Untitled - Bahan Ajar SMK - Direktorat Pembinaan SMK
advertisement
DIREKTORAT PEMBINAAN SMK KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN REPUBLIK INDONESIA 2016 Biologi KesehatanANJUDUL SMK KELAS XI SEMESTER 1 i Hak cipta pada Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Dilindungi Undang-Undang Milik Negara Tidak Diperdagangkan Penulis : Hermin Pancasakti Kusumaningrum Muhammad Zainuri Endang Purbajanti Waheni Rizki Aprilia 2017 Disusun dengan huruf Times New Roman 11 pt ii KATA PENGANTAR Undang-Undang Dasar Negara Republik Indonesia Tahun 1945 Pasal 31 ayat (3) mengamanatkan bahwa Pemerintah mengusahakan dan menyelenggarakan satu sistem pendidikan nasional, yang meningkatkan keimanan dan ketakwaan serta akhlak mulia dalam rangka mencerdaskan kehidupan bangsa, yang diatur dengan undang-undang. Atas dasar amanat tersebut telah diterbitkan Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 20 Tahun 2003 tentang Sistem Pendidikan Nasional Implementasi dari undang-undang Sistem Pendidikan Nasional tersebut yang dijabarkan melalui sejumlah peraturan pemerintan, memberikan arahan tentang perlunya disusun dan dilaksanakan delapan standar nasional pendidikan, diantaranya adalah standar sarana dan prasarana. Guna peningkatan kualitas lulusan SMK maka salah satu sarana yang harus dipenuhi oleh Direktorat Pembinaan SMK adalah ketersediaan bahan ajar siswa khususnya bahan ajar Peminatan C1 SMK sebagai sumber belajar yang memuat materi dasar kejuruan Kurikulum yang digunakan di SMK baik kurikulum 2013 maupun kurikulum KTSP pada dasarnya adalah kurikulum berbasis kompetensi. Di dalamnya dirumuskan secara terpadu kompetensi sikap, pengetahuan dan keterampilan yang harus dikuasai peserta didik serta rumusan proses pembelajaran dan penilaian yang diperlukan oleh peserta didik untuk mencapai kompetensi yang diinginkan. Bahan ajar Siswa Peminatan C1 SMK ini dirancang dengan menggunakan proses pembelajaran yang sesuai untuk mencapai kompetensi yang telah dirumuskan dan diukur dengan proses penilaian yang sesuai. Sejalan dengan itu, kompetensi keterampilan yang diharapkan dari seorang lulusan SMK adalah kemampuan pikir dan tindak yang efektif dan kreatif dalam ranah abstrak dan konkret. Kompetensi itu dirancang untuk dicapai melalui proses pembelajaran berbasis penemuan (discovery learning) melalui kegiatan-kegiatan berbentuk tugas (project based learning), dan penyelesaian masalah (problem solving based learning) yang mencakup proses mengamati, menanya, mengumpulkan informasi, mengasosiasi, dan mengomunikasikan. Khusus untuk SMK ditambah dengan kemampuan mencipta . Bahan ajar ini merupakan penjabaran hal-hal yang harus dilakukan peserta didik untuk mencapai kompetensi yang diharapkan. Sesuai dengan pendekatan kurikulum yang digunakan, peserta didik diajak berani untuk mencari sumber belajar lain yang tersedia dan terbentang luas di sekitarnya. Bahan ajar ini merupakan edisi ke-1. Oleh sebab itu Bahan Ajar ini perlu terus menerus dilakukan perbaikan dan penyempurnaan. Kritik, saran, dan masukan untuk perbaikan dan penyempurnaan pada edisi berikutnya sangat kami harapkan; sekaligus, akan terus memperkaya kualitas penyajian bahan ajar ini.Atas kontribusi itu, kami ucapkan terima kasih. Tak lupa iii kami mengucapkan terima kasih kepada kontributor naskah, editor isi, dan editor bahasa atas kerjasamanya. Mudah-mudahan, kita dapat memberikan yang terbaik bagi kemajuan dunia pendidikan menengah kejuruan dalam rangka mempersiapkan Generasi Emas seratus tahun Indonesia Merdeka (2045). Jakarta, Agustus 2017 Direktorat Pembinaan SMK iv PENDAHULUAN Cakupan materi pembelajaran pada buku ini disajikan secara sistematis, komunikatif, dan integratif. Di setiap awal bab dilengkapi gambar pembuka pelajaran, bertujuan memberikan gambaran materi pembelajaran yang akan dibahas, dan mengajarkan Kalian konsep berpikir kontekstual dan logis sekaligus merangsang cara berpikir lebih dalam. Selain itu, buku ini juga ditata dengan format yang menarik dan didukung dengan foto dan ilustrasi yang representatif. Bahasa digunakan sesuai dengan tingkat kematangan emosional Kalian sehingga Kalian lebih mudah memahami konsep materinya. Buku untuk SMK Kesehatan Kelas XI ini terdiri atas enam bab, yaitu Sistem Gerak pada Manusia; Sistem Peredaran Darah pada Manusia; Sistem Pencernaan Makanan; Sistem Pernapasan; dan Sistem Ekskresi. Untuk lebih jelasnya, perhatikan petunjuk untuk pembaca berikut: (1) Judul Bab, disesuaikan dengan tema materi dalam bab. (2) Kata Kunci, panduan Kalian dalam mempelajari konsep materi. (3) Tujuan Pembelajaran, tujuan umum yang harus Kalian capai pada bab yang dipelajari. (4) Gambar Pembuka Bab, disajikan untuk memberi gambaran tentang materi yang akan dipelajari. (5) Peta Konsep, menggambarkan hubungan antarkonsep sehingga memudahkan Kalian mempelajari materi dalam bab. (6) Materi Pembelajaran, disajikan secara sistematis, komunikatif, integratif, dan sesuai dengan perkembangan ilmu dan teknologi sehingga Kalian dapat tertantang untuk belajar lebih jauh. (7) Gambar dan Ilustrasi, sesuai dengan materi dalam bab yang disajikan secara menarik dan mudah dipahami. (8) Rangkuman, merupakan ringkasan materi pembelajaran bab. (9) Evaluasi Kompetensi Bab, merupakan penekanan terhadap pemahaman konsep materi, berkaitan dengan materi dalam bab. v DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i HALAMAN HAK CIPTA ................................................................................ ii KATA PENGANTAR ...................................................................................... iii PENDAHULUAN ............................................................................................ v DAFTAR ISI ..................................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ viii DAFTAR TABEL............................................................................................. xi BAB 1 SISTEM GERAK PADA MANUSIA .................................................. 1 A.Tulang dan Rangka........................................................................... 2 B.Otot ................................................................................................... 24 Rangkuman .......................................................................................... 33 Evaluasi ................................................................................................ 34 BAB 2 SISTEM PEREDARAN DARAH PADA MANUSIA......................... 42 A.Darah ................................................................................................ 43 B.Organ-Organ Peredaran Darah ........................................................... 52 C.Gangguan dan Penyakit pada Sistem Darah ..................................... 58 Rangkuman .......................................................................................... 58 Evaluasi Kompetensi............................................................................ 59 BAB 3 ORGAN DAN SISTEM ORGAN PADA MANUSIA ......................... 67 A.Organ ................................................................................................ 68 B.Sistem Organ .................................................................................... 74 Rangkuman .......................................................................................... 96 Evaluasi Kompetensi............................................................................ 96 BAB 4 SISTEM PENCERNAAN PADA MANUSIA ..................................... 102 A.Zat Makanan..................................................................................... 103 B.Sistem Pencernaan ............................................................................ 110 Rangkuman .......................................................................................... 118 Evaluasi Kompetensi............................................................................ 119 BAB 5 SISTEM PERNAPASAN PADA MANUSIA ..................................... 125 A.Sistem Pernapasan ............................................................................ 126 vi B.Gangguan dan Penyakit pada Sistem Pernapasan ............................ 134 C.Contoh Teknologi yang Berhubungan dengan Sistem Pernapasan . 136 Rangkuman .......................................................................................... 137 Evaluasi Kompetensi............................................................................ 138 BAB 6 SISTEM EKSKRESI PADA MANUSIA ............................................. 144 A.Sistem Ekskresi ................................................................................ 145 B. Gangguan dan Penyakit pada Sistem Ekskresi ................................ 157 Rangkuman .......................................................................................... 160 Evaluasi Kompetensi............................................................................ 161 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 167 GLOSARIUM................................................................................................... 187 INDEKS ........................................................................................................... 175 vii DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1. (a) Tulang rawan hialin, (b) tulang rawan fibrosa, dan (c) tulang rawan elastis. ..................................................................................... 3 Gambar 1.2. Tulang keras terdiri atas sel-sel hidup yang disebut osteosit. ...... 3 Gambar 1.3. Tulang kompak dantulang spons. ................................................. 4 Gambar 1.4. (a)Tulang pendek, (b) tulang pipa, (c) tulang ireguler, dan (d) tulang pipih. .................................................................................................. 4 Gambar 1.5. Tulang pendek pada pangkal telapak tangan................................ 5 Gambar 1.6. Struktur tulang pipa. .................................................................... 6 Gambar 1.7. Proses pembentukan tulang .......................................................... 7 Gambar 1.8. Proses osifikasi ............................................................................. 8 Gambar 1.9. Tulang-tulang penyusun tubuh manusia ...................................... 8 Gambar 1.10. Tulang tengkorak (a) bagian kepala, dan (b) bagian muka ....... 9 Gambar 1.11. Ruas tulang belakang ................................................................. 12 Gambar 1.12. Tulang sakral tampak dari depan (a) dan belakang (b) .............. 13 Gambar 1.13. Tulang dada dan tulang rusuk .................................................... 13 Gambar 1.14. Rangka apendikular manusia ..................................................... 14 Gambar 1.15. Tulang anggota gerak atas .......................................................... 15 Gambar 1.16. Tulang anggota gerak bawah ..................................................... 16 Gambar 1.17. Persendian sinartrosis sinfibrosis ............................................... 16 Gambar 1.18. Hubungan antartulang belakang termasuk contoh persendian amfiartrosis. ....................................................................................... 18 Gambar 1.19. Sendi peluru memungkinkan pergerakan ke banyak arah .......... 18 Gambar 1.20. Sendi engsel memungkinkan pergerakan satu arah. .................. 19 Gambar 1.21. Sendi putar memungkinkan pergerakan berputar. ...................... 19 Gambar 1.22. Sendi pelana memungkinkan pergerakan mirip pelana dengan penunggang kuda ............................................................................... 20 Gambar 1.23. Sendi elipsoid memiliki bonggol yang ujung-ujungnya sedikit oval. ................................................................................................... 20 Gambar 1.24. Sendi luncur memungkinkan gerakan menggeser. ..................... 21 Gambar 1.25. Beberapa jenis fraktura, yaitu (a) fraktura terbuka, (b) fraktura tertutup, (c) remuk, dan (d) retak...................................................... 21 viii Gambar 1.26. Tulang belakang (a) normal, (b) skoliosis, (c) kifosis, (d) lordosis .............................................................................................. 22 Gambar 1.26. Otot dan tulang, adanya otot, tulang-tulang dapat digerakkan. 24 Gambar 1.27. Struktur otot rangka.................................................................... 26 Gambar 1.28. Pembuluh darah arteri mempunyai otot polos yang bekerja di luar kesadaran. .......................................................................................... 27 Gambar 1.29. Otot jantung terletak di jantung.................................................. 27 Gambar 1.30 (a) Otot rangkadari tingkat otot sampai tingkat molekul yang membangunnya. (b) Posisi aktin dan miosin saat relaksasi dan kontraksi. ........................................................................................... 29 Gambar 1.31. Perubahan yang terjadidi zona terang dan gelap, yaitu zona H yang terdapat pita A dan pita I, saat otot berkontraksi. ....................... 30 Gambar 2.1 Mekanisme penghantaran gas-gas respiratori oleh oksihemoglobin dan karbominohemoglobin ....................................................................... 46 Gambar 2.2 proses pembekuan darah ............................................................... 49 Gambar 2.3. Struktur pembuluh darah .............................................................. 55 Gambar 4.1. Berbagai macam makanan ........................................................... 103 Gambar 4.2. Berbagai jenis makanan sebagai sumber karbohidrat .................. 104 Gambar 4.3. Berbagai jenis makanan sebagai sumber lemak ........................... 105 Gambar 4.4. Berbagai jenis makanan sebagai sumber protein ......................... 107 Gambar 4.5. Berbagai jenis makanan sebagai sumber vitamin dan mineral..... 109 Gambar 4.6 Sistem pencernaan manusia .......................................................... 111 Gambar 4.7 Struktur rongga mulut manusia ..................................................... 111 Gambar 4.8. Struktur kelenjar pada sistem pencernaan manusia...................... 112 Gambar 4.9. Anatomi lambung ........................................................................ 114 Gambar 4.10 Penyerapan nutrien di usus halus ................................................ 116 Gambar 5.1. Tiga macam pernapasan pada manusia ........................................ 126 Gambar 5.2. Saluran pernapasan manusia ........................................................ 127 Gambar 5.3. Struktur laring .............................................................................. 128 Gambar 5.4. (a) Bronkus akan bercabang-cabang menjadi bronkiolus. (b) Ujungujung bronkiolus membentuk alveolus. ............................................. 129 Gambar 5.5. Rongga alveolus ........................................................................... 129 ix Gambar 5.6. Mekanisme inspirasi dan ekspirasi............................................... 130 Gambar 5.7. Grafik volume paru-paru .............................................................. 131 Gambar 5.8. Otak berperan mengatur pernapasan. ........................................... 132 Gambar 5.9. Mekanisme pertukaranoksigen dan karbondioksida .................... 134 Gambar 5.10. Virus SARS ................................................................................ 135 Gambar 5.11. (a) Paru-paru yang sehat dan (b) paru-paru yang terkena kanker. 136 Gambar 5.12. Penggunaan bronkoskop ............................................................ 137 Gambar 6.1 Struktur ginjal dan nefron ............................................................ 146 Gambar 6.2 Proses pembentukan urin di nefron ginjal ..................................... 147 Gambar 6.3 Struktur kulit dan lapisan-lapisannya ............................................ 150 Gambar 6.4 Struktur lapisan epidermis............................................................. 151 Gambar 6.5 Struktur lapisan kulit dermis ......................................................... 152 Gambar 6.6 Struktur hati................................................................................... 157 Gambar 6.7 Pasien gagal ginjal yang sedang menjalani proses cuci darah ...... 158 Gambar 6.8 Kulit yang mengalami eksim ........................................................ 159 x DAFTAR TABEL Tabel 1 .1 Tunang-tulang penyusun rangka aksial.............................................................. 9 Tabel 1. 2 Tulang-tulang penyusun rangka apendikular ................................................... 16 Tabel 2. 1Kemungkinan transfusi darah antar golongan darah......................................... 51 Tabel 3 .1Perbedaan sistem peredaran darah dengan sistem peredaran limpa.................. 76 Tabel 3. 2 Berbagai sistem organ manusia dan fungsinya ................................................ 84 Tabel 5. 1 Tekanan parsial O2 dan CO2 .......................................................................... 133 xi BAB 1 SISTEM GERAK PADA MANUSIA Peta Konsep Sistem Gerak Otot Rangka Otot polos Aksial Persendian Apendikular Sinartrosis Tulang rusuk Tulang tungkai Gelang bahu Gelang panggul Otot rangka Amfiartrosis Tulang dada Tungkai bawah Otot jantung Diartrosis Tungkai atas Tulang belakang Tulang tengkorak Kata Kunci Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi yang terdapat dalam bab ini diharapkan Kalian mampu menyelesaikan mekanisme terjadinya gerak pada manusia serta mengetahui berbagai penyakit yang mengganggu sistem gerak pada manusia. Osteon Kartilago Otot Rangka Otot polos Otot jantung 1 A. Tulang dan Rangka Manusia selalu melakukan gerak. Gerak adalah tanggapan atau reaksi tubuh terhadap rangsangan baik dari dalam maupun dari luar tubuh. Gerak dapat berupa gerakan sebagian anggota tubuh maupun seluruh tubuh. Gerak merupakan suatu hasil kerja dua komponen, yaitu tulang dan otot. Tulang merupakan salah satu bagian sistem rangka yang terbuat dari jaringan ikat tulang. Tulang disebut sebagai alat gerak pasif dan otot disebut alat gerak aktif. Tulang merupakan alat gerak pasif karena tulang tidak bisa bergerak sendiri, hanya dapat digerakkan oleh otot. Otot yang berkontraksi menyebabkan tulang bergerak. Beberapa fungsi tulang antara lain: Sebagai alat gerak bersama dengan otot, tempat melekatnya otot, pelindung organ lunak dan vital, tempat memproduksi sel-sel darah, tempat penyimpanan cadangan mineral, berupa kalsium dan fosfat, serta cadangan lemak. 1. Jenis-Jenis Tulang Tulang sangat banyak jenisnya, baik bentuk maupun penyusunnya.Berdasarkan jaringan penyusunnya, tulang dapat dikelompokkan sebagai berikut. a. Tulang Rawan (Kartilago) Tulang rawan terdiri atas sel-sel tulang rawan (kondrosit), serabut kolagen, dan matriks. Sel-sel tulang rawan dibentuk oleh bakal sel-sel tulang rawan, yaitu kondroblas. Berdasarkan susunan serabutnya, tulang rawan dapat digolongkan menjadi tiga jenis, yaitu: 1) Tulang rawan hialin, mempunyai serabut tersebar dalam anyaman yang halus dan rapat. Tulang rawan hialin terdapat di ujung-ujung tulang rusuk yang menempel ke tulang dada. 2) Tulang rawan elastis, susunan sel dan matriksnya mirip tulang rawan hialin, tetapi tidak sehalus dan serapat tulang rawan hialin. Tulang rawan elastis terdapat di daun telinga, laring, dan epiglotis. 3) Tulang rawan fibrosa, matriksnya tersusun kasar dan tidak beraturan.Tulang rawan fibrosa terdapat di cakram antartulang belakang dan simfisis pubis (pertautan tulang kemaluan). 2 Sumber : http://cpengertian.blogspot.co.id Gambar 1.1. (a) Tulang rawan hialin, (b) tulang rawan fibrosa, dan (c) tulang rawan elastis. b. Tulang Keras (Osteon) Tulang keras bersifat keras dan berfungsi sebagai penyusun sistem rangka tubuh. Tulang terbentuk dari tulang rawan yang mengalami penulangan (osifikasi). Ketika tulang rawan (kartilago) terbentuk, rongga-rongga matriksnya terisi oleh sel osteoblas. Osteoblas merupakan lapisan sel tulang muda. Osteoblas akan menyekresikan zat interseluler seperti kolagen yang akan mengikat zat kapur. Osteoblas yang telah dikelilingi zat kapur akan mengeras dan menjadi osteosit (sel tulang keras). Antara sel tulang yang satu dan sel tulang yang lain dihubungkan oleh juluran-juluran sitoplasma yang disebut kanalikuli. Setiap satuan sel osteosit akan mengelilingi suatu sistem saraf dan pembuluh darah sehingga membentuk sistem Havers. Sumber : http://indonetedu.blogspot.com/ Gambar 1.2. Tulang keras terdiri atas sel -sel hidup yang disebut osteosit. 3 Matriks di sekitar sel-sel tulang memiliki senyawa protein yang dapat mengikat kapur (CaCO3) dan fosfor (CaPO4). Kapur dan fosfor tersebut membuat tulang menjadi keras. Berdasarkan matriksnya, bagian tulang dapat dikelompokkan menjadi dua bagian, yaitu tulang kompak dan tulang spons. Sumber : http://lofalofiana.blogspot.co.id/ Gambar 1.3. Tulang kompak dan tulang spons. Tulang kompak memiliki matriks yang padat dan rapat, sedangkan tulang spons memiliki matriks yang berongga-rongga. Sebenarnya, kedua jenis tulang tersebut terdapat di suatu tempat yang sama. Penamaan diambil hanya dengan melihat bagian mana yang paling dominan. Berdasarkan bentuk dan ukurannya, tulang dapat dibedakan menjadi empat jenis, yaitu tulang pendek, tulang pipa (panjang), tulang pipih, dan tulang ireguler. Sumber : http://hoethealth.blogspot.co.id/ Gambar 1.4. (a)Tulang pendek, (b)tulang pipa, (c)tulang ireguler, dan (d)tulang pipih. 4 Tulang pendek memiliki bentuk seperti kubus. Tulang pendek berukuran pendek. Tulang ini hanya ditemukan di pangkal kaki, pangkal lengan, dan ruas-ruas tulang belakang. Tulang pendek diselubungi jaringan padat tipis. Tulang ini memiliki inti tulang spongiosa yang dikelilingi tulang kompakta. Tulang pendek sebagian besar terbuat dari jaringan tulang jarang karena diperlukan sifat yang ringan dan kuat. Karena kuatnya, maka tulang pendek mampu mendukung bagian tubuh seperti terdapat pada tulang pergelangan tangan. Sumber : http://www .kuttabku.com/ Gambar 1.5. Tulang pendek pada pangkal telapak tangan. Tulang pipa (panjang) memiliki bentuk seperti tabung yang berongga. Selain itu, pada ujung-ujung tulang pipa terdapat perluasan bentuk sebagai fungsi untuk berhubungan dengan tulang lain. Tulang pipa dapat ditemukan di tulang betis, tulang hasta, tulang kering, dan tulang pengumpil. Tulang pipa bekerja sebagai alat ungkit dari tubuh dan memungkinkan adanya pergerakan. Tulang pipa terdiri atas dua bagian, yaitu diafisis dan epifisis. Diafisis adalah bagian "badan" tulang, sedangkan epifisis adalah bagian tepi atau bagian "kepala" tulang. Di bagian tengah terdapat rongga besar, disebut kanalis medularis, yang berisi sumsum kuning dan banyak mengandung zat lemak. Di antara epifisis dan diafisis, dibatasi oleh bagian yang disebut cakram epifisis. Cakram epifisis lebih lambat proses penulangannya dibandingkan dengan daerah diafisis. Selaput yang menyelimuti bagian luar tulang yaitu periosteum. Periosteum mengandung osteoblas (sel pembentuk jaringan tulang), jaringan ikat, dan pembuluh darah. Periosteum merupakan tempat melekatnya otot-otot skeleton ke tulang dan berperan dalam nutrisi, pertumbuhan dan reparasi tulang rusuk. 5 Sumber: http://eriksutrada039.blogspot.co.id/ Gambar 1.6. Struktur tulang pipa. Adapun tulang ireguler merupakan tulang yang memiliki bentuk tidak beraturan, sehingga disebut pula tulang tidak beraturan. Tulang ireguler dapat ditemukan pada tulang penyusun wajah dan tulang belakang. Sesuai dengan namanya, tulang pipih memiliki bentuk pipih atau lempengan dan lebar.Tulang pipih memiliki dua lapisan tulang kompakta yang disebut lamina eksterna dan interna osiskrani yang dipisahkan oleh satu lapisan tulang spongiosa yang disebut diploe.Di dalam tulang pipih berisi sumsum merah, tempat pembuatan sel darah merah dan sel darah putih. Tulang pipih berfungsi sebagai penyusun dinding rongga atau sebagai pelindung. Contoh tulang pipih adalah tulang rusuk, tulang belikat, dan tulang tengkorak. 2. Pembentukan Tulang Manusia memiliki rangka tubuh ketika dalam tahap perkembangan embrio. Rangka tubuh dalam masa embrio masih berupa tulang rawan (kartilago). Kartilago berwarna transparan dan lebih lentur. Kartilago dibentuk oleh sel-sel mesenkim. Di dalam kartilago akan diisi oleh osteoblas. Osteoblas merupakan sel-sel pembentuk tulang keras. Osteoblas akan mengisi jaringan sekelilingnya dan membentuk osteosit (sel-sel tulang). Sel-sel tulang dibentuk secara konsentris (dari arah dalam ke luar). Setiap sel-sel tulang akan mengelilingi pembuluh darah dan serabut saraf, membentuk sistem Havers. Setiap kelompok lapisan terdapat sel tulang yang berada pada tempat yang disebut lakuna. Pada saluran Harvers terdapat pembuluh darah yang berhubungan dengan pembuluh darah pada periosteum (selaput yang menyelimuti bagian luar tulang), yang bertugas memberikan zat makanan ke bagian-bagian tulang. Selain itu, di sekeliling sel-sel tulang ini terbentuk 6 senyawa protein pembentuk matriks tulang. Matriks tulang akan mengeras karena adanya garam kapur (CaCO3) dan garam fosfat (Ca3(PO4)2). Makin keras suatu tulang, makin berkurang pula zat perekatnya. Bahkan, pada tulang pipa yang keras sel-sel tulangnya telah mati sehingga hanya tampak lakuna saja. Tulang yang menyusun rangka manusia berjumlah kurang lebih 206 buah. Di dalam tulang terdapat sel-sel osteoklas. Sel-sel ini berfungsi menyerap kembali sel tulang yang sudah rusak dan dihancurkan. Adanya aktivitassel osteoklas, tulang akan berongga. Rongga ini kelak berisi sumsum tulang. Osteoklas membentuk rongga sedangkan osteoblas terus membentuk osteosit baru ke arah permukaan luar. Tulang akan bertambah besar dan berongga. Jadi, sel osteoblas dan osteoklas dapat diibaratkan bertugas untuk membongkar pasang tulang karena setiap saat sel-sel tulang ada yang mengalami kerusakan. ,: Sumber : http://www .gudangbiologi.com/2015/ Gambar 1.7. Proses pembentukan tulang Pada kasus patah tulang, bagian tersebut harus secepatnya dikembalikan pada susunan semula. Apabila kasusnya parah, kadang-kadang ditambahkan pen untuk menyambung. Sel-sel tulang yang rusak akan dimakan oleh osteoklas dan terjadilah proses perbaikan tulang. Lama waktu pemulihan tulang tergantung pada umur seseorang. Proses pemulihan tulang pada anak-anak berlangsung lebih cepat dibandingkan orang tua. Proses pembentukan tulang keras disebut osifikasi. Proses osifikasi terjadi dalam beberapa tahap:(a) kartilago, (b) ban periosteum terbentuk, (c) perkembangan pusat osifikasi primer, (d) masuknya pembuluh darah, (e) rongga sumsum tulang terbentuk, (f) penipisan dan pemanjangan ban, (g) pembentukan pusat osifikasi sekunder, (h) sisa kartilago sebagai lempeng epifisis, (i) pembentukan batas epifisis. Proses ini dibedakan 7 menjadi dua, yaitu osifikasi intramembranosa dan osifikasi intrakartilagenosa. Osifikasi intramembranosa disebut juga penulangan langsung (osifikasi primer). Proses ini terjadi pada tulang pipih, misalnya tulang tengkorak. Penulangan ini terjadi secara langsung dan tidak akan terulang lagi untuk selamanya. Contoh osifikasi intrakartilagenosa adalah pembentukan tulang pipa. Osifikasi ini menyebabkan tulang bertambah panjang. Sumber : http://artikelpedian.blogspot.co.id/ Gambar 1.8. Proses osifikasi 3. Sistem Rangka Manusia Tulang yang menyusun rangka manusia berjumlah kurang lebih 206 buah. Tulangtulang tersebut memiliki struktur dan fungsi yang berbeda-beda. Berdasarkan letak tulangtulang terhadap sumbu tubuh, rangka dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok. Kelompok pertama adalah rangka aksial yang berada di bagian tengah sumbu tubuh. Kelompok kedua, adalah rangka apendikular yang berada di bagian tepi dari sistem rangka aksial. Sumber : http://sekolahmandiri.blogspot.co.id/ Gambar 1.9. Tulang-tulang penyusun tubuh manusia 8 Rangka aksial terdiri atas tulang kepala (tengkorak), ruas-ruas tulang belakang (vertebrae), tulang dada (sternum), dan tulang rusuk (kosta). Rangka apendikular terdiri atas gelang bahu, anggota gerak atas (tungkai atas), gelang panggul, dan anggota gerak bawah (tungkai bawah). a. Rangka Aksial Rangka aksial disebut juga rangka poros atau sumbu tubuh. Disebut demikian, karena hampir semua tulang anggota rangka aksial berada di garis sumbu tubuh. Rangka aksial tersusun atas tulang kepala (tengkorak), tulang belakang (vertebrae), tulang dada (sternum), dan tulang rusuk (kosta). Tabel 1 .1 Tunang-tulang penyusun rangka aksial 9 1) Tulang kepala (Tengkorak) Tulang kepala terdiri atas tulang tempurung (kranium) dan tulang rahang. Tulang tengkorak berbentuk pipih, saling berhubungan, dan membentuk rongga.Tulang-tulangini mengelilingi dan melindungi otak yang adadi dalamnya. Tulang kepala tersusun dari 22 tulang yang membentuk satu kesatuan dan berfungsi sebagai pelindung otak, organ pendengaran, dan organ penglihatan. Tulang tengkorak berhubungan dengan bagian atas tulangbelakang (tulang leher). Di bagian bawah tempurung kepala terdapat rongga khusus yang disebut foramen magnum yang menjadi tempat masuk dan keluarnya pembuluh saraf serta darah yang kemudian menuju ke sumsum tulang belakang. Tulang-tulang yang menyusun tulang tengkorak dibedakan menjadi dua, yaitu: a) Tulang-tulang yang membentuk bagian kepala Kelompok tulang-tulang ini meliputi: (1) tulang baji (sfenoid) 2 tulang (2) tulang tapis (etmoid) 1 tulang (3) tulang pelipis (temporal) 2 tulang (4) tulang dahi (frontal) 1 tulang (5) tulang ubun-ubun (parietal) 2 tulang (6) tulang kepala belakang (oksipital) 1 tulang b) Tulang-tulang yang menyusun wajah Kelompok tulang-tulang ini meliputi: (1) tulang rahang atas (maksila) 2 tulang (2) tulang rahang bawah (mandibula) 2 tulang (3) tulang pipi (zigomatikus) 2 tulang (4) tulang langit-langit (palatinum) 2 tulang (5) tulang hidung (nasale) 2 tulang (6) tulang mata (lakrimalis) 2 tulang (7) tulang pangkal lidah 1 tulang 10 a. b. Sumber : http://cpengertian.blogspot.co.id/2013/ Gambar 1.10. Tulang tengkorak (a) bagian kepala, dan (b) bagian muka 2) Tulang Belakang (Vertebrae) Tulang belakang merupakan penopang tubuh utama, terdiri atas jejeran tulangtulang belakang (vertebrae). Tulang belakang ini bersifat kuat tetapi lentur. Hal ini disebabkan karena tulang belakang bertugas menopang hampir dua pertiga dari berat badan. Di sisi lain ia harus melakukan banyak pergerakan tubuh, antara lain memutar kepala dan sebagainya. Tulang belakang ini juga berfungsi untuk melindungi saraf-saraf tulang belakang. Ruas tulang belakang manusia berjumlah 33 buah. Tulang-tulang tersebut membentuk suatu kesatuan memanjang yang membentuk sumbu tubuh dan menopang tengkorak. Di antara tulang-tulang belakang (vertebrae) terdapat discus invertebralis merupakan tulang rawan yang membentuk sendi yang kuat dan elastis. Discus invertebralis memungkinkan tulang belakang bergerak ke segala arah. 11 Sumber : http://guratansemangat.blogspot.co.id Gambar 1.11. Ruas tulang belakang Tulang belakang tersusun dari beberapa tulang, antara lain seperti berikut. (a) Tulang Leher (Servikal) Ruas pertama tulang leher disebut atlas, sedangkan ruas kedua disebut tulang pemutar. Tulang leher terdiri atas 7 buah tulang yang bertugas menopang kepala, leher, dan menggerakkan kepala untuk menunduk, serta menengadah ke samping kiri dan kanan. (b) Tulang Punggung (Dorsalis) Tulang punggung memiliki 12 buah tulang yang bersifat agak kaku sebab tulangtulang di bagian ini hampir semuanya dipersatukan oleh tulang rusuk. (c) Tulang Pinggang (Lumbal) Ada 5 buah tulang yang menyusun tulang pinggang pada daerah ini, biasanya sering terjadi gangguan, misalnya nyeri atau pegal linu. (d) Tulang Sakral (Sakrum) Penyusun tulang ini adalah tulang kelangkang yang berjumlah 5 buah dan tulang ekor yang berjumlah 4 buah. Tulang-tulang ini membentuk sebagian tulang pinggul. 