Mengenal Struktur dan Fungsi Sistem Ekskresi
Proses pengeluaran zat – zat sisa hasil metabolisme dinamakan ekskresi. Alat – alat tubuh yang berfungsi untuk melakukan proses ekskresi membentuk suatu sistem ekskresi. Manusia memiiki 4 organ ekskresi yakni ginjal, kullit, paru-paru dan hati.
A.Ginjal
Manusia memiliki sepasang ginjal yang berbentuk seperti kacang merah dengan berat sekitar 0,5% dari bert tubuh. Ginjal terletak di bagian rongga perut sekitar daerah pinggang, menempel pada dinding dorsal kiri dan kanan tulang belakang, letak ginjal kiri sedikit lebih tinggi daripada ginjal kanan.
Ginjal terdiri atas 3 bagian yakni korteks, medula, dan pelvis renalis. Korteks merupakan bagian terluar ginjal dan berwarna lebih gelap, medula merupakan bagian dalam ginjal berwarna lebih terang, Pelvis renalis merupakan rongga ginjal berfungi sebagai tempat masuknya ureter ke dalam ginjal. Pada ginjal terdapat nefron yang merupakan unit fungsional dan struktural terkecil. Setiap nefron terdiri dari badan Malphigi yang mengandung glomerulus (diselubungi kapsula Bowman) dan saluran nefron. Nefron terdiri dari pembuluh dan epitel. Bagian nefron yang mengandung pembuluh yaitu arterial, glomerulus (kumpulan kapiler), arterial eferen, dan kapiler tubuler. Bagian nefron yang mengandung epitel yaitu kapsula Bowman, tubulus kontortus proksimal, lengkung Henle yang terdiri dari saluran naik dan saluran turun, tubulus kontortus distal, dan tubulus kolektivus. Pada medula terdapat piramida ginjal dan piala ginjal yang mengandung pembuluh – pembuluh untuk mengumpulkan hasil ekskresi. Pembuluh – pembuluh berhubungan dengan ureter yang bermuara pada kantung kemih (vesica urinaria). Kantung kemih berfungsi untuk menampung urine sementara. Urine sementara keluar dari tubuh melalui saluran urine yakni uretra. Di dalam ginjal terjadi pembentukan urine. Pembentukan urinee terjadi melalui tiga tahap yakni, filtrasi (penyaringan), reabsorpsi (penyerapan kembali), dan augmentasi (pengeluaran zat sisa yang tidak diperlukan lagi).
Sumber: Campbell, et. al., 2009
a. Filtrasi (penyaringan)
Proses terbentukanya urine diawali dengan filtrasi yang terjadi di glomerulus. Filtrasi merupakan perpindahan cairan dari glomerulus menuju kapsula Bowman melalui membran filtrasi. Membran filtrasi terdiri dari sel endotelium glomerulus, membran basiler, dan epitel kapsula Bowman. Sel endotelium glomerulus mempermudah proses filtrasi. Di dalam glomerulus, sel – sel darah, trombosit, dan sebagian besar protein plasma disaring dan diikat agar tidak dikeluarkan. Hasil filtrasi berupa urine primer (filtrat glomerulus). Dalam keadaan normal, urine primer tidak mengandung eritrosit, tetapi mengandung protein dengan kadar kurang dari 0,03%. Urine primer mengandung glukosa, garam – garam, natrium, kalium, dan asam amino.
b. Reabsorpsi (penyerapan kembali)
Reabsorpsi merupakan proses perpindahan cairan dari tubulus renalis menuju ke pembuluh darah yang berada di sekitarnya. Sel – sel tubulus kontortus proximal secara selektif mereabsorpsi zat – zat yang terdapat dalam urine primer. Zat-zat tersebut antara lain air, glukosa, asam amino, serta berbagai jenis ion. Sementara itu, zat-zat sisa yang tidak dapat digunakan seperti urea dan kelebihan garam akan dikeluarkan dalam bentuk urine. Proses reabsorbsi terjadi dalam tubulus kontortus proksimal dan berfungsi untuk mempertahankan komposisi air serta garam dalam cairan tubuh. Dari proses reabsorbsi kan dihasilkan urine sekunder. Selanjutnya urine sekunder mengalir menuju lengkung Henle. Didalam lengkung Henle juga terjadi proses reabsorbsi bahan-bahan yang masih berguna, terutama ion-ion natrium (Na+)
c. Augmentasi.
