Faal Sel, Bioelektris

Neuron & OtotDr. Hawin Nurdiana, M.Kes Bagian Faal FK UMM

Ilmu FAAL / PhysiologyIlmu yang mempelajari : Fungsi organ-organ tubuh

Hubungan & keterkaitan tiap organ Aktifitas suatu sel & fungsi organella yang ada : Fisiolgi sellular Peranan molekul-molekul yang ada terhadap fungsi sel : Fisiologi molekuler

Biologi / Biomedis Anatomi / Histologi

Kimia

Fisika

Biokimia

Fisiologi / Ilmu Faal

Patologi / Pharmakologi / Mikrobiologi dll

Ilmu-2 KLINIK

Episode Pertama

Buku Acuan :1.Review of Med. Physiology by W.F. Ganong 20052. Text Book of Med Physiology by Guyton and Hall 2006 3. Human Physiology From Cells to System by Sherwood L. 2004 4. Buku Panduan : Faal Sel, Cair tubuh dan Sel Eksitabel. Oleh Ch. Effendi & K. P.Santoso 2006

Pokok Bahasan Episode Pertama Fungsi Sel & Organella,Hubungan antar sel & Transduksi signal

Fungsi Sel & OrganellaMembran sel ER : granula & nongranula Rb Golgi Apparatus Lysosome Nucleus

Hubungan antar selHub. Antar sel / cell junction Transduksi signal : - Metabotropic - Ionotropic - Gprotein receptor

Transduksi signal

Faal SEL& Organella

Phospholipids Double layers

Fungsi membran selBentuk Proteksi

:

Seleksi bahan : Semi permeabel Tempat

reseptor, ion channels

Membran sel

:

Receptor

metabotropicTerbentuknya senyawa kimia / Mengaktifkan suatu senyawa kimia

IonotropicPengaruh terhadap Saluran ion

Metabotropic1st Messenger

Membran sel

2nd MessengerReceptor

Sitosol

1st ( First ) Messenger Hormon Sitokin Bahan asing Obat Bahan humoral ( substan yang beredar didalam darah )

2nd ( second ) MessengerIP3( Inositol Triphosphate )

cAMP cGMP ( cyclic Guanosine monophosphate )

Ca2+( Diacylglycerol )

DAG

Receptor - cellulerDapat di membran sel sitoplasma membran organella

Ionotropic

Fungsi OrganellaTerdapat di sitoplasma / sitosol Mempunyai struktur & fungsi yang spesifik Pusat pengendalian adalah DNA yang terdapat didalam Nucleus

Endoplasmic reticulum ( ER) , ada 2 macam :Granular ER ( Rough ER = ER kasar )

Smooth atau Agranular ER ( ER halus ). Granula tersebut adalah ribosom

Granular ER : sintesa protein / polipeptida. ER halus : sintesa lemak / steroid / detoxikasiER pada otot rangka dan jantung diberi nama sarcoplasmic :

reticulum ( SR ) JUGA berfungsiKonduksi impuls / potensial aksi

Golgi apparatus ( GA) = Golgi complex : Fs : GA erat hubungannya dgn ER, dalam rangka proses sintesa protein. Mengemas protein / polipeptida yang dihasilkan ER. Mucus atau lendir yang terdapat dipermukaan suatu sel berasal dari sekresi GA

Ribosom ( Rb ) :Rb bebas maupun yang menempel di ER penting untuk sintesa protein

Lysosomes ( LS ) : Bentuk vesikular, banyak tersebar di sitosol. Fs : digestif ( pencernaan ) intraselluler ; mencerna bakteri, protein asing maupun partikelpartikel asing. LS banyak terdapat di leukosit neutrophil, macrophage .

