MEKANISME HOMEOSTASIS

Pengertian Homeostasis

keseimbangan sudah barang tentu merupakan jaminan kelangsungan suatu proses kehidupan. seperti yang terjadi dalam tubuh manusia. Manusia akan selalu berinteraksi dengan berbagai lingkugan yang berpotensi memunculkan masalah bagi tubuhnya sendiri, baik itu lingkungan dalam tubuh maupun yang didapat dari luar tubuh. sedikit saja keseimbangan itu terganggu dan tubuh tidak dapat memeperbaikinya maka dapat dipastikan akan menjurus pada kerusakan fatal.

  

Mekanisme yang berlangsung untuk menjaga keseimbangan dalam tubuh mulai tingkatan ekstraseluler hingga intraseluler disebut homeostasis. Tubuh akan tetap berfungsi hanya jika kosentrasi air, nutirisi, oksigen, tekanan, kondisi panas dapat dipertahankan dalam batas aman .

Perubahan kecil dalam lingkungan dinamis dalam tubuh dapat menyebabkan sel-sel mati, misalnya;

1. saat dehidrasi tubuh akan kekurangan cairan, sel mula-mula akan mengkerut dan lama kelamaan mati.

2. zat makanan yang kurang mengakibatkan tubuh kekurangan energi sehingga tubuh akan merespon dengan menghentikan kinerja beberap organ untuk menghemat energi.

3. menumpuknya racun dalam tubuh membuat kondisi toksis didalam lingkungan tubuh.

4. suhu yang berubah ekstrim akan diikuti oleh kerusakan berbagai sel dalam tubuh.

Seorang peneliti biologi Walter Cannon menyebut kemampuan mempertahankan keadaan dalam yang dimiliki oleh makhluk hidup multiseluler sebagai homeostasis. Homeostasis berasal dari bahasa yunani  yaitu, homeo yang berati sama dan stasis yang berati mempertahankan keadaan.  Homeostasis kemudian sering diartikan  sebagai semua proses yang terjadi dalam organisme hidup untuk mempertahankan lingkungan internal, dalam kondisi tertentu agar  tecipata kondisi yang optimal bagi kehidupan organisme yang bersangkutan. Hemeostasis merupakan mekanisme pengaturan lingkungan kesetimbangan yang dinamis di dalam tubuh hewan yang konstan. Dalam homeostasis keadaan konstan terdapat dua jenis, yaitu yang pertama adalah system tertutup yang dimaksud dengan system tertutup adalah sebuah keseimbangan statis, yang dimana keadaan dalam tubuh tidak berubah. Sedangkan yang kedua adalah system terbuka, yang dimaksud dengan system terbuka adalah kesetimbangan dinamis, yaitu keadaan dalam tubuh yang konstan, sedangkan system terus berubah.

Konsep homeostasis ini mengacu kepada pemeliharaan suatu keadaan stabil dinamis di dalam lingkungan cairan internal yang membasuh semua sel tubuh. Karena sel-sel tubuh tidak berkontak langsung dengan lingkungan luar, kelangsungan hidup sel bergantung pada pemeliharaan lingkungan cairan internal yang stabil yang berhubungan langsung dengan sel. Sebagai contoh, di lingkungan internal O₂ dan zat-zat gizi harus terus menerus diganti sesuai kecepatan penggunaannya oleh sel. Jadi homeostasis dapat disimpulkan sebagai upaya untuk mempertahankan lingkungan dalam yang stabil

Homeostasis memiliki banyak fungsi yang sangat penting bagi kehidupan makhluk hidup, antara lain :

1. Menstabilkan cairan disekitar sel-sel oranisme multi sel atau cairan extrasel (CES) (Siagian, 2008).
2. Untuk kelangsungan hidup sel
3. Memungkinkan organisme beradaptasi pada lingkungan luar yang mempunyai jumlah dan habitat yang lebih luas.
4. Menyediakan keadaan dalam (lingkungan dinamis dalam badan organisme) yang stabil supaya sel-sel dapat menjalankan hidup dengan efisien.
5. Memungkinkan kadar metabolisme diatur secara efisien pada saat tertentu.
6. Dan yang terakhir Memungkinkan enzim-enzim menjalankan fungsinya dengan optimum

Faktor Yang Mempengaruhi Homeostasis

         Salah satu fungsi dari homeostasis adalah menstabilkan atau menyeimbangan cairan, dan faktor yang mempengaruhu keseimbangan cairan tersebut adalah:

1. Usia,

Dengan bertambahnya usia organisme, maka organ yang mengatur keseimbangan akan menurun fungsinya, dengan begitu hasil untuk kesimbangan pun akan menurun.