Augmentasi atau sekresi tubular merupakan proses penambahan zat – zat yang tidak diperlukan tubuh ke dalam tubulus kontortus distal. Sel – sel tubulus kontortus distal akan mengeluarkan zat – zat tertentu yang mengandung ion hidrogen dan ion kalium kemudian menyatu dengan urine sekunder. Penambahan ion hidrogen sangat penting karena membantu menjaga keseimbangan pH dalam darah. Jika pH darah menurun, sekresi ion hidrogen akan meningkat sampai pH dalam keadaan normal dan urine yang dihasilkan memiliki pH 4,5 – 8,5. Setelah terjadi augmentasi, filtrat dialirkan ke tubulus pengumpul kemudian menuju medula, dari medula urine sesungguhnya masuk ke pelvis renalis lalu ke ureter. Sebelum dikeluarkan, urine ditampung dalam kantong kemih. Selanjutnya urine dikeluarkan melalui uretra.
Faktor-faktor yang mempengaruhi produksi urine diantaranya
• Hormon Anti diuretik (ADH)
Faktor pertama yang memengaruhi produksi air kencing (urine) adalah hormon anti diuretik (ADH ) yang dihasilkan oleh kelenjar hipofisis posterior. Jika tubuh menghasilkan banyak ADH maka penyerapan air pada tubulus juga banyak, sehingga volume urine sedikit dalam kondisi pekat. Sebaliknya, jika ADH berada dalam jumlah sedikit maka penyerapan air juga sedikit sehingga ginjal menghasilkan urine dalam volume banyak dan kondisinya encer. Jika kelenjar hipofisis tidak berfungsi sehingga tidak bisa menghasilkan ADH, maka urine akan menjadi sangat encer, kondisi demikian dinamakan penyakit diabetes insipidus.
• Suhu
Ketika suhu panas atau banyak mengeluarkan keringat, konsentrasi air dalam darah turun mengakibatkan sekresi ADH meningkat sehingga urine yang dihasilkan sedikit. Sebaliknya jika suhu udara dingin konsentrasi air dalam darah naik sehingga menghalangisekresi ADH, maka produksi urine banyak.
• Konsumsi air.
Semakin banyak volume air yang diminum, maka urine yang dihasilkan juga semakin banyak.
• Kondisi psikis seseorang.
Jika seseorang mengalami stress, biasanya tekanan darahnya akan meningkat sehingga banyak darah yang menuju ginjal. Selain itu, pada saat orang berada dalam kondisi emosi, maka kandung kemih akan berkontraksi. Dengan demikian, maka timbullah hasrat ingin buang air kecil.
Gangguan/penyakit yang menyerang ginjal antara lain,
• Nefritis.
Nefritis merupakan suatu gangguan pada ginjal karena infeksi bakteri Streptococcus pada glomerulus. Bakteri ini masuk melaui saluran pernafasan kemudian dibawa darah ke ginjal. Karena infeksi ini nefron mengalami peradangan sehingga protein (terutama albumin) dan sel – sel darah yang masuk bersama urine primer tidak dapat disaring dan keluar bersama urine. Selain itu, nefritis dapat menyebabkan uremia, yaitu ureum yang masuk dalam darah melebihi kadar normal.
• Albuminuria
Gangguan ini ditandai dengan urine yang mengandung albumin (protein darah). Hal ini dapat terjadi karena adanya kerusakan pada glomerulus sehingga proses filtrasi berlangsung tidak sempurna.
• Glukosuria
Penyakit ini ditandai adanya glukosa dalam urine. Penyakit tersebut sering juga disebut penyakit gula atau kencing manis (diabetes mellitus). Kadar glukosa dalam darah meningkat karena kekurangan hormon insulin. Nefron tidak mampu menyerap kembali kelebihan glukosa, sehingga kelebihan glukosa dibuang bersama urine.
• Gagal ginjal
Gagal ginjal terjadi jika salah satu ginjal tidak berfungsi. Kegagalan salah satu ginjal ini akan diambil alih tugasnya oleh ginjal lain. Namun, keadaan ini akan tetap menimbulkan resiko sangat tinggi. Karena menyebabkan penimbunan urea dalam tubuh. Gangguan pada gagal ginjal dapat diatasi dengan terapi ginjal yakni metode dialisis (cuci darah). Metode dialisis dilakukan melalui proses penyaringan atau pemisahan sisa metabolisme melalui selaput semipermeabel dalam mesin dialisis. Darah yang sudah bersih dipompa lagi ke dalam tubuh. Selain metode dialisis, gangguan ginjal dapat diatasi dengan pencangkokan ginjal.
• Batu ginjal
Batu ginjal disebabkan oleh terbentuknya endapan dari garam kalsium dan penimbunan asam urat sehingga membentuk CaCO3 (kalsium karbonat) pada ginjal maupun saluran ginjal atau kandung kemih...
• Diabetes insipidus
Diabetes insipidus merupakan penyakit kekurangan hormon vasopresin atau hormon antidiuretik (ADH) yang mengakibatkan hilangnya kemampuan mereabsorpsi cairan. Akibatnya, penderita mengeluarkan urine berlimpah (bisa mencapai 20 liter).
