PENGANTAR FISIOLOGI

Oleh dr. Harry Wahyudhy Utama

Bahasa Yunani, Physis : alam & Logos : cerita

Fisiologi tubuh manusia adalah Ilmu yang mempelajari fungsi mekanik, fisik dan biokimia tubuh manusia beserta organ-organ dan sel-selnya dikala sehat

A. SEL

SEL TUBUH Sel adalah satu unit dasar dari tubuh manusia dimana setiap organ merupakan agregasi/penyatuan dari berbagai macam sel yang dipersatukan satu sama lain oleh sokongan struktur-struktur interselluler.

Sel adalah unit terkecil dari suatu sistem tubuh.

Setiap jenis sel dikhususkan untuk melakukan suatu fungsi tertentu. Misalnya sel darah merah yang jumlahnya 25 triliun berfungsi untuk mengangkut oksigen dari paru-paru ke jaringan. Disamping sel darah merah masih terdapat sekitar 75 triliun sel lain yang menyusun tubuh manusia, sehingga jumlah sel pada manusia sekitar 100 triliun sel.

B. JARINGAN

Jaringan adalah sekumpulan sel-sel yang memiliki bentuk dan fungsi sama. Misal jaringan epitel, jaringan otot polos, jaringan otot skelet, jaringan tulang, jaringan saraf, dll.

C. SISTEM ORGAN

Sistem pada tubuh manusia meliputi :

  • · Sistem integumen (kulit dan derivat-derivat atau turunannya) organ 2
  • · Sistem seketal (kerangka tubuh)
  • · Sistem penunjang (jaringan ikat termasuk lemak tubuh)
  • · Sistem otot (otot skelet dan otot polos)
  • · Sistem saraf (SSP dan Sistem Saraf Tepi atau SST)
  • · Sistem kardio-vaskuler (jantung & pembuluh darah)
  • · Sistem darah (sel-sel dan plasma darah)
  • · Sistem limfatik (limpa, nodi limfatisi, vasa limfatika, limfosit, tonsil)
  • · Sistem respirasi (dari hidung sampai paru-paru)
  • · Sistem digesti (saluran dan kelenjar-kelenjar pencernaannya)
  • · Sistem ekskresi (ginjal &saluran-salurannya, kelenjar-kelenjar ekskresi)
  • · Sistem hormon
  • · Sistem reproduksi (maskulin dan feminin)
  • · Sistem sensor/reseptor dan efektor
  • · Sistem selubung badan (menings, pleura, perikardium, peritoneum, selubungsendi)
  • · Sistem rongga badan (kavum subdurale, kavitas pleuralis, kavitas perikardii, kavitas peritonii, kavitas sinoviale)

Walaupun banyak sel yang berbeda satu sama lainnya, tetapi umumnya seluruh sel mempunyai sifar-sifat dasar yang mirip satu sama lain, misalnya :

  • · oksigen akan terikat pada karbohidrat, lemak atau protein pada setiap sel untuk melepaskan energi
  • · mekanisme umum merubah makanan menjadi energi setiap sel melepaskan hasil akhir reaksinya ke cairan disekitarnya
  • · hampir semua sel mempunyai kemampuan mengadakan reproduksi dan jika sel tertentu mengalami kerusakan maka sel sejenis yang lain akan beregenerasi

Secara umum sel-sel yang menyusun tubuh manusia mempunyai struktur dasar yang terdiri dari membran sel, protoplasma dan inti sel (nukleus).

Ketiganya mempunyai komposisi kimia yang terdiri dari air, elektrolit, protein, lemak dan karbohidrat.

a. Air. Medium cairan utama dari sel adalah air, yang terdapat dalam konsentrasi 70-85%. Banyak bahan-bahan kimia sel larut dalam air, sedang yang lain terdapat dalam bentuk suspensi atau membranous

b. Elektrolit. Elektrolit terpenting dari sel adalah Kalium, Magnesium, Fosfat, Bikarbonat, Natrium, Klorida dan Kalsium. Elekrolit menyediakan bahan inorganis untuk reaksi selluler dan terlibat dalam mekanisme kontrol sel

c. Protein. Memegang peranan penting pada hampir semua proses fisiologis dan dapat diringkaskan sebagai berikut :

