Salah satu sifat istimewa air adalah bahwa air tetap
dalam keadaan cair pada temperatur kamar dan temperatur tubuh, meskipun
komponen-komponen dapat berbentuk gas pada temperatur tersebut. Jika bukan
karena sifat tarik-menarik antar molekul air, maka air akan menguap dalam
kondisi kehidupan yang normal. Sejumlah panas diperlukan untuk memecaha ikatan
hydrogen yang menyebabkan molekuk air dapat melekat satu sama lain. Hal ini
membuktikan bahwa air mengandung kapasitas panas yang tinggi untuk meningkatkan
temperatur air. Oleh karena itu air merupakan konduktor panas yang buruk. Sifat
ini sangat menguntungkan tubuh, meskipun air membantu menyebarkan panas secara
meratakeseluruh tubuh, namun air juga menyerap panas yang dihasilkannya tanpa
menyebabkan air itu sendiri panas.
Air berperan dalam proses pencernaan. Pada
kenyataannya isitilah “hydrolysis” digunakan untuk menerangkan proses
pencernaan dari substansi yang kompleks. Misalnya perubahan sukrosa oleh enzim
sukrase untuk menjadi gula sederhana harus dibantu oleh air.
Dalam banyak reaksi enzimatik air berperan (1)
penambahan oksigen dan pengurangan hydrogen (oksidasi), (2) penambahan atau
penghilangan asam fosfat (3) pemecahan atau pembentukan ikatan-ikatan karbon
dengan karbon. Air juga mempunyai peranan tertentu, seperti : cairan sinovial
pelumas bagi pertautan tulang dan sebagai cairan di sekitar medulla spinalis
dan otak, cairan cerebrospinalis dan sebagai bantalan system syaraf.
Secara umum persediaan air untuk ternak diperoleh dari
: (1) air minum , (2) air yang terkandung dalam ransum, (3) air metabolic yang
diperoleh dari hasil oksidasi ransum dan sintesa molekul yang komplek di dalam
tubuh.
Sebagian besar air yang masuk ke dalam tubuh
diabsorbsi oleh organ-organ saluran pencernaan. Terjadinya absorbsi ini
dipengaruhi oleh beberapa factor antara lain hubungan osmotic di dalam saluran
usus halus. Bila cairan ransum lebih pekat dari cairan darah atau jaringan
dalam bagian saluran pencernaan, air dapat ditarik ke dalam lumen dari usus
yang sumbernya dari dua cairan tubuh. Faktor lain yang mempengaruhi absorbsi
air adalah sifat karbohidrat sebagai komponen ransum yang dikonsumsi.
Pengaruh dari Kehilangan Air
Hewan sangat berbeda dalam kemampuannya untuk
menggunakan dan menahan kekurangan air. Apabila manusia kekurangan air minum
dalam lingkungan yang panas dan kering, maka ia segera mengalami kehausan. Bila
kekurangan air tersebut mendekat 4 – 5 % dari berat badannya, maka akan terjadi
gangguan kesehatan. Bila kehilangan air tersebut bertambah menjadi 6-10% maka
akan terjadi pusing, gerakan kehilangan koordinasi, bicara menjadi kacau dan
terlihat gejala sesak nafas dan kebiru-biruan. Pada kekurangan air 12-14%, mata
menjadi cekung, kulit berkerut, tidak berdaya untuk menelan dan timbullah
gejala delirium . Bila kehilangan air dari darah maka viscositas darah
dan kemampuan darah untuk mengalir meninggi. Apabila kecepatan denyut jantung
tidak mungkin lagi untuk mengedarkan darah cukup cepat untuk menghilangkan
panas dari bagian dalam tubuh, terjadilah suatu kenaikkan suhu tubuh yang
fatal. Dalam lingkungan panas yang tinggi kehilangan air sebanyak lebih kurang
12% adalah bagi manusia. Beberapa hewan padang
pasir seperti unta dan gerbil dapat menahan kehilangan air yang lebih
banyak daripada manusia atau anjing dengan tidak mengalami panas yang
meningkat.
Pada ayam pedaging pengurangan air sebesar 20% atau
lebih mengakibatkan penurunan yang nyata dalam efesiensi penggunaan makanan dan
penurunan yang sebanding dalam laju pertumbuhan. Pengambilan air mengurangi
laju pencernaan dengan cara memperlambat pergerakan makanan dari tembolok.
Ayam dewasa yang mengalami kekurangan air
memperlihatkan gejala necrosis pada ovariumnya, proventricullus dan
nephrosis. Besar telurnya dari kulit telur menurun. Pembatasan air akan
mengakibatkan produksi telur dengan kulit yang sangat tipis diikuti dengan
produksi beberapa butir telur tanpa kulit. Akhirnya produksi telur akan
berhenti sama sekali. Gejala-gejala tersebut terjadi setelah 48 jam.
