*Oleh: dr. Zakiaturrahmi, M.Kes, AIFO-K
Suhu merupakan suatu ukuran kecenderungan bentuk atau sistem untuk melepaskan tenaga secara spontan. Suhu menjadi salah satu variabel perubahan iklim. Pada saat kita merasa udara di sekitar sedang panas atau dingin, tak jarang kita ingin memastikan berapa suhu atau temperatur ruangan yang kita tempati. Suhu juga dapat kita rasakan ketika menyentuh suatu benda atau bahkan tubuh manusia.
Suhu tubuh manusia cenderung berfluktuasi setiap saat. Banyak faktor yang dapat menyebabkan fluktuasi suhu tubuh. Untuk mempertahankan suhu tubuh manusia dalam keadaan konstan, diperlukan regulasi suhu tubuh.
Suhu tubuh manusia diatur dengan mekanisme umpan balik (feed back) yang diperankan oleh pusat pengaturan suhu di hipotalamus. Apabila pusat temperatur hipotalamus mendeteksi suhu tubuh yang terlalu panas, tubuh akan melakukan mekanisme umpan balik.
Mekanisme umpan balik ini terjadi bila suhu inti tubuh telah melewati batas toleransi tubuh untuk mempertahankan suhu, yang disebut titik tetap (set point). Titik tetap tubuh dipertahankan agar suhu tubuh inti konstan pada 37°C.
Hipotalamus yang terletak antara hemisfer serebral mengontrol suhu tubuh. Suhu yang nyaman adalah pada saat sistim panas beroperasi. Hipotalamus merasakan perubahan ringan pada suhu tubuh.
Hipotalamus anterior mengontrol pengeluaran panas, dan hipotalamus posterior mengontrol produksi panas. Bila sel saraf di hipotalamus anterior menjadi panas melebihi set point, maka inpuls akan dikirim untuk menurunkan suhu tubuh.
Mekanisme pengeluaran panas termasuk berkeringat, vasodilatasi atau pelebaran pembuluh darah, dan hambatan produksi panas. Darah didistribusi kembali ke pembuluh darah permukaan untuk meningkatkan pengeluaran panas.
Jika hipotalamus posterior merasakan suhu tubuh lebih rendah dari set point, maka mekanisme konservasi panas bekerja. Vasokonstriksi (penyempitan) pembuluh darah mengurangi aliran darah ke kulit dan extremitas.
Kompensasi produksi panas distimulasi melalui kontraksi otot volunter dan getaran atau menggigil pada otot. Bila vasokonstriksi tidak efektif dalam pencegahan tambahan pengeluaran panas, tubuh mulai menggigil.
Faktor yang mempengaruhi suhu tubuh adalah kecepatan metabolisme basal, sirkulasi cerebral, rangsangan saraf simpatis, hormon pertumbuhan, hormon kelamin, demam, status gizi, aktivitas, gangguan organ, dan lingkungan.
Hipotermia adalah penurunan suhu inti tubuh menjadi < 35˚C (atau 95˚F) secara involunter. Lokasi pengukuran suhu inti tubuh mencakup rektal, esofageal, atau membran timpani, yang dilakukan secara benar.
Hipotermia didefinisikan bila suhu inti tubuh menurun hingga 35˚C (95˚F) atau dapat lebih rendah lagi.
Hipotermia terjadi ketika panas yang dihasilkan tubuh tidak sebanyak panas yang hilang. Sejumlah kondisi yang berpotensi membuat panas tubuh banyak hilang dan menyebabkan hipotermia yaitu berada di tempat dingin dalam waktu yang lama, mengenakan pakaian yang kurang tebal saat cuaca dingin, terlalu lama mengenakan pakaian basah, dan berada di dalam air terlalu lama, misalnya akibat kecelakaan kapal.
Hipotermia dapat dialami oleh siapa saja. Ada beberapa faktor yang dapat meningkatkan risiko seseorang mengalami hipotermia, yaitu kelompok usia bayi, balita, dan lansia; kelelahan; gangguan mental (demensia); konsumsi minuman beralkohol; penyalahgunaan NAPZA; konsumsi obat-obatan (golongan opioid, obat bius, obat penenang atau clonidine); dan penyakit metabolik (Diabetes melitus), hipotiroidisme, radang sendi, dan stroke.
Gejala paling umum orang mengalami hipotermia yaitu menggigil. Kondisi ini terjadi sebagai respon tubuh karena mengalami perubahan suhu. Ketika seseorang menggigil, maka metabolik basal akan meningkat menjadi 2 hingga 5 kali lipat daripada biasanya.
