BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Energi kita perlukan untuk melakukan kerja. Dengan kata lain tanpa energi kita tidak dapat melakukan kerja. Berjalan kaki dan menimba air adalah contoh kerja. Membangun dan memelihara rumah adalah juga kerja. Waktu anak bertumbuh tersusunlah materi menjadi tubuh anak, sehingga tubuh itu menjadi besar. Selama hidup kita, ada bagian tubuh yang luka dan sel yang mati. Tubuh yang luka harus disembuhkan dan sel yang mati diganti dengan sel yang baru. Penyembuhan luka dan penggantian sel merupakan pemeliharaan tubuh yang harus dilakukan secara terus menerus. Pertumbuhan dan pemeliharaan tubuh juga harus dilakukan secara terus menerus. Pertumbuhan dan pemeliharaan tubuh itu juga merupakan kerja. Karena itu untuk dapat hidup kita harus mendapatkan energi secara terus menerus.
Energi tidak dapat kita lihat, yang terlihat adalah eek energi tersebut. Misalnya, kita menggunakan energi untuk mendorong sebuah benda. Energi yang terpakai tidak nampak. Yang nampak ialah benda itu telah berpindah tempat. Demikian pula bensin mengandung energi . Tetapi energinya itu sendiri tidak nampak. Adanya energi dalam bensin itu dapat terlihat waktu bensin itu dibakar dalam mesin dan mesin itu menggerakkan kendaraan.
Energi yang terkandung dalam tubuh tumbuhan itu menjadi sumber energi makhluk hidup lain. Kalau kita makan nasi, misalnya, sebenarnya kita mendapatkan energi dari matahari. Juga kalau kita membakar kayu untuk memasak, sebenarnya kita menggunakan energi matahari.
Makanan yang kita makan mengalami ‘pembakaran’ dalam tubuh kita. Pembakaran ini tidak menggunakan api, melainkan melalui reaksi imia tertentu dalam tubuh yang merupakan bagian metabolisme. Dalam metabolisme itu energi dalam makanan diubah menjadi bentuk yang dapat digunakan untuk melakukan kerja, seperti gerak otot. Karena metabolisme itu terjadi di dalam tubuh kita, metabolisme ini disebut metabolisme intern.
B. TUJUAN
Tujuan Dari Pembuatan Maklah Ini adalah untuk membahas lebih lanjut tentang bagaimana mekanisme energi dalam tubuh manusia, serta kaitannya ditinjau dari segala aktifitas tubuh seperti pernafasan dan pencernaan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
PENCERNAAN
Sistem pencernaan adalah suatu sistem yang berfungsi untuk memindahkan zat gizi atau nutrient (setelah memodifikasi) air dan elektrolit dari makanan yang kita makan ke dalam lingkungan internal tubuh kita.
(Lauralee sherwood, fisiologi manusia, EGC, Jakarta, 2001 )
Fungsinya untuk memindahkan zat nutrien (zat yang sudah di cerna), air, dan garam yang berasal dari zar makanan kelingkungan dalam untuk didistribusikan ke sel-sel melalui system sirkulasi.
Reff (Drs. H. Syaifuddin, fungsi sistem tubuh manusia, usidya medika, 2001, Jakarta)
Sruktur dan mekanisme pencernaan
1. Mulut
Di dalam mulut terdapat gigi, lidah, dan kelenjar pencernaan secara mekanis dan kimiawi.
a. Gigi
Gigi manusia terdiri dari gigi seri, taring, dan geraham. Gigi seri terletak di depan berbentuk seperti kapak yang mempunyai fungsi memotong makanan. Di samping gigi seri terdapat gigi taring. Ggi taring berbentuk runcing yang berguna untuk merobek makanan. Di belakang gigi taring terdapat gigi geraham yang mempunyai fungsi menghaluskan makanan.
Setiap gigi tersusun atas bagian-bagian sebagai berikut :
– Puncak gigi atau mahkota gigi, yaitu bagian yang tampak dari luar.
– Leher gigi, yaitu bagian gigi yang terlindung di dalam gusi dan merupakan batas antara mahkota dan akar gigi.
-Akar gigi, yaitu bagian gigi yang tertanam di dalam rahang.
Lapisan-lapisan gigi terdiri dari email, tulang gigi, semen gigi, dan rongga gigi.
• Email
Email merupakan lapisan yang keras pada puncak gigi. Email berfungsi melindungi tulang gigi. Jika email rusak, maka gigi akan rusak pula.
• Tulang gigi
Di lapisan berikutnya terdapat tulang gigi yang terbuat dari dentin. Dentin berupa jaringan berwarna kekuningan.
• Semen gigi
Di lapisan luar akar gigi terdapat semen gigi atau sementum.
• Rongga gigi
Di bagian dalam gigi terdapat rongga gigiatau pulpa. Rongga gigi berisi saraf dan pembuluh darah. Lubang yang dalam pada gigi dapat mencapai rongga gigi dan mengenai saraf sehingga menimbulkan nyeri.
Susunan gigi
Gigi manusia mulai tumbuh pada bayi berumur kira-kira 6-7 bulan sampai 26 bulan. Gigi pada anak-anak di sebut gigi susu atau sulung. Setelah anak berumur 6 sampai 14 tahun gigi susu tanggal satu persatu dan digantikan dengan gigi tetap. Gigi tersusun berderet pada rahang atas dan bawah. Gigi susu berjumlah 20 buah terdiri atas gigi seri 8 buah, gigi taring 4 buah, dan gigi geraham 8 buah.
Gigi tetap pada orang dewasa berjumlah 32 buah yang terdiri dari gigi seri 8 buah, gigi taring 4 buah, dan gigi geraham depan 8 buah, dan gigi geraham belakang 12 buah. Dengan demikian kalian dapat menemukan perbedaan jumlah antara gigi susu dan gigi tetap
b. Lidah
Lidah berguna untuk membantu mengatur letak makanan di dalam mulut mendorong makanan masuk ke kerongkongan. Selain itu lidah lidah juga berfungsi untuk mengecap atau merasakan makanan. Pada lidah terdapat daerah-daerah yang lebih peka terhadap rasa-rasa tertentu, seperti asin, masam, manis, dan pahit.
c. Kelenjar lidah
Ludah dihasilkan oleh 3 pasang kelenjar ludah. Kelenjar ludahtersebut adalah kelenjar ludah parotis, kelenjar ludah rahang bawah, kelenjar ludah bawah lidah. Ludah yang dihasilkan dialirkan melalui saluran ludah yang bermuara ke dalam rongga mulut.
Ludah mengandung air, lendir, garam, dan enzim ptialin.enzim ptialin berfungsi mengubah amilum menjadi gula, yaitu maltosa dan glukosa.
2. Kerongkongan
Dari mulut, makanan masuk ke dalam kerongkongan. Kerongkongan merupakan saluran panjang sebagai jalan makanan dari mulut menuju ke lambung. Panjang kerongkongan lebih kurang 20 cm dan diameter lebih kurang 2 cm. kerongkongan dapat melakukan gerakan melebar, menyempit, bergelombang, dan meremas-meremas untuk mendorong makanan masuk ke lambung. Gerak demikian disebut dengan gerak peristaltik. Di esophagus, makanan tidak mengalami pencernaan.
Di sebelah depan kerongkongan terdapat saluran pernapasan yang disebut trakea. Trakea menghubungkan rongga hidung dengan paru-paru. Pada saat kita menelan makanan, ada tulang rawan yang menutup lubang ke tenggorokan. Bagian tersebut dinamakan epiglottis. Epiglottis mencegah makanan masuk ke paru-paru
3. Lambung
Lambung merupakan suatu kantong yang terletak di dalam rongga perut sebelah kiri di bawah sekat rongga badan. Lambung dapat dibagi menjadi 3 daerah yaitu daerah kardia, fundus, dan pilorus.
– Kardia adalah bagian atas, daerah pintu masuk makanan dari kerongkongan.
– Fundus adalah bagian tengah, bentuknya membulat.
– Pilorus adalh bagian bawah, daerah yang berhubungan dengan usus 12 jari.
Lambung mempunyai dua otot lingkar, yaitu otot lingkar pardia dan otot lingkar pilorus. Otot lingkar kardia terletak di bagian atas dan berbatasan dengan bagian bawah kerongkongan. Fungsinya adalah untuk mencegah makanan dari lambung agar tidak kembali ke kerongkongan dan mulut. Otot lingkar pilorus hanya terbuka apabila makanan telah tercerna di lambung
Di dalam lambung, makanan dicerna secara kimiawi. Dinding lambung berkontraksi, menyebabkan gerak peristaltik. Gerak peristaltik dinding lambung mengakibatkanmakanan di dalam lambung teraduk-aduk. Di bagian dinding lambung sebelah dalam terdepat kelenjar yang menghasilkan getah lambung.. getah lambung mengandung asam lambung, serta enzim-enzim lain. Asam lambung berfungsi sebagai pembunuh mikroorganisme dan mengantifkan enzim pepsinogen menjadi pepsin.pepsin merupakan enzim yang dapat mengubah protein menjadi molekul yang lebih kecil.
