OSMOREGULASI• Osmosis : proses pergerakan neto

cairan yang disebabkan oleh adanya perbedaan konsentrasi dan melewati selaput semipermeabel

• Tekanan osmosis : Besarnya tekanan yang secara pasti diperlukan untuk menghentikan proses osmosis

Faktor yang menentukan tekanan osmosis suatu larutan adalah konsentrasi larutan dalam hal

jumlah partikel (yang sama dengan konsentrasi molarnya jika

merupakan molekul yang tidak terurai) dan bukan oleh massa

larutan

Untuk menyatakan konsentrasi dalam hal jumlah partikel digunakan satuan yang disebut osmol sebagai pengganti gram

Satu osmol adalah 1 gram berat molekul untuk zat terlarut yang tidak terurai,

Misalnya, 180 gram glukosa yang merupakan 1 gram berat molekul glukosa = 1 osmol glukosa, karena molekul glukosa tidak terurai

1 osmol = 1000 miliosmol

Konsentrasi osmotik dari medium biasanya diekspresikan dalam miliosmol per liter

Jika zat terlarut terurai menjadi 2 ion, maka 1 gram berat molekul zat terlarut = 2 osmol, karena jumlah partikel aktif secara osmotik sekarang adalah 2 kali lebih besar daripada zat terlarut yang tidak teruraiUntuk 1 gram berat molekul Natrium klorida (NaCl) = 58,5 gram setara dengan 2 osmol ( NaCl terurai menjadi Na dan Cl)

Suatu larutan yang mengandung 1 osmol zat terlarut dan melarut dalam 1 kilogram air, dikatakan mempunyai Osmolalitas = 1 osmol per kilogram = 1 osmol/kg

Sedangkan larutan yang mengandung 1/1000 osmol yang larut dalam 1 kilogram air mempunyai osmolalitas sebesar 1 miliosmol perkilogram = 1 miliosmol/kg

Osmolalitas normal dari cairan ekstraseluler dan intraseluler adalah sekitar 300 miliosmol

perkilogram (300 miliosmol/kg)

Sulit untuk mengukur kilogram air dalam suatu larutan yang diperlukan untuk menentukan osmolalitas maka biasanya digunakan Osmolaritas,

yang berarti konsentrasi osmolar yang dinyatakan dengan osmol per liter larutan bukan osmol per kilogram larutan, walaupun sebenarnya yg menentukan tekanan osmotik adalah osmol per kilogram air/larutan

Untuk larutan yang encer seperti larutan dalam tubuh perbedaan

kuantitatif antara osmolaritas dengan osmolalitas adalah kurang dari 1%

Karena lebih praktis mengukur osmolaritas daripada osmolalitas maka osmolaritas yg biasa dipakai

pada hampir semua penelitian fisiologis

Tekanan 1 osmol/liter akan menimbulkan tekanan osmotik

dalam larutan sebesar 19300 mm hg

Jadi konsentrasi larutan 1 miliosmol/liter adalah setara

dengan tekanan osmotik sebesar 19,3 mm Hg

Konsentrasi cairan tubuh sebesar 300 miliosmol/liter berarti tekanan

osmotik cairan tubuh adalah sebesar 5790 mm Hg (300x19,3)

Hasil pengukuran rata-rata cairan tubuh adalah 5500 mm Hg. Adanya

perbedaan ini karena banyak ion natrium & klorida yg saling tarik

menarik yg sangat kuat akibatnya tidak dapat gerak bebas dalam cairan tubuh & menimbulkan

potensi tekanan osmotik

Osmolaritas darah manusia sekitar 300 miliosmol/L

Air laut umumnya mempunyai osmolaritas sekitar

34,3 miliosmol/L

Dua larutan yang dipisahkan oleh suatu membran semipermeabel

dikatakan dalam keadaan isoosmotik jika keduanya

mempunyai osmolaritas yang samaJika larutan dengan osmolaritas

lebih besar disebut hiperosmotik, sedangkan larutan yang lebih kecil

osmolaritasnya disebut hipoosmotik

OSMOREGULASI : Usaha mempertahankan tekanan osmotik

cairan yang terdapat di dalam tubuh hewan yang besarnya

berbeda dari tekanan osmotik medium lingkungannya

Berdasar kemampuan mengatur tekanan osmotik cairan tubuhnya hewan digolongan menjadi : 1.Osmoconformer/Poikiloosmotik :

