ringkasan ilmu faal (physiology)

PHYSIOLOGY / FISIOLOGI / ILMU FAAL

 A. PENDAHULUAN

Karena saya menyadari terkadang beberapa materi perkuliahan PENJAS susah untuk mencari buku-buku referensi. Saya juga menyadari karena memang program studi penjas belum tentu setiap provinsi ada. Dalam hal ini karena kita merupakan insan PENJASKES maka akan sedikit berbagi dengan yang lain terutama yang masih dalam masa perkuliahan.

Seperti mata kuliah Physiology / Fisiologi / Ilmu Faal sangat jarang sekali ditemukan di toko-toko buku kebanyakan karena sifat konsumtifnya yang relatif sedikit. Dan ketika anda memiliki materi perkuliahan yang lain yang berkaitan dengan perkuliahan PENJAS boleh anda mengeposkan ke ca.putro@gmail.com (ctrl+clik to folow link). Dalam hal ini berkaitan dengan bidang disiplin ilmu kita maka yang akan kita ulas adalah Physiology Manusia. Disini kita akan mengupas satu persatu, mulai dari sel.

Dengan materi ini saya berharap bisa sedikit membantu melengkapi materi referensi anda khusunya dalam hal Ilmu Faal

B. PENGERTIAN ILMU FAAL DAN STRUKTUR BAGIAN TUBUH

1.     PENGERTIAN FISIOLOGI

Fisiologi merupakan Ilmu yang mempelajari tentang kemampuan fisik makluk hidup terhadap aktivitasnya. Atau mempelajari fungsi zat hidup.

Physiology Manusia membahas tentang sel, jaringan organ, sitem organisme dalam tubuh, proses impuls, kontraksi otot, seluk beluk perubahan energi, serta mengapa kita sampai proses pencarian pasangan dan reproduksi.

2, Bagian-Bagian Tubuh

a. Sel

Seperti yang kita tahu, sel merupakan bagian terkecildari makhluk hidup. Di dalam tubuh manusia tersusun ± 75trilyun sel. Bentuk sel bermacam-macam : ada yang bulat, pipih, bercabang-cabang, tabung.

Hidup sel bervariasi, beberapa hari (sel usus) sampai beberapa bulan (sel darah merah). Sebagiann besar sel berkembang biak dengan membelah diri (mitosis). Sel membutuhkan oksigen untuk membentuk energi dengan tambahan bahan-bahan lain berupa lemak, protein, dan karbohidrat.

Ada dua bagian utama sel adal inti (nucleus) dan sitioplasma (cythoplasma). Zat-zat penyusun sel disebut protoplasma. Protoplasma terdiri atas :

air,

elektrolit (kalium, magnesium, fosfat, sulfat, natrium klorida, dan kalsium),

ptotein (P.Struktural di kulit dan di rambut sebagian besar protein struktural adalah fibrosa. dan enzim yang merupakan protei yang terdiri atas molekul protein tunggal yang sebagian besarr merupakan kumpulan beberapa molekul dalam bentuk globular. Sejenis protein khusus terdapat berbagai baagian sel, seperti nukleurotein di dalam inti dan cytophlasma yang terdiri atas DNA yang menyusun gen sebagai pengawas fungsi sel dan menurunkan sifat herediter),

lipid (merupakan jenis zat yang digolongkan bersama karena sifat-sifat umumnya yang larut dalam pelarut lemak), dan karbohidrat. Pada binatang yang terbanyak adalah trigliserida (lemak netral), dan terdapat juga jenis fosfolipid dan kolesterol),

Karbohidrat (mempunyai fungsi struktur dalam  sel.pada sel manusia tidak dapat menyimpan banyak, tapi hampir seluruhnya dalam bentuk glikogen, yang merupakan polimer glukosa yang tidak larut.

b. Struktur Fisika Sel

 Struktur fisika sel yang terstruktur disebut organel. Bebebrapa contoh organel sel, yaitu:

Membran sel,

Merupakan dinding sel yang berfungsi untuk membatasi antara sel yang satu dengan sel yang lain yang merupakan bagian dari potoplasma. Ketebalannya kira-kira 1/100 micron bersifat selectife permeable yang bisa ditembus senyawa organik dan anorganik tertentu yang berukuran kecil.

