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)