SISTEM EKSKRESI

SISTEM EKSKRESI
A. Sistem Ekskresi Pada Manusia
Proses pengeluaran zat-zat sisa dari tubuh dibedakan atas defekasi, ekskresi dan sekresi. Defekasi adalah proses pengeluaran zat-zat sisa hasil pencernaan makan yang tak berguna bagi tubuh disebut feses. Feses dikeluarkan melalui anus. Zat-zat sisa hasil pencernaan ini tidak mengalami metabolisme didalam di dalam sel. Jadi, feses bukan zat-zat sisa metabolisme sel. Ekskresi adalah proses pengeluaran zat-zat sisa hasil metabolisme yang sudah tidak digunakan oleh tubuh dan dapat dikelurakan bersama urine, keringat atau pernapasan. Sekresi adalah proses pengeluaran getah oleh kelenjar dan berguna bagi tubuh. Getah tersebut umumnya mengandung enzim.
1. Eksresi Zat-zat Sisa Hasil Metabolisme
Pengeluaran zat-zat sisa hasil metabolisme dari dalam tubuh dapat melalui ginjal, kulit, paru-paru dan saluran pencernaan. Proses pengeluaran karbon dioksida, adalah satu di antara zat sisa hasil metabolisme yang dikeluarkan melalui paru-paru. Demikian pula zat warna empedu, sebagai hasil pembongkaran hemoglobin dikeluarkan melalui hati. Pengeluaran zat-zat sisa senyawa logam dikeluarkan melalui kolon bersama feses. Pengeluaran zat-zat sisa lainnya adalah melalui kulit yang berbentuk keringat, dan melalui ginjal berbentuk urine.
Kulit mengandung kelenjar-kelenjar keringat dan minyak. Di seluruh permukaan kulit terdapat kurang lebih duah setengah juta kelenjar keringat. Bagian yang sedikit mengandung kelenjar keringat adalah telapak tangan, ujung jari dan kulit muka. Kelenjar minyak banyak terdapat di kulit muka dan kepala. Minyak ini dipergunakan untuk meminyaki rambut dan mencegah kekeringan kulit.
Metabolisme senyawa protein menghasilkan zat-zat sisa yang mengandung nitrogen. Metabolisme protein akan menghasilkan asam amino, kemudian asam amino ini diuraikan lagi menjadi NH4OH dan senyawa NH3. Senyawa-senyawanya terakhir ini bersifat racun terhadap sel dan segera dibuang dari tubuh. NH3 ini dalam sel segera diikat oleh karbon diokasida dan sejenis asam amino yang disebut ornitin, membentuk asam amino kedua yang disebut sitrulin. Asam-asam amino ini tidak bersifat racun, molekulnya relative kecil sehingga masih dapat berdifusi meninggalkan sel dan masuk ke dalam aliran darah dan akhirnya masuk ke dalam hati. Oleh enzim arginase, arginin yang terdapat dala hati diuraikan kembali menjadi ornitin dan urea. Enzimarginse hanya terdapat dalam kelenjar hati, demikian juga senyawa arginin hanya dipecah dalam hati. Urea keluar dari hati bersama aliran darah dan kemudian akan disaring melalui glomerulus di dalam ginjal, dan keluar bersama urine.

Ikhtisar proses di atas adalah sebagai berikut, asam amino disingkat menjadi AA.
Ornitin (AA1) + NH3 + CO2 menjadi AA2 (sitrulin)
Sitrulin (AA2) + NH3 menjadi AA3 (argini)
Arginin (AA3) menjadi AA1 (ornitin) + urea + H2O
Arginase

2. Alat-alat Eksresi
a. Paru-paru
Karbon dioksida dan air yang dihasilkan pada setiap metabolismee karbohidrat dan lemak dikeluarkan dari sel-sel jaringan tubuh dan masuk ke dalam aliran darah. Sel darah merah pada alveolus paru-paru mengikat O2 dan ditransfer ke jaringan. Setelah membebaskan oksigen, sel-sel darah merah menangkap karbon dioksida ini dengan proses berantai yang disebut “pertukaran klorida”. Karbon dioksida larut menjadi asam karbonat. Proses pelarutan ini dipercepat oleh enzim karbonat anhidrase. Asam karbonat akan terpisah lagi menjadi ion HCO3 – ion H+. ion hydrogen ini bersifat racun karena dapat mengubah pH darah. Oleh karena itu ion hydrogen segera diikat oleh hemoglobin. Ion berkarbonat keluar dari sel darah dan digantikan kedudukannya oleh ion klorid dalam darah. Dengan demikian CO2 akan diangkut sebagian besar HCO3 – dalam plasma darah, dan sebagian lagi (25%) diikat oleh hemoglobin sebagai senyawa karbomino hemoglobin dan sedikit sekali sebagai H2CO3 yang larut dalam plasma darah.
