Sistem
ekskresi pada manusia dan vertebrata lainnya melibatkan organ
paru-paru, kulit, ginjal, dan hati. Namun yang terpenting dari
keempat organ tersebut adalah ginjal.
1.
Ginjal
Fungsi utama ginjal adalah mengekskresikan zat-zat sisa metabolisme
yang mengandung nitrogen misalnya amonia. Amonia adalah hasil
pemecahan protein dan bermacam-macam garam, melalui proses deaminasi
atau proses pembusukan mikroba dalam usus. Selain itu, ginjal
juga berfungsi mengeksresikan zat yang jumlahnya berlebihan, misalnya
vitamin yang larut dalam air; mempertahankan cairan ekstraselular
dengan jalan mengeluarkan air bila berlebihan; serta mempertahankan
keseimbangan asam dan basa. Sekresi dari ginjal berupa urin.
Gbr.
Alat-alat
ekskresi pada manusia yang berupa
ginjal, kulit, paruparu, dan kelenjar keringat
a.
Struktur Ginjal
Bentuk
ginjal seperti kacang merah, jumlahnya sepasang dan terletak di
dorsal kiri dan kanan tulang belakang di daerah pinggang. Berat
ginjal diperkirakan 0,5% dari
berat badan, dan panjangnya ± 10 cm. Setiap menit 20-25%
darah dipompa oleh
jantung yang mengalir menuju ginjal.
Ginjal
terdiri dari tiga bagian utama yaitu:
a.
korteks (bagian luar)
b. medulla (sumsum ginjal)
c. pelvis renalis (rongga ginjal).
Bagian korteks ginjal mengandung banyak sekali nefron ±
100 juta sehingga permukaan kapiler ginjal menjadi luas, akibatnya
perembesan zat buangan menjadi banyak. Setiap nefron terdiri atas
badan Malphigi dan tubulus (saluran) yang panjang. Pada badan
Malphigi terdapat
kapsul Bowman
yang bentuknya seperti mangkuk atau piala yang berupa selaput
sel pipih. Kapsul Bowman membungkus glomerulus. Glomerulus berbentuk
jalinan kapiler arterial. Tubulus pada badan Malphigi adalah tubulus
proksimal yang bergulung dekat kapsul Bowman yang pada dinding
sel terdapat banyak sekali mitokondria. Tubulus yang kedua adalah
tubulus distal.
Gbr.
Ginjal terletak di dorsal pinggang berjumlah sepasang
Gbr.
Struktur dalam (anatomi) ginjal
Pada rongga ginjal bermuara pembuluh pengumpul. Rongga ginjal
dihubungkan
oleh
ureter
(berupa saluran) ke kandung kencing
(vesika urinaria)
yang berfungsi sebagai
tempat penampungan sementara urin sebelum keluar tubuh. Dari kandung
kencing
menuju luar tubuh urin melewati saluran yang disebut
uretra.
b. Proses-proses di dalam Ginjal
Di dalam ginjal terjadi rangkaian prows filtrasi, reabsorbsi,
dan augmentasi.
1.
Penyaringan (filtrasi)
Filtrasi
terjadi pada kapiler glomerulus pada kapsul Bowman. Pada glomerulus
terdapat sel-sel endotelium kapiler yang berpori (podosit) sehingga
mempermudah proses penyaringan. Beberapa faktor yang mempermudah
proses penyaringan adalah tekanan hidrolik dan permeabilitias
yang tinggi pada glomerulus. Selain penyaringan, di glomelurus
terjadi pula pengikatan kembali sel-sel darah, keping darah, dan
sebagian besar protein plasma. Bahan-bahan kecil terlarut dalam
plasma, seperti glukosa, asam amino, natrium, kalium, klorida,
bikarbonat, garam lain, dan urea melewati saringan dan menjadi
bagian dari endapan.
