Air merupakan zat atau materi atau unsur
yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di
bumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Air
dapat berwujud padatan (es), cairan (air) dan gas (uap air).
Air merupakan satu-satunya zat yang secara alami terdapat di permukaan bumi
dalam ketiga wujudnya tersebut.
Sekitar 70% tubuh manusia terdiri atas air. Sel
tubuh mengandung berbagai macam zat tetapi tak ada yang sebanyak atau sepenting
air. Bagian terbesar dari darah yang beredar di setiap tempat dalam tubuh
manusia tentu saja air. Tetapi ini tidak hanya berlaku bagi manusia sendiri
atau orang lain: sebagian besar tubuh semua makhluk hidup adalah air. Tanpa air
kehidupan tidak mungkin ada.
Di dalam sel (membran sel) air digunakan
sebagai pelarut yang bergerak dari larutan berkonsentrasi lebih rendah
(hipotonik) ke larutan berkonsentrasi lebih tinggai (hipertonik) yang bertujuan
menyamakan konsentrasi kedua larutan. Efek ini dapat dilihat dari bertambahnya
tekanan pada larutan hipertonik relatif terhadap larutan hipotonik. Sehingga
tekanan osmotik didefinisikan sebagai tekanan yang diperlukan untuk menjaga
kesetimbangan, dengan tidak adanya aliran pelarut. Tekanan osmotik merupakan
properti koligatif, yaitu properti yang gayut terhadap konsentrasi molar zat
terlarut dan bukan terhadap jenis zatnya.
Sifat air
1.
Zat yang reaktif
2.
Karena merupakan molekul polar,maka ia sangat potensial
sebagai zat pelarut yang universal.
Fungsi
air dalam tubuh
1.
Membuat zat-zat didalam sel menjadi dalam bentuk
terlarut, sehingga reaksi antar zat menjadi lebih mudah.
2.
Tanpa air, proses metabolisme menjadi sukar/tidak
berlangsung. Jadi air merupakan katalisator.
3.
Sebagai alat transport untuk membawa nutrient kedalam
jaringan,dan membawa sampah-sampah hasil metabolisme keluar jaringan.
4.
Regulator suhu tubuh.
Air bersirkulasi keseluruh tubuh,
sehingga menyamakan suhu diseluruh bagian tubuh.
5.
Dengan air, zat-zat anorganik menjadi dalam bentuk ion,
sehingga lebih mudah digunakan oleh tubuh.
6.
Air memiliki tegangan permukaan yang cukup tinggi
sehingga air akan mengangkat -zat kepermukaan. Akibatnya : zat-zat tersebut
lebih mudah diangkut/dibuang/dicerna
oleh enzim.
7.
Menstabilkan suhu tubuh.
8.
Air sebagai katalisator atau komponen yang mempermudah
dan mempercepat berbagai reaksi biologik di dalam tubuh, termasuk di dalam
saluran pencernaan. Air juga diperlukan untuk memecah dan menghidrolisis zat
gizi kompleks menjadi bentuk yang lebih sederhana.
9.
Pelumas bagi sendi-sendi.
Fungsi air dalam biofisika
1.
Memperbaiki sistem
pencernaan
2.
Menghambat proses
penuaan
3.
Melancarkan proses
detoksifikasi
4.
Mengurangi rasa lemah,
letih
5.
Membantu proses
penyembuhan.
6.
Melancarkan peredaran
darah
7.
Meningkatkan stamina
8.
Meningkatkan daya tahan
tubuh dan lain sebagainya.
Ada lima macam sifat termal air :
1) Semua zat padat yang dikenal akan menyusut jika
semakin dingin. Ini juga terjadi pada semua zat cair yang dikenal: Ketika
suhunya menurun, zat cair ini kehilangan volume. Ketika volume berkurang,
kekerapan meningkat sehingga bagian yang lebih dingin dari zat cair itu menjadi
lebih berat. Menurut hukum fisika normal, air padat, yang disebut es,
seharus-nya lebih berat daripada air cair, dan seharusnya tenggelam ketika
menjadi es; namun ternyata, es mengapung.
2) Ketika es mencair atau air menguap, es atau air
menyerap panas dari lingkungannya. Ketika transisi tersebut dibalik (yaitu
ketika air mem-beku atau uap mengembun, panas dilepaskan. Dalam fisika istilah
“panas laten (latent heat)” digunakan untuk menggambarkan panas yang
dilepaskan tersebut. Semua zat cair mempunyai panas laten seperti itu namun air
termasuk di antara zat cair yang mempunyai panas laten tertinggi. Pada suhu
“normal”, satu-satunya zat cair dengan panas laten lebih tinggi dari air ketika
membeku adalah amonia. Di sisi lain, dalam kaitannya dengan sifat panas laten
pada pengembunan, tidak ada zat cair yang bisa mengimbangi air.