Kebalikan proses ini berlangsung di paru-paru. Di paru-paru karbon dioksida (CO2) dilepaskan dan oksigen diikat darah; ion klorid yang mula-mula masuk ke dalam sel darah dikeluarkan lagi. Demikian pula air dikeluarkan dari paru-paru dalam bentuk uap air.
b. Hati
Hati (hepar) merupakan “kelenjar” yang terbesar yang terdapat di dalam tubuh kita. Sebagai kelenjar eksresi, hati menghasilkan empedu. Kecuali itu, hati juga berfungsi untuk : 1) menyimpan gula dalam bentuk glikogen, 2) tempat berlangsungnya pembentukan protein tertentu maupun perombakannya, 3) menetralkan racun-racun yang ada dan ikut dalam pembentukan maupun perombakan sel darah merah.
Hati memperoleh darah dari aorta melalui cabang aorta yang disebut pembuluh nadi hati dan pembuluh vena yang membawa sari makanan dari usus, yang disebut vena porta hepatis. Pada bagian luar hati terdapat selaput tipis, disebut selaput hati (kapsula hepatis). Dalam jaringan hati tampak beberapa pembuluh yang mengandung pembuluh-pembuluh darah, dan pembuluh empedu yang dipersatukan oleh selaput jaringan ikat yang disebut kapsula glison. Sel-sel hati berhubung-hubungan, merupakan deretan sel yang dipisahkan satu dengan deretan-deretan lainnya oleh ruang-ruang lacuna.
Jumlah eritrosit yang setiap detik dilepas dari tempat pembuatannya kurang lebih ada 10 juta sel, dan sebanyak itu pula yang rata-rata harus dirombak lagi. Eritrosit yang telah tua menjadi rusak dan tidak lagi berinti dibinasakan di dalam hati. Ada sel-sel khusus yang “menangkap” atau merombak eritrosit tua tersebut yang disebut histiosit. Hemoglobin dari sel-sel darah merah diuraikan (dipecah) menjadi hemin + Fe + Globulin. Zat besi diambil dan disimpan dalam hati, yang kemudian dikembalikan ke sumsum tulang. Globin digunakan lagi, baik untuk metabolisme protein maupun untuk pembentukan hemoglobin baru. Hemin diubah menjadi zat warna empedu (bilirubin dan biliverdin), kemudian dikeluarkan ke usus dan seterusnya keluar tubuh bersama feses. Bilirubin yang berwarna hijau-biru ini selanjutnya dioksidasi lagi menjadi urobilin yang berwarna kuning-coklat. Warna inilah yang umumnya member warna pada feses dan urine.
Bila pembuluh empedu tersumbat oleh batu empedu, empedu tidak dapat masuk ke dalam usus, melainkan masuk ke dalam darah sehingga warna darah menjadi kekuning-kuningan. Sebaliknya warna feses menjadi coklat-abu-bu. Penyumbatan tersebut umumnya disebabkan oleh kolesterol yang mengendap dan membentuk batu empedu.




c. Kulit
Kulit merupakan lapisan terluar tubuh. Kulit tidak henti-hentinya menerima berbagai rangsangan mekanis dari luar tubuh. Oleh karena itu tidak mengherankan bila setiap hari jutaan sesl-sel kulit rusak dan harus diperbarui.
Kulit berfungsi sebagai pelindung terhadap kerusakan-kerusakan fisik akibat gesekan, penyinaran, kuman-kuman, panas, zat kimia danlain-lain. Kecuali itu, kulit juga berfungsi untuk mengurangi kehilangan air, mengatur suhu badan, menerima rangsangan dari luar dan ekskresi.