12 Sumber : http://dadang -saksono.blogspot.co.id Gambar 1.12. Tulang sakral tampak dari depan (a) dan belakang (b) 3) Tulang Dada (Sternum) Tulang dada terdiri atas tulang-tulang yang berbentuk pipih, antara lain tulang hulu atau tangkai (manubrium sterni), tulang badan (corpus sterni), dan tulang taju pedang (processus xyphoideus). Bersama lekukan thorax pada tulang belakang, tulang dada dan tulang rusuk membentuk rongga dada (thorax) yang melindungi organ-organ penting seperti jantung, paru-paru, dan pembuluh darah. Sumber : http://mustaqbalzahir.blogspot.co.id/2014/ Gambar 1.13. Tulang dada dan tulang rusuk 4) Tulang Rusuk (Kosta) Penyusun tulang rusuk berjumlah 12 pasang, yaitu tulang rusuk sejati (costa vera) sebanyak 7 pasang, tulang rusuk palsu (costa spuria) sebanyak 3 pasang, dan 2 pasang rusuk melayang (costa fluctuantes). Bagian depan tulang rusuk sejati menempel pada tulang dada dan bagian belakangnya menempel pada ruas-ruas tulang punggung, 13 sedangkan bagian depan tulang rusuk palsu menempel pada tulang rusuk di atasnya dan bagian belakang menempel pada ruas-ruas tulang punggung. b. Rangka Apendikular Rangka apendikular disebut juga sebagai rangka tambahan. Secara umum, rangka apendikular adalah tulang-tulang penyusun alat gerak, yaitu tangan dan kaki. Rangka apendikular dapat dikelompokkan menjadi gelang bahu, tulang anggota gerak atas, gelang panggul, dan tulang anggota gerak bawah. 1) Gelang bahu Terdapat dua gelang bahu, yaitu kanan dan kiri. Masing-masing gelang bahu terdiri atas tulang selangka (clavicula) dan tulang belikat (scapula). Tulang selangka berjumlah 2 buah. Tulang selangka berbentuk seperti huruf “S”. Ujung yang satu melekat pada tulang dada sedangkan ujung yang lain berakhir pada ujung bahu. Tulang selangka menjadi penghubung antara gelang bahu dan rangka tubuh.Tulang belikat berjumlah 2 buah yang berbentuk segi bahu dan taju paruh gagak. Sumber : http://www .perpusku.com/ Gambar 1.14. Rangka apendikular manusia 14 2) Tulang anggota gerak atas Tulang anggota gerak atas terdiri atas dua tungkai, kanan dan kiri. Masing-masing terdiri atas (a) tulang lengan atas (humerus) (b) tulang hasta (ulna) (c) tulang pengumpil (radius) (d) 8 tulang pergelangan tangan (carpal) (e) 5 tulang telapak tangan (metacarpal) (f) 14 tulang jari tangan (phalanges) Sumber : http://i mandosz.blogspot.co.id/ Gambar 1.15. Tulang anggota gerak atas 3) Gelang panggul (Pelvis) Gelang panggul terdiri atas 2 tulang pinggul (coxae) di kanan dan kiri. Gelang panggul sangat stabil dan berfungsi menahan berat tubuh. Tulang panggul terdiri atas tiga bagian, yaitu tulang usus (ileum) berjumlah 2 buah, tulang duduk (iskhium) berjumlah 2 buah, dan tulang kemaluan berjumlah 2 buah. 4) Tulang anggota gerak bawah Tulang anggota gerak bawah terdiri atas dua tungkai kaki, kanan dan kiri. Masing-masing terdiri atas (a) Tulang paha (femur) 15 (b) Tulang tempurung (patella) (c) Tulang kering (tibia) (d) Tulang betis (fibula) (e) 7 tulang pergelangan kaki (tarsal) (f) 5 tulang telapak kaki (metatarsal) (g) 14 tulang jari kaki (phalanges) Sumber : http://cpengertian.blogspot.co.id/2013/ Gambar 1.16. Tulang anggota gerak bawah Tabel 1. 2 Tulang-tulang penyusun rangka apendikular 16 4. Hubungan Antartulang Artikulasi adalah istilah untuk menyatakan hubungan antartulang. Namun, pada umumnya orang lebih sering menggunakan istilah persendian daripada istilah artikulasi. Sebuah artikulasi terdiri atas dua atau lebih tulang yang berhubungan. Hubungan antar tulang disebut juga persendian (sendi). Persendian adalah tempat antara tulang-tulang atau antara tulang dan tulang rawan. Untuk memungkinkan adanya pergerakan, diperlukan adanya sendi. Sendi dibentuk pada kartilago di daerah sendi. Pada persendian terdapat cairan pelumas yang disebut cairan sinovial. Tulang-tulang disatukan dengan jaringan ikat yang lentur dengan adanya sendi, sehingga terbentuklah rangka dan gerakan-gerakan tulang. Secara fungsional, persendian dibagi menjadi tiga, yaitu sinartrosis, amfiartrosis, dan diartrosis. a. Sinartrosis Sinartrosis adalah hubungan antartulang yang rapat sehingga tidak memungkinkan pergerakan sama sekali. Berdasarkan jaringan yang menghubungkannya, sinartrosis dibedakan menjadi sinartrosis sinfibrosis dan sinartrosis sinkondrosis. Sinartosis sinfibrosis dihubungkan oleh jaringan ikat fibrosa. Persendian ini terdapat pada tulang tengkorak. Lekukan pada tulang tengkorak disebut sutura. Adapun sinartrosis sinkondrosis dihubungkan oleh tulang rawan, misalnya hubungan tulang rusuk dan tulang dada. Sumber : https://meandbiology.w ordpress.com/ Gambar 1.17. Persendian sinartrosis sinfibrosis b. Amfiartrosis Amfiartrosis merupakan persendian dengan gerakan terbatas. Misalnya hubungan antar tulang rusuk dengan ruas-ruas tulang belakang. Tulang-tulang tersebut dapat menimbulkan gerakan pada saat kita bernapas. Pada persendian amfiartrosis, kedua ujung tulang yang berhubungan dilapisi oleh tulang rawan hialin. Bantalan tulang rawan hialin cukup tebal. Di bagian luar, kedua tulang tersebut diikat oleh jaringan ikat longgar. 17 Amfiartrosis dibagi menjadi dua, yaitu simfisis dan sindesmosis. Simfisis merupakan persendian yang dihubungkan oleh jaringan tulang rawan yang tipis. Contoh simfisis adalah sendi antartulang belakang dan pada tulang kemaluan. Adapun sindesmosis merupakan persendian yang dihubungkan oleh banyak jaringan ikat. Contoh sindesmosis adalah sendi antara tibia dan fibula. Gambar 1.18. Hubungan antartulang belakang termasuk contoh persendian amfiartrosis. c. Diartrosis Kedua ujung tulang pada persendian diartrosis dihubungkan oleh jaringan ikat longgar sehingga tulang-tulang dalam persendian tersebut dapat bergerak dengan leluasa. Antara jaringan ikat longgar dan tulang-tulang yang membentuk persendian terdapat ruang yang berisi cairan sinovial berfungsi sebagai pelumas. Berdasarkan tulang pembentuk sendi dan gerakannya, diartrosis dikelompokkan menjadi sendi peluru, sendi engsel, sendi putar, sendi pelana, sendi ovoid/ ellipsoid, dan sendi luncur. 1) Sendi peluru Sendi peluru merupakan sendi yang dapat digerakkan ke atas, ke bawah, dan ke samping. Pergerakan yang bebas ini dikarenakan bentuk ujung tulang berupa bongkol dan mangkuk. Contoh sendi peluru adalah pada gelang bahu. Gambar 1.19. Sendi peluru memungkinkan pergerakan ke banyak arah 2) Sendi engsel 18 Pergerakan pada sendi engsel hanya satu arah. Contoh sendi engsel adalah siku dan lutut. Gambar 1.20. Sendi engsel memungkinkan pergerakan satu arah. 3) Sendi putar Gerakan pada sendi putar berupa gerakan rotasi dengan satu poros. Contoh sendi putar adalah gerakan memutar kepala (tulang leher dan tulang tengkorak) dan antara tulang hasta dan tulang pengumpil. Gambar 1.21. Sendi putar memungkinkan pergerakan berputar. 4) Sendi pelana Pada sendi pelana, kedua ujung tulang membentuk sendi menyerupai pelana. Contoh sendi pelana adalah gerakan ibu jari dan hubungan tulang belakang dengan tulang rusuk. 19 Gambar 1.22. Sendi pelana memungkinkan pergerakan mirip pelana dengan penunggang kuda. 5) Sendi ovoid/ellipsoid Sendi ovoid/ellipsoid memiliki kedua ujung tulang yang berbentuk oval. Mirip dengan sendi peluru, hanya saja sendi elipsoid memiliki bonggol dan ujung-ujung tulangnya tidak membulat, tetapi sedikit oval. Oleh karena itu, gerakan yang dihasilkan lebih terbatas dibandingkan dengan sendi peluru. Contohnya, hubungan antara tulang pengumpil dan tulang pergelangan tangan. Gambar 1.23. Sendi elipsoid memi liki bonggol yang ujung -ujungnya sedikit oval. 6) Sendi luncur Sendi luncur adalah hubungan antartulang yang kedua ujung tulangnya sedikit rata sehingga terjadi gerakan menggeser. Sendi ini tidak berporos. Contohnya, persendian yang dibentuk oleh tulang-tulang pergelangan tangan, pergelangan kaki, serta antartulang selangka. 20 Gambar 1.24. Sendi luncur memungkinkan gerakan menggeser. 5. Kelainan dan Gangguan pada Tulang Tulang dapat mengalami kelainan dan gangguan. Kelainan dan gangguan dapat disebabkan oleh aktivitas, infeksi kuman, kekurangan vitamin, maupun kecelakaan. a. Fraktura Fraktura merupakan retak/patahnya tulang akibat mengalami benturan keras, misalnya karena kecelakaan. Fraktura dibedakan menjadi empat, yaitu fraktura tertutup, fraktura terbuka, fisura (retak), dan remuk. Pemulihan untuk kelainan ini, yaitu dengan mengembalikan pada susunan semula secepat mungkin. Gambar 1.25. Beberapa jenis fraktura, yaitu (a) fraktura terbuka, (b) fraktura tertutup, (c) remuk, dan (d) retak Pada kasus patah tulang, untuk menyambungkannya ditambahkan pen atau platina. Setelah tulang mengalami pertumbuhan dan menyatu, pen/platina akan diambil kembali. Tulang lengan yang patah memerlukan waktu penyembuhan yang lebih cepat dibandingkan dengan tulang paha. Waktu untuk penyembuhan tulang lengan ± 1 bulan, sedangkan pada tulang paha berlangsung ± 6 bulan. 21 b. Gangguan pada Tulang Belakang Tulang belakang dapat mengalami berbagai gangguan. Pada umumnya, gangguan tersebut disebabkan oleh sikap tubuh yang salah. Gangguan tersebut adalah skoliosis, kifosis, dan lordosis. 1) Skoliosis, merupakan kelainan berupa melengkungnya tulang belakang ke arah samping. 2) Kifosis, adalah jika tulang belakang terlalu membungkuk. Kifosis dapat terjadi karena kebiasaan menulis yang terlalu membungkuk. 3) Lordosis, terjadi jika lengkung lumbar melekuk ke dalam. Gambar 1.26. Tulang belakang (a) normal, (b) skoliosis, (c) kifosis, (d) lordosis c. Gangguan Persendian Persendian dapat mengalami gangguan, seperti artritis, dislokasi, dan ankilosis. 1) Artritis Artritis adalah peradangan sendi dengan ciri-ciri bengkak, dan gangguan fungsi sendi tersebut. Artritis dibedakan menjadi artritis gout, osteoartritis, dan artritis eskudatif. Artritis gout terjadi karena kegagalan metabolisme asam urat. Osteoartritis disebabkan menipisnya tulang rawan pelindung sendi. Adapun artritis eskudatif disebabkan terisinya rongga sendi oleh getah radang. Beberapa hal penyebab penyakit ini adalah: (a) Metabolisme asam urat yang terganggu, sehingga asam urat tertimbun pada sendi. Keadaan ini akan menimbulkan sakit, terutama pada jari- jari tangan maupun kaki. (b) Penumpukan bahan kapur di antara dua tulang sehingga mengakibatkan sendi sulit digerakkan dan kaku. Biasanya sendi akan membengkak dan terasa sakit. 2) Dislokasi Dislokasi terjadi jika sendi terlepas dari tempatnya dan disertai sobeknya ligamen. Dislokasi dapat pula berupa pergeseran sendi. 22 3) Ankilosis Gangguan ini menyebabkan sendi tidak dapat digerakkan, disebabkan karena tulang rahang melebur dengan tulang tengkorak. d. Rheumatism (Rheumatic) Rheumatism merupakan gangguan rasa sakit pada semua alat gerak, sepeti tulang, otot, ligamen, dan sendi. e. Osteoporosis Orang yang menderita kelainan ini, keadaan tulangnya akan rapuh dan keropos. Hal ini disebabkan karena berkurangnya kadar kalsium dalam tulang. Seiring dengan bertambahnya usia seseorang, maka kadar kalsium akan berkurang sedikit demi sedikit. Wanita lebih rentan terkena osteoporosis. Ketika seorang wanita mengalami menopause, ia akan kehilangan kalsium dengan cepat. Hal ini akan mengakibatkan tulang keropos. Untuk menghindari hal ini, maka dianjurkan untuk mengkonsumsi makanan yang banyak mengandung kalsium. Susu kalsium dosis tinggi sangat dianjurkan untuk ibu-ibu yang berumur di atas 50 tahun. Selain minum susu, sebaiknya diimbangi pula dengan olahraga yang teratur. f. Rakhitis Penyakit rakhitis menyebabkan tulang seseorang menjadi lunak karena tubuh kekurangan vitamin D. Vitamin D berfungsi untuk mengabsorpsi fosfor dan berperan dalam metabolisme kalsium. Penderita ini disarankan banyak mengkonsumsi telur, susu, dan minyak hati ikan. Selain itu, pada pagi hari, penderita disarankan berjemur di bawah sinar matahari karena sinar matahari pagi dapat membantu pembentukan vitamin D dalam tubuh. g. Mikrosefalus Penderita kelainan Mikrosefalus akan mengalami keadaan dimana pertumbuhan tulang-tulang tengkorak terlambat, sehingga bentuk kepala kecil. Kelainan ini merupakan bawaan dari lahir. Hal ini disebabkan ketika sedang hamil, seorang ibu kurang mendapat vitamin A dan zat kapur/kalsium. Oleh sebab itu, ibu hamil dianjurkan banyak mengkonsumsi vitamin A yang banyak terdapat pada sayuran yang berwarna merah dan kuning, seperti kuning telur, mentega, minyak ikan, hati, dan susu. Sedangkan zat kapur (kalsium) dapat diperoleh dari sayuran kubis, brokoli, biji-bijian, susu, kerang, ikan, dan keju. 23 B. Otot Tulang adalah alat gerak pasif, sedangkan otot adalah alat gerak aktif. Otot merupakan alat gerak aktif karena kontraksinya dapat menggerakkan tulang sehingga muncul gerak. Otot akan memendek apabila berkontraksi dan akan memanjang apabila berelaksasi. Cara melekatnya di tulang, terdapat dua bagian otot, yaitu origo dan insersio. Origo merupakan ujung otot yang menempel di tulang yang kedudukannya tetap (tumpuan) ketika otot berkontraksi. Adapun insersio merupakan bagian otot yang menempel pada tulang yang akan digerakkan ketika otot berkontraksi. Dalam keseharian, otot lebih dikenal sebagai daging. Berdasarkan letaknya, dalam tubuh manusia terdapat ± 600 jenis otot yang berbeda. Otot tidak hanya menggerakkan rangka, tetapi juga menggerakkan organ-organ tertentu dalam tubuh, misalnya, jantung, usus, dan lambung. Kerja otot juga mengakibatkan membesar dan mengecilnya rongga dada, tempat paru-paru berada. 1. Sebagai alat gerak aktif, otot mempunyai tiga karakteristik, yaitu sebagai berikut. 2. Kontraktibilitas, dengan kemampuan ini otot bisa memendek dari ukuran semula. 3. Ekstensibilitas, yaitu kemampuan otot untuk berelaksasi atau memanjang. 4. Elastisitas, dengan sifat elastisitas ini otot memiliki kemampuan untuk kembali lagi pada posisi semula setelah berkontraksi atau berelaksasi. Gambar 1.26. Otot dan tulang, adanya otot, tulang -tulang dapat digerakkan. 1. Jenis-Jenis Otot Berdasarkan struktur dan fungsinya, otot dibedakan menjadi tiga yaitu; otot lurik, otot polos, dan otot jantung. 24 a. Otot Lurik Otot lurik disebut juga otot rangka karena otot ini melekat pada rangka dan menjadi alat gerak utama. Otot lurik memiliki sel yang berbentuk silindris dan memiliki banyak inti. Otot ini disebut otot lurik, karena pada serabut-serabut panjang otot terdapat garis terang (isotropi) dan garis gelap (anisotropi) secara bergantian. Irisan melintang otot lurik memperlihatkan beribu-ribu serabut otot. Serabut-serabut itu tersusun dalam berkas-berkas yang sejajar, dan terikat sesamanya oleh jaringan penyambung yang dilalui oleh pembuluh darah dan saraf. Ukuran diameter otot ini 50 mikron dengan panjang 2,5 cm. Berdasarkan mioglobin, otot rangka dibedakan menjadi otot merah dan otot putih. Otot merah mempunyai lebih banyak mioglobin dibandingkan otot putih. Mioglobin adalah pigmen otot yang berfungsi mengikat oksigen. Oksigen yang diikat oleh mioglobin berfungsi untuk respirasi sel-sel otot rangka yang akan menghasilkan energi untuk melakukan aktivitas. Kerja otot lurik dikendalikan oleh sistem saraf pusat dan disadari. Otot ini akan bergerak jika ada perintah dari otak. Gerak tersebut disebut gerak volunter. Otot ini berperan dalam banyak gerak tubuh yang dikehendaki. Sekumpulan otot, misalnya otot bisep, ujung-ujungnya berupa tendon untuk melekat pada tulang. Keseluruhan kumpulan otot dibungkus oleh seludang jaringan ikat yang disebut fasia superfasialis. Kumpulan otot ini terdiri atas kumpulan yang lebih kecil lagi yang diseludangi oleh fasia propia. Kumpulan kecil terdiri atas serabut-serabut otot. Serabut otot secara fungsional merupakan satu sel otot. Jadi, satu serabut otot sama dengan satu sel otot saja. Satu sel otot dibungkus oleh membran sel (sarkolema). Sel otot terdiri atas miofibril-miofibril. Setiap miofibril terdiri atas dua macam miofilamen, yaitu filamen tipis dan filamen tebal. Filamen tipis terdiri atas 3 macam molekul protein, yaitu aktin, troponin, dan tropomiosin. Adapun filamen tebal terdiri dari satu macam filamen protein, yaitu miosin. Filamen tipis dan filamen tebal membentuk satu kesatuan disebut sarkomer. Kedua macam filamen ini bergabung secara berselang-seling dan tumpang tindih (overlap) dengan posisi filamen tipis lebih ke pinggir dan filamen tebal di tengah-tengah. Apabila otot dilihat dengan mikroskop berkekuatan tinggi, posisi tersebut memberi kesan gelap terang atau berlurik-lurik. 25 Sarkomer yang satu bergabung dengan sarkomer sebelahnya pada bagian filamen tipis. Daerah ini disebut garis Z. Garis Z dengan filamen tipis yang memberi kesan terang disebut pita I. Gambar 1.27. Struktur otot rangka Sarkomer bagian tengah disebut garis M. Sebelah kiri dan kanan garis M, tepatnya yang terdiri atas filamen tebal yang tidak tumpang- tindih olehfilamen tipis pada saat otot kontraksi, disebut zona H. Pita A, daerah gelap, adalah sarkomer yang mengandung filamen tebal dan ditumpang tindih oleh sebagian filamen tipis. b. Otot Polos Otot polos sering juga disebut otot organ dalam atau otot viseral. Otot polos terdapat di organ-organ dalam, misalnya di saluran-saluran dalam sistem pernapasan, sistem pencernaan, pembuluh darah, dan saluran ekskresi. Bentuk sel-sel otot polos menyerupai gelendong dengan satu inti di tengah. Jika kita lihat di bawah mikroskop cahaya, otot polos tidak memperlihatkan pola lurik melintang. Permukaannya polos. Selselnya mengandung filamen tipis maupun tebal aktin dan miosin, dan filamen tersebut tersusun menjadi fibril kontraktil. Otot polos tidak dikendalikan oleh sistem saraf pusat sehingga otot-otot polos bekerja di luar kesadaran. Kerja otot polos jauh lebih lambat daripada otot kerangka, tetapi tahan terhadap kelelahan. Otot polos memerlukan waktu 3-180 detik untuk bekontraksi. Perbedaan lain dari otot kerangka adalah kemampuannya untuk tetap berkontraksi pada berbagai panjang. Otot ini bekerja terus-menerus dan tidak dipengaruhi oleh kesadaran dan tidak mudah lelah. 26 Gambar 1.28. Pembuluh darah arteri mempunyai ototpolos yang bekerja di luar kesadaran. c. Otot Jantung Otot jantung memiliki struktur mirip dengan struktur otot lurik. Hal yang membedakannya adalah serabut otot jantung memiliki percabangan di serabut-serabut ototnya. Setiap percabangan pada otot jantung terdapat jaringan pengikat yang disebut discus interkalaris. Otot jantung bekerja di bawah pengaruh saraf tidak sadar, cepat bereaksi terhadap rangsangan, dan tahan terhadap kelelahan. Otot jantung menggerakkan jantung dan jenis sarafnya adalah saraf otonom. Oleh karena itu, otot jantung bekerja di luar kesadaran. Sel-sel otot jantung memiliki cabang. Sel satu dengan sel lain yang bersebelahan pada sisi pendeknya memiliki sarkolema yang cukup tebal. Sarkolema yang tebal tersebut dinamakan keping interkalar atau sinsitium. Keping ini berfungsi sebagai penguat otot jantung dan membantu menghantarkan rangsang/impuls. Keistimewaan otot jantung adalah mempunyai struktur seperti otot lurik tetapi bekerja seperti otot polos. Kontraksi dan relaksasi otot jantung menyebabkan serambi dan bilik jantung melebar dan menyempit sehingga menimbulkan denyut jantung. Adanya kontraksi dan relaksasi, darah dapat dipompa ke dalam pembuluh-pembuluh darah dan dialirkan ke seluruh tubuh. Gambar 1.29. Otot jantung terletak di jantung 27 2. Gerak pada Otot Otot melekat pada tulang dengan jaringan ikat kuat yang disebut tendon. Tendon yang melekat pada tulang yang relatif diam pada saat otot berkontraksi disebut origo. Adapun tendon yang melekat pada tulang yang bergerak disebut insersi. Pada persendian terdapat jaringan ikat yang membungkus sendi agar sendi itu tidak terurai. Jaringan tersebut adalah ligamen. Otot, sendi, dan tulang bekerja sama membentuk suatu gerak. Dalam lengan terdapat beberapa jenis otot, tulang, dan sendi. Ketika kita mengangkat lengan bawah, misalnya, akan terjadi kerja sama antara otot, tulang dan sendi. Gerak yang dihasilkan dari kerja sama otot, tulang, dan sendi dapat dikelompokkan menjadi gerakberlawanan (antagonis) dan gerak bersamaan (sinergid). a. Gerak Antagonis Gerakan ini terjadi jika sebagian atau sebuah otot yang melekat pada tulang yang sama berkontraksi, sementara sebagian atau sebuah otot pasangannya berelaksasi. Contoh gerak antagonis adalah lutut dan siku. Lengan terdapat otot bisep dan trisep, yang menyebabkan gerakan pada siku. Oleh karena kerja otot berlawanan, terdapat beberapa jenis gerakan tulang yang berlawanan, yaitu: 1) otot fleksor (menekukkan) dan ekstensor (meluruskan) 2) otot abduktor (menjauhkan) dan adduktor (mendekatkan) 3) otot depresor (menurunkan) dan elevator (menaikkan) 4) otot supinator (menengadahkan) dan pronator (menelungkupkan) b. Gerak Sinergid Gerakan Sinergid terjadi jika sekelompok atau pasangan otot berkontraksi atau berelaksasi dalam waktu yang bersamaan dan mengakibatkan satu gerak bagian tubuh. Contoh gerak sinergid, yaitu pada otot-otot punggung dan otot-otot leher. 3. Kontraksi Otot Otot memiliki mekanisme khusus untuk berkontraksi. Kontraksi pada otot akan memunculkan gerakan. a. Mekanisme Kontraksi Otot Pada tahun 1955, Hansen dan Huxly, mengemukakan teori sliding filaments (filamen yang bergeser) pada otot lurik. Mereka menyatakan bahwa saat otot kontraksi tidak terjadi pemendekan filamen, tetapi hanya pergeseran filamen- filamen. Melalui pengamatan dengan menggunakan mikroskop elektron dan difraksi sinar X, Hansen dan 28 Huxly menemukan dua set filamen, yaitu aktin dan miosin. Aktin dan miosin tersebut bergeser sehingga otot dapat memendek dan memanjang saat otot berkontraksi dan berelaksasi. Filamen tersebut terdapat di dalam sarkomer. Sarkomer terdapat dalam sel otot. Jumlah filamen dalam satu sarkomer dapat mencapai ratusan hingga ribuan filamen, bergantung jenis ototnya. Filamen-filamen tersebut membangun 80% massa sarkomer. Gambar 1.30 (a) Otot rangkadari tingkat otot sampai tingkat molekul yangmembangunnya.(b) Posisi aktin dan miosin saat relaksasi dankontraksi. Pada saat berkontraksi, filamen aktin berikatan dan meluncur sepanjang filamen miosin. Zona H adalah bagian terang, yang berada di antara bagian A yang berupa pita gelap. Pita yang terang disebut pita I. Pada saat berkontraksi, di zona-zona tersebut terjadi perubahan. Pita I dan zona H akan berubah jadi semakin sempit, atau bahkan hilang sama sekali. Kontraksi otot dipacu oleh potensial aksi dari sinaps sel saraf yang menyebabkan pelepasan ion kalsium (Ca2+) oleh retikulum sarkoplasma (retikulum endoplasma yang terspesialisasi) di otot. Pelepasan Ca2+ menyebabkan protein regulator tropomiosin dan troponin berubah bentuk. Hal ini memungkinkan terjadi ikatan antara kepala miosin dan filamen aktin. Ketika filamen-filamen aktin meluncur menuju tengah sarkomer, otot memendek (kontraksi). Pada saat relaksasi, filamen-filamen tersebut kembali ke bentuk semula.Pada saat filamen aktin meluncur, kepala miosin akan membentuk ikatan(cross bridges) dengan sebuah bonggol pada badan filamen aktin. 29 Gambar 1.31. Perubahan yang terjadidi zona terang dan gelap, yaitu zona H yang terdapat pita A dan pita I, saat oto t berkontraksi. Segera setelah terbentuk, jembatan penyeberangan tersebut membebaskan sejumlah energi dan menyampaikan energi tersebut ke arah filamen tipis. Proses ini menyebabkan filamen tipis mengerut. Secara keseluruhan sarkomer ikut mengerut yang mengakibatkan otot pun berkerut. Kepala miosin akan lepas dari filamen tipis. Proses ini memerlukan ATP yang diambil dari sekitarnya. Akibat dari peristiwa ini, filamen tipis akan lepas dari filamen tebal, dan secara keseluruhan otot akan relaksasi kembali. Proses ini berulang sampai 5 kali dalam jangka waktu satu detik. Jadi, kontraksi otot akan berlangsung selama ada rangsangan. Apabila tidak ada rangsangan, maka ion kalsium akan direabsorpsi. Pada saat itu pun troponin dan tropomiosin tidak memiliki sisi aktif lagi dan sarkomer dalam keadaan istirahat memanjang berelaksasi. b. Energi untuk Kontraksi Otot ATP (adenosin trifosfat) merupakan sumber energi bagi otot. Namun, jumlah yang tersedia hanya dapat digunakan untuk kontraksi dalam waktu beberapa detik saja. Otot mengandung lebih banyak cadangan energi fosfat yang tinggi berupa kreatin fosfat sehingga akan dibebaskan sejumlah energi yang segera dipakai untuk membentuk ATP dari ADP. Persediaan kreatin fosfat di otot sangat sedikit. Persediaan ini harus segera dipenuhi lagi dengan cara oksidasi karbohidrat. Cadangan karbohidrat di dalam otot adalah 30 glikogen. Glikogen dapat diubah dengan segera menjadi glukosa-6-fosfat. Perubahan tersebut merupakan tahapan pertama dari proses respirasi sel yang berlangsung dalam mitokondria yang menghasilkan ATP. Apabila kontraksi otot tidak terlalu intensif atau tidak terus-menerus, glukosa dapat dioksidasi sempurna menghasilkan CO2 dan H2O dengan respirasi aerob. Apabila kontraksi otot cukup intensif dan terus-menerus maka suplai oksigen oleh darah ke dalam otot tidak cepat dan banyak untuk mengoksidasikan glukosa. Oleh karena itu, penyediaan energi bagi kontraksi otot didapatkan dari proses respirasi anaerob, suatu proses yang tidak memerlukan oksigen. Keuntungan proses ini dapat menyediakan energi bagi kontraksi otot dengan segera, walaupun jumlah energi yang diberikan relatif sedikit dibandingkan proses aerob. Pada respirasi anaerob, glukosa diubah menjadi asam laktat dengan sejumlah energi. Energi digunakan untuk membentuk kembali kreatin fosfat, yang nantinya dapat menghasilkan energi untuk membentuk ATP dari ADP. Asam laktat yang tertimbun di dalam otot akan segera berdifusi pada sistem peredaran darah. Apabila penggunaan otot terus-menerus, pembentukan asam laktat yang banyak akan menghambat kerja enzim dan menyebabkan kelelahan (fatigue). 4. Gangguan dan Kelainan pada Otot Seperti halnya tulang, otot dapat mengalami gangguan dan penyakit. Gangguan pada otot dan tulang dapat mengganggu pergerakan manusia. Gangguan dan penyakit pada otot disebabkan oleh beberapa faktor, seperti infeksi virus, infeksi bakteri, maupun aktivitas. a. Atropi, keadaan otot yang lisut atau kumpulan otot menjadi kecil. Hal ini terjadi antara lain karena serangan penyakit yang disebabkan oleh virus (virus polio). Selain itu, otot yang jarang digunakan pun kemungkinan akan terserang atropi. b. Tetanus, adalah gangguan otot yang terus-menerus berkontraksi. Sehari-hari dikenal dengan kejang otot atau kram. Hal ini dapat disebabkan oleh aktivitas otot yang terlalu tinggi. Tetanus yang lain disebabkan oleh kuman penyakit (bakteri Clostridium tetani). 31 c. Hernia, suatu tonjolan dari organ-organ dalam, misalnya usus, melalui tempattempat yang lemah pada dinding perut. Hernia dapat disebabkan oleh faktor usia maupun tekanan yang tinggi di daerah perut. d. Myesthenia gravis, melemahnya otot-otot muka akibat serangan autoimunitas. Autoimunitas adalah tubuh menghasilkan antibodi yang menyerang jaringanjaringan tubuh sendiri. Penyakit ini memiliki gejala turunnya kelopak mata, sulit menelan, dan gangguan pernapasan. Latihan : Amatilah berbagai jenis olahraga. a. Permainan olahraga apakah yang memerlukan gerakan yang paling banyak? b. Permainan olahraga apakah yang memerlukan gerakan yang paling sedikit? c. Diskusikan dengan temanmu dan buatlah laporan tertulis dari hasil diskusimu. JENDELA ILMU Bersin, batuk, menguap, menggaruk bila gatal, kaget merupakan suatu aksi yang disebut refleks. Kita melakukan kegiatan tersebut tanpa melalui proses pada otot terlebih dahulu. Refleks merupakan cara tubuh kita untuk menjaga dan melindungi diri dengan cepat dan aman. Gerak ini terjadi pada bagian tubuh yang terlibat, sehingga bagian tubuh tersebut bergerak secara otomatis. Perhatikan Gambar dibawah ini. Sumber : http://www.pelajaransekolah.net/ 32 Refleks sentakan lutut misalnya, merupakan respons sederhana. Satu ketukan pada lutut akan menyebabkan tarikan pada tendon yang berkaitan dengan otot paha (otot kuadrisep). Akibatnya, kaki bagian bawah ikut tertarik. Reseptor regangan yang merupakan reseptor sensorik menerima tarikan itu. Kemudian, reseptor sensorik mengirimkan informasi ke sinapsis dengan neuron motorik pada sumsum tulang belakang. Selanjutnya, neuron motorik mengirimkan impuls / sinyal menuju otot kuadrisep untuk berkontraksi. Kontraksi ini menyebabkan kaki bagian bawah tersentak ke arah depan. Cobalah mencari salah satu gerak refleks yang dapat kamu cari sendiri penjelasan mengenai mekanisme kerja gerak refleks tersebut. Rangkuman 1. Gerak pada manusia merupakan perpaduan antara tulang dan otot. Tulang saja tidak akan bergerak, diperlukan otot untuk dapat bergerak, sehingga tulang dapat dikatakan sebagai alat gerak pasif. 2. Berdasarkan penyusunnya, tulang dapat dibedakan menjadi tulang rawan dan tulang keras. Tulang rawan tersusun atas sel-sel tulang rawan (kondrosit), serabut kolagen, dan matriks. 