Difusi dan Osmosis

Substansi seperti elektrolit, gas dan nutrisi harus bergerak ke seluruh tubuh. Hal ini dapat dilakukan dengan sistem transpor pasif atau aktif.

TRANSPOR PASIF

Partikel berpindah karena energi kinetik yang dimilikinya. Hal ini penting untuk memungkinkan partikel menyeberangi membran sel. Tidak diperlukan energi tambahan untuk proses ini.

TRANSPOR PASIF

Pada transpor ini diperlukan energi tambahan dalam bentuk adenosin trifosfat (ATP) yang disediakan oleh sel. Tanpa energi ekstra ini, pergerakan tidak dapat terjadi.

Difusi dan osmosis merupakan contoh transpor pasif. Eksositosis merupakan contoh transpor aktif.

DIFUSI

Difusi adalah perpindahan partikel (molekul, ion, dan atom) dari area dengan konsentrasi tinggi ke area dengan konsentrasi rendah. Hal ini disebut 'menuruni gradien konsentrasi'.

Banyak zat yang berdifusi dalam tubuh, zat - zat larut lemak, ion - ion kecil, dan gas. Difusi terjadi cepat pada jarak pendek tetapi sangat lambat jika melalui jarak jauh, hal ini mungkin menjelaskan mengapa sel berukuran sangat kecil. Difusi berjalan lebih cepat dalam gas daripada cairan.

Difusi melewati membran

Membran merupakan sawar, yang memungkinkan partikel melewatinya, tetapi menahan partikel lainnya. Membran sel makhluk hidup disebut juga membran permeabel selektif, karena memiliki kemampuan untuk menyeleksi partikel yang dapat melewatinya. Membran benda mati (misal tabung dialisis) disebut juga membran semipermeabel, karena membran tersebut hanya memisahkan pertikel besar dari partikel kecil.

Faktor - faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi adalah:

• area permukaan
• konsentrasi
• muatan
• ukuran partikel
• temperatur
• tekanan
• ketebalan membran
• jarak yang harus ditempuh partikel

Sebagian besar kondisi berikut berhubungan dengan difusi gas yang buruk:

• Emfisema-peningkatan ukuran alveoli sehingga mengurangi area permukaan paru dan menyebabkan pertukaran gas yang buruk.
• Fibrosis Paru-peningkatan ketebalan membran alveoli dan menurunkan pertukaran gas.
• Edema-jaringan bengkak yang terisi air cenderung lebih rentan terhadap kerusakan dan lebih lambat untuk sembuh karena air dalam jaringan akan meningkatkan sawar difusi oksigen  dan nutrisi.

Difusi Terfasilitasi

Difusi terfasilitasi memindahkan molekul besar yang tidak larut lemak (lipid) seperti glukosa untuk melewati membran sel. Substansi yang ditranspor terikat pada suatu protein pembawa yang spesifik untuk substansi tersebut. Hal ini tetap merupakan difusi yang menuruni gradien konsentrasi. Difusi terfasilitasi dibatasi oleh jumlah protein pembawa, dan saat semua protein pembawa bekerja tercapailah kejenuhan-hal ini disebut juga ambang batas atau transpor maksimum. Hormon insulin terlibat dalam transpor glukosa dan mempengaruhi kecepatan transpor glukosa ke dalam sel.

OSMOSIS

Osmosis adalah difusi zat pelarut melintasi membran. Pada makhluk hidup zat pelarut selalu air. Tubuh manusia mengandung persentase air yang tinggi dan osmosis menggerakkan air keluar masuk sel terus menerus. Ketidakseimbangan osmosis pada tubuh dapat menyebabkan pembengkakan sel atau penciutan sel, dehidrasi dan diare serta edema.

Osmosis didefinisikan sebagai pergerakkan air (zat pelarut) melalui membran permeabel selektif, dari area dengan konsentrasi air yang tinggi ke area dengan konsentrasi air yang rendah.

Tekanan osmostik suatu larutan adalah tekanan yang diperlukan untuk mencegah terjadinya perpindahan air secara osmosis. Semakin besar perbedaan konsentrasi di antara dua larutan di kedua sisi membran permeabel selektif, maka semakin besar tekanan osmotik yang diperlukan untuk menghentikan perpindahan air secara osmosis. Tekanan osmotis sering juga disebut dengan 'tarikan osmotik' karena terlihat seperti menarik air melalui membran.

Tekanan osmotik larutan tergantung dari jumlah partikel yang terlarut dalam larutan, dan bukan jenis partikelnya. Elektrolit seperti natrium klorida menghasilkan tekanan osmotik yang lebih besar daripada nonelektroli karena larutan elektrolit akan berdisodiasi menjadi ion - ion dalam larutan. Larutan nonelektrolit seperti larutan glukosa tidak berdisosiasi.

Referensi:

• James, Joyce dkk. Prinsip - prinsip Sains untuk Keperawatan.