LANDASAN TEORI
4. Sistem Ekskresi
a. Pengertian Sistem Ekskresi
Sistem ekskresi merupakan sistem yang berguna sebagai homeostasis karena mengeluarkan zat-zat sisa hasil metabolisme, serta mengatur komposisi cairan dalam tubuh. Sistem ini juga mengontrol pergerakan zat terlarut antara cairan di bagian dalam dan lingkungan di bagian luar sehingga menyeimbangkan komposisi air. Sistem-sistem yang menjalankan fungsi ekskresi dasar sangatlah beragam. Namun pada umumnya, tersusun atas jaringan-jaringan tubulus yang kompleks dengan tujuan untuk memberikan area permukaan yang luas guna pertukaran air dan zat terlarut.49
b. Organ-Organ Penyusun Sistem Ekskresi 1) Ginjal
Ginjal merupakan organ yang berbentuk kacang dengan jumlah sepasang serta terletak di belakang perut atau di bawah hati. Panjang masing-masing ginjal adalah sekitar 10 cm. Ginjal menjadi pusat dari sistem ekskresi, karena ginjal disuplai oleh darah melalui arteri renal dan dialirkan melalui vena renal. Ginjal manusia menerima sekitar 25% darah yang keluar dari jantung. Ginjal vertebrata umumnya tidak bersegmen, tetapi pada hagfish (nenek moyang vertebrata) memiliki tubulus ekskresi yang bersegmen.50
48 Mamad Kasmad dan Suko Pratomo, op. cit., h. 76-77.
49 Neil A. Campbell, dkk., Biologi Edisi Kedelapan Jilid 3, (Jakarta: Erlangga, 2010), h. 124.
50 Ibid., h. 126.
27
Struktur ginjal meliputi korteks di bagian luar dan medula di bagian dalam. Pada korteks dan medula, terdapat bagian mengular bolak-balik yang disebut dengan nefron. Nefron sendiri tersusun atas tubulus tunggal yang panjang, serta sebuah bola kapiler yang dinamakan glomerulus. Glomerulus dikelilingi oleh ujung-ujung buntu dari tubulus yang membentuk suatu pembengkakan berbentuk cangkir, yaitu kapsul bowman. Masing-masing ginjal tersusun atas sekitar 1 juta nefron, dengan panjang tubulus 80 km.51
Gambar 2.1 Struktur Ginjal
Secara umum, ginjal memiliki beberapa fungsi, antara lain:
(1) Mengekskresikan zat-zat sisa, seperti urea, asam urat, dan lainnya;
(2) Menjaga keseimbangan air dengan cara membuang kelebihan air dan mengurangi pengeluaran jika air yang masuk ke dalam tubuh sedikit;
(3) Menjaga tekanan osmosis dengan mengatur kadar garam mineral; serta (4) Menjaga pH darah dan cairan tubuh lainnya.52
51 Ibid., h. 127.
52 Ririn Safitri, Biologi Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam untuk SMA/MA Kelas XI, (Surakarta: CV. Mediatama, 2016), h. 198-199.
Fungsi utama dari ginjal adalah memproduksi urin yang merupakan hasil dari ekskresinya. Proses pembentukan urin dipengaruhi oleh faktor internal dan eksternal, serta melalui tiga tahapan utama, yaitu filtrasi, reabsorpsi, dan augmentasi.
a) Filtrasi (Penyaringan)
Filtrasi terjadi di glomerulus, serta terjadi proses penyaringan plasma bebas protein melalui kapiler glomerulus ke dalam kapsul Bowman. Cairan yang disaring berupa urea, glukosa, air, dan ion-ion anorganik. Darah dan protein tidak tersaring karena tidak mampu menembus pori-pori glomerulus. Hasil dari filtrasi disebut urine primer.
b) Reabsorpsi (Penyerapan kembali)
Reabsorpsi terjadi di tubulus kontortus proksimal, di mana terdapat proses peyerapan kembali zat yang dibutuhkan oleh tubuh. Zat tersebut berupa glukosa, air, asam amino, dan ion-ion anorganik. Sementara urea hanya diserap sedikit. Hasil dari reabsorpsi disebut urine sekunder.
c) Augmentasi (Pengumpulan)
Augmentasi berlokasi di tubulus kontortus distal. Terjadi proses pengumpulan cairan dari proses sebelumnya serta sedikit penyerapan ion natrium, klor, dan urea. Hasil augmentasi disebut urine sesungguhnya, yang akan dikeluarkan dari ginjal melalui saluran ureter, kandung kemih, sampai ke uretra.53
2) Kulit
Kulit merupakan organ terbesar yang menutupi area tubuh seluas sekitar 1,67 m2 dan berat sekitar 4,5 kg pada laki-laki dengan berat badan 75 kg.
