A. Jenis Cairan Tubuh

Cairan tubuh dibagi dalam dua kelompok besar yaitu :

1. Cairan intraseluler (CIS): cairan dalam sel (60% air tubuh)

Cairan intrasel berfungsi sebagai medium atau tempat terjadinya reaksi kimia dalam tubuh, contoh: metablisme enzim

2. Cairan ekstraseluler (CES): cairan luar sel (40% air tubuh) terdiri dari tiga kelompok yaitu : Cairan interstisial (CIT): cairan disekitar sel (20% cairan ekstra seluler)

Cairan intravaskuler (CIV) : cairan dalam pembuluh darah (80% cairan ektraseluler)

Cairan transeluler (CTS) : cairan yang terkandung di dalam rongga khusus dari tubuh (jumlah kecil, sering diabaikan)

Cairan ekstraseluler berfungsi sebagai medium untuk transportasi substansi kimia antara sel satu dengan sel yang lain. Contoh medium: air

B. Fungsi Cairan Tubuh

1. Mengatur suhu tubuh

Bila kekurangan air, suhu tubuh akan menjadi panas dan naik.

2. Melancarkan peredaran darah

Jika tubuh kita kurang cairan, maka darah akan mengental. Hal ini disebabkan cairan

dalam darah tersedot untuk kebutuhan dalam tubuh. Proses tersebut akan

berpengaruh pada kinerja otak dan jantung.

3. Membuang racun dan sisa makanan

Tersedianya cairan tubuh yang cukup dapat membantu mengeluarkan racun dalam

tubuh. Air membersihkan racun dalam tubuh melalui keringat, air seni, dan

pernafasan.

4. Kulit

Air sangat penting untuk mengatur struktur dan fungsi kulit. Kecukupan air dalam

tubuh berguna untuk menjaga kelembaban, kelembutan, dan elastisitas kulit akibat

pengaruh suhu udara dari luar tubuh.

5. Pencernaan

Peran air dalam proses pencernaan untuk mengangkut nutrisi dan oksigen melalui

darah untuk segera dikirim ke sel-sel tubuh. Konsumsi air yang cukup akan

membantu kerja sistem pencernaan di dalam usus besar karena gerakan usus menjadi

lebih lancar, sehingga feses pun keluar dengan lancar.

6. Pernafasan

Paru-paru memerlukan air untuk pernafasan karena paru-paru harus basah dalam

bekerja memasukkan oksigen ke sel tubuh dan memompa karbondioksida keluar

tubuh. Hal ini dapat dilihat apabila kita menghembuskan nafas ke kaca, maka akan

terlihat cairan berupa embun dari nafas yang dihembuskan pada kaca.

7. Sendi dan otot

Cairan tubuh melindungi dan melumasi gerakan pada sendi dan otot. Otot tubuh akan

mengempis apabila tubuh kekurangan cairan. Oleh sebab itu, perlu minum air dengan

cukup selama beraktivitas untuk meminimalisir resiko kejang otot dan kelelahan.

8. Pemulihan penyakit

Air mendukung proses pemulihan ketika sakit karena asupan air yang memadai

berfungsi untuk menggantikan cairan tubuh yang terbuang.

9. Sarana untuk mengangkut zat-zat makanan ke sel-sel

10. Mengeluarkan buangan-buangan sel

11. Membentuk dalam metabolisme sel

12. Sebagai pelarut untuk elektrolit dan non elektrolit

13. Mempemudah eliminasi

14. Mengangkut zat-zat seperti (hormon, enzim, SDP, SDM)

C. Komposisi Cairan Tubuh

Komposisi Cairan tubuh, Cairan yang bersirkulasi diseluruh tubuh didalam 

ruang cairan intrasel dan ekstrasel mengandung:

- Elektrolit: merupakan sebuah unsure atau senyawa yang jika melebur atau

larut didalam air atau pelarut lain, akan pecah menjadi ion dan mampu

membawta muatan listrik. Elektrolit yang memilki muatan positif disebut

kation, sedangkan yang bermuatan negative adalah anion. Namun jumlah total

anion dan kation didalam kompartement cairan harus sama.