3. Tulang keras berdasarkan bentuknya dibedakan menjadi tulang pipa, tulang pipih, tulang pendek, dan tulang tidak beraturan. 4. Tulang rangka manusia jumlahnya lebih dari 206 tulang. Tulang tesebut dapat dikelompokkan menjadi rangka aksial dan rangka apendikular. Rangka aksial terdiri atas tulang kepala, tulang belakang, tulang dada, dan tulang rusuk. Adapun tulang apendikular terdiri atas tulang gelang bahu, tulang anggota gerak atas, tulang gelang panggul, dan tulang anggota gerak bawah. 5. Hubungan antartulang (artikulasi) dapat dibedakan menjadi sinartrosis amfiartrosis, dan aliran diartrosis. Persendian diartrosis memungkinkan pergerakan leluasa dan dapat dibedakan atas sendi peluru, sendi putar, sendi engsel, sendi elipsoid, sendi pelana, dan sendi luncur. 6. Otot merupakan alat gerak aktif. Otot dapat dibedakan menjadi otot lurik, otot polos, dan otot jantung. Mekanisme kerja otot berdasarkan teori sliding filamen, menyatakan bahwa sewaktu otot kontraksi tidak ada filamen yang memendek atau memanjang, tetapi hanya terjadi pergeseran filamen. 33 7. Tulang dan otot dapat mengalami gangguan. Gangguan pada tulang, diantaranya osteoporosis dan mikrosefalus. Adapun gangguan pada otot, di antaranya atrofi dan hernia. Evaluasi I. Pilih salah satu jawaban yang benar! 1. Proses pembentukan tulang disebut .... a. kalsifikasi b. osteoklas c. osifikasi d. osteoblast e. osteosit 2. Hubungan antartulang belakang termasuk ke dalam .... a. diartrosis b. sinartrosis c. amfiartrosis d. kifosis e. lordosis 3. Hubungan tulang yang sangat rapat pada tengkorak disebut .... a. sutura b. sendi c. osifikasi d. apendikular e. aksial 34 4. Gelang bahu merupakan salah satu contoh dari sendi .... a. engsel b. putar c. pelana d. mati e. peluru 5. Perhatikan gambar berikut. Gerakan tersebut merupakan kerja dari otot .... a. fleksor dan ektensor b. abduktor dan adductor c. depresor dan pronator d. supinator dan pronator e. entensor dan elevator 6. Fungsi rangka tubuh sebagai berikut, kecuali .... a. tempat melekatnya otot-otot b. tempat pembentukan sel-sel darah c. penyokong dan penopang tubuh d. tempat penimbunan mineral e. alat gerak aktif 35 Untuk menjawab pertanyaan nomor 7 hingga 11, perhatikan gambar berikut. 7. Anggota tulang aksial ditunjukkan oleh nomor .... a. 1, 3, 4, dan 9 b. 1, 3, 4, 5, dan 9 c. 3, 5, 6 , dan 10 d. 2, 5, 6, dan 10 e. 3, 8, 9, dan 10 8. Hubungan antartulang pada gambar, antara tulang nomor 5 dan 6 merupakan hubungan .... a. sendi engsel b. sendi peluru c. sendi putar d. sendi pelana e. sendi luncur 36 9. Tulang pipih terdapat pada gambar dan ditunjukkan oleh nomor .... a. 1 b. 2 c. 5 d. 7 e. 8 10. Bagian tulang yang berfungsi melindungi organ dalam ditunjukkan pada gambar oleh nomor .... a. 1 dan 2 b. 5 dan 6 c. 4 dan 8 d. 1 dan 7 e. 3 dan 8 11. Tulang yang termasuk tulang anggota gerak bawah ditunjukkan oleh nomor .... a. 2 dan 10 b. 8 dan 9 c. 4 dan 5 d. 3 dan 9 e. 6 dan 7 12. Otot yang melekat pada tulang yang tidak bergerak ketika otot berkontraksi adalah .... a. origo 37 b. insersi c. tendon d. otot polos e. ligament 13. Berikut adalah ciri-ciri otot. 1. Letak inti sel di tengah 2. Penampakan lurik di bawah mikroskop 3. Gerakannya di luar perintah otak Pernyataan tersebut merupakan ciri-ciri dari otot .... a. lurik b. polos c. jantung d. polos dan otot jantung e. terdon 14. Kelelahan otot disebabkan karena banyaknya .... a. asam piruvat b. asam laktat c. ATP d. ADP e. Glukosa 15. Perhatikan gambar berikut. 38 Aksi yang terjadi pada otot 1 dan 2 adalah .... a. 1 kontraksi dan 2 kontraksi b. 1 kontraksi dan 2 relaksasi c. 1 relaksasi dan 2 kontraksi d. 1 relaksasi dan 2 relaksasi e. tidak terjadi aksi 16. Terjadinya kontraksi otot memerlukan rangsangan dari luar atau dalam, rangsang tersebut diterima oleh .... a. aktomiosin b. miofibril c. sarkolema d. asetilkolin e. sarkomer 17. Jenis kelainan pada tulang belakang antara lain .... a. lordosis b. miastenia grafis c. hernia abdominal d. artritis sika e. artritis eksudatif 39 18. Mekanisme yang terjadi dalam kontraksi otot adalah .... a. memanjangnya ukuran otot akibat geseran molekul aktin dan miosin yang memerlukan energi dari pemecahan ATP b. memanjangnya ukuran otot akibat geseran miofibril yang memerlukan energi dari metabolisme aerobik glukosa c. mengendurnya ukuran otot akibat geseran miofibril yang memerlukan ion kalsium dan fosfat anorganik d. bergesernya filamen-filamen yang lebih tebal ke filamen yang lebih tipis dan diperlukan energi dari pemecahan asam piruvat e. memendeknya ukuran otot akibat zona Z menjadi lebih panjang dan zona H menjadi lebih pendek yang prosesnya memerlukan energi dari pemecahan ATP 19. Dalam sel-sel otot, di samping ATP terdapat molekul khas yang dapat memanfaatkan energi yang dibebaskan oleh ATP untuk kontraksi otot, yaitu .... a. asetil kolin b. adenosin trifosfat c. aktomiosin d. adenosin difosfat e. asam nukleat 20. Osteoporosis merupakan penyakit pada tulang yaitu … a. infeksi sendi b. memar c. keropos tulang d. patah tulang 40 e. retak tulang II. Jawablah dengan singkat dan jelas! 1. Jelaskan secara singkat mengenai proses pembentukan tulang! 2. Sebutkan fungsi rangka! 3. Sebut dan jelaskan macam dari persendian diartrosis! 4. Apakah perbedaan antara otot polos, otot lurik, dan otot jantung? 5. Ibu Ari menengok tetangganya, seorang bapak, yang mengalami kecelakaan sepeda motor saat pulang kerja. Bersama Bapak tersebut, anaknya yang berumur 6 tahun ikut menjadi korban. Keduanya mengalami patah tulang paha. Dokter memberitahukan bahwa bekas luka si Bapak terkadang akan terasa nyeri, meskipun lukanya sudah sembuh. Sementara itu, si anak akan sembuh total. Dapatkah Anda jelaskan mengapa hal ini dapat terjadi? 41 BAB 2 SISTEM PEREDARAN DARAH PADA MANUSIA Peta Konsep Sistem Sirkulasi pada Manusia Alat-Alat sirkulasi darah Darah Sel darah merah (eritrosit) Sel darah Plasma darah Sel darah putih (leukosit) Keping darah (trombosit) Leukosit agranulosit Leukosit granulosit Eosinofil Monosit Basofil Limfosit Pembuluh darah Jantung Arteri Vena Kapiler Netrofil Kata Kunci Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi yang terdapat dalam bab ini diharapkan Kalian mampu menjelaskan proses peredaran darah pada manusia serta mengetahui penyakit/kelainan yang mengganggu sistem peredaran darah. Selain itu, diharapkan Kalian mampu menjelaskan mekanisme pertahanan tubuh terhadap benda asing berupa antigen dan bibit penyakit. Fibrinogen Eritrosit Leukosit Trombosit Hemoglobin Jantung Limfa 42 Sistem peredaran darah disebut juga sistem sirkulasi. Sistem peredaran darah adalah proses pengedaran berbagai zat yang diperlukan ke seluruh tubuh seperti nutrisi dan oksigen, serta pengambilan zat-zat yang tidak diperlukan untuk dikeluarkan dari tubuh. Sistem ini juga berfungsi dalam mekanisme pertahanan tubuh terhadap benda-benda asing yang dapat menyebabkan penyakit. Fungsi-fungsi tersebut terkadang digolongkan secara terpisah, yaitu sebagai sistem kardiovaskuler dan limfatik. Organ yang berperan dalam kardiovaskular adalah jantung dan pembuluh darah. Sedangkan sistem limfatik melibatkan kelenjar limfa dan timus, yang menghasilkan atau memodifikasi sel yang disebut limfosit. Limfosit inilah yang dilepaskan ke dalam aliran darah dan menghancurkan benda-benda asing yang berbahaya bagi tubuh. Namun fungsi-fungsi tersebut melibatkan jaringan yang sama yaitu darah. A. Darah Darah adalah jaringan khusus yang terdiri atas berbagai macam sel yang bersatu dalam cairan yang disebut plasma. Dalam kehidupan sehari-hari, bila kita menyebut darah, hal itu diidentikkan dengan darah yang berwarna merah. Padahal warna merah pada darah tidak selalu tetap, artinya warna itu bisa berubah-ubah. Darah cenderung berwarna merah tua, tetapi terkadang berwarna merah muda. Apakah yang menyebabkan warna darah menjadi demikian? Hal ini bisa terjadi dikarenakan di dalam darah yang berwarna merah muda mengandung kadar oksigen (O2) yang tinggi, sedangkan bila kadar karbondioksida (CO2) yang tinggi maka darah akan berwarna merah tua. Darah merupakan cairan tubuh yang meliputi 8% dari berat tubuh seseorang, kirakira mempunyai volume 4-5 liter. Darah sangat penting bagi tubuh manusia, karena mempunyai peran yang sangat banyak, terutama dalam pengangkutan zat-zat yang penting bagi proses metabolisme tubuh. Jika darah mengalami gangguan, maka segala proses metabolisme tubuh akan terganggu pula. Dalam tubuh manusia, darah khususnya berperan sebagai berikut. 1. Alat pengangkut zat-zat yang diperlukan tubuh, misalnya vitamin, gula, lemak, dan air yang diberikan untuk sel dalam jumlah tepat ke seluruh jaringan tubuh. 2. Transportasi oksigen dari paru-paru ke sel-sel seluruh tubuh, dan transportasi karbondioksida dari sel-sel seluruh tubuh ke paru-paru. 3. Pengangkutan sisa metabolisme dari sel-sel tubuh ke organ ekskresi (pengeluaran). 4. Pengangkutan hormon dari kelenjar endokrin ke sel-sel atau jaringan target. 5. Membantu keseimbangan cairan tubuh. 43 6. Membantu dalam mengatur suhu tubuh. Begitu banyak fungsi darah sehingga darah merupakan cairan tubuh yang sangat penting dan fungsinya tidak dapat digantikan oleh anggota tubuh yang lain. 1. Komposisi Darah Darah manusia memiliki beberapa komposisi penyusunnya. Komposisi darah dapat diperoleh dengan cara memutar darah dalam suatu tabung dengan kecepatan tinggi (sentrifugasi). Dari hasil sentrifugasi, darah sebanyak 4,5 – 6.0 liter akan terpisah menjadi dua bagian, yaitu bagian bawah yang padat dan bagian atas berupa cairan. Cairan pada bagian atas adalah plasma darah (55%), sedangkan bagian bawah terdapat sel-sel darah (45%). a. Plasma Darah Plasma merupakan cairan yang menyertai sel-sel darah. Plasma ini berwarna kekuning-kuningan. Plasma darah mengisi sekitar 55% dari total volume darah. Salah satu fungsi plasma darah yaitu mengatur keseimbangan osmosis darah di dalam tubuh. Pada manusia, plasma darah tersusun atas air (90%) dan bahan-bahan terlarut (10%) seperti protein, ion, glukosa, enzim, hormon, kreatin dan urea.. b. Sel - Sel Darah Terdapat sekitar 45% sel - sel darah di dalam darah. Sel – sel darah tersusun atas sel darah merah (eritrosit), sel darah putih (leukosit), dan keping darah (trombosit). 1) Sel Darah Merah (Eritrosit) Sel darah merah merupakan penyusun sel-sel darah yang jumlahnya paling banyak. Sel darah merah pada wanita jumlahnya ± 4,5 juta/mm3 darah, sedangkan pada laki-laki ± 5 juta/mm3 darah. Namun, jumlah tersebut bisa naik atau turun, tergantung dari kondisi seseorang. Faktor-faktor yang mempengaruhi jumlah eritrosit adalah (a) Jenis Kelamin Laki-laki normal jumlah konsentrasi eritrosit mencapai 5,1-5,8 juta/mm3 darah, sedangkan pada wanita normal 4,3-5,2 juta/mm3 darah. (b) Usia Orang dewasa memiliki jumlah eritrosit lebih banyak dibanding anak-anak. (c) Tempat Ketinggian Orang yang hidup di dataran tinggi cenderung memiliki jumlah ertrosit lebih banyak. 44 (d) Kondisi Tubuh Seseorang Sakit dan luka yang mengeluarkan banyak darah dapat mengurangi jumlah eritrosit dalam darah. Sel-sel darah merah berbentuk bulat pipih dengan cekungan di kedua permukaannya (bikonkaf). Eritrosit memiliki diameter 75 nm, ketebalan di tepi 2 nm dan ketebalan di tengah 1 nm. Warna sel-sel darah merah disebabkan karena pigmen merah yang disebut hemoglobin (Hb). Hemoglobin adalah suatu protein yang terdiri atas heme dan globin. Heme adalah suatu pigmen yang mengandung zat besi (Fe). Heme inilah yang menyebabkan darah berwarna merah. Adapun globin adalah sejenis protein yang tersusun atas dua pasang rantai (alfa dan beta). Rantai tersebut berikatan dengan heme yang mengandung zat besi. Dalam peredarannya ke seluruh tubuh, darah diikat oleh Hb yang kemudian diberi nama oksihemoglobin. Selain mengikat O2, Hb juga dapat mengikat CO2 sisa metabolisme tubuh untuk dibuang melalui organ ekskresi. Hb yang mengangkut CO2 ini disebut karbominohemoglobin (HbCO2). Eritrosit dibentuk oleh hemositoblas yaitu sel batang mieloid yang terdapat di sumsum tulang. Sel-sel pembentuk sel darah merah ini disebut eritroblast. Eritoblast akan membentuk berbagai jenis leukosit, eritrosit, megakariosit (pembentuk keping darah). Rata-rata umur sel darah merah kurang lebih 120 hari. Sel-sel darah merah yang rusak akan dihancurkan dalam sistem retikulum endotelium terutama dalam limfa dan hati. Globin dan hemoglobin dipecah menjadi asam amino untuk digunakan sebagai protein dalam jaringan-jaringan dan zat besi dalam heme dari hemoglobin dikeluarkan untuk dibuang dalam pembentukan sel darah merah lagi. 45 Sumber : Krieger, 2009 Gambar 2.1. Mekanisme penghantaran gas -gas respiratori oleh oksihemo globin dan karbominohemoglobin Sisa heme dari hemoglobin diubah menjadi bilirubin (warna kuning empedu) dan biliverdin, yang berwarna kehijau-hijauan yang dapat dilihat pada perubahan warna hemoglobin yang rusak pada luka memar. Pada embrio (bayi), sel-sel darah merah dibentuk di dalam hati dan limfa. Eritrosit dihasilkan pertama kali di dalam kantong kuning saat usia embrio pada minggu-minggu pertama. Proses pembentukan eritrosit disebut eritropoisis. Setelah beberapa bulan kemudian, eritrosit terbentuk di dalam hati, limfa, dan kelenjar sumsum tulang. Produksi eritrosit ini dirangsang oleh hormon eritropoietin. Setelah dewasa eritrosit dibentuk di sumsum tulang membranosa. Semakin bertambah usia seseorang, maka produktivitas sumsum tulang semakin turun. Pada kasus donor darah, kehilangan darah pada tubuh seseorang akan bisa cepat diatasi karena sumsum tulang akan menghasilkan dan mengembalikan sel darah merah menjadi normal kembali. Namun, pada kasus pendarahan yang hebat misalnya kecelakaan, apabila sel darah merah hilang melebihi laju pembentukannya, akan mengakibatkan seseorang kekurangan sel darah merah, sehingga dapat mengakibatkan anemia. Selain pendarahan, anemia juga disebabkan karena gizi buruk dan infeksi kuman penyakit. 2) Sel Darah Putih (Leukosit) Sel darah putih ibarat serdadu penjaga tubuh dari serangan musuh. Jika kita terluka, maka sel darah putih ini akan berkumpul di bagian tubuh yang terkena luka, agar tidak ada kuman penyakit yang masuk melalui luka itu. Jika ada kuman yang masuk, maka dia akan segera melawannya. Dapat digambarkan, bahwa akan terjadi pertarungan antara kuman dengan sel darah putih. Timbulnya nanah pada luka itu merupakan gabungan dari sel darah putih yang mati, kuman, sel-sel tubuh, dan cairan tubuh. Sel darah putih mempunyai nukleus dengan bentuk yang bervariasi. Ukurannya berkisar antara 10 nm–25 nm. Fungsi sel darah putih adalah untuk melindungi badan dari infeksi penyakit serta pembentukan antibodi di dalam tubuh. Jumlah sel darah putih lebih sedikit daripada sel darah merah dengan perbandingan 1:700. Pada tubuh manusia, jumlah sel darah putih berkisar antara 6 46 3 ribu–9 ribu butir/mm , namun jumlah ini bisa naik atau turun. Faktor penyebab turunnya sel darah putih, antara lain karena infeksi kuman penyakit. Pada tubuh seseorang yang menderita penyakit tifus, sel darah putihnya hanya berjumlah 3 ribu 3 butir/mm . Kondisi sel darah putih yang turun di bawah normal disebut leukopeni. Pada kondisi ini seseorang harus diberikan obat antibiotik untuk meningkatkan daya tahan dan keamanan tubuh. Apabila tidak, maka orang tersebut dapat meninggal dunia. Pada orang yang terkena kanker darah atau leukemia, sel darah putih bisa mencapai 20 3 ribu butir/mm atau lebih. Kondisi di mana jumlah sel darah putih naik di atas jumlah normal disebut leukositosis. Sel darah putih dibuat didalam sumsum tulang, limfa, dan kelenjar limfa. Jumlah sel darah putih pada manusia sekitar 5.000–10.000 dalam setiap milimeter kubik darah. Jumlah tersebut lebih kecil dibandingkan jumlah eritrosit. Sel darah putih hanya berumur beberapa hari saja, bahkan beberapa jam. Sel darah putih terdiri atas agranulosit dan granulosit. Agranulosit bila plasmanya tidak bergranuler, sedangkan granulosit bila plasmanya bergranuler. a) Agranulosit Agranulosit merupakan leukosit yang tidak memiliki granula pada sitoplasma. Terdapat dua jenis agranulosit, yaitu limfosit dan monosit. Limfosit adalah leukosit yang tidak dapat bergerak dan memiliki satu inti sel. Limfosit berfungsi dalam membentuk antibodi. Limfosit berukuran antara 8–14 Pm. Monosit berukuran lebih besar daripada limfosit, yaitu14–19 Pm. Monosit memiliki inti menyerupai ginjal. b) Granulosit Granulosit merupakan leukosit yang memiliki granula pada sitoplasma. Berdasarkan sifat-sifat granul yang dimilikinya, granulosit dibedakan menjadi tiga, yaitu neutrofil, basofil, eosinofil. Neutrofil memiliki granul-granul yang dapat menyerap zat warna netral. Basofil memiliki granul-granul yang dapat menyerap zat warna bersifat basa. Adapun granul-granul pada eosinofil dapat menyerap zat warna yang bersifat asam. Granulasit dan monosit mempunyai peranan penting dalam perlindungan badan terhadap kuman-kuman penyakit. Dengan kemampuannya sebagai fagosit mereka memakan bakteri-bakteri hidup yang masuk ke peredaran darah. Pada waktu menjalankan fungsi ini mereka disebut fagosit. Dengan kekuatan gerakan amuboidnya ia dapat bergerak bebas di dalam mengitari seluruh bagian tubuh. Dengan cara ini ia dapat: 47 (a) mengepung daerah yang terkena infeksi, (b) menangkap kuman-kuman penyakit hidup, (c) menyingkirkan bahan lain seperti kotoran-kotoran. Granulosit juga mempunyai enzim yang dapat memecah protein yang memungkinkan merusak jaringan hidup, menghancurkan, dan membuangnya. Dengan cara ini jaringan yang rusak atau terluka dapat dibuang dan memungkinkan untuk penyembuhan. Sebagai hasil kerja fagositik dari sel darah putih, yaitu peradangan dapat dihentikan sama sekali. Bila kegiatan sel darah putih tersebut tidak berhasil dengan baik, maka dapat terbentuk nanah. Nanah berisi kuman-kuman yang sudah mati. 3) Keping darah (Trombosit) Ketika kita mengalami luka pada permukaan tubuh, maka tubuh akan mengeluarkan darah. Pendarahan tersebut terjadi disebabkan oleh sobeknya pembuluh darah. Saat keadaan luka yang ringan, setelah beberapa saat darah akan berhenti mengalir. Ketika terjadi luka pada permukaan tubuh, komponen darah, yaitu trombosit akan segera berkumpul mengerumuni bagian yang terluka dan akan menggumpal sehingga dapat menyumbat dan menutupi luka. Di dalam darah terdapat protein (trombin) yang larut dalam plasma darah yang mengubah fibrinogen menjadi fibrin atau benang-benang. Fibrin ini akan membentuk anyaman dan terisi keping darah, sehingga mengakibatkan penyumbatan dan akhirnya darah bisa membeku. Proses pembekuan darah terjadi karena: 48 Sumber: Reece, 2011 Gambar 2.2 Proses pembekuan darah (a) Kulit terluka menyebabkan darah keluar dari pembuluh. Trombosit ikut keluar juga bersama darah kemudian menyentuh permukaan-permukaan kasar dan menyebabkan trombosit pecah. Trombosit akan mengeluarkan zat (enzim) yang disebut trombokinase. (b) Trombokinase akan masuk ke dalam plasma darah dan akan mengubah protrombin menjadi enzim aktif yang disebut trombin. Perubahan tersebut dipengaruhi ion kalsium (Ca2+) di dalam plasma darah. Protrombin adalah senyawa protein yang larut dalam darah yang mengandung globulin. Zat ini merupakan enzim yang belum aktif yang dibentuk oleh hati. Pembentukannya dibantu oleh vitamin K. (c) Trombin yang terbentuk akan mengubah fibrinogen menjadi benang-benang fibrin. Terbentuknya benang-benang fibrin menyebabkan luka akan tertutup sehingga darah tidak mengalir keluar lagi. Fibrinogen adalah sejenis protein yang larut dalam darah. Coba kita bayangkan, apabila fibrin ini beredar di dalam darah kita tanpa adanya luka, apa yang akan terjadi? Tentunyaakan terjadi banyak penyumbatan darahyang bisa berakibat fatal dalam tubuh kita. 2. Golongan Darah dan Transfusi Darah Golongan darah manusia dibagi menjadi beberapa macam. Hal ini dapat dilihat dari aglutinogen (antigen) dan aglutinin (antibodi) yang terkandung dalam darah seseorang. Penggolongan darah ini pertama kali ditemukan oleh Dr. Lendsteiner dan Donath. Di dalam darah manusia terdapat aglutinogen (antigen) pada eritrosit dan aglutinin (antibodi) dalam plasma darah. Penemuan Karl Landsteiner diawali dari penelitiannya, yaitu ketika eritrosit seseorang dicampur dengan serum darah orang lain, maka terjadi penggumpalan (aglutinasi). Namun pada orang lain, campuran itu tidak menyebabkan penggumpalan darah. Aglutinogen (aglutinin) yang terdapat pada eritrosit orang tertentu dapat bereaksi dengan zat aglutinin (antibodi) yang terdapat pada serum darah. Aglutinogen dibedakan menjadi dua yaitu: a. Aglutinogen A memiliki enzim glikosil transferase yang mengandung glutiasetil glukosamin pada rangka glikoproteinnya. 49 b. Aglutinogen B memiliki enzim galaktose pada rangka glikoproteinnya. Darah seseorang memungkinkan dapat mengandung aglutinogen A saja atau aglutinogen B saja. Tetapi kemungkinan juga dapat mengandung aglutinogen A dan B. Ada juga yang tidak mengandung aglutinogen sama sekali. Adanya aglutinogen dan aglutinin inilah yang menjadi dasar penggolongan darah manusia berdasarkan sistem ABO. Dalam penelitiannya, Leindsteiner juga menemukan aglutinogen yang terdapat pada darah kera, Maccacus rhesus, sehingga diberi nama aglutinogen rhesus. Dari fakta ini, kemudian golongan darah dibedakan menjadi dua, yaitu sebagai berikut : a. Golongan darah Rh+, jika di dalam sel darah seseorang terdapat aglutinogen rhesus. b. Golongan darah Rh–, jika di dalam sel darah seseorang tidak terdapat aglutinogen rhesus. Sistem rhesus ini dalam tranfusi darah juga harus diperhatikan. Apabila golongan darah Rh+ maka tidak boleh digunakan sebagai donor untuk golongan darah Rh-, karena bisa terjadi aglutinasi (penggumpalan). Pada kasus lain, jika seorang ibu yang memiliki golongan darah Rh– kemudian mengandung bayi dengan golongan darah Rh+, maka sel darah bayi akan rusak dan menyebabkan penyakit bawaan, yaitu penyakit kuning atau eritroblastosis fetalis. Pada tahun 1900, Dr. Karl Lendsteiner melakukan penelitian. Ia menemukan macam-macam tipe darah pada manusia. Ia melakukan pengujian dengan mencampurkan eritrosit seseorang dengan serum darah orang lain. Ternyata terjadi penggumpalan. Pada tahun 1930, ia mendapatkan hadiah Nobel bidang kesehatan, dari penemuannya tentang golongan darah. Pernahkah Kalian melakukan transfusi darah atau melihat proses transfusi darah? Jika belum, Kalian bisa melihat proses ini di rumah sakit. Tujuan dilakukannya transfusi darah adalah untuk memberikan darah kepada orang yang kekurangan darah, misalnya karena kecelakaan, operasi, proses melahirkan, dan sebagainya. Tentunya ada hal-hal yang harus diperhatikan pada proses transfusi ini, terutama jenis golongan darah. 50 Tabel 2. 1Kemungkinan transfusi darah antar golongan darah Tipe Darah Karakteristik A B AB O Aglutinogen (antigen) A B A dan B - Aglutinin (antibodi) Anti-B Anti-A - A dan O B dan O A, B, AB dan O B dan AB A dan AB - Darah pendonor yang cocok Darah pendonor yang tidak cocok Dari tabel di atas disimpulkan Anti A dan Anti B O A, B dan AB donor darah golongan sejenis dan antar golongan darah dapat dilakukan, y a i t u : a. Golongan darah A dapat menjadi donor bagi golongan darah A dan AB; b. Golongan darah B dapat menjadi donor bagi golongan darah B dan AB; c. Golongan darah AB dapat menjadi donor bagi golongan darah AB; d. Golongan darah O dapat menjadi donor bagi golongan darah A, B dan AB. Dalam kasus transfusi darah, golongan darah sangat penting sekali untuk diketahui. Jika golongan darah yang ditransfusikan tidak sesuai, terutama protein darahnya, maka sel darah akan mengalami penggumpalan (aglutinasi). Apabila hal ini terjadi bisa membahayakan jiwa penerima transfusi darah. Orang yang memberikan darahnya disebut donor, sedangkan orang yang menerima darah disebut resipien. Golongan darah O disebut sebagai donor universal yaitu donor bagi semua golongan darah. Apabila dipandang dari resipiennya terlihat bahwa: a. Golongan darah A dapat menjadi resipien dari golongan darah A dan O; b. Golongan darah B dapat menjadi resipien dari golongan darah B dan O; c. Golongan darah AB dapat menjadi resipien dari golongan darah A, B, AB dan O. Dalam hal ini golongan darah AB disebut resipien uniersal, yaitu resipien dari semua golongan darah dan golongan darah O hanya dapat menjadi resipien dari golongan darah O saja. 51 B. Organ-Organ Peredaran Darah 1. Jantung Jantung termasuk salah satu organ vital dalam tubuh kita. Jantung terletak di dalam rongga mediastinum dari rongga dada (toraks), di atas paru-paru. Beratnya 250-350 gram dan hampir seukuran kepalan tangan. Jantung terbuat dari otot jantung tak sadar, dan ini yang menyebabkan mengapa jantung terus berdetak bahkan ketika kita tidur. Fungsi jantung adalah memompa darah ke seluruh tubuh. Jantung merupakan organ utama peredaran darah. Darah beredar selalu berada di dalam pembuluh darah. Peredaran darah seperti ini disebut peredaran darah tertutup. Dalam satu kali beredar, darah melewati jantung sebanyak dua kali. Peredaran darah seperti ini disebut peredaran darah ganda. Ada dua macam peredaran darah ganda, yaitu. a. Peredaran darah besar, peredaran darah yang membawa darah dari bilik kiri ke seluruh tubuh dan kembali ke serambi kanan. b. Peredaran darah kecil, peredaran darah yang membawa darah dari bilik kanan menuju paru-paru, kemudian kembali ke serambi kiri. Pada manusia, jantung terdiri atas empat ruangan, yaitu serambi kiri, serambi kanan, bilik kiri, dan bilik kanan. Dinding jantung terdiri atas 3 lapisan, antara lain perikardium, miokardium, dan endokardium. Perikardium adalah selaput pembungkus jantung. Perikardium terdiri dari 2 bagian, yaitu sebelah dalam dan luar. Di antara kedua lapisan perikardium di pisahkan oleh sedikit cairan pelumas yang berfungsi mengurangi gesekan yang disebabkan oleh gerakan memompa dari jantung itu sendiri. Miokardium adalah otot jantung, adapun endokardium adalah selaput yang membatasi ruangan jantung. Antara ruangan jantung terdapat klep (katup) yang berfungsi untuk mengatur aliran darah agar tetap searah. Klep pada ruangan jantung, adalah a. Valvula trikuspidalis dan valvula mitral, klep (katup) ini terdapat antara serambi kanan dan bilik kanan. b. Valvula bikuspidalis, letak klep (katup) ini terdapat antara serambi kiri dan bilik kiri. c. Valvula semilunaris, klep (katup) ini terdapat pada pangkal nadi besar. Jantung bekerja dengan melakukan kontraksi otot dengan gerakan mengembang dan mengempis secara bergantian. Denyutan jantung tersebut dapat dirasakan pembuluh nadi pada tubuh kita. 52 Di dalam miokardium ada jalan-jalan penghantaran khusus yang berfungsi menjamin irama dan impuls serta kontraksi otot jantung, yang dikendalikan oleh sistem saraf tak sadar. Sistem saraf yang bekerja pada jantung adalah sebagai berikut. a. Simpul Keith–Flack (nodus sino aurikularis), terdapat pada dinding serambi di antara vena yang masuk ke serambi kanan. b. Simpul Tawara (nodus atrioventrikularis), terdapat pada sekat serambi dengan bilik. c. Berkas His, yang terdapat pada sekat antara bilik jantung. Simpul saraf ini bercabang-cabang ke otot serambi jantung. Urutan normal jalannya impuls melalui sistem saraf dimulai dari nodus aurikularis. Karena itu nodus aurikularis disebut sebagai pemacu alami dari jantung. Impuls dari jantung ini kemudian menyebar dari nodus sino aurikularis menuju sistem penghantar khusus dan kemudian sampai ke otot-otot serambi. Impuls ini kemudian sampai ke nodus atriobentrikularis. Dari nodus atriobentrikularis impuls diteruskan ke berkas His. Berkas His ini bercabang menjadi cabang berkas sebelah kanan dan cabang berkas sebelah kiri, yang menjulur ke bawah pada sisi yang berlawanan dari sekat antara bilik. Berkas cabang ini berasal dari suatu jalinan cabang serabut yang kompleks yang disebut dengan sistem Purkinje, yang menyebar ke seluruh permukaan sebelah dalam kedua bilik jantung. Penyebaran impuls melalui serabut Purkinje ini berjalan cepat sekali. Adanya sistem saraf tersebut akan dapat menghasilkan suatu kontraksi dan kegiatan simultan dari sel-sel miokardium. Kemudian darah kembali masuk jantung. Melewati serambi kanan dari pembuluh balik besar, dari bagian bawah tubuh dan dari kepala serta bagian atas tubuh. Darah tersebut di peras masuk ke dalam bilik kanan lewat katup (klep) trikuspidalis. Ketika bilik kanan berkontraksi, maka katup (klep) trikuspidalis ini menutup. Darah diperas masuk ke dalam pembuluh nadi paru-paru (arteri pulmonalis) lewat katup (klep) pulmonalis. Di dalam jaringan paru-paru (alveoli) cadangan oksigen darah diperbaharui kemudian kembali ke serambi kiri melalui pembuluh balik pulmonal. Proses ini diulangi terus menerus dengan frekuensi 75 kali per menit. Periode dari suatu akhir kontraksi hingga akhir kontraksi berikutnya disebut siklus jantung. Siklus jantung dibedakan menjadi 2, yaitu; (a) Periode Relaksasi, pada saat ini serambi jantung menguncup dan bilik jantung mengembang maksimal. Darah masuk ke jantung, kondisi ini dinamakan diastole dan (b) Periode Kontraksi, pada saat ini otot bilik jantung 53 menguncup. Darah dalam bilik di pompa ke pembuluh nadi paru-paru atau ke aorta secara bersama, kondisi ini dinamakan sistol. Pada pengukuran tekanan darah yang diukur adalah sistol dan diastol. Pada orang dewasa sehat tekanan darahnya 120/80 mmHg. Artinya tekanan sistol 120 mmHg dan diastol 80 mmHg. Alat untuk mengukur tekanan darah ini disebut dengan tensimeter (sphygmomanometer). Kasus lain terjadi pada peredaran darah janin (fetus) yang agak berbeda dengan peredaran darah pada orang dewasa seperti pada penjelasan di atas. Hal ini disebabkan bayi belum bernapas dengan paru-paru, sehingga kebutuhan akan O2 dan makanan harus dipenuhi dari ibunya, dengan bantuan plasenta. Darah dari serambi kanan melalui foramen ovale masuk ke serambi kiri. Selanjutnya, darah akan menuju plasenta dengan melalui arteria umbilikalis. Di dalam plasenta, darah akan mengambil O2 dan sari makanan. Dengan melewati vena umbilikalis, maka darah akan dibawa kembali ke dalam tubuh bayi. Jantung merupakan organ yang tugasnya sangat berat, karena harus bekerja 24 jam setiap hari, memompa darah. Bahkan, perlu kita ketahui ternyata jantung inilah organ pertama yang mempunyai fungsi sejak janin berusia 2 bulan. Pada janin yang berusia 2 bulan, jantung sudah mulai berdenyut memompa darah. Kerja jantung tidak diperintah otak sadar. kerja denyut jantung diatur oleh arus listrik yang dihasilkannya sendiri. Salah satu faktanya dapat kita lihat pada jantung katak yang tetap berdenyut beberapa menit setelah diambil dari tubuhnya, bahkan masih dapat berdenyut beberapa hari apabila jantung tersebut direndam dengan larutan fisiologis seperti NaCl. 2. Pembuluh Darah Pembuluh darah merupakan jalan bagi darah yang mengalir dari jantung menuju ke jaringan tubuh, atau sebaliknya. Pembuluh darah melayani berbagai fungsi dalam menjaga tubuh tetap hidup dan sehat yaitu mengangkut darah dari jantung, mengangkut darah beroksigen ke seluruh tubuh, mengangkut darah dari arteri ke kapiler, menguras darah dari kapiler ke dalam vena dan bertukar oksigen, karbon dioksida, air dan garam antara tubuh dan jaringan sekitarnya. 