Semua aktivitas yang kamu lakukan setiap hari seperti belajar, bekerja, bermain, dan sebagainya pasti membutuhkan energi untuk menjalankannya. Dari mana energi tersebut kamu dapatkan? Tentu dari makanan dan minuman yang masuk ke dalam tubuh kita. Bahan-bahan yang masuk pada tubuh kita, setelah diolah kemudian akan menghasilkan energi dan bahan-bahan lain yang berguna bagi tubuh. Selama proses pengolahan juga akan dihasilkan zat-zat sisa yang harus dibuang. Zat sisa tadi harus dibuang agar tubuh tidak mengalami keracunan karena kelebihan bahan-bahan itu, Pembuangan zat- zat sisa merupakan salah satu mekanisme tubuh untuk mempertahankan keadaan yang terbaik bagi tubuh (keadaan seimbang) yang dikenal dengan mekanisme homeostasis. Sistem apakah di tubuh yang bertugas melaksanakan fungsi pembuangan? Sistem eksresi merupakan hal pokok dalam homeostasis karena sistem tersebut membuang limbah/sisa metabolisme dan merespons terhadap ketidakseimbangan cairan tubuh, dengan mengekskresikan ion-ion tertentu sesuai dengan kebutuhan. Jadi, dapat dikatakan bahwa ekskresi adalah proses pengeluaran zat-zat sisa metabolisme serta zat-zat berlebihan yang sudah tidak digunakan oleh tubuh, melalui urine, keringat, atau pernapasan.
Bahan-bahan yang masuk pada tubuh kita, setelah diolah dan digunakan, akan menghasilkan zat-zat sisa yang harus dibuang. Pembuangan zat-zat sisa merupakan salah satu mekanisme tubuh untuk mempertahankan keadaan yang terbaik bagi tubuh (keadaan seimbang) yang dikenal dengan mekanisme homeostasis. Sistem ekskresi merupakan hal pokok dalam homeostasis karena sistem tersebut membuang limbah/sisa metabolisme dan merespons ketidakseimbangan cairan tubuh, dengan mengekskresikan ion-ion tertentu sesuai dengan kebutuhan. Jadi, dapat dikatakan bahwa ekskresi adalah proses pengeluaran zat-zat sisa metabolisme serta zat-zat berlebih yang sudah tidak digunakan oleh tubuh. Pengeluaran zat-zat tersebut dapat melalui urine, keringat, atau pernapasan.
Tubuh kita memiliki organ yang mampu mengekskresikan sampah- sampah metabolisme tersebut, yaitu organ pernapasan berupa paru-paru, ginjal, hati, usus, dan kulit. Adapun zat-zat yang diekskresikan dapat dilihat pada Tabel 7.1 berikut ini.
Tabel 7.1 Organ dan zat-zat yang diekskresikan dalam sistem ekskresi
Organ Zat-Zat yang Diekskresikan
Paru-paru Kulit Hati Ginjal
CO2 (utama) dan H2O) (uap air)
Garam-garam (utama), urea, dan uap air Urea, bilirubin antibiotik, logam berat, narkotika
H2O, garam-garam mineral dan sampah-
sampah metabolisme yang mengandung nitrogen (urea, amoniak, dan asam urat),
CO2
Sekarang kita akan membahas satu per satu organ-organ ekskresi dan proses-proses yang terjadi di dalamnya sehingga dihasilkan zat-zat ekskresi tersebut.
1. Paru-Paru
Karbon dioksida dan air sebagai hasil sisa metabolisme karbohidrat dan lemak, harus dikeluarkan dari sel-sel tubuh melalui pembuluh darah,
ke organ pernapasan yaitu paru-paru. Proses pengeluaran CO2 dan H2O
dari sel-sel tubuh/jaringan ke paru-paru ini melalui suatu proses berantai
yang cukup kompleks yang disebut pertukaran klorida (Chloride shift).
Pertukaran klorida ini melibatkan peran sel darah merah, dan plasma darah.