• Hematuria
Merupakan penyakit yang ditandai adanya sel darah merah dalam urine. Penyakit tersebut disebabkan adanya peradangan pada organ urinaria atau karena iritasi akibat gesekan batu ginjal.
Untuk memelihara dan menjaga kesehatan ginjal dapat dilakukan dengan beberapa cara, misalnya minum air secukupnya dan tidak sembarangan mengonsumsi obat atau menggunakan bahan kimia.
B.Kulit
Sumber: Campbell, et. al., 2009
Kulit manusia tersusun atas 2 lapisan, terdiri dari epidermis dan dermis.
1) Epidermis
Epidermis terdiri atas beberapa lapis berikut.
a)Stratum korneum (lapisan..tanduk).
Stratum korneum merupakan lapisan kulit yang paling luar, tersusun dari sel-sel mati yang bersifat keras, tahan terhadap air, dan selalu mengelupas (deskuamasi). Lapisan ini akan mengalami pembaruan selama proses keratinisasi (pembentukan zat tanduk/keratin).
b)Stratum lusidum.
Stratum lusidum tersusun dari sel-sel yang tidak berinti dan berfungsi mengganti stratum korneum.
c)Stratum granulosum.
Stratum granulosum tersusun dari sel-sel yang berinti dan mengandung pigmen melanin.
d)Stratum germinativum
Stratum germinativum tersusun dari sel-sel yang selalu membentuk sel-sel baru ke arah luar.
2)Dermis
Dermis merupakan lapisan yang terletak di bawah epidermis. Lapisan yang biasa disebut jangat ini di dalamnya terdapat akar rambut, pembuluh darah, kelenjar, dan saraf. Kelenjar yang terdapat di lapisan ini adalah kelenjar keringat (glandula sudorifera) dan kelenjar minyak (glandula sebasea). Kelenjar keringat menghasilkan keringat yang di dalamnya terlarut berbagai garam, terutama NaCl. Keringat dialirkan melalui saluran kelenjar keringat dan dikeluarkan dari dalam tubuh melalui pori-pori. Di dalam kantong rambut terdapat akar rambut dan batang rambut. Kelenjar minyak menghasilkan minyak yang berfungsi meminyaki rambut agar tidak kering.
Gangguan/penyakit yang menyerang kulit antara lain,
• Jerawat
Jerawat merupakan gangguan kulit karena aktivitas kelenjar lemak yang berlebihan, gangguan proses pengelupasan kulit serta adanya bakteri di permukaan kulit
• Eksim atau dermatitis
Eksim atau dermatitis merupakan gangguan kulit disebabkan oleh alergi, stress bawaan, atau kontak dengan penyebab iritasi.
• Kusta
Kusta merupakan kelainan pada kulit disebabkan oleh Mycobacterium leprae dengan gejala terdapat bejolan kecil berwarna merah muda atau ungu pada kulit, benjolan dapat menyebar secara berkoloni hingga ke mata dan hidung yang menyebabkan pendarahan.
• Panu dan kurap
Panu dan kurap merupakan gangguan pada kulit disebabkan oleh jamur yang tumbuh pada lipatan kulit dipicu kelembaban. Gejala yang tampak biasanya gatal bersisik, berwarna putih (panu) dan kemerahan (kurap).
Cara merawat dan menjaga kesehatan kulit adalah sebagai berikut: 1) menjaga kesegaran kulit dengan air, 2) olahraga yang cukup, 3) melindungi kulit dari sengatan sinar matahari, 4) menghindari rokok, 5) menghindari alkohol, dan 6) menghindari stress.
C.Paru – Paru
Sumber: Aryulina, 2004.
Manusia memiliki sepasang paru-paru yang terletak di rongga dada, selain sebagai organ pernapasan paru-pru juga merpakan organ ekskrsi. Gas CO2 dan uap air (H2O) hasil metabolisme diangkut darah dari jaringan tubuh menuju paru – paru selanjutnya dikeluarkan saat ekspirasi. CO2 sekitar 75% diangkut plasma darah dalam bentuk ion HCO3- (asam bikarbonat) dan sisanya sekitar 25% diikat Hb (hemoglobin) membentuk HbCO2 (karboksihemogobin).
Penyebab utama yang membuat paru-paru tidak berfungsi secara optimal adalah infeksi virus dan bakteri serta polusi udara. Polusi udara disebabkan oleh asap pabrik, kendaraan, pembakaran, dan asap rokok.
Beberapa contoh gangguan paa paru-paru,
• Tuberculosis (TBC)
TBC adalah penyakit yang disebabkan oleh bakteri Mycobacterium tuberculosis. Bakteri ini menyerang paru-paru sehingga pada bagian dalam alveolus terdapat bintil-bintil. TBC dapat menyebabkan kematian. Sebagian besar orang yang terinfeksi oleh bakteri tuberculosis menderita TBC tanpa mengalami gejala, hal ini disebut latent tuberculosis. Apabila penderita latent tuberculosis tidak menerima pengobatan maka akan berkembang menjadi active tuberculosis Active tuberculosis adalah kondisi di mana sistem kekebalan tubuh tidak mampu untuk melawan bakteri tuberculosis yang terdapat dalam tubuh, sehingga menimbulkan infeksi terutama pada bagian paru-paru.
