Sistem Ekskresi pada Manusia - Sel-sel tubuh makhluk hidup selalu melakukan proses oksidasi. Oksidasi merupakan salah satu metabolisme yang terjadi di dalam tubuh. Metabolisme ini menghasilkan energi yang kita butuhkan untuk melakukan berbagai kegiatan. Selain itu, menghasilkan zat-zat sisa yang tidak dibutuhkan oleh tubuh sehingga harus dikeluarkan dari tubuh.
Pengeluaran zat-zat sisa tersebut melalui alat-alat ekskresi yang membentuk suatu sistem ekskresi. Ekskresi adalah suatu proses pengeluaran zat-zat sisa hasil metabolisme tubuh yang sudah tidak diperlukan lagi. Fungsi sistem ekskresi adalah untuk menjaga kesetimbangan (homeostasis) tubuh secara osmoregulasi.
Alat-alat ekskresi yang menyusun sistem ekskresi pada manusia meliputi organ paru-paru, hati, kulit, dan ginjal.
1. Paru-Paru (pulmo)
Paru-paru sebagai organ untuk bernapas mengeluarkan zat sisa pernapasan berupa CO2 dan uap air. Zat-zat ini berasal dari jaringan tubuh yang dibawa oleh darah dan dikeluarkan oleh paru-paru.
2. Hati (hepar)
Hati adalah kelenjar terbesar di dalam tubuh, dengan warna cokelat. Letak hati berada dalam rongga perut di sebelah kanan atas dan di bawah diafragma. Hati berfungsi sebagai tempat metabolisme asimilasi karbohidrat, lemak, protein, vitamin, dan produksi energi; sebagai tempat detoksikasi racun; membentuk darah dan heparin; dan memproduksi empedu.
Hati berfungsi memproduksi organ ekskresi. Empedu merupakan suatu cairan yang memiliki warna kuning kehijauan dengan komposisi garam-garam empedu, pigmen empedu, kolesterol, lesitin, lemak, dan garam organik.
Pigmen empedu terdiri atas biliverdin dan bilirubin. Empedu berasal dari penghantar cairan dan penguraian hemoglobin eritrosit yang telah tua. Empedu yang diproduksi oleh hati akan disimpan dalam kantung empedu (vesica fellen) yang terletak di permukaan bawah hati. Empedu adalah salah satu zat yang membantu dalam proses pencernaan. Empedu dialirkan ke usus (duodenum) melalui saluran empedu (ductus koleidokus).
Empedu memiliki fungsi mengemulsi lemak garam. Empedu mampu meningkatkan kerja enzim lipase, meningkatkan penyerapan lemak, mengatur zat tidak larut dalam air menjadi zat yang larut dalam air, serta membentuk urea. Kemudian, diikat oleh nitrin dan CO2 yang kemudian membentuk sitrulin. Selanjutnya, sitrulin diubah menjadi arginin dan masuk aliran darah. Dengan bantuan enzim arginase yang dihasilkan hati, arginin diubah menjadi urnitin dan urea. Selanjutnya, urea keluar dari hati melalui darah dan diekskresikan keluar tubuh bersama urin melalui ginjal.
3. Kulit (integumen)
Kulit merupakan bagian tubuh yang terluas dan membungkus seluruh bagian luar tubuh. Kulit memiliki beberapa fungsi, antara lain:
a. Fungsi proteksi
Kulit melindungi bagian dalam tubuh dari gangguan fisik maupun mekanik, seperti gesekan, tarikan, gangguan kimia yang dapat menimbulkan iritasi (contohnya asam, karbol), gangguan panas, dan radiasi sinar ultraviolet matahari dan infeksi mikroorganisme.
b. Fungsi absorpsi
Permeabilitas yang dimiliki kulit memungkinkan kulit mengabsorpsi oksigen, mengeluarkan CO2 dan uap air. Pada kulit yang sehat tidak akan mudah menyerap air, larutan, dan benda padat. Tetapi, larutan yang mudah menguap akan mudah diabsorpsi.
c. Fungsi ekskresi
Kelenjar-kelenjar pada kulit mengeluarkan zat-zat sisa metabolisme tubuh yang tidak dibutuhkan lagi oleh tubuh seperti urea, NaCl, asam urat, dan amonia. Kelenjar minyak menjaga kelembapan kulit. Kelenjar lemak dan kelenjar keringat menyebabkan keasaman kulit.
d. Fungsi persepsi
Ujung-ujung saraf sensorik yang terdapat pada kulit menyebabkan tubuh dapat menanggapi rangsang dingin, panas, tekanan, dan lain-lain.
e. Fungsi pengaturan suhu tubuh
Untuk mengatur suhu tubuh, kulit mengeluarkan keringat. Jika udara panas, maka kulit akan mengeluarkan keringat lebih banyak.
f. Fungsi pembentukan pigmen
Kulit bisa menentukan warna kulit seseorang berdasarkan pigmen kulit. Pigmen ini dinamakan melanin. Jika melanin yang dihasilkan terlalu banyak, maka kulit akan berwarna hitam.
g. Fungsi keratinisasi
Lapisan ini banyak mengandung sel keratin yang tidak mengandung air, elastisitasnya kecil sehingga efektif mencegah penguapan air. Lapisan ini selalu mengelupas.
h. Fungsi pembentukan vitamin D Dengan bantuan sinar matahari mengubah dihidroksi kolesterol pada kulit menjadi vitamin D. Jika kamu kekurangan vitamin D, maka tulangmu akan mudah patah.
