Bab 1. Sistem Ekskresi Manusia

Standar Kompetensi
1.  Memahami berbagai sistem dalam kehidupan manusia

Kompetensi Dasar
1.1  Mendeskripsikan sistem ekskresi pada manusia dan hubungannya dengan kesehatan

Peta Konsep

Peta Konsep Sistem Ekskresi

 

Proses metabolisme tubuh meiputi proses menghasilakan energi dan zat yang berguna bagi tubuh. Dalam proses metabolisme, dihasilkan zat-zat sisa yang tidak diperlukan oleh tubuh. Zat-zat ini harus dikeluarkan dari tubuh karena dapat membahayakan tubuh. Proses pengeluaran zat-zat sisa dari dalam tubuh disebut ekskresi.

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.

Proses Pembentukan Urin

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.

Daftar Pustaka

Sukis Wariyono. 2008. Mari Belajar Ilmu Alam Sekitar 3: Panduan Belajar IPA Terpadu untuk Kelas IX SMP/ MTs. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional

Dewi Ganawati. 2008. Pembelajaran Ilmu Pengetahuan Alam: Terpadu dan Kontekstual IX untuk SMP/ MTs. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional

Materi Presentasi silakan di download!
Excretory System

Buku Sekolah Elektronik

kelas09_ilmu-pengetahuan-alam_nur-kuswanti