Hewan yang tidak mengenal osmoregulasi sehingga konsentrasi ion-ion/elektrolit dan tekanan osmotik cairan tubuhnya bervariasi sesuai dengan perubahan tekanan osmotik lingkungan luarnya

2. Osmoregulator/Homoiosmotik :Hewan yang mempertahankan

osmolaritas cairan internalnya karena cairan tubuhnya tidak isoosmotik dengan lingkungan luarnya atau hewan yang mempertahankan konsentrasi ion atau elektrolit dan tekanan osmotik cairan tubuhnya relatif konstan tanpa dipengaruhi oleh perubahan tekanan osmotik lingkungan luar

Semua hewan dan kebanyakan hewan air tawar adalah

Osmoregulator.Manusia dan hewan darat lainnya juga osmoregulator, hewan-hewan tersebut harus mengkompensasi

kehilangan air

Osmoregulasi secara energetik mahal, karena untuk menggerakkan air dalam

gradient osmotik, yaitu dari daerah osmolaritas rendah ke tinggi

Osmoregulator harus menghabiskan energi untuk mempertahankan gradien

osmotikBesarnya energi tergantung pada

perbedaan osmolaritas hewan dengan lingkungannya

Sebagian besar hewan baik osmoconformer atau osmoregulator

tidak dapat mentolerir perubahan yang sangat besar pada osmolaritas

lingkungan eksternalnya (steno)Hanya ada beberapa hewan yang

dapat hidup dalam lingkungan dengan fluktuasi osmolaritas

eksternal yang sangat besar (eury)

Contoh hewan yg termasuk eury misalnya, ikan salmon

Invertebrata laut sebagian besar adalah osmoconformer

Vertebrata laut adalah osmoregulator, mempertahankan konsentrasi garam internal yang

lebih rendah dari konsentrasi garam air laut.

Ginjal mengekskresikan sebagian garam dan kelenjar rektal

mengekskresikan natrium klorida keluar tubuh lewat anus

Hewan air tawar secara konstan mengambil air melalui osmosis karena

osmolaritas cairan internalnya lebih tinggi dibandingkan dgn osmolaritas

sekelilingnya, kemudian mengeluarkan air dengan cara mengekskresikan sejumlah besar urin yg encer dan

mengambil kembali garam yg hilang dalam makanannya atau secara aktif

mengambil dari sekelilingnya

Ikan Salmon, bersifat euryhalin (dapat bermigrasi antara air laut

dan air tawar)Ketika di air laut Salmon akan

meminum air laut dan mengekskresiksn kelebihan garam

dari insang, melakukan osmoregulasi seperti ikan air laut.

Osmoregulasi pada ikan air laut

Ketika di air tawar, Salmon berhenti minum dan insangnya

mulai mengambil garam dari lingkungan yang konsentrasinya

rendah/tidak pekat, seperti insang ikan yang hidup di air tawar

Osmoregulasi pada ikan air tawar

Hormonal :Peningkatan osmolaritas plasma

(saat dehidrasi) menstimulasi osmoreseptor di hipotalamus untuk mengirim impuls ke kelenjar hipofisis posterior agar melepas ADH (antidiuretic hormon) akibatnya air diabsorbsi kembali dari tubulus ginjal sehingga dihasilkan urin kental dengan volume sedikit

Penurunan osmolaritas plasma mengakibatkan berkurangnya

sekresi ADH sehingga menyebabkan berkurangnya

reabsorbsi air dari ginjal akibatnya produksi urin encer dan banyak

Penurunan volume dan tekanan darah juga meningkatkan sekresi

ADH sedangkan peningkatan volume dan tekanan darah akan menurunkan

sekresi ADH

Hormon ADH meningkatkan retensi air. Hormon ini mengatasi volume air yang hilang dalam urine (antidiuresis)

Peningkatan konsentrasi cairan tubuh atau penurunan volume

darah (luka) menyebabkan sekresi ADH yang bekerja di ginjal untuk mempertahankan cairan tubuh

ADH juga merangsang produksi prostaglandin pada berbagai sel

dalam ginjal. Prostaglandin kemudian menghambat kerja ADH.

Hal ini menunjukkan bahwa produksi Prostaglandin bermanfaat

untuk menghambat respon yang berlebihan dari ADH