3) “Kapasitas termal” air, yaitu jumlah panas yang
diperlukan untuk meningkatkan suhu air per satu derajat, lebih tinggi dari
kebanyakan zat cair lainnya.
4) Daya hantar panas air, kemampuannya untuk
menghantarkan pa-nas, paling tidak empat kali lebih besar daripada zat cair
lainnya.
5) Sebaliknya, daya hantar panas es dan salju rendah.
Salah satu fenomena peranan air dalam tubuh
manusia adalah keringat. Semua mamalia memiliki suhu tubuh relatif sama.
Meskipun bervariasi, itu tidak terlalu mencolok dan suhu tubuh mamalia berkisar
antara 35o- 40oC. Suhu tubuh manusia sekitar 37oC
dalam kondisi normal. Suhu ini merupakan suhu kritis dan mutlak harus dijaga
agar tetap konstan. Jika suhu tubuh manusia menurun hanya beberapa derajat,
banyak fungsi vital tubuh akan gagal. Jika suhu tubuh meningkat meskipun hanya
beberapa derajat, seperti yang terjadi ketika manusia sakit, pengaruhnya bisa
membahayakan. Suhu tubuh yang bertahan di atas 40oC dapat membawa
kematian. Singkatnya, suhu tubuh kita memiliki keseimbangan yang sangat kritis
dan tidak memungkinkan variasi.
Akan tetapi, tubuh manusia
memiliki masalah serius yakni tubuh aktif setiap saat. Semua gerak fisik,
seperti halnya gerak mesin, memerlukan produksi energi untuk tetap aktif. Namun
kapan saja energi dihasilkan, panas selalu dikeluarkan sebagai produk
sampingan. Tetapi kenyataannya, jika
manusia menyadari, manusia sama sekali tidak menjadi sepanas yang seharusnya.
Satuan panas adalah kalori. Orang
normal yang berlari 10 kilometer dalam satu jam akan menghasilkan sekitar 1.000
kalori panas. Panas itu harus dilepaskan dari tubuh. Jika tidak, manusia akan
pingsan sampai koma sebelum menyelesaikan kilometer pertama. Namun bahaya
tersebut dihindari oleh sifat ketiga termal air.
Untuk menjaga tubuh tetap sejuk
terhadap panas yang dihasilkan, tubuh menggunakan mekanisme keringat. Ketika
manusia berkeringat, air menyebar di permukaan kulit dan dengan cepat menguap.
Tetapi karena panas laten air sangat besar, penguapan itu membutuhkan panas
yang besar pula. Panas tersebut tentu saja diambil dari tubuh sehingga tetap
sejuk. Proses penyejukan ini begitu efektif sehingga terkadang menyebabkan
manusia merasa kedinginan meskipun cuaca agak panas.
Karena itulah, seseorang yang
telah berlari sejauh sepuluh kilometer akan berkurang suhu tubuhnya sampai 6oC
sebagai akibat penguapan air satu liter saja. Semakin banyak energi yang
dikeluarkannya, semakin meningkat suhu tubuhnya, namun pada saat yang sama,
semakin banyak dia berkeringat dan menjadi sejuk. Di antara faktor-faktor yang
membuat sistem pengatur panas tubuh bekerja seluar biasa ini, yang utama adalah
sifat termal air. Tidak ada zat cair lain akan menyediakan sistem pengeluaran
keringat seefesien air.
Terdapat aspek penting lain
dalam hal ini. Jika panas yang dilepaskan dalam tubuh tidak dibawa ke
permukaan, yaitu ke kulit, baik kedua sifat air maupun proses pengeluaran keringat
tidak akan berguna. Karena itulah struktur tubuh juga harus menjadi penghantar panas
yang baik. Pada poin inilah, satu lagi sifat penting air berperan. Tidak
seperti zat cair lainnya, air memiliki kapasitas sangat tinggi untuk
konduktivitas termal, yaitu kemampuan menghantarkan panas. Karena alasan ini,
tubuh membawa panas yang dihasilkan di dalam-nya ke kulit (saluran darah dekat
kulit melebar untuk tujuan ini dan itulah sebabnya kita memerah ketika terlalu
panas). Jika konduktivitas termal air berkurang setengah atau sepertiganya,
laju penghantaran panas ke kulit akan jauh lebih lambat, dan ini akan membuat
bentuk kehidupan kompleks seperti mamalia tidak mungkin hidup. Semua itu
menunjukkan bahwa tiga sifat termal air yang sangat berbeda bekerja sama untuk
mencapai tujuan yang sama: mendinginkan tubuh makhluk hidup yang kompleks
seperti manusia. Air adalah zat cair yang dirancang khusus untuk tugas ini.
0 komentar:
Posting Komentar