Mitochondrion( plural : mitochondria )disebut juga power house , O.K. fungsinya sebagai tempat produksi energi secara aerobik . Banyak mengandung enzim-enzim untuk glikolisis & lipolisis, yang terdapat didindingnya maupun di matrix. O.K. mengandung DNA : MT dpt replikasi sendiri

SintesaProtein / Polipeptida

Tahapan :Transkripsi oleh DNA untuk membentuk rRNA, mRNA & tRNA Dikirim ke sitosol melewati nuclear pores Sintesa terjadi di Ribosom ( Rb )

Sintesa Protein t RNABawa a. amino a. amino

m RNABawa kode genetik urutan a.a.

r RNA RbPenyusunan a.a. sesuai urutan yg ditentukan oleh kode genetik yg dibawa mRNA

t-RNA : membawa asam amino ( a.a. )

m-RNA : membawa kode genetik urutan a.a.r-RNA : tempat penyusunan urutan a.a. untuk membentuk polipeptida / protein

Cell junction : Hubungan antar sel

Signal transduction :Pesan / RGS / Bahan / Hormon / Cytokine / Zat : First messenger RECEPTORmembran sel / organella / sitoplasma

Substant : Second messenger

Rangsang ( RGS ) / Stimulus :1.Mekanis

2.Kimiawi3.Thermis 4.Elektris 5.Cahaya ( gelombang

elektromagnetis )6.Gelombang suara

1st Messenger

Membran sel

2nd MessengerReceptor

Sitosol

RGS

Protein receptor / G-proteinG - subunit

IP3 cAMP

DAG cGMP

Stimulus / Rangsangan : suatu substan disebut first messenger ; a.l. hormon, sitokin, bahan asing, obat-obatan, humoral factor

ReceptorCalmodulin

+

Complex

X

Ca2+

ER

Ca2+

Ion Ca2+ sebagai second messenger Selanjutnya membuat complex dengan Calmodulin Kemudian merangsang kontraksi otot polos

Signal transduction : Yang menghasilkan 2nd messenger ( cAMP )

Second messengerBerperanan fisiologis terhadap fungsi didalam sel selanjutnya Contoh : Kontraksi antara

cAMP IP3

actin & myosinOtot polos Saluran ion Ca Terbuka di ER

Transduksi signal Yang mengakibatkan terbukanya saluran ion

Ionotropic

Acetylcholine binding site

Cholinergic receptor nicotinic type

Stimulus

Na+ channel closed

Na+ Na+ channel opened

Membrane Cell

Ion channel

RESUME

Fungsi membran sel Fungsi organella : ER , Mitochondria

Funsi Nucleus Sintesa protein

Transduksi signal 1st messenger

2nd messenger Receptor yang bersifat :- Metabotropic- Ionotropic

CAIRAN TUBUHHawin Nurdiana

BERPERAN PENTING BAGI KEHIDUPAN JUMLAH TOTAL AIR TUBUH : 50 70 % BB PERANAN AIR : 1. SEBAGAI PEREAKSI 2. SEBAGAI MEDIA SEMUA REAKSI DALAM TUBUH 3. SEBAGAI DONOR PROTON ( H+ ) pH CAIRAN TUBUH 4. SUMBER HIDROGEN BOND 5. SEBAGAI ALAT PENGANGKUT 6. SEBAGAI PELARUT

Body Fluid VolumeBody fluid 60% (45-75) water Intracellular 40 % (42 liter in 70 kg young adult) Interstitial 15 % (10.5 liter in 70 kg young adult) Extracellular 20 % (14 liter in 70 kg young adult) Plasma 5% (3.5 liter in 70 kg young adult) Transcellular 1-3 % (Cerebrospinal) (Aqueous humor)

Electrolyte Composition of Body FluidElectrolytes Plasma (mEq/L) Interstitial Fluid (mEq/Kg H2O) Intracellular Fluid (mEq/Kg H2O) 10 159 1 40 210 3 7 45 155 210

Cation: Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Total Anion: ClHCO3Protein Others Total

142 4 5 2 153 103 25 17 8 153

145 4 3 2 154 117 28 9 154

Daily Intake and Output of Water (in ml/day)Normal Intake Fluid ingested From metabolism Total intake Output Insensible-Skin Insensible-Lungs Sweat Feces Urine Total output Prolonged Heavy Exercise ? 200 ? 350 650 5000 100 500 6600

2100 200 2300 350 350 100 100 1400 2300

SUSUNAN ELEKTROLIT DALAM CAIRAN TUBUH : PERGERAKAN DISTRIBUSI CAIRAN. PERTAHANKAN KESEIMBANGAN ASAM BASA

HOMEOSTASIS CAIRAN TUBUH

Menjaga agar volume cairan tubuh tetap relatif konstan&komposisi tetap stabil

Asupan cairan disesuaikan dengan pengeluaran cairan

Mencegah p / p cairan tubuh

SUSUNAN CAIRAN INTRA SEL :-KATION UTAMA : K+ PERTAHANKAN VOLUME AIR SEL-FOSFAT ( HPO3= ) ANION UTAMA INTRA SEL -PROTEIN 3 4 X DARI PADA PLASMA