Kehilangan air akibat proses dalam tubuh cukup
bervariasi. Secara umum kehilangan air dapat terjadi melalui (1) hilangnya air
melalui saluran pencernaan , (2) hilangnya air melalui air kencin, (3)
hilangnya air melalui penafasan dan melalui kulit.
Bila ternak dibatasi konsumsi air minumnya, terutama
dalam keadaan panas, ternak akan memperlihatkan kehausan secara cepat. Jika air
yang hilang melalui keringat 2-5% dari berat tubuh, maka akan mengganggu dan
mengurangi nafsu makan. Bila kehilangan kira-kira 10% maka akan sakit kepala
dan hilang ingatan, suara kabur dan jika kekurangan air sampai 12% kulit akan
menjadi keriput, mata cekung dan tidak dapat menelan ransum. Perubahan-perubahan
faali selama kenaikan hilangnya air adalah sebagai berikut :
1. Terjadi pertambahan denyut jantung dan naiknya
temperatur rectal
2. Pernafasan bertambah cepat
3. Terjadi peningkatan yang cepat dari konsentrasi
larutan darah
4. Volume darah berkurang dan peredaran darah menjadi
sulit.
Kesulitan dalam sirkulasi darah yang kurang sempurna,
akan mengakibatkan sulit bernafas, turunnya feed intake dan kesulitan
menggerakkan otot sehingga tidak stabil dan emosional.
Penyerapan dan Pengeluaran Air
Air merupakan cairan yang diperlukan tubuh untuk
penyerapan dan proses metabolisme. Air yang terdapat dalam sel disebut cairan
intraseluler dan air yang terdapat di luar sel disebut cairan extraseluler yang
terdiri dari plasma darah, air yang terdapat di dinding sistem pembuluh darah
dan cairang usus (interstitial). Air di dalam eritrosit adalah
intraseluler. Cairan intraseluler kira-kira 50% dari berat tubuh, cairang usus
kira-kira 15 % dan plasma darah 5%.
Secara terus-menerus air dikeluarkan oleh tubuh lewat pernafasan
udara (paru-paru) dan penguapan lewat kulit dan secara periodik dikeluarkan
lewat feses dan urine. Air diperoleh dari makanan yang mengandung persentase
air cukup tinggi. Molekul air secara mudah memasuki membran sel lewat
kesetimbangan osmotic dan hidroststic yang berhubungan dengan transport unsur
mineral, zat-zat gizi dan pembuangan hasil-hasilnya. Air diabsorbsi melalui
dinding usus bagian luar dari cairan extraseluler dari darah, dimana volume ini
cukup besar diregulasi oleh Sodium, sebagian besar kation dari cairang ruang
tubuh. Volume dan konsentrasi osmosis dari cairang extraseluler juga diregulasi
oleh 3-ADH dan garam yang bekerjasama dengan sistem aldosteron. Biasanya
air akan pindah dari cairan extraseluler ke intraseluler sehinggan keseimbangan
osmosis tercapai.
Kebutuhan akan air tergantung pada beberapa faktor.
Kurang lebih 75% dari jaringan yang dibentuk selama pertumbuhan adalah air dan
pada hewan dewasa proses-proses khusus seperti produksi susu dan telur
memerlukan air sesuai dengan jumlah produksi yang dihasilkan. Disamping
kebutuhannya untuk pembentukan jaringan dan produk-produk tersebut dibutuhkan
pula air dalam jumlah besar untuk mengimbangi kehilangan air akibat ekskresi
melalui usus, ginjal, paru-paru-paru dan kulit. Kehilangan tersebut berhubungan
dengan besar tubuh. Pada tikus penggunaan air sejumlah 800 ml/hari/m² dari luas
tubuh telah diteliti. Akan tetapi kehilangan tersebut ditentukan oleh
proses-proses tubuh dan dengan demikian sangat berbeda –beda sesuai dengan ransum,
sifat dari hasil akhir dari metabolisme dan faktor-faktor lainnya. Kehilangan
melalui usus berbeda sesuai dengan jenis ransum. Kehilangan tersebut naik
dengan kadar ransum kasar yang dikonsumsi dan akan naik dengan konsumsi ransum
yang mempunyai sifat laxans. Pada umumnya makin besar proporsi dari
bahan yang tak tercerna, makin besar kehilangannya. Pada sapi, kotorannya
mengandung kurang lebih 80% air. Feses tersebut lebih kering daripada domba
dengan ransum yang sama dan hal ini menunjukkan bahwa ada perbedaan spesies dan
pada keadaan normal, kehilangan tersebut sangat sedikit dibandingkan dengan
jumlah air perharinya dari sekresi pencernaan adalah beberapa kali lebih banyak
daripada plasma tubuh. Pada umunya semua air yang dikeluarkan akan diserap kembali.
