Definisi Air Dan Peranannya Dalam Biofisika

Air merupakan zat atau bahan atau unsur yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui hingga ketika ini di bumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Air sanggup 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% badan insan terdiri atas air. Sel badan mengandung aneka macam macam zat tetapi tak ada yang sebanyak atau sepenting air. Bagian terbesar dari darah yang beredar di setiap kawasan dalam badan insan tentu saja air. Tetapi ini tidak hanya berlaku bagi insan sendiri atau orang lain: sebagian besar badan semua makhluk hidup yakni air. Tanpa air kehidupan mustahil ada.

Di dalam sel (membran sel) air dipakai sebagai pelarut yang bergerak dari larutan berkonsentrasi lebih rendah (hipotonik) ke larutan berkonsentrasi lebih tinggai (hipertonik) yang bertujuan menyamakan konsentrasi kedua larutan. Efek ini sanggup dilihat dari bertambahnya tekanan pada larutan hipertonik relatif terhadap larutan hipotonik. Sehingga tekanan osmotik didefinisikan sebagai tekanan yang diharapkan untuk menjaga kesetimbangan, dengan tidak adanya anutan 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. Makara 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 potongan tubuh.

5.             Dengan air, zat-zat anorganik menjadi dalam bentuk ion, sehingga lebih gampang dipakai oleh tubuh.

6.             Air mempunyai 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 aneka macam reaksi biologik di dalam tubuh, termasuk di dalam jalan masuk pencernaan. Air juga diharapkan 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 badan dan lain sebagainya.

Ada lima macam sifat termal air :

1) Semua zat padat yang dikenal akan menyusut kalau 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 potongan yang lebih hirau taacuh dari zat cair itu menjadi lebih berat. Menurut aturan fisika normal, air padat, yang disebut es, seharus-nya lebih berat daripada air cair, dan seharusnya karam 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)” dipakai untuk menggambarkan panas yang dilepaskan tersebut. Semua zat cair mempunyai panas laten menyerupai 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 yakni 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 diharapkan 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 badan insan yakni keringat. Semua mamalia mempunyai suhu badan relatif sama. Meskipun bervariasi, itu tidak terlalu mencolok dan suhu badan mamalia berkisar antara 35^o- 40^oC. Suhu badan insan sekitar 37^oC dalam kondisi normal. Suhu ini merupakan suhu kritis dan mutlak harus dijaga biar tetap konstan. Jika suhu badan insan menurun hanya beberapa derajat, banyak fungsi vital badan akan gagal. Jika suhu badan meningkat meskipun hanya beberapa derajat, menyerupai yang terjadi ketika insan sakit, pengaruhnya bisa membahayakan. Suhu badan yang bertahan di atas 40^oC sanggup membawa kematian. Singkatnya, suhu badan kita mempunyai keseimbangan yang sangat kritis dan tidak memungkinkan variasi.

Akan tetapi, badan insan mempunyai problem serius yakni badan aktif setiap saat. Semua gerak fisik, menyerupai halnya gerak mesin, memerlukan produksi energi untuk tetap aktif. Namun kapan saja energi dihasilkan, panas selalu dikeluarkan sebagai produk sampingan.  Tetapi kenyataannya, kalau insan menyadari, insan sama sekali tidak menjadi sepanas yang seharusnya.

Satuan panas yakni 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, insan akan pingsan hingga koma sebelum menuntaskan kilometer pertama. Namun ancaman tersebut dihindari oleh sifat ketiga termal air.

Untuk menjaga badan tetap sejuk terhadap panas yang dihasilkan, badan memakai prosedur keringat. Ketika insan berkeringat, air menyebar di permukaan kulit dan dengan cepat menguap. Tetapi lantaran panas laten air sangat besar, penguapan itu membutuhkan panas yang besar pula. Panas tersebut tentu saja diambil dari badan sehingga tetap sejuk. Proses penyejukan ini begitu efektif sehingga terkadang menjadikan insan merasa kedinginan meskipun cuaca agak panas.

Karena itulah, seseorang yang telah berlari sejauh sepuluh kilometer akan berkurang suhu tubuhnya hingga 6^oC sebagai akhir penguapan air satu liter saja. Semakin banyak energi yang dikeluarkannya, semakin meningkat suhu tubuhnya, namun pada ketika yang sama, semakin banyak beliau berkeringat dan menjadi sejuk. Di antara faktor-faktor yang menciptakan sistem pengatur panas badan bekerja seluar biasa ini, yang utama yakni 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 badan tidak dibawa ke permukaan, yaitu ke kulit, baik kedua sifat air maupun proses pengeluaran keringat tidak akan berguna. Karena itulah struktur badan juga harus menjadi penghantar panas yang baik. Pada poin inilah, satu lagi sifat penting air berperan. Tidak menyerupai zat cair lainnya, air mempunyai kapasitas sangat tinggi untuk konduktivitas termal, yaitu kemampuan menghantarkan panas. Karena alasan ini, badan membawa panas yang dihasilkan di dalam-nya ke kulit (saluran darah akrab 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 menciptakan bentuk kehidupan kompleks menyerupai mamalia mustahil hidup. Semua itu mengatakan bahwa tiga sifat termal air yang sangat berbeda bekerja sama untuk mencapai tujuan yang sama: mendinginkan badan makhluk hidup yang kompleks menyerupai manusia. Air yakni zat cair yang dirancang khusus untuk kiprah ini.