4. Usus Halus
Usus halus merupakan saluran pencernaan terpanjang yang terdiri dari 3 bagian yaitu usus dua belas jari, usus kosong, dan usus penyerapan.
a. Usus Dua Belas Jari
Bagian usus ini disebut usus dua belas jari karena panjangnya sekitar 12 jari berjajar parallel. Di dalam dindin usus dua belas jari terdapatmuara saluran bersama dari kantong empedu berisi empedu yang dihasilkan oleh hati. Berguna untuk mengemulsikan lemak. Empedu berwarna kehijauan dan berasa pahit.
Pankreas terletak di bawah lambung dan menghasilkan getah pankreas. Getah pankreas mengandung enzim amilase, tripsinogen, dan lipase. Amilase mengubah zat tepung menjadi gula. Tripsinogen merupakan enzim yang belum aktifnamun dapat diaktifkan terlebih dahulu oleh enzim enterokinase yang dihasilkan oleh usus halus. Enzim enterokinase mengubah tripsinogen menjadi tirpsin yang aktif. Tripsin mengubah protein menjadi peptide dan asam amino. Lipase mengubah lemak menjadi asam lemak dan gliserol. Zat-zat hasil pencernaan tersebut mudah terserap oleh dinding usus melalui proses difusi dan osmosis. Zat-zat yang belum teruraikan dapat memasuki membran sel usus melalui transport aktif.
b. Usus Kosong
Panjang usus kosong antara 1,5 sampai 1,75 m. di dalam usus ini makanan mengalami pencernaan secara kimiawi oleh enzim yang dihasilkan dinding usus. Usus kosong menghasilkan getah usus yang mengandung lendir dan bermacam-macam enzim. Enzim-enzim tersebut tersebut dapat memecah molekul makanan menjadi lebih sederhana. Di dalam usus ini makanan menjadi bubur yang lumat dan encer.
c. Usus Penyerapan
Usus penyerapan panjangnya antara 0,75 sampai 3,5 m. di dalam usus ini terjadi penyerapan sari-sari makanan. Permukaan dinding ileum dipenuhi oleh jonjot usus atau vili. Jonjot usus menyebabkan permukaan permukaan ileum menjadi luas sehingga proses penyerapan sari makanan dapat berjalan baik. Penyerapan sari makanan oleh usus halus disebut absorpsi.
Makanan yang mengalami pencernaan secara kimiawi adalh karbohidrat, protein, dan lemak. Hasil ahir pencernaan karbohidrat adalah glukosa, protein menjadi asam amino, dan lemak menjadi asam lemak dsan gliserol. Vitamin dan mineral tidak mengalami proses pencernaan. Glukosa, asam amino, vitamin, dan mineral masuk ke dalam pembuluh darah kapiler yang ada dalam jonjot usus. Sari makanan dialirkan bersama makanan melalui pembuluh darah menuju kehati. Glukosa sebagian disimpan dalam hati dalam bentuk glikogen yang tidak larut dalam air. Sebagian sari makanan yang lain di edarkan ke seluruh sel tubuh melalui pembuluh darah. Asam lemak dan gliserol diangkut melalui pembuluh kil karena ukuran molekulnya cukup besar. Pembuluh kil adalah pembuluh limfa atau pembuluh getah bening yang ada di daerah usus. Selanjutnya pembuluh kil akan bergabung dengan pembuluh kil lainnya dan akhirnya bermuara pada pembuluh getah bening di bawah tulang selangka
5. Usus Besar, Rektum, dan Anus
Usus besar atau kolon merupakan kelanjutan dari usus halus. Panjang usus besar lebih kurang satu meter. Batas antara usus halus dengan usus besar disebut sekum(usus buntu). Usus buntu memiliki tambahan usus yang disebut umbai cacing (apendiks). Peradangan pada usus tambahan tersebut dinamakan apendisitis dan sering disebut sebagai ”sakit usus buntu”. Usus besar terdiri atas bagian usus yang naik, bagian mendatar, dan bagian menurun.
Fungsi utama usus besar adalah mengatur kadar air sisa makanan. Jika kadar air yang terkandung dalam sisa makanan berlebihan, kelebihan air akan diserap oleh usus besar. Sebaliknya jika sisa makanan kekurangan air, akan diberi tambahan air.
Di dalam usus besar terdapat bakteri pembusuk Escherichia Coli yang membusukkan sisa makanan menjadi kotoran. Dengan demikian kotoran menjadi lunak dan mudah dikeluarkan. Bakteri ini pada umumnya tidak mengganggu kesehatan manusia. Bakteri tsb bahkan ada yang menghasilkan vitamin K dan asam amino tertentu yang berguna bagi manusia.
Bagian akhir usus besar disebut poros usus ( rektum ). Panjang rektum lebih kurang 15 cm. Rektum bermuara pada anus. Anus mempunyai dua macam otot, yaitu otot tak sadar dan otot sadar.
Pada saat sampai di rektum, semua zat yang berguna telah diserap ke dalam darah. Sisanya berupa makanan yang tidak dapat dicerna, bakteri, dan sel-sel mati dari saluran pencernaan makanan. Campuran bahan-bahan tersebut dinamakan feses.
Berbagai penyakit masuk ke tubuh melalui sistem pencernaan makanan. Ini berarti bahwa kebersihan dan kesehatan makanan harus dijaga.
(http://poetoegauliptek.multiply.com/journal/item/1)
Enzim Pencernaan
Organ Cairan Pencerna Reaksi Enzim Kerja Kimiawi Oleh Enzim
Mulut Saliva (ludah) Alkali Ptialin (Amilase ludah) • Mengubah zat tepung masak menjadi gula yang dapat larut (Maltosa)
Lambung Getah Lambung Asam (1) Renin
(2) Pepsin
(3) Lipase gastrik • Mengubah kasinogen menjadi kasein
• Mengubah Protein menjadi pepton.
• Memulai hidrolisi atas lemak
Duodenum Empedu Alkali • Membantu kerja enzim prankeas
• Mengelmusikan lemak
Duodenum Cairan Prankreas Alkali (1) Tripsin
(2) Amilasi
(3) Lipase • Menyederhanakan protein dan pepton menjadi polipeptida dan asam amino
• Mengubah semua gula dan zat tepung menjadi maltosa
• Menyerdehanakan lemak menjadi Gliserin dan Asam-lemak
Usus Halus Sukus Enterikus Alkali (1) Enterokinase
(2) Erepsin
(3) Sukrosa
Maltasa
Laktasa
• Membebaskan tripsin dalam cairan pankreas
• Menyederhanakan semua zat protein menjadi asam amino
• Menyederhanakan semua zat hidrat karbon menjadi monosakharida, Glukosa, Galaktosa, dan Laevulosa
Penyebaran Sari Makanan
Rasa Lapar Secara Teoritis
Menurut sejarah, berbagai teori tentang rasa lapar dibicarakan berdasarkan komponen biologi. Cannon dan Washburn mengemukakan teori kontraksi perut yang menyatakan bahwa rasa lapar diketahui dengan adanya kontraksi perut.
Dalam percobaan balon yang sangat terkenal, Washburn melatih dirinya sendiri untuk menelan sebuah balon yang dihubungkan dengan suatu pipa, lantas balon tersebut dipompakan ke dalam perutnya. Ketika balon telah menggembung, dia tidak merasa lapar.
Teori ini terbantahkan dengan adanya kenyataan bahwa orang yang lambungnya telah diangkat, ternyata masaih merasa lapar. Kemudian, muncul teori gula darah yang menyatakan bahwa manusia merasa lapar ketika tingkat gula dalam darah menjadi rendah.
Bash melakukan percobaan mentranfusi darah dari anjing kenyang ke anjing lapar. Transfusi itu menyebabkan kontraksi lambung anjing lapar berhenti, sehingga hal ini mendukung teori gula darah. Namun, LeMagnen mengemukakan bahwa tingkat gula darah dalam darah tidaklah berubah banyak dalam keadaan normal.
Adapun teori insulin menyatakan bahwa rasa lapar terjadi pada saat tingkat insulin dalam tubuh tiba-tiba naik. Namun, teori seperti ini sepertinya menunjukkan bahwa kita harus makan untuk meningkatkan tingkat insulin tubuh agar merasa lapar. Lain lagi teori asam lemak yang menyebutkan bahwa tubuh punya reseptor yang mencium adanya kenaikan tingkat asam lemak. Kegiatan reseptor karena adanya perubahan asam lemak inilah yang memicu rasa lapar.
Teori produksi panas yang dikemukakan oleh Brobeck menyatakan bahwa manusia lapar saat suhu badannya turun, dan ketika naik lagi, rasa lapar berkurang. Inilah salah satu yang bisa menerangkan mengapa kita cenderung lebih banyak makan di waktu musim hujan/dingin.
