OSMOREGULASI

Tubuh hewan 60 sampai 95 persen tubuhnya terdiri dari air yang tersebar dalam cairan intrasel dan ekstrasel dan sewaktu-waktu konsentrasi cairannya tersebut bisa berubah, maka keseimbangan harus dipertahankan oleh hewan melalui mekanisme  yang disebut dengan OSMOREGULASI (proses untuk menjaga keseimbangan antara  jumlah air dan zat terlarut yang ada dalam tubuh hewan).

Osmoregulasi adalah proses mengatur konsentrasi cairan dan menyeimbangkan pemasukan serta pengeluaran cairan tubuh oleh sel atau organisme hidup. Proses osmoregulasi diperlukan karena adanya perbedaan konsentrasi cairan tubuh dengan lingkungan disekitarnya. Jika sebuah sel menerima terlalu banyak air maka ia akan meletus, begitu pula sebaliknya, jika terlalu sedikit air, maka sel akan mengerut dan mati. Osmoregulasi juga berfungsi ganda sebagai sarana untuk membuang zat-zat yang tidak diperlukan oleh sel atau organisme hidup.

Dalam proses inti osmoregulasi, terjadi suatu peristiwa osmosis, dimana perpindahan cairan yang encer ke cairan yang pekat shingga akan tercipta suatu kondisi konsentrasi yang sama dan  disebut dengan  isotonis. Isotonis adalah dua macam larutan yang mempunyai tekanan osmotik sama (isoosmotik) Pada kondisi Osmoregulasi: isotonis adalah tekanan osmotik dua macam cairan misal: tekanan osmotik antara cairan tubuh dan air laut (lingkungan hidup hewan).

Dalam keadaan normal (osmosis), cairan akan mengalir dari cairan yang encer menuju cairan yang pekat. Agar tidak mengalir dari cairan yang encer ke cairan yang pekat, maka diberikan tekanan dengan besaran tertentu, dan tekanan ini disebut dengan tekanan osmotic larutan (besarnya tekanan yang diperlukan untuk mencegah aliran cairan encer ke bagian pekat).

Tekanan osmotic sama dengan konsentrasi osmotic, sehingga apabila tekanan osmotic tinggi, maka larutankonsentrasi osmotic juga akan tinggi. Sehingga akan diperoleh larutan yang Hiperosmotik (larutan yang mempunyai konsentrasi osmotik lebih tinggi daripada larutan yang lain) dan larutan yang Hipoosmotik (larutan yang memiliki konsentrasi osmotik lebih rendah daripada larutan lainnya.)

Tonisitas merupakan tanggapan suatu sel apabila sel tersebut ditempatkan dalam larutan yang berbeda

Apabila sel darah merah ditempatkan dalam aquades, air dari luar masuk ke dalam sel darah, maka aquades bersifat  hipotonis. Apabila sel darah merah ditempatkan dalam larutan garam, sel darah segera kehilangan air (osmosis) sehingga mengkerut, maka larutan bersifat hipertonis. Dan apabila sel darah merah ditempatkan dalam larutan, sel darah tidak mengalami perubahan, maka larutan bersifat isotonis. Dan apabila melihat dari peristiwa ini maka penentuan sifat suatu larutan ditentukan oleh tanggapan yang dihasilkan oleh sel.

Kemudian akan timbul suatu pertanyaan, kenapa hewan harus melakukan osmoregulasi ?. Alasan utamanya adalah karena perubahan keseimbangan jumlah air dan zat terlarut di dalam tubuh memungkinkan terjadinya perubahan arah aliran air/zat terlarut menuju ke arah yang tidak diharapkan.

Sebagai aslah satu contoh yaitu dalam keadaan normal sel epitel tubulus ginjal akan melepaskan air ke pembuluh darah. Dan apabila tonisitas tidak dipertahankan dengan baik maka air akan masuk ke lumen tubulus ginjal dan akan dikeluarkan dari tubuh, dan kondisi ini akan menyebabkan hewan akan kehilangan air secara berlebihan.

Perubahan tekanan osmotik mengakibatkan perubahan arah aliran zat terlarut, sehingga berdampak negatif terhadap fungsi dan struktur sel dan hewan harus melakukan osmoregulasi agar cairan di dalam tubuhnya tetap dalam keadaan homeostatis osmotik.

Kriteria Hewan Dalam Osmoregulasi

Hewn osmoregulator merupakan hewan yang mampu melakukan osmoregulasi dengan baik. Sedangkan Hewan Osmokonformer merupakan hewan yang tidak mampu mempertahankan tekanan osmotik, sehingga harus beradaptasi agar bertahan hidup dengan syarat perubahan lingkungan tidak besar  dan dalam kisaran toleransi.

Dalam lingkungan, tentunya akan menciptakan suatu kondisi yang mendukung dan ancaman bagi kelangsungan hidup hewan. Sehingga perlu mekanisme osmoregulasi, dan setiap hewan berbeda-beda dengan variasi yang sangat luas tergantung kemampuan dan jenis organ tubuh hewan dan  kondisi lingkungan hewan. Pada invertebrate laut disebut dengan hewan osmokonformer yaitu konsentrasi osmotik cairan tubuh sama dengan air laut dan terjadi keseimbangan osmotik cairan tubuh hewan dengan lingkungannya. Dan apabila tidak dalam kondisi keseimbangan ionik akan terjadi perbedaan komposisi ion yang menghasilkan gradien konsentrasi.

