13.1 homeostasis

BAB 13

13.1.1 Menerangkan maksud homeostasis.
13.1.2 Mewajarkan keperluan untukmengekalkan faktor fizikal dan

faktor kimia persekitaran dalam.
13.1.3 Memerihalkan penglibatan pelbagai jenis sistem organ

untuk mengekalkan persekitaran dalam yang optimum.
13.1.4 Mengaplikasikan pengetahuan tentang konsep homeostasis

dalam pengawalaturan:
- suhu badan
- aras gula darah
- tekanan separa karbon dioksida
- tekanan darah

• Homeostasis  proses pengawalaturan faktor fizikal dan faktor
kimia persekitaran dalam pada julat yang normal supaya sel berfungsi
dalam keadaan optimum.

• Persekitaran dalam merujuk kepada bendalir tisu (interstis), plasma
darah dan bendalir limfa.

• Faktor fizikal yang perlu dikawal atur ialah suhu, tekanan osmosis
darah dan tekanan darah.

• Kandungan bahan kimia yang perlu dikawal atur ialah nilai pH, tekanan
separa karbon dioksida, kepekatan garam mineral dan kepekatan
gula darah.

• Sebarang penyimpangan daripada julat normal mencetuskan
mekanisme homeostasis yang melibatkan

suap balik negatif untuk mengembalikan keadaan

kepada julat normal.

• Mekanisme homeostasis mengawal atur keadaan
persekitaran dalam supaya berada dalam keadaan malar
walaupun persekitaran luar berubah.

• Ini memastikan aktiviti sel terus berfungsi pada tahap
optimum.

• Proses kawal atur dalam mekanisme homeostasis berlaku secara suap
balik negatif .

• Dalam mekanisme ini:

i. Nilai sesuatu faktor yang melebihi julat normal diturunkan semula

kepada julat normal.

ii. Nilai sesuatu Rajah 13.1 menunjukkan mekanisme
factor yang turun homeostasis secara suap balik negatif
di bawah julat
normal ditingkatkan
semula kepada julat normal

Pelbagai sistem organ saling berinteraksi untuk
mengekalkan persekitaran dalam yang optimum.

Mekanisme homeostasis. Reseptor mengesan perubahan yang berlaku dan memaklumkan
kepada pusat kawalan. Seterusnya pusat kawalan mengarah efektor supaya bergerak balas
untuk membetulkan perubahan tersebut. Dengan cara ini factor fizikal dan kimia persekitaran
dalam sentiasa berada pada julat normal

FAKTOR SISTEM ORGAN TERLIBAT

Suhu badan Sistem integumen (kulit, kelenjar peluh),
sistem saraf,
Aras gula darah sistem otot,

Tekanan separa karbon sistem endokrin,
dioksida sistem peredaran darah

Tekanan darah Sistem pencernaan,
sistem endokrin,

sistem peredaran darah

Sistem respirasi,
sistem peredaran darah,

sistem saraf

Sistem peredaran darah
sistem saraf

• Pengekalan suhu badan pada satu julat tetap adalah penting
supaya tindak balas metabolisme sel yang dimangkinkan oleh enzim
dapat berlaku pada tahap optimum.

• Suhu badan yang stabil adalah penting untuk enzim berfungsi
dengan cekap.

• Pada manusia kulit terlibat dalam mengekalkan suhu badan pada
36.5oC – 37.0oC.

• Suhu yang terlalu tinggi akan menyahaslikan enzim, manakala suhu
yang terlalu rendah akan melambatkan aktiviti metabolisme sel
sehingga tidak dapat menampung kemandirian sel.

TIPS DALAM PROSES PENGAKAWALATUR

RANGSANGAN  RESEPTOR  OTAK  EFFEKTOR  GERAKBALAS  KEMBALI NORMAL

• Perubahan dalam suhu badan ini dikesan oleh termoreseptor di dalam kulit dan di

dalam hipotalamus.