Rasa Kenyang
Mekanisme lapar dan kenyang tidak sepenuhnya sama. Terdapat dua mekanisme rasa kenyang. Yang pertama di tingkat otak, sedangkan yang kedua di tingkat saluran lambung (gastrointestinal). Di dalam otak terdapat dua tempat di hypothalamus yang mengatur lapar dan makan.
Nukleus-nukleus ventromedial memberi tanda kapan berhenti makan, sedangkan hypothalamus lateral memberi tanda kapan mulai makan. Di tingkat otak, kita merasa kenyang kerena fungsi-fungsi nukleus-nukleus ventromedial. Sebaliknya, pada tingkat saluran pencernaan, Koopmans (1989) menyatakan bahwa rasa kenyang berasal dari perut, yang mengatur aktivitas makan dalam jangka pendek.
Rasa lapar juga ditentukan secara kognitif. Dalam ruang antara dua batas tersebut, manusia mengatur seberapa banyak porsi makanan yang harus dimakannya. Jika seseorang mengatur batas kenyang kognitifnya terlalu rendah (seperti diet) daripada yang ditentukan secara biologis, tubuh akan berusaha mencari konpensasi asupan makanan untuk memenuhi batas biologis tersebut dengan cara memicu rasa lapar.
(http://akuasih.wordpress.com/2008/02/24/rasa-lapar/)
Bahan Makanan
1). Karbohidrat sebagai sumber energi
Karbohidrat merupakan senyawa karbon, karena banyak mengandung unsur karbon, di samping unsur–unsur hidrogen dan oksigen.
Karbohidrat berfungsi sebagai sumber energi. Satu gram Karbohidrat menghasilkan 4,0-4,1 kilokalori. Satu kilokalori sama dengan 4,2 kilojoule, sehingga 1 gram karbohidrat menghasilkan sekitar 16,8 sampai 17,2 kilojoule. Energi digunakan untuk bergerak, tumbuh, mempertahankan suhu tubuh, dan berkembang biak. Kelebihan karbohidrat akan disimpan dalam bentuk lemak di daerah perut, di sekeliling ginjal, jantung, atau dibawah kulit yang menyebabkan tubuh menjadi gemuk.
2). Lemak sebagai Sumber Energi
Lemak adalah sumber energi yang tinggi. Satu gram lemak menghasilkan 9 kilokalori. Makanan yang banyak mengandung lemak misalnya kacang, kelapa, lemak hewan, lemak tumbuhan, minyak jagung, minyak kedelai, dan mentega.
Fungsi lemak adalah :
a. sebagai sumber energi;
b pelarut vitamin A, D, E, dan, K;
c pelindung organ tubuh yang penting, misalnya mata, ginjal, dan, jantung;
d. pelindung tubuh terhadap suhu yang rendah, yaitu sebagai isolator di bawah
kulit untuk menghindari hilangnya panas tubuh.
Lemak hewan banyak mengandung kolestrol. Kolestrol diperlukan oleh tubuh antara lain untuk menyusun membran sel dan hormon. Namun kelebihan kolestrol dapat mengendap di dinding pembuluh darah. Endapan kolestrol. Menyebabkan pembuluh darah menyempit. Akibatnya terjadi tekanan darah tinggi . Kolestrol banyak terdapat pada organ dalam hewan dan lemak hewan. Minyak tumbuhan merupakan lemak yang bebas kolestrol.
3). Protein untuk pengganti dan pertumbuhan sel
Berdasarkan asalnya, protein dibedakan menjadi protein hewani dan protein nabati. Protein hewani adalah protein yang diperoleh dari hewan. Protein nabati adalah protein yang berasal dari tumbuhan. Protein hewani mengandung asam amino lebih lengkap daripada protein nabati . Asam amino adalah senyawa penyusun protein .
Protein yang kita makan dicerna menjadi asam amino . Di dalam tubuh, asam amino tersebut diubah kembali menjadi protein sesuai dengan kebutuhan tubuh. Protein berfungsi untuk pertumbuhan, mengganti sel yang rusak atau mati, dan mengatur proses di dalam tubuh. Kekurangan protein menyebabkan pertumbuhan terhambat dan mudah terkena infeksi. Di dalam sel tubuh, protein juga dapat diubah menjadi energi. Setiap satu gram protein menghasilkan 4 kilokalori.
4). Vitamin untuk melancarkan metabolisme tubuh
Metabolisme tubuh adalah prosese pembentukan dan pembongkaran zat yang berlangsung di dalam tubuh. Reaksi-reaksi tersebut berjalan lancar jika ada vitamin. Akan tetapi tubuh kita tidak mampu membuat vitamin. Oleh karena itu, makanan yang kita makan harus mengandung vitamin yang cukup
Vitamin dapat dikelompokan menjadi kelompok vitamin yang larut dalam air dan vitamin yang larut dalam lemak. Vitamin yang larut dalam lemak adalah A, D, E, dan K. Vitamin yang larut dalam air adalah vitamin B dan C.
Kekurangan vitamin dapat menyebabkan penyakit. Penyakit kekurangan vitamin disebut avitaminosis.
a. Vitamin A
Vitamin A banyak terdapat pada minyak ikan, wortel, tomat, dan buah-buahan yang banyak mengandung pigmen karoten ( berwarna merah ). Vitamin A berfungsi untuk menjaga kesehatan mata. Kekurangan vitamin A menyebabkan gangguan penglihatan.
b. Vitamin B
Vitamin B banyak macamnya, misalnya B1, B2, B6, dan B12. Vitamin yang mengandung berbagai macam vitamin B disebut vitamin B kompleks . Vitamin banyak terdapat di kulit ari beras, kacang hijau, kedelai, dan sayuran, yang berfungsi untuk melancarkan reaksi metabolisme tubuh, terutama reaksi pembakaran atau oksidasi. Kekurangan vitamin B dapat menyebabkan penyakit beri- beri.
c. Vitamin C
Vitamin C banyak terdapat pada buah-buahan dan sayuran. Vitamin C larut dalam air sehingga kelebihannya dikeluarkan melalui urin. Kekurangan vitamin C menyebabkan penyakit gusi berdarah (skorbut) dan sariawan.
d. Vitamin D
Vitamin D banyak terdapat pada susu, daging, dan sayuran dalam bentuk pro vitamin D atau calon vitamin D. Cahaya Matahari dapat membantu pengubahan pro vitamin D di kulit menjadi vitamin D. Vitamin D berfungsi dalam proses pembentukan tulang. Kekurangan vitamin D akan menyebabkan penyakit rakitis atau penyakit Inggris. Penderita rakitis memiliki kaki berbentuk X atau O
e. Vitamin E
Vitamin E berfungsi untuk mencegah oksidasi lemak tak jenuh (misal kolestrol), menjaga struktur sel-sel darah merah, dan menjaga keremajaan sel. Banyak terdapat pada kecambah, minyak tunbuhan, dan tumbuhan hijau.
f. Vitamin K
Vitamin K dihasilkan oleh bakteri yang hidup dalam usus kita yang bernama E. Coli. Selain vitamin K juga dapat diperoleh dari kangkung, kubis, bayam, hati, dan, daging.Vitamin K berguna dalam proses pembekuan darah dan pembentukan protrombin. Kekurangan vitaminh K dapat menyebabkan darah sulit membeku.
5). Mineral
Beberapa mineral antara lain zat besi, magnesium, kalsium, natrium, dan kalium diperlukan oleh tubuh supaya organ tubuh berfungsi dengan baik . Zat-zat tersebut dapat diperoleh dari daging, sayuran, buah-buahan, susu, dan keju. Mineral berfungsi sebagai zat penyusun tubuh, mempercepat reaksi, dan menjaga proses fisiologi tubuh.
Berdasarkan jumlah yang dibutuhkan oleh tubuh, garam mineral dapat dikelompokan menjadi dua, yaitu makroelemen dan mikroelemen.
Makroelemen adalah unsur–unsur yang diperlukan tubuh dalam jumlah yang banyak. Mikroelemen adalah unsur-unsur yang diperlukan tubuh dalam jumlah yang sedikit.
a. Kalsium (Ca)
Kalsium berfungsi untuk :
• Bersama fosfor membentuk matriks tulang dan gigi;
• Membantu proses pembentukan dan penggumpalan darah;
• Membantu proses kontraksi otot;
• Membantu menghantarkan impuls syaraf.
