Sistem Pengaturan Temperatur pada Ternak

Dalam tubuh, panas dihasilkan oleh kerja otot, oksidasi dan semua proses vital yang ikut serta membentuk metabolisme basal. Panas disingkirkan dari tubuh melalui radiasi, konduksi, evaporasi melalui kulit dan respirasi. Sejumlah kecil panas dibuang melalui urine dan feses. Keseimbangan antara pembentukan dan pembuangan panas menentukan temperatur tubuh. Kecepatan reaksi-reaksi kimia dipengaruhi oleh temperature, sehingga produksi panas dari sel-sel yang hidup akan meningkat 2-3 kali apabila temperature dinaikkan 10��C. Oleh karenanya perubahan temperatur akan mengubah karakter yang unik dalam proses biologi, sehingga temperatur tubuh yang relatif konstan diperlukan untuk berfungsinya proses-proses dalam tubuh secara efisien.

Pada invertebrata pada umumnya tidak dapat menyesuaikan temperatur tubuhnya sehingga temperatur tubuhnya sangat dipengaruhi oleh lingkungannya. Pada vertebrata, mekanisme untuk mempertahankan temperatur tubuh dengan menyesuaikan pembentukan panas dan pembuangan panas telah berkembang. Berdasarkan kemampuan pengaturan temperatur tubuhnya hewan digolongkan dalam 2 kelompok, yaitu:
1. Homeoterm atau hewan berdarah panas.
Burung dan mamalia termasuk hometerm. Pada homeoterm serangkaian respon refleks yang terutama terintegrasikan dalam hipotalamus bekerja untuk mempertahankan temperatur tubuh dalam batas-batas yang sempit meskipun fluktuasi temperatur sekitarnya besar. Binatang berhibernasi adalah pengecualian, pada waktu bangun hewan ini adalah homeoterm, akan tetapi selama berhibernasi temperatur tubuhnya turun.
2. Poikiloterm atau hewan berdarah dingin.
Pada reptilian, ampibia dan ikan. Pada poikiloterm temperatur tubuhnya bervariasi tergantung secara langsung pada temperatur lingkungannya.
Pada mamalia yang masih sangat muda dimana fungsi integrasi otak belum berkembang memperlihatkan toleransi yang besar terhadap perubahan temperatur dalam tubuhnya.
Kondisi-kondisi yang mampu menjaga variasi normal temperatur tubuh pada hewan homeoterm antara lain: umur, jenis kelamin, musim, waktu dalam hari, temperatur lingkungan, exercise (aktivitas), makan, minum dan pencernaan.


Variasi diurnal
Pada hewan homeoterm, suhu yang dipertahankan berbeda-beda antar species dan dalam tingkatan yang lebih sempit dari individu ke individu. Mekanisme termoregulasi diduga berhubungan erat dengan mekanisme pengontrolan tidur dan keadaan terjaga (bangun). Hewan yang aktif selama siang hari, temperatur maksimal dicapai pada pada siang hari dan temperatur minimal pada pagi hari sekali. Pada hewan yang aktif malam hari (nocturnal) sebaliknya. Variasi temperatur yang berhubungan dengan waktu dalam sehari dikenal sebagai variasi diurnal. Pada sapi, temperatur rektal pada siang hari biasanya lebih tinggi dibandingkan pada pagi hari dengan beda sekitar 0,5��C. Pada manusia suhunya mengalami fluktuasi harian yang teratur 0,5 sampai 0,7 ��C. Pada wanita terdapat siklus bulanan tambahan perubahan suhu karena naiknya suhu basal pada saat ovulasi.

Produksi panas
Proses metabolisme menghasilkan energi yang diguankan untuk sintesa molekul-molekul baru, untuk kerja dan atau dilepaskan sebagai panas tubuh.��Dalam suatu organisme, energi ditransformasikan dari satu bentuk ke dalam bentuk yang lain dalam macam-macam tingkatan biokomia dan berkaitan dengan yang dibutuhkan oleh oksidasi seluler dimana Carbon (C) dioksidasi menjadi CO2, Hidrogen (H) menjadi H2O dan energi potensial dikonversikan dalam bentuk lain energi seperti, energi termal, kemikal, elektrical dan mekanikal.
Kecepatan produksi panas dikontrol oleh sistim syaraf dan hormon. Kedua sistem tersebut secara langsung mengatur produksi panas dengan adanya modifikasi nafsu makan hewan dan proses pencernaan pakannya, dan atau secara tidak langsung dengan adanya perubahan aktivitas dari enzim-enzim pencernaan dan sintesa protein.
1. Neuro kontrol
Selama abad ke 20, banyak pakar fisiologi mendemonstrasikan dan tidak ada keraguan lagi bahwa pada pusat dan bagian perifer dari sistem syaraf terdapat komponen yang sangat penting dari sistem pengontrol pengatur temperatur, yaitu produksi panas dan pelepasan panas.
Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa kecepatan produksi panas dipengaruhi oleh adanya temperatur lingkungan yang menstimulsi reseptor bagian perifer dan oleh perubahan bagian dalam temperatur tubuh. Tanda-tanda output dari sistem syaraf pusat yang mengubah produksi panas secara langsung dikethaui ada tidaknya pembentukan panas dengan shivering (menggigil) atau tanpa shivering.
Pendinginan lokal dari hipothalamus atau spinal cord meningkatkan produksi panas pada babi apabila babi tersebut ditempatkan pada tempat yang dingin. Pemberian panas pada hypothalamus dan spinal cord cenderung menurunkan produksi panas.��Suatu hasil penelitian menunjukkan pendinginan hipothalamus secara lokal menyebabkan shivering pada kambing, sedangkan pada sapi yang ditempatkan pada lingkungan yang dingin pemberian panas pada hypothalamus menurunkan shivering.
Efek injeksi intraventricular 5-hydroxytryptamine (5-HT), acetylcholine (Ach), norepinephrine (NE) dan prostaglandin terhadap respon pengaturan temperatur tergantung pada ambient temperatur. Injeksi NE tidak mempunyai efek pada produksi panas dalam lingkungan yang panas, tetapi menyebabkan penghambatan produksi panas produksi panas dan shivering pada lingkungan yang dingin. Prostaglandin E meningkatkan temperatur tubuh dan produksi panas pada pedet, tetapi prostaglandin F tidak mempunyai efek pada pengaturan panas.
2. Hormonal kontrol
Beberapa hormon mempunyai hubungan yang erat dengan pengaturan atau pembentukan kalori, seperti: thyroxin (T4), triiodothyronine (T3), Growth hormone (GH) dan glucocoticoid.