2. Temperatur lingkungan

Dengan sesuatu organisme banyak terdapat di lingkungan yang panas, maka akan terjadi proses evaporasi, sehingga dimungkinkan cairan banyak yang keluar.

3.      Makanan

4.      Obat-obatan

5.      Stres

Stres dapat mempengaruhi beberapa hal diantaranya adalah, Mempengaruhi metabolisme sel, meningkatkan gula darah, meningkatkan osmotik dan ADH akan meningkatkan sehingga urine menurun.

6.      Sakit

Misalnya gagal ginjal, maka organisme akan mengeluarkan cairan yang banyak sehingga dapat menggau keseimbangan di dalam tubuh organism tersebut. (Irawan, 2008).

-          Yang kedua adalah faktor-faktor yang dapat menstabilkan lingkungan internalnya yaitu :

1. Konsentrasi molekul-molekul nutrien
2. konsentrasi O2 dan CO2
3. konsentrasi zat-zat sisa
4. pH
5. konsentrasi air, garam dan elektrolit lain,

Homeostatis mengenal dua jenis keadaan konstan, yaitu:

1.      Sistem tertutup – Keseimbangan statis

•  Keadaan dalam,  tidak berubah seperti botol tertutup.
1. Sistem terbuka – Keseimbangan dinamik
•  Keadaan dalam, konstan walaupun sistem ini terus berubah contohnya seperti sebuah kolam di dasar air terjun

Cannon mengajukan empat postulat penting dalam homeostasis, yaitu:

1.      Peran sistem syaraf dalam mempertahankan kesetimbangan antara lingkungan dalam tubuh dengan lingkungan luar.

2.      Adanya kegiatan pengendalian yang bersifat tonik.

3.      Adanya pengendalian yang bersifat antagonistik.

4.      Suatu sinyal kimia dapat memberikan pengaruh yang berbeda pada jaringan yang berbeda (Minarma,2004).

Kemampuan homeostasis suatu organisme dipengaruhi beberapa hal diantaranya adalah :

1.      Variasi diurnal

                  Suhu tubuh akan  bervariasi pada siang dan malam hari. Suhu terendah manusia yang tidur pada malam hari dan bangun sepanjang siang terjadi pada awal pagi dan tertinggi pada awal malam.  Pada hasil pengamatan, hal ini dibuktikan dengan tingginya temperatur tubuh sebelum tidur malam (sekitar pukul 23.30 wib) yaitu 36,6˚C.  Temperatur tubuh pada kegiatan yang lain rata rata berada dibawah temperatur tersebut

2.      Kerja jasmani / aktivitas fisik

Setelah  melakukan latihan fisik atau kerja jasmani suhu tubuh akan naik terkait dengan kerja yang dilakukan oleh otot rangka. Setelah melakukan  latihan berat, suhu tubuh dapat mencapai 40 ºC. Pada hasil pengamatan, terlihat bahwa suhu tubuh setelah melakukan olahraga tergolong tinggi dibandingkan setelah melakukan kegiatan lain, yaitu sebesar 36,5˚C.

       3.  Jenis kelamin

Sesuai dengan kegiatan metabolisme, suhu tubuh pria lebih tinggi daripada   wanita. Suhu tubuh wanita dipengaruhi daur haid. Pada saat ovulasi, suhu tubuh wanita pada pagi hari saat bangun meningkat 0,3 – 0,5 ºC.