Kulit memiliki berbagai fungsi, di antaranya sebagai alat ekskresi yang mengeluarkan keringat sebagai hasil produksinya, perlindungan tubuh dari pengaruh luar, pengaturan suhu badan, metabolisme, dan komunikasi atau menerima stimulus dari lingkungan sebagai indra peraba.54
53 Ibid., h. 199.
54 Ibid., h. 196-197.
29
Kulit tersusun atas dua lapisan dengan beberapa bagian, antara lain:
(1) Epidermis (kulit ari), terdiri atas beberapa lapis:
(a) Stratum Korneum, lapisan tanduk atau sel mati yang selalu mengelupas. Fungsi: melindungi sel di dalam dan mencegah masuknya penyakit.
(b) Stratum Lusidum, lapisan sel mati yang jernih/berwarna bening dan tak berinti. Fungsi: mengganti sel-sel yang terdapat pada korneum.
(c) Stratum Granulosum, tersusun atas sel-sel hidup pipih yang dibentuk lapisan Malpighi.
(d) Stratum Germinativum, tersusun atas sel yang aktif membelah, terdapat pigmen melanin.
(2) Dermis (kulit jangat), dilengkapi oleh bagian-bagian:
(a) Akar rambut, terdapat otot polos penegak rambut dan ujung saraf indra perasa nyeri.
(b) Pembuluh darah, terdapat di sekitar akar rambut. Berfungsi menyuplai makanan untuk akar rambut.
(c) Kelenjar minyak (Glandula sebasea), menghasilkan sebum, mencegah kekeringan kulit.
(d) Kelenjar keringat (Glandula sudorifera), berbentuk pipa menggulung.
(e) Serabut saraf, mengandung indra-indra peraba.55
Gambar 2.2 Struktur Kulit
55 Ibid., h. 197.
Pengeluaran keringat sebagai produk ekskresi dari kulit diatur oleh hipotalamus di otak dengan bantuan enzim bradikinin. Enzim tersebut bekerja apabila ada rangsangan dari luar, seperti perubahan suhu. Rangsangan yang sudah di otak akan diteruskan oleh saraf simpatik menuju kelenjar keringat.
Lalu kelenjar keringat akan menyerap air, garam, dan sedikit urea dari kapiler darah. Terakhir, kelenjar keringat mengirimkannya ke permukaan kulit.56 3) Hati
Hati merupakan kelenjar terbesar yang terletak di dalam rongga perut sebelah kanan, tepatnya di atas lambung dan di bawah diafragma. Hati berfungsi sebagai alat ekskresi karena membantu fungsi ginjal dengan cara memecah beberapa senyawa yang bersifat racun dan menghasilkan amonia, urea, serta asam urat yang akan diekskresikan ke dalam urin. Produk ekskresi dari hati adalah zat warna empedu yang berasal dari perombakan eritrosit.57
Gambar 2.3 Struktur Hati Beberapa fungsi lain dari hati, antara lain:
(1) Mengubah zat gula menjadi glikogen dan menyimpannya;
(2) Membentuk protein tertentu dan merombaknya;
(3) Mengubah pro-vitamin A menjadi vitamin A;
(4) Membentuk protrombin untuk pembekuan darah.58
56 Ibid., h. 198.
57 Ibid., h. 200.
58 Ibid.
31
4) Paru-paru
Paru-paru selain sebagai organ pernapasan juga merupakan organ ekskresi yang mengeluarkan sisa metabolisme berupa CO2 dan H2O yang berbentuk uap air. Zat sisa tersebut dari sel-sel jaringan diangkut oleh darah menuju jantung, ke paru-paru, selanjutnya melalui saluran pernapasan dibuang keluar tubuh.59
Gambar 2.4 Struktur Paru-Paru c. Gangguan pada Sistem Ekskresi
Gangguan pada sistem ekskresi adalah kelainan atau penyakit yang terjadi pada sistem ekskresi manusia baik yang disebabkan oleh faktor internal maupun faktor eksternal. Gangguan atau kelainan sistem ekskresi manusia dapat dikelompokkan menjadi kelainan pada sistem urinaria, kelainan pada hati, dan kelainan pada kulit.
Salah satu gangguan pada sistem ekskresi yang cukup dikenal adalah diabetes melitus. Diabetes melitus disebabkan oleh defisiensi insulin atau penurunan respons tehadap insulin dalam jaringan target. Pada penderitanya, kadar glukosa dalam darah sangat tinggi hingga melampaui kemampuan ginjal untuk menyerap nutrien ini. Glukosa yang tersisa di dalam filtrat pun diekskresikan. Oleh sebab itu, urin yang dikeluarkan oleh penderita mengandung gula. Saat glukosa terkonsentrasi dalam urin, air lebih banyak diekskresikan sehingga volume urin menjadi lebih banyak pula.60
59 Ibid.
60 Neil A. Campbell, dkk., op. cit., h. 149.