• Struktur utama dalam pengawalaturan suhu badan ialah:

 hipotalamus Hipotalamus menerima maklumat dari :

 termoreseptor (a) Impuls saraf termoreseptor di kulit (suhu
 otot licin persekitaran luar) melalui neuron deria.
 arteriol
(b) Reseptor dalam hipotalamus semasa darah
mengalir ke otak.

 otot erector/regang Jika suhu tersasar daripada aras normal, maka
 otot rangka termoreseptor di kulit menghantar impuls melalui
 kelenjar peluh neuron deria ke pusat kawalan di hipotalamus dan

 kelenjar adrenal pada masa yang sama termoreseptor di hipotalamus
 kelenjar tiroid juga mengesan suhu darah.

Pusat kawalan hipotalamus menghantar impuls saraf
melalui neuron motor ke pelbagai efektor (melalui
cara fizikal dan proses metabolisme) untuk kembali
kepada suhu normal

1. RANGSANGAN 2. RESEPTOR
3. EFFEKTOR 3. EFFEKTOR

4. G/BALAS 4. G/BALAS
3. EFFEKTOR 3. EFFEKTOR

3. EFFEKTOR 3. EFFEKTOR





Suhu meningkat > 37°C Rangsangan Suhu menurun < 37°C

Di kesan oleh termoreseptor, maklumat dihantar ke

Pusat pengawalaturan suhu di hipotalamus

Tindak balas Effektor Tindak balas

Pemvasodilatan berlaku Otot licin Pemvasocerutan berlaku

- Otot licin pada ateriol aferen mengendur - Otot licin pada ateriol aferen mengecut
- ↑ aliran darah melalui kulit - ↓ aliran darah melalui kulit
- ↑ jumlah haba hilang melalui sinaran - ↓ jumlah haba hilang melalui sinaran

Kelenjar peluh dirangsang, menghasilkan peluh. Kelenjar peluh Kelenjar peluh tdak dirangsang,
Haba diserap daripada kulit utk membenarkan menghasilkan peluh
penyejatan. Badan kehilangan haba
kepersekitaran

Otot regang mengendur,menurunkan rambut, Otot regang Otot regang mengecut menaikan rambut,
rambut mendatar. Udara panas tidak
terperangkap di kulit rambut menegak. Udara panas

terperangkap

Otot rangka tidak dirangsang. Keadaan Otot rangka Otot rangka dirangsang. Keadaan mengigil
mengigil tidak berlaku berlaku

Kelenjar kurang dirangsang. Kurang adrenalin & Kelenjar Kelenjar dirangsang. banyak adrenalin &
tiroksina. Kadar metabolisma adalah rendah adrenal & tiroksina. Kadar metabolisma adalah tinggi
tiroid

Suhu badan kembali normal 37°C

• Glukosa diperlukan untuk respirasi.
• Aras normal glukosa pada manusia ialah kira-kira 75-110 mg/100cm3

darah.
• Aras gula yang perlu stabil untuk membekalkan glukosa yang

mencukupi bagi respirasi sel.
• Struktur utama yang terlibat :

 pankreas
 hati

• Kompleks sel Langerhans pankreas
mengandungi :
a) sel alfa () yang merembeskan hormon glukogon
b) sel beta () yang merembeskan hormon insulin

• Apabila aras glukosa meningkat, sel Beta (β) pada kelompok sel
Langerhans di pankreas merembeskan hormon insulin ke dalam darah.

• Di hati, hormon insulin menukarkan glukosa berlebihan dalam darah
kepada glikogen untuk disimpan dalam sel otot dan sel hati.

• Pertukaran glukosa kepada glikogen merupakan mekanisme suap balik
negatif yang menurunkan aras glukosa yang tinggi dalam darah ke
aras glukosa darah normal.

• Apabila aras glukosa menurun atau rendah, sel alfa (α) Largerhans
dirangsang utk merembeskan hormon glukagon.

• Di hati, hormon glukagon menukarkan glikogen kepada glukosa.

• Aras glukosa yang rendah dapat dinaikkan dan dikembalikan ke aras
normal.