Hasil
penyaringan di glomerulus berupa filtrat glomerulus (urin primer)
yang komposisinya serupa dengan darah tetapi tidak mengandung
protein. Pada filtrat glomerulus masih dapat ditemukan asam amino,
glukosa, natrium, kalium, dan garamgaram lainnya.
2. Penyerapan kembali (Reabsorbsi)
Volume
urin manusia hanya 1% dari filtrat glomerulus. Oleh karena itu,
99% filtrat glomerulus akan direabsorbsi secara aktif pada tubulus
kontortus proksimal dan terjadi penambahan zat-zat sisa serta
urea pada tubulus kontortus distal.
Substansi
yang masih berguna seperti glukosa dan asam amino dikembalikan
ke darah. Sisa sampah kelebihan garam, dan bahan lain pada filtrat
dikeluarkan dalam urin. Tiap hari tabung ginjal mereabsorbsi lebih
dari 178 liter air, 1200 g garam, dan 150 g glukosa. Sebagian
besar dari zat-zat ini direabsorbsi beberapa kali.
Setelah
terjadi reabsorbsi maka tubulus akan menghasilkan urin seku Zder
yang komposisinya sangat berbeda dengan urin primer. Pada urin
sekunder, zat-zat yang masih diperlukan tidak akan ditemukan lagi.
Sebaliknya, konsentrasi zat-zat sisa metabolisme yang bersifat
racun bertambah, misalnya ureum dari 0,03`, dalam urin primer
dapat mencapai 2% dalam urin sekunder.
Meresapnya
zat pada tubulus ini melalui dua cara. Gula dan asam mino meresap
melalui peristiwa difusi, sedangkan air melalui peristiwa osn
osis. Reabsorbsi air terjadi pada tubulus proksimal dan tubulus
distal.
3.
Augmentasi
Augmentasi
adalah proses penambahan zat sisa dan urea yang mulai terjadi
di tubulus kontortus distal. Komposisi urin yang dikeluarkan lewat
ureter adalah 96% air, 1,5% garam, 2,5% urea, dan sisa substansi
lain, misalnya pigmen empedu yang berfungsi memberi warm dan bau
pada urin.
Hal-hal
yang Mempengaruhi Produksi Urin
Hormon anti diuretik (ADH) yang dihasilkan oleh kelenjar hipofisis
posterior akan mempengaruhi penyerapan air pada bagian tubulus
distal karma meningkatkan permeabilitias sel terhadap air. Jika
hormon ADH rendah maka penyerapan air berkurang sehingga urin
menjadi banyak dan encer. Sebaliknya, jika hormon ADH banyak,
penyerapan air banyak sehingga urin sedikit dan pekat. Kehilangan
kemampuan mensekresi ADH menyebabkan penyakti diabetes insipidus.
Penderitanya akan menghasilkan urin yang sangat encer.
Gambar 4:
Mekanisme
kerja pengaruh hormon ADH terhadap produksi urin.
Selain ADH, banyak sedikitnya urin dipengaruhi pula oleh faktor-faktor
berikut :
a.
Jumlah air yang diminum
Akibat
banyaknya air yang diminum, akan menurunkan konsentrasi protein
yang dapat menyebabkan tekanan koloid protein menurun sehingga
tekanan filtrasi
kurang efektif. Hasilnya, urin yang diproduksi banyak.
b.
Saraf
Rangsangan
pada saraf ginjal akan menyebabkan penyempitan duktus aferen sehingga
aliran darah ke glomerulus berkurang. Akibatnya, filtrasi kurang
efektif karena tekanan darah menurun.
c.
Banyak sedikitnya hormon insulin
Apabila
hormon insulin kurang (penderita diabetes melitus), kadar gula
dalam darah akan dikeluarkan lewat tubulus distal. Kelebihan kadar
gula dalam tubulus distal mengganggu proses penyerapan air, sehingga
orang akan sering mengeluarkan urin.
2.
