Pengaturan Suhu Tubuh

Pengaturan suhu tubuh dikendalikan oleh keseimbangan antara pembentukan panas dan pengeluaran panas. Bila kecepatan pembentukan panas tubuh lebih besar daripada kecepatan pengeluaran panas, panas akan timbul di dalam tubuh dan suhu tubuh akan meningkat. Sebaliknya, bila pengeluaran panas lebih besar, panas tubuh dan suhu tubuh akan menurun (Guyton & Hall, 2014).

Pembentukan Panas

Pembentukan panas adalah produk utama metabolisme. Yang menentukan kecepatan pembentukan panas disebut kecepatan metabolisme tubuh. Faktor-faktor yang paling penting dalam hal itu :

1. Kecepatan metabolisme basal semua sel tubuh.
2. Kecepatan metabolisme tambahan yang disebabkan oleh aktivitas otot, termasuk kontraksi otot yang disebabkan oleh menggigil.
3. Metabolisme tambahan yang dipengaruhi oleh pengaruh tiroksin terhadap sel.
4. Metabolisme tambahan yang disebabkan oleh pengaruh epinefrin.
5. Metabolisme tambahan yang disebabkan oleh meningkatnya aktivitas kimiawi di dalam sel sendiri, terutama bila suhu di dalam meningkat.
6. Metabolisme tambahan yang diperlukan untuk pencernaan, absorpsi dan penyimpanan makanan.

Pengeluaran Panas

Sebagian besar pembentukan panas di dalam tubuh dihasilkan di organ dalam, terutama di hati, otak, jantung,  dan otot rangka selama bekerja. Kemudian panas ini dihantarkan dari organ dan jaringan yang lebih dalam ke kulit, yang kemudian di buang ke udara atau lingkungan sekitranya. Kecepatan pengeluaran panas hampir seluruhnya dipengaruhi oleh faktor: 

1. Seberapa cepat panas yang dapat dikonduksi dari tempat asal panas dihasilkan, yakni dari dalam inti tubuh ke kulit.
2. Seberapa cepat panas kemudian dapat dihantarkan dari kulit ke linkungan

Terdapat empat mekanisme penghilangan panas, yaitu (Sherwood, 2009) :

1. RadiasiRadiasi adalah emisi energi panas dari permukaan suatu benda hangat dalam bentuk gelombang elektromagnetik atau gelombang panas yang merambat dalam ruang. Tubuh manusia memancarkan (sumber yang kehilangan panas) dan menyerap sumber yang memperoleh panas energi radia. Pemindahan netto panas melalui radiasi selalu dari benda yang lebih hangat ke yang lebih dingin maka tubuh memperoleh panas dari benda yang lebih hangat daripada permukaan klit. Sebaliknya, tubuh kehilangan panas melalui radiasi ke benda-benda di lingkungan yang permukaanya lebih dingin dari permukaan kulit.
2. Konduksi
   
         Konduksi (hantaran) adalah pemindahan panas antara benda-benda yang berbeda suhunya yang berkontak langsung satu sama lain, dengan panas mengalir menuruni gradien suhu dari benda yang lebih hangat ke benda yang lebih dingin melalui pemindahan dari molekul ke molekul. Ketika molekul-molekul dengan kandungan panas yang berbeda saling bersentuhan maka molekul yang lebih hangat dan bergerak lebih cepat memicu molekul yang lebih dingin untuk bergerak lebih cepat sehingga molekul yang lebih dingin akan menjadi hangat. Laju pemindahan panas melakui konduksi bergantung pada perbedaan suhu antara benda-benda yang bersentuhan dan daya hantar panas bahan-bahan yang terlibat. 
3. Konveksi
   

         Konveksi merupakan pemindahan energi panas oleh arus udara. Sewaktu tubuh kehilangan panas melalui konduksi ke udara sekitar yang lebih dingin, udara yang berkontak langsung dengan kulit menjadi lebih hangat. Karena udara hangat lebih ringan daripada udara dingin, maka udara yang telah dihangatkan tersebut naik sementara udara yang lebih dingin berpindah ke dekat kulit menggantikan udara yang hangat tersebut. Proses ini berulang, dan pergerakan udara ini yang dikenal sebagai arus konveksi, membantu membawa panas menjauhi tubuh. Jika tidak terjadi arus konveksi maka tidak lagi terjadi pembebasan panas setelah suhu lapisan udara yang tepat berada di sekitar tubuh menyamai suhu kulit.
4. Evaporasi
   Evaporasi adalah metode terakhir pemindahan panas yang digunakan oleh tubuh. Ketika udara menguap dari permukaan kulit, panas yang diperlukan untuk mengubah air dari keadaan cair menjadi gas diserap dari kulit sehingga tubuh menjadi lebih dingin. Contoh evaporasi adalah berkeringat. Berkeringat adalah proses pengeluaran panas evaporatif aktif di bawah kontrol saraf simpatis.

Pusat pengaturan suhu tubuh

Bagian otak yang mengatur suhu tubuh adalah hipotalamus. Hipotalamus mampu berespon terhadap perubahan suhu darah sekecil 0,01 ⁰C. Tingkat responss hipotalamus terhadap penyimpangan suhu tubuh disesuaikan dengan cara yang sangat cermat, sehingga panas yang dihasilkan atau dikeluarkan sangat sesuai dengan kebutuhan untuk memulihkan suhu ke normal (Sloane, 2003).

1. Termoreseptor perifer, terletak di dalam kulit, memantau suhu kulit di seluruh tubuh dan menyalurkan informasi mengenai perubahan suhu permukaan ke hipotalamus.
2. Termoreseptor sentral, terletak diantara hipotalamus anterior, medulla spinalis, organ abdomen dan struktur internal lainnya juga untuk mendeteksi perubahan suhu darah.

Menggigil adalah cara involunter utama untuk meningkatkan produksi panas. Tubuh dapat memperoleh panas dari produksi panas internal yang dihasilkan oleh aktivitas metabolik atau dari lingkungan eksternal jika hal tersebut lebih hangat daripada suhu tubuh. Karena suhu tubuh biasanya lebih tinggi daripada suhu lingkungan, maka produksi panas metabolik merupakan sumber utama panas tubuh. Dalam keadaan istirahat, sebagian panas tubuh dihasilkan oleh organ thoraks dan abdomen. Pada perubahan aktivitas rangka merupakan jalur produksi panas utama yang dikontrol untuk pengaturan suhu.

Referensi :

Guyton, A.C., Hall, J.E. (2014). Fisiologi kedokteran, edisi 12. Singapura : Elsevier.

Sherwood, Lauralee. (2009). Fisiologi Manusia : Dari Sel ke Sistem. 6^th Ed. Jakarta: EGC.

Sloane, Ethel. (2003). Anatomi dan Fisiologi untuk Pemula. Jakarta: EGC