Jadi, materi yang diekskresikan dari paru-paru ialah sisa metabolisme CO2
dan uap air. Pembahasan tentang paru-paru secara lebih detail dapat dipelajari pada sistem pernapasan.
2. Kulit
Kulit merupakan lapisan terluar tubuh yang berfungsi sebagai pelindung tubuh dari kerusakan/pengaruh lingkungan. Kulit berfungsi sebagai pelindung terhadap kerusakan-kerusakan fisik akibat gesekan, penyinaran, kuman-kuman, panas, zat kimia, dan lain-lain. Selain itu, kulit juga berfungsi untuk mengurangi kehilangan air, mengatur suhu tubuh, menerima rangsang dari luar, dan ekskresi.
Sebagai alat ekskresi, kulit terutama mengeluarkan limbah metabolisme berupa garam-garam (terutama garam dapur) dan sedikit urea, yang dibuang
melalui pengeluaran keringat. Dari kapiler darah yang terdapat pada kulit, kelenjar keringat akan menyerap air dan larutan garam serta sedikit urea. Air beserta larutan garam dan urea yang terlarut kemudian dikeluarkan melalui pembuluh darah ke permukaan kulit tempat air diuapkan dan merupakan penyerap panas tubuh kita.
Kulit terdiri atas lapisan luar
yang disebut epidermis dan lapisan
dalam yang disebut dermis. Lapisan
luar berlapis-lapis terdiri atas kor- neum yang mati dan selalu menge-
lupas, stratum lucidum, stratum gra-
nulosum yang mengandung pigmen, dan stratum germinativum yang terus- menerus membentuk sel-sel baru ke arah luar. Di bawah lapisan epidermis, terdapat dermis yang mengandung akar rambut, pem- buluh darah, kelenjar, dan saraf. Di bawah dermis terdapat lapisan lemak yang bertugas menghalangi pe- ngaruh perubahan suhu di luar tubuh. (Perhatikan Gambar 7.1.) Aktivitas kelenjar keringat ada di bawah pengaruh pusat pengatur suhu badan dan sistem saraf pusat. Sistem ini dirangsang oleh perubahan- perubahan suhu di dalam pembuluh darah, kemudian rangsangan dipindahkan oleh saraf simpatetik menuju kelenjar keringat. Oleh karena itu, jumlah kandungan larutan ataupun banyaknya keringat yang dikeluarkan selalu berbeda, semuanya ditujukan agar suhu badan selalu tetap.
Pengeluaran keringat yang berlebihan, seperti pada orang-orang yang bekerja keras akan menyebabkan lebih cepat merasa haus dan sering mengalami “lapar garam”. Demikian pula orang yang terkena terik matahari, keringat yang keluar akan banyak mengandung larutan garam. Kehilangan garam-garam dari larutan darah ini dapat menimbulkan kejang-kejang dan pingsan.
3 . H a t i
Hati terdiri dari bagian lobulus-lobulus yang berbentuk segi enam. Setiap lobulus terdiri atas jejeran hepatosit (sel hati) seperti jari-jari roda melingkari suatu vena centralis. Di antara hepatosit terdapat sinusoid (kapiler yang melebar). Pada dinding sinusoid terdapat makrofag yang
Gambar 7.1 Diagram penampang kulit
Sumber: Biology, Barrett lembar rambut ujung saraf kelenjar lemak otot penegak folikel rambut kelenjar keringat pembuluh darah epidermis dermis lemak
disebut sel Kuppfer, yang dapat memfagositosis sel-sel darah rusak dan bakteri (Gambar 7.2). Hati disuplai oleh dua pembuluh darah, yaitu vena porta hepatica yang berasal dari lambung dan usus, mengandung darah yang miskin oksigen, tetapi kaya nutrien (asam amino, monosakarida, asam lemak, vitamin yang larut dalam air dan mineral). Arteri hepatica, yaitu cabang dari arteri coeliaca yang kaya oksigen.