Jumlah kebutuhan kalsium pada setiap orang tidak sama. Hal ini dipengaruhi oleh faktor umum, jenis kelamin, dan kondisi tubuh. Penggunaan mineral kalsium di dalam tubuh diatur oleh hormon yang dihasilkan oleh kelenjar anak gondok, yaitu parathormon. Kekurangan mineral kalsium didalam tubuh akan menimbulkan gangguan, diantaranya adalah sbb :
• Karies pada gigi,
• Pertumbuhan tulang yang tidak sempurna ( rakitis ),
• Mudah terjadi kejang pada otot,
• Jika terjadi luka, darah sukar membeku.
b. Fosfor (P)
Fungsi mineral fosfor di dalam tubuh adalah untuk :
• Pembentukan matriks tulang,
• Proses kontraksi otot,
• Proses metabolisme,
• Bahan baku pembentukan fosfatid,
• Proses pembelahan sel, yaitu berhubungan dengan pemindahan sifat keturunan.
c. Besi (Fe)
Di dalam tubuh,zat besi berfungsi sebagai :
• Komponen enzim yang berperan dalam respirasi sel,
• Komponen inti logam dari hemoglobin, yaitu zat yang berperan mengikat oksigen dalam darah.
d. Natrium (Na)
Di dalam tubuh, mineral natrium berguna untuk:
• Membentuk natrium bikarbonat. Natrium bikarbonat merupakan senyawa penting untuk mempertahankan keseimbangan asam basa cairan tubuh,
• Membantu mempertahankan kepekaan sel-sel otot dan sel-sel saraf,
• Menyusun komponen anorganik cairan ekstraseluler, untuk menjaga
e. Kalium (K)
Kegunaan mineral kalium di dalam tubuh adalah:
• Sebagai katalisator pada pembentukan karbohirat dan protein,
• Membantu kontraksi otot,
• Membantu menghantarkan impuls saraf,
• Memelihara denyut jantung,
• Mengatur pelepasan insulin dari pankreas
f. Yodium (I)
Yodium memegang peranan yang penting dalam proses fisiologi kelenjar tiroid. Yodium merupakan komponen penyusun hormon tiroksin yang berperan dalam mengatur metabolisme tubuh. Kekurangan yodium pada janin akan mengakibatkan daya pendengaran berkurang. Sedangkan kekurangan yodium setelah lahir mengakibatkan kelenjar gondok membesar dan pertumbuhan terhambat.
g. Belerang (S)
Di dalam tubuh, belerang merupakan komponen penyusun beberapa vitamin ( tiamin, biotin, dan asam panthotenat), mengaktifkan enzim tertentu, dan membantu dalam penyimpanan dan pembebasan energi.
h. Magnesium (Mg)
Magnesium diperlukan oleh tubuh untuk :
• Respirasi intrasel,
• Unsur penting dalam tulang, otot dan sel darah merah.
i. Fluor (F)
Fluor berperan penting untuk menguatkan gigi. Kekurangan fluor akan menyebabkan gigi gigis atau gigi karies (pembusukan atau kerusakan pada gigi). Bahan makanan yang mengandung fluor adalah telur, susu, garam, dan ikan.
6. Air
Air merupakan bahan makanan yang berfungsi melarutkan zat makanan, mempercepat reaksi tubuh, membentuk cairan tubuh, mengatur panas tubuh, mengangkut zat sisa ke alat pembuangan. Dalam sehari kita harus minum air minimal delapan gelas atau sekitar 2 sampai 2,5 liter. Kekurangan air dapat menyebabkan dehidrasi dan gangguan pada ginjal.
(http://poetoegauliptek.multiply.com/journal/item/1)
Gangguan
Banyak faktor penyebab gangguan pada istem pencernaan, antara lain pola makanan yang salah, infeksi bakteri, atau karena adanya kelainan pada alat pencernaan makanan. Beberapa gangguan tersebut antara lain sebagai berikut.
1). Karies
Terjadi dalam rongga mulut pada gigi yang tidak terawat. Karies terjadi karena adanya penumpukan sisa makanan pada gigi yang difermentasikan oleh bakteri menyebabkan lubang pada gigi.
2). Sariawan
Diawali dengan timbulnya luka kecil dalam rongga mulut. Bil tidak segera disembuhkan, sariawan dapat mengganggu pencernaan makanan di dalam mulut. Pencegahannya dilakuakan dengan mengkonsumsi vitamin C dalam jumlah yang cukup.
3). Apendisitis
Yaitu terjadi peradangan bagian apendiks ( umbai cacing ) karena infeksi bakteri.
4). Diare
Disebabkan oleh protozoa atau bakteri, sehingga terjadi gangguan penyerapan air di usus besar. Akibatnya, ampas makanan yang dikeluarkan berwujud cair.
5). Enteritis
Peradangan pada usus halus atau usus atau usus besar karena infeksi oleh bakteri.
6). Konstipasi atau sembelit
Gejalanaya sulit buang air besar karena penyerapan air di kolon terlalu banyak
7). Ulkus ( radang lambung )
Peradangan pada dinding lambung akibat produksi asam lambung lebih banyak dari jumlah makanan yang masuk atau karena infeksi oleh bakteri.
8). Parotitis ( gondong )
Peradangan pada kelenjar parotis karena infeksi virus.
9). Kanker lambung
Penyakit ini disebabkan oleh konsumsi alcohol yang berlebihan, merokok, dan sering mengkonsumsi makanan berbahan pengawet.
10). Kolitis ( radang usus besar )
Gejalanya berupa diare, kram perut, atau konstipasi, bahkan dapat terjadi luka atau pendarahan di usus.
(http://poetoegauliptek.multiply.com/journal/item/1)
PERNAFASAN
Sistem pernapasan terdiri atas saluran dan organ yang berhubungan dengan pernapasan oksigen dari udara diambil dan dimasukkan ke darah,kemudian diangkut ke jaringan.Sistem pernapasan juga berfungsi untuk membentuk komunikasi yang menghasilkan suara.
Klasifikasi
(1) Pernapasan externa (melalui paru-paru)
Oksigen diambil melalui hidung dan mulut,pada waktu bernapas,oksigen masuk melalui trakea dan pipa bronkhial ke alveoli,dan dapat erat hubungannya dengan darah di dalam kapiler pulmonalis.
(2) Pernapasan interna
Darah yang telah menjenuhkan Hb nya denagn oksigen (oksihemoglobin),mengitari seluruh tubuh dan akhirnya mencapai kapiler,dimana darah bergerak sangat lambat.
Struktur Sistem Pernapasan
Alat pernapasan manusia terdiri dari hidung, pangkal tenggorokan, batang tenggorokan, dan paru paru.
1. Hidung
Hidung merupakan alat pertama yang dilalui udara dari luar. Di dalam rongga hidung terdapat rambut dan selaput lendir. Rambut dan selaput lendir berguna untuk menyaring udara, mengatur suhu udara yang masuk agar sesuai dengan suhu tubuh, dan mengatur kelembapan udara.
2. Pangkal Tenggorokan (Laring)
Setelah melewati hidung, udara masuk ke pangkal tenggorokan (laring) melalui faring. Faring adalah hulu kerongkongan. Faring merupakan persimpangan antara rongga mulut ke kerongkongan dan rongga hidung ke tenggorokan (laring) udara masuk ke batang tenggorokan (trakea).
Pada daerah tekak, yaitu di langit langit mulut bagian belakang terdapat anak tekak. Pada pangkal tenggorokan (laring) terdapat katup yang disebut epiglottis. Ketiak kita bernapas, epiglotis terbuka dan anak tekak melipat ke bawah bertemu epiglottis. Udara akan masuk melalui melalui pangkal tenggorokan. Ketika kita menelan , epiglottis menutup pangkaal tenggorokan dan makanan akan masuk ke kerongkongan (esofagus). Tetapi jika kita menelan dan epiglottis belum menutup, makanan dan minuman akan masuk ke tenggorokan. Saat itu kita tersedak.
Pangkal tenggorokan (laring) terdiri atas keeping tulang rawan yang membentuk jakun. Jakun tersusun atas tulang lidah, katup tulang rawan, perisai tulang rawan, piala tulang rawan , gelang tulang rawan.
Pada pangkal tenggorokan terdapat selaput suara. Selaput suara akan bergetar bila terhembus udara dari paru-paru.
3. Batang Tenggorokan (Trakea)
Batang tenggorokan terletak di daerah leher, di depan kerongkongan. Batang tenggorokan merupakan pipa yang terdiri dari gelang-gelang tulang rawan. Panjang batang tenggorokan sekitar 10 cm. Dinding dalamnya dilapisi selaput lendir yang sel-selnya berambut getar. Rambut-rambut getar berfungsi untuk menolak debu dan benda asing yang bersama udara. Akibat tolakan secara paksa tersebut kita akan batuk atau bersin.
4. Cabang Batang Tenggorokan (Bronkus)
Batang tenggorokan bercabang menjadi dua bronkus, yaitu bronkus sebelah kiri dan sebelah kanan. Kedua bronkus menuju ke paru-paru. Di dalam paru-paru, bronkus bercabang menjadi bronkiolus. Bronkus sebelah kanan bercabang menjadi 3 bronkiolus sedangkan sebelah kiri bercabang menjadi dua bronkiolus. Cabang-cabang yang paling kecil masuk ke dalam gelembung paru-paru atau alveolus. Dinding alveolus mengandung kapiler darah. Melalui kapiler-kapiler darah di alveolus inilah oksigen dari udara di ruang alveolus akan berdifusi ke dalam darah.