  • · Proses enzimatik
  • · Proses transport dan penyimpanan
  • · Proses pergerakan
  • · Fungsi mekanik
  • · Proses imunologis
  • · Pencetus dan penghantar impuls pada sel saraf
  • · Mengatur proses pertumbuhan dan regenerasi

d. Lemak. Asam lemak yang merupakan komponen membran sel adalah rantai hidrokarbon yang panjang, sedang asam lemak yang tersimpan dalam sel adalah triasilgliserol, merupakan molekul yang sangat hidrofobik. Karena molekul triasilgliserol ini tidak larut dalam air/larutan garam maka akan membentuk lipid droplet dalam sel lemak (sel adiposa) yang merupakan sumber energi. Molekul lemak yang menyusun membran sel mempunyai gugus hidroksil ( fosfolipid dan kolesterol) sehingga dapat berikatan dengan air, sedangkan gugus yang lainnya hidrofobik (tidak terikat air) sehingga disebut amfifatik.

e. Karbohidrat. Suatu karbohidrat tersusun atas atom C,H, dan O. Karbohidrat yang mempunyai 5 atom C disebut pentosa, 6 atom C disebut hexosa adalah karbohidrat-karbohidrat yang penting untuk fungsi sel. Karbohidrat yang tersusun atas banyak unit disebut polisakarida. Polisakarida berperan sebagai sumber energi cadangan dan sebagai komponen yang menyusun permukaan luar membran sel. Karbohidrat yang berikatan dengan protein (glikoprotein) dan yang berikatan dengan lemak (glikolipid) merupakan struktur penting dari membran sel. Selain itu glikolipid dan glikoprotein menyusun struktur antigen golongan darah yang dapat menimbulkan reaksi imunologis.

D. SITOPLASMA DAN ORGANELA

Sel bukanlah semata-mata suatu kantong yang berisi cairan, enzim dan bahan kimia, tetapi juga mengandung struktur-struktur fisis yang tersusun dengan sangat sempurna, yang disebut sebagai organel dan sangat penting bagi fungsi sel. Misalnya tanpa adanya mitokhondria, maka lebih dari 95 % enersi yang disuplai oleh sel akan segera menghilang.

Di dalam sitoplasma inilah tersebar berbagai bahan, yaitu globulus lemak netral, granula-granula glikogen, ribosome, granula sekretoris, dan lima macam organel terpenting yaitu retikulum endoplasma, aparatus Golgi, mitokhondria, lisosom dan peroksisom.

E. INTI SEL (NUCLEUS)

Inti sel merupakan pusat pengatur berbagai aktifitas sel. Nukleus mengandung DNA dalam jumlah besar yang disebut gen. Gen yang terdapat pada kromosom berfungsi untuk sintesa RNA yang mengatur karakteristik dari protein yang diperlukan untuk berbagai aktifitas enzimatik, serta mengatur reproduksi sel. Inti sel terdiri atas:

  • · nukleolus,
  • · nukleoplasma dan
  • · membran inti sel.

F. MEMBRAN SEL

Membran dari inti sel terdiri 2 lapis, dimana lapisan luar berhubungan dengan membran retikulum endoplasma. Pada membran inti sel terdapat porus yang mempunyai diameter yang cukup besar sehingga dapat dilalui oleh molekul protein yang disintesa dalam inti sel.

G. DNA DAN RNAdna_rgb

DNA yang terdapat pada kromosom merupakan struktur double stranded (double helix) yang terdiri dari:

  1. 1) gugus posfat
  2. 2) gugus pentose (gula) yaitu deoksiribosa dan
  3. 3) basa nitrogen yaitu purine : adenine dan guanine; pirimidine : sitosine dan thymine.

Gugus posfat dan pentose membentuk struktur fisik DNA, sedangkan 4 basa yang berbeda ini membawa informasi genetik. Pada DNA, adenin selalu berikatan dengan thymine dan guanin selalu terikat dengan sitosine.