4.   Lingkungan

Suhu lingkungan yang tinggi akan meningkatkan suhu tubuh. Udara  lingkungan yang lembab juga akan meningkatkan suhu tubuh karena menyebabkan hambatan penguapan keringat, sehingga panas tertahan di dalam tubuh. Pada hasil pengamatan didapatkan bahwa  suhu tubuh setelah aktivitas di malam hari lebih tinggi daripada aktivitas yang dilakukan malam hari.

Dalam menyelenggarakan homeostasis ini tubuh harus senantiasa memantau adanya perubahan-perubahan nilai berbagai parameter, lalu mengkoordinasikan respons yang sesuai sehingga perubahan yang terjadi dapat diredam. Untuk itusel-sel tubuh harus mampu berkomunikasi satu dengan lainnya. Komunikasi antar sel ini merupakan media yang menopang pengendalian fungsi sel atau organ tubuh. Pengendalian yang paling sederhana terjadi secara local (intrinsik), yaitu yang dilakukan dengan komunikasi antara sel yang berdekatan. Pengendalian ekstrinsik (ekstrinsik) lebih kompleks dan dimungkinkan melalui refleks yang melibatkan sistem saraf (lengkung refleks) maupun sistem endokrin (pengaturan umpan balik).

Gambar 1. Pengendalian Jarak Jauh Melalui Sistem Endokrin dan Saraf

Mekanisme Homeostasis

            Perubahan kondisi lingkungan internal dapat timbul karena 2 hal, yaitu adanya perubahan aktifitas sel tubuh dan perubahan lingkungan eksternal yang berlangsung terus- menerus. Untuk menyelenggarakan seluruh aktifitas sel dalam tubuhnya, hewan selalu memerlukan pasokan berbagai bahan dari lingkungan luar secara konstan, misalnya oksigen, nutrient dan garam. Sementara itu, aktivitas sel juga menghasilkan bermacam – macam hasil sekresi sel yang bermanfaat dan berbagai zat sisa, yang di alirkan ke lingkungan internal yaitu cairan ekstraseluler (CES). Apabila aktifitas sel berubah pengambilan zat dari lingkungan internal dan pengeluarran berbagai zat dari dalam sel ke lingkungan internal juga berubah. Perubahan aktifitas sel semacam itu akan mengubah keadaan lingkungan internal. Perubahan lingkungan internal yang ditimbulkan oleh sebab manapun ( penyebab pertama atau kedua ) harus selalu dikendalikan agar kondisi homeostasis selalu terjaga.

            Mekanisme pengendalian kondisi homeostasis pada hewan berlangsung melalui system system umpan balik. Akan tetapi, kita tidak boleh lupa bahwa ada 2 macam system umpan balik, yaitu umpan balik positif dan negative. Sistem umpan balik yang berfungsi dalam pengendalian kondisi homeostasis pada tubuh hewan adalah system umpan balik negative.

Sistem Umpan Balik

            Sistem umpan balik dapat didefinisikan sebagai perubahan suatu variable yang dilawan oleh tanggapan yang cenderung mengembalikan perubahan tersebut dalam keadaan semula. Didalam proses umpan balik, informasi indrawi tentang variabel suhu atau pH misalnya, digunakan untuk mengendalikan proses dalam sel dan jaringan serta organ yang berpengaruh terhadap level variabel tersebut. Mekanisme homeostasis yang utama adalah diatur oleh hipotalamus. System umpan balik ada dua macam, yaitu system umpan balik positif dan system umpan balik negative. Tetapi system umpan balik yang befungsi dalam pengendalian kondisi homeostasis pada tubuh hewan adalah adalah system balik negative. Mengapa yang digunakan dalam proses pengendalian kondisi homeostasis, hanya menggunakan umpan balik negative, karena sistem umpan balik negative didefinisikan sebagai perubahan suatu variable yang dilawan oleh tanggapan yang cenderung mengembalikan perubahan tersebut ke keadaan semula. Juga perlu diketahui umpan balik negative dalam pengendalian homeostasis sesungguhnya merupkan keseimbangan antara input dan output.