Membran inti,

Merupakan dinding inti. Tidak mmempunyai mukopolisakarida, hampir semua cairan dapat berrgerak bebas bebas antara cairan inti dan sitoplasma.

Retikulum endoplasma,

Berbentuk tubulus dan vesikel yang tidak teratur. Ruang vesikel mberisi bahan cair yang disebut dengan matrik endoplasmik yang berhubungan dengan sisterna perinukleus dari membran inti dann ruang pada golgi kompleks. Retikulum endoplasmik juga mempunyai muara langsung pada membran sel. Retikulum endoplaasmik bersifat dua macam yaitu, glanular  dan aglanular.

Komplek Golgi

Merupakan  fibril terfapat disekitar rentosoom yang berfungsi untuk sekresi sel. Disini dibuat organel lain (lisosom) yang berisi enzim-enzim pencerna.

Mitokondria,

Berbentuk bulat kecil berda dekat dengan inti sel  berfungsi sebagai pusat tenaga sel. Menghasilkan  ATP. Ukurannya berfariasi, kebanyakan berbentuk sosis. Membrannya berlapis dua.

-          Membran luar : sebagai transportasi bahan keperluan mitokondria dan menganding enzim untuk oksodasi biologis.

-          Membran dalam : terdapat tiga lipatan (dasar) mengandung enzim untuk ditransfer elektron, (tangkai) , dan (kepala) mengandung enzim yang berhubungan dengan sintesa ATP misalnya ADP-ase.

Lisosom

Bentuknya tidak teratur, terdapat satu membran sel, mengandung enzim pengurai. Hasil kerja enzimnya berupa senyawa sederhana seperti : asam amino, glukpsa dan fosfat.fagosit lisosom berperan mengurai bahan –bahan berbahaya. Sehingga beberapa penyakit ada hubungannya dengan fungsi lisosom, misal silikosis (paru) dan artritis (asam urat). Kegagalan lisosom membuang atau mencerna suatu bahan merupakan bagian dari proses penuaan

Tubulusmikro,

organel ini berdiameter ± 250A panjangnya 1-beberapa mikron. Sering disebut sebagai kerangka sel dan berperan sebagai jalur gerakan granula sekresi ke dinding sel.

Sentriol,

Bersama silia merupakan tubulus mikro yang terorganisir khusus. Sentriol berperan berperan pada proses pembelahan sel (tahap pemisahan kromosom)

silia,

berperna pada aktivitas pergerakkan sel

Inti sel,

yang  sangat berperan dalam pembentukan sifat dan penurunannya adalah pada inti yang didalamnya terdapat bangunan yang terdiri atas DNA dan RNA serta protein yang terdiri atas 22 pasang kromosom  dan sepasang kromosom seks, laki-laki (XY) dan perempuan (XX). Jadi dalam inti sel terdapat 23 pasang kromosom.

Protoplasma

merupakan badan sel yang terdiri atas zat kental mengandung larutan koloid dari protein, hidrat acid, lemak, garam, vitamin, dan air untuk pertumbuhan sel. Protoplasma mengandung : retikulum endolasma, ribosom, a golgi, mitokondria, tabula, dan filamen.

Vakuola,

merupakan ronga kecil di dalam sel berisi cairan sel atau udara berfungis menyimpan bahan makanan, mengumpulkan sisa makanan dan pembakaran untuk dikeluarkan.

a.    Perkembangbiakan sel

1. amitosis

Secara langsung 1 → 2,    2 →  4,     4 →  8, dst.

2. mitosis

secara tidak langsung, nelalui beberapa tahap :

I (profase),

Nukleus mengalami perubahan beberapa macam (promatik → benang → nukleus dan benang nukleus menghilang) dan sitoplasma mengalami satu macam perubahan sentrosom pecah menjadi dua sentriol muda dan bergerak saling menjauhi.

 II (metafase),

Sentriol muda saling mengeluarka n sinar ke tengah sehingga di tengah tampak sebuah garis (equator sel)

III (anafase),

Kromosom pecah menjadi 2, dan langsung membentuk kelompok masing-masing (dua kelompok sama banyak).