5. Paru-paru
Paru-paru terletak di rongga dada di atas sekat diafragma. Diafragma adalah sekat rongga badan, yang membatasi rongga dada dan rongga perut. Pau-paru terdiri dari dua bagian, yaitu paru-paru kiri dan kanan. Paru-paru kanan memiliki tiga gelambir sedangkan paru-paru kiri memiliki dua gelambir.
Paru-paru dibungkus oleh selaput paru-paru yang disebut pleura. Selaput paru-paru terdiri dari dua lapis. Selaput paru-paru membungkus alveolus-alveolus. Jumlah alveolus kurang lebih 300 juta buah. Luas permukaan seluruh alveolus diperkirakan 100 kali dari luas permuklaan tubuh manusia.
Volume udara di dalam paru-paru orang dewasa lebih kurang 5 liter. Kemampuan paru-paru menampung udara diebut dengan daya tampung paru-paru atau kapasitas paru-paru. Volume udara yang dipernapaskan oleh tubuh tergantung besar kecilnya paru-paru, kekuatan bernapas, dan cara bernapas. Pada pernapasan biasa orang dewasa udara yang keluar dan masuk paru-paru sebanyak 0,5 liter. Udara sebanyak ini disebut udara pernapasan atau udara tidal.
Apabila kalian menarik napas sedalam-dalamnya dan menghembuskan napas sekuat-kuatnya, volume yang dan ke luar lebih kurang sebanyak 3,5-4 liter. Volume udara ini disebut kapasitas vital paru-paru. Sebanyak 1-1,5 liter udara tetap tinggal di paru-paru walaupun kita telah menghembuskan napas sekuat-kuatnya. Volume udara ini disebut udara residu.
Mekanisme Pernapasan
Di dalam rongga dada. Rongga dada dipisahkan dari rongga perut oleh sekat diafragma. Rongga dada dilindungi oleh tulang rusuk dan tulang dada.
Proses pernapasan terdiri dari dua kegiatan, yaitu menghirup udara atau menarik napas dan menghembuskan udara atau mengeluarkan napas. Menghirup udara disebut inspirasi dan menghembuskan udara disebut ekspirasi.
Berdasarkan bagian tubuh yang mengatur kembang kempisnya paru-paru, pernapasan dapat dibedakan menjadi pernapasan dada (pernapasan tulang rusuk) dan pernapasan perut (pernapasan diafragma).
1. Pernapasan Dada
Pernapasan dada terjadi karena gerakan otot-otot antartulang rusuk. Bila otot antartulang rusuk berkontraksi, tulang rusuk terangkat naik. Akibatnya volume rongga dada membesar, sehingga tekanan rongga dada turun dan paru-paru mengembang. Pada saat paru-paru mengembang, tekanan udara di dalam paru-paru lebih rendah daripada tekanan udara di atsmosfer. Akibatnya udara mengalir dari luar kedalam paru-paru (inspirasi). Sebaliknya, ketika otot-otot antartulang rusuk relaksasi, tulang rusuk turun. Akibatnya rongga dada menyempit dan tekanan udara di dalamnya naik. Keadaan ini membuat paru-paru mengempis. Karena paru-paru mengempis, tekanan udara di dalam paru-paru lebih tinggi daripada tekanan atsmosfer, sehingga udara keluar (ekspirasi).
2. Pernapasan Perut
Pernapasan perut terjadi akibat gerkan diafragma. Jika otot diafragma berkontraksi, diafragma yang semula cembung ke atas bergerak turun menjadi agak rata. Akibatnya rongga dada membesar dan paru-paru mengembang sehingga perut menggembung, tekanan udara di dalam paru-paru turun dan udara dari luar masuk ke dalam paru-paru (inspirasi).
Ketika otot diafragma relaksasi, diafragma kembali ke keadaan semula (cembung). Akibatnya rongga dada menyempit. Pada saat semikian paru-paru mengempis dan mendorong udara keluar dari paru-paru (ekspirasi). Pernapasan perut terjadi terutama pada saat tidur.
(http://poetoegauliptek.multiply.com/journal/item/1)
Transfor Gas
Transpor oksigen merupakan bagian dari ekspirasi eksternal, yaitu tahap pengangkutan oksigen dari paruparu ke jaringan. Respirasi eksternal meliputi pertukaran udara antara atmosfir dan paru-paru, pertukaran oksigen dan carbon dioksida antara paru-paru dan darah, pengangkutan oksigen dan karbondioksida oleh darah dan pertukaran gas antara darah dan sel-sel jaringan.1,2 Oksigen diangkut oleh darah sebagian besar (sekitar 97%) dalam bentuk terikat dengan hemoglobin, dan sisanya dalam bentuk terlarut dalam plasma.1-5 Sekitar 0,17 ml oksigen secara normal ditranspor dalam keadaan terlarut ke jaringan oleh tiap-tiap 100 ml plasma darah dan kira-kira 5 ml oksigen yang ditranspor oleh hemoglobin. Oleh karena itu, sejumlah oksigen ditranspor ke jaringan dalam bentuk terlarut adalah kecil, hanya kira-kira 3% dari jumlah total bila dibandingkan dengan 97% yang ditranspor oleh hemoglobin. Selama kerja berat, bila transpor meningkat tiga kali lipat, jumlah relatif yang ditranspor dalam bentuk terlarut turun menjadi 1,5%. Bila seseorang bernapas dengan oksigen pada tekanan parsial oksigen alveolus (PAO2) yang sangat tinggi, jumlah yang ditranspor dalam bentuk terlarut dapat menjadi berlebihan, sedemikian banyak oksigen sehingga terjadi kelebihan dalam jaringan.
Pertukaran Gas Antara Atmosfer Dengan Paru-paru
Pertukaran gas terjadi karena adanya perbedaan tekanan parsial masing-masing gas antara atmosfir dan tekanan parsial gas tersebut di alveolus paru-paru. Gasgas tersebut bergerak dari tempat dengan tekanan tinggi ke tempat yang tekanannnya rendah. Perbedaan tekanan gas tersebut dapat dilihat pada tabel di bawah.
Komposisi gas-gas di alveolus dan udara atmosfir.1,2.
Udara Atmosfir
(mmHg) Udara alveolus
(mmHg)
N2
O2
CO2
H2O 597 (78,62%)
159,0 (20,84%)
0,3 (0,04%)
3,7 (0,50%) 569 (74,9%)
104 (13,6%)
40 (5,3%)
47 (6,2%)
Total 760 (100%) 760 (100%)
Tekanan parsial oksigen di atmosfir yaitu sekitar 160 mmHg dan di alveolus sekitar 100 mmHg, sehingga terdapat selisih tekanan sebesar 60 mmHg dan perbedaan tekanan parsial inilah yang menyebabkan oksigen masuk dari atmosfir ke alveolus.2 Besarnya tekanan parsial oksigen di alveolus (PAO2) dapat dihitung dengan persamaan:6 PAO2 = (PB – PH2O) FiO2 – PCO2 x
Dimana:
PAO2 = Tekanan parsial oksigen alveolus.
PB = Tekanan barometer pada permukaan laut (760 mmHg).
FiO2 = Fraksi oksigen saat inspirasi.
PaCO2 = Tekanan parsial CO2 di arteri.
RQ = Respiratory quotient (1/0,8).
PH2O = Tekanan uap air (47 mmHg).
Difusi Oksigen Gari Alveolar Ke Kapilar Darah
Berbatasan dengan kapiler paru, difusi molekul-molekul oksigen di antara udara alveolus dan darah paru. Difusi ini ditentukan oleh perbedaan tekanan parsial oksigen di alveolus (PAO2) dan anteri (PaO2), luas area untuk berdifusi, ketebalan membran difusi dan jarak difusi. PAO2 gas oksigen dalam alveolus adalah 104 mmHg, sedangkan PaO2 sekitar 95 mmHg. Perbedaan tekanan ini yang menyebabkan oksigen berdifusi dari alveolus ke arteri. Perbedaan tekanan oksigen di alveolus dan arteri atau P(A-a)O2 normalnya < 20 mmHg. Jika perbedaannya > 60 mmHg berarti terjadi gangguan
Difusi.
(Latief A, dkk, Terapi Oksigen. Dalam: Kumpulan Materi Pelatihan Resusitasi Pediatrik Tahap Lanjut; Unit Kerja Koordinasi Pediatrik Gawat darurat Ikatan Dokter Anak Indonesia Jakarta,2003;46-51.)
Gambr 1. Pertukaran dan transpor gas dalam tubuh
Kira-kira 98 persen dari darah yang masuk atrium kiri dari paru melalui kapiler alveolus dan menjadi teroksigenisasi penuh, yaitu, sampai PaO2 mendekati 104 mmHg. Tetapi, 2 persen dari darah yang meninggalkan paru melalui sirkulasi bronkial, yang terutama mensuplai jaringan paru tidak terpapar dengan udara paru. Oleh karena itu, aliran darah ini merupakan aliran shunt, berarti darah shunt, telah melalui daerah pertukaran gas. Darah ini bercampur dalam darah vena paru dengan darah yang teroksigenisasi dari kapiler alveolus; campuran darah ini disebut darah vena campuran, dan menyebabkan PaO2 dari darah yang dipompakan oleh jantung kiri ke dalam aorta turun sampai mendekati 95 mmHg.