54 Sumber: Reece, 2011 Gambar 2.3. Struktur pembuluh darah Jika memperhatikan Gambar 2.3, mungkin Anda akan membayangkan bahwa bentuk pembuluh darah seperti selang panjang, yang di dalamnya berisi cairan darah. Melalui pembuluh darah mengalir beredar ke seluruh tubuh. Pembuluh darah ini memiliki otot tebal dan elastis. Pembuluh darah dapat dibagi menjadi tiga macam, yaitu pembuluh nadi, pembuluh vena, dan pembuluh kapiler. a. Pembuluh nadi Pembuluh nadi atau pembuluh arteri ialah pembuluh darah yang membawa darah dari jantung menuju kapiler untuk diedarkan ke organ dan jaringan tubuh. Pembuluh ini merupakan pembuluh yang keluar dari jantung. Pembuluh ini memiliki 1 buah katup/klep berbentuk bulan sabit yang disebut valvula semilunaris. Fungsi pembuluh ini adalah untuk menjaga aliran darah tetap searah. Pembuluh nadi besar disebut juga aorta. Pembuluh ini berhubungan langsung dengan bilik kiri, sehingga membawa darah kaya O2 yang akan dibawa ke seluruh tubuh, bagian kepala maupun bagian bawah dari organ tubuh. Cabang dari aorta adalah pembuluh arteri. Pembuluh ini merupakan cabang pembuluh nadi yang berhubungan langsung dengan kapiler. Pembuluh arteri yang berhubungan dengan bilik kanan jantung adalah arteri pulmonales. Pada umumnya arteri mengalirkan darah yang kaya akan oksigen, tetapi tidak demikian dengan arteri pulmonalis. Arteri pulmonalis merupakan pembuluh arteri yang mengalirkan darah yang kaya karbondioksida dari ventrikel/bilik kanan ke paru-paru. Gas 55 CO2 di dalam paru-paru akan dilepaskan dan diganti dengan O2 yang kemudian dibawa menuju jantung. Pembuluh ini menghubungkan darah menuju organ paru-paru kiri dan kanan. b. Pembuluh vena Pembuluh vena atau pembuluh balik ialah pembuluh darah yang membawa darah ke arah jantung. Pada sepanjang pembuluh vena, terdapat katup-katup yang mencegah darah kembali ke jaringan tubuh. Pembuluh vena terletak lebih ke permukaan pada jaringan tubuh daripada pembuluh arteri. Pembuluh balik disebut juga vena, yaitu pembuluh yang mengangkut darah dari seluruh tubuh ke jantung. Pembuluh ini mengangkut darah dari bagian atas (kepala) yang disebut vena cava superior dan dari bagian bawah, misalnya kaki, ginjal, hati, dan lain-lain yang disebut vena cava inferior. Contoh pembuluh vena, yaitu vena pulmonalis. Pembuluh ini mengangkut darah yang kaya O2 dari paru-paru menuju ke serambi kiri dan merupakan pembuluh balik yang langsung berhubungan dengan kapiler. Pembuluh nadi (arteri) dan pembuluh balik (vena) sama-sama mempunyai fungsi yang sama, yaitu mengalirkan darah ke jantung dan dari jantung. c. Pembuluh kapiler Pembuluh kapiler ialah pembuluh darah kecil yang mempunyai diameter kira-kira sebesar sel darah merah, yaitu 7,5 μm. Oksigen, glukosa, asam amino, berbagai ion dan zat lain yang diperlukan secara mudah dapat berdifusi melalui dinding kapiler ke dalam cairan interstitium mengikuti gradien konsentrasinya. Sebaliknya, karbondioksida, limbah nitrogen, dan hasil sampingan metabolisme lain dapat dengan mudah berdifusi ke dalam darah. Pembuluh darah Kapiler berfungsi untuk pertukaran cairan, zat makanan, elektrolit, hormon, dan bahan-bahan lainnya antara darah dan cairan interstisial. d. Pembuluh Limfa Pembuluh limfa merupakan pembuluh yang juga mendukung sistem peredaran darah, walau kadang - kadang dipisahkan dari sistem peredaran darah menjadi sistem yang khusus sendiri, yaitu sistem pembuluh limfa. Pembuluh limfa berfungsi seperti pembuluh darah, sebagai sarana tansportasi bagi limfa yang merupakan cairan yang mengandung sel darah putih. Pembuluh limfa mempunyai banyak katup dan terdapat pada semua jaringan tubuh, kecuali pada sistem saraf pusat. Perbedaan lain juga terlihat pada pembuluh limfa. Berbeda dengan pembuluh darah, pembuluh limfa ini memiliki katup yang lebih banyak 56 dengan struktur seperti vena kecil dan bercabang-cabang halus dengan bagian ujung terbuka. Dari bagian yang terbuka inilah cairan jaringan tubuh dapat masuk ke dalam pembuluh limfa. Pembuluh limfa mempunyai fungsi seperti berikut. 1) Mengangkut cairan dan protein dari jaringan tubuh ke dalam darah. 2) Menghancurkan kuman penyakit. 3) Menghasilkan zat antibodi. 4) Mengangkut emulsi lemak dari usus ke dalam darah. Pembuluh limfa terletak pada pembuluh balik di bawah tulang selangka kanan. Pembuluh limfa kanan merupakan tempat muara dari semua cairan limfa yang berasal dari kepala, leher, dada, paru-paru, jantung, dan lengan kanan. Pembuluh dibedakan menjadi dua macam yaitu pembuluh limfa kanan dan pembuluh limfa kiri. Pembuluh limfa kanan berfungsi menampung cairan limfa yang berasal dari daerah kepala, leher bagian kanan, dada kanan, dan lengan kanan. Pembuluh ini bermuara pada vena yang berada di bawah selangka kanan. Pembuluh limfa kiri berfungsi menampung getah bening yang berasal dari daerah kepala, leher kiri, dada kiri, dan lengan kiri serta tubuh bagian bawah. Pembuluh ini bermuara pada vena di bawah selangka kiri. Cairan limfa berwarna kuning keputih-putihan yang disebabkan karena adanya kandungan lemak dari usus. Jika darah tersusun dari banyak sel-sel darah, maka pada limfa hanya terdapat satu macam sel darah, yaitu limfosit, yang merupakan bagian dari sel darah putih. Limfosit inilah yang akan menyusun sistem imunitas pada tubuh, karena dapat menghasilkan antibodi. Kelebihan cairan limfa dan mengembalikannya pada darah. Cairan limfa juga memiliki kandungan protein seperti pada plasma darah. Namun, pada limfa ini kandungan proteinnya lebih sedikit dan mengandung lemak yang dihasilkan oleh usus. Cairan limfa dihasilkan suatu kelenjar limfa. Kelenjar limfa berfungsi untuk menghasilkan sel darah putih dan menjaga agar tidak terjadi infeksi lebih lanjut. Kelenjar limfa terdapat di sepanjang pembuluh limfa, terutama terdapat pada pangkal paha, ketiak, dan leher. Alat tubuh yang mempunyai fungsi yang sama dengan kelenjar limfa adalah limpa dan tonsil. Limfa merupakan sebuah kelenjar yang terletak di belakang lambung dan berwarna ungu. Fungsinya antara lain sebagai tempat penyimpanan cadangan sel darah, membunuh kuman penyakit, pembentukan sel darah putih dan antibodi, dan tempat pembongkaran sel darah merah yang sudah mati. Tonsil atau amandel terletak di bagian kanan dan kiri pangkal tenggorokan. Limfa terletak di sebelah kiri perut. Salah satu fungsi utama dari 57 limfa adalah untuk menyaring darah. Trombosit, bersama dengan sel darah putih, disimpan dalam limpa. Daur ulang sel darah merah tua juga terjadi di limpa. Limpa juga membantu dalam memerangi bakteri tertentu yang dapat menyebabkan pneumonia dan meningitis. C. Gangguan dan Penyakit pada Sistem Darah Terdapat beberapa gangguan dan penyakit pada sistem peredaran darah. Gangguan dan penyakit tersebut dapat disebabkan oleh faktor fisik, aktivitas, maupun makanan yang dikonsumsi. 1. Hipertensi Hipertensi disebut pula sebagai penyakit tekanan darah tinggi. Orang yang mengidap hipertensi memiliki nilai sistol dan diastol melebihi batas normal (>140/90 mmHg). Kebalikan dari hipertensi adalah hipotensi. Hipotensi merupakan penyakit tekanan darah rendah. Penderita hipotensi memiliki nilai sistol di bawah 100 mmHg. Hipotensi memiliki gejala, seperti lesu, pusing, gangguan penglihatan, dan sering pingsan. 2. Arteriosklerosis Arteriosklerosis merupakan penyakit berupa pengapuran pembuluh darah karena endapan lemak. Apabila pembuluh darah tersumbat oleh endapan zat kapur, penyakit tersebut dinamakan arteriosklerosis. Kedua penyakit tersebut dapat mengakibatkan darah tidak dapat mengalir. Pecahnya pembuluh darah di otak dapat menyebabkan stroke. 3. Gagal Jantung Gagal jantung adalah penyakit akibat penurunan kekuatan kontraksi otot jantung. Hal tersebut akan mengakibatkan volume peredaran darah ke seluruh tubuh berkurang. Gejala gagal jantung cepat lelah, sesak napas, dan jantung membengkak. Rangkuman 1. Darah dan sistem peredaran darah manusia memiliki beberapa fungsi, seperti mengedarkan sari makanan dari sistem pencernaan makanan, mengedarkan oksigen dari sistem respirasi, mengangkut sisa metabolisme, mengangkut hormon dari kelenjar endokrin, membantu keseimbangan cairan tubuh, serta membantu dalam pengaturan suhu tubuh. 2. Sistem peredaran darah pada manusia tersusun atas darah dan organ-organ peredaran darah (jantung dan pembuluh darah). 58 3. Darah tersusun atas dua komponen utama, yaitu plasma darah dan sel-sel darah. 4. Plasma darah tersusun atas air dan bahan-bahan terlarut, seperti protein, garamgaram, nutrien, hormon, dan karbon dioksida. 5. Sel-sel darah tersusun atas sel darah merah (eritrosit), sel darah putih (leukosit), dan keping darah (trombosit). 6. Berdasarkan komposisi aglutinogen dan aglutininnya, golongan darah manusia dibedakan menjadi golongan darah A, B, AB, dan O. Penggolongan darah ABO ini berperan dalam transfusi darah. Transfusi darah adalah proses pemindahan darah dari tubuh seseorang ke tubuh orang lain. 7. Sistem peredaran darah pada manusia memiliki organ pendukung, yaitu jantung dan pembuluh darah. 8. Jantung merupakan pusat dari sistem peredaran darah manusia. Jantung berfungsi memompa darah ke seluruh tubuh. Jantung terbagi menjadi empat ruang, yaitu dua atrium (serambi) dan dua ventrikel (bilik). 9. Pembuluh darah berfungsi mengalirkan darah dari jantung ke seluruh tubuh ataupun sebaliknya. Pembuluh darah dibagi menjadi arteri, arteriol, kapiler, venula, dan vena. 10. Manusia memiliki dua macam peredaran darah, yaitu peredaran darah kecil (pulmonalis) dan peredaran darah besar (sistemik). Peredaran darah pulmonalis dimulai dari jantung menuju paru-paru dan kembali ke jantung. Adapun peredaran darah sistemik dimulai dari jantung ke seluruh tubuh dan kembali ke jantung. Evaluasi Kompetensi I. Pilih salah satu jawaban yang benar! 1. Seseorang menderita penyakit jantung dimana frekuensi denyut jantungnya 40 permenit yang disebabkan oleh sistem konduktorium abnormal dan penyakit miksedema. Dapat disimpulkan bahwa seseorang tersebut menderita .... a. rematik b. angina pektoris c. bradikardia d. takikardia e. atherosklerosis 2. Penyebab aliran darah mengalir dari jantung ke paru-paru adalah .... 59 a. kontraksi atrium kanan b. relaksasi ventrikel kanan c. kontraksi atrium kiri d. relaksasi atrium kiri e. semua salah 3. Apabila dalam sel darah merah seseorang tidak terdapat aglutinogen, tetapi dalam plasmanya mengandung aglutinin A dan B, golongan darah orang tersebut adalah .... a. O b. AB c. A d. B e. O dan AB 4. Perhatikan gambar berikut. Katup X Katup Y Katup Z Ketika darah keluar dari Z, katup X dan katup Y akan .... a. b. c. d. e. Katup X Katup Y menutup menutup membuka membuka diam menutup membuka menutup membuka diam Soal nomor 6 dan 7, perhatikan gambar berikut! 60 P Q R 5. Ketiga jenis pembuluh darah tersebut adalah.... Arteri Kapiler Vena a. P Q R b. P R Q c. R P Q d. R Q P e. Q R P 6. Pembuluh darah P memiliki dinding yang tebal untuk .... a. Mencegah kebocoran sel darah putih b. Mencegah masuknya bakteri c. Mencegah darah mengalir d. Menahan tekanan darah yang tinggi e. Menahan tekanan darah yang rendah 7. Pernyataan yang benar mengenai seluruh arteri di tubuh manusia adalah .... a. membawa darah yang kaya O2 b. memiliki katup c. memiliki dinding yang tipis d. membawa darah yang kaya CO2 e. membawa darah dari jantung 8. Vena cava superior adalah vena yang membawa darah yang kaya CO2 menuju ... a. atrium kiri b. atrium kanan c. ventrikel kiri d. ventrikel kanan e. aorta 9. Cairan pada darah disebut .... a. plasma darah 61 b. hormon c. trombosit d. sampah nitrogen e. eritrosit Soal nomor 10, 11 dan 12, perhatikan gambar berikut. 1 2 3 4 10. Apabila darah disentrifugasi, sel-sel darah merah akan berada pada nomor .... a. 1 b. 2 c. 4 d. 1 dan 2 e. 2 dan 3 11. Protein albumin, garam-garam, dan hormon berada pada bagian bernomor.... a. 1 b. 2 c. 4 d. 1 dan 2 e. 2 dan 3 12. Hemoglobin terdapat pada nomor .... a. 1 b. 2 c. 4 d. 1 dan 2 62 e. 2 dan 3 13. Pada proses penggumpalan darah, perubahan protrombin menjadi trombin dipicu oleh ion .... a. Na+ b. Fe c. Ca2+ d. K+ e. Cl 14. Golongan darah A, B, O, dan AB merupakan sistem pengelompokan darah berdasarkan .... a. sel-sel darah b. trombosit c. plasma darah d. usia e. aglutinogen darah dan aglutinin Soal nomor 15 dan 16, perhatikan gambar berikut. 1 2 3 15. Bagian yang ditunjukkan oleh nomor adalah .... Eritrosit Leukosit Trombosit a. 1 2 3 b. 3 2 1 c. 2 1 3 d. 1 3 2 e. 3 1 2 16. Nomor 1 dan 2 berfungsi .... Eritrosit Trombosit 63 a. Penggumpalan darah Membuat antibodi b. Mengedarkan oksigen Penggumpalan darah c. Kekebalan tubuh Mengedarkan oksigen d. Mengedarkan oksigen Kekebalan tubuh e. Kekebalan tulang Penggumpalan darah 17. Produksi sel darah putih melebihi batas normal merupakan ciri penyakit .... a. anemia b. leukemia c. thalassemia d. jantung e. sickle cell anemia 18. Cairan perikardium pada jantung berfungsi .... a. memompa darah b. menyaring darah c. mengurangi gesekan saat jantung berdenyut d. kontraksi jantung e. membasahi jantung 19. Penyakit akibat penurunan kekuatan kontraksi otot jantung adalah .... a. thalassemia b. hipertensi c. anemia d. arterosklerosis e. gagaljantung 20. Kelainan berupa pengerasan dan penyempitan pembuluh darah akibat endapan senyawa lemak disebut .... a. hemophilia b. leukemia c. varises d. atherosklerosis e. arteriosklerosis 64 II. Jawablah dengan singkat dan jelas! 1. Tuliskan fungsi sistem peredaran darah. 2. Jelaskan komposisi darah ! 3. Seseorang memiliki plasma darah yang tidak mengandung bahan yang diperlukan dalam perubahan protombin menjadi trombin. Apa yang akan terjadi, apabila seseorang tersebut mengalami luka ? 4. Sebutkan perbedaan sistem peredaran darah tertutup dan sistem peredaran darah terbuka ! 5. Tekanan darah dapat diukur dengan menggunakan tensimeter. Grafik berikut menunjukkan tekanan darah pada berbagai jenis pembuluh darah. Berdasarkan gambar tersebut, jawablah pertanyaan berikut. a. Berapakah tekanan diastol tertinggi? b. Dimanakah tekanan darah tertinggi? c. Mengapa tekanan darah di kapiler lebih tinggi daripada tekanan darah di vena? 65 JENDELA ILMU Ketika kadar sel darah merah atau hemoglobin di tubuh berada di bawah normal, seseorang kerap merasa lelah. Hal ini disebut dengan kondisi kurang darah. Istilah lainnya adalah anemia. Jenis anemia yang paling umum terjadi adalah anemia defisiensi besi. Anemia akan terjadi ketika tubuh kekurangan zat besi yang diperlukan dalam membentuk hemoglobin untuk membawa oksigen ke seluruh tubuh. Kekurangan hemoglobin dapat menyebabkan kulit tampak pucat. Hemoglobin adalah zat yang memberi efek kulit berwarna kemerahan. Apabila kekurangan zat ini, warna kemerahan pada kulit akan memudar sehingga terlihat adalah pucat. Bagian kulit yang paling tampak apabila Kalian mengalami kurang darah adalah di sekitar kelopak mata bawah. Tubuh lelah adalah gejala umum yang dapat timbul pada penderita anemia. Tubuh yang kelelahan ini adalah tanda bahwa sedang terjadi kesulitan pada darah dalam membawa oksigen ke seluruh tubuh. Tubuh yang terasa sangat lelah ini adalah tanda umum bahwa Kalian sedang kekurangan zat besi. Sakit kepala, pusing, dan jantung berdebar-debar juga merupakan tanda-tanda umum kekurangan darah. Tanda-tanda kurang darah yang jarang diketahui secara umum, yaitu: Sering mengalami infeksi Limpa adalah salah satu organ tubuh yang membantu memerangi infeksi. Apabila tubuh kekurangan sel darah merah, maka bisa mengurangi pasokan oksigen ke limpa. Oleh karenanya, limpa tidak dapat bekerja secara optimal. Organ tubuh yang juga berhubungan dengan infeksi adalah kelenjar getah bening. Organ ini adalah tempatnya sel darah putih sebagai tameng dalam memerangi infeksi. Apabila tubuh kekurangan zat besi, pasokan oksigen ke kelenjar getah bening menjadi tidak mencukupi. Dengan begitu, meski sel darah putih tetap diproduksi, tetapi kualitasnya tidak sempurna sehingga tubuh pun lebih mudah mengalami infeksi. Di sinilah peran penting zat besi dalam mendukung sistem kekebalan tubuh. Mengalami sindrom restless leg Kekurangan zat besi membuat sebagian orang dapat mengalami sindrom restless leg atau kaki gelisah yaitu getaran yang menjalar di kaki, semacam aliran listrik. Hal ini membuat penderita memiliki dorongan untuk terus menggerakkan kaki seperti seseorang yang sedang gelisah. Mengalami rambut rontok Rambut yang rontok berlebihan > 100 helai per hari dan tidak tumbuh kembali, merupakan salah satu tanda kekurangan zat besi.Ketika tubuh kekurangan zat besi, pasokan oksigen ke folikel rambut tidak mencukupi kebutuhan yang ideal. Dengan begitu, rambut menjadi rontok dan bisa berhenti tumbuh. Bila kebutuhan zat besi sudah tercukupi, umumnya rambut dapat tumbuh kembali. Lidah menjadi bengkak Kurang darah membuat organ-organ di seluruh tubuh kemungkinan besar mengalami kekurangan oksigen. Kondisi ini dapat membuat otot-otot di hampir semua bagian tubuh mengalami pembesaran, termasuk otot lidah. Jika hal ini terjadi, lidah menjadi bengkak dan terasa sakit. Kurang darah akibat kekurangan zat besi juga dapat menimbulkan retak-retak pada bagian mulut. Sumber : http://www.alodokter.com/tanda-tanda-kurang-darah-yang-belum-tentu-anda-ketahui 66 BAB 3 ORGAN DAN SISTEM ORGAN PADA MANUSIA Peta Konsep Organ dan Sistem Organ Organ Sistem Organ Sistem Pencernaan Sistem Pernapasan Sistem Reproduksi Sistem Integumentum Sistem Gerak Sistem Sirkulasi Sistem Saraf Sistem Hormon Sistem Ekskresi Kata Kunci Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi yang terdapat dalam bab ini diharapkan Anda mampu mengetahui berbagai organ yang menyusun sistem organ manusia. Otak Jantung Ginjal Sistem pencernaan Sistem saraf Sistem pernapasan 67 A. Organ Organ adalah kumpulan jaringan yang memiliki peran khusus dalam tubuh manusia. Setiap organ memiliki fungsi penting bagi tubuh. Organ juga bekerja sama secara erat untuk membentuk sistem organ, seperti sistem pencernaan atau sistem peredaran darah. 1. Otak Otak adalah salah satu organ paling penting dalam tubuh manusia dan bertanggung jawab atas tindakan utama yang dilakukan oleh tubuh. Otak dilindungi oleh tengkorak dan tertutup dalam tempurung kepala yang menjaganya agar tetap aman. Struktur otak manusia dapat dibandingkan dengan mamalia lain. Otak manusia tiga kali lebih besar dan lebih maju daripada mamalia lainnya. Otak membantu tubuh mengaktifkan otot dan mensekresikan bahan kimia yang memungkinkan tubuh untuk menanggapi rangsangan eksternal. Selain itu, otak manusia juga dapat berfungsi untuk pengendalian diri, perencanaan, penalaran, dan berpikir abstrak. Fungsi tersebut yang membuat manusia sebagai spesies paling cerdas di bumi. 2. Kelenjar Pineal Kelenjar pineal adalah kelenjar endokrin penting berwarna abu-abu kemerahan yang terdapat di dalam otak. Kelenjar pineal berukuran seperti sebutir beras dan terdiri dari sel-sel khusus yang disebut pinealocytes. Salah satu hormon utama yang disekresikan oleh kelenjar pineal adalah melatonin. Hormon tersebut bertanggung jawab untuk mempengaruhi perkembangan generatif dan siklus tidur-bangun yang berhubungan dengan tubuh. 3. Hipotalamus Hipotalamus merupakan bagian dari otak manusia yang mengontrol pelepasan hormon utama oleh kelenjar hipofisis. Hipotalamus bertanggung jawab untuk menjaga suhu tubuh dan mengendalikan perilaku generatif dan reproduksi. Hipotalamus berfungsi sebagai penghubung ke sistem saraf pusat melalui kelenjar pituitari. Selain itu, hipotalamus juga berfungsi dalam mengendalikan rasa lapar, tidur maupun lelah. 4. Kelenjar Pituitari Kelenjar pituitari adalah salah satu kelenjar yang paling penting dalam tubuh manusia. Kelenjar pituitari disebut juga kelenjar master sistem endokrin. Kelenjar pituitari terletak di dasar otak tetapi tidak dianggap bagian dari otak. Kelenjar pituitari mensekresi hormon yang banyak membantu dalam mengatur homeostasis yaitu keseimbangan metabolisme. Fungsi tersebut aktif dikelola oleh beberapa mekanisme biologis kompleks. 68 5. Kelenjar Ludah Kelenjar ludah berada di dekat mulut dan tenggorokan. Fungsi utama dari kelenjar ini adalah mengeluarkan air liur ke dalam mulut untuk membasahi makanan. Kelenjar ludah juga memulai pencernaan dan membantu melindungi gigi dari pembusukan. Kelenjar ludah dapat dibagi menjadi tiga bagian, yaitu: a. kelenjar parotis, terletak di sekitar ramus mandibula b. kelenjar submandibular, terletak di bawah rahang bawah, dan c. kelenjar sublingual, terletak di bawah lidah. 6. Kelenjar Tiroid Kelenjar tiroid terletak di pangkal leher dan kelenjar endokrin terbesar dalam tubuh. Kelenjar tiroid mengeluarkan dua hormon penting, yaitu tiroksin (T4) dan triiodothyronine (T3). Hormon tersebut bertanggung jawab untuk pertumbuhan dan metabolisme tubuh. Sekresi berlebihan dari hormon tiroid menyebabkan hipertiroidisme. Ketika sekresi tidak cukup dari hormon tiroid akan menyebabkan hipotiroidisme. 7. Kelenjar Paratiroid Kelenjar paratiroid adalah empat kelenjar endokrin kecil yang terletak di leher. Masing-masing memiliki ukuran seperti sebutir beras. Fungsi utama kelenjar paratiroid adalah menghasilkan hormon paratiroid yang mengontrol jumlah kalsium dalam darah dan tulang. Orang yang memiliki kelenjar paratiroid terlalu aktif akan menderita hiperparatiroidisme, sedangkan apabila memiliki kelenjar kurang aktif akan menderita hipoparatiroidisme. 8. Kulit Kulit merupakan benteng pertahanan tubuh yang utama karena berada di lapisan anggota tubuh yang paling luar dan berhubungan langsung dengan lingkungan sekitar. Kulit adalah lapisan jaringan yang terdapat di permukaan tubuh yang merupakan organ terluas pada tubuh. Kulit sangat tipis dengan beberapa lapisan yang menyusunnya. Kulit manusia terbagi menjadi 3 lapisan, yaitu kulit ari (epidermis), kulit jangat (dermis), dan jaringan ikat bawah kulit. Fungsi utama kulit, yaitu sebagai alat ekskresi yang mengeluarkan keringat. Selain itu, kulit juga menghasilkan minyak melalui kelenjar minyak. Minyak berfungsi untuk mencegah kekeringan pada kulit dan mengerutnya kulit rambut. Fungsi kulit yang lain 69 adalah sebagai alat indera, Sebagai pengatur suhu tubuh, dan tempat pembentukan vitamin D dari provitamin D dengan bantuan sinar matahari yang mengandung ultraviolet, untuk melindungi jaringan yang ada di bawahnya, dan menyimpan kelebihan lemak 9. Faring Faring adalah bagian dari sistem pernafasan dan pencernaan. Faring terletak di bawah mulut dan rongga hidung, serta di atas esofagus dan laring. Fungsi utama dari faring adalah menyaring udara. Faring membuat udara menjadi hangat, sehingga udara dapat masuk ke paru-paru. Faring terdiri dari tiga bagian, yaitu nasofaring, orofaring, dan laringofaring. 10. Laring Laring adalah struktur tulang rawan yang berada di atas trakea dan berisi pita suara. Fungsi utama laring adalah memberikan nada suara ketika kita berbicara. Laring lebih dikenal sebagai kotak suara. Laring juga melindungi trakea terhadap aspirasi makanan. Setiap gangguan dalam organ ini dapat menyebabkan nyeri pada tenggorokan, kehilangan suara, atau masalah pernapasan. 11. Timus Timus adalah kelenjar berbentuk piramida yang terletak tepat di bawah leher. Timus adalah salah satu organ yang paling khusus dari sistem kekebalan tubuh. Fungsi utama dari kelenjar Timus adalah untuk menghasilkan limfosit atau sel-T yang membantu dalam mengembangkan kekebalan terhadap penyakit. Timus ini atropi dengan usia, yaitu ukuran organ menurun sesuai dengan bertambahnya usia. 12. Kerongkongan (Esofagus) Kerongkongan adalah bagian dari sistem pencernaan. Fungsi utama dari kerongkngan adalah membantu dalam mengangkut makanan ke lambung. Organ ini terdiri dari sebuah tabung otot yang menyalurkan makanan dari faring menuju ke lambung melalui proses peristaltik. Rata-rata panjang kerongkongan (esophagus) yaitu 25-30 cm. 13. Tenggorokan (Trakea) Tenggorokan berupa pipa yang panjangnya ± 10 cm, terletak sebagian di leher dan sebagian di rongga dada (torak). Dinding tenggorokan tipis dan kaku, dikelilingi oleh cincin tulang rawan, Pada bagian dalam rongga terdapat epitel bersilia. Silia-silia ini berfungsi menyaring benda-benda asing yang masuk ke saluran pernapasan. Trakea berfungsi menyaring udara yang kita hirup dan juga bercabang ke bronkus. 70 14. Jantung Jantung bertanggung jawab untuk memompa darah dalam tubuh. Berat jantung yaitu 250-350 gram. Fungsi utama jantung adalah memberikan darah berisi oksigen ke seluruh organ tubuh melalui pembuluh darah. Jantung terletak di sisi kiri dada dan dilindungi oleh tulang rusuk. Perikardium adalah kantung berdinding ganda yang membungkus jantung. Tidak hanya melindungi jantung, perikardium juga mencegah jantung dari pengisian darah yang berlebihan. 15. Paru-paru Paru-paru membantu dalam pernapasan dan merupakan organ yang paling penting dari sistem pernapasan. Paru-paru bekerja sangat erat dengan jantung. Kedua organ tersebut memberikan udara oksigen murni untuk darah yang diedarkan oleh jantung ke berbagai organ tubuh. Paru-paru juga membuang karbondioksida (CO2) dan kotoran lainnya dari vena darah. Jantung hampir diapit oleh paru-paru, sehingga kedua organ ini bertindak sebagai peredam kejut untuk jantung. Paru-paru juga menjaga tingkat keasaman (pH) darah. 16. Diafragma Diafragma adalah partisi otot antara perut dan rongga dada. Diafragma meluas di bagian bawah tulang rusuk. Fungsi utama diafragma adalah membantu dalam proses respirasi. Ketika diafragma berkontraksi, ada peningkatan volume rongga dada dan udara ditarik ke dalam paru-paru. Setiap gangguan pada diafragma menyebabkan masalah dalam pernapasan. 17. Lambung Lambung adalah organ utama dalam sistem pencernaan. Lambung adalah organ berbentuk buah pir yang terletak di rongga perut antara kerongkongan dan usus. Lambung dapat mengubah ukuran dan bentuk sesuai posisi tubuh dan jumlah makanan di dalam lambung. Lambung merupakan organ yang besar dan multi-bilik. Organ ini menjadi rumah bakteri khusus penghasil enzim yang diperlukan untuk pencernaan. Lambung mengeluarkan asam lambung, asam klorida, dan menjaga tingkat keasaman (pH), yang membantu dalam proses pencernaan. 18. Hati Hati terletak di sisi kanan rongga perut. Beberapa fungsi penting hati meliputi penyaringan zat berbahaya dari darah, menjaga kadar kolesterol dan glukosa dalam darah, 71 mensekresi asam amino tertentu, menyimpan vitamin dan mineral, pensekresi bahan kimia untuk memecah lemak, dan mengubah glukosa menjadi glikogen. 19. Pankreas Pankreas terletak jauh di dalam perut dan terjepit di antara tulang belakang dan lambung. Pankreas merupakan bagian integral dari sistem pencernaan. Fungsi pankreas adalah mengeluarkan cairan pankreas dan insulin. Airan tersebut merupakan suatu hormon yang mempengaruhi tingkat gula dalam darah. Pankreas terdiri dari sejumlah sel yang disebut pulau Langerhans. 20. Limpa Limpa terletak di sebelah kiri perut. Salah satu fungsi utama dari limpa adalah menyaring darah. Trombosit bersama dengan sel darah putih disimpan dalam limpa. Daur ulang sel darah merah juga terjadi di limpa. Limpa juga membantu dalam memerangi bakteri tertentu yang dapat menyebabkan pneumonia dan meningitis. 21. Kandung Empedu Kandung empedu adalah struktur otot seperti kantung yang melekat pada hati. Kandung empedu berukuran sekitar 8 cm dan 4 cm. Fungsi utama kandung empedu adalah menyimpan empedu yang disekresikan oleh hati dan dibutuhkan untuk pencernaan. Kandung empedu juga membantu dalam pencernaan lemak. 22. Usus Halus Usus halus menghubungkan lambung dan usus besar. Panjang usus halus orang dewasa yaitu sekitar 22 meter. Organ ini bertanggung jawab untuk pencernaan. Usus halus menyerap nutrisi dan mineral dalam makanan. Selain itu, usus halus juga berfungsi melewatkan makanan yang dicerna ke usus besar. 23. Usus Besar Usus besar adalah bagian posterior usus. Usus besar memiliki panjang yaitu sekitar 5 meter. Usus besar terbagi menjadi empat bagian, antara lain sekum, kolon, rektum dan anus. Fungsi utama usus besar adalah menyerap air dan elektrolit dari sisa pencernaan. Selain itu, usus besar juga berfungsi menyimpan kotoran hingga diekskresikan. 24. Kelenjar Adrenal Kelenjar adrenal merupakan kelenjar endokrin yang terletak di atas ginjal. Kelenjar ini berbentuk segitiga dan terletak secara bilateral. Tanggung jawab utama kelenjar adrenal 72 adalah sekresi hormon dalam respon terhadap stres. Kelenjar adrenal bertanggung jawab untuk hormon seperti kortisol, estrogen dan testosteron. 25. Ginjal Ginjal adalah dua organ berbentuk seperti kacang. Ginjal bertanggung jawab untuk menyaring darah dalam tubuh manusia. Ginjal juga bertanggung jawab untuk mengeluarkan limbah dan mengatur keseimbangan elektrolit. Ginjal mensekskresikan urin ke ureter kemudian diteruskan keluar dari tubuh. Fungsi penting lain dari ginjal adalah mengontrol keseimbangan cairan tubuh dan membantu dalam reabsorpsi air, glukosa serta asam amino. 26. Ovarium Ovarium adalah bagian dari sistem reproduksi wanita. Ovarium terletak di dinding lateral pelvis dan menempel pada rahim. Kedua ovarium terhubung satu sama lain dengan tuba fallopi. Ovarium mensekresikan hormon estrogen dan progesteron. Ovarium juga menghasilkan telur yang disebut ovum, selama pembuahan. Ovarium bertanggung jawab untuk pengembangan karakteristik seks sekunder pada wanita saat pubertas. 27. Uterus Uterus disebut juga rahim. Uterus berbentuk seprti buah pir. Uterus merupakan bagian dari sistem reproduksi wanita yang terletak di bagian bawah perut. Salah satu ujung uterus mengarah ke lubang vagina. Sementara ujung lainnya dihubungkan ke saluran telur. Rahim bertanggung jawab untuk memelihara ovum dan menyimpannya hingga janin cukup matang untuk lahir. 