Kulit juga merupakan alat indikator untuk melihat perubahan atau mengetahui kelainan yang terjadi pada tubuh. Contohnya, apabila dalam keadaan marah kulit wajah menjadi merah. Kulit tersusun atas dua lapisan utama, yaitu epidermis (kulit ari) dan dermis (kulit jangat).
1) Epidermis
Epidermis merupakan lapisan kulit paling luar. Terdiri atas lapisan:
a) Stratum konieum tanduk
Stratum konieum tanduk terdiri atas sel-sel pipih. Lapisan ini selalu mengelupas.
b) Stratum insidum
Stratum insidum terdiri atas beberapa lapis sel pipih dan bening. Lapisan ini ditemukan pada bagian tubuh yang memiliki kulit tebal.
c) Stratum granulosum
Stratum granulosum terdiri atas 2 - 3 lapis sel poligonal. Lapisan ini mengandung lemak.
d) Stratum spinosum
Stratum spinosum terdiri atas lapisan sel bentuk kubus dan poligonal. Lapisan ini memberikan kekuatan untuk menahan gesekan dan tekanan.
e) Stratum malphigi (basul)
Stratum malphigi merupakan lapisan yang selalu membentuk sel baru. Terdapat sel-sel pigmen.
2) Dermis
Lapisan dermis terletak di bawah epidermis. Lapisan ini lebih tebal dari epidermis. Lapisan dermis bersifat elastis, terdiri atas serat-serat kolagen, serabut-serabut elastis, dan serabut-serabut retikulum. Lapisan dermis dilengkapi pembuluhpembuluh darah dan getah bening.
Pada lapisan dermis terdapat kelenjar keringat, kelenjar minyak, akar rambut, serabut saraf, dan pembuluh darah. Di bawah lapisan dermis terdapat lapisan hipodermis yang terdiri atas serat longgar, elastis, dan lapisan lemak (adiposa). Kulit sebagai organ ekskresi memiliki kelenjar keringat yang berfungsi untuk pengeluaran keringat. Kelenjar keringat memiliki saluran yang berujung sampai lapisan epidermis.
Kelenjar ini terdiri atas pipa terpilin dari sel-sel khusus yang mampu menyerap air dan zat-zat lain di sekitarnya. Kelenjar keringat memproduksi keringat yang terdiri atas sebagian besar air, yang lain adalah benda padat (natrium klorida) dan urea. Sebanyak 1% urea dapat dikeluarkan oleh keringat, 99% dikeluarkan oleh ginjal. Keringat yang dihasilkan tergantung dari suhu luar, aktivitas, jenis makanan, emosi, dan kesehatan. Pada kondisi panas, pengeluaran keringat akan banyak.
4. Ginjal
Ginjal merupakan organ ekskresi yang utama pada manusia. Organ ini berperan penting dalam mempertahankan homeostasis cairan tubuh dengan cara mengatur volume cairan, keseimbangan osmotik, asam basa, ekskresi sisa metabolisme, dan pengaturan hormonal dan metabolisme. Ginjal memiliki bentuk seperti kacang merah, berjumlah dua buah, terletak di dalam rongga perut bagian dorsal di kedua sisi tulang belakang. Letak ginjal kiri lebih atas dibandingkan letak ginjal kanan 20 - 25%, darah dipompa jantung setiap menit melalui ginjal.
Dari potongan ginjal pada Gambar disamping, dapat kamu lihat bahwa ginjal memiliki bagian-bagian, seperti korteks (bagian luar), medula (tengah) dan paling dalam pelvis. Pada korteks dan medula terdiri atas ± 1 juta nefron. Nefron adalah satuan struktural dan fungsional ginjal. Selama 24 jam ginjal dapat menyaring 170 liter darah. Darah sampai ke ginjal melalui arteri renal dan keluar melalui vena renal. Nefron memiliki beberapa bagian, antara lain:
a. Glomerulus, merupakan anyaman kapiler yang terletak di dalam kapsula bowman.
b. Tubulus proksinal, mempunyai bentuk berkelok-kelok dari korteks sampai medula dan berhubungan langsung dengan kapsula bowman.
c. Ansa henk, memiliki bentuk lurus dan tebal.
d. Tubulus distal, merupakan bagian tubulus yang berkelokkelok, letaknya jauh dari kapsul bowman.
Ginjal memiliki beberapa fungsi, antara lain:
a. Mengatur volume di dalam tubuh.
b. Mengatur keseimbangan osmotik dan mempertahankan keseimbangan ion dalam plasma.
c. Mengatur keseimbangan asam basa cairan tubuh.
d. Mengekskresikan sisa-sisa hasil metabolisme .
e. Fungsi hormonal dan metabolisme.
