Homeostasis

Homeostasis adalah kemampuan dari suatu organisme dalam menjaga lingkungan internalnya pada range yang normal. Lingkungan luar yaitu lingkungan yang mengelilingi organisme secara keseluruhan. Organisme akan hidup berkelompok dengan organisme-organisme (biosis) dan objek-objek yang mati (abiosis). Lingkungan dalam yaitu lingkungan dinamis dalam badan manusia yang terdiri dari fluida yang mengelilingi komunitas sel-sel yang membentuk badan. 

Dalam penyelenggaraan homeostasis ini, tubuh harus senantiasa memantau adanya perubahan-perubahan nilai berbagai parameter sehingga perubahan yang terjadi dapat segera dipulihkan seperti keadaan semula. Untuk itu, sel-sel dalam tubuh harus mampu berkomunikasi antara satu dengan yang lainnya. Komunikasi antar sel ini merupakan media yang menopang pengendalian fungsi sel atau organ tubuh. Pengendalian yang paling sederhana terjadi secara lokal (intrinsik), yaitu komunikasi yang dilakukan antar sel yang saling berdekatan. Pengendalian jarak jauh (ekstrinsik) lebih kompleks dan dimungkinkan melalui refleks yang dapat melibatkan sistem saraf maupun sistem endokrin. 

Homeostasis dipertahankan oleh berbagai proses pengaturan yang melibatkan semua sistem organ tubuh melalui pengaturan keseimbangan yang sangat halus namun bersifat dinamis (dynamic steady state). Setpoint misalnya, tidak selalu sama dan dapat berubah tergantung pada kebutuhan saat itu. Proses pengaturan ini tidak hanya melalui umpan balik, tetapi dapat bersifat feedforward control untuk mengantisipasi perubahan yang akan terjadi selanjutnya. 

Mekanisme homeostasis dapat terjadi dalam berbagai level kehidupan. Homeostasis dapat dijumpai dari tingkat sel, organ hingga sistem organ. Untuk homeostasis tingkat sel, pengaturan yang dilakukan berkaitan dengan keseimbangan cairan tubuh. Cairan tubuh sendiri dapat dibedakan menjadi cairan ekstrasel dan cairan intrasel. 

Homeostasis ini pada dasarnya bertujuan untuk menstabilkan cairan di sekitar sel-sel organisme multisel yaitu cairan ekstrasel yang merupakan interface antara sel dan lingkungan luar. Sel-sel tubuh selain harus selalu basah, harus pula mengandung zat-zat terlarut tertentu dalam kadar yang tertentu pula demi kelangsungan proses-proses dalam sel. Parameter cairan ekstrasel yang harus dipertahankan melalui homeostasis adalah kadar nutrien, kadar O2 dan CO2, kadar sisa metabolisme, pH, kadar air, garam, elektrolit, suhu serta volume dan tekanan. 

Contoh homeostasis dalam tingkat organ dapat dijumpai pada ginjal. Ginjal merupakan salah satu organ penyusun sistem ekskresi yang berfungsi sebagai mekanisme osmoregulasi yaitu menjaga kestabilan ion dan air di dalam tubuh. Proses-proses yang terjadi pada ginjal antara lain: 

• Filtrasi: air dan molekul kecil lain disaring dari darah di dalam glomerulus 
• Reabsorpsi: molekul kecil yang berguna diserap kembali ke darah (glukosa, garam, asam amino) 
• Sekresi: ion-ion (K+ dan H+) yang berlebihan serta obat dan senyawa yang beracun disekresi ke filtrat 
• Ekskresi: filtrat hasil filtrasi, reabsorpsi dan sekresi dikeluarkan dari ginjal 

Untuk homeostasis tingkat sistem organ, sebagai contohnya adalah mekanisme pengaturan suhu tubuh dan juga kadar gula darah. Pada pengaruran suhu tubuh, sistem yang berperan sebagai pengendali terdapat di otak (thermostat yang terdapat pada hypothalamus). Perubahan suhu sendiri dalam hal ini berperan sebagai stimulus untuk memicu efektor yang bersifat melawan arah stimulus. 

Pada pengaturan keseimbangan gula darah, pankreas berfungsi sebagai penghasil sekret berupa insulin dan juga glukagon yang akan menjaga keseimbangan kadar gula dalam darah. Jika kadar gula dalam darah meningkat, maka pankreas akan mensekresikan insulin untuk mengubah glukosa menjadi glikogen sehingga kadar gula dalam tubuh akan kembali ke keadaan yang seimbang seperti sedia kala. Sedangkan ketika kadar gula dalam darah lebih rendah daripada setpoint, pankreas akan mensekresikan glukagon untuk mengubah glikogen menjadi glukosa sehingga kadar gula darah pun akan stabil kembali.