28. Testis Testis adalah sepasang organ berbentuk oval yang bertanggung jawab untuk memproduksi sperma pada laki-laki. Organ ini berada di luar tubuh. Testis juga mensekresikan androgen, hormon pria yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan sistem reproduksi laki-laki. Testis bekerja optimal pada suhu kurang dari suhu tubuh. 29. Ureter Ureter adalah tabung berpasangan yang terdiri dari serat otot polos. Ureter bertanggung jawab untuk membawa urin dari ginjal ke kandung kemih. Ureter memiliki panjang 25-30 cm dan berdiameter 3-4 mm. 30. Kandung Kemih 73 Kandung kemih merupakan kantung otot yang fleksibel. Kandung kemih bertanggung jawab menyimpan urin sebelum diekskresikan. Organ ini terletak di bagian anterior rongga panggul. Kandung kemih dapat menampung urin sebanyak 300-350 ml. Setelah ditampung untuk jangka waktu tertentu, urin dilewatkan ke uretra untuk ekskresi. 31. Uretra Uretra adalah saluran yang menghubungkan kandung kemih ke alat kelamin. Urin dilewatkan melalui organ ini untuk ekskresi. Uretra laki-laki lebih panjang, yaitu ±20 cm, dibandingkan dengan uretra perempuan, yaitu ±5 cm. Uretra juga bertanggung jawab untuk membawa urin. Kehadiran otot sphincter pada uretra membantu dalam kontrol sadar untuk ekskresi urin. B. Sistem Organ Sistem organ tubuh adalah gabungan dari organ-organ tubuh yang menjalankan fungsi tertentu. Manusia memiliki 9 sistem organ, yaitu sistem pencernaan, sistem pernapasan (respirasi), sistem sirkulasi, sistem pengeluaran (ekskresi), sistem gerak, sistem reproduksi, sistem saraf, sistem integumen dan sistem hormon. 1. Sistem Pencernaan Sistem pencernaan berfungsi untuk menghancurkan makanan yang dicerna, menyerap nutrisi dari makanan tersebut, serta membuang sisa pencernaan. Organ tubuh yang berperan dalam sistem pencernaan di antaranya adalah mulut, kerongkongan (esophagus), lambung, usus halus, usus besar, dan anus. Proses pencernaan pada manusia dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu: a. Pencernaan mekanik, adalah proses pengubahan makanan dari bentuk kasar menjadi halus. Proses ini dilakukan menggunakan gigi di dalam mulut. b. Pencernaan kimiawi, adalah proses perubahan makanan dari zat yang kompleks menjadi zat-zat yang lebih sederhana dengan enzim. Proses ini terjadi mulai dari mulut, lambung, dan usus. Proses pencernaan makanan pada manusia melalui berbagai tahap. Tahapan dalam proses pencernaan antara lain ingesti, mastikasi, deglutisi, absorpsi, dan defekasi. Ingesti adalah pemasukan makanan ke dalam tubuh melalui mulut. Mastikasi adalah proses mengunyah makanan oleh gigi. Deglutisi adalah proses menelan makanan di kerongkongan. Digesti adalah pengubahan makanan menjadi molekul yang lebih sederhana 74 dengan bantuan enzim, terdapat di lambung. Absorpsi adalah proses penyerapan, terjadi di usus halus. Defekasi adalah pengeluaran sisa makanan yang sudah tidak berguna untuk tubuh melalui anus. Di dalam mulut terdapat gigi seri yang berfungsi untuk memotong makanan, gigi taring untuk mengoyak, dan gigi geraham untuk mengunyah. Lidah membantu mengatur penempatan makanan sehingga dapat dikunyah gigi atas dan gigi bawah. Makanan selagi masih dikunyah bercampur dengan ludah yang dihasilkan oleh kelenjar ludah. Fungsi ludah untuk melicinkan makanan agar lebih mudah ditelan. Pada saat yang sama, makanan dilarutkan dan enzim yang dikandung ludah mulai bereaksi dengan makanan. Adanya gerak peristaltik pada kerongkongan menyebabkan makanan masuk ke dalam lambung secara perlahan-lahan. Makanan di dalam lambung mengalami pencernaan lebih lanjut. Makanan di sini dicerna oleh getah lambung yang terdiri atas air, asam hidroklorida, dan enzim sehingga makanan menjadi bubur yang siap diteruskan ke usus. Setelah melalui lambung, makanan masuk ke dalam usus halus. Bagian pertama usus halus disebut usus dua belas jari. Kandung empedu menempel pada hati. Empedu dihasilkan hati dan berguna untuk mengemulsikan lemak. Pankreas menghasilkan cairan pankreas yang mengandung amilase, tripsin, dan lipase. Enzim tersebut mempunyai peranan mengubah zat makanan sehingga menjadi bentuk yang dapat diserap oleh usus halus. Batas antara usus halus dan usus besar adalah usus buntu dengan bagian tambahan berupa umbai cacing (apendiks). Bagian terakhir usus besar adalah poros usus (rektum) dan muara pelepasan yang disebut anus. Anus mempunyai otot gelang berupa otot sadar dan tidak sadar. 2. Sistem Pernapasan (Respirasi) Sistem pernapasan bertugas untuk bernapas, adalah suatu kegiatan mengambil oksigen di udara dan mengeluarkan karbondioksida (CO2). Oksigen (O2) merupakan senyawa penting dalam kehidupan manusia. Sistem pernapasan manusia meliputi hidung, faring, laring, tenggorokan (trakea), paru-paru, dan diafragma. 3. Sistem Sirkulasi Sistem sirkulasi berfungsi untuk memenuhi kebutuhan jaringan tubuh, mentranspor zat makanan ke jaringan tubuh, mentranspor produk-produk yang tidak berguna, menghantarkan hormon dari satu bagian tubuh ke bagian tubuh yang lain, dan memelihara lingkungan yang sesuai di dalam seluruh cairan jaringan tubuh agar sel dapat bertahan hidup dan berfungsi secara optimal. Sistem sirkulasi terdiri dari sstem peredaran darah dan sistem getah bening. 75 Sistem peredaran darah (sistem transportasi) adalah proses pengedaran berbagai zat yang diperlukan ke seluruh tubuh dan pengambilan zat-zat yang tidak diperlukan untuk dikeluarkan dari tubuh. Sistem peredaran darah manusia berupa sistem peredaran darah tertutup dan peredaran darah ganda. Sistem peredaran darah berfungsi untuk mensuplai oksigen dan sari makanan yang diabsorbsi dari sistem pencernaan ke seluruh jaringan tubuh, membawa gas sisa berupa karbon dioksida ke paru-paru, mengembalikan zat sisa metabolisme ke ginjal untuk di sekresikan, menjaga suhu tubuh, dan mendistribusikan hormon-hormon untuk mengatur fungsi sel tubuh. Sistem peredaran darah manusia melibatkan darah, jantung, dan pembuluh darah. Pembuluh darah terdiri dari pembuluh vena, pembuluh nadi, pembuluh kapiler. Sistem limfa berkaitan erat dengan sistem peredaran darah. Sistem getah bening berfungsi untuk membuat getah bening atau limfa yang merupakan cairan mengandung sel darah putih. Getah bening bertugas membantu tubuh untuk melawan infeksi yang menyerang. Sistem getah bening juga mengambil kelebihan cairan limfa dan mengembalikannya pada darah. Fungsi sistem peredaran getah bening adalah untuk sistem pertahanan tubuh, mengangkut kembali cairan tubuh, cairan plasma darah, sel darah putih yang berada di luar pembuluh darah, dan mengangkut lemak dari usus ke dalam sistem peredaran darah. Sistem getah bening terdiri dari cairan limfa, pembuluh limfa, dan kelenjar limfa. Tabel 3 .1Perbedaan sistem peredaran darah dengan sistem peredaran limpa No 1 2 Karakter Pembeda Sistem peredaran Materi yang dialirkan Peredaran Darah Tertutup Darah, warna merah 3 4 Tenaga penggerak Zat yang diangkut Kontraksi otot jantung O2, CO2, Protein, gula Saluran Pengangkut Arteri dan Vena 5 Peredaran limpa (limpha) Terbuka Getah bening warna kekuningan Kontraksi otot rangka Lemak (asam lemak dan gliserin) Pembuluh getah bening Sumber : https://biologigonz.blogspot.co.id/2010/03/sistem-transportasi-buku.html 4. Sistem Pengeluaran (Ekskresi) Setiap hari tubuh kita melakukan proses reaksi yang sangat komplek. Reaksi itu yang disebut dengan metabolisme. Reaksi ini terdiri dari anabolisme (pengikat/penggabungan) dan katabolisme (pembongkaran/penguraian). Dari hasil reaksi itu menghasilkan zat yang berguna dan tidak berguna bagi tubuh kita (organ tubuh), 76 sehingga zat yang tidak berguna bagi organ tubuh perlu dikeluarkan karena bisa menyebabkan keracunan bagi organ tubuh manusia. Sistem ekskresi meliputi organ kulit, paru-paru, hati, dan ginjal. Dalam pengeluaran zat yang bisa meracuni tubuh manusia tadi dapat dilakukan 4 cara, yaitu: a. Defekasi, yaitu proses pengeluaran sisa pencernaan makanan yang disebut feses dan dikeluarkan melalui anus. Zat yang dikeluarkan belum pernah mengalami metabolisme di dalam jaringan. Zat yang dikeluarkan meliputi zat yang tidak diserap usus sel epitel, usus yang rusak dan mikroba usus. Defekasi terjadi ketika adanya gelombang peristaltik yang mendorong feses ke dalam kolon sigmoid dan rektum. Di dalam rektum, saraf sensorik dirangsang dan akhirnya sadar akan kebutuhan defekasi. b. Ekskresi, yaitu pengeluaran zat sampah sisa metabolisme yang tidak berguna lagi bagi tubuh seperti CO2, H2O, NH3, zat warna empedu dan asam urat. Sistem ekskresi sangat penting untuk membuang sisa pencernaan keluar tubuh. Tanpa sistem ekskresi yang bekerja dengan sempurna, sisa pencernaan dapat kembali ke dalam tubuh dan membahayakan tubuh. Sistem ekskresi meliputi organ ginjal, kulit, paru, hati. Fungsi sistem ekskresi antara lain membuang limbah yang tidak berguna dan beracun dari dalam tubuh, mengatur konsentrasi dan volume cairan tubuh (osmoregulasi), mempertahankan temperatur tubuh dalam kisaran normal (termoregulasi), dan homeostasis. c. Sekresi, yaitu pengeluaran getah oleh kelenjar pencernaan ke dalam saluran pencernaan. Getah yang dikeluarkan masih berguna bagi tubuh dan umumnya mengandung enzim. Sekresi adalah proses pengeluaran substansi kimia berbentuk lendir (enzim dan hormon) oleh sel dan kelenjar. Dalam tubuh manusia terdapat dua tipe kelenjar yaitu kelenjar eksokrin dan kelenjar endokrin. Kelenjar eksokrin melepaskan sekresinya ke dalam duktus pada permukaan tubuh, seperti kulit, atau organ internal, seperti lapisan traktus intestinal. Sedangkan, kelenjar endokrin melepaskan sekresinya langsung ke dalam darah, termasuk kelenjar hepar, pankreas (kelenjar eksokrin dan endokrin), payudara, dan kelenjar lakrimalis untuk air mata. Bagian dari kelenjar endokrin antara lain Pulau Langerhans pada pankreas, gonad (ovarium dan testis), serta kelenjar adrenal, hipofise, tiroid dan paratiroid, serta timus. 77 d. Eliminasi, yaitu proses pengeluaran zat dari rongga tubuh, baik dari rongga yang kecil (saluran air mata) maupun dari rongga yang besar (usus). Sistem urinaria adalah suatu sistem tempat terjadinya proses penyaringan darah sehingga darah terbebas dari zat-zat yang tidak diperlukan oleh tubuh dan menyerap zatzat yang masih dipergunakan oleh tubuh. Zat-zat yang tidak diperlukan oleh tubuh larut dalam air dan dikeluarkan berupa urine (air kemih). Selain ekskresi produk limbah metabolisme, ginjal juga berperan penting dalam mempertahankan keseimbangan asambasa, terlibat dalam metabolisme vitamin D dengan menghasilkan suatu senyawa yang mengendalikan kadar kalsium dalam cairan tubuh, dan melakukan fungsi endokrindengan membebaskan 2 hormon. Adapun zat-zat yang terkandung dalam urin normal adalah urea, ammonia, air, zat warna empedu (bilirubin dan biliverdin), dan zat yang berlebihan dalam darah seperti vitamin, obat-obatan. Sistem perkemihan (urinaria) terdiri atas ginjal, ureter,kandung kemih (vesikula urinaria), dan uretra. 5. Sistem Gerak Alat gerak pada manusia adalah tulang dan otot. Tulang disebut alat gerak pasif, terdiri dari 206 tulang yang saling berhubungan menyusun sistem rangka, sedangkan otot disebut alat gerak aktif karena kemampuannya berkontraksi sehingga dapat menggerakkan tulang sehingga disebut sistem otot. a. Sistem Rangka Rangka manusia dewasa dibangun oleh 206 ruas tulang dengan bentuk dan ukuran yang bervariasi sesuai dengan fungsinya. Rangka berfungsi sebagai: 1) Formasi bentuk tubuh Tulang-tulang penyusun tubuh menentukan bentuk dan ukuran tubuh. 2) Formasi sendi-sendi Tulang-tulang yang berdekatan membentuk persendian yang bergerak, tidak bergerak, atau sedikit bergerak, bergantung pada kebutuhan fungsional tubuh. 3) Pelekatan otot-otot Tulang-tulang menyediakan permukaannya sebagai tempat untuk melekatkan otototot. Otot-otot dapat berfungsi dengan baik apabila melekat dengan kuat pada tulang. 4) Bekerja sebagai pengungkit Tulang digunakan sebagai pengungkit untuk berbagai macam aktivitas selama pergerakan. 78 5) Penyokong berat badan serta daya tahan untuk menghadapi pengaruh tekanan Tulang-tulang menyokong berat badan, memelihara sikap tubuh tertentu, misalnya : sikap tegak pada tubuh manusia. 6) Proteksi Tulang-tulang membentuk rongga yang melindungi organ-organ halus seperti otak, sumsum tulang belakang, jantung, paru-paru, dan organ-organ bagian dalam tubuh lainnya. 7) Hemopoesis Sumsum tulang merupakan tempat pembentukan sel-sel darah. 8) Fungsi imunologis Sel-sel imunitas dibentuk di dalam sumsum tulang. Misalnya pembentukan limfosit B yang kemudian membentuk antibody untuk system kekebalan tubuh. 9) Penyimpanan kalsium Tulang-tulang mengandung sekitar 97% kalsium yang terdapat di dalam tubuh. Kalsium tersebut berupa senyawa anorganik maupun garam-garam, terutama kalsium fosfat. Kalsium akan dilepaskan ke darah bila dibutuhkan. Sistem rangka disusun oleh beberapa tulang yang saling berhubungan. Rangka manusia dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok besar yaitu aksial dan apendikuler. Rangka aksial merupakan kelompok tulang yang terletak di sumbu tubuh, yaitu pada tulang tengkorak,tulang belakang,tulang rusuk dan tulang dada, terdiri dari 80 tulang. Rangka apendikuler merupakan kelompok tulang yang menyusun anggota gerak atas dan bawah, terdiri atas 126 ruas tulang. Rangka aksial terdiri dari beberapa tulang sebagai berikut. a) Tulang tengkorak tempurung kepala, berfungsi untuk melindungi otak. b) Tulang belakang, berfungsi untuk menopang seluruh tubuh, melindungi organ dalam tubuh, serta merupakan tempat pelekatan tulang rusuk. c) Tulang dada dan tulang rusuk, berfungsi untuk melindungi organ-organ yang ada di bagian dada, seperti jantung (pemompa darah) dan paru-paru (bernapas). Rangka Apendikuler merupakan rangka pelengkap yang terdiri dari tulang-tulang anggota gerak atas dan bawah. Rangka aksial terdiri dari beberapa tulang sebagai berikut. b) Tulang anggota gerak atas, terdiri dari tulang bahu, tulang lengan atas, dan tulang lengan bawah. c) Tulang anggota gerak bawah terdiri dari tulang pinggul, tulang paha tulang tempurung lutut, tulang kering dan tulang betis. 79 Bentuk-bentuk tulang terdiri dari tulang pipa, tulang pendek, tulang pipih, dan tulang tidak beraturan. Tulang manusia tersusun dari tulang rawan atau kartilago dan tulang sejati atau tulang keras. Pada orang dewasa tulang rawan terdapat pada telinga, ujung hidung, dan ruas antar tulang belakang, antar ruas tulang rusuk dan tulang dada, sendi-sendi tulang, pada cakra efifis. Tulang sejati sering disebut sebagai tulang, tersusun dari sel-sel tulang yang sangat kompak pada permukaannya. Sendi merupakan hubungan antar tulang sehingga mampu digerakkan. Hubungan antara dua tulang atau lebih disebut persendian atau artikulasi. Komponen penunjang sendi berfungsi untuk memperkuat sendi dan memudahkan pergerakan, terdiri dari ligamen, Ligamen merupakan jaringan ikat yang berfungsi mengikat bagian luar ujung tulang yang membentuk persendian dan mencegah berubahnya posisi tulang. Berdasarkan arah pergerakannya, sendi dikelompokkan menjadi lima, yaitu sendi putar, sendi peluru, sendi pelana, sendi engsel, dan sendi luncur/ sendi geser. b. Sistem Otot Otot terdiri dari sel-sel yang terspesialisasi untuk kontraksi, yaitu mengandung protein kontraktil yang dapat berubah dalam ukuran panjang dan memungkinkan sel-sel untuk memendek. Sel-sel tersebut sering disebut serabut-serabut otot. Otot memiliki tiga kemampuan khusus, yaitu: 1) Kontraktibilitas, yaitu kemampuan untuk berkontraksi/memendek. 2) Ekstensibilitas, yaitu kemampuan melakukan gerakan kebalikan akibat kontraksi 3) Elastisitas, yaitu kemampuan unuk kembali ke posisi semula, setelah berkotraksi atau disebut relaksasi Sifat kerja otot dibedakan menjadi sinergis dan antagonis. Sinergis adalah cara kerja dari dua otot atau lebih yang sama berkontraksi dan sama-sama berelaksasi. Contoh cara kerja otot secara sinergis, yaitu otot-otot pronator yang terletak pada lengan bawah. Antagonis adalah cara kerja dari dua otot yang satu berkontraksi dan yang lain relaksasi. Otot manusia dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu 1) Otot Rangka/Otot Lurik Otot rangka/otot lurik merupakan otot yang melekat dan menggerakkan tulang rangka. Gerak otot rangka merupakan gerak yang disadari sehingga otot rangka disebut juga otot sadar. 2) Otot Polos Otot polos tidak melekat pada tulang rangka tubuh, aktivitasnya lambat, namun geraknya beruntun sehingga mampu berkontraksi dalam waktu lama dan tidak 80 cepat mengalami kelelahan. Gerak otot polos dikontrol oleh saraf tak sadar, sehingga disebut gerak tidak sadar. Otot polos dapat dijumpai pada dinding penyusun organ-organ bagian dalam tubuh. 3) Otot Jantung 4) Otot jantung merupakan otot yang hanya dijumpai pada dinding jantung dan vena kava yang memasuki jantung. 6. Sistem Reproduksi Sistem reproduksi adalah suatu rangkaian dan interaksi organ dan zat dalam organisme yang dipergunakan untuk berkembang biak, atau kemampuan makhluk hidup untuk menghasilkan keturunan dengan tujuan mempertahankan jenisnya. Sistem reproduksi pada suatu organisme berbeda antara jantan dan betina. a. Sistem Reproduksi Pria Sistem reproduksi pria meliputi spermatogenesis, hormon-hormon pada pria, dan organ reproduksi. Spermatognesis merupakan proses pembentukan sperma. Spermatogenesis terjadi di dalam testis, tepatnya pada tubulus seminiferus. Proses spermatogenesis distimulasi oleh sejumlah hormon, yaitu testoteron, LH (Luteinizing Hormone), FSH (Follicle Stimulating Hormone), estrogen dan hormon pertumbuhan. Organ reproduksi/alat-alat kelamin pria, terdiri dari organ reproduksi luar dan dalam. Organ reproduksi dalam terdiri dari testis, saluran pengeluaran dan kelenjar asesoris. Organ reproduksi luar terdiri dari penis dan skrotum. b. Sistem Reproduksi Wanita Sistem reproduksi wanita meliputi organ reproduksi, oogenesis, hormon pada wanita, fertilisasi, kehamilan, persalinan dan laktasi. Organ reproduksi terdiri dari organ reproduksi dalam dan organ reproduksi luar. Organ reproduksi dalam adalah ovarium dan saluran reproduksi (oviduk, uterus ,vagina). 7. Sistem Saraf Sistem saraf sangat berperan dalam iritabilitas tubuh. Iritabilitas adalah kemampuan menanggapi rangsangan. Untuk menanggapi rangsangan, ada tiga komponen yang harus dimiliki oleh sistem saraf, yaitu: a. Reseptor, adalah alat penerima rangsangan atau impuls pada tubuh kita, yang bertindak sebagai reseptor adalah organ indera. 81 b. Konduktor (penghantar impuls), dilakukan oleh sistem saraf itu sendiri yang terdiri dari sel-sel saraf yang disebut neuron. c. Efektor, adalah bagian tubuh yang menanggapi rangsangan. Efektor yang paling penting pada manusia adalah otot dan kelenjar (hormon). Otot menanggapi rangsang gerakan tubuh, sedangkan hormon menanggapi rangsang dengan meningkatkan/menurunkan mempercepat/memperlambat aktivitas denyut organ jantung, tubuh tertentu. Misalnya, melebarkan/menyempitkan pembuluh darah dan lain sebagainya. Sistem saraf tersusun oleh sel-sel saraf atau neuron. Neuron inilah yang berperan dalam menghantarkan impuls (rangsangan). Sebuah sel saraf terdiri dari tiga bagian utama yaitu badan sel, dendrit, dan neurit (akson). Macam-macam neuron (sel saraf) antara lain saraf sensorik, saraf motorik, dan saraf konektor. a. Saraf sensorik, adalah saraf yang membawa rangsangan (impuls) dari reseptor (indra) ke saraf pusat (otak dan sumsum tulang belakang). b. Saraf motorik, adalah saraf yang membawa rangsangan (impuls) dari saraf pusat susunan saraf ke efektor (otot dan kelenjar). c. Saraf konektor, adalah saraf yang menghubungkan rangsangan (impuls) dari saraf sensorik ke saraf motorik. Gerakan merupakan salah satu cara tubuh dalam mengagapi rangsangan. Berdasarkan jalannya rangsangan (impuls) gerakan dibedakan menjadi dua yaitu gerak sadar dan gerak refleks (tak sadar). a. Gerak sadar Gerak sadar atau gerak biasa adalah gerak yang terjadi karena disengaja atau disadari. Pada gerak sadar ini, gerakan tubuh dikoordinasi oleh otak. Rangsangan yang diterima oleh reseptor (indra) disampaikan ke otak melalui neuron sensorik. Di otak rangsangan tadi diartikan dan diputuskan apa yang akan dilakukan. Kemudian otak mengirimkan perintah ke efektor melalui neuron motorik. Otot (efektor) bergerak melaksanakan perintah otak. Contoh gerak sadar antara lain menulis, membuka payung, mengambil makanan atau berjalan. Skema gerak sadar sebagai berikut: 82 b. Gerak Refleks (Tak Sadar) Gerak refleks adalah gerak yang tidak disengaja atau tidak disadari. Impuls yang menyebabkan gerakan ini tidak melewati otak namun hanya sampai sumsum tulang belakang. Gerak refleks misalnya terjadi saat kita mengangkat kaki karena menginjak benda runcing, gerakan tangan saat tidak sengaja menjatuhkan buku, gerakan saat menghindari tabrakan dan lain sebagainya. Skema gerak refleks sebagai berikut: Sistem saraf manusia tersusun dari sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi. Sistem saraf pusat terdiri atas otak dan sumsum tulang belakang. Sedangkan sistem saraf tepi terdiri atas sistem saraf somatis dan sistem saraf otonom. Sistem saraf autonom merupakan bagian dari susunan saraf tepi yang bekerjanya tidak dapat disadari dan bekerja secara otomatis. Sistem saraf autonom mengendalikan kegiatan organ-organ dalam seperti otot perut, pembuluh darah, jantung dan alat-alat reproduksi. Menurut fungsinya, saraf autonom terdiri atas dua macam yaitu sistem saraf simpatik dan sistem saraf parasimpatik. Sistem saraf ini bekerja secara berlawanan dalam mengendalikan kerja suatu organ. Organ atau kelenjar yang dikendalikan oleh sistem saraf simpatik dan sistem saraf parasimpatik disebut sistem pengendalian ganda. 8. Sistem Integumen Seluruh tubuh manusia bagian terluar terbungkus oleh suatu sistem yang disebut sebagai sistem integumen. Sistem integumen adalah sistem organ yang paling luas.Sistem ini terdiri atas kulit dan aksesorisnya, termasuk kuku, rambut, kelenjar (keringat dan sebaseous), dan reseptor saraf khusus (untuk stimuli perubahan internal atau lingkungan eksternal). Integumen merupakan kata yang berasal dari bahasa Latin “integumentum“, yang berarti “penutup”. Sesuai dengan fungsinya, organ-organ pada sistem integumen berfungsi menutup organ atau jaringan dalam manusia dari kontak luar. Sistem integumen pada manusia terdiri dari kulit, kuku, rambut, kelenjar keringat, kelenjar minyak dan kelenjar susu. Sistem integumen mampu memperbaiki sendiri (selfrepairing) & mekanisme pertahanan tubuh pertama (pembatas antara lingkungan luar tubuh dengan dalam tubuh). 83 9. Sistem Hormon Hormon berasalah dari bahasa Yunani yaitu hormaein yang berarti "memacu". Hormon diproduksi oleh kelenjar endokrin dan berfungsi untuk mengatur metabolisme, perbembangan, pertumbuhan, reproduksi, dan tingkah laku. Hormon dihasilkan dalam jumlah sedikit, tetapi memberikan pengaruh yang sangat besar. Hormon diperlukan dalam jumlah tertentu. Jika kekurangan atau kelebihan suatu hormon, hal ini akan menyebabkan hal-hal yang tidak diinginkan seperti gigantisme (pertumbuhan raksasa), kerdil (tubuh tetap seperti layaknya anak-anak) dan lain sebagainya. Fungsi hormon yaitu mengatur kinerja tubuh. Hormon mengatur kinerja tubuh dengan cara menghantar rangsangan dengan lambat, menghantar rangsangan dengan teratur, dan rangsangan dihantarkan melalui aliran darah. Kelenjar endokrin penghasil hormon antara lain kelenjar hipofisis dan hipotalamus, kelenjar tiroid, kelenjar paratiroid, kelenjar timus, kelenjar pankreas, kelenjar adrenal, dan kelenjar gonad. Tabel 3. 2 Berbagai sistem organ manusia dan fungsinya NO Sistem Fungsi Sistem Organ Penyusun Fungsi Organ Penyusun 1 Sistem menghancurkan Rongga mulut: Tempat proses Pencernaan makanan yang dicerna, pencernaan makanan menyerap nutrisi dari secara mekanik dan makanan tersebut, serta kimiawi membuang sisa Gigi pencernaan Sebagai alat pencernaan mekanis, gigi membantu memecah makanan menjadi potongan-potongan yang lebih kecil. Lidah Membantu mencampur dan menelan makanan, dan sebagai alat perasa makanan. Kelenjar Ludah Berperan penting dalam proses perubahan zat makanan secara 84 kimiawi yang terjadi di dalam mulut. Saluran pencernaan: Kerongkongan sebagai jalan bolus (Makanan yang telah dilumatkan dengan dikunyah dan dilunakkan di dalam mulut oleh air liur ) dari mulut menuju lambung. Lambung Sebagai tempat menampung makanan dan tempat makanan dicerna secara mekanik Usus halus Tempat proses pencernaan kimiawi dengan melibatkan berbagai enzim pencernaan. Usus besar Untuk menyerap air dan elektrolit dari sisa pencernaan dan menyimpan kotoran sampai diekskresikan Rektum Sebagai tempat penampungan feses. Anus Jalan keluar feses Kelenjar pencernaan: Hati Hati menghasilkan empedu sebagai kelenjar eksokrin, tempat menyimpan cadangan lemak, glikogen, vitamin A, 85 vitamin B12, vitamin D, dan albumin, Hati bertugas mensintesis protein dari cairan darah dan mampu menjadi bengkel sel darah merah yang rusak atau mati, sebagai detoksifikasi zat-zat beracun di dalam pencernaan, menghasilkan enzim arginase yang mengubah arginina menjadi ornitina dan urea sehingga menetralisasi racun di dalam tubuh. Pankreas menghasilkan beberapa enzim pencernaan makanan Kandung empedu Untuk menyimpan empedu, yang disekresikan oleh hati sampai dibutuhkan untuk pencernaan serta membantu dalam pencernaan lemak 2 Sistem Bertugas untuk Hidung Alat pernapasan dan pernapasan bernapas, yakni suatu sebagai alat indera kegiatan mengambil penciuman bau oksigen di udara dan Faring (pangkal Menyediakan saluran mengeluarkan karbon tenggorokan) bagi udara yang keluar dioksida masuk dan juga sebagi jalan makanan dan minuman yang ditelan, 86 faring juga menyediakan ruang dengung (resonansi) untuk suara percakapan. Laring Menghasilkan suara dan juga sebagai tempat keluar masuknya udara. Tenggorokan/ Menyaring udara yang Trakea kita hirup dan juga bercabang ke bronkus. Paru-paru mentransfer oksigen yang di hirup ke dalam darah untuk kemudian dialirkan ke seluruh tubuh serta untuk mengeluarkan karbon dioksida keluar tubuh. Diafragma Membantu dalam respirasi 3 Sistem Untuk memenuhi Sirkulasi: kebutuhan jaringan tubuh, Untuk mentranspor zat makanan ke jaringan tubuh, Untuk mentranspor produkproduk yang tidak berguna, Untuk menghantarkan hormon dari satu bagian tubuh ke bagian tubuh yang lain, memelihara lingkungan yang sesuai di dalam seluruh cairan jaringan tubuh agar sel bisa bertahan hidup dan 87 berfungsi secara optimal. Sistem Mensuplai oksigen dan Darah Mengangkut oksigen Peredaran sari makanan yang dan karbondioksida ke Darah diabsorbsi dari sistem dan dari jaringan- pencernaan ke seluruh jaringan dan paru-paru, jaringan tubuh, mengangkut bahan membawa gas sisa lainnya ke seluruh berupa karbon dioksida tubuh yaitu molekul- ke paru-paru, molekul makanan mengembalikan zat sisa (seperti gula, asam metabolisme ke ginjal amino) limbah untuk di sekresikan, metabolisme (seperti menjaga suhu tubuh, urea), ion-ion dari mendistribusikan macam-macam garam hormon-hormon untuk (seperti Na+, Ca++,Cl–, mengatur fungsi sel HCO3–), dan hormon- tubuh hormon, mengedarkan panas dalam tubuh, berperan aktif dalam memerangi bibit penyakit. Jantung Memberikan darah beroksigen ke seluruh organ tubuh melalui pembuluh darah Pembuluh darah: Mengangkut darah dari jantung, mengangkut darah beroksigen ke seluruh tubuh, mengangkut darah dari arteri ke kapiler, menguras darah dari kapiler ke dalam vena dan bertukar oksigen, karbon dioksida, air dan 88 garam antara tubuh dan jaringan sekitarnya Pembuluh nadi Membawa darah dari jantung menuju kapiler untuk diedarkan ke organ dan jaringan tubuh Pembuluh vena Membawa darah ke arah jantung. Pembuluh kapiler Untuk pertukaran cairan, zat makanan, elektrolit, hormon, dan bahan-bahan lainnya antara darah dan cairan interstisial Sistem Membantu tubuh untuk Peredaran melawan infeksi yang penyakit yang masuk ke Getah Bening menyerang serta dalam tubuh mengambil kelebihan Cairan limfa Pembuluh limfa Mematikan kuman Pembuluh limfa kanan cairan limfa dan berfungsi menampung mengembalikannya cairan limfa yang pada darah berasal dari daerah kepala, leher bagian kanan, dada kanan, dan lengan kanan. Pembuluh limfa kiri berfungsi menampung getah bening yang berasal dari daerah kepala, leher kiri, dada kiri, dan lengan kiri serta tubuh bagian bawah. Kelenjar limfa Menghasilkan sel darah putih dan menjaga agar 89 tidak terjadi infeksi lebih lanjut Limpa Tempat penyimpanan cadangan sel darah, membunuh kuman penyakit, pembentukan sel darah putih dan antibodi, dan tempat pembongkaran sel darah merah yang sudah mati. 4 Sistem Membuang limbah yang Pengeluaran: tidak berguna dan serta menghasilkan ekskresi beracun dari dalam minyak melalui kelenjar tubuh, Mengatur minyak konsentrasi dan volume Kulit Hati Mengeluarkan keringat. mengeluarkan racun cairan tubuh, dari dalam tubuh, Mempertahankan mencerna obat, temperatur tubuh dalam menyaring darah, kisaran normal mensekresi bilirubin, serta memproduksi protein untuk pembekuan darah. paru-paru Mengeluarkan ekskret yang berupa gas karbondioksida dan uap air Ginjal Mengeluarkan limbah dan mengatur keseimbangan elektrolit Ureter bertanggung jawab untuk membawa urin dari ginjal ke kandung kemih Kandung kemih Untuk menyimpan urin yang diproduksi oleh 90 ginjal dan mengeluarkan dari tubuh Uretra Untuk wanita: Sebagai saluran untuk urine Untuk Pria: Sebagai saluran untuk urine dan spermatozoa 5 Sistem gerak: Sistem Memberi Bentuk Rangka Tubuh, Menopang dan Menegakkan Badan, Rangka kepala Membentuk wajah dan melindungi otak Rangka badan Memberi Bentuk melindungi organ-organ Tubuh, Menopang dan dalam yang Menegakkan Badan, bersifat lunak, Tempat melindungi organ-organ Melekatnya Otot dalam yang (Daging), alat gerak bersifat lunak pasif Rangka anggota Berfungsi untuk gerak meliputi bergerak seperti, tulang-tulang berjalan, berlari, tangan dan kaki memegang benda dan sebagainya Sistem Otot Fungsi utama mereka Serabut adalah gerakan, baik sengaja dan tidak Berperan dalam aktivitas kontraksi Tendon sengaja (alat gerak menghubungkan otot ke tulang aktif), dan mereka juga mendukung tubuhnya, membantu menjaga postur. 