Osmoregulasi

Osmoregulasi menerangkan penyamaan tekanan osmotik dalam organisma hidup. Ia berdasarkan osmosis: proses biologi di mana air meresap melalui membran semipermeabel. Sekiranya terdapat ketidakseimbangan biokimia, osmoregulasi membawa kepada perkembangan edema.

Apa itu osmoregulasi?

Peraturan osmotik menerangkan proses biokimia yang bertujuan untuk menyeimbangkan kepekatan bahan terlarut dalam organisma. Membran sel-sel hidup mewakili permukaan yang disebut semipermeable (semi-telapable). Ini bermaksud bahawa mereka membenarkan pertukaran separa cecair antara bahagian dalam sel dan sekitarnya.

Osmoregulasi mempunyai tugas untuk mewujudkan keadaan yang seimbang dan berterusan. Keadaan seimbang ini disebut homeostasis dan merujuk kepada keseimbangan pada tahap sel dan keseimbangan antara seluruh organ dan persekitaran masing-masing. Ketidakseimbangan, sebaliknya, menimbulkan tekanan osmotik, yang memaksa keseimbangan berdasarkan undang-undang fizikal alam.

Fungsi & tugas

Osmoregulasi mengikuti dua prinsip asas. Semasa menyamakan kerana kecerunan kepekatan, air meresap ke sisi membran yang mempunyai kepekatan zat terlarut yang lebih tinggi. Sebagai contoh, jika sel berada di persekitaran yang mempunyai kepekatan garam yang tinggi, air di dalam sel bergerak keluar daripadanya kerana tekanan osmotik dan sel kehilangan cairan di dalamnya. Keadaan ini berlangsung sehingga kecerunan konsentrasi berubah, sehingga memaksa keseimbangan baru: Osmoregulasi adalah proses berterusan yang tidak dapat dihambat atau dipromosikan oleh tubuh manusia.

Prinsip kerja kedua osmosis adalah keseimbangan kerana cas elektrik. Zarah bermuatan elektrik, yang disebut ion dan anion, memainkan peranan penting dalam fungsi sel pada tahap biokimia. Ion mempunyai cas elektrik positif, sementara anion dicas negatif. Perubahan voltan dalam sel, misalnya, mempengaruhi sifat membran dan dengan itu mengubah kebolehtelapannya untuk bahan tertentu.

Osmoregulation bertujuan untuk cas elektrik yang sama pada kedua-dua sisi membran. Sekiranya, misalnya, polarisasi negatif berlaku di dalam sel, ini menimbulkan tekanan osmotik, seperti ketidakseimbangan kepekatan, dan air meresap ke dalam sel. Dalam kes yang melampau, penyebaran air yang berlebihan ke dalam sel boleh menyebabkan kerosakan yang tidak dapat dipulihkan atau bahkan pecahnya. Walau bagaimanapun, keadaan yang melampau seperti ini tidak mungkin berlaku di dalam tubuh manusia.

Dengan bantuan osmoregulasi, organisma tidak hanya menyeimbangkan nisbah bahan terlarut di dalam dan di luar sel individu, tetapi juga mengawal penyebaran untuk keseluruhan struktur tisu pada tahap makroskopik.

Organ yang paling penting untuk osmoregulasi organisma secara keseluruhan adalah buah pinggang - kerana mereka menentukan perkumuhan air dalam bentuk air kencing. Mereka dikawal oleh pelbagai hormon, termasuk aldosteron dan angiotensin II; buah pinggang seterusnya menghasilkan hormon yang mempengaruhi banyak proses metabolik. Mereka juga bertanggung jawab untuk mengatur nilai pH darah, menyaring dan menyimpan tenaga melalui glukosa.

Penyakit & penyakit

Osmoregulation berperanan berkaitan dengan pelbagai penyakit yang mendasari, misalnya dalam perkembangan edema. Edema adalah pembengkakan tisu yang disebabkan oleh peningkatan pengekalan air. Penyimpanan cecair yang berlebihan di ruang antar sel (stroma), terutamanya di tisu penghubung atau penyokong, menyebabkan ciri khas edema bengkak. Walau bagaimanapun, pembengkakan juga dapat memperlihatkan diri mereka tersembunyi, misalnya di otak, di mana kadang-kadang menyebabkan kerosakan teruk.

Sebagai peraturan, edema tidak berlaku secara terpisah, tetapi adalah akibat penyakit lain. Contohnya adalah kegagalan buah pinggang, hati atau jantung. Fungsi terhad salah satu organ yang disebutkan mempunyai akibat bahawa tekanan osmotik yang tidak diingini timbul dalam tisu, yang tidak dimaksudkan secara biologi dalam bentuk ini. Kerana osmoregulasi automatik, air mengalir ke ruang antara sel; sistem limfa tidak dapat mengeluarkan lebihan cecair dan tisu membengkak. Bergantung pada keparahan dan penyetempatannya, pembengkakan dapat menyebabkan rasa sakit dan membatasi pergerakan.

Hypoalbuminemia adalah penyakit yang mendasari kerana osmoregulasi menyebabkan gejala seperti itu. Ini adalah kekurangan protein protein, yang paling biasa daripada semua protein dalam organisma manusia. Sebab yang berpotensi untuk kekurangan albumin adalah diet yang buruk, kerosakan hati atau ginjal, dan luka bakar atau keradangan akut. Hypoalbuminemia juga boleh muncul semasa kehamilan atas sebab fisiologi.

Kekurangan albumin protein menyebabkan perubahan osmoregulasi badan: sepanjang kecerunan kepekatan, air meresap keluar dari plasma darah dan terkumpul dengan cara yang diketahui di ruang antar sel.

Di negara-negara membangun, kawasan dan wilayah krisis dengan bekalan makanan yang tidak mencukupi, edema kelaparan (Kwashiorkor) sering muncul sebagai varian khas hypoalbuminemia. Terapi ini pada dasarnya terdiri dari penyediaan makanan kaya protein untuk mengimbangi kekurangan protein.

Walau bagaimanapun, pengekalan air tidak semestinya disebabkan oleh penyakit yang serius. Pengambilan garam yang berlebihan melalui makanan juga mencetuskan penyimpanan cecair yang tidak diingini di stroma. Mengambil ubat diuretik dapat mengubah osmoregulasi untuk meningkatkan perkumuhan cecair.