Karena DNA berlokasi pada inti sel sedang hampir semua aktifitas sel terjadi pada sitoplasma, maka dibentuklah RNA yang dapat berdifusi menuju sitoplasma untuk mengatur sintesa protein yang spesifik. Proses pembentukan RNA diatur oleh DNA melalui proses transkripsi.

Terdapat 3 jenis RNA yang dibentuk oleh DNA, dimana tiap jenis RNA mempunyai fungsi yang berbeda, yaitu :

  • · Messenger RNA (mRNA), berfungsi membawa kode genetik ke sitoplasma untuk mengatur sintesa protein.
  • · Transfer RNA (tRNA) untuk transport asam amino menuju ribosom untuk digunakan menyusun Molekul protein
  • · Ribosomal RNA (rRNA) untuk membentuk ribosom bersama dengan 75 protein lainnya.

Bila molekul mRNA kontak dengan ribosom, maka akan dibentuklah molekul protein disepanjang ribosom. Proses pembentukan protein ini disebut translasi. Jadi pada ribosom terjadi proses kimia penyusunan asam amino untuk membentuk protein.

H. RETIKULUM ENDOPLASMA (RE)

Merupakan organel yang mempunyai permukaan membran yang sangat luas . Retikulum endoplasma terdiri dari vesikel dan tubulus dan berfungsi sebagai tempat sintesa protein dan lemak. Permukaan membran RE ada yang mengandung granula-granula ribosom dan disebut RE granuler / Rough RE dan ada yang tidak mengandung granula disebut RE agranuler / smooth RE. Ribosom yang terdapat pada granuler RE berfungsi sebagai tempat sintesa protein, sedang agranuler RE berfungsi untuk sintesa dan metabolisme asam lemak dan fosfolipid.

I. APPARATUS GOLGI

Apparatus Golgi (AG) disebut juga golgi kompleks yang mempunyai hubungan yang erat dengan RE granuler. Beberapa menit setelah protein disintesa oleh RE, akan ditransport ke golgi vesikel yang lokasinya dekat inti sel. AG mempunyai fungsi memodifikasi unit glikoprotein dari karbohidrat dan sebagai polisi yang menyortir dan mengarahkan protein sesuai dengan tempatnya yang tepat.

J. LISOSOM

Merupakan organel vesikuler yang dibentuk pada Apparatus golgi yang akan disebarkan ke seluruh sitoplasma. Lisosom berfungsi sebagai sistim pencernaan intrasel yang akan mencerna dan membuang bahan-bahan yang tidak dibutuhkan atau benda asing seperti bagian sel yang mati, atau bakteri. Lisosom mempunyai pH yang lebih rendah dari sitoplasma . Fungsi pencernaan dari lisosom dilakukan melalui enzim acid hydrolase, yang dapat mencerna berbagai bahan organik menjadi bahan yang lebih sederhana seperti protein menjadi asam amino atau glikogen menjadi glukosa.

K. PEROKSISOM

Merupakan organel kecil yang terdapat pada sitoplasma dengan diameter 0,5 m dan mempunyai membran. Mengadung enzim oksidase yang akan bereaksi dengan hidrogen membentuk hidrogen peroksidase (H202), juga mengandung enzim katalase yang akan mengubah H202 menjadi air dan oksigen. Mekanisme oksidase-katalase-H202 sangat penting untuk mensintesis asam lemak menjadi acetyl -coenzym A yang selanjutnya masuk dalam siklus Krebs untuk pembentukan energi. Organel peroksisom ini juga banyak terdapat dalam hati dan ginjal yang berperan pada proses glukoneogenesis (pembentukan glukosa dari lemak/protein).

L. MITOKONDRIA

Merupakan sumber energi (powerhouse) dari sel berfungsi mengekstrak energi dari makanan. Mitokondria merupakan organel yang besar dalam sel dan menempati sekitar 25% volume sitoplasma.