Terdapat dua macam pengaturan umpan balik dalam homeostasis, yaitu

1.      Umpan balik negatif (negative feedback)

Sebagai gambaran tentang umpan balik negatif adalah dengan mengamati bekerjanya thermostat yang dipasang dalam akuarium untuk menjaga agar suhu air dalam akuarium tersebut berada pada suhu yang diinginkan. Bilamana suhu air medium lebih rendah dari suhu yang diinginkan, sensor memberikan informasi agar pemanas memanaskan medium. Jadi pengaturan suhu tubuh membutuhkan “thermostat” yang informasinya harus diberikan pada sistem pengendali suhu. Jika informasi yang sampai pada sistem pengendali suhu adalah bahwa suhu tubuh lebih rendah dari yang semestinya, maka sistem pengendali akan meningkatkan suhu tubuh sampai kondisi semestinya dan pemanasan berhenti sampai terjadinya penurunan suhu lebih rendah dari yang semestinya.

Pada mamalia yang senantiasa mempertahankan suhu tubuh konstan, meningkatnya suhu tubuh menghasilkan respon yang mengembalikan suhu tubuh sebagaimana kondisi yang semestinya. Jadi, umpan balik negatif mengarahkan pada stabilitas sistem fisiologis. Hal ini merupakan kebalikan dari sistem umpan balik positif dimana perubahan awal suatu variable menghasilkan perubahan lebih lanjut.

Sebagai contoh, peristiwa yang terjadi pada burung dan mamalia pada  waktu mempertahankan suhu tubuhnya supaya tetap konstan. Peningkatan suhu tubuh sebesar 0,5^o C akan mendorong timbulnya tanggapan yang akan mengembalikan suhu tubuh ke suhu awal, yaitu suhu seharusnya. Pada mamalia, suhu seharusnya adalah 37^o C dengan demikian, system umpan balik negative pada contoh di atas akan selalu membawa system fisiologis kepada suhu tubuh 37^o C.

Gambar 2. Negatif Feedback

2.      Umpan Balik Positif (Positive Feedback)

                               Peristiwa yang terjadi pada system umpan balik positif berlawan dengan peristiwa yang terjadi pada system umpan balik negative. Pada system umpan balik positif, perubahan aawal suatu variable akan menghasilkan perubahan yang semakin besar, misalnya proses pembekuan darah. proses pembekuan darah sebenarnya bekerja melalui mekanisme system umpan balik positif, yang bertujuan untuk menghentikan pendarahan. Namun, hasil dari proses tersebut selanjutnya bermakna sangat penting untuk memepertahankan volume darah yang bersirkulasi agar tetap konstan.

                               Mekanisme umpan balik posistif tidak terlibat dalam proses menjaga kondisi homeostasis, tetapi terlibat dalam penyelenggaraan fungsi fisiologis tertentu  (proses pembekuan darah dan fungsi sel saraf.) Mekanisme umpan balik positif dalam mengendalikan fungsi fisiologis pada hewan dapat berbahaya.Misalnya, suhu tubuh mamalia meningkat, jika gangguan awal ini kemudian mengalami umpan balik positif maka hasilnya adalah peningkatan suhu tubuh lebih lanjut yang tentunya berbahaya bagi hewan tersebut. Contoh lain umpan balik positif adalah pada fungsi saraf.  Jika terdapat rangsang pada sel syaraf akan menyebabkan perubahan permeabilitas selaput yang memungkinkan adanya aliran ion sodium (Na⁺) masuk kedalam neuron. Aliran masuk ion Na⁺ pada fase awal terjadinya potensial aksi menghasilkan respon depolarisasi yang menyebabkan aliran masuk ion Na⁺ lebih lanjut.

Gambar 3. Positive Feedback

Feed Forward

Selain mekanisme feedback, metode fisiologis lain yang terpenting untuk mengendalikan kondisi internal hewan adalah feedforward Untuk mengurangi gangguan fisiologis, hewan menunjukkan perilaku yang mencegah terjadinya gangguan tersebut, jadi feedforward merupakan aktivitas antisipatif. Contohnya, sambil makan biasanya hewan minum juga.  Masuknya pakan kedalam meningkatkan osmolaritas isi saluran pencernaan yang dapat menyebabkan hilangnya air dari cairan tubuh (melalui osmosis), mengakibatkan dehidrasi dan kesetimbangan osmotik terganggu. Segera setelah makan atau sambil, umumnya hewan minum air untuk mengurangi gangguan homeostasis cairan tubuh. Perilaku menghindari makanan yang menyebabkan muntah membantu hewan untuk memelihara homeostasis.

Conformer

Hewan yang memungkinkan kondisi internalnya berubah bilamana menghadapi variasi lingkungan eksternal disebut konformer (conformer). Suhu tubuh ikan akan rendah ketika berada dalam perairan yang dingin dan akan tinggi ketika berada dalam perairan yang hangat.  Jadi, tiap sel dalam tubuh ikan tersebut harus mengatasi pengaruh perubahan suhu eksternal.

Osmoconformer

Berbagai hewan air tidak dapat memelihara konsentrasi osmotik cairan internal tubuhnya jika salinitas mediumnya berubah-ubah. Bintang laut, Asterias, adalah hewan osmokonformer (osmoconformer) yang cairan internal tubuhnya dengan cepat mencapai kesetimbangan dengan air laut yang mengelilinginya. Hewan ini meningkatkan konsentrasi cairan tubuh jika berada dalam air bersalinitas tinggi dan menurunkan cairan tubuhnya bilamana berada dalam air bersalinitas rendah.

Oxyconformer

Cacing Annelida yang bersifat oksikonformer (oxyconformer), yakni hewan yang laju konsumsi oksigennya menyesuaikan dengan ketersediaan O₂ terlarut di lingkungan eksternalnya. Jika Annelida berada dalam lingkungan perairan yang kaya akan oksigen, maka konsumsi oksigennya meningkat, sebaliknya jika hewan tersebut berada dalam lingkungan yang kandungan oksigen terlarutnya rendah, konsumsi oksigennya menurun.

Conformer

Batas perubahan eksternal bagi hewan konformer dipengaruhi oleh toleransi jaringan tubuhnya terhadap perubahan internal yang disebabkan oleh adanya perubahan lingkungan eksternal

.

Hewan konformer (a) menyesuaikan kondisi internal tubuhnya dengan kondisi lingkungan eksternal, sedangkan hewan regulator (b) mempertahankan stabilitas internal meskipun kondisi eksternalnya berubah.

Conformer

Hubungan antara nilai lingkungan eksternal (misalnya salinitas, kandungan O2 terlarut, dll) dengan nilai internal (garis yang tidak putus-putus) berupa garis lurus dengan kemiringan 1. Bilamana hewan tidak dapat menghasilkan respon fisiologi atau respon lain yang diperlukan untuk mengatasi perubahan eksternal, maka nilai internalnya bergantung dengan nilai eksternalnya, menyerupai “garis konformitas” (garis putus-putus).

Regulator

Hewan air yang termasuk regulator menggunakan mekanisme perilaku, biokimia maupun fisiologis untuk senantiasa menjaga kondisi internal tubuhnya ketika berada dalam kondisi lingkungan eksternal yang berubah, sehingga senantiasa dalam keadaan homeostasis.

Osmoregulator

Hewan yang bersifat osmoregulator memiliki konsentrasi cairan internal tubuh lebih tinggi dari konsentrasi mediumnya ketika berada dalam perairan dengan salinitas rendah, sebaliknya konsentrasi carian tubuhnya lebih rendah dari konsentrasi mediumnya ketika berada dalam salinitas tinggi.

Osmoregulasi Pada Invertebrata Darat

Osmoregulasi pada Serangga

Serangga memiliki kutikula yang berlilin, yang sangat impermeabel terhadap air, sehingga serangga sedikit sekali kehilangan air melalui kulitnya. Jalan penting hilanganya uap air pada serangga adalah spirakel. Untuk mengurangi kehilangan air, maka pada kebanyakan serangga menutup spirakelnya antara dua gerakan pernafasannya.