IV (telofase)

Timbul nukleus baru yang menyelubungi kromosom muda yang sudah terletak saling berjauhan sehingga terjadi lagi dua nukleus baru, yang diikuti oleh terbelahnya membran sel sehingga akhirnya batang-batang kromosom berubah kembali menjadi bintik  kromatin dan timbullah nukeus baaru, dengan demikian terjasilah 2 membran sel.

Proses mitosis memakan waktu beberapa menit sampai hitungan jam.

3. berjenis kelamin

Bertemunya sel kelamin jantan dan sel kelamin betina yang sudah siap (matang/berumur cukup) melakukan persenyawaan menjadi sebuah sel. Persenyawaan ini akan mengalami mitosis sehingga akan tumbuh berkembang menjasi embrio dan fetus. (emnrio ⁼ janin dalam kandungan sebelum 3 bula, fetus ⁼ janin lebih  dari 3 bulan).

a.       d. Makanan dan Asimilasi

Sel memisahkan zat kimia kemudian dibentuk menjadi protein yang membentuk protoplasma. Bahan yang dianntarkan ke sel dapat digunsksn untuk membentuk protoplasma baru sehingga sel bertambah besar atau mengganti bagian sel yang rusak.

a.       e. Metabolisme

Beberapa makanan yang diserap digunakan oleh sel sebagai bahan bakar, proses pemecahan makanan (katabolisme). Anabolisme dan kataolisme merupakan kegiatan keseluruhan sel yang disebut dengan metabolisme.

a.       f. Jaringan

Merupakan kumpulan beberapa sel yang sama bentuk , besar maupun fungsinya yang terikat menjadi satu sehingga tidak bergerak sama sekali, kecuali sel darah dan sel kelamin (sel spermatozoa dan sel telur)

Macam-macam jaringan, yaitu :

a. jaringan penutup

jaringan yang menutupi tubuh bagian luar dan dalam.

Epitel (JP. Luar)

Menutupi tibih bagian luar yang berhubungan langsubg dengan udara, bentuknya teraatur, diantara sel-selnya terdapat pembuluh darah. Pada beberapa tempat memiliki bulu getar di trakhea dan saluran telur. Bentuknya gepeng (skuamosa), kubus (kuboidea), silinder (columnar)

Epitel (JP. Dalam)

jaringan yang menutupi bagian dalam tubuh, pada mulut  dan hidung disebut selaput lendir.selaput lendir ada yang membentuk suatu alat yang disebut kelenjar.

Kelenjar adalah jaringan yang terdiri sel-sel epitel yang berubah menjadi sel kelenjar yang dapat menghasilkan getah (g. Ekresi dan g. sekresi)

b. jaringan penunjang

merupakan sekumpulan sel yang serupa bentuk, ukuran dan pekerjaan yang berfungsi menunjang berbagai susunan tubuh di sekitarnya.

1. ikat (conective tissue)

Sesuai dengan namanya selain sebagai pengisi, jaringan ini berfungsi untuk mempersatukan sel-sel yang bersifat khusus. Diantara sel-selnya terdapat zat-zat interseluler yang terdiri atas serabut serabut kenyal dan kolagen, yang bahan-bahannya dibuat  sendiri oleh sel-selnya. bentuk-bentuk bahan interseluler berupa bentuk amorfus (tanpa bentuk), dan fibrosa (bentuk benang) yang berupa benang kolagen / benang-benang putih, benang retikuler (halus), dan benang elastis (benang-benang kuning).

Fungsi sel-sel ikat untuk  membuat bahan-bahan interseluler, membuat sel-sel darah, fagositosis, antibodi (kekebalan tubuh), dan membuat heparin.

Sel jaringan ikat dibagi menjadi enam

a. Makrofag

Bentuknya sangat besar yang berfungsi memakan sel-sel asing yang masuk ke tubuh.

b. Mast

Di dalam sitoplasmanya banyak mengandung bintik-bintik, dan menghasilkan heparin.

b. Fibroblas

c. Lemak

Fungsinya untuk menyimoan lemak

e. Plasma

Bentuknya seperti bola , nukleusnya seperti roda.

f. Pigmen

Banyak terdapat hampir di semua bagian tubuh.

