SISTEM OSMOREGULASI

SISTEM OSMOREGULASI

A.      Pengertian Osmoregulasi

Osmoregulasi adalah proses untuk menjaga keseimbangan antara jumlah air dan zat terlarut yang ada dalam tubuh hewan. Mengapa hewan harus melakukan osmoregulasi? Alasan utamanya ialah 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. Proses inti dalam osmoregulasi yaitu osmosis. Osmosis adalah pergerakan air dari cairan yang mempunyai kandungan air lebih tinggi (yang lebih encer) menuju ke cairan yang mempunyai kandungan air yang lebih rendah (yang lebih pekat).

Osmoregulasi dapat juga didefinisikan sebagai proses homeostasis untuk menjaga agar cairan tubuh selalu berada dalam keadaan stabil atau steady state. Masalah osmoregulasi antara lain sebagai berikut:

1)        Setiap individu hewan membutuhkan konsentrasi garam yang berbeda dengan lingkungannya.

2)        Hewan harus mempunyai konsentrasi air yang sama (partikel konsentrasi terlarut total) terhadap lingkungannya, yang berarti membutuhkan sejumlah besar energy untuk membuang air dari tubuhnya.

3)        Hewan perlu untuk membuang sejumlah sisa hasil metabolisme yang larut dalam air seperti ammonia, kreatinin, dan pigmen darah.

Berdasarkan kemapuannya menjaga tekanan osmotik tubuh, dikenal adanya hewan osmoregulator dan osmokonformer.

1.    Osmokonformer

Osmokonformer merupakan hewan yang tidak mampu mempertahankan tekanan osmotik di dalam tubuhnya, oleh karena itu hewan harus melakukan berbagai adaptasi agar dapat bertahan di dalam tempat hidupnya. adaptasi dapat dilakukan sepanjang perubahan yang terjadi pada lingkungannya tidak terlalu besar dan masih ada dalam kisaran konsentrasi yang dapat diterimanya. Jika perubahan lingku ngan terlalu besar maka hewan yang melakukan osmokonfermer tidak dapat bertahan hidup di tempat tersebut.

2.    Osmoregulator

Osmoregulasi adalah organisme yang menjaga osmolaritasnya tanpa tergantung lingkungan sekitar. Oleh karena kemampuan meregulasi ini maka osmoregulator dapat hidup di lingkungan air tawar, daratan, serta lautan. Di lingkungan dengan konsentrasi cairan yang rendah, osmoregulator akan melepaskan cairan berlebihan dan sebaliknya.

B.       Peranan Osmoregulasi

Secara umum osmoregulasi berperan:

1)        Membuang sisa maupun hasil samping metabolisme dari dalam tubuh makhluk hidup untuk menjaga ketidakseimbangan reaksi-reaksi kimia dalam tubuh, kerjanya bersama-sama dengan sistem ekskresi.

2)        Mencegah terhadap gangguan fungsi enzim dalam proses metabolisme, dengan cara membuang zat-zat sisa atau hasil sampingan metabolisme yang bersifat racun,

3)        Mempertahankan kestabilan ratio ion-ion yang terlarut dalam cairan tubuh, terutama ion-ion: Na, K, Mg, Ca, Fe, H, Cl, I, PO₃ yang sangat vital untuk aktivitas metabolisme seperti kerja enzim, sintesa protein, produksi hormon, pigmen respirasi, permeabilitas otot, aktivitas listrik, dan kontraksi otot.

4)        Mengatur jumlah air yang terkandung dalam cairan tubuh, untuk menjaga volume cairan tubuh dan tekanan osmotik agar tetap dalam keadaan stabil, seperti diketahui bahwa tekanan osmotik tergantung baik pada jumlah zat terlarut maupun pelarutnya, dan

5)        Mengatur dan menjaga kestabilan pH cairan tubuh agar reaksi-reaksi dalam metabolisme dapat berjalan dengan baik.