• Pankreas ialah kelenjar yang bertanggungjawab untuk mengekalkan
aras gula (glukosa) darah dalam julat normal 75–110 mg /100 ml.

• Kelompok sel Langerhans dalam pankreas menghasilkan dan
merembeskan hormon insulin dan glukagon secara berterusan ke
dalam aliran darah untuk mengawal atur aras gula darah.

• Tindakan kedua-dua hormon ini dan mekanisme homeostasis
bekerjasama untuk mengekalkan aras gula darah pada julat normal

• Kegagalan dalam penghasilan, perembesan dan penerimaan insulin oleh
sel sasaran boleh menyebabkan diabetes melitus.

• Aras gula darah pesakit diabetes melitus biasanya tinggi dan tidak
stabil selepas satu sajian. Pesakit tersebut juga sentiasa berasa haus,
penat, letih dan mengalami penurunan berat badan.

• Diabetes melitus boleh dikawal melalui suntikan insulin, pengambilan pil
yang merendahkan aras gula darah serta melalui penjagaan
pemakanan.





• Kandungan oksigen dalam darah dikekalkan supaya mempunyai
oksigen yang mencukupi untuk respirasi sel.

• Kandungan karbon dioksida dalam darah yang tetap untuk
mengekalkan pH dalam darah stabil

• Kandungan gas dalam darah dikawal atur melalui pernafasan dan
denyutan jantung dalam system respirasi dan peredaran darah.

• pH yang tetap membolehkan aktiviti enzim adalah optimum.

• Tekanan separa karbon dioksida dalam darah normal adalah di antara
38 -42 mmHg.

• Komponen utama dalam pengawal aturan karbon dioksida : pusat
(kawalan) respirasi, otak, kemoreseptor dan system saraf

• Pusat respirasi :

a) terdiri daripada sekumpulan sel dalam medulla oblongata

b) Mengawal ritma pernafasan asas manusia

c) Menghantar impuls saraf melalui neuron motor ke otot
interkosta dan otot diafragma untuk mengawal intensity

dan frekuensi pengecutan dan pengenduran otot

• Reseptor deria yang mengesan rangsangan ialah kemoreseptor.
• Terdapat 2 set kemoreseptor :

a) kemoreseptor pusat

- terletak dalam medulla oblongata

- mengesan tekanan separa karbon dioksida darah secara tidak
langsung melalui ion Hidrogen (H+) plasma darah yang memasuki
bendalir serebrospina yang membasahi otak. Ion Hidrogen (H+)
terbentuk daripada penguraian asid karbonik selepas karbon
dioksida terlarut dalam plasma darah.

b) kemoreseptor periferi

- terdiri daripada jasad carotid pada arteri carotid dan jasad
aorta pada dinding aorta.

- Mengesan perubahan pH darah

MEKANISME
PENGAWALATUR
TEKANAN SEPARA
KARBON DIOKSIDA
DALAM DARAH

Pernafasan ialah tindakan luar
kawal yang dikawal atur oleh
pusat respirasi dalam medula
oblonggata .



• Apabila darah mengalir melalui salur arteri, darah mengenakan
tekanan terhadap dinding arteri.

• Tekanan ini dikenali Tekanan darah

• Tekanan darah ialah daya yang mengepam darah melaui arteri
dan kapilari.

• Dalam keadaan rehat, seorang dewasa yang sihat mempunyai
tekanan darah 120/80 mmHg.

• Komponen utama : baroreseptor, pusat (kawalan) kardiovaskular
di medulla oblongata, jantung, arteri.

• Pusat kardiovaskular mengawal atur kadar dan kekuatan
denyutan jantung serta pemvasocerutan dan pemvasodilatan

Mekanisme kawal atur tekanan darah

Baroreseptor (reseptor tekanan) terletak di arka aorta & arteri karotid. Arteri karotid ialah arteri di leher
yang membekalkan darah kepada kepala. Reseptor ini mengesan tekanan darah yang mengalir melaluinya &
menghantar impuls secara berterusan ke pusat kawalan kardiovaskular di medula oblongata untuk membantu
mengawal atur tekanan darah