Macam-macam jaringan ikat

a. jaringan ikat embrional

selnya berbentuk bintang, zat interselulernya menyerupai selai, terdapat pada embrio di seputar tali pusat.

b. J.I areoral

Sel satu dengan lainnya terpisah oleh zat selai cair dan di dalamnya banyak mengandung serabut jala, yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan air.

c. J.I Gembur

Hubungan antar selnya longgar karena terdapat banyak lubang kecil, terletak di bawah kulit, mengandung lemak, sebagai panahan, pelindung, cadangan makanan.

d. J.I Fibrosa

Diantara sel-selnya banyak mengandung serabut fibrosa atau kolagen. Berfungsi sebagai penunjang, pembungkus, dan penghubung antar jaringan. Contoh :

- Ligamentum, menghubungkan tulang dengan buku tulang.

- Aponeuris, menghubungkan beberapa otot.

- Fasia, selaput pembungkus otot.

- Tendon, menghubungkan antar otot atau otot dengan tulang.

J.I kenyal

Berdifat elastis, terdapat pada dinding pembuluh darah, untuk memberikan kekenyalan pada jaringan.

2. rawan

Mempunyai banyak lubang kecil, banyak sel rawan, padat dan lebih kuat daripada jaringan biasa, elastis serta mudah dibengkokkan, banyak pembuluh darah. Sel-selnya disebut kondrosit dan yang muda disebut kondroblas.

Tulang rawan banyak mengandung CaCo3, kenyal, elastis, tidak mudah patah, dan mudah bengkok.

Berfungsi sebagai penutup ujung-ujung tulang (tulang iga), sebagai penyangga (hidung dan telinga), sebagai penyangga sementara yang akan berubah mejadi tulang keras (embrio), dan sebagai penyambung antar tulang (sendi)

Macam-macam J.Tulang Rawan

a. Kartilago Hilain (Tulang Rawan Bening)

Banyak mengandung serabut hilain, warnanya kehijauan dan licin, berada di ujung sendi, ujung hidung, antara tulang rusuk, dan tuland dada, badan embrio, laring, trachea, dan bronkus.

b. Kartilago elastis

Banyak mengandung serabut elastis, kekuning-kuningan, berada di daun telinga epiglotis, dan tabung eustakius.

c. K. Fibrosa

Banyak mengandung serabut fibrosa, terdapat diantara ruas tulang belakang dan simfisis.

3. tulang

Merupakan jaringan ikat yang keras, banyak mengandung mineral, zat perekat, dan zat  kapur. Berfungsi, untuk :

a. Mejaga berdirinya tubuh.

b. Membentuk rongga untuk menyimpan dan melindungi organ didalamnya.

c. Membentuk persendian

d. Tempat melekatnya ligamen dan otot

Macam-macam tulang :

- Berdasarkan bentuknya,

a. T. Panjang, seperti pipa (humerus, tibia, femur)

b. T. Pendek, pendek tidak teratur, (T. vertebre)

c. T. Pipih, lebar dan tipis (T. wajah)

- berdasarkan strukturnya,

a. Jaringan Tulang Muda, merupakan jaringan ikat yang lebih dekat dengan dari jaringan ikat biasa.

b. Jaringan Tulang Keras, sangat keras

c. jaringan otot

Terdiri dari sel-sel otot yang bentuknya panjang dan ramping, beberapa sel otot dikumpulkan menjadi sebuah alat otot yang disebut otot (daging).

Bentuk dan fungsi otot, terdiri dari :

1. O. Lurik ± 40%

Menyerupai garis-garis melintang warnanya merah dan dapat berkontraksi (otot sadar), terdapat hampir di seluruh tubuh.

2. O. Polos 5%

Licin dan tidak mempunyai garis lintang, berkontraksi tidak atas kemauan kita (otot tak sadar), di saluran pencernaan, pernafasan, dinding pembuluh darah, dan saluran alat kandungan.

3. O. Jantung 5%

Bentuknya serat lintang, berkontraksi tidak atas kemauan kita.