Osmoregulasi Pada Cacing Tanah, Keong dan Siput

Cacing tanah adalah Anelida yang telah beradaptasi hidup di tanah yang basah dimana stres osmotik terletak antara air tawar dan udara. Jika tanah menjadi kering, yang dapat menyebabkan cacing kehilangan air dan menjadi dorman, maka cacing-cacing tersebut akan menyelinap lebih dalam lagi. Sedanngkan bila kelebiahan air maka cacing tanah akan mengeluarkan amonia dan urea, dan nefridium dapat menghasilkan urine hipo-osmotik.

Moluska darat, misalnya keong dan siput permukaan tubuhnya yang berdaging sangat permeabel. Keong darat dan siput juga menderita kekurangan banyak air melalui penguapan air di permukaan kulit dan kehilangan air dalam sekresi. Untuk mengurahi pengeluaran air belebih maka keong darat dan siput menghasilkan asam urat dan mencari tempat-tempat yang basah untuk hidupnya.

Laba-laba, mengurangi pengeluaran air berlebih dengan memproduksi asam urat dan memproduksi urine hiperosmotik melalui tubulus malpighi dan rektum. Ikan, mengatasi kekurangan air dengan meminum air laut dan menyeimbangkan kadar garam dalam tubuh dengan cara memproduksi urin.

Osmoregulasi Pada Hewan Vertebrata Air

a.      Ikan Air Laut

Ikan laut yang hiposmotik menghadapi masalah kehilangan air tubuh, dan sekaligus menghadapi masalah masuknya zat-zat terlarut ke dalam tubuhnya karena gradien konsentrasi. Permukaan tubuh, terutama permukaan insangnya agak permeabel terhadap air. Air banyak hilang melalui insang, urin, dan fese. Untuk mengganti air yang hilang, ikan air laut minum air laut.

2. Ikan Air Tawar

Konsentrasi garam air tawar tergantung pada asal air tersebut, tetapi kadar tersebut selalu sangat rendah. Jadi lingkungan luar sangat hipoosmotik terhadap cairan tubuh interna dari hewan air tawar, dan hewan ini harus menghadapi kecenderungan air untuk berdifusi kedalam tubuh, terutama ke bagian yang berlapis tipis, seperti insang. Garam cenderung berdifusi keluar dan cairan tubuh interna kehilangan garam melalui ekskresi.

Osmoregulasi pada Amfibi

Regulasi osmotik Amfibi mirip ikan air tawar, kulitnya berperan sebagai organ osmoregulasi utama. Pada saat hewan berada dalam air tawar, terdapat aliran osmotik air ke dalam tubuhnya, yang akan dikeluarkan sebagai urin yang sangat encer. Bersama urin ikut terbuang garam-garam. Di samping itu garam hilang melalui kulitnya. Kehilangan garam ini diganti dengan jalan secara aktif dari dalam air tawar melalui kulitnya

Osmoregulasi pada Reptil

Kulit Reptil kering, berzat tanduk dan impermeabel terhadap air. Air hilang terutama melalui penguapan lewat kulit. Kehilangan air karena penguapan pada seluruh Reptil ternyata lebih besar daripada lewat pernafasannya. Misalnya pada ular air, kehilangan air lewat kulit sebesar 88% dan lewat pernafasan 12%, pada kura-kura gurun kehilangan panas lewat kulit 76% dan lewat pernafasan sebesar 24%. Reptil mengekskresikan asam urat (sebagai hasil akhir metabolisme protein) lewat urin. Karena asam urat tidak larut dalam air, maka untuk mengekresikannya diperlukan sedikit air. Jadi Reptil dapat kehilangan air lewat penguapan, pernafasan, dan urin.

Osmoregulasi Pada Hewan Vertebrata Darat

Pada vertebrata darat air hilang melalui urine dan feses, tetapi penguapan adalah jalur utama hilangnya air. Pada suhu tertentu satu volume udara tertentu mampu mengandung sejumlah tertentu uap air. Perbedaan antara sejumlah uap air yang sebenarnya ada dan jumlah yang ada jika udara itu jenuh disebut defisit kejenuhan. Defisit kejenuhan menentukan curamnya gradien penguapan antara hewan dan lingkungan luar dan tergantung pada musim, iklim, habitat dan waktu dalam sehari, yang kesemuanya mempengaruhi distribusi dan tingkah laku hewan darat.