SUSUNAN CAIRAN EKSTRA SEL :-Na+ KATION UTAMA -Cl- ANION UTAMA - Ca++, Mg++ , K + - HCO3=; HPO4= ; SO4=

SUSUNAN CAIRAN INTERSTITIEL :-SEPERTI CAIRAN PLASMA, TETAPI KADAR PROTEIN > KECIL dan Cl > BESAR DARI PLASMA.

KESEIMBANGAN CAIRAN TUBUH DIKENDALIKAN OLEH : 1. PUSAT HAUS 2. HORMON VASOPRESIN ( ADH ) 3. GINJAL

OsmosisBesarnya difusi cairan dari tempat konsentrasi airnya tinggi ke tempat yang konsentrasi airnya lebih rendah

Osmoles (Osm):Jumlah total partikel dalam suatu larutan 1 mole : 6.02 x 1023 1 mole glukosa/L ~ 1 osmoles/L 1 mole/L NaCl ~ 2 osmoles/L (Na+ & Cl-)

Osmotic pressure:Besarnya tekanan yg dibutuhkan utk mencegah osmosis1 mosm/L~19.3mmHG

Osmolalitas: konsentrasi osmolal suatu larutan sebagai osmol per kg air Osmolaritas: konsentrasi osmolal suatu larutan sebagai osmol per liter larutan

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI DISTRIBUSI

AIR TUBUH :JUMLAH AIR TUBUH TETAP, TETAPI DISTRIBUSINYA YANG BER UBAH UBAH OLEH KARENA TEKANAN OSMOSE. 1. SENYAWA ORGANIK DENGAN UKURAN MOLEKUL KECIL. ( GLUKOSA, UREA, ASAM AMINO ) 2. SENYAWA ORGANIK DENGAN UKURAN MOLEKUL BESAR

( PROTEIN )3. ELEKTROLIT Na dan K

PADA SUHU DINGIN KERINGAT > PENGUAPAN SUHU

KEHILANGAN AIR dan NaCl >>

VOLUME DARAH TURUN

MERANGSANG PUSAT HAUS DI HIPOTHALAMUS

MINUM BANYAK

KESEIMBANGAN AIR dan MINERAL ( ELEKTROLIT ) : MINERAL : Na, K, Cl dan H ORGAN YANG TERLIBAT : - HIPOTHALAMUS - GINJAL - SALURAN PENCERNAAN PRINSIP PENGENDALIAN KESEIMBANGAN AIR & MINERAL : -. BILA TUBUH KEKURANGAN AIR GINJAL AKAN MENINGKATKAN REABSORPSI AIR & MEMACU PUSAT HAUS DI HITALAMUS. -. BILA KELEBIHAN AIR GINJAL MENGURANGI / MENURUNKAN REABSORPSI AIR KELUAR BERSAMA DENGAN URINE.

PERANAN SALURAN PENCERNAAN : ABSORPSI AIR, MINERAL & BAHAN MAKANAN OLEH MUKOSA USUS DI ILEUM : ABSORPSI Na+ DIIKUTI H+ KELUAR. Cl- DIIKUTI HCO3- KELUAR ABSORPSI NaCl DIIKUTI DENGAN SEKRESI H2CO3 VILLI / JONJOT-JONJOT.

H2CO3

H2O + CO2

SEGERA BERDIFUSI KE DALAM SEL KEMBALI

DI COLON :

ABSORPSI Na+ dan Cl- DIIKUTI KELURNYA HCO3-.HCO3- DIPAKAI UNTUK MENETRALISIR ASAM ORGANIK YANG DIPRODUKSI OLEH BAKTERI USUS.

