lurus serta bagian akhir lubang pada epidermis.

l      Pada segmen sekresi terdapat akhiran saraf kolinergik

l      Pemacu timbulnya keringat adalah segmen sekresi yang terangsang oleh peningkatan suhu tubuh maupun faktor-faktor emosi

l      Terjadi karena termostat dalam tubuh bekerja untuk menyeimbangkan suhu tubuh inti saat kita beraktivitas sehari-hari

l      Bila pemasukan panas lebih besar daripada pengeluarannya, maka termostat ini akan memerintahkan tubuh kita untuk melepaskan panas tubuh yang berlebih ke lingkungan luar tubuh salah satunya dengan mekanisme berkeringat.

GANGGUAN FISIOLOGI SUHU TUBUH

MEKANISME DEMAM

n      Demam adalah peningkatan titik patokan (set-point) suhu di hipotalamus. Dengan meningkatkan titik patokan tersebut, maka hipotalamus mengirim sinyal untuk mningkatkan suhu tubuh. Tubuh berespons dengan menggigil dan meningkatkan metabolisme basal.

n      Demam timbul sebagai respons terhadap pembentukan interleukin-1, yang disebut pirogen endogen.

n      Interleukin-1 dibebaskan oleh neutrofil aktif, makrofag, dan sel-sel yang mengalami cedera.

n      Interlekin-1 tampaknya menyebabkan panas dengan menghasilkan prostaglandin yang merangsang hipotalamus.

n      Suhu tubuh kita diatur oleh sebuah “mesin khusus” pengatur suhu yang terletak di otak tepatnya di bagian hipotalamus tepatnya dibagian pre optik anterior (pre = sebelum, anterior= depan) Hipotalamus sendiri merupakan bagian dari deinsephalon yang merupakan bagian dari otak depan kita (prosencephalon).

n      Hipotalamus dapat dikatakan sebagai mesin pengatur suhu (termostat tubuh) karena disana terdapat reseptor (penangkap, perantara) yang sangat peka terhadap suhu yang lebih dikenal dengan nama termoreseptor (termo = suhu). Dengan adanya termorespetor ini, suhu tubuh dapat senatiasa berada dalam batas normal yakni sesuai dengan suhu inti tubuh. Suhu inti tubuh merupakan pencerminan dari kandungan panas yang ada di dalam tubuh kita. Kandungan panas didapatkan dari pemasukan panas yang berasal dari proses metabolisme makanan yang masuk ke dalam tubuh. Pada umumnya suhu inti berada dalam batas 36,5-37,5°C.

n      Keadaan sakit terjadi karena adanya proses peradangan.

n      Proses peradangan merupakan proses mempertahankan tubuh dari ancaman keadaan fisiologis tubuh.

n      Proses peradangan diawali dengan masuknya zat toksin (mikroorganisme) kedalam tubuh.

n      Mikroorganisme yg masuk kedlm tubuh umumnya memilik suatu zat toksin tertentu yg dikenal sebagai pirogen oksogen.

n      Dgn masuknya MO tersebut, tubuh akan berusaha melawan & mencegahnya dg memerintahkan tentara pertahanan tubuh antara lain berupa leukosit, makrofag, & limposit untuk memakan fagositosit.

n      Dg adanya fagositosit, tentara2 tubuh akan mengeluarkan senjata, berupa zat kimia yg dikenal sebagai pirogen yg berfungsi sebagai anti infeksi.

n      Pirogen endogan yg keluar, selanjutnya akan merangsang sel2 endotel hipotalamus u/ mengeluarkan suatu substansi yakni asam arakhidonat.

n      Asam arakhidonat dpat keluar dg adnya bantuan enzim fosfolipase A2.

n      Asam arkhidonat yg keluarkan oleh hipotalamus akn memacu pengeluaran prostaglandin (PGE2).

n      Pengeluaran prostaglandin dibantu o/ enzim siklooksigenese (COX).

n      Kemudian akan mempengarui kerja dari termostat hipotalmus.

n      Sebagai kompensasinya, hipotalamus akan meningktkan titik patokan suhu tubuh (di atas suhu normal).

n      Adanya peningkatan titik patokan ini dikarenakan termostat tubuh (hipotalamus) merasa bahwa suhu tubuh sekarang di atas normal.

n      Akibatnya terjadi respon dingin/menggigil.

n      Adanya proses menggigil (pergerakan otot rangka) ini ditujukan untuk menghasilkan panas tubuh yang lebih banyak.

Dan terjadilah demam