Metabolik basal itu sendiri merupakan energi yang diperlukan oleh tubuh untuk melancarkan pencernaan, peredaran darah, dan sistem pertahahan. Orang yang mengalami hipotermia pada awalnya akan mengalami perubahan suhu tubuh yang menjadi dingin secara tiba-tiba.
Kondisi ini terjadi karena tubuh berusaha untuk menjaga suhu inti dengan cara memperkecil diameter pembuluh darah. Selain tubuhnya menjadi dingin secara tiba-tiba, orang yang mengalami hipotermia juga akan sulit berkonsentrasi.
Kondisi ini terjadi karena hipotermia juga mampu mempengaruhi kesadaran seseorang. Gejala hipotermia lainnya yaitu terjadi perubahan tekanan darah dan detak jantung. Pada kondisi ini, penderita hipotermia akan mengalami kesulitan bernapas sehingga laju napas menjadi cepat dan pendek.
Variasi dalam perubahan fisiologi sangat ditentukan oleh karakteristik individu. Karakteristik tersebut dapat berupa variasi antropometri, jenis kelamin, usia, dan kelelahan akibat olahraga.
Individu dengan indeks massa tubuh yang lebih besar akan mengalami kehilangan panas lebih besar dibandingkan individu yang memiliki indeks massa tubuh lebih kecil. Hal ini disebabkan perbedaan antropometri dan komposisi tubuh sangat mempengaruhi variasi kemampuan individu dalam mempertahankan suhu tubuh normal selama paparan dingin. Luas permukaan yang lebih besar pada individu dengan indeks massa tubuh besar.
Semua jaringan tubuh memberikan ketahanan termal terhadap konduksi panas (yaitu, isolasi) dari dalam tubuh. Pada individu yang beristirahat, jaringan otot yang tidak mendapat perfusi memberikan pengaruh yang signifikan terhadap isolasi total tubuh.
Namun, saat berolahraga atau melakukan aktivitas fisik, kontribusinya akan menurun karena peningkatan aliran darah melalui otot memfasilitasi perpindahan panas konvektif dari inti ke cangkang tubuh. Lemak memiliki resistivitas termal tertinggi dari semua jaringan tubuh.
Oleh karena itu, individu dengan tinggi tingkat lemak subkutan dilindungi terhadap kehilangan panas. Mekanisme efek perlindungan dari ketebalan lemak subkutan terutama merupakan salah satu biofisik. Lebih banyak lemak subkutan, karenanya lebih banyak insulasi, mengurangi kehilangan panas konduktif dari jaringan di bawahnya.
Perbedaan terkait jenis kelamin dalam respons termoregulasi dan keseimbangan termal selama paparan dingin seluruh tubuh tampaknya hampir seluruhnya disebabkan oleh karakteristik antropometri dan komposisi tubuh, seperti sensitivitas menggigil serupa antara laki-laki dan perempuan.
Misalnya, pada pria dan wanita yang memiliki massa tubuh total setara, luas permukaannya serupa, tetapi wanita biasanya memiliki kandungan lemak yang lebih besar yang meningkatkan insulasi. Pada wanita dan pria dengan ketebalan lemak subkutan yang setara, wanita memiliki luas permukaan yang lebih besar tetapi total massa tubuh lebih kecil (dan kandungan panas tubuh total lebih rendah) daripada pria.
Kehilangan panas total selama paparan dingin istirahat akan lebih besar pada wanita, karena mereka memiliki area permukaan yang lebih besar untuk fluks panas konvektif, dan suhu tubuh akan cenderung turun lebih cepat untuk gradien termal tertentu, kecuali thermogenesis menggigil dikompensasi dengan peningkatan yang lebih nyata daripada pria.
Kompensasi ini dimungkinkan ketika fluks panas rendah (kondisi ringan dingin), tetapi massa tubuh wanita yang lebih kecil membatasi kapasitas maksimal mereka untuk respons termogenik. Oleh karena itu, penurunan suhu inti yang lebih cepat mungkin terjadi di bawah kondisi yang sangat dingin daripada pria dengan massa tubuh yang sebanding.
Pada saat berolahraga di air dingin, pria dan wanita yang memiliki persentase lemak tubuh yang sama menunjukkan respons termoregulasi yang serupa, karena wanita memiliki distribusi lemak yang lebih baik daripada anggota tubuh yang berolahraga, dibandingkan dengan pria.
Respon perifer terhadap paparan dingin berbeda antara wanita dan pria. Seorang peneliti mengamati selama paparan dingin lokal bahwa wanita memiliki suhu kulit jari dan perfusi darah yang lebih rendah dibandingkan dengan pria, dan ini bertahan hingga pemulihan.
