Prinsip Fisiologi Manusia

Tubuh manusia tersusun dari berbagai macam sistem organ yang memiliki peranan penting dalam menjamin keberlangsungan fungsi tubuh. Beberapa contoh dari sistem organ manusia meliputi sistem kardiovaskular, sistem pernapasan, dan sistem pencernaan. Fisiologi pada dasarnya adalah suatu bidang studi mengenai fungsi kerja dari tubuh, dalam hal ini tubuh manusia.

Berbagai macam fenomena yang ada di sekitar kita pada umumnya dapat dideskripsikan dengan menggunakan pendekatan kuantitatif. Hal ini pada dasarnya berlaku pula pada prinsip fisiologi manusia. Tubuh manusia tentu saja berbeda dengan mesin, layaknya kendaraan bermotor, tetapi beberapa konsep fundamental, seperti konservasi energi dimana dipahami sebagai jumlah energi masuk sama dengan energi yang dihasilkan secara umum tetap dapat diberlakukan. Disamping itu, interaksi antara komponen di dalam tubuh, layaknya biomekanika ataupun komunikasi sinyal antar sel, dapat dideskripsikan dan dimodelkan dengan menggunakan hukum fisika dan kimia yang umum kita ketahui.

Salah satu konsep penting lainnya yang perlu dipahami adalah konsep homeostasis. Pada dasarnya homeostasis dapat didefinisikan sebagai suatu proses untuk menjaga kondisi internal tubuh untuk selalu pada keadaan konstan sehingga fungsi normal tubuh tetap terjaga. Beberapa contoh faktor yang keseimbangannya perlu dijaga antara lain: gula darah, tekanan darah, temperatur tubuh, level oksigen, dan lainnya.

Lalu, bagaimana kondisi homeostatis ini dapat dicapai? Secara umum proses regulasi kondisi tubuh untuk selalu berada dalam keadaan konstan dapat dikelompokan kedalam beberapa metode: negative-feedback, positive-feedback, dan feed-forward.

Pada metode kontrol negative-feedback, terdapat suatu titik referensi yang diset sebagai kondisi normal (misalkan temperatur normal tubuh sekitar 37^oC). Pada situasi dimana temperatur turun dibawah titik referensi, otot tubuh akan berkontraksi (menggigil) untuk menghasilkan panas sehingga dapat membantu menaikan temperatur kembali ke level normal. Sedangkan pada kondisi dimana temperatur berada di atas titik referensi, maka tubuh akan mengeluarkan keringat untuk menurunkan temperaturnya ke level normal.

Selain negative-feedback, beberapa proses tubuh bekerja dengan menggunakan konsep positive-feedback. Pada positive-feedback, tubuh akan merespon disturbansi secara cepat dengan intensitas yang searah dengan disturbansi tersebut agar tubuh segera kembali ke kondisi normal. Contoh dari positive-feedback ini adalah dalam proses pembekuan darah ketika tubuh terluka.

Kontrol feed-forward merupakan salah satu konsep kontrol dimana tubuh melakukan penyesuaian awal untuk merespon perubahan kondisi internal yang drastik. Contoh sederhananya ialah ketika kita akan makan, berbagai macam parameter input seperti penampakan dan aroma makanan, rasa dari makanan tersebut, akan menginisiasi persiapan tubuh untuk memproses makanan tersebut, walaupun makanan tersebut belum mulai dimakan.

Koordinasi dan komunikasi sinyal antar komponen di dalam tubuh memiliki peranan penting dalam mendukung kemampuan tubuh manusia untuk beradaptasi dan merespon kondisi eksternal dan internal dari tubuh manusia.

Karakteristik struktur dari komponen di dalam tubuh memiliki kontribusi penting dalam menentukan fungsi kerja dari tubuh manusia itu sendiri. Struktur ini meliputi struktur dari organ seperti jantung atau paru-paru, hingga struktur dari protein di dalam tubuh. Jantung sebagai contoh memiliki struktur yang unik dimana otot jantung tersusun secara heliks dan memiliki karakteristik khusus yang memungkinkannya untuk bekerja secara otonom dan secara konsisten mampu mendukung proses sirkulasi darah di dalam tubuh, sedangkan struktur protein memiliki peranan penting dalam menentukan interaksinya dengan molekul atau protein lainnya di dalam tubuh yang pada ujungnya menentukan fungsi dari protein tersebut dalam suatu proses di dalam tubuh.

Sesuai dengan paparan diatas, berbagai macam sistem yang terjadi di dalam tubuh manusia pada dasarnya dapat dimodelkan dan dianalisis menggunakan suatu pendekatan kuantitatif. Oleh karena itu, pemahaman kuantitatif dari fisiologi tubuh manusia akan sangat bermanfaat dalam penggunaannya untuk memahami fungsi kerja dasar dari tubuh manusia dan menjawab berbagai macam tantangan kesehatan yang kita hadapi saat ini.