6 Sistem untuk menghasilkan Pada Pria: reproduksi keturunan dengan Testis tujuan untuk Menghasilkan sperma dan hormon testosterone 91 mempertahankan Epididimis jenisnya Untuk menyimpan sperma sementara dan mematangkan sperma Vas deferens Untuk mengangkut sperma menuju vesikula seminalis/ kantung semen atau mani. Uretra Membawa sperma ke luar tubuh Tubulus recti Tempat bermuaranya saluran dari tubulus seminiferus Penis Alat untuk melakukan reproduksi (menyalurkan sel sperma) Skrotum Untuk alat pembentukan sperma. Pada Wanita: Ovarium (indung Menghasilkan sel telur telur) (ovum) dan hormon (estrogen dan progesteron) Oviduk/ tuba Untuk menyalurkan falopi / saluran ovum dari ovarium telur menuju uterus Uterus (kantung Sebagai tempat peranakan) atau perkembangan zigot rahim apabila terjadi fertilisasi, menerima pembuahan ovum yang tertanam ke dalam endometriumdan dapat makanan dari pembuluh darah, tempat tumbuh 92 dan berkembangnya janin Vagina Penghubung rahim ke bagian luar tubuh, menghasilkan berbagai macam sekresi Vulva Sebagai jalan masuk sperma ke dalam tubuh wanita dan sebagai pelindung organ kelamin dalam dari organisme penyebab infeksi Leher rahim Membantu perjalanan (serviks) sperma dari vagina menuju ke rahim 7 Sistem saraf Mengkoordinasi gerak Otak sebagai pusat kegiatan- dan tanggapan terhadap kegiatan yang disadari, rangsang untuk mengatur keseimbangan tubuh dan mengkoordinasi kerja otot-otot ketika kita bergerak Sumsum tulang Menghantarkan impuls belakang dari dan ke otak, memberi kemungkinan jalan terpendek gerak refleks 8 Sistem Berfungsi menutup Kulit Mengeluarkan keringat, integumen organ atau jaringan pelindung tubuh, dalam manusia dari menyimpan kelebihan kontak luar. lemak, mengatur suhu tubuh, tempat pembuatan vitamin D dari pro vitamin D dengan bantuan sinar 93 matahari yang mengandung ultraviolet Rambut Melindungi kulit dari pengaruh buruk, Menyaring udara pada hidung, pengatur suhu, Pendorong penguapan keringat Kuku Melindungi ujung jari yang lembut dan penuh urat saraf, serta mempertinggi daya sentuh 9 Sistem mengatur fungsi kelenjar Mengatur kinerja tubuh, Hormon/ organ,mengendalikan penghasil menghasilkan hormon- endokrin proses pertumbuhan, hormon: hormon yang berguna reproduksi, bagi tubuh. metabolisme, Kelenjar Berfungsi untuk kekebalan, dan pola Hipotalamus mengontrol sintesa dan hidup manusia sekalipun sekresi hormon hipofisa Kelenjar Berfungsi sebagai Hipofisis pengatur kegiatan kelenjar lainnya Kelenjar Tiroid Menghasilkan hormon tiroksin yang berfungsi untuk mempengaruhi metabolisme sel tubuh dan pengaturan suhu tubuh Kelenjar Menghasilkan susunan Paratiroid hormon parathormon sebagai pengatur kandungan fosfor dan 94 kalsium dalam peredaran darah Kelenjar Timus Menghasilkan timosin yang berfungsi untuk merangsang limfosit. Menghasilkan hormon somatotrof atau hormon pertumbuhan Kelenjar Adrenal Menghasilkan hormon adrenalin yang mengatur detak jantung Kelenjar Menghasilkan hormon Pankreas insulin sebagai pengatur kadar gula darah Kelenjar Ovarium Menghasilkan Hormon estrogen yang berfungsi menimbulkan tandatanda kelamin sekunder pada wanita, seperti tumbuh buah dada, ukuran pinggul, siklus menstruasi dan lain sebagainya Menghasilkan Hormon progesteron yang berfungsi untuk mempertahankan identitas kelamin sekunder pada wanita sekaligus menyiapkan dinding kokoh pada uterus yang berperan sebagai penyangga bayi di rahim. Kelenjar Kelamin Menghasilkan hormon Pria (Testis) Testoteron berfungsi 95 menimbulkan tandatanda kelamin sekunder sekaligus memeliharanya Rangkuman 1. Organ adalah kumpulan jaringan yang memiliki peran khusus dalam tubuh manusia. 2. Organ terdiri dari otak,tenggorokan, kerongkongan, jantung, paru-paru, lambung, usus, ginjal, dan sebagainya. 3. Sistem organ adalah gabungan dari organ-organ tubuh yang menjalankan fungsi tertentu. 4. Sistem organ manusia memiliki 9 sistem organ, yaitu sistem pencernaan, sistem pernapasan (respirasi), sistem sirkulasi, sistem pengeluaran. Evaluasi Kompetensi I. Pilih salah satu jawaban yang benar! 1. Berikut ini yang termasuk organ adalah ... a. eritrosit b. kulit c. otot jantung d. epitel pipih pada arteri e. sistem pencernaan 2. Di antara organ-organ berikut yang saling berinteraksi menyusun sistem pencernaan adalah … a. hati-usus-ginjal-limfa b. pankreas-usus-hati-otot c. lambung-limfa-paru-paru-usus-jantung d. usus-lambung-hati-pankreas e. jantung-paru-paru-usus-jantung 3. Sel-sel penyusun sistem saraf disebut … 96 a. neurolema b. dendrit c. akson d. neuron e. neurit 4. Sistem organ pada tubuh manusia yang bertanggung jawab untuk memindahkan hasil-hasil metabolisme yang tidak berguna ke luar dari tubuh dan menjaga keseimbangan sel dengan lingkungannya adalah … a. sistem pencernaan b. sistem peredaran c. sistem pernapasan d. sistem ekskresi e. sistem reproduksi 5. Organ berikut yang tidak berhubungan langsung dengan sistem pencernaan makanan adalah ... a. usus b. lambung c. pankreas d. hati e. jantung 6. Berikut ini beberapa kelompok sistem organ yang benar, kecuali … a. mulut, lambung, usus, dan anus b. ginjal, ureter, dan uretra c. otot polos, otot jantung, dan otot rangka d. testis, ovarium, dan alat kelamin e. faring, laring, trakea, dan bronkus 7. Berikut ini adalah organ-organ pada hewan dan manusia. (1) kulit (2) lambung (3) hati 97 (4) ginjal (5) pankreas yang bukan termasuk organ penyusun sistem ekskresi adalah ... a. 1 dan 2 b. 1 dan 4 c. 2 dan 5 d. 3 dan 5 e. 4 dan 5 8. Ovarium, oviduk, uterus, tuba falopi adalah organ-organ yang menyusun sistem ... a. reproduksi b. koordinasi c. sirkulasi d. digesti e. respirasi 9. Berikut ini organ-organ tubuh manusia (1) kulit (2) kuku (3) rambut (4) pankreas (5) hati Organ-organ yang berasal dari lapisan endoderm adalah ... a. 1, 2 dan 3 b. 2, 3, dan 4 c. 2, 3, dan 5 d. 3, 5, dan 6 e. 4, 5, dan 6 10. Sistem pernapasan pada manusia disusun oleh beberapa organ, bagian yang paling efektif untuk terjadi difusi oksigen dan karbon dioksida adalah … a. rongga hidung b. laring 98 c. pleura d. alveolus e. trakeolus 11. Jenis sel darah putih yang bersifat fagosit dan dapat bergerak cepat adalah … a. neutrofil b. basofil c. eosinofil d. limfosit e. monosit 12. Manakah pernyataan di bawah ini yang tepat … a. Ginjal berfungsi untuk menyaring darah dan mengeluarkan mineralmineral bersama urin b. Kulit berfungsi untuk mengatur suhu tubuh dengan mengeluarkan keringat dan karbon dioksida c. Hati berfungsi untuk menyaring darah dengan menghasilkan empedu d. Paru-paru sebagai alat pengeluaran yang berfungsi untuk mengeluarkan oksigen dan uap air e. Kulit berfungsi untuk perlindungan dan mengeluarkan keringat 13. Bagian otak yang mengatur suhu (temperatur) tubuh adalah … a. talamus b. hipotamus c. cerebellum d. medula oblongata e. pons 14. Saluran eustachius dalam telinga berfungsi untuk menghubungkan antara … a. bagian telinga tengah dengan rongga faring b. jendela lonjong dengan jendela bulat c. tulang-tulang pendengaran dengan selaput pendengaran d. organ korti dengan perilimfa e. membran timpani dengan koklea 99 15. Bagian kulit yang merupakan bagian yang terdapat akar rambut, kelenjar minyak, pembuluh darah, serabut saraf, serta otot penegak rambut adalah … a. epidermis b. dermis c. stratum lusidum d. stratum granulosum 16. stratum korneumBerikut adalah alat-alat pencernaan pada tubuh manusia (1) Esofagus (2) Usus besar (3) Mulut (4) Intestinum (5) Anus Urutan sistem pencernaan pada manusia adalah … a. 3–2–1–4–5 b. 3–1–2–4–5 c. 3–4–1–2–5 d. 3–4–1–5–2 e. 3–1–4–2–5 17. Urea dibentuk dari NH3 sebagai hasil metaboliseme protein dan CO2 sebagai penghasil respirasi. Pembentukan urea terjadi di dalam … a. kantung kemih b. ginjal c. hati d. kantung empedu e. pancreas 18. Limfosit B dibentuk dan dimatangkan dalam … a. hati b. kelenjar timus c. kelenjar limfe d. pankreas e. sumsum tulang 100 19. Sindrom cushing merupakan salah satu gangguan sistem hormon yang disebabkan oleh … a. kurangnya produksi hormon insulin dalam tubuh b. kadar hormon tiroid dalam darah sangat tinggi c. jumlah hormon glukokortiroid dalam darah sangat tinggi d. kadar hormon tiroid dalam darah sangat rendah e. peningkatan hormon pituitri secara dini 20. Hormon yang mengontrol kecepatan metabolisme tubuh untuk menghasilkan energi adalah … a. kalsitosin b. oksitosin c. tiroksin d. paratiroid e. adrenalin II. Jawablah dengan singkat dan jelas! 1. Jelaskan secara singkat mengenai proses pembentukan tulang! 2. Organ apa saja yang membentuk sistem pernapasan (respirasi)? Jelaskan secara singkat fungsinya! 3. Sebutkan dan jelaskan dua macam proses pencernaan pada manusia! 4. Bagaimana proses terjadinya gerak sadar? 5. Sebutkan dan jelaskan cara tubuh kita dapat mengeluarkan zat yang tidak berguna bagi tubuh! 101 BAB 4 SISTEM PENCERNAAN PADA MANUSIA Peta Konsep Makanan Mulut Kandungan zat-zat Karbohidr at Protein Lemak Vitamin Mineral A, D, E, K, B, C Kerongkongan Lambung Usus halus Usus besar Sisa makanan Kata Kunci Karbohidrat Protein Lemak Vitamin Mineral Feses Gigi Lambung Zat makanan Anus Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi yang terdapat dalam bab ini diharapkan Kalian mampu memahami proses pencernaan yang terjadi pada manusia serta berbagai alat pencernaannya 102 Makanan yang baik adalah makanan yang higienis, yaitu tidak mengandung kumankuman penyakit dan zat racun yang membahayakan tubuh; bergizi, yaitu cukup mengandung kalori, karbohidrat, lemak, dan protein yang mengandung 10 asam amino esensial; mudah dicerna; bervitamin dan bermineral; dan cukup mengandung air. Makanan merupakan struktur kompleks yang terbuat dari protein, karbohidrat, lemak, dan zat-zat lain. Oleh karena itu, makanan tersebut harus dicerna terlebih dahulu sebelum diserap dan digunakan tubuh. Melalui proses mencerna, makanan dipecah menjadi partikel yang lebih kecil untuk selanjutnya diserap tubuh. Proses mencerna dapat dilakukan melalui dua cara, yaitu secara kimiawi dan secara mekanik. Pencernaan secara kimiawi menggunakan enzim sebagai pengurai makanan. Adapun pencernaan secara mekanik memecah makanan menjadi partikel yang lebih kecil secara fisik tanpa melibatkan enzim.Saluran pencernaan dan kelenjar-kelenjar pencernaan dalam tubuh akan membentuk suatu sistem yang disebut sistem pencernaan. Molekul-molekul zat makanan yang berukuran besar akan diubah menjadi molekulmolekul yang lebih kecil agar dapat diserap oleh dinding usus. Proses perubahan tersebut disebut sebagai pencernaan. Sumber : https://alidesta.wordpress.com / Gambar 4.1. Berbagai macam makanan asli Indonesia A. Zat Makanan Zat makanan merupakan bahan-bahan yang diperlukan oleh tubuh supaya tetap sehat. Ada 2 jenis zat makanan, yaitu zat makanan makro (karbohidrat, lemak, protein, air) dan zat makanan mikro (vitamin, mineral). 1. Karbohidrat 103 Sumber : http://manfaatnyasehat.com/fungsi -karbohidrat/ Gambar 4.2. Berbagai jenis makanan sebagai sumber karbohidrat Karbohidrat atau hidrat arang merupakan senyawa yang mengandung C, H, dan O dengan perbandingan H dan O = 2 : 1 dan dinyatakan dengan rumus umum Cn(H2O)n. Secara kimiawi, karbohidrat dapat didefinisikan sebagai turunan aldehida (polihidroksi aldehid) atau turunan keto (polihidroksi keton) dari alkohol, atau juga karbohidrat berarti senyawa yang dapat dihidrolisis (bereaksi dengan air) menghasilkan aldehida atau keton. Berdasar panjang rantai karbon, karbohidrat dibagi 3, yaitu: a. Monosakarida Monosakarida merupakan karbohidrat yang tidak bisa dihidrolisis menjadi bentuk yang lebih sederhana. Monosakarida dibagi menjadi triosa, tetrosa, pentosa, heksosa, heptosa. Heksosa dalam tubuh antara lain glukosa, galaktosa, fruktosa dan manosa. Sebelum diserap oleh tubuh, fruktosa, galaktosa, dan monosakarida lainnya diubah menjadi glukosa oleh hati. Glukosa merupakan sumber energi utama dalam sel untuk menghasilkan energi siap guna yang disebut ATP (adenosin trifosfat). b. Oligosakarida Menghasilkan 2-6 monosakarida melalui hidrolisis. Oligosakarida yang penting dalam tubuh adalah disakarida yang menghasilkan 2 monosakarida jika dihidrolisis. Contoh disakarida adalah sukrosa. Contoh sukrosa yang paling mudah adalah gula yang biasa kita gunakan sehari-hari. Sukrosa merupakan glukosa dan fruktosa yang bergabung menjadi satu molekul. Sukrosa banyak terdapat dalam tebu, gula bit, madu, (gula pasir), laktosa (gula susu), dan maltosa (gula gandum). Hidrolisis sukrosa menghasilkan glukosa dan fruktosa. Hidrolisis laktosa menghasilkan galaktosa dan glukosa. Hidrolisis maltosa menghasilkan dua molekul glukosa. c. Polisakarida 104 Menghasilkan lebih dari 6 monosakarida melalui hidrolisis. Contohnya pati, glikogen, insulin, selulosa, dekstrin. Pati (amilum atau zat tepung) adalah cadangan energi yang disimpan dalam umbi (misalnya pada ubi jalar), umbi akar (misalnya pada singkong), atau biji-bijian. Glikogen adalah molekul penyimpan energi yang banyak terdapat di dalam otot, hati hewan dan jamur. Adapun selulosa banyak terdapat di dinding sel tumbuhan. Manusia dapat memecah ikatan molekul-molekul glukosa pada pati (amilum) dan glikogen, tetapi tidak dapat mencerna selulosa. Sumber karbohidrat antara lain padi-padian (beras, gandum, jagung), umbi-umbian (singkong, ubi, kentang), tepung, sagu. Karbohidrat selain sebagai sumber energi utama memiliki peran penting lainnya yaitu berperan penting dalam metabolisme; menjaga keseimbangan asam dan basa; pembentukan struktur sel, jaringan, dan organ tubuh; membantu proses pencernaan makanan dalam saluran pencernaan, misalnya selulosa; membantu penyerapan kalsium, misalnya laktosa. Karbohidrat juga mampu membentuk senyawa kimia lain, seperti lemak dan protein. Kelebihan glukosa oleh tubuh disimpan dalam sel otot dan hati dalam bentuk glikogen. Ketika dibutuhkan, glikogen dengan cepat diubah lagi menjadi glukosa. Namun, kemampuan hati dan jaringan otot dalam menyimpan glikogen terbatas. Oleh karena itu, kelebihan glukosa diubah menjadi lemak dan disimpan dalam jaringan adiposa. Setiap satu gram karbohidrat akan menghasilkan 4,1 kilokalori. Satu kalori adalah energi yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu satu kilogram air sebesar 1°C. Hingga saat ini, belum diketahui berapa jumlah karbohidrat yang sebaiknya dikonsumsi. Terlalu banyak mengonsumsi karbohidrat akan menghasilkan timbunan protein dan lemak. 2. Lemak Sumber : http://ukm cerdas.blogspot.co.id/ Gambar 4.3. Berbagai jenis makanan sebagai sumber lemak 105 Persenyawaan antara asam lemak dan gliserol disebut "lemak", tersusun atas unsur C, H, dan O, serta terkadang P dan N. Lemak tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik, seperti eter, kloroform, dan minyak tanah. Sekitar 95% lemak dalam makanan manusia dalam bentuk trigliserol atau disebut juga trigliserida. Trigliserida terdiri atas tiga asam lemak yang terpaut pada molekul gliserol. Asam lemak dapat dibagi menjadi dua, yaitu asam lemak tak jenuh dan asam lemak jenuh. Asam lemak jenuh banyak terdapat dalam daging, susu, keju, mentega, dan telur. Lemak tak jenuh banyak terdapat dalam minyak kelapa, minyak kedelai, ikan, dan minyak jagung. Lima persen jenis lemak sisanya, terdiri atas kolesterol dan fosfolipid, seperti lecitin. Kolesterol banyak ditemukan dalam konsentrasi tinggi pada otak, hati, dan kuning telur. Secara keseluruhan banyak ditemukan dalam susu, keju, mentega, dan daging. Lemak dibedakan menjadi 3, yaitu: a. Lemak Sederhana Lemak sederhana terdiri dari lemak dan minyak. Tersusun dari trigliserida (satu gliserol dan tiga asam lemak). Trigliserida adalah sumber energi penting yang dapat digunakan untuk memproduksi molekul ATP. Energi yang dihasilkan trigliserida lebih banyak dibandingkan dengan karbohidrat. Satu gram lemak secara keseluruhan dapat menghasilkan energi sebesar 9,3 kilokalori. Beberapa sel, seperti sel otot rangka mendapatkan energi utamanya dari trigliserida. Setelah makan, trigliserida berlebih yang tidak digunakan, akan disimpan dalam jaringan adiposa atau dalam hati. Jika diperlukan, trigliserida akan dipecah, asam lemak akan dilepas dalam darah sehingga dapat digunakan oleh berbagai macam jaringan dalam tubuh. Sebagai penyimpan energi, jaringan adiposa banyak terdapat di bawah kulit untuk isolator pencegah hilangnya panas tubuh. b. Lemak Campuran Lemak campuran terdiri dari fosfolipid, fosfatid, dan lipoprotein. Fosfolipid merupakan komponen pembentuk struktur membran sel, berfungsi untuk mencegah terjadinya penguapan air yang berlebihan dan biasanya ditemukan di banyak makanan. Fosfatid, dibentuk oleh tubuh sendiri dari asam lemak, gliserin, kolin, dan fosfat, berfungsi untuk mengatur timbunan lemak di dalam tubuh. Banyak terdapat dalam kuning telur, otak, dan urat saraf. 106 Lipoprotein merupakan lemak yang mengandung unsur N, berfungsi untuk mengangkut beberapa jenis zat makanan dari saluran pencernaan ke seluruh sel atau jaringan tubuh yang membutuhkan. c. Lemak asli Lemak asli terdiri dari asam lemak, sterol, kolesterol, dan pelarut vitamin D. Bahan makanan sumber lemak ada 2 jenis, yaitu lemak nabati (asam lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh). Lemak nabati umumnya mengandung asam lemak tidak jenuh, kecuali minyak kelapa. Contoh lemak nabati, yaitu minyak kelapa sawit, minyak kelapa, minyak zaitun, minyak jagung, minyak bunga matahari, margarin dan kacang-kacangan. Lemak hewani (asam lemak jenuh) mengandung asam lemak jenuh, kecuali ikan dan kerang. Contoh lemak hewani, yaitu mentega, susu, keju, daging, ikan, dan kuning telur. Dalam kondisi berlebih, asam lemak jenuh dapat meningkatkan kolesterol darah. Kadar kolesterol yang tinggi dapat memberikan masalah pada jantung dan pembuluh darah. Kolesterol merupakan komponen dalam membran plasma. Kolesterol dapat dimodifikasi menjadi bentuk molekul penting lainnya, seperti garam empedu dan hormon steroid. Garam empedu sangat penting untuk pencernaan dan absorpsi lemak. Sementara itu, hormon steroid terdiri atas hormon-hormon, seperti estrogen, progesteron, dan testosteron. Lemak memiliki fungsi antara lain: sumber energi; pelarut vitamin A, D, E, dan K, sumber asam lemak esensial; pelindung organ tubuh; penyebab lamanya pengosongan lambung sehingga memberi rasa kenyang lebih lama. 3. Protein Sumber : http://giziklinikku.blogspot.com /2017/02/karakteritik -pencernaan-danm etabolism e_26.htm l Gambar 4.4. Berbagai jenis makanan sebagai sumber protein 107 Protein didefinisikan sebagai senyawa majemuk yang terdiri atas unsur-unsur C, H, O, N, dan kadang-kadang mengandung pula unsur P dan S. Protein dibentuk oleh banyak asam amino yang panjang dan membentuk rantai kompleks. Protein dalam tubuh manusia dibangun oleh 20 asam amino yang berbeda. Asam amino dapat dibagi menjadi dua, yaitu asam amino esensial dan asam amino nonesensial. Asam amino esensial merupakan asam amino yang tidak dapat disintesis sendiri dalam tubuh. Tubuh kita memperoleh asam amino dari makanan yang kita makan. Terdapat sepuluh asam amino esensial, yaitu isoleusin, leusin, lisin, fenilalanin, metionin, treonin, triptofan, valin, histidin, dan arginin (hanya diperlukan oleh balita). Sebaliknya, asam amino nonesensial adalah asam amino yang dapat disintesis sendiri di dalam tubuh kita. Jenis kandungan protein pada makanan dibagi menjadi dua, yaitu protein lengkap dan protein tidak lengkap. Protein lengkap adalah protein yang mengandung semua asam amino esensial, sedangkan protein tidak lengkap adalah protein yang hanya mengandung sebagian asam amino esensial. Protein lengkap banyak terdapat dalam daging, ikan, unggas-unggasan, susu, keju, dan telur. Protein tidak lengkap banyak terdapat dalam daun sayuran hijau, padi-padian, dan kacang-kacangan. Sel dalam makhluk hidup disusun oleh protein. Dalam membran sel, terdapat protein yang berfungsi menjadi molekul reseptor dan fasilitator bagi molekul-molekul tertentu ketika melewati membran plasma. Sintesis protein dalam pembentukan enzim dan hormon membutuhkan asam-asam amino yang telah diuraikan pada proses pencernaan protein. Protein dalam darah juga berfungsi dalam mempertahankan pH darah (sebagai buffer). Protein yang berlebih dapat disimpan dalam bentuk lemak dan glikogen. Meskipun bukan sebagai penghasil energi utama, 1 gram protein dapat menghasilkan energi sebesar 4,1 kilokalori. 4. Vitamin dan Mineral Vitamin dibutuhkan dalam jumlah yang relatif lebih kecil dibandingkan dengan bahan makanan yang lain. Vitamin membantu enzim dalam mengkatalis reaksi-reaksi kimia tertentu dalam tubuh. Vitamin juga penting bagi pertumbuhan, kesehatan, dan reproduksi. Kebanyakan vitamin tidak dapat diproduksi sendiri sehingga kita harus memperolehnya dari luar melalui makanan. Jika seseorang mengalami kekurangan vitamin dia akan mengalami avitaminosis. Vitamin mudah rusak atau kehilangan fungsinya jika mengalami pemanasan berlebih. Pada umumnya, penderita avitaminosis tidak memperoleh vitamin karena kesalahan dalam mengolah makanan. 108 Sumber : http://kesehatan.gen22.net/ Gambar 4.5. Berbagai jenis makanan seb agai sumber vitamin dan mineral Vitamin dapat dikelompokkan dalam dua kelompok besar, yaitu vitamin yang larut dalam air dan vitamin yang larut dalam lemak. Sebagian besar vitamin larut dalam air, hanya vitamin A, D, E, dan K yang larut dalam lemak. Oleh karena larut dalam lemak, waktu retensi (waktu tinggal) vitamin-vitamin tersebut lebih lama. Vitamin terdapat dalam jumlah yang sedikit pada makanan, tetapi sangat penting untuk metabolisme yang normal. Pada umumnya, vitamin tidak dapat diproduksi sendiri dalam tubuh sehingga harus kita dapatkan dalam makanan kita. Kekurangan salah satu vitamin dalam makanan, dapat menyebabkan penyakit tertentu. Vitamin dipecah secara katabolisme, tetapi digunakan tubuh dalam bentuk aslinya atau dalam bentuk modifikasinya. Ketika struktur kimia vitamin rusak, vitamin kehilangan fungsinya. Vitamin seperti riboflavin, asam pantotenat, niasin, dan biotin sangat penting untuk memproduksi energi. Sementara itu, asam folat dan vitamin B12 terlibat dalam sintesis asam nukleat. Retinol, thiamin, dan vitamin C, D dan E sangat penting untuk pertumbuhan. Vitamin K sangat penting untuk sintesis protein pembeku darah. Vitamin yang larut dalam lemak, seperti vitamin A, D, E dan K diabsorpsi di sepanjang usus oleh lemak. Beberapa vitamin tersebut disimpan dalam waktu yang lama di dalam tubuh. Oleh karena itu, vitamin dapat terakumulasi hingga mencapai titik toksik yang disebut hipervitaminosis. Vitamin yang larut dalam air contohnya adalah vitamin B dan C. Vitamin ini diserap bersama air di sepanjang usus dan tinggal dalam waktu yang singkat dalam tubuh sebelum akhirnya dikeluarkan. 109 Mineral merupakan komponen dari enzim. Mineral menambah kekuatan pada tulang dan gigi, serta sangat penting untuk aktivitas saraf dan otot. Mineral berfungsi juga sebagai penyangga (buffer) dan terlibat dalam proses perubahan energi serta osmosis. Mineral didapat dalam bentuk aslinya atau dalam kombinasi dengan molekul organik lain. Sumber mineral dapat berasal dari hewan maupun tumbuhan. Mineral diserap dari tumbuhan, tetapi dalam jumlah yang sangat sedikit karena biasanya mineral terdapat dalam serat tumbuhan. Contoh makanan yang banyak mengandung mineral adalah sereal, roti, lemak, dan gula. Berikut tabel contoh beberapa mineral beserta sumber, fungsi, dan gejala kekurangannya. Mineral-mineral yang dibutuhkan oleh tubuh dikelompokkan menjadi makroelemen dan mikroelemen. Makroelemen yaitu Unsur-unsur yang diperlukan tubuh dalam jumlah besar disebut makroelemen dan mikroelemen yaitu mikroelemen merupakan unsur-unsur yang diperlukan tubuh dalam jumlah yang sangat sedikit namun berperan vital bagi proses metabolisme. 5. Air Air sebagai zat makanan memiliki peranan antara lain: sebagai pelarut senyawasenyawa lainnya; mengangkut zat lain dari sel ke sel atau dari jaringan ke jaringan lainnya; menjaga stabilitas suhu tubuh; pengaturan air di dalam tubuh; dikendalikan oleh berbagai kelenjar buntu, seperti hipofisis, tiroid, anak ginjal, dan alat pengeluaran seperti kulit melalui kelenjar keringat. B. Sistem Pencernaan Sistem pencernaan makanan tersusun atas organ-organ pencernaan dan enzim pencernaan. Organ-organ pencernaan terdiri atas mulut, kerongkongan (esofagus), lambung (ventrikulus), usus halus (intestinum), usus besar (colon), dan anus. Adapun enzim pencernaan dihasilkan oleh kelenjar pencernaan, yaitu kelenjar ludah, hati, pankreas, dan empedu. Makanan dicerna secara mekanik dan kimiawi di dalam rongga mulut. Di dalam rongga mulut, terdapat lidah, gigi, dan kelenjar ludah yang menyekresikan air liur Masingmasing memiliki peran dalam proses pencernaan makanan. Organ-organ pencernaan makanan berfungsi mencernakan makanan sehingga dapat diserap oleh usus halus. 110 Sumber : Reece et al., 2004 Gambar 4.6 Sistem pencernaan manusia 1. Rongga Mulut Sumber : http://hadijah-arsyad.blogspot.co.id/ Gambar 4.7 Struktur rongga mulut manusia Pencernaan secara mekanik dan kimia terjadi di dalam mulut. Pencernaan tersebut di dalam mulut dilakukan oleh gigi, lidah, kelenjar ludah. a. Lidah Lidah berfungsi sebagai alat pengecap, membantu mendorong makanan dalam proses penelanan, membantu membersihkan mulut dan membantu bersuara. Lidah 111 berperan dalam membantu proses pencernaan makanan secara mekanik. Lidah bergerak membalik dan memutar makanan, ketika kita makan, sehingga makanan dapat dikunyah secara merata. Lidah juga mendorong makanan untuk membantu proses menelan. Lidah memiliki struktur yang khas, yaitu papila. Papila-papila ini memiliki ujungujung pengecap yang berhubungan dengan jaringan saraf sensorik. Melalui papila-papila ini, kita memperoleh informasi mengenai rasa (asin, manis, pahit, dan asam) dan suhu (panas atau dingin) pada makanan yang kita makan. Informasi tersebut dapat menjadi peringatan awal, mengenai makanan yang kita makan. Beberapa jenis bahan yang kita makan mungkin dapat berbahaya bagi tubuh kita jika terlalu panas atau terlalu asam. b. Kelenjar ludah Sumber : https://belajar.kemdikbud.go.id/ Gambar 4.8. Struktur kelenjar pada sistem pencernaan manusia Kelenjar ludah menyekresikan air liur yang mengandung enzim ptialin (amilase). Enzim tersebut berperan dalam pencernaan enzimatik yang berlangsung di mulut. Amilase mengubah amilum menjadi glukosa. Selain enzim, ludah juga mengandung zat antibakteri (lisozim) sehingga makanan yang masuk ke dalam tubuh mengandung lebih sedikit bakteri yang dapat membahayakan kesehatan kita. Cairan ludah juga membantu melarutkan makanan dan melumasi rongga mulut. Ludah dihasilkan oleh tiga pasang kelenjar ludah yang terdapat di dalam mulut yaitu: 1) glandula parotid, yang berada di mulut bagian belakang, di dekattelinga; 112 2) glandula submaksilaris, berada di rahang bawah; 3) glandula sublingualis, berada di bawah pangkal lidah. c. Gigi Gigi adalah organ utama yang berperan dalam pencernaan mekanik dalam rongga mulut. Pada bayi, gigi akan tumbuh pertama kali pada usia sekitar enam bulan. Gigi yang tumbuh pertama kali tersebut dinamakan gigi susu. Gigi susu tersebut berangsur-angsur akan digantikan oleh gigi sulung pada usia sekitar 6–14 tahun. Setelah itu, gigi sulung berangsur-angsur digantikan gigi tetap. Pada anak-anak terdapat 20 gigi susu, sedangkan pada orang dewasa terdapat 32 gigi tetap.Berikut susunan gigi susu dan gigi tetap. Susunan gigi sulung Susunan gigi tetap Jenisgigi PCI ICP Jenisgigi MPCI ICPM Rahangatas 212 212 Rahangatas 32 12 212 3 Rahangbawah 212 212 Rahangbawah 32 12 212 3 Keterangan: I = Insisivus = gigi seri (untuk memotong) C = Caninus = gigi taring (untuk menyobek) P = Premolar = geraham depan (untuk mengunyah) M = Molar = geraham belakang (untuk mengunyah hingga halus) Gigi terdiri atas beberapa bagian, yaitu bagian mahkota, leher, dan akar gigi. Bagian gigi yang terlihat merupakan bagian mahkota, sedangkan bagian leher tertutup oleh lapisan gusi. Gigi dilapisi oleh lapisan email. Email merupakan lapisan paling keras pada tubuh manusia, sebagian besar dibangun oleh kalsium. Di bagian bawah lapisan email terdapat dentin. Di dalam lapisan dentin tersebut terdapat rongga pulpa, tempat pembuluh darah dan saraf berada. 2. Kerongkongan (Esofagus) Kerongkongan berbentuk seperti tabung dengan panjang kira-kira 25 cm yang menghubungkan mulut dengan lambung. Kerongkongan ikut berperan dalam mendorong makanan menuju lambung. Kerongkongan dilengkapi sepertiga otot lurik dan dua pertiga otot halus untuk tugas tersebut. Otot-otot tersebut tersusun memanjang dan melingkar 113 sehingga mampu melakukan serangkaian kontraksi yang membuat makanan terdorong menuju lambung. Gerakan ini disebut gerakan peristaltik. 3. Lambung Lambung pada manusia menyerupai kantung otot yang mampu menampung bahan makanan sebanyak 2 liter hingga 4 liter. Makanan masuk ke lambung melalui sfinkter kardiak yang merupakan otot melingkar antara esofagus dan lambung. Otot tersebut tertutup ketika tidak ada makanan yang masuk ke lambung. Lambung dibagi menjadi tiga bagian, yaitu: a. kardiak, bagian lambung yang terletak di bagian atas, dekat hati; b. fundus, bagian lambung yang membulat, terletak di tengah; c. pilorus, bagian ujung lambung yang terletak di dekat usus halus. Sumber : http://gastrichealthtablet.org/ Gambar 4.9. Anatomi Lambung Lambung dapat mencerna makanan secara mekanik. Lambung memiliki tiga lapis otot halus yang tersusun memanjang (bagian luar), melingkar (bagian tengah), dan miring (bagian dalam). Kontraksi dinding lambung menghasilkan gerakan peristaltik yang menghancurkan makanan dan mencampurkannya dengan enzim-enzim yang dihasilkan oleh dinding lambung. Lambung menyimpan makanan dan menyalurkannya secara bertahap ke usus halus dengan kecepatan yang sesuai dengan tingkat pencernaan dan absorpsi makanan. Oleh karena itu, manusia dapat makan dalam jumlah yang relatif banyak. Pada karnivora, kemampuan ini berkembang secara ekstrim. Misalnya, macan dapat memakan daging sebanyak 18 kg sekali makan, lalu mencernanya dan tidak makan selama beberapa hari ke depan. 