Hati merupakan kelenjar terbesar dalam tubuh kita. Hati dapat berfungsi sebagai kelenjar sekresi karena mampu menghasilkan zat-zat yang berguna dan sekaligus dapat berfungsi sebagai kelenjar ekskresi karena dapat menetralkan zat-zat racun yang selanjutnya harus dibuang. Sebagai kelenjar sekresi, hati menghasilkan garam empedu yang dapat mengemulsikan lemak sehingga lebih mudah dicerna, sedangkan sebagai kelenjar ekskresi, hati melakukan dua fungsi penting, yaitu menetralisasi sisa metabolisme pro- tein menjadi urea yang kemudian diekskresikan melalui urine, dan merombak sel-sel darah merah yang telah tua menjadi bilirubin yang kemudian diekskresikan melalui feses.
Protein dalam tubuh setelah mengalami metabolisme akan meng- hasilkan zat-zat sisa yang mengan- dung nitrogen. Metabolisme protein akan menghasilkan asam amino yang selanjutnya diuraikan menjadi
NH4OH dan senyawa NH3. Senyawa
terakhir tersebut bersifat racun bagi sel sehingga harus segera dibuang.
NH3 dalam sel segera diikat oleh
karbon dioksida (CO2) dan asam
amino ornitin membentuk asam amino sitrulin. Asam-asam amino ini tidak bersifat racun, relatif kecil sehingga masih dapat berdifusi meninggalkan sel masuk aliran darah dan akhirnya ke hati. Sitrulin yang masuk ke hati selanjutnya diubah oleh
Gambar 7.2 Struktur lobulus
Sumber: Biology, Barrett
Gambar 7.3 Siklus krebs ornitin/urea di hati
Sumber: Biology, Barrett CO2 + NH3 Ornitin Sitrulin CO(NH2)2 + H2O (Urea) NH3 Arginin menuju ginjal vena pusat sel stellate reticuloendothelia (kupffer) sinusoid sumbu saluran kanalikuli saluran cabang arteri hepatika cabang vena hepatika
enzim sitrulin transaminase menjadi arginin, dan arginin akan diubah oleh enzim arginase menjadi ornitin kembali dan urea. Urea keluar dari hati bersama aliran darah dan kemudian akan disaring melalui glomerulus dalam ginjal, dan keluar bersama urine. Ornitin yang dihasilkan kemudian
digunakan kembali untuk menetralisasi NH3. Proses perubahan dari ornitin
ke ornitin kembali merupakan suatu siklus dan disebut siklus Krebs Ornitin atau siklus Krebs Urea (Gambar 7.3).
Ada kurang lebih 10 juta sel eritrosit (sel darah merah) yang dilepaskan tiap detik dari tempat pembuatannya, dan sebanyak itu pula yang rata-rata harus dirombak lagi. Eritrosit yang telah tua akan menjadi rusak dan harus segera dibinasakan di hati. Ada sel-sel khusus yang bertugas “menangkap” atau merombak eritrosit tua tersebut
yang disebut histiosit. Hemoglobin
yang terkandung dalam eritrosit yang telah tua akan dipecah menjadi heme dan globin. Heme terdiri atas zat besi (Fe) dan cincin porfirin. Zat besi tersebut kemudian diambil dan disimpan di hati selanjutnya disim- pan dalam sumsum tulang untuk pembentukan sel darah merah baru. Cincin porfirin diubah menjadi biliverdin dan direduksi lagi menjadi bilirubin. Bilirubin dilepaskan ke dalam darah. Di dalam usus, biliru- bin diubah menjadi urobilinogen yang kemudian diekskresikan oleh ginjal dalam bentuk urine. Urobilino- gen memberikan warna kuning pada urine, sedangkan urobilinogen dan bilirubin memberi warna kuning pada tinja/feses. Skema perombakan sel darah merah oleh hati dapat dilihat pada Gambar 7.4.
Gambar 7.4 Tahapan perombakan sel darah merah oleh hati
Sumber: Biology, Barrett Eritrosit tua
Hemoglobin (Hb)
Cincin porfirin Fe Globin
Biliverdin Disimpan di hati
pembentukan hemoglobin
Bilirubin Sumsum tulang
Urobilin Pembentukan sel darah merah baru