Paru-paru (Pulmo)
Fungsi utama paru-paru adalah sebagai alat pernapasan. Akan tetapi,
karma mengekskresikan zat Sisa metabolisme maka dibahas pula dalam
sistem ekskresi. Karbon dioksida dan air hash metabolisme di jaringan
diangkut oleh darah lewat vena untuk dibawa ke jantung, dan dari
jantung akan dipompakan ke paru-paru untuk berdifusi di alveolus.
Selanjutnya, H2O dan CO2 dapat berdifusi atau dapat dieksresikan
di alveolus paru-paru karena pada alveolus bermuara banyak kapiler
yang mempunyai selaput tipis.
Karbon dioksida dari jaringan sebagian besar (75%) diangkut oleh
plasma darah dalam bentuk senyawa HC03, sedangkan sekitar 25%
lagi diikat oleh Hb yang membentuk karboksi hemoglobin (HbC02).
3.
Hati
(Hepar)
Hati disebut juga sebagai alat ekskresi di samping berfungsi sebagai
kelenjar dalam sistem pencernaan. Hati menjadi bagian dari sistem
ekskresi karma menghasilkan empedu. Hati juga berfungsi merombak
hemoglobin menjadi bilirubin dap biliverdin, dap setelah mengalami
oksidasi akan berubah jadi urobilin yang memberi warna pada feses
menjadi kekuningan. Demikian juga kreatinin hash pemecahan protein,
pembuangannya diatur oleh hati kemudian diangkut oleh darah ke
ginjal.
Jika saluran empedu tersumbat karena adanya endapan kolesterol
maka cairan empedu akan masuk dalam sistem peredaran darah sehingga
cairan darah menjadi lebih kuning. Penderitanya disebut mengalami
sakit kuning.
4. Kulit (Cutis)
Kulit berfungsi sebagai organ ekskresi karma mengandung kelenjar
keringat (glandula sudorifera) yang mengeluarkan 5% sampai
10% dari seluruh sisa metabolisme. Pusat pengatur suhu pada susunan
saraf pusat akan mengatur aktifitas kelenjar keringat dalam mengeluarkan
keringat.
Keringat
mengandung
air, larutan garam, dap urea. Pengeluaran
keringat yang
berlebihan bagi pekerja
berat menimbulkan hilang
melanositnya garam-garam mineral sehingga
dapat menyebabkan kejang
otot dan pingsan.
Selain
berfungsi mengekskresikan
keringat, kulit
juga
berfungsi sebagai pelindung
terhadap kerusakan
fisik, penyinaran,
serangan kuman, penguapan,
sebagai organ penerima
rangsang (reseptor),
serta pengatur suhu tubuh.
Kulit
terdiri atas dua bagian utama yaitu: epidermis dan dermis.
a.
Epidermis (lapisan terluar)
dibedakan lagi atas:
1. stratum korneum berupa zat tanduk (sel mati) dan selalu mengelupas
2. stratum lusidum
3. stratum granulosum yang mengandung pigmen
4. stratum germinativum ialah lapisan yang selalu membentuk sel-sel
kulit ke arah luar.
b.
Dermis
Pada bagian ini terdapat akar rambut, kelenjar minyak, pembuluh
darah, serabut saraf, serta otot penegak rambut.
Kelenjar
keringat akan menyerap air dan garam mineral dari kapiler darah
karena letaknya yang berdekatan. Selanjutnya, air dan garam mineral
ini akan dikeluarkan di permukaan kulit (pada pori) sebagai keringat.
Keringat yang keluar akan menyerap panas tubuh sehingga suhu tubuh
akan tetap.
Dalam kondisi normal, keringat yang keluar sekitar 50 cc per jam.
Jumlah ini akan berkurang atau bertambah jika ada faktor-faktor
berikut suhu lingkungan yang tinggi, gangguan dalam penyerapan
air pada ginjal (gagal ginjal), kelembapan udara, aktivitas tubuh
yang meningkat sehingga proses metabolisme berlangsung lebih cepat
untuk menghasilkan energi, gangguan emosional, dan menyempitnya
pembuluh darah akibat rangsangan pada saraf simpatik.