1.      Pengurangan penguapan dengan:

1. Alat pertukaran gas interna. Alat pertukaran sebagian besar hewan darat terletak di bagian dalam atau paling tidak dalam suatu lapisan pelindung di mana permukaan pertukaran yang tipis dan basah tidak mudah kering dan air yang hilang karena penguapan berkurang.
2. Modifikasi barier integumen. Hilangnya air melalui permukaan tubuh dengan cara penguapan dikurangi dengan berbagai modifikasi kulit yang membuat barier integumen lebih sulit dilalui oleh air untuk keluar.
3. Menempati habitat basah. Liang di bawah tanah, ruang diantara batu, batang kayu dan daun tempat defisit kejenuhan lebih rendah dari pada tempat terbuka, merupakan lingkunganm yang lebih baik untuk memelihara keseimbangan air.
4. Kegiatan malam (noktural). Banyak spesies hanya ke luar dari  perlindungan pada waktu malam hari, ketiak bahaya menjadi kering saat berkurang.

Thermoregulasi

Pengaturan suhu tubuh (termoregulasi), pengaturan cairan tubuh, dan ekskresi merupakan elemen-elemen dari homeostasis. Dalam termoregulasi dikenal adanya hewan berdarah dingin (cold-blood animals) dan hewan berdarah panas (warm-blood animals). Namun ahli-ahli Biologi menggunakan istilah ektoterm dan endoterm. Pembagian golongan ini didasarkan pada sumber panas utama tubuh hewan tersebut. Hewan ektoterm adalah hewan yang panas tubuhnya berasal dari lingkungan (menyerap panas lingkungan). Suhu tubuh hewan ektoterm cenderung berfluktuasi, tergantung pada suhu lingkungan. Hewan dalam kelompok ini adalah anggota invertebrata, ikan, amphibia, dan reptilia. Sedangkan hewan endoterm adalah hewan yang panas tubuhnya berasal dari hasil metabolisme. Suhu tubuh hewan ini lebih konstan. Endoterm umum dijumpai pada kelompok burung (Aves), dan mamalia (Guyton,1993).

Di alam, pengaturan suhu tubuh oleh hewan dan manusia dilakukan untuk mengatur panas yang diterimanya atau yang hilang ke lingkungan. Mekanisme perubahan panas tubuh  hewan dapat terjadi dengan 4 proses, yaitu konduksi, konveksi, radiasi, dan evaporasi. Konduksi adalah perubahan panas tubuh hewan karena kontak dengan suatu benda. Konveksi adalah transfer panas akibat adanya gerakan udara atau cairan melalui permukaan tubuh. Radiasi adalah emisi dari energi elektromagnet. Radiasi dapat mentransfer panas antar obyek yang tidak kontak langsung. Sebagai contoh, radiasi sinar matahari. Evaporasi adalah proses kehilangan panas dari permukaan cairan yang ditranformasikan dalam bentuk gas (Martini, 1998).

 Berdasarkan pengaruh suhu lingkungan terhadap suhu hewan,  maka hewan dibagi menjadi dua golongan, yaitu poikioterm dan homoiterm. Suhu tubuh hewan poikioterm dipengaruhi oleh lingkungan. Suhu tubuh bagian dalam lebih tinggi dibandingkan dengan suhu tubuh luar. Hewan seperti ini juga disebut hewan berdarah dingin. Di lain pihak hewan homoiterm  disebut hewan berdarah panas. Suhu tubuh hewan homoiterm lebih stabil, hal ini dikarenakan adanya reseptor dalam otaknya sehingga dapat mengatur suhu tubuh. Endotermik biasanya mempertahankan suhu tubuh mereka di sekitar 35 - 40°C (Duke, 1985).