114 Dinding lambung disusun oleh lapisan epitel sel selapis batang. Kontraksi otot lambung menyebabkan beberapa sel pada dinding lambung menyekresikan gastrin. Gastrin merangsang sel-sel kelejar di dinding lambung menyekresikan asam lambung. Asam lambung tersebut terdiri atas HCl, enzim-enzim pencernaan, dan lendir (mukus). Lendir selain berfungsi mencampur makanan dengan enzim, juga berfungsi melindungi dinding lambung dari asam lambung. Dinding lambung sering mengalami pergantian karena sering rusak oleh HCl yang dihasilkannya. HCl berperan dalam membunuh mikroorganisme yang terkandung dalam makanan yang tidak mati oleh ludah dalam mulut. HCl juga mengaktivasi sel-sel kelenjar lain di dinding lambung untuk menghasilkan pepsinogen. Dalam suasana yang asam (pH 1 hingga 3), pepsinogen akan berubah menjadi enzim yang aktif, yaitu pepsin. Pepsin akan mengubah protein menjadi protease dan pepton. Selain pepsin, beberapa enzim lain yang dihasilkan antara lain adalah renin yang berfungsi menggumpalkan kasein dalam susu, dan lipase yang berfungsi mencerna lemak. Makanan di lambung yang telah berbentuk cairan asam disebut kim (chyme). Melalui gerakan peristaltik, kim didorong menuju usus halus melewati sfinkter pilorik, yaitu otot yang berada di ujung lambung. Lambung juga menjadi persinggahan sementara makanan sebelum masuk ke usus halus. Lambung dapat mengatur berapa volume makanan yang harus dikeluarkan ke usus halus untuk mengoptimalkan proses penyerapan makanan. 4. Usus Halus (Intestinum) Dalam usus halus terjadi dua peristiwa penting, yaitu pencernaan secara enzimatik dan penyerapan sari-sari makanan ke dalam sel darah. Usus halus terbagi tiga bagian, yaitu duodenum (usus dua belas jari), jejunum (usus kosong), dan ileum (usus penyerapan). Duodenum disebut usus duabelas jari karena memiliki panjang sekitar 12 jari orang dewasa. Sementara itu jejunum disebut usus kosong karena pada orang yang telah meninggal dunia, bagian usus ini kosong. Ileum disebut usus penyerapan karena pada bagian tersebut zat-zat makanan diserap oleh tubuh. Enzim-enzim yang berperan di usus halus berasal dari hati, pankreas, dan sel-sel di dinding usus halus tersebut. Enzim-enzim tersebut memecah molekul-molekul kompleks makanan menjadi molekul yang lebih sederhana dan mengabsorpsinya dalam aliran darah. 115 Sumber : http://adzhar-arsyad.blogspot.co.id / Gambar 4.10 Penyerapan nutr ien di usus halus Hati menghasilkan cairan empedu, suatu cairan yang merupakan campuran dari garam empedu, air, garam-garam lain, dan kolesterol. Empedu dihasilkan hati untuk kemudian disimpan di dalam kantung empedu. Ketika dibutuhkan, empedu akan dialirkan dari kantung empedu menuju usus halus melewati saluran yang disebut ductus hepaticus (saluran empedu). Garam empedu disintesis di hati dari kolesterol dan asam amino. Meskipun berperan dalam memecah lemak, garam empedu tidak termasuk enzim. Garam empedu bekerja mirip deterjen atau agen pengemulsi yang memecah gumpalan lemak pada kim menjadi partikel-partikel yang lebih kecil. Partikel-partikel ini kemudian diuraikan lagi oleh enzim lipase yang dihasilkan oleh pankreas. Pankreas terletak di antara lambung dan usus halus. Selain lipase, pankreas juga menghasilkan sodium bikarbonat (NaHCO3), amilase, dan beberapa protease yang terdiri atas tripsin, kemotripsin, dan karboksipeptidase. Bersama dengan air, sekresi pankreas ini sering disebut "pancreas juice". Sodium bikarbonat menaikkan pH hingga 7 sampai 8 untuk memberikansuasana basa pada bubur kim yang dihasilkan dari lambung. Pada suasana basa ini, enzim-enzim yang dihasilkan pankreas dapat bekerja optimum. Masing-masing enzim tersebut bereaksi terhadap molekul makanan yang berbeda. Amilase berperan dalam memecah amilum (zat tepung) menjadi maltosa. Lipase memecah lemak (lipid) menjadi gliserol dan asam lemak. Dinding usus halus menghasilkan tripsinogen dan kemotripsinogen yang akan menjadi enzim aktif tripsin dan kemotripsin ketika memasuki rongga usus halus.Tripsin dan kemotripsin memecah protein dan polipeptida menjadi rantai-rantai peptida yang lebih pendek. Karboksipeptidase kemudian menghidrolisis peptida menjadi asam-asam amino. 116 Sel-sel epitel pada usus halus, selain mampu menyerap makanan juga menghasilkan enzim aminopeptidase, sukrase, laktase, dan maltase. Jadi, segera setelah molekul-molekul makanan dicerna oleh enzim-enzim tersebut, molekul-molekul yang sederhana diserap ke dalam sel dan siap diangkut ke seluruh tubuh oleh pembuluh darah. Usus halus membentuk struktur yang disebut dengan vili (jonjot) dan mikrovili usus. Struktur vili tersebut memperluas permukaan di dalam usus halus sehingga meningkatkan penyerapan. Seperti juga pada lambung, usus halus mempunyai otot-otot polos yang letaknya bertumpuk dan bersilangan. Ketika otot-otot ini berkontraksi, kim teraduk dan bersentuhan dengan dinding usus sehingga terdorong melewati usus halus yang panjangnya mencapai delapan meter. Sebagian zat diserap, sedangkan zat yang tidak dapat diserap terdorong menuju usus besar akibat gerakan otot-otot usus halus. 5. Usus Besar Usus besar dibagi menjadi dua bagian, yaitu kolon dan rektum. Makanan yang tidak dapat dicerna dan tidak dapat diserap oleh usus halus, seperti serat pada sayuran dan buah-buahan serta lemak dan protein yang tidak dapat terurai, semuanya akan bercampur dengan air dan akan masuk ke dalam kolon. Di dalam kolon, terdapat berbagai jenis bakteri, salah satunya adalah Escherichia coli (E. coli) yang hidup bersimbiosis dengan manusia. Escherichia coli mencerna makanan yang tidak dapat dicerna enzim usus. E.coli mensekresikan beberapa zat seperti thiamin (vitamin B1), riboflavin (vitamin B3), vitamin B12, biotin (vitamin H), dan vitamin K. Zat-zat tersebut kemudian diserap oleh dinding kolon. Di dalam usus besar sisa makanan akan dibusukkan oleh bakteri E. coli menjadi feses. Agar sisa makanan yang masuk ke dalam kolon tidak kembali ke intestinum, di perbatasan kedua usus tersebut terdapat klep yang bernama klep ileosekum. Di dalam kolon kotoran (feses) yang semisolid dihasilkan. Feses tersebut melalui gerak peristaltik kolon akan terdorong sedikit demi sedikit sehingga mendekati poros usus (rektum). Di dalam rektum terjadi penyerapan air dan mineral yang masih tersisa pada makanan sehingga feses menjadi padat (solid). Ketika rektum penuh, akan timbul rangsangan gastrokolik yang menyebabkan keinginan untuk buang air besar (defekasi), sebagai mekanisme untuk membuang sisa makanan yang tidak dapat dicerna. Feses akhirnya dikeluarkan tubuh melalui anus. 117 JENDELA ILMU MENGAPA KITA BERSENDAWA SETELAH MAKAN ? Bersendawa adalah salah satu mekanisme alami yang dilakukan oleh saluran pencernaan tubuh dan memiliki banyak tujuan yang penting bagi kesehatan. Apa sajakah manfaat bersendawa setelah kita makan? Menurunkan kadar gas dalam perut Tanpa kita sadari, selain mengkonsumsi nutrisi dari makanan dan minuman, kita juga banyak mengkonsumsi gas pada saat makan. Gas-gas ini bisa ikut tertelan bersama dengan saat kita makan atau berasal dari bahan makanan layaknya kacang-kacangan, brokoli, hingga lobak. Gas-gas dalam perut bisa keluar dari perut dengan bersendawa sehingga akan menurunkan penumpukan gas yang bisa menjaga tubuh tetap berenergi dan tidak lesu. Menurunkan rasa tidak nyaman pada perut Lambung terhindar dari rasa tidak nyaman. Lambung akan terasa kembung karena banyaknya kandungan gas di perut, yang membuat sangat tidak nyaman sehingga akan dikeluarkan melalui sendawa. Gas tersebut bisa membuat nyeri pada dada atau bahkan naiknya asam lambung. Perut menjadi lebih lega setelah bersendawa dan rasa tidak nyaman tersebut segera hilang. Membantu kelancaran proses pencernaan Penumpukan gas di dalam perut bisa membuat proses pencernaan menjadi terhambat. Gas-gas tersebut akan lepas pada saat bersendawa dan proses pencernaan pun akan kembali normal sehingga berbagai nutrisi bisa kembali diserap dengan baik. Sumber :http://doktersehat.com/mengapa-kita-bersendawa-setelah-makan/#ixzz4qksqKoLk Rangkuman 1. Makanan dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan utama tubuh. Secara umum makanan mengandung karbohidrat, lemak, protein, vitamin, dan mineral. Semua zatzat tersebut dibutuhkan oleh tubuh untuk melakukan aktivitasnya. 2. Makanan adalah sesuatu yang dapat dimakan dan berguna bagi tubuh. Makanan yang berguna bagi tubuh yaitu makanan yang mengandung gizi atau zat- zat makanan. 3. Makanan memiliki beberapa fungsi, antara lain sebagai sumber energi, untuk pertumbuhan dan perkem- bangan tubuh, perbaikan sel-sel yang rusak, berperan dalam metabolisme tubuh, dan sebagai pertahanan tubuh dari bibit penyakit. 4. Beberapa zat makanan yang berguna bagi tubuh, antara lain karbohidrat, protein, lemak, vitamin, dan mineral. Karbohidrat bisa diperoleh dari nasi, gandum,jagung, dan buah-buahan. Protein bisa diperoleh dari daging, telur, ikan, dan kacangkacangan. Lemak bisa diperoleh dari daging, keju, susu, dan mentega. Vitamin banyak terdapat pada buah-buahan dan sayuran. 5. Sistem pencernaan manusia memiliki organ-organ pencernaan, yaitu mulut, kerongkongan (esofagus), lambung, usus halus, usus besar, dan anus. 6. Proses pencernaan manusia dilakukan secara mekanik dan kimiawi. Makanan dihancurkan secara mekanik dan enzimatik di dalam mulut. Kemudian, makanan yang 118 sudah hancur tersebut dicerna secara mekanik dan enzimatik di dalam lambung. Dari lambung, makanan masuk ke dalam usus halus dan mengalami pencernaan enzimatik. Selain itu, di usus halus makanan mulai diserap. Setelah dari usus halus, makanan yang masih tersisa diteruskan ke usus besar. Di usus besar, air yang masih tersisa dan beberapa zat penting lainnya diserap kembali. Sisa-sisa makanan yang sudah tidak dapat dicerna dibuang melalui anus. Evaluasi Kompetensi I. Pilih salah satu jawaban yang benar! 1. Proses pencernaan kimiawi dimulut akan memecah polisakarida menjadi …. a. glukosa b. dekstrin dan maltosa c. disakarida d. amilum e. pati 2. Perhatikan gambar sistem pencernaan berikut! Reaksi enzimatis dan enzim yang tepat sesuai bagian yang ditunjuk adalah …. a. 1, pencernaan karbohidrat oleh enzim amilase b. 2, pencernaan protein oleh enzim tripsin c. 3, pencernaan karbohidrat oleh enzim amilase d. 4, pencernaan lemak oleh enzim lipase e. 5, pencernaan protein oleh enzim kasein 3. Kelebihan cairan lambung (asam lambung) akan menimbulkan gangguan pencernaan pada lambung, yanitu mempengaruhi pH makanan yang akan dicerna, kelainan/gangguan ini dikenal dengan…. 119 a. gastritis b. maag c. pankreasitis d. hipoglikemia e. hiperglikemia 4. Dalam lambung manusia terdapat banyak enzim pencernaan. Enzim pepsin berfungsi untuk …. a. menguraikan lemak b. menguraikan polisakarida c. menguraikan disakarida d. menguraikan monosakarida e. menguraikan protein 5. Organ – organ pencernaan manusia dominan disusun oleh otot polos yang berkontraksi dalam watu yang lama, kontaksi otot polos di sepanjang kerongkongan akan menimbulkan suatu gerakan yang dapat mendorong makanan masuk ke kerongkongan, gerakan yang dimaksud adalah .… a. amuboid b. melingkar c. vertikal d. paristaltik e. horizontal 6. Protein yang terkandung dalam telur bebek asin akan mengalami proses penyederhanan oleh sekelompok enzim (protease), setelah itu diserap ke pembuluh darah. Protein yang diserap berbentuk .… a. asam nukleat b. asam amino c. polipeptida d. glikoprotein e. lipoprotein 120 7. Pada sistem pencernaan manusia, ditemukan adanya pencernaan kimiawi, tempatnya di mulut: pencernaan kimiawi melibatkan .… dalam prosesnya. a. tekanan b. air c. perbedaan suhu d. perbedaan e. enzim 8. Lemak tidak jenuh adalah lemak yang berwujud cair pada suhu kamar dan dapat disintesis tubuh, lemak - lemak berikut merupakan kumpulan lemak tak jenuh, kecuali…. a. minyak goreng b. minyak kelapa c. minyak jagung d. minyak kedelai e. mentega 9. Diantara makanan berikut yang mengandung kolesterol paling banyak adalah …. a. daging kambing b. kacang mede c. perut sapi d. biji melinjo e. kuning telur 10. Kandungan lemak yang terdapat dalam makanan yang kita konsumsi akan diserap di usus halus dalam bentuk …. a. lilin (wax) b. fosfatidilkolin c. fosfolipid d. glikolipid e. trigliserida 11. Fungsi karbohidrat merupakan sumber energi utama dalam tubuh, tetapi karbohirdat juga diperlukan sebagai pengontrol kadar air di usus besar, apabila 121 karbohidrat kurang maka penyerapan air menjadi berlebihan sehingga menimbulkan penyakit …. a. diare b. radang usus buntu c. konstipasi d. flatus e. gastritis 12. Rumus gigi orang dewasa menggambarkan letak dan jumlah gigi. Rumus gigi orang dewasa berikut ini (letak dan jumlah gigi pada rahang atas) ang benar adalah …. a. 3 2 1 2 / 2 1 2 3 b. 2 2 1 3 / 3 2 1 2 c. 2 2 3 1 / 2 2 3 1 d. 1 2 3 2 / 1 2 3 2 e. 3 3 1 1 / 2 2 2 2 13. Polisakarida yang terdapat dalam darah manusia sebagai gula otot (cadangan energi yang disimpan di hati) adalah… a. pektin b. lignin c. kitin d. amilum e. glikogen 14. Apabila makanan di uraikan menjadi energi, maka jenis makanan berikut ini yang menghasilkan energi paling banyak adalah …. a. lemak 1,5 gr b. monosakarida 2 gr c. serat kasar 1 gr d. protein 2 gr e. karbohidrat 0,7 gr 15. Pencernaan adalah …. a. penyerapan makanan oleh epitel usus 122 b. penyerapan makanan di dalam usus c. pengetahan enzim pencernaan untuk memecah zat-zat makanan d. pemecahan zat-zat makanan sehingga dapat diserap oleh usus e. penghancuran makanan secara mekanik 16. Dua macam enzim yang mercernakan zat gula di usus halus adalah …. a. amilase dan lipase b. amilase dan laktase c. maltase dan amilase d. sakarase dan maltase e. sakarase dan amilase 17. Zat-zat makanan yang telah tercerna menjadi molekul-molekul yang sederhana sesampainya di usus halus diserap oleh villi, selanjutnya …. a. semuanya akan menuju kapiler b. hanya vitamin dan mineral yang menuju kapiler c. asam lemak dan asam amino menuju pembuluh chyl d. asam lemak dan gliserin menuju ke pembuluh chyl, sedangkan asam amino, glukosa, vitamin dan mineral ke kapiler e. asam amino dan glukosa serta asam lemak menuju ke pembuluh chyl 18. Kekurangan protein pada makanan menyebabkan busung lapar karena protein selain penyusun enzim juga berfungsi dalam …. a. menyusun penimbunan lemak b. merusak zat yang bersifat racun c. memelihara kesetimbangan tekanan osmosis darah d. menjaga kesetimbangan energi e. memelihara ketegaran sel 19. Pankreas mengeluarkan protease ke dalam usus halus. Pankreas maupun usus halus tidak tercena oleh enzim ini. Pernyataan berikut ini yang sifatnya tidak melindungi untuk terjadinya pencernaan tersebut adalah …. a. protease (tripsin) dihasilkan pankreas dalam keadaan tidak aktif b. protease paling baik fungsinya dalam suasana basa 123 c. lapisan lendir yang terdapat pada dinding usus halus membantu melindungi kerja protease d. villus (jonjot) usus halus selalu dalam keadaan bergerak e. adanya lapisan mukus pada permukaan usus halus 20. Salah satu contoh kelainan sistem pencernaan yang disebabkan kurang mengkonsumsi makanan yang berserat adalah …. a. diare b. konstipasi c. maag d. sariawan e. ambien II. Jawablah dengan singkat dan jelas! 1. Mengapa kita harus memakan makanan yang beraneka ragam? Jelaskan! 2. Jelaskan cara kerja lambung dalam mencerna makanan! 3. Tuliskan tiga macam kelenjar ludah dan fungsinya! 4. Jelaskan secara singkat jalur pencernaan makanan pada manusia! 5. Jelaskan tiga gangguan atau penyakit pada sistem pencernaan manusia! 124 BAB 5 SISTEM PERNAPASAN PADA MANUSIA Peta Konsep Sistem Pernapasan pada Manusia Mekanisme pernapasan Pernapasan dada Organ-organ pernapasan Hidung Faring Laring Trakea Pernapasan perut Paru-paru Bronkus Bronkiolus Alveolus Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi yang terdapat dalam bab ini diharapkan Kalian mampu menjelaskan keterkaitan antara struktur, fungsi, dan proses yang terjadi pada sistem pernapasan pada manusia, serta mengetahui kelainan atau penyakit pada sistem pernapasan. Kata Kunci Hidung Faring Laring Trakea Bronkus Pulmo Inspirasi Ekspirasi Oksigen Karbon dioksida 125 A. Sistem Pernapasan Pernapasan dapat memiliki beberapa makna. Pernapasan dapat berarti hanya bernapas, memasukkan dan mengeluarkan udara dari paru-paru. Bagi ilmuwan biologi, pernapasan merupakan seluruh proses sel pada suatu organisme dalam menerima oksigen dan melepaskan karbon dioksida. Pernapasan dapat dibedakan dalam tiga bentuk, yaitu pernapasan eksternal (external respiration), pernapasan internal (internal respiration), dan pernapasan seluler (cellular respiration). Sumber : https://quatrebonbon.wordpress.com / Gambar 5.1. Tiga macam pernapasan pada manusia Pernapasan eksternal merupakan pertukaran udara yang terjadi di dalam paru-paru. Dalam proses ini, oksigen masuk ke dalam darah dan karbon dioksida keluar menuju atmosfer. Pertukaran udara antara darah dan sel-sel dalam tubuh disebut pernapasan internal. Oksigen dan karbon dioksida bergerak berlawanan. Oksigen berdifusi dari darah ke dalam sel. Sementara itu, karbon dioksida berdifusi ke luar sel menuju darah. Pernapasan seluler merupakan proses kimia yang terjadi dalam mitokondria di dalam sel. Dalam proses ini, oksigen bereaksi dengan molekul makanan (glukosa) sehingga energi dihasilkan. Energi ini tersimpan dalam ATP. Karbon dioksida dan air dihasilkan sebagai hasil sampingan. Pernapasan eksternal pada manusia dapat dibagi menjadi beberapa tahap, yaitu fase inspirasi dan ekspirasi, serta fase pertukaran udara di jaringan tubuh dan paru-paru (pernapasan internal). 1. Organ-Organ Pernapasan Manusia Sistem pernapasan manusia memiliki organ-organ pernapasan yang menunjang proses pernapasan. Organ-organ pernapasan tersebut memiliki struktur dan fungsi yang 126 berbeda-beda. Organ-organ pernapasan manusia terdiri atas hidung, faring, laring, trakea, bronkus, dan alveous. a. Hidung Hidung merupakan alat pernapasan pertama yang dilalui oleh udara. Ujung hidung ditunjang oleh tulang rawan dan pangkal hidung ditunjang oleh tulang nasalis. Kedua tulang hidung menghubungkan rongga hidung dengan atmosfer untuk mengambil udara. Rongga hidung tersusun atas sel-sel epitel berlapis pipih dengan rambut-rambut kasar. Rambut-rambut kasar tersebut berfungsi menyaring debu-debu kasar. Rongga hidung tersusun atas sel-sel epitel berlapis semu bersilia yang memiliki sel goblet. Sel goblet merupakan sel penghasil lendir yang berfungsi menyaring debu, melekatkan kotoran pada rambut hidung, dan mengatur suhu udara pernapasan. Sebagai indra pembau, pada atap atau rongga hidung terdapat lobus olfaktorius yang mengandung sel-sel pembau. Perjalanan udara memasuki paru-paru dimulai ketika udara melewati lubang hidung. Di lubang hidung, udara disaring oleh rambut-rambut di lubang hidung. Udara juga menjadi lebih hangat ketika melewati rongga hidung bagian dalam. Di rongga hidung bagian dalam, terdapat juga ujung-ujung saraf yang dapat menangkap zat-zat kimia yang terkandung dalam udara sehingga kita mengenal berbagai macam bau. Ujung-ujung saraf penciuman tersebut kemudian akan mengirimkan impuls ke otak. b. Faring Udara setelah melewati rongga hidung akan masuk ke faring. Faring memiliki panjang kurang lebih 12,5–13 cm. Faring terdiri atas tiga bagian, yakni nasofaring, orofaring, dan laringofaring. Faring adalah percabangan antara saluran pencernaan (esofagus) dan saluran pernapasan (laring dan trakea). Oleh karena itu, ketika menelan makanan, suatu katup (epiglotis) akan menutup saluran pernapasan (glotis) sehingga makanan akan masuk ke saluran pencernaan. Sumber : http://www.berpendidikan.com / Gambar 5.2. Saluran pernapasan manusia 127 c. Laring Setelah melewati faring, udara akan menuju laring. Laring sering disebut sebagai kotak suara karena di dalamnya terdapat pita suara. Laring merupakan suatu saluran yang dikelilingi oleh sembilan tulang rawan. Salah satu dari sembilan tulang rawan tersebut adalah tulang rawan tiroid yang berbentuk menyerupai perisai. Pada laki-laki dewasa, tulang rawan tiroid lebih besar daripada wanita sehingga membentuk apa yang disebut dengan jakun. Sumber : Human Body, 2002 Gambar 5.3. Struktur laring d. Trakea Setelah dari laring, udara akan masuk ke dalam trakea. Trakea disebut juga “pipa angin” atau saluran udara. Trakea memiliki panjang kurang lebih 11,5 cm dengan diameter 2,4 cm. Trakea tersusun atas empat lapisan, yaitu lapisan mukosa, lapisan submukosa, lapisan tulang rawan, dan lapisan adventitia. Lapisan mukosa terdiri atas sel-sel epitel berlapis semu bersilia yang mengandung sel goblet penghasil lendir (mucus). Silia dan lendir berfungsi menyaring debu atau kotoran yang masuk. Lapisan submukosa terdiri atas jaringan ikat. Lapisan tulang rawan terdiri atas kurang lebih 18 tulang rawan berbentuk cincin atau seperti huruf C. Cincin-cincin itu memungkinkan trakea tetap mempertahankan bentuknya. Lapisan adventitia terdiri atas jaringan ikat. e. Bronkus dan Bronkiolus 128 Setelah melalui trakea, saluran bercabang dua. Kedua cabang tersebut dinamakan bronkus. Trakea bercabang menjadi dua bronkus yang masing-masing menuju paru-paru. Setiap bronkus terhubung dengan paru-paru sebelah kanan dan kiri. Bronkus bercabangcabang lagi, cabang yang lebih kecil disebut bronkiolus. Dinding bronkus juga dilapisi lapisan sel epitel selapis silindris bersilia. Sumber : http://biologiandscinece.blogspot.co.id/ Gambar 5.4. (a) Bronkus akan bercabang -cabang menjadi bronkiolus. (b)u jungujung bronkiolus membentuk alveolus f. Alveolus Pada ujung-ujung bronkiolus, terdapat sekumpulan kantung udara yang disebut alveolus (jamak: alveoli). Bronkiolus bermuara pada alveoli, struktur berbentuk bola-bola mungil yang diliputi oleh pembuluh-pembuluh darah. Dinding alveoli hanya dilapisi oleh satu lapis epitel pipih yang berfungsi sebagai permukaan respirasi. Di sekitar alveolus terdapat kapiler-kapiler pembuluh darah. Dinding kapiler pembuluh darah tersebut sangat berdekatan dengan alveolus sehingga membentuk membran respirasi yang sangat tipis. Membran yang tipis ini memungkinkan terjadinya difusi antara udara alveolus dan darah pada kapiler-kapiler pembuluh darah. Bronkus, bronkious, dan alveolus membentuk satu struktur yang disebut paru-paru. Sumber : https://oktavianipratama.wordpress.com/ Gambar 5.5. Rongga alveolus 129 2. Fase Inspirasi dan Ekspirasi Inspirasi merupakan proses ketika udara masuk ke dalam saluran pernapasan, sedangkan ekspirasi merupakan proses ketika udara keluar dari saluran pernapasan. Inspirasi terjadi ketika kita menghirup napas dan ekspirasi terjadi ketika kita mengembuskan napas atau mengeluarkan udara dari paru-paru kita. Terdapat dua macam pernapasan, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut. Inspirasi terjadi ketika otot antartulang rusuk berkontraksi. Tulang rusuk akan terangkat dan rongga dada membesar. Tekanan udara di dalam rongga dada menurun sehingga terjadi aliran udara dari lingkungan ke dalam saluran pernapasan. Ekspirasi terjadi ketika otot antartulang rusuk mengendur (relaksasi) yang menyebabkan mengecilnya rongga dada. Pernapasan seperti ini disebut pernapasan dada. Pada pernapasan perut, selama inspirasi otot diafragma berkontraksi sehingga posisi permukaan diafragma menjadi mendatar. Akibatnya, volume rongga dada dan paruparu membesar. Membesarnya volume paru-paru menyebabkan tekanan udara di dalamnya menjadi lebih rendah daripada tekanan udara di luar paru-paru sehingga udara masuk ke paru-paru. Sebaliknya, selama ekspirasi, otot diafragma mengalami relaksasisehingga menyebabkan posisi permukaan diafragma menjadi melengkung ke atas. Akibatnya, volume rongga dada dan rongga paru-paru menjadi mengecil sehingga tekanan udara di dalam paru-paru lebih tinggi daripada tekanan udara di luar paru-paru. Perbedaan tekanan udara ini menyebabkan keluarnya udara dari dalam paru-paru. Sumber : http://pernafasan -1991.blogspot.co.id/2011/10/mekanisme -pernapasan.html Gambar 5.6. Mekanisme inspirasi dan ekspirasi. 3. Volume Paru-Paru 130 Tujuan utama dari proses bernapas adalah memasukkan oksigen segar ke dalam paru-paru (alveoli) secara terus-menerus. Volume udara yang masuk dan keluar paruparu dapat berbeda-beda. Ketika istirahat, volume udara yang masuk dan keluar dari paruparu hanya sedikit. Akan tetapi, ketika berolahraga, volume udara yang masuk dan keluar dari paru-paru bertambah besar sesuai dengan kebutuhan. Volume udara di dalam paruparu dapat dibagi menjadi beberapa macam. a. Volume tidal (500 mL): volume udara yang dihirup dan dikeluarkan pada keadaan istirahat. b. Volume suplemen (±1.500 mL): volume udara yang masih dapat dikeluarkan setelah ekspirasi biasa (tidal). c. Volume komplemen (±3.000 mL): volume udara yang masih dapat dihirup setelah inspirasi biasa (tidal). d. Volume residu (±1.200 mL): volume udara yang tersisa setelah melakukan ekspirasi maksimal. Volume residu tidak dapat dikeluarkan dengan ekspirasi biasa. Volume residu disebut juga dengan udara cadangan. e. Kapasitas vital (±5.000 mL): jumlah volume total dari volume tidal, volume suplemen, dan volume komplemen. Dengan kata lain, kapasitas vital adalah volume maksimal udara yang dapat dihembuskan setelah inspirasi maksimal. Kapasitas total paru-paru: jumlah volume residu ditambah kapasitas vital paru-paru. Sumber : https://prodiipa.wordpress.com/kelas -viii/rahasia-dibalik-pernapasan/konsep tekanan-dan-hubungannya-dengan-pernapasan/ Gambar 5.7. Grafik volume paru-paru 4. Kontrol Pernapasan 131 Kita dapat menahan napas selama beberapa menit. Selain itu, kecepatan dan kedalaman bernapas dapat kita atur. Akan tetapi, kebanyakan proses bernapas merupakan mekanisme otomatis yang teratur. Kontrol pernapasan merupakan kerja sama antara sistem pernapasan dan sistem saraf. Pusat pengaturan napas terletak di dua bagian otak, yaitu medula oblongata dan pons varoli. Medula oblongata mengatur irama pernapasan. Ketika kita mengambil napas dalam-dalam, sensor di dalam jaringan paru- paru mengirimkan impuls kembali ke medula untuk menghentikan pusat pengaturan napas. Selain itu, medula oblongata akan mendeteksi kenaikan pH dalam darah akibat kandungan CO2 darah yang meningkat. Medula oblongata akan mengirimkan impuls kepada otot tulang rusuk untuk berkontraksi dan meningkatkan laju serta kedalaman proses bernapas. Kandungan O2 di dalam darah hanya memiliki sedikit pengaruh terhadap pusat pengaturan pernapasan. Akan tetapi, ketika kandungan di dalam darah sedikit, medula oblongata akan mengirimkan impuls terhadap otot tulang rusuk untuk berkontraksi. Hal ini akan meningkatkan pula laju serta kedalaman proses bernapas. Sumber : https://www.siswapedia.com / Gambar 5.8. Otak berperan mengatur pernapasan. Laju pernapasan sangat bergantung kepada aktivitas. Ketika tidur, laju pernapasan akan turun. Adapun ketika berolahraga, laju pernapasan akan meningkat. Selain itu, pernapasan bergantung pula pada usia. Orang dewasa memiliki laju pernapasan lebih lambat dibandingkan dengan bayi. Hal ini disebabkan lebih tingginya proses metabolisme pada bayi. Terdapat beberapa faktor lain yang mempengaruhi laju pernapasan, seperti jenis kelamin, suhu tubuh, dan posisi tubuh. 132 5. Pertukaran Oksigen (O2) dan Karbon Dioksida (CO2) Tahap akhir dari proses pernapasan adalah pengangkutan oksigen dan pelepasan karbon dioksida dari sel-sel tubuh. Pertukaran oksigen dan karbon dioksida tersebut terjadi di paru-paru dan jaringan tubuh secara difusi mengikuti perbedaan tekanan. Difusi tersebut terjadi karena adanya perbedaan tekanan yang diberikan oleh suatu gas (tekanan parsial). Tabel 5. 1 Tekanan parsial O2 dan CO2 Pada dasarnya, gas akan berdifusi dari bagian yang bertekanan parsial tinggi ke bagian yang bertekanan parsial rendah. Darah yang masuk ke dalam paru-paru memiliki yang rendah dan yang lebih tinggi dibandingkan dengan dandi dalam alveoli. Ketika darah berada di kapiler, karbon dioksida akan berdifusi dari darah menuju udara di alveoli. Sebaliknya, oksigen akan berdifusi dari alveoli ke dalam darah. Pada saat meninggalkan paru-paru, darah yang kaya O2 memiliki yang tinggi dan yang rendah dibandingkan sebelum masuk paru-paru. Setelah melewati jantung, darah tersebut akan dipompa melalui peredaran darah sistemik. Di dalam kapiler peredaran darah sistemik, perbedaan tekanan parsial menyebabkan terjadinya difusi oksigen dari darah menuju sel-sel tubuh. Pada saat yang bersamaan, karbon dioksida akan berdifusi dari selsel jaringan menuju darah. Setelah membuang O2dan mengangkutCO2, darah akan kembali ke jantung. 133 Gambar 5.9. Mekanisme pertukaran oksigen dan karbondioksida B. Gangguan dan Penyakit pada Sistem Pernapasan Sistem pernapasan pada manusia dapat mengalami gangguan dan penyakit. Banyak faktor yang dapat menyebabkan gangguan dan penyakit pada sistem pernapasan tersebut, seperti asap rokok, bakteri, faktor genetis, maupun kelainan fisiologis. Selain gangguan yang bersifat fisik, terdapat gangguan saluran pernapasan yang disebabkan infeksi bakteri atau virus. Pada umumnya gangguan ini menyebabkan peradangan karena adanya respons sistem kekebalan tubuh. Peradangan ini diberi nama bergantung pada tempat terjadinya peradangan. 1. Faringitis Faringitis merupakan radang pada faring karena infeksi. Peradangan juga dapat terjadi karena terlalu banyak merokok, ditandai dengan rasa sakit saat menelan dan rasa kering di kerongkongan. 2. Dipteri 134 Dipteri merupakan infeksi pada saluran pernapasan bagian atas. Pada umumnya, disebabkan oleh Corynebacterium diphterial. Pada tingkat lanjut, penderitanya dapat mengalami kerusakan selaput jantung, demam, lumpuh, bahkan meninggal dunia. 3. SARS SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome) adalah sebuah penyakit pernapasan yang disebabkan oleh virus Coronavirus dari ordo Coronaviridae. Virus ini menginfeksi saluran pernapasan. Gejalanya berbeda- beda pada tiap penderita, misalnya pusing, muntah-muntah, disertai panas tinggi dan batuk. Sumber : https://socioecohistory.wordpress.com/ Gambar 5.10. Virus SARS Sementara itu, gangguan yang tidak disebabkan oleh infeksi antara lain rinitis, yaitu peradangan pada membran lendir (mukosa) rongga hidung. Banyaknya lendir yang disekresikan, mengakibatkan peradangan. Biasanya, terjadi karena alergi terhadap suatu benda, seperti debu atau bulu hewan. 4. Asma Asma merupakan gangguan pada sistem pernapasan dengan gejala sukar bernapas. Gangguan asma disebabkan bagian otot polos pada trakea berkontraksi sehingga saluran trakea menyempit. Asma dapat disebabkan alergi atau faktor psikis (emosi). 5. Tuberculosis (TBC) Tuberculosis (TBC) merupakan penyakit akibat infeksi oleh bakteri Mycobacterium tuberculosis, pada saluran pernapasan. Bakteri ini ditularkan melalui udara, kemudian masuk jaringan paru-paru. Gejala penyakit ini, antara lain berat badan turun, lesu, batuk-batuk, sesak napas, dan sakit dada. 6. Emfisema 135 Emfisema merupakan peradangan pada permukaan dalam alveolus. Akibatnya,paru-paru menggelembung sehingga mengganggu efektivitas pengikatan oksigen dan penderita sulit bernapas. 