Keseimbangan panas (heat balance)
Keseimbangan panas adalah panas yang diproduksi sama dengan panas yang hilang (heat production = heat loss).

Toleransi panas (heat tolerance)
Yaitu ketahanan hewan terhadap keadaan panas sekitarnya. Gambaran tinggi rendahnya toleransi panas seekor ternak dapat diketahui dari beberapa aspek dari reaksi tubuhnya, misal perubahan temperatur tubuh, frekuensi pernafasan, fertilitas dan jumlah produksi.

Temperatur rektal
Index untuk mendapatkan temperatur tubuh yang paling mudah pada ternak yaitu dengan memasukkan termometer ke dalam rectum.
Temperatur rektal pada beberapa species
Hewan Rata-rata temepratur (��C) Kisaran (��C)
Kuda jantan 37,6 37,2 � C 38,1
Kuda betina 37,8 37,3 �C 38,2
Sapi potong 38,3 36,7 � C 39,1
Sapi perah 38,6 38,0 � C 39,3
Domba 39,1 38,3 � C 39,9
Kambing 39,1 38,5 �C 39,7
Babi 39,2 38,7 � C 39,8
Anjing 38,9 37,9 � C 39,9
Kucing 38,6 38,1 � C 39,2
Kelinci 39,5 38,6 � C 40,1
Ayam(siang)41,7 40,6 � C 43,0

Sweating (berkeringat)
Ada 2 macam kelenjar keringat.
1. Eccrine glands, disuplai oleh serabut-serabut cholinergic yang terdapat dalam saraf simpatik
2. Apocrine gland, merupakan perkembangan dari folikel-folikel rambut

Pengaturan panas dengan berkeringat ditimbulkan dengan jalan:
1. Reflek, karena adanya stimulasi dari reseptor panas pada kulit
2. Adanya kenaikan temperature hypothalamus
Kepentingan berkeringat sebagai mekanisme pembuangan panas bervariasi diantara species. Pada anjing berkeringat kurang dipentingkan, tapi dengan cara panting (terengah-engah) lebih diutamakan. Pada sapi maksimal evaporasi lewat permukaan kulit sekitar 150 g/m2/jam pada temperatur luar 40��C. Sedangkan evaporasi lewat pernafasan jumlahnya hanya sekitar 1/3 nya pada kondisi yang sama. Pada domba berkeringat kurang penting dibanding sapi dalam pembuangan panas tubuh.

Panting (terengah-engah)
Pada mekanisme panting biasanya disertai dengan meningkatnya sekresi ludah. Panting sering terjadi pada anjing.

Shivering (menggigil)
Biasanya terjadi bila keadaan lingkungan yang dingin datang mendadak, menggigil merupakan kontribusi utama untuk mempercepat produksi panas. Menggigil merupakan fungsi tak sadar dari tubuh, dengan adanya tremor otot dengan frekuensi sekitar 10x/detik.
Respon fisiologis terhadap keadaan dingin pada dasarnya adalah untuk mencegah turunnya temperatur tubuh, ditempuh melalui:
1. Pengurangan panas yang hilang (reduction of heat loss). Ini dilakukan dengan memperkecil permukaan tubuh (menekuk tubuh, curled-up), meningkatkan penimbunan lemak subkutan, meningkatkan pembentukan bulu.
2. Peningkatan produksi panas. Ini dilakukan dengan menggigil (shivering) dan juga non shivering termogenesis. Non shivering thermogenesis berkaitan dengan aktivitas epineprin, norepineprin, thyroxine dan adrenocortical.

Fever (demam)
Yaitu kenaikan temperatur tubuh yang nyata karena adanya kondisi patologis.