Kulit terdiri dari lapisan luar yang disebut epidermis danlapisan dalam yang disebut dermis. Lapisan luar berlapis=lapis, terdiri dari : korneum yang mati dan selalu mengelupas, stratum lusidum, stratum granulosum yang mengandung pigmen, dan stratum germinativum yang terus-menerus membentuk sel-sel baru kea rah luar. Dibawah lapisan epidermis, terdapat dermis yang mengandung akar rambut, pembuluh darah, kelenjar, dan syaraf. Di bawah dermis terdapat lapisan lemak yang bertugas menghalangi pengaruh perubahan suhu di luar tubuh.
Di dekat akar rambut, terdapat kelenjar minyak (glandula sebacea) yang menghasilkan minyak untuk mencegah kekeringan dan mengerutkan kulit serta rambut.
Kelenjar kringat tersebar di kulit tubuh kita. Kelenjar ini berbentuk sederhana, sebagai pembuluh panjang dari lapisan Malpighi, masuk ke bagian dermis. Pangkal kelenjar ini menggulung dan berhubungan dengan kapiler darah serta serabut saraf simpatik. Dari kapiler darah tersebut, kelenjar keringat akan menyerap air dengan larutan garam (terutama garam dapur) dan sedikit urea. Air beserta larutannya dikeluarkan melalui pembuluh darah ke permukaan kulit dimana air diuapkan dan merupakan penyerap panas tubuh kita. Pengeluaran keringat yang berlebihan, seperti pada orang-orang yang bekerja keras akan menyebabkan lebih cepat merasa haus dan sering “lapar garam”. Demikian pula bila orang terkena terik matahari,keringat yang mengucur mengandung banyak larutan garam. Kehilangan garam-garam dari larutan darah ini dapat menimbulkan kekejangan dan pingsan.
Aktivitas kelenjar keringat ada di bawah pengaruh pusat pengatur sushu badan dari system syaraf pusat. Sistem ini dirangsang oleh perubahan-perubahan suhu di dalam pembuluh darah, kemudian rangsang dipindahkan oleh syaraf simpatik menuju ke kelenjar keringat. Oleh karena itu jumlah kandungan larutan maupun banyaknya keringat yang dikeluarkan selalu berbeda, semuanya ditujukan agar suhu badan selalu tetap.
Pengeluaran keringat yang rutin tidak dipengaruhi oleh syaraf. Keluarnya keringat akibat pengaruh rangsang syaraf menghasilkan keringat lebih banyak. Hal ini berhubungan dengan warna kulit yang makin merah akibat pengembangan pembuluh darah di lapisan dermis. Bila pengaliran darah lebih banyak, maka lebih banyak pula lemungkinan penyaringan oleh kelenjar keringat. Pelebaran pembuluh darah ini juga merupakan hasil pengaruh saraf simpatik pusat pengatur suhu di hipotalamus otak, dengan enzim brandikinin. Sebaliknya saraf simpatik ini juga dirangsang akibat emosi, misalnya karena ketakutan, sehingga pembuluh darah menyempit dan kulit menjadi pucat.
d. Ginjal
Ginjal adalah alat ekskresi yang penting. Dalam tubuh terdapat sepasang ginjal terletak di dekat tulang-tulangan pinggang. Dari masing-masing ginjal, urine dialirkan oleh pembuluh oreter ke kandung urine (vesika urania) dan melalui uretra dikeluarkan dari tubuh.
Ginjal terdiri dari dua lapisan, yaitu lapisan luar yang disebut korteks. Korteks ini mengandung jutaan alat penyaring yang disebut nefron. Setiap nefron terdiri atas badan Malpighi (badan renalis) dan tersusun dari kapsula bowman dan glomerulus. Lapisan ginjal sebelah dalam disebut sumsum ginjal atau medulla yang mengandung banyak pembulu-pembuluh tubula pengumpul hasil ekskresi. Tubula ini bermuara pada tonjolan di ruang ginjal.