Transpor Oksigen Dalam Darah
Sistem pengangkutan oksigen dalam tubuh melibatkan fungsi paru-paru dan sistem kardiovaskuler. Oksigen yang ditranspor ke jaringan tergantung dari jumlah oksigen yang masuk ke paru-paru, difusi oksigen antara alveolus dan arteri, aliran darah ke jaringan dan kemampuan darah dalam mengangkut oksigen.
Transport oksigen dalam darah ada dua bentuk yaitu terlarut dalam plasma dan terikat dengan hemoglobin. Sesuai dengan hukum Henry,jumlah oksigen yang larut dalam plasma berhubungan langsung dengan PaO2. Karena oksigen relatif tidak larut dalam air, maka hanya 3 ml oksigen yang diangkut dalam bentuk terlarut setiap 1 L darah pada PaO2 100 mmHg atau 0,003 ml oksigen dalam 1 ml darah, sehingga jumlah oksigen yang terlarut dapat diketahui dengan rumus:1-8 PaO2 x 0,003. Dimana : PaO2 = Tekanan parsial oksigen arteri (mmHg). 0,003 = Jumlah oksigen yang terlarut dalam 1 ml darah.
Selain terlarut dalam plasma, oksigen diangkut hemoglobin dan bersifat reversibel. Secara sederhana ikatan kimia oksigen dan hemoglobin adalah:1,3,4. O2 + Hb HbO2 Oksigen terikat pada sisi heme dari hemoglobin. Persentasi sisi heme hemoglobin yang mengikat oksigen disebut saturasi oksigen (SaO2).Bagian heme dari molekul hemoglobin mampu mengikat empat molekul oksigen. Saturasi oksigen tidak menunjukkan jumlah total oksigen dalam darah, karena tidak semua oksigen terikat dengan hemoglobin.7,9,10.Saturasi oksigen dipengaruhi terutama oleh tekanan oksigen (PaO2). Hubungan antara saturasi oksigen (SaO2) dengan PaO2 digambarkan dalam grafik yang dikenal dengan kurve disosiasi. Disamping PaO2, saturasi oksigen juga dipengaruhi oleh suhu, pH, PaCO2, dan kadar enzim2,3-DPG.7,9,10. SaO2 dapat diukur secara invasif dengan pemeriksaan Analisa Gas Darah dan tidak invasif yaitu dengan Pulse Oximetry.10 Hasil pemeriksaan SaO2 dengan Analisa Gas Darah dipengaruhi beberapa hal yaitu gelembung udara, antikoagulan, metabolisme dan suhu.11 Sedangkan Pulse Oximetry merupakan suatu alat monitor yang tidak invasif yang dapat digunakan untuk memperkirakan saturasi oksigen dalam darah. Alat ini cukup peraktis dan tidak sakit.10-13 Namun hasilnya dipengaruhi oleh kadar hemoglobin, aliran darah arteri ke bagian tubuh dimana bagian alat ini di tempatkan, suhu, kemampuan oksigenasi pasien, persentasi oksigen pernapasan, sinar lain yang mempengaruhi sensor dan aliran darah vena ke bagian tubuh dimana alat ditempatkan.
(AARC Clinical Practice Guidline Pulse
Oximetry.1991;[6screens]. Available at:
http/www.rejournal.com/online_resources/cpgs/
pulsecpg.html. Accessed: Sept15, 2004)
Jumlah Maksimum Oksigen yang Dapat Bergabung dengan Hemoglobin Darah.
Darah orang normal mengandung hemoglobin hampir 15 gram dalam tiap-tiap 100 ml darah, dan tiap gram hemoglobin dapat berikatan dengan maksimal kira-kira 1,34 ml oksigen (1,39 ml bila hemoglobin secara kimia murni, tetapi ini dikurangi kira-kira 4 persen dengan yang tidak murni misalnya methemoglobin). Oleh karena itu, rata-rata hemoglobin dalam 100 ml darah dapat bergabung dengan total kira-kira 20 ml oksigen bila tingkat kejenuhan 100 %. Ini biasanya dinyatakan sebagai 20 persen volume.2 Jumlah oksigen yang terikat dengan hemoglobin didapatkan dengan rumus:2,6,9,11 SaO2 X kadar Hb X1,34
Dimana:
SaO2 = Saturasi oksigen arteri (%)
Kadar Hb = Kadar Hb darah arteri ( g/dl ).
1,34 = Jumlah oksigen yang terikat 1 g hemoglobin ( ml O2/g Hb).
Jumlah total oksigen adalah jumlah oksigen yang terlarut dalam plasma ditambah oksigen yang terikat dengan hemoglobin. Jumlah total oksigen ini disebut
Oxygen Content (CaO2), dan dinyatakan dengan:1,6,7,8. CaO2 = Kadar Hb (g/dl) X 1,34 ml O2/g Hb X SaO2 + PaO2 X 0,003 ml/mmHg/dl
Dimana:
CaO2 = Oxygen content darah arteri.
1,34 = Jumlah oksigen yang diangkut setiap gram hemoglobin (ml).
SaO2 = Saturasi oksigen darah arteri (%)
PaO2 = Tekanan parsial oksigen darah arteri (mmHg) 0,003 = ml oksigen/mmHg PaO2.
Gangguan
Pada paru merupakan sasaran penyakit,misalnya:
1. Infeksi : pneumonia,tuberkulosis,infeksi vival dan sebagainya.
2. Neoplasma : kanker bronkus yang cepat menginvasi jaringan paru.
3. Alergi : Terutama asma,dimana terdapat spasme otot bronkus dan akumulasi sekresi bronkus
4. Penyakit : akibat inhalasi debu berbahaya yang dihasilkan oleh beberapa proses industri,misalnya:silika,asbes,
5. Kerusakan fisik jarinagan paru misalnya: emfisema,alveolus dan bronkiolus yang lebih kecil mengalami distensi dan kehilangan elastisitasnya.
6. Kegagalan fungsi respirasi dapat terjadi karena penyakit paru berat.Oksigenasi darah yang tidak adekuat,mengakibatkan sianosis dan gangguan fungsi mental.
SUHU TUBUH
Prinsip Pengaturan Suhu Tubuh
Konsep Core temperature yaitu dianggap merupakan dua bagian dalam soal pengaturan suhu yaitu :
Bagian dalam inti suhu tubuh, yang benar- benar mempunyai suhu rata-rata 37 derajat Celcius, yaitu diukur pada daerah (mulut, otot, membrane tympani, vagina, esophagus.(Tr)
Bagian luar adalah temperature kulit + 1/3 massa tubuh yaitu penukaran kulit sampai + 2 cm kedalam.(Ts)
Dari dua bagian tersebut dapat disimpulkan bahwa temperature suhu tubuh rata-rata (tmb : Temperatur Mean Body) dengan rumus ; TMB = 0,33 Ts + 0.67 Tr
Organ Pengatur Suhu Tubuh
Pusat pengatur panas dalam tubuh adalah Hypothalamus, Hipothalamus ini dikenal sebagai thermostat yang berada dibawah otak.
Hipothalamus anterior berfungsi mengatur pembuangan panas
Hipothalamus posterior berfungsi mengatur upaya penyimpanan panas
Mekanisme pengaturan suhu
Kulit –> Reseptor ferifer –> hipotalamus (posterior dan anterior) –> Preoptika hypotalamus –> Nervus eferent –> kehilangan/pembentukan panas
Sumber Panas
1. Metabolisme
Kegiatan metabolisme tubuh adalah sumber utama dan pembentukan/pemberian panas tubuh. Pembentukan panas dari metabolisme dalam keadaan basal (BMR) + 70 kcal/jam sedang pada waktu kerja (kegiatan otot) naik sampai 20%.
2. Bila dalam keadaan dingin seseorang menggigil maka produksi panas akan bertambah 5 kalinya.
Pelepasan Panas
1. Penguapan (evaporasi)
Penguapan dari tubuh merupakan salah satu jalan melepaskan panas. Walau tidak berkeringat, melalui kulit selalu ada air berdifusi sehingga penguapan dari permukaan tubuh kita selalu terjadi disebut inspiration perspiration (berkeringat tidak terasa) atau biasa disebut IWL (insensible water loss).
Inspiration perspiration melepaskan panas + kulit.10 kcal/jam dari permukaan panas dari metabolisme dikeluarkan Dari jalan pernafasan + 7 kcal/jam dengan cara evaporasi 20 – 25%.
2. Radiasi
Bila suhu disekitar lebih panas dari badan akanpermukaan tubuh menerima panas, bila disekitar dingin akan melepaskan panas. Proses ini terjadi dalam bentuk gelombang elektromagnetik dengan kecepatan seperti cahaya radiasi.