HASIL ABSORPSI :-. 50 % BAHAN MAKANAN, AIR dan ELEKTROLIT TERSERAP DI JEJUNUM -. 20 30 % DI ILEUM -. 10 15 % DI COLON -. 5 % SISA AIR KELUAR FESES

GANGGUAN KESEIMBANGAN AIR DALAM TUBUH :

I. DALAM JUMLAH / VOLUME :I.I. KELEBIHAN AIR OVER HIDRASI I.2. KEURANGAN AIR DEHIDRASI

II. DALAM KOMPOSISI AIR ANTAR KOMPARTEMEN :II.a. PENIMBUNAN AIR DI ECF / INTERSTITIEL : OEDEM II.b. KEKURANGAN DEHIDRASI INTRASEL

DEHIDRASI EKSTRASELPENYEBAB KELEBIHAN AIR :

1. KELAINAN FUNGSI GINJAL : ANURIA2. KELAINAN HORMONAL : HIPERALDOSTERONISME KELEBIHAN KORTIKOSTEROID

KEKURANGAN AIR :PENYEBAB : 1. PENGELUARAN AIR BERLEBIHAN ( >>> ) :

-. DIARE-. MUNTAH-MUNTAH -. KELUAR KERINGAT >>. 2. PEMASUKAN AIR TERLALU SEDIKIT : -. PENDERITA DALAM KOMA YANG TAK DIINFUS

KEURANGAN AIR BIASANYA DISERTAI DENGAN PENURUNAN MINERAL ( Na & Cl ).

DEHIDRASI : ( KEKURANGAN AIR + ELEKTROLIT )1. KEHILANGAN / PEMBATASAN AIR.KEHILANGAN AIR MELEBIHI KEHILANGAN ELEKTROLIT EKSTRASEL > PEKAT dan HIPERTONIS DEHIDRASI INTRA SEL GEJALA : - SANGAT HAUS, MUAL-MUAL, MUNTAH - BADAN RASA PANAS dan KERING - URINE > PEKAT dan VOLUME BERKURANG 2. KEKURANGAN ELEKTROLIT. -. PEMBERIAN AIR >> TANPA ADA / SEDIKIT ELEKTROLIT. Na+ EKSTRASEL -. OBSTRUKSI USUS, STENOSIS PYLORUS -. PENYEDOTAN LAMBUNG YANG TERUS-TERUSAN KEHILANGAN CL >> Na -. GANGGUAN GASTROINTESTINAL BAGIAN BAWAH : -. DIARE >> KEHILANGAN CAIRAN + Na+ + HCO3=

DEHIDRASI JUGA BISA KARENA : -. DM -. UREMIA -. LUKA BAKAR

REHIDRASI : DIARE RINGAN - SEDANG :USAHA TUBUH : PENGENDALIAN AIR dan ELEKTROLIT * GINJAL : MENAHAN KELUARNYA AIR & ELEKTROLIT * MERANGSANG PUSAT HAUS

DIARE BERAT :* USAHA TUBUH : ( - ) / GAGAL

* PENGOBATAN : - MENGGANTI CAIRAN & ELEKTROLIT YANG HILANG - MAKANAN YANG SESUAI . PER ORAL . PER INFUS

Oedem

Kelebihan cairan dalam jaringan > banyak terjadi pada kompartemen ECF Dapat juga melibatkan CIS

Oedem intraseluler Penyebab: 1. Depresi sistem metabolik jaringan 2. Tidak adanya nutrisi sel yang adekuat

Aliran darah jaringan

Pengiriman O2 dan nutrien

Metabolisme jaringan N

Pompa ion membran sel tertekan

Ion Na yg biasa masuk sel tidak dpt dipompa keluar

Ion Na dlm sel >>

Osmosis sel ke dalam sel

Vol. ICF

Jaringan yang meradang

Permeabilitas membran sel

Na dan ion-ion lain berdifusi masuk sel

Diikuti osmosis air kedalam sel

Oedem ekstraseluler (di intersisiil): Ada akumulasi cairan berlebihan dalam ruang ekstraseluler

Penyebab: - Kebocoran abnormal cairan dari plasma ke ruang interstitial - Kegagalan limfatik untuk mengembalikan cairan dr interstitium ke dalam darah

Causes of Extracellular Edema

1. Increased capillary pressureExcessive kidney retention High venous pressure Decreased arteriole resistance

2. Decreased plasma proteinsLoss of protein in urine Loss of protein from denuded skin Failure of produce protein

3. Increased capillary permiabilityImmune reaction Toxin Bacteria infection Vitamin deficiency (exp. Vit C)

4. Blockage of lymph returnCancer Paracyte infection (Filaria) Surgery Congenital absence or abnormal of Lymphatic vessels