Di dalam ginjal terjadi serangkaian proses penyaringan (filtrasi) zat-zat sisa yang beracun, penyerapan kembali (reabsorpsi) dan pengeluaran zat-zat sisa yang tidak diperlukan lagi dan tidak disimpan dalam tubuh (augmentasi)
Proses pembentukan urine dimulai dengan penyaringan yang terjadi di badan Malpighi. Di dalam badan ini, glomerolus di kelilingi sangat dekat oleh kapsul bowman. Darah dalam glomerolus yang mengandung air, garam, gula, urea dan lain-lain zat mengalami penyaringan, kecuali yang bermolekul besar seperti sel-sel darah dan molekul protein. filtrate masuk keruangan kapsul bowman, menjadi filtrate glomerulus atau urine primer. Jumlah darah yang mengalir melalui ginjal ini ada 1,2 liter setiap menit, yang merupakan seperempat dari seluruh jumlah darah yang dipompakan oleh jantung. Proses penyaringan ini terutama disebabkan oleh tekanan darah, dan dipengaruhi pula oleh pengerutan dan pengembangan arteriol yang menuju glomerulus akan menambah jumlah filtrate dan selalu diikat oleh pengembangan arteriol yang meninggalkan glomerulus (arterial eferen). Filtrate glomerulus ini masih mengandung banyak zat yang diperlukan oleh tubuh, seperti glukosa, garam-garam dan asam amino. Dari glomerulus, filtrate dibawa melalui tubulus kontorti.
Yang dikelilingi oleh pembuluh darah. Dalam tubulus terjadi reabsorpsi zat-zat yang masih berguna. Setelah reabsorpsi kadar urea menjadi lebih tinggi, sehingga terbentuk lagi zat-zat lain yang sementara waktu tidak digunakan lagi. Selesai filtrasi, reabsorpsi dan augmentasi ini, barulah terbentuk urine yang sesungguhnya, yang dikumpulkan melalui tubula kolekta ke pelvis renalis.
Di dalam bdana Malpighi,kapsul Bowman menyaring zat-zat dari darah yang ada di glomerulus, dan terbentuklah filtrate glomerulus. Di dalam tubulus Kontorti proksimal, zat-zat yang berguna diserap kembali oleh pembuluh darah dari urine primer. Terbentuklah filtrate tubulus (urine sekunder). Dalam tubulus Kontorti distal, pembuluh darah menambahkan lagi zat-zat yang pada waktu itu tidak digunakan lagi dan menyerap kelebihan air sehingga terbentuklah urine yang sesungguhnya.
Kapsul Bowman sampai tubula merupakan satu saluran. Saluran tersebut hanya mempunyai dinding berupa satu lapis sel, sehingga memungkinkan terjadinya filtrasi, reabsorpsi dan augmentasi sebaik mungkin. Pada orang dewasa panjang seluruh tubula diperkirakan 7.500.000 sampai 15.000.000 cm atau kurang lebih 7.,5 sampai 15 km. Hampr sepanjang tubula diliputi oleh kapiler darah. Berbeda dengan jaringan lain, kapiler darah pada ginjal lebih banyak.
Protein disaring dengan sempurna. Dari sejumlah 7-9% protein di dalam darah, sama sekali tidak ada lagi protein dalam urine. Demikian juga halnya dengan glukosa.
Jumlah urea 0.03% dalam plasma darah, meningkat menjadi 0.5% dalam tubula kontorti proksimal, dan naik dengan cepat menjadi 2% dalam tubula kontorti distal. Hal ini terjadi karena adanya penyerapan air kembali.
Proses augmentasi tampak pada kadar garam-garaman. Dalam plasma darah maupun dalam tubula kontorti proksimal (sesudah terjadinya filtrasi) adalah sama, ettapi meningkat dengan cepat pada tubula kontorti distal.
Volume urine yang dikelurakan tidak hanya tergantung pada berapa banyak cairan yang diminum, tetapi juga tergantung pada jumlah garam yang harus dikeluarkan dari darah, agar tekanan osmosis tetap. Pada penyakit kencing manis, penegluaran glukosa dari darah juga diikuti oleh kenaikan volume urine. Kecuali itu, banyaknya urine juga dikendalikan oleh hormone antidiuretik, yang dihasilkan oleh kelenjar hipofisis bagian belakang. Hormone ini mempengaruhi penyerapan air dari tubula kontorti. Bila kekurangan hormone ini, jumlah urine dapat naik 20 hingga 30 kali lipat. Keadaan demikian disebut diabetes insipidus.