Pada diare terjadilah kehilangan air yang banyak yang dapat menyebabkan
kekeringan (dehydrasi).
Jumlah air yang dikeluarkan dalam urine sangat
berubah-ubah tergantung dari berbagai faktor. Ginjal mengatur isi dan komposisi
cairan tubuh mengeluarkan banyak atau sedikit air tergantung dari yang diminum,
yang dikeluarkan melalui saluran-saluran lain dan tergantung dari jumlah hasil
katabolik, yaitu zat-zat mineral dan hasil akhir zat nitrogen seperti urea
dimana air berfungsi sebagai zat pelarut. Melalui kekuatannya untuk menyaring
kemudiaN memekatkan hasil saringan dengan cara mnenyerap kembali air tersebut
maka ginjal dapat mengurangi kekurangan tersebut seminimal mungkin. Makin besar
jumlah zat-zat mineral dan protein dalam ransum, makin besar pula jumlah air
yang hilang dan sesuai dengan itu akan mempertinggi kebutuhan akan air.
Perbedaan besar yang terdapat pada kemampuan hewan menghemat air diilustrasikan
dengan menunjuukan perbandingan konsentrasi elektrolit pada urine onta.
Kangaroo rat dan manusia.
|
Spesies
|
Urinary concentration
|
||
|
Urea,mM/liter
|
Elektrolit,mEq/liter
|
Osmotic,osm/liter
|
|
|
Manusia
Onta
Kangaroo
rat
|
792
229
3.840
|
460
1.068
1.200
|
1,43
2,8
5,5
|
Schmidt-Nielsen menyatakan bahwa seekor onta yang
telah kehilangan air 20% dari berat tubuh sebelumnya akan menurunkan nafsu
makan. Setelah 7 hari secara langsung ditempatkan pada musim panas dengan suhu
udara 40° C atau lebih tanpa air kehilangan 27% dari berat badan, setelah
diberi air secukupnya selama beberapa menit onta tersebut akan memperbaiki
kondisi tubuhnya dan tidak menunjukkan gejala sakit yang nyata. Kondisi ini
menunjukkan bahwa onta selama kekurangan air akan memanfaatkan karbohidrat
seminimal mungkin selama dia kekurangan air untuk diekskresikan . Dalam hal
keadaan patologis maka terlalu banyak air dalam jaringan, rongga tubuh dan
tempat-tempat lain menyebabkan oedema.
Ada perbedaan spesies yang menyolok dalam ekskresi air,
sesuai dengan sifat dari hasil akhir zat nitrogen. Pada mamalia hasil akhir
utama dari protein adalah urea yang larut dalam air dan beracun bagi jaringan
dalam larutan yang pekat. Jadi banyak air yang untuk mengencerkan urea tersebut
hingga menjadi suatu konsentrasi yang tidak berbahaya untuk kemudian
dikeluarkan dari jaringan dan akhirnya dikeluarkan dari tubuh. Asam urat, hasil
akhir utama zat nitrogen pada burung, dikeluarkan tubuh dalam bentuk yang
hampir padat dengan air sedikit. Perombakkan protein menjadi asam urat
memberikan lebih banyak air metabolik daripada katabolismenya menjadi urea.
Jadi meskipun dalam beberapa hal sama, burung memerlukan air lebih sedkit
daripada manusia dan burung peka terhadap kehilangan air yang tidak menentu. Mamalia
akan hidup lebih lama tanpa makanan daripada tanpa air. Konsumsi makanan
terutama protein tanpa air akan mempercepat kematian akibat dari tertimbunnya
hasil-hasil akhir yang beracun. Burung, ular dan serangga akan tahan lebih lama
dalam keadaan ini. Kutu baju yang mengandung 50% air dalam tubuhnya, hidup dari
makanan yang mengandung air sebanyak 10% atau kurang. Ia mengeluarkan asam urat
, jadi jumlah air yang sedikit diperoleh sebagai komponen makanannya ditambah
dengan air metaboliknya mencukupi.
Air
dan Pengaturan Suhu Tubuh
Sebagian besar hewan yang bertubuh panas secara terus
menerus mengatur pengaruh dari suhu tubuh dengan memproduksi dan
mengeluarkannya. Secara normal suhu tubuh berada di atas suhu lingkungan, panas
yang telah dihasilkan secara tetap untuk memelihara suhu itu. Suhu lingkungan
dan jumlah panas yang telah dihasilkan adalah faktor untuk menentukan dan
memperpanjang atau memelihara panas itu sendiri. Jumlah panas yang disediakan
dan dikeluarkan dari tubuh diatur , hal ini berhubungan dengan regulasi fisik.