- Mineral yang dicerna sebgai senyawa, biasanya dikenal dengan nama logam,

non logam, radikal atau fosfat, bukan dengan nama senyawa, yang mana

mineral tersebut menjadi bagian didalamnya. Mineral merupakan unsure

semua jaringan dan cairan tubuh serta penting dalam memertahankan proses

fisiologis. Mineral juga bekerja sebagai katalis dan respon saraf, kontrasi otot,

dan metabolisme zat gizi yang terdapat dalam makanan. Mineral juga

mengatur keseimbangan elektrolit dan produksi hormone serta menguatkan

struktur tulang. Contoh mineral zat besi dan zink.

- Sel merupakan unit fungsional dasar dari semua jaringan hidup. Contoh sel

yang berada didalam cairan tubuh adalah sel darah merah dan sel darah putih.

D. Tekanan HidrostastikAdapun peranan dari tekanan hidrostatik, antara lain : Perpindahan cairan

diantara kapiler dan cairan interstisial. Pada ujung arteri kapiler tekanan hidrostatik darah (mendorong cairan keluar) melebihi tekanan osmotik koloid (menahan cairan tetap di dalam) sehingga mengakibatkan perpindahan dari bagian intravaskuler ke interstisial. Pada ujung vena kapiler, cairan berpindah dari ruang interstisial ke ruang intravaskuler karena tekanan osmotik koloid melebihi tekan hidrostatik. Proses ini melepaskan O2 dan nutrisi ke sel, mengangkut CO2 dan produk sisa

E. Tekanan OsmotikAdapun peranan dari tekanan osmotik, yaitu : Perpindahan air antara CES dan

CIS ditentukan oleh kekuatan osmotik. NaCl pada CES dan Kalium pada CIS adalah zat terlarut nonpenetratif, yang berperan dalam menentukan konsentrasi air pada kedua sisi membran (Beberapa ion Na+ bocor masuk ke dalam sel dan ion K+ bocor ke luar sel, tapi pompa Na-K mengembalikan ke bagian yang seharusnya shg disebut memiliki efek nonpenetratif.

Dalam kehidupan sehari-hari dapat ditemukan peranan dari tekanan osmotik, yaitu:

1. Mesin Cuci Darah Pasien penderita gagal ginjal harus menjalani terapi cuci darah.

Terapi menggunakan metode dialisis, yaitu proses perpindahan molekul kecil-kecil

seperti urea melalui membran semipermeabel dan masuk ke cairan lain, kemudian

dibuang. Membran tak dapat ditembus oleh molekul besar seperti protein sehingga

akan tetap berada di dalam darah.

2. Pengawetan Makanan

Sebelum teknik pendinginan untuk mengawetkan makanan ditemukan, garam

dapur digunakan untuk mengawetkan makanan. Garam dapat membunuh mikroba

penyebab makanan busuk yang berada di permukaan makanan.

3. Membasmi Lintah

Garam dapur dapat membasmi hewan lunak, seperti lintah. Hal ini karena

garam yang ditaburkan pada permukaan tubuh lintah mampu menyerap air yang ada

dalam tubuh sehingga lintah akan kekurangan air dalam tubuhnya.

4. Penyerapan Air oleh Akar Tanaman

Tanaman membutuhkan air dari dalam tanah. Air tersebut diserap oleh

tanaman melalui akar. Tanaman mengandung zat-zat terlarut sehingga konsentrasinya

lebih tinggi daripada air di sekitar tanaman sehingga air dalam tanah dapat diserap

oleh tanaman.

5. Desalinasi Air Laut Melalui Osmosis Balik

Osmosis balik adalah perembesan pelarut dari larutan ke pelarut, atau dari

larutan yang lebih pekat ke larutan yang lebih encer. Osmosis balik terjadi jika kepada

larutan diberikan tekanan yang lebih besar dari tekanan osmotiknya. Osmosis balik

digunakan untuk membuat air murni dari air laut. Dengan memberi tekanan pada

permukaan air laut yang lebih besar daripada tekanan osmotiknya, air dipaksa untuk

merembes dari air asin ke dalam air murni melalui selaput yang permeabel untuk air

tetapi tidak untuk ion-ion dalam air laut. Tanpa tekanan yang cukup besar, air secara

spontan akan merembes dari air murni ke dalam air asin. Penggunaan lain dari

osmosis balik yaitu untuk memisahkan zat-zat beracun dalam air limbah sebelum

dilepas ke lingkungan bebas.

F. Pertukaran Cairan Tubuh

Pergerakan Cairan tubuh, Cairan tubuh tidak statis, Cairan dan elektrolit

berpindah dari satu kompartemen kekompartemen lain untuk memfasilitasi proses proses

yang terjadi didalam tubuh, seperti oksigenasi jaringan, respon terhadap penyakit,

keseimbangan asam basa, dan respon terhadap terapi obat. Cairan tubuh dan elektrolit

berpindah melalui difusi, osmosis, transportasi aktif, atau filtrasi. Perpindahan tersebut

bergantung pada permeabilitas membrane sel atau kemampuan membrane untuk ditembus

cairan dan elektrolit.

1. DIFUSI: Suatu proses ketika materi padat, partikel, seperti gula didalam cairan,

berpindah dari daerah berkonsentrasi tinggi kekonsentrasi rendah, sehingga distribusi

partikel didalam cairan menjadi merata atau partikel akan melewati membrane sel

yang permeabe terhadap subtansi tersebut.

2. OSMOSIS: Perpindahan pelarut murni, seperti air, melalui membran semipermeabel

yang berpindah dari larutan yang memiliki konsentrasi solute rendah ke larutan yang

memiliki konsentrasi solute tinggi. Kecepatan osmosis tergantung pada konsentrasi

solute di dalam larutan, suhu larutan, muatan listrik solute, dan perbedaan antara

tekanan osmosis yang dikeluarkan oleh larutan.

3. FILTRASI : Suatu proses perpindahan air dan substansi yang dapat larut secara

bersamaan sebagai respon terhadap adanya tekanan cairan. Proses ini bersifat aktif di

dalam bantalan kapiler. Tekanan hidrostatik adalah tekanan yang di hasilkan oleh

suatu likuid di dalam sebuah ruangan.

4. TRANSPOR AKTIF : Merupakan suatu mekanisme mengenai sel-sel yang

mengabsorbsi glukosa dan substansi-substansi lain untuk melakukan aktivitas

metabolic. memerlukan aktivitas metabolic dan pengeluaran energi untuk

menggerakan berbagai materi guna menebus membrane sel. Hal ini memungkinkan

sel menerima molekul yang lebih besar dari sel tersebut, selain itu sel dapat menerima

atau memindahkan molekul dari daerah berkonsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi.

Contoh transport aktif adalah pompa natrium dan kalium.

G. HOMEOSTASIS

Homeostasis yang terdapat dalam tubuh manusia dapat dikendalikan oleh suatu

sistem endokrin dan syaraf otonom. Secara alamiah proses homeostasis dapat terjadi

dalam tubuh manusia. Dalam mempelajari cara tubuh melakukan proses homeostasis ini

dapat melalui empat cara yaitu :

a. Self regulation

Sistem ini dapat terjadi secara otomatis pada orang yang sehat seperti dalam

pengaturan proses sistem fisiologis tubuh manusia.

b. Cara kompensasi

Tubuh akan cenderung bereaksi terhadap ketidaknormalan dalam tubuh.

Sebagai contoh, apabila secara tiba-tiba lingkungan menjadi dingin, maka pembuluh

darah perifer akan mengalami konstriksi dan merangsang pembuluh darah bagian

dalam untuk meningkatkan kegiatan (misalnya menggigil) yang dapat menghasilkan

panas sehingga suhu tetap stabil, pelebaran pupil untuk meningkatkan persepsi visual

pada saat terjadi ancaman terhadap tubuh, peningkatan keringat untuk mengontrol

kenaikan suhu badan.

c. Cara umpan balik negative

Proses ini merupakan penyimpangan dari keadaan normal. Dalam keadaan

abnormal tubuh secara otomatis akan melakukan mekanisme umpan balik untuk

menyeimbangkan penyimpangan yang terjadi.

d. Umpan balik untuk mengoreksi ketidakseimbangan fisiologis.

Sebagai contoh apabila seseorang mengalami hipoksia akan terjadi proses

peningkatan denyut jantung untuk membawa darah dan oksigen yang cukup ke sel

tubuh. Homeostasis psikologis berfokus pada keseimbangan emosional dan

kesejahteraan mental. Proses ini didapat dari pengalaman hidup dan interaksi dengan

orang lain serta dipengaruhi oleh norma dan kultur masyarakat. Contoh homeostasis

psikologis adalah mekanisme pertahanan diri seperti menangis, tertawa, berteriak,

memukul

H. Proses Fisiologi Dasar

a. Transpor Pasif

- Difusi → proses perpindahan molekul zat/ gas dari konsentrasi ↑ ke konsentrasi ↓.

Bersifat larut dlm lemak/lipid → menembus lipid bilayer

Membran sel permeabel terhadap molekul larut lemak seperti hormon steroid, vitamin A, D, E, dan K serta bahan-bahan organik yang larut dalam lemak

membran sel juga sangat permeabel terhadap molekul anorganik seperti O,CO2, HO, dan H

- Difusi dipermudah atau difasilitasi

zat yang dapat melalui membran plasma yang melibatkan protein pembawa/protein transporter.

Seperti: asam amino,glukosa dan beberapa garam mineral

Protein pembawa untuk glukosa banyak ditemukan pada:

-sel-sel rangka,

- otot jantung,

- sel-sel lemak dan sel-sel hati,

→ karena sel – sel tersebut selalu membutuhkan glukosa untuk diubah menjadi energi.

- Osmosis

proses perpindahan molekul zat pelarut, dari larutan yg konsentrasi zat pelarutnya tinggi menuju larutan yg konsentrasi zat pelarutnya rendah.

Hipertonis : larutan yang konsentrasi zat terlarutnya lebih tinggi di luar sel dibandingkan dengan larutan di dalam sel

Isotonis: larutan yang konsentrasinya sama dengan larutan di dalam sel

Hip o tonis : larutan yang konsentrasi zat terlarutnya diluar sel lebih rendah dari pada di dalam sel

b. Transpor aktif

Transpor aktif adalah pergerakan atau pemindahan yang menggunakan energy untuk mengeluarkan dan memasukan ion - ion dan molekul melalui membran sel yang bersifat parmeabel dengan tujuan memelihara keseimbangan molekul kecil di dalam sel.  Transpor aktif dipengaruhi oleh muatan listrik di dalam dan di luar sel, dimana muatan listrik ini ditentukan oleh ion natrium (Na+), ion kalium (K+), dan ion klorin (Cl-). Keluar masuknya ion Na+ dan K+ diatur oleh pompa natrium - kalium. Transpor aktif dapat berhenti jika sel didinginkan, mengalami keracunan, atau kehabisan energi.

Transpor  aktif  memerlukan molekul pengangkut berupa protein integral pada membran, dimana di dalam molekul ini, terdapat situs pengikatan. Proses transport  aktif dimulai dengan pengambilan tiga ion Na+ dari dalam sel dan

menempati situs pengikatan pada protein integral. Energi diperlukan untuk mengubah bentuk protein integral pada membran yang sebelumnya membuka kearah dalam sel menjadi membuka kebagian luar sel. Selanjutnya, ion Na+

terlepas dari situs pengikatan dan keluar dari protein integral menuju keluar sel. Kemudian dari luar sel, dua ion K+ menempati situs pengikatan di protein integral. Bentuk protein integral berubah, dari sebelumnya membuka kearah luar menjadi membuka kearah dalam sel dan ion kalium dilepaskan kedalam sel.

Endositosis adalah transport makromolekul dan materi yang sangat kecil ke dalam sel dengan cara membentuk veskula baru dari membran plasma Langkah - langkahnya pada dasarnya merupakan kebalikan dari eksositosis. Sebagian kecil luas membran plasma terbenam kedalam membentuk kantong. Begitu kantong ini semakin dalam, kantong ini terjepit membentuk vesikula yang berisi materi yang didapat dari luar selnya. Endositosis dibutuhkan untuk berbagai macam fungsi yang penting bagi sel, karena endositosis dapat meregulasi berbagai macam proses seperti pengambilan nutrisi, adhesi dan migrasi sel, reseptor sinyal, masuknya patogen, neurotransmisi, presentasi antigen, polaritas sel, mitosis, pertumbuhan dan diferensiasi, dan masuknya obat.

Endositosis merupakan proses pemasukan zat kedalam sel. Proses ini tergolong transport aktif karena melawan kadar gradien (dari konsentrasi rendah kekonsentrasi tinggi) dan memerlukan energi sel. Endositosis terbagi dua, yaitu fagositosis (pemasukan zat padat) dan pinositosis (permasukan zat cair). Contoh endositosis adalah sel darah putih yang memakan bakteri penyakit. Sel tersebut membungkus bakteri dan menangkapnya dalam suatu vakuola makanan yang selanjutnya dicerna oleh lisosom.

Endositosis terdiri tiga jenis, yaitu :1. Fagositosis (pemakan seluler), sel menelan suatu partikel dengan pseudopod yang membalut disekeliling partikel tersebut dan membungkusnya di dalam kantong berlapis-membran yang cukup besar untuk digolongkan sebagai vakuola. Partikel itu dicerna setelah vakuola bergabung dengan lisosom yang mengandung enzim hidrolitik.2. Pinositosis (peminum seluler), sel “meneguk” tetesan fluida ekstraseluler dalam vesikula kecil. Karena salah satu atau seluruh zat terlarut yang larut dalam tetesan tersebut dimasukkan ke dalam sel, pinosistosis tidak spesifik dalam substansi yang ditranspornya.3. Endositosis yang diperantarai reseptor, yang tertanam dalam membran adalah protein dengan tempat reseptor spesifik yang dipaparkanke fluide ekstraseluler. Ekstraseluler yang terkait pada reseptor disebut ligan, yaitu satu istilah umum untuk setiap molekul yang terkait khususnya pada tempat resptor moleku lain. Protein resptor biasanya mengelompok dalam daerah membran yang disebut lubang terlapisi, yang isi sitoplasmiknya dilapisi oleh lapisan protein samar. Protein pelapis ini mungkin membantu memperdalam lubang dalam membentuk vesikula. Endositosis yang diperantarai reseptor memungkinkan sel dapat memperoleh substansi spesifik dalam jumlah yang melimpah sekalipun substansi itu mungkin saja konsentrasinya tidak tinggi dalam fluida seluler Misalnya, sel manusia menggunakan proses ini untuk menyerap kolesterol dan digunakan dalam sintesis membran dan sebagai prekursor untuk sintesis steroid lainnya.

Eksositosi merupakan proses sel mensekresi makromolekul dengan cara menggabungkan vesikula dengan membran plasma, vesikula trnsport yang terlepas dari apatatus golgi dipindahkan oleh sitoskeleton ke membran plsma. Ketika membran vesikula dan membran plasma bertemu, molekul lipid bilayer menyusun ulang dirinya sendiri sehingga kedua membran bergabung. Kandungan vesikula kemudian tumpah kedalam sel.

Banyak sel sekretoris menggunakan eksositosis untuk mengirim keluar produk-produk yang dihasilkan oleh sel sekretoris tersebut. Misalnya, sel tertentu dalam pankreas menghasilkan hormon insulin dan menekresikannnya kedalam darah melalui eksositosis. Contoh lain adalah neuron atau sel saraf, yang menggunakan eksositosis untuk melepaskan sinyal kimiawi yang merangsang sel otot. Ketika sel tumbuhan sedang membuat diding sel, eksositois mengeluarkan karbohidrat dari vesikula golgi kebagian luar selnya.