Dalam urine tidak lagi terdapat protein dan glukosa. Bila terdapat senyawa-senyawa tersebut dalam urine menunjukkan adanya gangguan dalam ginjal. Penyakit albuminuria dapat diketahui melalui adanya molekul albumiun dan protein lain dalam urine. Hal ini merupakan suatu gejala kerusakan alat filtrasi dalam ginjal.
Penyakit diabetes mellitus mengakibatkan adanya gula dalam urine. Nefritis adalah kerusakan pada glomerulus akibat adanya infeksi kuman, yang menyebabkan urea dan asam urine masuk kembali ke dalam darah (uremia); kemampuan peneyrapan air terganggu pula sehingga terjadi penimbunan air di kaki (edema).
Dari ginjal, untuk sementara waktu urine ditampung dalam kandung urine (vesika urinaria) sampai sejumlah 300cc. pengeluaran urine diautr oleh otot sfinkter.


B. Sistem ekskresi pada hewan
1. Invertebrata
Alat ekskresi pada cacing pipih, misalnya Planaria, berupa sel-sel yang mempunyai rambut-rambut getar. Zat-zat sisa diserap melalui alat sekresi ini. Karena rambut-rambut getar ini tampak seperti nyala api, maka sel-sel tersebut dinamakan sel api. Cairan tubuh disaring di dalam sel-sel api dan zat-zat sisa diserap, yang kemudian dikeluarkan dari tubuh.
Pada cacing tanah dan juga pada sebagian besar invertebrata lain, alat ekskresinya dinamakan nefridia, berupa corong (cerobong) yang mempunyai saluran berliku-liku.
Pada tiap-tiap segmen tubuh terdapat sepasang nefridium, kecuali pada tiga segmen pertama dan terakhir. Setiap nefridium mempunyai corong (cerobong) yang disebut nefrostom dan terdapat pada sekat pemisah segmen-segmen tubuh cacing. Corong tersebut melalui sekat menjadi pembuluh panjang yang mempunyai saluran berliku-liku di dalam segmen berikutnya.
Nefrostom yang merupakan corong terbuka dan berambut getar menarik dan mengambil cairan tubuh masuk ke dalam pembuluh yang panjang dan tipis. Pada waktu cairan tubuh mengalir melalui nefridia, zat-zat sisa, seperti air, senyawa nitrogen dan garam-garam yang tidak diperlukan lagi dikeluarkan dari tubuh.
Seperti pada cacing, umumnya invertebrata lain mempunyai nefridia, tetapi pada insekta alat ekskresinya telag mengalami perkembangan lebih sempurna yang disebut tubula (pembuluh) Malpighi. Pembuluh Malpighi melekat pada satu atau kedua ujung akhir usus.
Zat-zat sisa yang berupa senyawa nitrogen yang berasal dari cairan tubuh di dalam darah diubah menjadi asam urat yang kemudian dipindahkan ke pembuluh Malpighi masuk ke usus di belakang lambung untuk dikeluarkannya. Sel-sel pada rektum mengabsorpsi air dari zat-zat sisa sebelum dikeluarkan dari tubuh sebagai butir-butir feses.

2. Vertebrata
Ikan mempunyai alat ekskresi berupa sepasang ginjal yang berbentuk memanjang dan berwarna kemerah-merahan. Beberapa jenis ikan, seperti ikan mas, saluran ginjal dan saluran kelenjar kelaminnya bersatu, disebut saluran urogenital yang terletak di belakang anus. Ikan-ikan lain mempunyai kloaka. Ikan dan vertebrata lain yang hiudp di air laut harus menjaga jangan sampai kehilangan tekanan osmotiknya terhadap lingkungan hipertoniknya dan mencegah pengambilan terlalu banyak daram melalui difusi. Tetapi ikan dan vertebrata yang hidup di air tawar mempunyai masalah yang sebaliknya, mereka haurs mencegah kehilangan garam dengan difusi dan pengambilan air melalui osmosis. Ikan melakukan hal ini dengan cara mengekskresikan sejumlah besar urine, tetapi ikan harus juga menghemat garam selain membersihkan tubuhnya dari zat-zat sisa senyawa nitrogen.