C.      Mekanisme Osmoregulasi

Berdasarkan Mekanismenya osmoregulasi pada hewan dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu

1.      Regulasi Hipertonik atau Hiperosmotik, yaitu pengaturan aktif konsentrasi cairan tubuh yang lebih tinggi dari konsentrasi lingkungan. Maka secara fisika untuk menjaga kestabilan lingkungan internalnya (cairan tubuh) hewan tersebut mempunyai kecendrungan untuk :

a.       Mengurangi masuknya air kedalam tubuh dengan meningkatkan impermeabilitas dinding tubuh atau dengan cara mengeluarkan kelebihan air yang ada dari dalam tubuh.

b.      Memasukkan garam-garam kedalam tubuhnya dengan cara makan dan minum untuk menjaga ksabilan zat-zat yang terlarut dalam cairan tubuhnya. Misalnya pada petadrom (Ikan air tawar)

2.      Regulasi Hipoosmotik

Pada hewan-hewan yang hidup dilaut pada umumnya dimana konsentrasi pelarut dalam tubuh hewan lebih tinggi dari pada lingkunganya, maka untuk menjaga kestabilan cairan tubuhnya hewan tersebut akan:

a.       Menghambat/mencegah keluarnya air dari dalam tubuh ke lingkungannya.

b.      Mencegah masuknya garam kedalam tubuh atau mengeluarkan kelebihan garam dari dalam tubuhnya.

D.    Sistem Osmoregulasi pada Hewan

1.    Sistem Osmoregulasi pada hewan invertebrata

Secara umum, organ osmoregulasi invertebrata memakai mekanisme filtrasi, reabsorbsi, dan sekresi yang prinsipnya sama dengan kerja ginjal pada vertebrata yang memproduksi urin yang lebih encer dari cairan tubuhnya.

1)        Osmoregulasi pada serangga

Kehilangan air pada serangga terutama terjadi melalui proses penguapan. Hal ini dikarenakan serangga memiliki ratio luas permukaan tubuh dengan masa tubuhnya sebesar 50x, bandingkan dengan mamalia yang mempunyai ratio luas permukaan tubuh terhadap masa tubunya yang hanya 1/2x. Jalan utama kehilangan air pada serangga adalah melalui spirakulum untuk mengurangi kehilangan air dari tubuhnya maka kebanyakan serangga akan menutup spirakelnya pada saat diantara dua gerakan pernapasannya. Cara mengatasi yang lain adalah dengan meningkatkan impermeabilitas kulitnya, yaitu dengan memiliki kutikula yang berlilin yang sangat impermeable terhadap air, sehingga serangga sedikit sekali kehilangan air melalui kulitnya. Sebagai organ ekskretori serangga memiliki badan Malphigi yang bersama-sama dengan saluran pencernaan bagian belakang membentuk sistem ekskretori osmoregulatori.

2)        Osmoregulasi pada Annelida

Cacing tanah seperti lumbricus terestris merupakan regulator hiperosmotik yang efektif. Hewan ini secara aktif mengabsorbsi ion-ion. Urine yang diproduksinya encer, yang secara esensial bersifat hipoosmotik mendekati isoosmotik terhadap darahnya. Diduga konsentrasi urinnya disesuaikan menurut kebutuhan keseimbangan air tubuhnya. Homeostasis regulasi juga dilakukan dengan pendekatan prilaku yaitu aktif dimalam hari dan menggali tanah lebih dalam bila permukaan tanah kering.

3)        Osmoregulasi pada Molusca

Pada tubuh keoang/Siput memiliki permukaan tubuh berdaging yang sangat permeable terhadap air. bila dikeluarkan dari cangkangnya, maka air akan hilang secepar penguapan air pada seluas permukaan tubuhnya. Semua keoang atau siput bernapas terutama dengan paru-paru yang terbentuk dari mantel tubuhnya dan terbuka keluar melalui lubang kecil. Toleransi terhadap air sangat tinggi. Tekanan osmotic cairan internal bervariasi secara luas tergantung kandungan air lingkungannya. Untuk menghindari kehilangan air yang berlebih, keong atau siput lebih aktif dimalam hari dan bila kondisi bertambah kering , keoang akan berlindung dengan membenamkan diri kedalam tanah serta menutup cangkangnya dengan semacam operculum yang berasal dari lendir yang dikeluarkannya. Banyak keong darat yang secara rutin mengeluarkan suatu zat yang mengandung nitrogen dalam bentuk asam urat yang sulit larut dalam air, yang terbukti bahwa ternyata zat ini meningkat pada beberapa spesies dalam masa kesulitan mendapatkan air. Selama masa estivasi (tidur musim panas) asam urat ini disimpan dalam ginjal dengan maksud mengurangi kehilangan air untuk menekskresikan nitrogen tersebut. Banyak spesies keong yang menyimpan air didalam rongga mantelnya yang rupanya digunakan pada liungkungan kering.