Untuk mengetahui proses pembentukan urin dan faktor-faktor yang mempengaruhinya, mari cermati uraian berikut ini.
a. Proses pembentukan urin
Urin terbentuk pada nefron dengan cara menyaring darah dan mengambil bahan-bahan yang masih dibutuhkan oleh tubuh. Tahap pembentukan urin meliputi tahap filtrasi (penyaringan), reabsorpsi (penyerapan kembali), dan augmentasi (pengeluaran zat).
Glomerulus menerima darah dari arteriola aferen dan mengeluarkan melalui arteriola eferen. Darah di dalam glomerulus berada dalam tekanan jantung. Dengan adanya tekanan ini air dan molekul-molekul kecil di dalam darah (kecuali protein) disaring di dalam glomerulus melalui dinding kapiler. Hasil filtrasi (saringan) ini disebut filtrat glomerulus. Filtrat glomerulus (urin primer) terkumpul di dalam kapsula bowman. Filtrat glomerulus masih mengandung glukosa, asam amino, dan garam-garam.
Dari kapsul bowman, filtrat glomerulus masuk ke tubulus proksimal. Di dalam tubulus proksimal berlangsung reabsorpsi (penyerapan kembali) glukosa, asam amino, dan sejumlah besar ion-ion anorganik seperti Na+, K+, Ca++, Cl–.
Penyerapan ini terjadi secara transfor aktif. Bahan-bahan yang direabsorpsi tersebut kemudian dikembalikan ke dalam darah. Hasil dari proses ini terbentuk berupa urin sekunder (filtrat tubulus). Filtrat tubulus mengandung nitrogen, urea. Filtrat tubulus kemudian masuk ke ansa henk, lalu masuk ke tubulus distal.
Di dalam tubulus ini terjadi augmentasi atau penambahan zat-zat sisa yang tidak dibutuhkan lagi oleh tubuh. Di bagian ini terbentuk urin yang sesungguhnya. Di dalam urin ini terkandung air, urea dan garam. Urin disalurkan ke rongga ginjal, kemudian ke kantung kemih (vesika urinoria) melalui ureter. Apabila urin dalam kantung kemih sudah penuh maka akan ada rasa ingin kencing. Urin keluar dari kantung kemih dan keluar tubuh melalui uretra. Urin normal mengandung air, urea, garam dapur, zat warna empedu (urin berwarna kuning), obat-obatan atau hormon.
b. Faktor-faktor yang mempengaruhi produksi urin
Setiap hari, ± 1500 liter darah melewati ginjal untuk disaring, dan terbentuk ± 150 - 170 liter urin primer. Meskipun demikian, hanya 1 - 1,5 liter urin yang dikeluarkan. Banyak sedikitnya urin seseorang yang dikeluarkan tiap harinya dipengaruhi oleh hal-hal berikut ini.
1) Zat-zat diuretik
Pembentukan urin dipengaruhi oleh hormon antidiuretika (ADH). Hormon ini menentukan banyak sedikitnya produksi urin. Apabila kamu banyak minum air, maka ADH yang diproduksi sedikit sehingga produksi urin banyak. Sebaliknya, bila kamu kurang minum air, akan memacu produksi ADH untuk menyerap air sehingga urin yang keluar sedikit. Jika kamu banyak mengkonsumsi zat-zat diuretik, misalnya kopi, teh, dan alkohol maka zat kimia tersebut akan menghambat reabsorpsi ion Na+. Akibatnya, konsentrasi ADH berkurang sehingga reabsorpsi air terhambat dan volume urin meningkat.
2) Suhu
Jika suhu internal dan eksternal naik di atas normal, maka kecepatan respirasi meningkat dan pembuluh kutaneus melebar sehingga cairan tubuh berdifusi dari kapiler ke permukaan kulit. Saat volume air turun, hormon ADH disekresikan sehingga reabsorpsi air meningkat. Selain itu, peningkatan suhu merangsang pembuluh abdominal mengerut sehingga aliran darah di glomerulus dan filtrasi turun. Kedua hal tersebut mengurangi volume urin.
3) Konsentrasi darah
Konsentrasi air dan larutan dalam darah berpengaruh terhadap produksi urin. Jika kamu tidak minum air seharian maka konsentrasi air di darah menjadi rendah. Hal ini merangsang hipofisis mengeluarkan ADH. Hormon ini meningkatkan reabsorpsi air di ginjal sehingga volume urin turun.
4) Emosi
Emosi tertentu dapat merangsang peningkatan dan penurunan volume urin. Contohnya, jika kamu stres atau gugup, maka kamu akan sering buang air kecil. Hal ini disebabkan, karena hormon adrenalin meningkat di dalam darah. Hormon ini akan meningkatkan kinerja ginjal sehingga urin yang dihasilkan meningkat pula.
EmoticonEmoticon