Cara hewan melakukan pengaturan konsentrasi ion yaitu dengan mensekresi atau menyerap ion secara aktif. Pada ubur-ubur, ion SO₄^2- dikeluarkan dari dalam tubuh untuk meningkatkan daya apungnya (buoyancy). SO₄^2- merupakan ion yang relatif berat sehingga mengurangi konsentrasinya berarti  meningkatkan daya apung. Pada gurita, mempertahankan konsentrasi cairan tubuhnya tetap hiperosmotik. Dan pada Krustasea mempertahankan kondisi hipoosmotik dalam cairan tubuhnya. Sedangkan pada hewan dengan konsentrasi ion yang tidak diatur dengan cara khusus, terjadi melalui permukaan tubuh, insang, makanan yang ditelan, dan dengan menghasilkan zat sisa (misalnya urin).

Osmoregulasi  Hewan Vertebrata Laut dibagi dua kelompok, yaitu kelompok Konformer Osmotik dan Ionik (Siklostomata (hagfish) dan Vertebrata primitif osmoregulasinya sama  seperti  invertebrata laut) dan kelompok Regulator Osmotik dan Ionik (Regulasi osmotik dan ionik tidak sama dan memperlihatkan tingkatan, Konsentrasi osmotik plasma mendekati sepertiga konsentrasi osmotik air laut).

Akibat kehilangan air, ikan banyak minum air laut yang mengandung garam, garam masuk ke tubuh hewan. Garam akan dikeluarkan melalui insang melalui sel khlorid (fungsi SEL KHLORID: mengeluarkan NaCl dari plasma ke air laut secara aktif).

Pada elasmobranchii terdapat masalah yaitu pemasukan Na⁺ yang terlalu banyak ke dalam tubuh (melalui insang) dan perolehan air yang terlalu sedikit. Untuk mengatasi masalah tersebut, maka menggunakan kelenjar rektal yang mengeluarkan kelebihan Na⁺ secara aktif, shingga menghasilkan  sedikit urin, dan urin dimanfaatkan untuk mengeluarkan kelebihan NaCl.

Pada mammalia, masalah pemasukan garam yang terlalu banyak yang masuk bersama makanan. Dan hal ini diatasi dengan organ ginjal yang sangat efisien yang dapat menghasilkan urin yang kepekatannya 3 – 4 kali dari cairan plasmanya.

Osmoregulasi pada Hewan di Lingkungan Air Tawar, Masalah yang dihadapi hewan air tawar, merupakan kebalikan dari hewan air laut. Yaitu tekanan Osmotik cairan tubuh hewan air tawar lebih tinggi dari lingkungannya (hiperosmotik/hipertonis). Terancam oleh Kehilangan garam Pemasukan air yang berlebihan.

Osmoregulasi pada Hewan di Lingkungan Payau, tidak selamanya menetap di habitat yang tetap (air laut atau air tawar) saat tertentu masuk ke daerah payau. Salmon, Lamprey dan belut, perpindahan antara air tawar dan air bergaram merupakan bagian dari siklus hidup yang normal. memiliki kemampuan  adaptasi yang baik terhadap perubahan kadar garam (kadar garam di daerah payau selalu berubah.

Osmoregulasi pada Hewan di Lingkungan Darat, yaitu memiliki keuntungan hewan yang berhasil hidup di darat dan mudah memperoleh oksigen. Sedangkan kerugiannya yaitu masalah keseimbangan air dan ion mudah terancam dehidrasi. Kehilangan air yitu berupa penguapan yang dipengaruhi oleh Kandungan uap air di atmosfer, Gerakan udara, Tekanan barometrik, Luas permukaan penguapan, dan suhu.

Pada Invertebrata darat, umumnya merupakan golongan  Artropoda, Insekta, dan laba-laba, yang paling banyak ialah Insekta. Untuk membatasi pelepasan air dilakukan respirasi discontinue dan karbon dioksida dilepaskan secara periodic (setiap kali inspirasitidak selalu diikuti dengan ekspirasi). kondisi ketika spirakel bergetar, tekanan trakea lebih rendah daripada atmosfir, udara masuk ke trakea dan udara dicegah keluar dari trakea , sehingga INSPIRASI tidak selalu diikuti dengan EKSPIRASI.

Cara lain penghematan pengeluaran air pada Insekta yaitu melalui pengeluaran faeses dan urin berupa/dalm bentuk asamurat. Asam urat tidak dikeluarkan dari tubuh, tapi ditimbun di permukaan tubuh membentuk struktur yang mirip kutikula. Cara insekta memperoleh air yaitu dengan menyerap uap air dari lingkungan dan dari makanan/minuman.

Vertebrata yang berhasil berkembang di lingkungan darat, memperoleh air dari  air minum dan makanan, dan untuk menghemat air vertebrata melakukan berbagai cara yang cukup bervariasi. Cara mengatasi tidak banyak kehilangan air yaitu dengan memiliki kulit yang  kering dan bersisik, menghasilkan feses kering, menghasilkan  asam urat, mereabsorbsi urin encer yang di kandung kemih.

Pada burung laut,  pengaturan keseimbangan air berkaitan erat dengan  proses mempertahankan suhu tubuh. Cara dai burung laut memperoleh makanan dari laut masalah pemasukan garam yang berlebihan, maka untuk mengatasinya cairan pekat yang banyak mengandung NaCl dikeluarkan melalui kelenjar  garam. Cara Hewan Mamalia Memperoleh Air yaitu dengan menyerap uap air dari lingkungan. Sedangkan kehilangan air yaitu dengan menguap melalui keringat.