3. Konduksi
Perpindahan panas dari atom ke atom/ molekul ke molekul dengan jalan pemindahan berturut turut dari energi kinetic. Pertukaran panas dari jalan ini dari tubuh terjadi sedikit sekali (kecuali menyiram dengan air)
4. Konveksi
Perpindahan panas dengan perantaraan gerakan molekul, gas atau cairan. Misalnya pada tubuh akanpada waktu dingin udara yang diikat/dilekat menjadi dipanaskan (dengan melalui konduksi dan radiasi) kurang padat, naik dan diganti udara yang lebih dingin. Biasanya ini kurang berperan dalam pertukaran panas.
Pengaturan Suhu Tubuh Pada Keadaan dingin
Ada dua mekanisme tubuh untuk keadaan dingin yaitu :
1. Secara fisik (prinsif-prinsif ilmu alam) Yaitu pengaturan atau reaksi yang terdiri dari perubahan sirkulasi dan tegaknya bulu-bulu badan (piloerektion) –> erector villi
2. Secara kimia yaitu terdiri dari penambahan panas metabolisme.
Pengaturan secara fisik Dilakukan dengan dua cara :
1. Vasokontriksi pembuluh darah (cutaneus vasokontriksi)
Pada reaksi dingin aliran darah pada jari-jari ini bias berkurang + 1% dari pada dalam keadaan panas. Sehingga dengan mekanisme vasokontriksi maka panas yang keluar dikurangi atau penambahan isolator yang sama dengan memakai 1 rangkap pakaian lagi.
2. Limit blood flow slufts (Perubahan aliran darah)
Pada prinsifnya yaitu panas/temperature inti tubuh terutama akan lebih dihemat (dipertahankan) bila seluruh anggota badan didinginkan
Pengaturan secara kimia
Pada keadaan dingin, penambahan panas dengan metabolisme akan terjadi baik secara sengaja dengan melakukan kegiatan otot-otot ataupun dengan cara menggigil. Menggigil adalah kontraksi otot secara kuat dan lalu lemah bergantian, secara synkron terjadi kontraksi pada group-group kecil motor unit alau seluruh otot. Pada menggigil kadang terjadi kontraksi secara simultan sehingga seluruh badan kaku dan terjadi spasme. Menggigil efektif untuk pembentukan panas, dengan menggigil pada suhu 5 derajat Celcius selama 60 menit produksi panas meningkat 2 kali dari basal, dengan batas maximal 5 kali.
Pengaturan Suhu Tubuh Dalam Keadaan Panas
1. Fisik
• Penambahan aliran darah permukaan tubuh
• Terjadi aliran darah maximum pada anggota badan
• Perubahan (shift) dari venus return ke vena permukaan
Proses ini terutama efektif pada keadaan temperature kurang/dibawah 34 derajat aliranCelcius. penambahan penambahan konduktivitas panas (thermal darah konduktivity)
2. Keringat
• Pada temperature diatas 340 C, pengaturan sirkulasi panas tidak cukup dengan radiasi, dimana pada kondisi ini tubuh mendapat panas dari radiasi. mekanisme panas yang (evaporasi).dipakai dalam keadaan ini dengan cara penguapan
• Gerakan kontraksi pada kelenjar keringat, berfungsi secara periodic memompa tetesan cairan keringat dari lumen permukaankeringat kulit merupakan mekanisme pendingin yang paling efektif.
(http://deasbatamisland.blogspot.com/2008/02/thermoregulasi-pengaturan-suhu-tubuh.html)
BAB III
PEMBAHASAN
Tetapi jumlah enewrgi tidak dapat berubah. Artinya, jumlah energi sebelum dan sesudah proses transformasi selalu sama. Jadi, kita tidak dapat membentuk atau memusnahkan energi. Inilah yang disebut Hukum Termodinamika I. Walaupun jumlah energi tetap, tetapi dalam proses transformasi itu sebagian energi berubah dalam bentuk yang tidak dapat digunakan untuk melakukan kerja. Karena itu walaupun jumlah totalnya tetap sama , dayaguna (efisiensi) energi itu telah berkurang. Kita katakan setelah proses transformasi itu tingkat entropi sistem telah bertambah. Inilah yang disebut Hukum Termodinamika II, yaitu suatu proses spontan selalu diikuti dengan berkurangnya dayaguna energi.
Kita harus terus menerus melakukan kerja. Tubuh harus kita pelihara. Kita harus berjalan, mencangkul, mengangkat barang, berpikir, memasak dan menggerakkan mesin, dll. Karena itu kita harus mendapatkan energi dengan terus menerus dalam jumlah yang mencukupi. Manakala catu energi terganggu dan tidak mencukupi, akan menderitalah kita. Dalam jangka panjangnya kekurangan energi itu akan mengancam kelangsungan hidup kita. Karena kelangsungan hidup kita tertopang pada energi, kita selalu berusaha untuk mendapatkan energi denga cukup.
Energi yang kita perlukan dapat dibagi dalam dua golongan besar. Pertama, energi yang dipakai untuk dan di dalam tubuh kita sendiri. Energi ini terdapat di dalam makanan yang kita makan sehari-hari. Makanan tersebut kita ‘bakar di dalam tubuh dalam proses yang disebut metabolisme. Pembakaran itu tidak terjadi dengan api, melainkan melalui proses kimia yang kompleks. Dalam pembakaran itu terbentuk molekul ATP. Energi kimia dalam mulekul ATP inilah yang dapat dipakai untuk melakukan kerja, misalnya mengunyah makanan dan mengangkat barang. Karena pembakaran itu terjadi di dalam tubuh, pembakaran itu disebut metabolisme intern.
Kedua, ialah energi yang kita gunakan di luar tubuh kita, misalnya hewan dan mesin. Kerja Yang kita lakukan dengan menggunakan energi hewan , terjadi melalui proses pembakaran makanan hewan di dalam tubuh hewan. Proses pembakaran ini serupa dengan proses yang terjadi di dalam tubuh manusia. Kerja dengan menggunakan energi mesin, kita lakukan dengan membakar bahan bakar di dalam mesin, atau dengan energi listrik yang memutar mesin. Pembakaran bahan bakar di dalam mesin, misalnya kayu dan BBM, benar-benar terjadi dengan api. Karena penggunaan energi hewan dan mesin terjadi dengan pembakaran di luar tubuh kita, pembakaran itu disebut metabolisme ekstern.
Energi metabolisme intern memberikan kepada kita tenaga oto. Daya guna otot untuk melakukan kerja terbatas. Waktu yang diperlukan untuk melakukan kerja pun lama. Kerja yang berat dan waktu kerja yang lama dengan otot membuat kerja itu menjadi tadak manusiawi. Peranan metabolisme ekstern adalah untuk memperingan, bahkan sedapat mungkin untuk menghapus, kerja yang tidak manusiawi itu. Tetapi ini tidak berarti, metabolisme ekstern ditujukan untuk menghapus semua kerja otot. Sebab kerja otot yang manusiawi adalah sehat, kreatif dan rekreatif.
Untuk memanfaatkan metabolisme ekstern, orang harus mampu mengembangkan pemikiran. Berpikir adalah kerja menggunakan energi dari metabolisme intern. Inilah fungsi metabolisme intern yang sangat utama yang harus kita kembangkan. Pikiran dapatlah disebut energi yang kerkualitas tinggi. Dengan makin tinggi perkembangan kemampuan kita untuk berpikir, makin tinggi pula kemampuan kita untuk memanfaatkan metabolisme ekstern.
Perbedaan tingkat metabolisme intern antara kelompok manusia satu dengan yang lain tidak banya berbeda. Konsumsi energi tertinggi kira-kira 1,5 sampai 2 kali dengan yang terendah. Tetapi tingkat metabolisme ekstern kelompok manusia di negara yang telah maju 50 kali atau lebih di negara yang sedang berkembang, termasuk Indonesia. Untuk itu kita harus segera mengejar ketertinggalan dengan lebih mengintensifkan pemanfaatan keanekaragaman sumber energi.
http://ilmuwanmuda.wordpress.com/2009/03/23/energi-metabolisme-penggerak-kehidupan/
PEMBENTUKAN ENERGI
Buku Ethel Sloane Hal 300 (Katabolisme Glukosa)sampai hal306)
Pembakaran Karbohidrat
Secara singkat proses metabolime energi dari glukosa darah atau juga glikogen otot akan berawal dari karbohidrat yang dikonsumsi. Semua jenis karbohidrat yang dkonsumsi oleh manusia baik itu jenis karbohidrat kompleks (nasi, kentang, roti, singkong dsb) ataupun juga karbohidrat sederhana (glukosa, sukrosa, fruktosa) akan terkonversi menjadi glukosa di dalam tubuh. Glukosa yang terbentuk ini kemudian dapat tersimpan sebagai cadangan energi sebagai glikogen di dalam hati dan otot serta dapat tersimpan di dalam aliran darah sebagai glukosa darah atau dapat juga dibawa ke dalam sel-sel tubuh yang membutuhkan.