Pada amfibi, misalnya katak, alat ekskresi utama ialah sepasang ginjal yang terletak di kanan dan kiri tulang belakang, berwarna merah kecoklat-coklatan yang memanjang dari muka ke belakang. Ginjal merupakan alat penyaringan yang mengeluarkan zat-zat sisa yang dapat larut (terutama urine), garam-garam mineral yang kelebihan dan air yang berkumpul dari sel-sel tubuh, serta cairan dari darah. Saluran keluarnya merupakan sepasang saluran halus, masing-masing bermuara di kloaka.
Kandung kencingnya merupakan gelembung tipis sebagai tonjolan dinding kloaka. Kandung kencing ini berguna untuk menyimpan urine sementara. Urine dikumpulkan dari dalam ginjal dan kemudian dikeluarkan melalui kandung kencing ke kloaka.
Pada reptile, alat ekskresinya juga berupa ginjal. Zat-zat sisa diekskresikan dari ginjal dan bermuara pula di kloaka. Kelenjar kulit menghasilkan asam urine dan berguna untuk mengusir musuh.
Pada burung, alat ekskresinya terdiri dari ginjal, paru-paru dan kulit. Burung mempunyai sepasang ginjal yang berwarna coklat. Saluran ekskresi ginjal dan saluran kelamin bermuara pada bagian akhir usu (kloaka). Kloaka ini merupakan tempat pertemuan saluran ginjal, saluran kelenjar kelamin dan usus. Burung hampir sama sekali tidak mempunyai kelenjar kulit, tetapi mempunyai kelenjar minyak yang terdapat ti tunggingnya, yang berguna untuk meminyaki bulu-bulunya.
Pada mamalia, alat ekskresinya terdrii dari ginjal, hati, paru-paru dan kulit seperti manusia.

C. Kelainan dan Gangguan pada Sistem Ekskresi

Dalam bab ini disajikan beberapa contoh kelainan dan gangguan pada saluran kencing dan kulit.
1. Saluran Kencing
a. Kegagalan Fungsi Ginjal yang Akut dapat menyebabkan nefritis, luka, pendarahan, fungsi jantung terhenti secara tiba-tiba. Gejala yang umum adalah tidak adanya pembentukan urine yang disebut anuria. Hal ini sangat berbahaya karena dapat menimbulkan uremia. Uremia adalah suatu kondisi beracun dimana darah mengandung zat-zat sisa urine seperti urea karena ginjal tidak berfungsi untuk mengeluarkannya. Gejala yang disebabkan uremia antara lain : pusing, nausea (rasa muak), muntah dan dalam keadaan kritis menjadi pingsan dan dapat pula meninggal.
b. Sistitis adalah radang pada membrane mukosa yang melapisi kandung kemih. Hal ini dapat disebabkan karena infeksi bakteri atau peradangan ginjal yang meluas ke kandung kemih.
c. Nefritis adalah radang pada ginjal yang menyebabkan kerusakan jaringan ginjal sehingga fungsi ginjal untuk melakukan ekskresi terganggu.
d. Nefritis yang akut biasanya terjadi pada anak-anak dan para remaja, yang disebabkan penyakit menular, terutama disebabkan penyakit jengkering (scarlet fever). Nefritis yang kronis biasanya terjadi pada orang yang lebih tua, yang ditandai tekanan darah tinggi, pengerasan pembuluh darah ginjal atau mungkin glomerolus dan tubuhnya telah rusak cukup lama.
e. Batu ginjal bila stagnasi urine terjadi, Kristal kalsium fosfat dapat menggumpal membentuk batu ginjal.
2. Kulit
a. Jerawat merupakan gangguan umum yang bersifat kronis pada kelenjar minyak yang umumnya dialamai anak-anak masa remaja.
b. Eksim merupakan penyakit kulit yang sering akut atau kronis. Kulit menjadi kering, kemerah-merahan, gatal-gatal dan bersisik.
c. Gangrene merupakan nekrosis atau kematian sel-sel jaringan tubuh setempat yang disebabkan karena pemblokiran peredaran darah untuk suatu bagian tertentu.
d. Pruritus kutanea ialah penyakit kulit yang menyebabkan rasa gatal, yang dipacu oleh iritasi dari saraf sensori perifer. Diabetes mellitus, gangguan kelenjar tiroid dan penyakit hati dapat menyebabkan pruritus.