Semakin otot bekerja keras, semakin lama akan semakin besar (hipertrofi) dan sebaliknya (atrofi). Masa otot yang paling besar sekitar 50% berat tubuh fungsi utamanya berkontraksi.garis tengah serabut otot antra 10-100 mikron dengan panjang bisa >30cm. Bagian terkecil serabut otot adalah miofibril (filamen dan miosin). Endomisyum merupakan pembungkus otot yang memisahkan antar sel, kumpulan serabut otot dibungkus dalam satu ikatan adalah faskuli. Kumpulan Faskuli dibungkus secara bersama oleh jaringan pegikat disebut perimysium, kemudian dilapisi jaringan disebut epimysium, yang ujungnya diikat oleh tendon merupakan otot.

Sarcolema merupakan selaput yang membungkus serabut otot bergaris, tipis, dapat dilihat dengan baik pada penampang melintang, sebagai konduktor dalam menyalurka impuls saat berkontraksi.

Nucleus (inti), berbentuk bulat panjang, kebanyakan tersebar ditepi dan sejajar dengan sarcolema.

Garis-garis melintang pada penampang memanjang dari serabut otot begaris dapat dilihat (dibawah sinar polarisasi) pita-pita gelap (Anisotropik) dan terang (Isotropik) yang saling melintang. Ditengah-tengah pita isotropik terlihat garis gelap dan tipis yang disebut garis Z, dan ditengah-tengah pita anisotropik terlihat garis terang dan agak lebar disebut garis H.

Myofibril merupakan serabut otot bergaris terdiri dari serabut-serabut otot, dapat dilihat dengan bantuan elektromyograph. Myofibril berjalan longitudinal dan mempunyai garis-garis melintang seperti serabutnya.

sarcomere merupakan satu unit kontraktil otot bergaris juga bagian myofibril yang terletak diantara garis Z sampai Z  berikutnya, panjangnya 2-3 mm. Pada waktu kontraksi, panjang satu sarcomere menjadi ± setengah daripada keadaan relaksasi. Pada sarrcomere juga terdapat sepasang filamen yang mengandung protein, yang tebal (myosin) yang tipis (actin).

Keadaan sarcomere saat berkontraksi :

Filamen yang tipis masuk diaantara filamen-filamen tebal, pita H menghilang karena H menjadi gelap sama gelapnya dengan A yang berada di kanan kirinya, karena H mengandung filamen-filamen yang halus dan kasar. Tenaga yang diperlukan untuk menggerakkan filamen-filamen tersebut berasal dari ATP → ADP+TENAGA. Tenaga ini diperlukan oleh actin dan myosin untuk diri satu sama lain, sehingga terjadilah kontraksi. Kemudian terbentuk lagi ATP kembali untuk membubarkan kontraksi.

Sarcoplasma (kumpulan myofibril),   merupakan selaput sel yang disekitarnya terdapat banyak kapiler, zat asam, dan bahan makanan karena serabut otot bergaris dalam kerjanya banyak membutuhkan energi. Di  dalamnya banyak mengandung Mythocondria dalam jumlah besar yang mengandung yang enzim respirasi yang  penting untuk metabolisme aktif serabut otot.secara kimiawi dapat berfungsi seperi hemoglobin dalam hal mengambil, menyimpan atau memberikan zat asam ketika diperlukan. Bila mengandung myoglobin dalam jumlah besar maka disebut fiber (serabut otot merah).

Sarcoplasma mempunyai permiabilitas  yang khas seperti halnya axolemma pada saraf. Sarcoplasma dapat mempertahankan perbedaan potensial kurang lebih 10 milivot antara luar dan dalam serabut otot. Garis-garis Z berhubungan dengan sarcoplasma melalui perantara satu sistem cytomembranintern di dalam sitoplasma (sarcoplasmic reticulum)

Motor unit adalah saraf motoris beseerta serabut otot (muscle fiber) yang dilayaninya.

Motor and plat (Neuromuscular junction) merupakan bagian ujung serabut saraf yang menempel atau berhubungan erat dengan sarcolema dari serabut otot.

gambar susunan otot rangka

d. jaringan saraf

jaringan saraf berfungsi menerima impuls, memproses, dan meneruskan secara electric, yang terdiri dari sel-sel saraf/neuron dan neuroglia.