Pengaturan ini berkaitan dengan adaptasi aliran darah di bwah permukaan kulit
oleh mekanisme kelenjar keringat dan proses pernafasan hasil dari evaporasi
dari paru-paru. Kondisi ini disebut dissipation of body heat, dan aliran
permukaan darah akan mengalami pertambahan dan memperluas pembuluh kapiler,
yang mana memudahkan pengeluaran panasa dari radiasi, konduksi dan konveksi
serta pembukaan pori-pori tubuh, dimana aliran ini digunakan untuk mengurangi
evaporasi. Sebaliknya proses ini diperlukan apabila digunakan untuk penyimpanan
panas tubuh.
Hewan –hewan yang tidak mempunyai kelenjar keringat
seperti domba, babi dan anjing relatif terjadi peningkatan pada aliran darah
dan penguapan pada paru-paru. Sebaliknya yang terjadi pada bangsa sapi , domba
sebagian besar melakukan penguapan lewat pernafasan lebih sedikit (Brockway, Mc
Donald dan Pullar 1965). Aktivitas dari regulasi panas tubuh akan mengubah
jumlah dari thermal insulation antara lain subcutaneous fat, rambut,
wool dan bulu pada unggas
Titik terendah dari suhu disebut “critical
temperature”. Pembongkaran secara kimiawi harus berlangsung secara terus
menerus. Temperatur lingkungan yang berkurang secara terus-menerus dimana akan
terjadi mekanisme homeostatis yang tidak lengkap seperti yang diilustrasikan
pada Gambar berikut :
Udara yang dikeluarkan melalui pernafasan telah jenuh
dengan air dan meskipun bagi hewan yang sedang beristirahat di lingkungan yang
dingin akan menyebabkan kehilangan yang sangat. Kehilangan tersebut akan
dipertinggi oleh aktivitas fisik dan faktor-faktor lainnya yang menjurus ke
perubahan pulmonal. Juga terjadi kehilangan terus-menerus melalui kulit lewat
kelenjar keringat. Kehilangan melalui keringat menyebabkan menguapnya air untuk
menghilangan panas dalam mengatur suhu tubuh. Kehilangan tersebut meningkat
dengan adanya aktivitas urat daging dan suhu. Sebagian besar hewan yang
mempunyai kelenjar keringat sedikit atau sama sekali tidak ada. Dalam keadaan
ini paru-paru memainkan peranan penting dalam menghilangkan panas. Ekskresi
yang terjadi secara terus-menerus dari uap air melalui paru-paru dan kulit
sebagian besar bertanggung jawab atas kehilangan tubuh yang disebut “penguapan
yang tidak terasa”, yang menggambarkan perbedaan antara pengambilan dan
pengeluaran udara. Kehilangan tersebut merupakan jumlah yang besar sekali dan
ber hubungan dengan suhu sekeliling, kelembaban dan sifat metabolismenya
termasuk pengambilan air.
Sebagian besar hewan menggunakan air untuk mencegah
meningkatnya panas tubuh untuk mengatasi panas lingkungan. Hewan-hewan kecil
seperti rodensia melakukan istirahat (hibernation) yang disebut dengan aestivation,
dimana mereka tidak melakukan aktivitas yang diakibatkan tingginya
temperatur. Mereka menjaga panas atau suhu tubuhnya dari titik critis (critical
point) melalui konduksi dan dinginnya tanah tanpa melakukan penguapan udara
lewat pernafasan, tentu saja mereka tidak mengalami dehydrasi. Sebagian besar
hewan seperti onta mempunyai kemampuan untuk bertoleransi terhadap dehydrasi
dari air yang terdapay pada tubuhnya. Schmidt – Nielson melaporkan 64
bahwa onta hanya 1,0% dari
berat tubuhnya melakukan penguapan selama selama matahari bersinar dalam satu
hari di Gurun Sahara pada musim panas. Keledai melakukan penguapan 4,5% dan
manusia 7%. Kecilnya penguapan dan pernafasan membantu onta untuk tetap survive
lebih lama tanpa air dibandingkan dengan manusia. Bahwa onta mempunyai
temperatur tubuh yang sangat bervariasi yaitu dari 6°C sampai dengan 34,2 –
40,7 °C dimana terdapat perbedaan temperatur yang besar antara malam dan siang
di gurun Sahara. Hewan tersebut kebanyakan makan karbohidrat dan dengan
demikian menghasilkan sedikit urea untuk ekskresi. Untuk sebagian dari
kebutuhan energinya tergantung pada lemak yang disimpan dipunuknya dan
metabolisme lemak tersebut menghasilkan air metabolik yang cukup. Penguapan
melalui kulit diperkecil oleh lapisan rambut yang tebal dan kotoran yang
kering.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar