2.1
Sistem
Ekskresi pada Manusia
A. ORGAN-ORGAN PENYUSUN SISTEM EKSKRESI
1. Kulit
Kulit adalah organ pelindung yang menutupi
seluruh permukaan tubuh. Kulit merupakan lapisan sangat tipis dan tebalnya
hanya beberapa milimeter. Organ ini terdiri atas tiga lapisan, yaitu:
a. Kulit Ari (Epidermis)
Kulit ari
tersusun atas tiga lapisan, yaitu lapisan tanduk (stratum korneum), lapisan
granula (stratum granulosum), dan stratum germinativum. Lapisan
tanduk (stratum korneum) berada pada bagian yang paling luar. Lapisan
tanduk merupakan jaringan mati dan terdiri atas berlapis-lapis sel pipih.
Lapisan ini sering mengelupas dan digantikan oleh jaringan di bawahnya. Lapisan
ini berfungsi untuk melindungi sel-sel di dalamnya dan mencegah masuknya kuman
penyakit.
Lapisan
granula (stratum granulosum) terletak di bawah lapisan tanduk. Lapisan
ini terdiri atas sel bergranula yang lama-kelamaan akan mati dan kemudian
terdorong ke atas menjadi bagian lapisan tanduk. Pada lapisan ini terdapat
pigmen melanin yang memberikan warna pada kulit dan melindungi kulit dari
sengatan sinar matahari. Warna pigmen kulit bermacam-macam sehingga ada orang yang
berkulit hitam, sawo matang, atau kuning langsat. Bila lapisan ini tidak
mengandung pigmen kulit, orang tersebut dikenal sebagai orang albino.
Stratum
germinativum tersusun atas dua
lapisan sel. Lapisan atas (stratum spinosum) mengandung sel-sel baru.
Sel-sel ini akan terdorong ke atas menjadi bagian lapisan granula di bawahnya
terbentuk sel-sel baru yang dibuat oleh sel-sel yang terus-menerus membelah (stratum
basal).
b. Kulit Jangat (Dermis)
Kulit
jangat terletak di bawah lapisan kulit ari. Di dalam kulit jangat terdapat
pembuluh darah, kelenjar keringat (glandula sudorifera), kelenjar minyak
(glandula sebassea), dan kantung rambut. Selain itu, terdapat juga
ujung-ujung saraf indera yang terdiri atas ujung saraf peraba dingin (korpuskula
krausse), peraba tekanan (korpuskula paccini), peraba panas (korpuskula
ruffinin), peraba sentuhan (korpuskula meissner), dan peraba nyeri.
Kelenjar
minyak menghasilkan minyak yang disebutsebum yang berguna untuk
meminyaki rambut agar tidak kering. Di bagian bawah kantung rambut terdapat
pembuluh kapiler darah yang mengangkut sari makanan ke akar rambut sehingga
rambut terus tumbuh. Di dekat akar rambut terdapat otot rambut. Pada waktu kita
merasa takut atau geli, otot rambut berkontraksi sehingga rambut menjadi tegak.
Kelenjar keringat berbentuk pipa terpilin,
memanjang dari epidermis hingga masuk ke bagian dermis. Pangkal kelenjarnya
menggulung, dikelilingi oleh kapiler darah dan serabut saraf simpatik. Dari
kepiler darah inilah kelenjar keringat menyerap cairan jaringan yang terdiri
atas air, larutan garam, dan urea. Cairan jaringan tersebut dikeluarkan sebagai
keringat melalui saluran kelenjar keringat dan akhirnya dikeluarkan melalui
pori-pori kulit. Pengeluaran keringat dipengaruhi oleh cuaca (panas atau
dingin), aktivitas, makanan, atau minuman.
c. Jaringan Bawah Kulit (Subkutan)
Pada
jaringan bawah kulit, terdapat jaringan lemak (adiposa). Jaringan lemak
berfungsi untuk menumpuk lemak sebagai cadangan makanan dan menjaga suhu tubuh
agar tetap hangat.
Disamping berfungsi
sebagai alat ekskresi, kulit juga berfungsi sebagai pelindung tubuh, mencegah
masuknya kuman penyakit, mengatur suhu tubuh, dan menjaga pengeluaran air agar
tidak berlebihan.
Struktur kulit manusia
2. Paru-paru
Selain sebagai alat pernapasan paru-paru
juga berungsi sebagai alat pengeluaran. Zat yang dikeluarkan oleh paru-paru
adalah karbon dioksida (CO2) dan uap air (H2O) yang dihasilkan dari proses
pernapasan. Jadi, tugas paru-paru adalah meneluarkan karbon dioksida dan uap
air yang tidak digunakan lagi oleh tubuh. Jika tidak dikeluarkan, zat-zat
tersebut akan menjadi racun.
Paru-paru
3. Ginjal
Ginjal berbentuk seperti biji kacang
merah. Panjangnya sekitar 10 cm, beratnya kurang lebih 170 gram, dan terletak
di dalam rongga perut. Ginjal berjumlah 2 buah dan berwarna merah keunguan.
Ginjal bagian kiri letaknya lebih tinggi daripada ginjal bagian kanan.
Ginjal
Ginjal
merupakan alat pengeluaran sisa metabolisme dalam bentuk air seni (urin). Urin
mengandung air, urea, dan garam mineral. Ginjal tersusun atas kulit
ginjal (korteks),sumsum ginjal (medula), dan rongga
ginjal (pelvis).
Pada kulit
ginjal terdapat nefron yang berfungsi sebagai alat penyaring
darah. Korteks mengandung lebih kurang satu juta nefron. Setiap nefron tersusun
atas badan malphighi dan saluran panjang (tubulus) yang
berkelok-kelok. Badan malpighi tersusun atas glomerulus dan kapsul
Bowman. Glomerulus merupakan untaian pebuluh darah kapiler tempat darah
disaring. Glomerulus dikelilingi oleh kapsul Bowman.
Tubulus
ginjal terdiri atas tubulus kontortus proksimal, lengkung henle,
tubulus kontortus distal, dan tubulus kolektivus. Lengkung
henle adalah bagian tubulus yang melengkung pada daerah medula dan berhubungan
dengan tubulus proksimal dan tubulus distal. Bagian lengkung henle ada dua,
yaitu lengkung henle yang melengkung ke atas (ascenden) dan
lengkung henle yang melengkung ke bawah (descenden). Tubulus-tubulus
ini mengalirkan urin ke rongga ginjal. Kemudian urin dialirkan melalui saluran
ginjal (ureter) dan ditampung dalam kantong kemih.
Irisan Melintang Ginjal
Struktur Nefron
Telah dikemukakan di atas bahwa cara kerja
ginjal sebagai alat ekskresi adalah dengan menyaring darah sehingga zat-zat
sisa yang terdapat di dalam darah dapat dikeluarkan dalam bentuk air seni
(urin). Prnyaringan darah hingga terbentuk urin meliputi tahap penyaringan
(filtrasi), penyerapan kembali (reabsorpsi), dan pengumpulan (augmentasi).
a. Penyaringan (Filtrasi)
Darah yang
banyak mengandung zat sisa metabolisme masuk ke dalam ginjal melalui pembuluh
arteri ginjal (arteri renalis). Cairan tubuh keluar dari pembuluh arteri
dan masuk ke dalam badan malpighi. Membran glomerulus dan kapsul Bowman
bersifat permeabel terhadap air dan zat terlarut berukuran kecil sehingga dapat
menyaring molekul-molekul besar. Hasil saringan (filtrat) dari glomerulus dan
kapsul Bowman disebut filtrat glomerulusatau urin
primer. Dalam urin primer masih terdapat air, glukosa, asam amino, dan
garam mineral.
b. Penyerapan Kembali (Reabsorpsi)
Reabsorpsi
terjadi di tubulus kontortus proksimal. Hampir semua gula, vitamin, asam amino,
ion, dan air diserap kembali. Zat-zat yang masih berguna tadi dimasukkan
kembali ke dalam pembuluh darah yang terdapat di sekitar tubulus. Hasil
reabsorpsi berupa filtrat tubulus atau urin sekunder.
Urin sekunder mengandung air, garam, urea, dan pigmen empedu yang memberi warna
dan bau pada urin.
c. Augmentasi
Di tubulus
kontortus distal, beberapa zat sisa seperti asam urat, ion hidrogen, amonia,
kreatin, dan beberapa obat ditambahkan ke dalam urin sekunder sehingga tubuh terbebas
dari zat-zat berbahaya. Urin sekunder yang telah ditambahkan dengan berbagai
zat tersebut disebut urin. Kemudian, urin disalurkan melalui
tubulus kolektivus ke rongga ginjal. Dari rongga ginjal, urin menuju ke kantung
kemih melalui saluran ginjal (ureter).
d. Proses Pengeluaran Urin
Jika kandung kemih penuh dengan urin,
dinding kantong kemih akan tertekan. Kemudian dinging otot kantong kemih
meregang sehingga timbul rasa ingin buang ir kecil. Selanjutnya, urin keluar
melalui saluran kencing (uretra). Pengeluaran air melalui urin ada hubungannya
dengan pengeluaran air melalui keringat pada kulit. Pada waktu dara dingin,
badan kita tidak berkeringat. Pengeluaran air dari dalam tubuh banyak
dikeluarkan melalui urin sehingga kita sering buang air kecil. Sebaliknya, pada
waktu udara panas, badan kita banyak mengeluarkan keringat dan jarang buang air
kecil.
Urin yang dikeluarkan oleh ginjal sebagian
besar teidiri atas (95%) air dan zat yang terlarut, yaitu urea, asam urat, dan
amonia. yang merupakan sisa-sisa perombakan protein: bermacam-macam garam
terutama garam dapur (NaCl), zat warna empedu yang menyebabkan warna kuning
pada urin, dan zat-zat yang berlebihan di dalam darah seperti vitamin B, C,
obat-obatan, dan hormon.
Urin tidak
mengandung protein dan glukosa. Jika urin mengandung protein, berarti terjadi
gangguan atau kerusakan ginjal pada glomerulus. Jika urin mengandung gula,
berarti tubulus ginjal tidak menyerap kembali gula dengan sempurna. Hal ini
dapat disebabkan oleh adanya kerusakan pada tubulus ginjal, tetapi dapat pula
disebabkan oleh tingginya kadar gula di dalam darah sehingga tubulus ginjal
tidak dapat menyerap kembali semua gula yang ada pada filtrat glomerulus. Kadar
gula darah yang tinggi disebabkan oleh terhambatnya proses pengubahan gula
menjadi glikogen, akibatnya produksi hormon insulin terhambat. Kelainan ini
dikenal sebagai penyakit kencing manis (diabetes mellitus).
Dilihat dari segi banyaknya zat yang
terkandung di urin, dapat disimpulkan bahwa ginjal merupakan organ yang sangat
penting bagi tubuh. Ginjal berfungsi untuk menyaring darah, mengeluarkan sisa
metabolisme, membuang zat-zat yang berbahaya bagi tubuh, dan mengatur
keseimbangan air dan garam di dalam darah.
4. Hati
Hati merupakan kelenjar terbesar dalam
tubuh dan terletak di dalam rongga perut sebelah kanan di bawah diafragma. Pada
orang dewasa normal beratnya kurang lebih 2 kg dan berwarna merah.
Hati
Hati
mengeluarkan empedu yang berupa cairan kehijauan, rasanya pahit, pHnya netral,
dan mengandung kolesterol, garam-garam mineral, garam empedu, dan zat warna
empedu yang disebut bilirubin dan biliverdin.
Garam-garam empedu berfungsi dalam proses pencernaan makanan. Zat warna empedu
yang berwarna hijau kebiruan berasal dari perombakan hemoglobin sel darah merah
di dalam hati. Zat warna empedu diubah oleh bakteri usus menjadi urobilin yang
berwarna kuning coklat yang memberikan warna feses dan urin. Sisa-sisa
pencernaan protein yang berupa urea dibentuk juga di dalam hati. Urea kemudian
dibawa oleh darah dan selanjutnya masuk ke dalam ginjal. Akhirnya, dari ginjal
dikeluarkan bersama-sama dengan urin.
Selain sebagai alat
ekskresi, hati juga mempunyai fungsi lain yang sangat penting bagi tubuh,
yaitu:
·
Sebagai tempat
penyimpanan gula dalam bentuk glikogen.
·
Sebagai tempat
pembentukan dan pembongkaran protein. Hati membentuk protein akbumin,
protrombin, fibrinogen, dan urea.
·
Sebagai tempat
membongkar sel darah merah (eritrosit) yang telah tua atau rusak. Hemoglobin
dalam eritrosit dibongkar menjadi zat besi, globin, dan hemin. Hemin diurai
menjadi bilirubin dan biliverdin.
·
Pembentukan dan
pengeluaran cairan empedu.
·
Menetralkan obat dan
racun.
·
Tempat untuk membuat
vitamin A dari provitamin A.
B. KELAINAN DAN PENYAKIT PADA SISTEM EKSKRESI
1. Anuria
Anuria
adalah kegagalan ginjal menghasilkan urin. Anuria bisa disebabkan oleh
kurangnya tekanan untuk melakukan filtrasi atau radang glomerulus, sehingga
plasma darah tidak bisa masuk ke dalam glomerulus. Kurangnya tekanan
hidrostatis bisa disebabkan oleh penyempitan (konstriksi) arteriol efferen oleh
hormon epinefrin atau oleh pendarahan sehingga darah tidak dialirkan ke ginjal.
2. Glikosuria
Glikosuria adalah ditemukannya glukosa
pada urin. Hal ini menunjukkan bahwa telah terjadi kerusakan pada badan
malphigi.
3. Albuminaria
Albuminaria adalah ditemukannya protein
albumin dalam urin. Keberadaan albumin yang berlebihan dalam urin menunjukkan
adanya kenaikan permeabilitas membran glomerulus. Albuminaria disebabkan karena
luka pada membran glomerulus sebagai akibat penyakit, kenaikan tekanan darah,
dan iritasi sel-sel ginjal oleh zat-zat, misalnya racun, bakteri, eter, atau
logam berat.
4. Hematuria
Keberadaan sel-sel darah merah di dalam
urin disebut hematuria. Penyebab hematuria adalah radang organ-organ sistem
urin karena penyakit atau iritasi oleh batu ginjal. Jika darah ditemukan di
dalam urin, kondisi ini menunjukkan adanya bagian saluran urin yang mengalami
pendarahan.
5. Bilirubinaria
Konsentrasi bilirubin dalam urin di atas
normal disebut bilirubinaria. Bilirubinaria menunjukkan adanya penguraian
hemoglobin dalam darah merah yang berlebihan atau adanya ketidakfungsian hati
atau kerusakan empedu.
6. Batu Ginjal
Batu ginjal merupakan benda keras yang
sering ditemukan di dalam saluran ginjal, pelvis ginjal, mauoun saluran urin.
Batu ini umumnya berdiameter 2-3 mm dengan permukaan kasar atau halus.
Kadang-kadang bisa ditemukan batu ginjal bercabang yang besar. Penyusun utama
batu ginjal adalah kristal-kristal asam urat, kalsium oksalat, dan kalsium
fosfat ditambah dengan kristal-kristal garam, magnesium fosfat, asam urat atau
sistin, dan mukoprotein. Terbentuknya batu ginjal bisa disebabkan oleh
konsentrasi garam-garam mineral yang berlebihan, penurunan jumlah air,
kebasaan, dan akeasamaan urin yang abnormal, atau aktivitas kelenjar paratiroid
yang berlebihan. Keberadaan batu ginjal bisa menyumbat ureter, menimbulkan
tukak, dan meningkatkan kemngkinan infeksi bakteri.
7. Nefritis Glomerulus
Nefritis
glomerulus merupakan radang ginjal yang melibatkan glomerulus. Salah satu
penyebab paling umum adalah reaksi alergi terhadap racun yang dilepaskan oleh
bakteri Streptococcus yang telah menginfeksi bagian tubuh
lain, khususnya tenggorokan. Glomerulonefritis memungkinkan sel-sel darah merah
dan protein memasuki filtrat sehingga urin mengandung banyak eritrosit dan
protein. Glomerulonefritis yang parah bisa menyebaban gagal ginjal.
8. Pielonefritis
Pielonefritis merupakan radang pelvis
ginjal, medula, dan korteks oleh infeksi bakteri. Infeksi ini biasanya berawal
dari pelvis ginjal kemudian melebar ke dalam ginjal. Piolonefritis bisa
menyebabkan kerusakan nefron dan korpuskulum renalis.
9. Kistitis
Kistitis adalah radang kantung kemih yang
melibatkan lapisan mukosa dan submukosa. kistitis bisa disebabkan oleh infeksi
bakteri, zat-zat kimia, atau luka mekanis.
10. Nefrosis
Nefrosis merupakan kondisi bocornya
membran glomerulus. Kebocoran ini memungkinkan sejumlah besar protein berpindah
dari darah menuju urin sehingga air dan natrium menumpuk dalam tubuh
menghasilkan pembengkakan (oedem), khususnya di sekitar lutut, kaki, abdomen,
dan mata. Nefrosis lebih umum terjadi pada anak-anak, namun bisa terjadi pada
semua usia. Meskipun tidak selalu menyembuhkan, hormon steroid sintetis
tertentu, seperti cortison dan prednison, yang mirip hormon yang disekresi
kelenjar adrenal, dapat menekan terjadinya nefrosis.
11. Polisistik
Polisistik bisa disebabkan oleh kerusakan
saluran ginjal yang merusak nefron dan mengkasilkan kista mirip dilatasi
sepanjang saluran. Kelainan ginjal ini umumnya dirurunkan. Dalam jaringan
ginjal muncul kista, lubang kecil, dan gelembung-gelembung berisi cairan. Kista
ini perlahan-lahan bertambah besar hingga menekan keluar jaringan normal. Gagal
ginjal sebagai akibat penyakit pilisistik biasanya terjadi pada usia 40 tahun
ke atas. Perkembangan polisistik dapat diperlambat dengan diet, obat, dan
pemasukan cairan.
12. Gagal Ginjal
Gagal ginjal dihasilkan dari kondisi yang
mengganggu fungsi ginjal, yatu nefritis ginjal parah, trauma ginjal, atau tidak
adanya jaringan ginjal karena tumor. Kondisi tersebut menyebabkan kerusakan
pada semua nefron sehingga tidak berfungsi. Gagal ginjal yang parah menyebabkan
penumpukan urea dalam darah. Gagal ginjal total bisa menyebabkan kematian dalam
waktu 1-2 minggu.
13. Albino (bule)
Albino terjadi karena tidak adanya pigmen
melanin pada lapisan granulosum.
2.2
Sistem
Ekskresi pada Hewan
1.
Sistem
Ekskresi pada Planaria (Cacing Pipih)
Organ
ekskresi paling sederhana terdapat pada Planaria. Organ ekskresi tersebut
berupa sel api yang memiliki rambut getar (silia). Tiap sel api memiliki
beberapa silia yang gerakannya seperti gerakan apai pada lilin. Gerakan-gerakan
silia inilah yagn mendorong zat sisa metabolisme melalui nefridiofor menuju
pembuluh ekskretori. Pembuluh ini bermuara di permukaan tubuh.
2.
Sistem
Ekskresi pada Cacing Tanah
Organ
ekskresi cacing tanah berupa ginjal sederhana yang disebut nefridia. Nefridia
terdapat di segmen tubuh. Di dalam nefridia terkandung zat sisa metabolisme
maupun nutrien. Zat sisa metabolisme dan nutrien tersebut disaring oleh
nefrostom. Nefrostom berbentuk corong yang dilengkapi dengan silia. Dari nefrostom
hasil saringan diangkut menuju tubulus pengumpul melalui tubulus sederhana yang
diselaputi oleh kapiler-kapiler darah. Disepanjang tubulus sederhana ini,
terjadi proses reabsorpsi bahan-bahan yang penting seperti garam-garam dan
nutrien terlarut. Sementara itu, air dan zat-zat buangan dikumpulkan di tubulus
pengumpul dan dikeluarkan melalui lubang ekskretori yang disebut nefridiofor.
Nefridiofor ini terletak di dinding tubuh.
3.
Sistem
Ekskresi pada Serangga
Organ
ekskresi seperti belalang berupa buluh Malphigi. Buluh Malphigi merupakan
pembuluh-pembuluh halus berwarna putih kekuning-kuningan yang terletak di
antara usus tengah dan usus belakang.
Buluh
Malpighi berperan sebagai alat pengeluaran seperti pada ginjal Vertebrata.
Selain buluh Malpighi, serangga juga memiliki sistem trakea untuk mengeluarkan
karbon dioksida sebagai zat sisa hasil proses oksidasi. Zat sisa metabolisme
pada serangga diambil dari cairan tubuh (hemolimfe) oleh saluran Malpighi di
bagian ujung. Cairan hemolimfe kemudian masuk ke bagian proksimal lalu menuju
usus belakang dan dikeluarakan bersam feses dalam bentuk kristal asam urat.
Sementara
itu, zat sisa metabolisme yang berupa nitrogen akan digunakan kembali dalam
pembuatan zat kitin. Zat kitin digunakan untuk pembuatan rangka luar
(eksoskeleton) dan sebagian akan dibuang dalam bentuk asam urat kering. Asam
urat kering berbentuk kristal tidak larut dan bercampur dengan feses.
4.
Sistem
Ekskresi pada Ikan
Ikan
memiliki sepasang ginjal sedehana yang disebut Mesoneros. Setelah dewasa,
mesonefros akan berkembang menjadi ginjal Opistonefros. Tubulus ginjal pada
ikan mengalami modifikasi saluran yang berperan dalam transpor spermatozoa
(duktus eferen) ke arah kloaka.
Ikan
air tawar dan ikan air laut memiliki bentuk ginjal yang berbeda sebagai bentuk
adaptasi terhadap lingkungan disekitarnya. Pada ikan air tawar kondisi
lingkungan sekitarnya bersifat hipotonis. Lingkungan membuat jaringan ikan
sangat mudah mengalami kelebihan cairan. Oleh karena itu, ikan air tawar senantiasa
menjaga jaringan tubuhnya agar tetap hipertonik dengan sedikit minum dan
mengeluarka urine dalam volume besar. Pada ikan air tawar juga berlangsung
mekanisme filtrasi dan reabsorpsi. Mineral dan zat-zat makanan lebih banyak
diabsorpsi, sedangkan air hanya sedikit diserap. Ekskresi ammonia dilakukan
dengan cara difusi melalui insangnya.
Lain
lagi dengan ikan yang hidup di air laut. Ikan air laut sangat mudah mengalami
dehidrasi karena air dalam tubuhnya akan cenderung mengalir keluar melalui insang, mengikuti
perbedaan tekanan osmotik.
Ikan
air laut memiliki glomerulus yang berukuran kecil. Reabsorpsi pada tubulus
terjadi dalam skala yang sangat kecil. Oleh karena itu, ikan air laut akan
meminum banyak air laut dan melakukan desalinasi (menghasilkan sedikit urine).
Urine yang dihasilkan akan dikeluarkan dari tubuh melalui lubang di dekat anus.
Hal ini, berbeda dengan pengeluaran urine dari ikan Chondrichtyes, misal hiu.
Ikan hiu mengeluarkan urine melalui seluruh permukaan kultinya.