Hewan homoiterm dapat melakukan aktifitas pada suhu lingkungan yang berbeda akibat kemampuan mengatur suhu tubuh. Hewan homoiterm mempunyai variasi temperatur normal yang dipengaruhi oleh faktor umur, faktor kelamin, faktor lingkungan, faktor panjang waktu siang dan malam, faktor makanan yang dikonsumsi dan faktor jenuh pencernaan air. Hewan berdarah panas adalah hewan yang dapat menjaga suhu tubuhnya, pada suhu-suhu tertentu yang konstan biasanya lebih tinggi dibandingkan lingkungan sekitarnya. Sebagian panas hilang melalui proses radiasi, berkeringat yang menyejukkan badan. Proses evaporasi yang dilakukan berfungsi untuk menjaga suhu tubuh agar tetap konstan. Contoh hewan berdarah panas adalah bangsa burung dan mamalia (Swenson, 1997).

Hewan ektoterm adalah hewan yang sangat bergantung pada suhu di lingkungan luar untuk meningkatkan suhu tubuhnya karena panas yang dihasilkan dari keseluruhan sistem metabolismenya hanya sedikit. Sedangkan hewan endoterm, adalah hewan yang suhu tubuhnya berasal dari produksi panas di dalam tubuh, yang merupakan hasil samping dari metabolisme jaringan. Suhu tubuh merupakan keseimbangan antara perolehan panas dari dalam (metabolisme) atau luar dengan kehilangan panas. Untuk menghadapi cuaca yang sangat buruk (terlalu dingin atau terlalu panas). Hewan ektoterm  perlu menghemat energi dengan cara hibernasi atau estivasi (Guyton,1993).

Hewan ektotermik dan endotermik mempertahankan suhu tubuhya dengan mengkombinasikan empat kategori umum dari adaptasi, yaitu:

1.  Penyesuaian laju pertukaran panas antara hewan dengan sekelilingnya.

Insulasi tubuh seperti, rambut, bulu, lemak yang terletak persis di bawah kulit untuk   mengurangi kehilangan panas. Penyesuaian ini terdiri dari beberapa mekanisme, diantaranya

a. hewan endotermik  mengubah jumlah darah yang mengalir ke kulitnya berdasarkan   suhu di sekitarnya. Misal pada suhu dingin maka hewan endotermik akan mengecilkan diameter pembuluh darahnya (vasokontriksi) sehingga terjadi penurunan aliran darah, sedangkan pada musim panas hewan endotermik akan membesarkan diameter pembuluh darahnya (vasodilitasi) sehingga terjadi peningkatan aliran darah.

b. Pengaturan arteri dan vena yang disebut penukar panas lawan arus

( countercurrent heat exchanger). Pengaturan lawan arus ini memudahkan pemindahan panas dari arteri ke vena di sepanjang pembuluh darah tersebut

2. Pendinginan melalui kehilangan panas evaporatif.

Hewan endotermik dan ektotermik  terestial kehilangan air melalui pernapasan dan  melalui kulit. Jika kelembapan udara cukup rendah, air akan menguap dan hewan tersebut akan kehilangan panas dengan cara pendingin melalui evaporasi. Evaporasi dari sistem respirasi dapat ditingkatkan dengan cara panting (menjulurkan lidah ke luar). Pendinginan melalui evaporasi pada kulit dapat ditingkatkan dengan cara berendam atau berkeringat

3. Respons perilaku.

Banyak hewan dapat meningkatkan atau menurunkan hilangnya panas  tubuh dengan cara berpindah tempat. Mereka akan berjemur dibawah terik matahari atau pada batu panas selama musim dingin, menemukan tempat sejuk, lembab atau masuk ke dalam lubang di dalam tanah pada musim panas, dan bahkan bermigrasi ke lingkungan yang lebih sesuai.

4. Pengubahan laju produksi panas metabolik.

Kategori penyesuaian ini hanya berlaku bagi hewan endotermik, khususnya unggas dan mamalia. Hewan endotermik akan meningkatkan produksi panas metaboliknya sebanyak dua tau tiga kali lipat ketika terpapar ke keadaan dingin (Campbell, 2004).