Temuan ini berkorelasi dengan pengamatan klinis yang menunjukkan bahwa perempuan memiliki insiden yang lebih tinggi dari fenomena Raynaud. Secara mekanis, ini mungkin terkait dengan peningkatan ekspresi estrogen dari adrenoseptor alfa-2C yang sensitif terhadap dingin.
Perubahan respon termo efektor terhadap dingin bervariasi dalam siklus menstruasi wanita. Selama fase luteal, sensitivitas respons menggigil lebih rendah dibandingkan dengan fase folikular, yaitu kemiringan hubungan produksi panas metabolisme suhu tubuh rata-rata dilemahkan.
Lebih lanjut, ada perbedaan suhu kulit jari dan aliran darah kulit dalam siklus menstruasi setelah pendinginan jari, dengan nilai terendah yang diamati selama fase mid-luteal dibandingkan dengan periode praovulasi.
Penggunaan kontrasepsi oral juga mempengaruhi respon efektor termoregulasi terhadap paparan dingin. Seorang peneliti menemukan bahwa vasokonstriksi kulit terjadi pada suhu inti yang lebih tinggi selama fase hormon tinggi penggunaan kontrasepsi oral (peningkatan estrogen dan progestin) dibandingkan dengan fase hormon rendah.
Perubahan kadar hormon reproduksi yang disebabkan oleh penggunaan kontrasepsi oral juga mempengaruhi neurotransmitter yang memodulasi refleks vasokonstriksi. Selama fase hormon tinggi dari penggunaan kontrasepsi oral, ada komponen non-adrenergik, kemungkinan co-transmitter simpatik lainnya, yang bertanggung jawab untuk reflek vasokonstriksi (hingga 40%), selain vasokonstriksi yang dimediasi alfa-adrenergik.
Komponen non-adrenergik ini tidak ada selama fase reproduksi rendah dari penggunaan kontrasepsi. Meskipun belum pernah dibuktikan secara definitif, kemungkinan co-transmitter simpatis non-adrenergik ini adalah neuropeptide Y (NPY).
Berbeda dengan wanita yang menggunakan kontrasepsi, wanita menstruasi normal tidak menunjukkan perbedaan dalam neurotransmiter yang memodulasi vasokonstriksi kulit selama status hormon tinggi (fase luteal) dan hormon rendah (folikuler).
Seseorang yang terpapar dingin secara kronis, baik periode paparan dingin yang berkepanjangan atau serangkaian periode paparan dingin yang berulang dan intermiten, mengalami penyesuaian dalam respons fisiologis terhadap dingin dibandingkan dengan respons yang ditunjukkan selama paparan dingin akut atau awal.
Paparan panas kronis menginduksi pola fisiologis yang cukup seragam penyesuaian pada manusia yang memberikan keuntungan termoregulasi yang berbeda dalam hal melindungi dari cedera panas atau penyakit dan menjaga kemampuan kinerja fisik.
Sebaliknya, tergantung pada kondisi spesifik yang dialami dan sejauh mana keseimbangan termal terganggu, paparan dingin kronis dapat menghasilkan tiga pola penyesuaian fisiologis yang berbeda, yaitu: 1) pembiasaan, 2) penyesuaian metabolik, dan 3) penyesuaian insulatif.
Ketiga pola ini sangat bervariasi, baik secara kualitatif dalam hal sifat spesifik dari penyesuaian fisiologis yang dikembangkan, maupun secara kuantitatif dalam hal keuntungan termoregulasi yang diberikan oleh penyesuaian tersebut.
Selanjutnya, stres panas kronis biasanya melibatkan pemanasan seluruh tubuh, dan penyesuaian yang dihasilkan biasanya mempengaruhi respons seluruh tubuh. Paparan dingin seringkali dapat melibatkan pendinginan bagian tubuh yang sangat terbatas, misalnya jari tangan atau hidung, sementara bagian tubuh lainnya, yaitu permukaan kulit dan inti tubuh bagian dalam, terlindungi dari tekanan lingkungan dan tidak mengalami pendinginan yang signifikan.
Dengan demikian, penyesuaian lokal atau regional dalam respon fisiologis mungkin lebih mudah dialami dengan paparan dingin kronis dibandingkan dengan paparan panas kronis.
Aklimatisasi tubuh terhadap suhu dingin yang berkepanjangan akan menyebabkan paparan suhu dingin pada tubuh dalam waktu yang lama meningkatkan lapisan lemak subkutan. Beberapa area pada kulit, misalkan tangan, dapat meningkatkan kadar toleransi terhadap suhu dingin.
Paparan berulang dengan suhu dingin menyebabkan aliran darah perifer dan suhu kulit juga memiliki toleransi yang lebih tinggi terhadap suhu dingin.