• Pneumonia
Penyakit ini disebabkan oleh bakteri, virus atau jamur yang menginfeksi paru-paru khususnya di alveolus. Penyakit ini menyebabkan oksigen susah masuk karena alveolus dipenuhi oleh cairan.
D.Hati
Sumber: Aryulina, 2004
Hati adalah kelenjar terbesar dalam tubuh, beratnya sekitar 3 – 5% dari berat tubuh. Hati dilengkapi pembuluh darah dan saluran empedu. Hati diselimuti oleh selaput hati (kapsula hepatica). Hati tersusun oleh sel – sel hati (hepatosit). Antar lapisan hepatosit dipisahkan lakuna, antara hepatosit dipisahkan kanalikuli (tempat produksi empedu). Kanalikuli bergabung membentuk pembuluh empedu berfungi mengangkut cairan empedu menuju kantong empedu (tempat penyimpanan empedu sebelum dialirkan ke duodenum)
.Pada sinusoid terdapat sel kupffer yang bersifat fagositosis. Sel kupffer akan menghancurkan organisme asing yang masuk dalam hati. Hasil penghancuran tersebut berupa pigmen bilirubin, selanjutnya bilirubin dialirkan ke kanalikuli dan diekskresikan sebagai empedu.
Empedu berupa cairan berwarna kehijauan dan berasa pahit dengan pH sekitar 7 – 7,6. Empedu mengandung kolesterol, garam mineral, garam empedu, pigmen bilirubin dan biliverdin. Jika saluran empedu tersumbat, empedu masuk ke pembuluh darah sehingga penderita nampak kekuningan sehingga disebut penderita penyakit kuning.
Gangguan fungsi hati, antara lain
• Hepatitis
Hepatitis merupakan peradangan pada sel hati yang disebabkan oleh virus terutama virus hepatitis A, B, C, D, dan E. Hepatitis A dan E dapat disembuhkan, sedangkan hepatitis B.dan C.dapat terjadi kronis. Sementara hepatitis D hanya menyerang penderita yang telah terinfeksi virus hepatitis B sehingga menjadi semakin parah.
• Sirosis hati
Sirosis hati adalah keadaan penyakit yang sudah lanjut dimana fungsi hati sudah sangat terganggu akibat banyaknya jaringan ikat di dalam hati. Sirosis hati dapat terjadi karena virus Hepatitis B dan C yang berkelanjutan, karena alkohol, salah gizi, atau karena penyakit lain yang menyebabkan sumbatan saluran empedu.
• Kanker hati
Kanker hati terjadi apabila sel kanker berkembang pada jaringan hati. Kanker hati yang banyak terjadi adalah hepatocellular carcinoma (HCC). HCC merupakan komplikasi akhir yang serius dari hepatitis kronis.
• Perlemakan hati
Perlemakan hati karena penimbunan lemak melebihi 5% dari berat hati sehingga lemak membebani lebih dari separuh jaringan hati, berpotensi menyebabkan sirosis hati yang dipicu konsumsi alkohol.
• Kolestatis dan jaundice
Kolestasis adalah berkurangnya atau terhentinya produksi empedu yang bisa disebabkan oleh penyempitan saluran empedu, infeksi virus hepatitis dan juga tumor pankreas. Walau empedu tidak mengalir, tetapi hati terus mengeluarkan bilirubin yang bisa masuk ke di dalam aliran darah. Bilirubin lalu diendapkan di kulit dan dibuang ke air kemih, jumlah bilirubin yang berlebihan akan menyebabkan jaundice yang biasa dikenal dengan sakit kuning. Warna kekuningan terjadi karena bilirubin (pigmen empedu) terakumlasi di kulit sehingga kulit berwarna kuning.
• Hemokromatis
Hemokromatosis merupakan kelainan metabolisme ditandai dengan pengendapan besi berlebih dalam jaringan hati. Penyakit hemokromatis bersifat genetik.
DAFTAR PUSTAKA
Aryulina, dkk. 2004. Biologi SMA dan MA Untuk Kelas XI. Jakarta: PT. Gelora Aksara Pratama.
Campbell, et. al. 2009. Campbell Biology, 9th Edition. USA: Pearson.
Nurhayati, Nunung. 2009. Biologi Bilingual SMA/MA. Bandung: Yrama Widya.
Pujiyanto, Sri.2008.Menjelajah Dunia Biologi untuk kels XI. Solo : Platinum
Komentar
Posting Komentar