Mitokondria mempunyai 2 lapisan membran, membran luar dan membran dalam. Membran ini mengandung krista yang mengandung banyak enzim-enzim oksidatif fosforilase. Enzim ini berperan pada proses oksidasi glukosa dan lemak serta sintesa ATP dari ADP. Pada bagian dalam mitokondria (matriks) juga terdapat banyak enzim yang diperlukan untuk ekstrsksi energi dari bahab-bahan makanan. Energi yang dilepaskan digunakan untuk sintesa ATP.

M. MEMBRAN SEL

Sel dan organel yang terdapat dalam sel, dilapisi oleh membran yang terutama tersusun oleh lemak dan protein. Lemak yan terdapat pada membran memungkinkan membran berfungsi sebagai barrier yang membatasi pergerakan molekul yang dapat larut dalam air melewati membran. Molekul protein yang dapat menembus membran sel, berfungsi sebagai tempat lewatnya bahan-bahan tertentu. Selain itu protein yang terdapat pada permukaan membran seperti reseptor, enzim dan pump (pompa) masing-masing berfungsi sebagai katalisator dan pompa yang melakukan transport aktif ion-ion tertentu kedalam maupun keluar sel.MEMBRAN SEL

Lemak pada membran sel

Membran sel komposisnya terutama terdiri dari protein 55%, lemak 42% dan karbohidrat 3%, tetapi persentase ini bervariasi pada berbagai sel. Terdapat 3 jenis lemak yang terdapat pada membran sel yaitu fosfolipid, kolesterol dan glikolipid. Pada membran sel fosfolipid membentuk dua lapisan (lipid bilayer) dimana lapisan hidrofilik terletak pada bagian luar (berhadapan dengan cairan ekstrasel) dan bagian dalam sel (berhadapan dengan sitoplasma), sementara bagian hidrofobik terletak antara kedua lapisan hidrofilik ini.

Protein dan karbohidrat pada membran sel

Protein pada membran sel terbagi atas protein integral dan protein perifer. Sebagian besar protein integral membentuk channel pada membran atau membentuk pompa sebagai tempat lewatnya ion-ion. Sementara protein perifer biasanya hanya terikat dengan protein integral atau dengan bagian hidrofilik membran, dan umumnya protein perifer ini membentuk enzim.

Karbohidrat pada membran umumnya dalam bentuk glikolipid dan glikoprotein. Karbohidrat ini berfungsi meningkatkan hidrofilisitas lemak dan protein, mempertahankan stabilitas membran oleh adanya struktur yang disebut glikokaliks. Glikokaliks akan berinteraksi dengan glikokaliks sel lain sehingga berfungsi melekatkan satu sel dengan sel yang lainnya. Glikolipid yang terdapat pada membran sel juga berperanan dalam reaksi imunologis, dengan membentuk antigen golongan darah.

N. HOMEOSTASE dan HOMEOSTASIS

Homeostasis dalam bidang biologi diartikan sebagai suatu mekanisme di dalam tubuh suatu organisme yang senantiasa mengupayakan keadaan setimbang atau stabil.

Istilah ini dikemukakan pertama kali oleh Walter Bradford Cannon pada tahun 1932 dari istilah Yunani homoios yang berarti sama, serupa atau menyerupai dan stasis yang berarti kedudukan atau keadaan (mempertahankan keadaan).

Mekanisme kontrol homeostasis

  • Prinsip mekanisme kontrol homeostasis dalam bidang fisiologi ditentukan oleh 3 faktor penting, yakni: reseptor, pusat kontrol dan efektor.
  • Reseptor adalah faktor yang menerima dan mengolah setiap rangsang yang timbul dari setiap perubahan lingkungan sekitar, untuk dijadikan stimulus dan dikirim (dilaporkan) ke pusat kontrol.
  • Pusat kontrol adalah faktor yang menerima stimulus dari reseptor untuk diolah dan diinterpretasi dan dijadikan stimulus balik sebagai reaksi-reaksi untuk menjawab (mengendalikan) perubahan lingkungan yang dilaporkan reseptor.
  • Efektor adalah faktor penerima stimulus balik dari pusat kontrol, yang mengolah stimulus tersebut menjadi suatu aktifitas gerak untuk menjawab (mengendalikan) perubahan lingkungan sesuai yang dikehendaki pusat kontrolnya.
Loading...

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*