2.    Osmoregulasi pada Vertebrata

1)        Osmoregulasi pada Ikan

Ikan-ikan yang hidup di air tawar mempunyai cairan tubuh yang bersifat hiperosmotik terhadap lingkungan, sehingga air cenderung masuk ketubuhnya secara difusi melalui permukaan tubuh yang semipermiable. Bila hal ini tidak dikendalikan atau diimbangi, maka akan menyebabkan hilangnya garam-garam tubuh dan mengencernya cairan tubuh, sehingga cairan tubuh tidak dapat menyokong fungsi-fungsi fisiologis secara normal. Ginjal akan memompa keluar kelebihan air tersebut sebagai air seni. Ginjal mempunyai glomerulus dalam jumlah banyak dengan diameter besar. Ini dimaksudkan untuk lebih dapat menahan garam-garam tubuh agar tidak keluar dan sekaligus memompa air seni sebanyak-banyaknya.

Ikan laut hidup pada lingkungan yang hipertonik terhadap jaringan dan cairan tubuhnya, sehingga cenderung kehilangan air melalui kulit dan insang, dan kemasukan garam-garam. Untuk mengatasi kehilangan air, ikan ‘minum’air laut sebanyak-banyaknya. Dengan demikian berarti pula kandungan garam akan meningkat dalam cairan tubuh. Padahal dehidrasi dicegah dengan proses ini dan kelebihan garam harus dihilangkan. Karena ikan laut dipaksa oleh kondisi osmotik untuk mempertahankan air, volume air seni lebih sedikit dibandingkan dengan ikan air tawar. Tubulus ginjal mampu berfungsi sebagai penahan air. Jumlah glomerulus ikan laut cenderung lebih sedikit dan bentuknya lebih kecil dari pada ikan air tawar

2)      Osmoregulasi pada Reptil

Hewan dari kelas reptile, meliputi ular, buaya, dan kura-kura memiliki kulit yang kerimg dan bersisik. Keadaan kulit yang kering dan bersisik tersebut diyakini merupakan cara beradaptasi yang baik terhadap kehidupan darat, yakni agar tidak kehilangan banyak air. Untuk lebih menghemat air, hewan tersebut menghasilkan zat sisa bernitrogen dalam bentuk asam urat, yang pengeluarannya hnya membutuhkan sedikit air. selain itu, Reptil juga melakukan penghematan air dengan menghasilkan feses yang kering. Bahkan, Kadal dan kura-kura pada saat mengalami dehidrasi mampu memanfaatkan urin encer yang dihasilkan dan disimpan dikandung kemihnya dengan cara mereabsorbsinya.

3)      Osmoregulasi pada Aves

Pada burung pengaturan keseimbangan air ternyata berkaitan erat dengan proses mempertahankan suhu tubuh. Burung yang hidup didaerah pantai dan memperoleh makanan dari laut (burung laut) menghadapi masalah berupa pemasukan garam yang berlebihan. Hal ini berarti bahwa burung tersebut harus berusaha mengeluarkan kelebihan garam dari tubuhnya. Burung mengeluarkan kelebihan garam tersebut melalui kelenjar garam, yang terdapat pada cekungan dangkal dikepala bagian atas, disebelah atas setiap matanya, didekat hidung. Apabila burung laut menghadapi kelebihan garam didalm tubhnya, hewan itu akan menyekresikan cairan pekat yang banyak mengandung NaCl. Kelenjar garam ini hanya aktif pada saat tubuh burung dijenuhkan oleh garam.

4)      Osmoregulasi pada Mamalia

Pada mamalia kehilangan air dan garam dapat terjadi lewat keringat. Sementara, cara mereka memperoleh air sama seperti vertebrata lainnya, yaitu dari air minum dan makanan. Akan tetapi, untuk mamalia yang hidup dipadang pasir memperoleh air denga cara minum merupakan hal yang mustahil sebagai contoh kangguru. Kangguru tidak minum air, tetapi dapat bertahan dengan menggunakan air metabolic yang dihasilkan dari oksidasi glukosa. 

daftar pustaka

Ø  Pearce, Evelyn C. 2006. Anatomi dan Fisiologi untuk Paramedis.  Jakarta: PT Gramedia.

Ø  Isnaeni, Wiwi. 2006. Fisiologi Hewan. Yogyakarta: Kanisius.

Ø  Suripto. 2006. Fisiologi Hewan. Bandung:  ITB.

Ø  Ramdan, Asep. 2011. Osmoregulasi. (Online)

http://asepramdanh.blogspot.com/2011/01/osmoregulasi.html (diakses 24 Mei 2011)

Ø  Kusmandanu. 2009. Osmoregulasi dan Eksresi pada kadal. (Online)

http://kusmandanuunindra4.blogspot.com/2009/02/osmoregulasi-dan-ekskresi-pada-kadal.html (diakses 24 Mei 2011)