Sifat protoplasma neuron yaitu :

1. Iritabilitas (kemampuan memunculkan jawaban terhafap impuls fisik/kimiawi).

2. Konduktifitas (kemampuan mengantarkan impuls dari suatu tempat ke tempat lain).

Neuron Terdiri atas Perikarion atau badan sel (soma), axon, dan dendrit (motor N spinal yang terdapat beberapa penonjolan).

Perikarion

 Bentuk dan ukurannya bervariasi : bulat, ovoid, dan pipih.

Nucleus

Besar, bulat, vasikuler, di tengah, berwarna pucat, mengandung nucleolus, terkadang terdapat sekskromatin (satelit nucleolus)

Sitoplasma

Terdiri dari beberapa organel, yaitu : plasma membran, mythocondria, golgi aparatus, badan nisal, neuro fibril (serabut saraf), dan sentriol.

Inklusi sitoplasma terdiri dari : butir-butir lemak, glikogen, butiran pigmen.

Lipofisin berwarna kuning kecoklatan, pada neuron yang beesar, makin tua umur akan semakin banyak. Melanin berwarna coklat kehitaman, berada di substansia nigra otak, ganglion spinal, dan simpatis.

Endoneurium adalah sekumpulan sel saraf yang dikelilingi jaringan ikat.

Perineurium adalah endoneurium yang membentuk jurai yang dikelilingi oleh jaringan ikat.

Epineurium adalah kumpulan jurai menjadi satu saraf yang dikelilingi jaringan ikat yang kuat.

Secara anatomis sel saraf berbentuk  seperti bintang yang berekor panjang. Jenis neuron :

a. Neuron  corticol (cerebrum, cerebelum/otak kecil, lobus optikus)

b. Interneuron (sl-sel sensoris sekunder)

c. N. Efektor sentral (Motoneuron, autonomic neuron)

d. N. Efector Perifer (autonomic ganglia, infertebrata ganglia)

e. N. Bipolar (optik, auditoris, vestibularis, olfaktoris, kutaneus)

Axon hillock adalah axon yang panjang yang berasal dari badan sel. Axon berisi axoplasma yang dibungkus myelin yang ± = ketebalan axon.

Myelin adalah suatu kompleks protein. Depolarisasi hanya terjadi pada Nodus ranvier, karena tidak tertutup myelin maka ion mudah melaluinya. Konduksi Salvatory (KS) adalah serabut bernyelin impuls yang dikonduksikan dari nodus ke nodus. Salvatori adalah impuls yang melompat antar nodus baik yang mmelalui cairan ekstrasel maupun axoplasma. Keunutungan KS adalah kevepatan penghantaran impuls menungkat, dan hemat energi.

Saraf motorik (membawa impuls dari sun-sun tulang ke otot “akan menegang”dan kelenjar “akan mengeluarkan getah”)

Saraf sensoris (membawa rangsang ke pusat otak/sum-sum vertebre).

gambar saraf

Bila saraf yang panjang dirangsang di bagian  tengahnya, impuls akan menyebar (propagasi). Propagasi berbeda kecepatan, tergantung pada :

a. diameter, semakin besar semakin cepat

b. myelin, bermyelin terjadi KS maka semakin cepat, ±40X dengan yang tidak bermyelin.

c. suhu, semaki  tinggi suhu kecepatan semakin baik.

Neromuscular junction adalah ujung-ujung saraf yang melekat pada serabut otot.

gambar motor unit

e. jaringan cairan

darah terdiri dari cairan darah dan sel darah. Jika darah ditampung dalam suatu wadah dan dibiarkan membeku, maka akan terlihat : plasma darah (cairan yang berwarna kuning berada di atas mengandung antibodi dan zat makanan) dan bagian yang beku (terdiri dari eritrosit, trombosit, leukosit, dan fibrin), tapi jika darah ssebelum membeku darah tersbut di beri larutan netrium maka hanya akan mengendap pada bagian atasnya terdapat cairan bening yang disebut serum.

f. organ

organ merupakan kumpulan berberapa jaringan yang berfungsi khusus, contih organ jangtung, hati, dll. 

g. sistem

Contoh sistem rangka : saraf, otot, pencernaan, pernapasan, peredaran darah, urine, reproduksi, dan hormon.