Di dalam sel tubuh, sebagai tahapan awal dari metabolisme energi secara aerobik, glukosa yang berasal dari glukosa darah ataupun dari glikogen otot akan mengalami proses glikolisis yang dapat menghasilkan molekul ATP serta menghasilkan asam piruvat. Di dalam proses ini, sebanyak 2 buah molekul ATP dapat dihasilkan apabila sumber glukosa berasal dari glukosa darah dan sebanyak 3 buah molekul ATP dapat dihasilkan apabila glukosa berasal dari glikogen otot.
Setelah melalui proses glikolisis, asam piruvat yang di hasilkan ini kemudian akan diubah menjadi Asetil-KoA di dalam mitokondsia. Proses perubahan dari asam piruvat menjadi Asetil-KoA ini akan berjalan dengan ketersediaan oksigen serta akan menghasilkan produk samping berupa NADH yang juga dapat menghasilkan 2-3 molekul ATP. Untuk memenuhi kebutuhan energi bagi sel-sel tubuh, Asetil-KoA hasil konversi asam piruvat ini kemudian akan masuk ke dalam siklus asam-sitrat untuk kemudian diubah menjadi karbon dioksida (CO ), ATP, NADH dan FADH melalui tahapan reaksi yang kompleks. Reaksi-reaksi yang terjadi 2 2 dalam proses yang telah disebutkan dapat dituliskan melalui persamaan reaksi sederhana sebagai berikut: + Asetil-KoA + ADP + Pi + 3 NAD + FAD + 3H O —> 2CO + CoA + ATP + 3 NADH + 3H + FADH 2 2 2
Setelah melewati berbagai tahapan proses reaksi di dalam siklus asam sitrat, metabolisme energi dari glukosa kemudian akan dilanjutkan kembali melalui suatu proses reaksi yang disebut sebagai proses fosforlasi oksidatif. Dalam proses ini, molekul NADH dan juga FADH yang dihasilkan dalam siklus asam sitrat akan diubah menjadi molekul ATP dan H O. Dari 1 molekul NADH akan dapat dihasilkan 3 buah molekul ATP 2 dan dari 1 buah molekul FADH akan dapat menghasilkan 2 molekul ATP. Proses metabolisme energi secara 2 aerobik melalui pembakaran glukosa/glikogen secara total akan menghasilkan 38 buah molukul ATP dan juga akan menghasilkan produk samping berupa karbon dioksida (CO ) serta air (H O). Persamaan reaksi sederhana 2 2 untuk mengambarkan proses tersebut dapat dituliskan sebagai berikut :
Langkah awal dari metabolisme energi lemak adalah melalui proses pemecahan simpanan lemak yang terdapat di dalam tubuh yaitu trigeliserida. Trigeliserida di dalam tubuh ini akan tersimpan di dalam jaringan adipose (adipose tissue) serta di dalam sel-sel otot (intramuscular triglycerides). Melalui proses yang dinamakan lipolisis, trigeliserida yang tersimpan ini akan dikonversi menjadi asam lemak (fatty acid) dan gliserol. Pada proses ini, untuk setiap 1 molekul trigeliserida akan terbentuk 3 molekul asam lemak dan 1 molekul gliserol . Kedua molekul yang dihasilkan melalu proses ini kemudian akan mengalami jalur metabolisme yang berbeda di dalam tubuh. Gliserol yang terbentuk akan masuk ke dalam siklus metabolisme untuk diubah menjadi glukosa atau juga asam piruvat. Sedangkan asam lemak yang terbentuk akan dipecah menjadi unitunit kecil melalui proses yang dinamakan ß-oksidasi untuk kemudian menghasilkan energi (ATP) di dalam mitokondria sel Proses ß-oksidasi berjalan dengan kehadiran oksigen serta membutuhkan adanya karbohidrat untuk menyempurnakan pembakaran asam lemak. Pada proses ini, asam lemak yang pada umumnya berbentuk rantai panjang yang terdiri dari ± 16 atom karbon akan dipecah menjadi unit-unit kecil yang terbentuk dari 2 atom karbon. Tiap unit 2 atom karbon yang terbentuk ini kemudian dapat mengikat kepada 1 molekul KoA untuk membentuk asetil KoA. Molekul asetil-KoA yang terbentuk ini kemudian akan masuk ke dalam siklus asam sitrat dan diproses untuk menghasilkan energi seperti halnya dengan molekul asetil-KoA yang dihasil melalui proses metabolisme energi dari glukosa/glikogen. Beberapa jenis olahraga beregu atau individual seperti sepakbola, bola basket atau juga tenis merupakan olahraga yang mengunakan kombinasi antara aktivitas intensitas tinggi dan aktivitas intensitas rendah. Pada jenis olahraga ini, proses metabolisme energi di dalam tubuh dapat berjalan secara simultan melalui metabolisme energi secara aerobik dan anaerobik. Pada aktivitas dengan intensitas tinggi yang Glukosa + 6O +38 ADP + 38Pi —> 6 CO + 6 H O + 38 ATP
Pembakaran Lemak
Langkah awal dari metabolisme energi lemak adalah melalui proses pemecahan simpanan lemak yang terdapat di dalam tubuh yaitu trigeliserida. Trigeliserida di dalam tubuh ini akan tersimpan di dalam jaringan adipose (adipose tissue) serta di dalam sel-sel otot (intramuscular triglycerides). Melalui proses yang dinamakan lipolisis, trigeliserida yang tersimpan ini akan dikonversi menjadi asam lemak (fatty acid) dan gliserol. Pada proses ini, untuk setiap 1 molekul trigeliserida akan terbentuk 3 molekul asam lemak dan 1 molekul gliserol .
Kedua molekul yang dihasilkan melalu proses ini kemudian akan mengalami jalur metabolisme yang berbeda di dalam tubuh. Gliserol yang terbentuk akan masuk ke dalam siklus metabolisme untuk diubah menjadi glukosa atau juga asam piruvat. Sedangkan asam lemak yang terbentuk akan dipecah menjadi unitunit kecil melalui proses yang dinamakan ß-oksidasi untuk kemudian menghasilkan energi (ATP) di dalam mitokondria sel Proses ß-oksidasi berjalan dengan kehadiran oksigen serta membutuhkan adanya karbohidrat untuk menyempurnakan pembakaran asam lemak. Pada proses ini, asam lemak yang pada umumnya berbentuk rantai panjang yang terdiri dari ± 16 atom karbon akan dipecah menjadi unit-unit kecil yang terbentuk dari 2 atom karbon. Tiap unit 2 atom karbon yang terbentuk ini kemudian dapat mengikat kepada 1 molekul KoA untuk membentuk asetil KoA. Molekul asetil-KoA yang terbentuk ini kemudian akan masuk ke dalam siklus asam sitrat dan diproses untuk menghasilkan energi seperti halnya dengan molekul asetil-KoA yang dihasil melalui proses metabolisme energi dari glukosa/glikogen.
BAB IV
PENUTUP
A. KESIMPULAN
o Energi kita perlukan untuk melakukan kerja. Dengan kata lain tanpa energi kita tidak dapat melakukan kerja
o Energi dapat diubah atau ditransformasi dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain. Tetapi jumlah enewrgi tidak dapat berubah. Artinya, jumlah energi sebelum dan sesudah proses transformasi selalu sama. Jadi, kita tidak dapat membentuk atau memusnahkan energi. Inilah yang disebut Hukum Termodinamika I.
o Energi yang dipakai untuk dan di dalam tubuh kita sendiri. Energi ini terdapat di dalam makanan yang kita makan sehari-hari. Makanan tersebut kita ‘bakar di dalam tubuh dalam proses yang disebut metabolisme. Pembakaran itu tidak terjadi dengan api, melainkan melalui proses kimia yang kompleks. Dalam pembakaran itu terbentuk molekul ATP. Energi kimia dalam mulekul ATP inilah yang dapat dipakai untuk melakukan kerja, misalnya mengunyah makanan dan mengangkat barang. Karena pembakaran itu terjadi di dalam tubuh, pembakaran itu disebut metabolisme intern.
o Energi yang kita gunakan di luar tubuh kita, misalnya hewan dan mesin. Kerja Yang kita lakukan dengan menggunakan energi hewan , terjadi melalui proses pembakaran makanan hewan di dalam tubuh hewan. Proses pembakaran ini serupa dengan proses yang terjadi di dalam tubuh manusia. Kerja dengan menggunakan energi mesin, kita lakukan dengan membakar bahan bakar di dalam mesin, atau dengan energi listrik yang memutar mesin. Pembakaran bahan bakar di dalam mesin, misalnya kayu dan BBM, benar-benar terjadi dengan api. Karena penggunaan energi hewan dan mesin terjadi dengan pembakaran di luar tubuh kita, pembakaran itu disebut metabolisme ekstern.