7. Bronkitis Bronkitis adalah peradangan pada bronkus atau bronkiolus. Penyakit ini sering disebabkan oleh infeksi bakteri. Peradangan ini terjadi pada kelenjar mukosa sehingga menimbulkan produksi lendir yang berlebih. Asap rokok dan debu dapat merusak kelenjar mukosa pada bronkus sehingga memudahkan terjadinya bronkitis. 8. Kanker Paru-Paru Kanker paru-paru disebabkan oleh kelainan sel pada epitel bronkial. Sel ini tumbuh dengan cepat membentuk tumor ganas. Kelainan sel ini disebabkan epitel bronkial terlalu sering menerima bahan-bahan karsinogenik (penyebab kanker) yang banyak terkandung di dalam rokok yang dihisap penderita. Sumber: Biology Concepts & Connections, 2006 Gambar 5.11. (a) Paru-paru yang sehat dan (b) paru -paru yang terkena kanker. C. Contoh Teknologi yang Berhubungan dengan Sistem Pernapasan Teknologi yang berhubungan dengan sistem pernapasan dari yang paling sederhana, yaitu tabung oksigen dan regulator oksigen sampai robot buatan yang telah banyak membantu orang yang mengalami gangguan pada sistem pernapasan. Penderita asma ketika kambuh dan mengalami kesulitan bernapas seringterbantu dengan alat egulator oksigen yang dihubungkan dengan tabung oksigen. Bahkan, sekarang telah banyak dijual oksigen murni dalam tabung-tabung kecil untuk orang yang membutuhkannya. 136 Selain regulator oksigen, terdapat teknologi yang dapat membantumendeteksi penyakit asma, yaitu PSA (pulmonary sound analizer). Dengan PSA, tingkat keparahan penyakit asma seseorang dapat diketahui. Gambar 5.12. Penggunaan bronkoskop Bronkoskop (bronchoscope) juga merupakan teknologi yang berhubungan dengan sistem pernapasan. Bronkoskop dapat digunakan untuk mengambil contoh jaringan dan lendir dalam saluran pernapasan yang diduga ada gangguan atau kelainan. Selain itu, bronkoskop dapat digunakan untuk mengetahui secara rinci keadaan saluran trakea, bronkus, dan bronkiolus. Rangkuman 1. Terdapat dua proses pernapasan, yaitu inspirasi dan ekspirasi. Inspirasi merupakan proses masuknya udara ke dalam saluran pernapasan. Adapun ekspirasi adalah proses keluarnya udara dari saluran pernapasan. 2. Sistem pernapasan manusia didukung oleh organ- organ pernapasan yaitu hidung, faring, laring, trakea, bronkus, bronkiolus, dan alveolus. Bronkus, bronkiolus, dan alveolus membentuk satu struktur yang disebut paru-paru. 3. Pada manusia, pernapasan dapat diatur oleh sistem saraf. Pusat pengaturan napas terletak di medula oblongata dan pons varoli. 4. Pertukaran oksigen dan karbon dioksida terjadi di dalam paru-paru dan jaringan tubuh. Pertukaran gas tersebut terjadi secara difusi. Difusi gas tersebut terjadi karena adanya perbedaan tekanan parsial O2 dan CO2 yang berbeda-beda. 137 5. Terdapat beberapa gangguan dan penyakit yang dapat terjadi pada sistem pernapasan manusia, seperti kanker paru-paru, asma, tuberculosis (TBC), dan bronkitis. Evaluasi Kompetensi I. Pilih salah satu jawaban yang benar! 1. Alat pernapasan manusia terdiri atas .... a. hidung, trakea, laring, dan paru-paru b. hidung, faring, trakea, dan paru-paru c. hidung, faring, laring, trakea, dan paru-paru d. hidung, larin, dan paru-paru e. hidung, faring, laring, dan paru-paru 2. Proses pertukaran udara antara udara di dalam darah dan udara di atmosfer disebut .... a. pernapasan internal b. pernapasan eksternal c. pernapasan selular d. pernapasan dada e. pernapasan perut 3. Berikut ini adalah proses yang terjadi pada saat ekspirasi, kecuali .... a. otot diagfragma kontraksi b. otot diagfragma relaksasi c. otot antartulang rusuk relaksasi d. volume rongga dada mengecil e. tulang-tulang rusuk turun 4. Pertukaran oksigen dan karbon dioksida terjadi karena adanya .... a. kontraksi otot b. kontrol pernapasan c. perbeaan tekanan d. perbedaan aktivitas e. sistem pencernaan 5. Penyakit pada sistem pernapasan akibat infeksi bakteri Mycobacterium tuberculosis adalah .... 138 a. asma b. kanker paru-paru c. TBC d. bronkhitis e. batuk Perhatikan gambar berikut! 6. Konsentrasi oksigen pada nomor 1, 2, dan 3 secaraberturut-turut adalah .... a. rendah, tinggi, rendah b. tinggi, rendah, tinggi c. rendah, tinggi, tinggi d. rendah, rendah, tinggi e. tinggi, tinggi, tinggi 7. Peristiwa yang terjadi setelah seseorang melakukan olahraga adalah .... DetakJantung LajuPernapasan a. menurun menurun b. menurun meningkat c. meningat menurun d. meningat meningkat e. stabil stabil 8. Udara yang masuk atau keluar waktu kita bernapas normal disebut udara …. a. residu b. komplementer c. cadangan d. cadangan pernapasan e. tidal 139 9. Batas antara rongga dada dan rongga perut adalah …. a. diafragma b. nasofaring c. mukus d. pleura e. orofaring Untuk menjawab pertanyaan nomor 10 hingga nomor 13, perhatikan gambar berikut! 10. Udara dihangatkan, dilembapkan, dan disaring pada organ yang ditunjukkan oleh .... a. 1 b. 2 c. 3 d. 4 e. 5 11. Pembatas antara rongga dada dan perut yang ditunjukkan label 6 dan disebut .... a. pleura b. diafragma c. parietal 140 d. perikardium e. visceral 12. Saluran yang disusun dari tulang- tulang rawan yang berbentuk cincin ditunjukkan nomor .... a. 1 b. 2 c. 3 d. 4 e. 5 13. Gambar yang ditunjukkan label 4 dan disebut .... a. faring b. laring c. trakea d. bronkus e. bronkiolus 14. Alat yang berfungsi untuk mengetahui keadaan saluran pernapasan secara rinci tanpa melakukan operasi adalah .... a. PSA (pulmonary sound analyzer) b. stetoskop c. robot RONAF d. tabung oksigen e. bronkoskop 15. Energi yang dihasilkan dari pernapasan seluler adalah berupa .... a. ATP b. penarikan ion H+ dari substrat c. enzim d. glikogen e. mitokondria 16. Kelainan berupa pembengkakan pada rongga hidung disebut .... 141 a. asam b. sinusitis c. bronkitis d. diteri e. emfisema 17. Di bawah ini adalah beberapa pernyataan tentang mekanisme pernapasan: (1) Otot antartulang rusuk berkontraksi, tulang rusuk naik, volume dada membesar, tekanan udara turun, udara masuk. (2) Otot sekat rongga dada mengerut, volume rongga dada mengecil, udara keluar. (3) Otot antartulang rusuk kendur, tulang rusuk turun, volume rongga dada mengecil, tekanan bertambah, akibatnya udara keluar. (4) Otot sekat rongga dada mendatar, volume rongga dada membesar, udara masuk. Pernyataan yang benar tentang mekanisme pernapasan dada adalah …. a. 1 dan 2 b. 1 dan 3 c. 1 dan 4 d. 2 dan 3 e. 3 dan 4 18. Rangsangan yang mengatur cepat lambatnya gerakan pernapasan adalah .... a. rangsangan pusat saraf b. Fe dalam eritrosit c. H2O dalam darah d. CO2 dalam darah e. Kadar O2 dalam darah 19. Kontraksi otot antarrusuk pada proses pernapasan manusia menyebabkan .... a. tulang-tulang rusuk terangkat, rongga dada membesar, dan terjadi inspirasi 142 b. tulang-tulang rusuk terangkat, rongga dada membesar, dan terjadi ekspirasi c. tulang-tulang rusuk mengendur, rongga dada membesar, dan terjadi inspirasi d. tulang-tulang rusuk mengendur, rongga dada mengecil, dan terjadi inspirasi e. diafragma mendatar, rongga dada membesar, dan terjadi inspirasi 20. Dalam keadaan istirahat, udara yang dimasukkan ke dalam paru- paru (alveolus) melalui inspirasi sebanyak ... cm3. a. 500 b. 1.000 c. 1.500 d. 3.500 e. 4.500 II. Jawablah dengan singkat dan jelas! 1. Sebut dan jelaskan organ-organ yang menyusun sistem perna- pasan pada manusia! 2. Ada berapa macam cara pernapasan yang dapat Anda lakukan? Jelaskan prosesnya masing-masing! 3. Jelaskan mengenai volume udara paru-paru! 4. Sebutkan dan jelaskan kelainan atau penyakit pada sistem pernapasan! 5. Pada kasus korban tenggelam, seringkali disebutkan bahwa paru-parunya terisi air. Mengapa korban meninggal dunia jika paru-parunya terisi air? 143 BAB 6 SISTEM EKSKRESI PADA MANUSIA Peta Konsep Sistem Ekskresi Hati Empedu Kulit Garam dan senyawa organik Paru-paru Air dan CO2 Ginjal Urine Filtrasi Reabsorpsi Augmentasi Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi yang terdapat dalam bab ini diharapkan Anda mampu menjelaskan keterkaitan antara struktur, fungsi, dan proses serta kelainan/penyakit yang dapat terjadi pada sistem ekskresi pada manusia. Kata Kunci Ginjal Paru-paru Kulit Hati Urine Osmoregulasi Filtrasi Reabsorpsi Augmentasi 144 Di dalam tubuh manusia terjadi metabolisme. Metabolisme merupakan proses molekul suatu zat dalam sel dari bentuk sederhana ke bentuk kompleks atau sebaliknya. Metabolisme tidak menghasilkan bahan-bahan yang bermanfaat bagi tubuh. Jika bahanbahan tersebut terus berada di dalam tubuh kita, akan terjadi ketidakseimbangan kimia di dalam tubuh kita. Ketidakseimbangan tersebut akan mengganggu proses-proses metabolisme yang lain. Proses pengeluaran bahan-bahan sisa metabolisme ini disebut ekskresi, dan sistem yang mengaturnya disebut dengan sistem ekskresi. A.Sistem Ekskresi Ekskresi membantu menjaga homeostasis dengan mempertahankan lingkungan dalam tubuh agar tetap stabil dan bebas dari materi-materi yang membahayakan. Dalam sistem eksresi manusia terdapat organ-organ berupa ginjal, kulit, hati, ginjal dan paru-paru. Manusia memiliki organ ekskresi yang kompleks dibandingkan dengan makhluk hidup lainnya. Organ-organ ekskresi tersebut sangat penting dalam menjalankan fungsinya, seperti mengeluarkan sisa-sisa metabolisme, mengatur homeostatis tubuh, dan mengatur kadar pH cairan tubuh. 1. Ginjal Ginjal merupakan organ yang berbentuk menyerupai kacang merah. Ginjal pada manusia memiliki ukuran panjang 10-12 cm, lebar 5-6 cm, dan tebal 3-4 cm dengan berat sekitar 140 gram. Organ ini terletak di dekat ruas-ruas tulang belakang bagian pinggang. Ginjal pada manusia terdiri atas satu pasang (kiri dan kanan). Ginjal kanan terletak sedikit lebih rendah dari ginjal kiri. Hal ini disebabkan di atas ginjal kanan terdapat hati. Ginjal terdiri atas tiga bagian, yaitu korteks, medula, dan pelvis. Sebagai salah satu organ ekskresi, peran ginjal sangat penting dan tak dapat digantikan oleh organ lain. Jika seseorang mengalami disfungi ginjal, maka ia harus menggunakan alat pengganti untuk menjalankan fungsinya, yaitu dengan melakukan transplantasi (pencangkokan) ginjal yang baru. Jika tidak, maka orang itu harus menjalani cuci darah seumur hidup. Dengan demikian kita harus berusaha menjaga organ ini agar tidak mengalami kerusakan (gangguan). Fungsi Ginjal dalam Tubuh Manusia ada 6 yaitu: a. Menyaring/Membersihkan Darah Bagian ginjal yang menjalankan fungsi ini adalah nefron. Manusia tanpa ginjal akan meninggal, sebab tubuhnya diracuni oleh kotoran yang dihasilkan tubuhnya sendiri. 145 b. Mengatur Volume Darah Darah dapat mengatur jumlah cairan yang terlarut dalam darah sehingga volume dipertahankan untuk selalu seimbang di dalam tubuh. Tanpa kontrol dari ginjal ini, maka kemungkinan terburuk tubuh menjadi kering karena kekurangan cairan atau tubuh tenggelam karena kebanyakan cairan yang menumpuk tak terbuang. Sumber : https://www.siswapedia.com/ Gambar 6.1 Struktur ginjal dan nefron c. Mendaur Ulang Air, Mineral, Glukosa, dan Gizi Ginjal akan mempertahankan zat-zat penting yang ikut masuk ke dalam nefron bersama cairan darah, lalu mengembalikannya ke peredaran darah. Tapi ginjal tidak menyerap kembali zat-zat ini jika jumlahnya berlebih dalam darah. d. Mengatur Keseimbangan Kandungan Kimia Darah Salah satu contoh fungsi pengatur adalah mengatur kadar garam dalam darah. Garam cenderung mengikat air sehingga jika kadar dalam gula darah berlebih mengakibatkan penumpukan cairan yang berlebihan dalam darah dan rongga sela antarsel tubuh. Jika demikian, maka anggota tubuh seperti wajah, tangan, dan kaki akan membengkak. Akibat lain adalah memperberat tugas jantung dalam memompa darah karena adanya cairan dalam darah tersebut. Berdasarkan alasan itu maka ginjal akan mengeluarkan kadar garam yang berlebih dalam darah agar seimbang kembali. Ginjal juga mengatur kadar kalium dalam darah. Apabila kadar kalium dalam darah berkurang, maka ginjal akan menyerap kembali kalium tersebut. Sebaliknya, jika jumlah kalium berlebih ginjal akan membuangnya. Zat lain yang perlu dijaga keseimbangannya adalah urea yang merupakan limbah pencernaan protein, karena urea yang berlebih dapat mengakibatkan keracunan yang disebut penyakit uremia. e. Menjaga Darah agar tidak Terlalu Asam Ginjal berperan dalam menjaga pH darah agar tidak terlalu asam. 146 f. Penghasil Hormon Hormon yang dihasilkan adalah hormon eritroprotein yang berfungsi untuk merangsang peningkatan laju pembentukan sel darah merah oleh sumsum tulang. Sumber : http://www.softilmu.com/2015/ Gambar 6.2 Proses pe mbentukan urin di nefron ginjal Ginjal mengandung jutaan unit fungsional terkecil yang disebut nefron. Setiap nefron terdiri atas saluran (tubulus) nefron yang berhubungan dengan pembuluh darah. Nefron merupakan miniatur (bentuk kecil) dari fungsi ginjal. Nefron berbentuk seperti cacing berkepala besar dengan tubuh bagaikan elang yang berkelok-kelok. Pada bagian kepala terdapat saringan halus yang hanya dapat dilewati oleh zat-zat tertentu saja. Sel darah dan protein darah tidak dapat melewati saringan ini karena ukurannya lebih besar. Nefron bekerja dengan cara mengolah sejumlah darah menjadi urin. Setiap nefron memiliki ujung dan pangkal pada bagian korteks. Pada nefron terdapat pula Kapsula Bowman, suatu bagian berbentuk seperti mangkuk. Di dalam Kapsula Bowman terdapat suatu kumpulan pembuluh darah kapiler yang disebut glomerulus. Glomerulus berfungsi dalam filtrasi darah untuk pembentukan urin. Nefron memiliki tiga bagian saluran (tubulus) yaitu tubulus kontortus proksimal, lengkung Henle, dan tubulus kontortus distal. Pada ujung lainnya dari nefron terdapat tubulus kolektivus (saluran pengumpul). Dalam sistem ekskresi manusia, nefron berperan dalam pembentukan urin sebagai hasil dari pengolahan zat-zat sisa metabolisme yang sudah tidak dibutuhkan tubuh lagi. Pembentukan urin terjadi melalui tiga proses, yaitu: 1) Filtrasi 147 Darah yang masuk ke glomerulus akan mengalami proses filtrasi. Air dan molekulmolekul kecil lainnya masuk dari kapiler menuju saluran-saluran pada nefron melalui glomerulus. Penyaringan terjadi tepatnya di kapsul Bowman yang berada di badan malpighi. Setelah penyaringan, terbentuklah filtrat glomerulus yang disebut urin primer. Di dalam urin primer ini masih terkandung banyak zat yang diperlukan oleh tubuh seperti air, glukosa, garam-garam, asam amino dan ion-ion lainnya. Sebanyak 99% filtrat glomerulus ini nantinya masih akan diserap kembali. 2) Reabsorbsi Urin primer dari glomerulus tersebut akan masuk ke tubulus kontortus proksimal. Pada tubulus kontortus proksimal, glukosa dan asam amino dari filtrat akan direabsorpsi menuju kapiler. Selanjutnya proses reabsorbsi terjadi di lengkung Henle. Lengkung Henle akan membawa filtrat ke bagian medula dan kembali ke bagian korteks. Air akan meninggalkan tubulus dengan cara berosmosis ke dalam darah melewati pembuluh kapiler di sekitar tubulus. Hal ini disebabkan cairan interstitial (darah) pada bagian medula memiliki konsentrasi yang lebih tinggi dibandingkan pada filtrat. Pada bagian lengkung Henle ascenden (naik), reabsorpsi air akan berhenti karena tubulus tersebut impermeabel (tidak dapat ditembus) terhadap air. Pada bagian ini, terjadi reabsorpsi NaCl dari filtrat menuju darah. Sisanya akan membentuk urin sekunder, di mana tidak terdapat lagi zat yang berguna melainkan kadar urea yang terkandung tinggi.Urin sekunder kemudian dialirkan ke dalam tubulus distal dan menuju tubulus kolektivus. Reabsorpsi NaCl kembali terjadi di tubulus kolektivus, di mana proses ini akan menentukan kadar garam di dalam urin. Pada bagian medula, tubulus kolektivus menjadi permeabel (dapat ditembus) terhadap urea. Akibatnya, urea akan direabsorpsi menuju darah. Beberapa tubulus kolektivus akan bermuara di bagian pelvis yang kemudian akan menuju ureter sebelum akhirnya sampai di kantung kemih. Urin akan ditampung pada kantung kemih sebelum akhirnya dikeluarkan melalui uretra. 3) Augmentasi Proses augmentasi, yaitu penyerapan air dan penambahan zat-zat seperti ion H+, K+, kreatinin dan urea dalam urin sehingga urin hanya berisi zat-zat yang benar-benar sudah tidak berguna lagi. Kelebihan H+ di dalam darah akan disekresikan kembali ke dalam filtrat. Hal ini bertujuan untuk menjaga darah agar tidak menjadi asam. Selain itu bahan-bahan dari racun di dalam darah akan dihilangkan. Melalui proses augmentasi, akan terbentuk urin yang sesungguhnya. Urin ini dikumpulkan melalui tubulus kolektivus ke rongga ginjal kemudian dialirkan ke kandung kemih atau vesika urinaria, melalui saluran ureter. 148 Urin yang telah diekskresikan ginjal mengandung zat-zat seperti berikut. (a) Ureum. Ureum merupakan hasil akhir dari metabolisme protein. Ureum berasal asam amino yang tidak mengandung asam amoniak lagi, karena amoniaknya sudah dipindahkan ke hati. Ureum disekresikan rata-rata 30 gram per hari. (b) Kreatin. Kreatin merupakan zat hasil buangan dari otot. (c) Asam urat. Asam urat memiliki kadar normal dalam darah kurang lebih 2–3 mg setiap 100 cc. Dari jumlah asam urat di atas sekitar 1,5–2 mg akan dikeluarkan melalui urin setiap hari. (d) Natrium klorida (garam dapur). Garam seperti natrium dan kalium klorida masuk ke dalam tubuh melalui makanan, untuk mengimbangi jumlah yang masuk melalui mulut maka zat ini akan dikeluarkan melalui urin. Pembentukan urin sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor, baik bagian eksternal maupun internal, antara lain: (a) Jumlah air yang diminum, semakin banyak air yang diminum jumlah urin semakin banyak. penyerapan air ke dalam darah sedikit, sehingga pembuangan air jumlahnya lebih banyak dan air kencing akan terlihat bening dan encer. Sebaliknya apabila sedikit air yang diminum, akibatnya penyerapan air ke dalam darah akan banyak sehingga pembuangan air sedikit dan air kencing berwarna lebih kuning. (b) Jumlah garam yang dikeluarkan dari darah supaya tekanan osmotik tetap, semakin banyak konsumsi garam maka pengeluaran urin semakin banyak. (c) Konsentrasi hormon insulin, jika konsentrasi insulin rendah, orang akan sering mengeluarkan urin. Kasus ini terjadi pada orang yang menderita kencing manis. (d) Hormon antidiuretik (ADH), hormon ini dihasilkan oleh kelenjar hipofisis bagian belakang. Jika darah sedikit mengandung air, maka ADH akan banyak disekresikan ke dalam ginjal, akibatnya penyerapan air meningkat sehingga urin yang terjadi pekat dan jumlahnya sedikit. Sebaliknya, apabila darah banyak mengandung air, maka ADH yang disekresikan ke dalam ginjal berkurang, akibatnya penyerapan air berkurang pula, sehingga urin yang terjadi akan encer dan jumlahnya banyak. (e) Suhu lingkungan. Ketika suhu sekitar dingin, maka tubuh akan berusaha untuk menjaga suhunya dengan mengurangi jumlah darah yang mengalir ke kulit sehingga darah akan lebih banyak yang menuju organ tubuh, di antaranya ginjal. Apabila darah yang menuju ginjal jumlahnya samakin banyak, maka pengeluaran air kencing pun banyak. 149 (f) Gejolak emosi dan stress. Jika seseorang mengalami stress, biasanya tekanan darahnya akan meningkat sehingga banyak darah yang menuju ginjal. Selain itu, pada saat orang berada dalam kondisi emosi, maka kandung kemih akan berkontraksi. Dengan demikian, timbul hasrat ingin buang air kecil. (g) Minuman alkohol dan kafein. Alkohol dapat menghambat pembentukan hormon antidiuretika. Seseorang yang banyak minum alkohol dan kafein, maka jumlah air kencingnya akan meningkat. 2. Kulit Kulit pada manusia memiliki beberapa fungsi, yaitu sebagai pelindung tubuh, pengatur suhu tubuh, peraba, tempat sintesis vitamin D, serta pelindung jaringan di bawahnya. Dalam kajian ekskresi, kulit berfungsi mengeluarkan sisa metabolisme berupa garam dan senyawa lainnya dalam bentuk keringat. Sumber : https://brainly.co.id/ Gambar 6.3 Struktur kulit dan lapisan -lapisannya Kulit manusia tersusun atas dua lapisan jaringan, yaitu epidermis dan dermis. Epidermis tersusun atas lapisan sel-sel epitel. Apabila lapisan sel epitel paling atas rusak atau mati, akan digantikan oleh sel-sel epitel yang baru. a. Epidermis (Kutilkula) Epidermis merupakan lapisan terluar dari kulit, yang memiliki struktur tipis dengan ketebalan sekitar 0,07 mm. Epidermis terdiri atas beberapa lapisan, yaitu stratum korneum (lapisan tanduk), stratum lusidum, stratum granulosum, dan stratum germinativum. 150 Sumber : http://hadijah -arsyad.blogspot.co.id/ Gambar 6.4 Struktur Lapisan Epidermis 1) Stratum Korneum Stratum korneum (lapisan zat tanduk) adalah lapisan sel-sel epidermis (sel epitel selapis pipih) yang mati dan menumpuk menjadi berlapis-lapis. Letak lapisan ini berada paling luar dan merupakan kulit mati. Jaringan epidermis ini disusun oleh 50 lapisan selsel mati, dan akan mengalami pengelupasan secara perlahan-lahan, digantikan dengan sel yang baru. 2) Stratum Lusidum Stratum lusidum merupakan lapisan bening di bawah stratum korneum kulit tebal seperti pada telapak tangan dan telapak kaki. Sel-sel dari stratum lusidum rata dan mengandung zat berminyak yang merupakan hasil dari disintegrasi lisosom. Zat ini memberikan sifat bahan air stratum lusidum sehingga disebut lapisan penghalang kulit. 3) Stratum Granulosum Stratum granulosum adalah lapisan sel yang mengandung pigmen melanin yang berpengaruh terhadap warna kulit. Stratum granulosum yang menghasilkan pigmen warna kulit, disebut melamin. Lapisan ini terdiri atas sel-sel hidup dan terletak pada bagian paling bawah dari jaringan epidermis. Stratum granulosum berfungsi melakukan “pengecatan” terhadap kulit dan rambut. Semakin banyak melanin yang dihasilkan dari sel-sel ini, maka warna kulit akan menjadi semakin gelap. Selain memberikan warna pada kulit, melanin juga berfungsi melindungi sel-sel kulit dari sinar ultraviolet matahari yang dapat membahayakan kulit. Walaupun sebenarnya dalam jumlah yang tepat sinar ultraviolet ini bermanfaat untuk mengubah 151 lemak tertentu di kulit menjadi vitamin D, tetapi dalam jumlah yang berlebihan sangat berbahaya bagi kulit. Kadang-kadang seseorang menghindari sinar matahari di siang hari yang terik, karena ingin menghindari sinar ultraviolet. Hal ini disebabkan karena sinar ultraviolet dapat membuat kulit semakin hitam. Berdasarkan riset, sinar ultraviolet dapat merangsang pembentukan melanosit menjadi lebih banyak untuk tujuan perlindungan terhadap kulit. Sedangkan jika kita lihat seseorang mempunyai kulit kuning langsat, ini disebabkan orang tersebut memiliki pigmen karoten. 4) Stratum germinativum Stratum germinativum sering dikatakan sebagai sel hidup karena lapisan ini merupakan lapisan yang aktif membelah. Sel-selnya membelah ke arah luar untuk membentuk sel-sel kulit teluar. Sel-sel yang baru terbentuk akan mendorong sel-sel yang ada di atasnya selanjutnya sel ini juga akan didorong dari bawah oleh sel yang lebih baru lagi. Pada saat yang sama sel-sel lapisan paling luar mengelupas dan gugur. b. Dermis (Kulit Jangat) Jaringan dermis memiliki struktur yang lebih rumit daripada epidermis, yang terdiri atas banyak lapisan. Jaringan ini lebih tebal daripada epidermis yaitu sekitar 2,5 mm. Dermis dibentuk oleh serabut-serabut khusus yang membuatnya lentur, yang terdiri atas kolagen, yaitu suatu jenis protein yang membentuk sekitar 30% dari protein tubuh. Kolagen akan berangsur-angsur berkurang seiring dengan bertambahnya usia. Itulah sebabnya seorang yang sudah tua tekstur kulitnya kasar dan keriput.Lapisan dermis terletak di bawah lapisan epidermis.Lapisan dermis terdiri atas bagian-bagian berikut. Sumber : http://www.softilmu.com/ Gambar 6.5 Struktur lapisan kulit dermis 152 1) Akar Rambut Di sekitar akar rambut terdapat otot polos penegak rambut (Musculus arektor pili), folikel rambut yang menghasilkan rambut dan ujung saraf indera perasa nyeri. Udara dingin akan membuat otot-otot ini berkontraksi dan mengakibatkan rambut akan berdiri. Adanya saraf-saraf perasa mengakibatkan rasa nyeri apabila rambut dicabut. 2) Pembuluh Darah Pembuluh darah banyak terdapat di sekitar akar rambut. Melalui pembuluh darah ini akar-akar rambut mendapatkan makanan, sehingga rambut dapat tumbuh. 3) Kelenjar Minyak (Glandula Sebasea) Kelenjar minyak terdapat di sekitar akar rambut. Minyak yang dihasilkan oleh kelenjar di sekitar folikel rambut berfungsi menjaga permukaan kulit agar tetap lembap dan menjaga agar rambut tidak kering. 4) Kelenjar Keringat (Glandula Sudorifera) Kelenjar keringat dapat menghasilkan keringat. Kelenjar keringat berbentuk botol dan bermuara di dalam folikel rambut. Bagian tubuh yang banyak terdapat kelenjar keringat adalah bagian kepala, muka, sekitar hidung, dan lain-lain. Kelenjar keringat tidak terdapat dalam kulit tapak tangan dan telapak kaki. Kelenjar keringat dibagi menjadi dua bagian, yaitu bagian pangkal berbentuk gulungan anyaman yang terletak di dermis, dan bagian saluran yang berujung di permukaan kulit (epidermis). Bagian pangkal yang bergulung tersebut dikelilingi oleh kapiler darah. Melalui kapiler darah tersebut kelenjar keringat menyerap cairan di jaringan. Cairan tersebut kemudian dikeluarkan sebagai keringat. 5) Serabut Saraf Pada lapisan dermis terdapat puting peraba yang merupakan ujung akhir saraf sensoris. Ujung-ujung saraf tersebut merupakan indera perasa panas, dingin, nyeri, dan sebagainya. Jaringan dermis dapat menghasilkan zat feromon, yaitu suatu zat yang memiliki bau khas pada seorang wanita maupun laki-laki. Feromon ini dapat memikat lawan jenis. Sebagai alat ekskresi, kulit mengeluarkan keringat. Keringat terdiri atas air dan garam-garam mineral (terutama NaCl, itu sebabnya keringat terasa asin), serta sedikit sampah buangan, seperti urea, asam urat, dan amonia. Keringat dikeluarkan tubuh dalam jumlah besar ketika melakukan kegiatan berat dan berada di lingkungan yang panas. Pengeluaran keringat juga dipengaruhi oleh makanan, keadaan kesehatan, dan emosi. 153 Ekskresi keringat berkaitan juga dengan upaya tubuh dalam menjaga kestabilan suhu tubuh. Ketika suhu tubuh naik, suhu darah akan meningkat dan merangsang kelenjar hipotalamus di otak. Hormon yang disekresikan kelenjar ini masuk ke darah dan merangsang pembuluh darah untuk melebar sehingga kecepatan aliran darah menurun dan kelenjar keringat memproduksi keringat. Dengan demikian, suhu tubuh akan menurun. Kulit dapat mengalami gangguan, di antaranya, jerawat, bisul, flek (noda hitam) dan kanker kulit. Timbulnya jerawat dan bisul disebabkan karena produksi kelenjar minyak yang berlebihan sehingga menyumbat salurannya. Karena saluran keluarnya tersumbat maka banyak minyak yang tertinggal di dalam kulit dan menjadi makanan bagi bakteri tertentu, maka muncullah jerawat atau bisul. Flek atau noda hitam di wajah, dapat terjadi karena daerah-daerah tertentu yang bersifat peka terhadap sinar ultraviolet matahari, sehingga merangsang pigmentasi dan membentuk bercak hitam. Kecenderungan ini terjadi pada orang yang berkulit putih. Adapun kanker kulit dapat juga disebabkan oleh sinar ultraviolet yang berlebihan. Jaringan kulit dapat mengalami kelainan misalnya luka bakar. Akibat luka bakar ini protein jaringan terdenaturasi. Gejalanya adalah bengkak, merah, melepuh, dan menyebabkan rasa sakit di kulit. Luka bakar jika dibiarkan akan menyebabkan infeksi pada jaringan kulit dan gangguan pernapasan. Hal-hal yang perlu diketahui untuk memberikan pertolongan pada luka bakar yang ringan antara lain adalah:. a. Mencelupkan luka bakar ke dalam air dingin untuk mengurangi rasa sakit. b. Kulit melepuh yang telah pecah dibersihkan dengan sabun dan air kemudian diberi obat jenis perak sulfadiasin. c. Lepuh yang pecah tidak perlu dipecahkan karena dapat mengakibatkan infeksi kuman. d. Minum obat antibiotika. Apabila luka bakar tersebut parah yang harus dilakukan: a. Luka – luka dibersihkan agar tidak terinfeksi kuman; b. Diberi antibiotic; c. Jika shock diberi infuse; d. Apabila mengenai saluran pernapasan, lakukan pernapasan buatan agar tidak sesak napas; 3. Hati 154 Hati merupakan organ yang terletak di sebelah komponen kanan atas rongga perut di bawah diafragma. Hati pada manusia berukuran sebesar kepalan tangan dengan berat ± 2 kg. Hati terdiri atas lobus kiri dan kanan. Hati terletak di dalam rongga perut dan merupakan kelenjar terbesar dalam tubuh kita. Hati dilindungi oleh selaput tipis pada bagian luar yang disebut kapsula hepatis. Di dalam hati terdapat kelenjar empedu dan pembuluh darah yang dipersatukan oleh selaput tipis yang disebut Kapsula Gilson. Sel-sel hati bersatu membentuk lobula terdapat kuranglebih 100 ribu lobula. Masing-masing lobula ini mempunyai panjang diameter antara 0,8-2 mm. Antara lobula satu dengan yang lain dipisahkan oleh ruangan-ruangan yang disebut lakuna. Di dalam hati juga terdapat sel-sel histiosit yang berfungsi untuk merombak sel darah merah yang telah tua. Hati adalah kelenjar tubuh yang juga berfungsi sebagai organ ekskresi, yaitu untuk mengubah zat buangan dan bahan racun untuk dikeluarkan ke dalam empedu dan urin. Selain itu, hati juga berfungsi sebagai berikut. a. Menawarkan Racun Tanpa hati, manusia akan mati terbunuh oleh racun yang masuk ke dalam tubuh. Racun-racun tersebut dapat berasal dari obat-obatan, alkohol, asam laktat, dan zat amonia. Salah satu proses metabolisme di dalam tubuh akan memberikan hasil samping berupa asam laktat yang dapat merugikan tubuh. Penumpukan asam laktat ditandai dengan rasa pegal pada otot. Hati akan mengubah asam laktat ini menjadi glikogen yaitu sejenis karbohidrat yang dapat digunakan sebagai sumber energi yang disimpan di dalam otot. Pada proses metabolisme protein akan dihasilkan produk sampingan berupa zat amonia. Zat ini bersifat racun dan membahayakan tubuh. Tetapi kemudian hati mengubahnya menjadi urea dan dikeluarkannya bersama dengan air kencing. b. Tempat Pembentukan dan Pembongkaran Sel Darah Merah Hati akan dilewati darah kurang lebih 1,4 liter setiap menit. Pada saat darah melewati hati tersebut maka akan mengalami “pencucian”, sekitar 3 juta sel darah merah mati setiap detik dan ini akan dilebur dan hasil peleburannya akan disimpan untuk didaur ulang sebagai bahan baku dalam membuat sel darah merah baru serta sebagai bahan baku zat empedu. c. Tempat Pembentukan dan Pembongkaran Protein Protein larut dalam plasma darah, sekitar 50 gram protein per hari dihasilkan oleh hati. d. Mengubah Glukosa Menjadi Glikogen atau Sebaliknya 155 Fungsi hati adalah mengatur kadar gula dalam darah, karena kadar gula darah yang tidak tepat akan berakibat fatal bagi tubuh. Pada saat gula darah dalam tubuh naik maka hati mengubahnya ke bentuk glikogen, dan sebaliknya pada saat gula darah turun, glikogen diubah menjadi glukosa. e. Menghasilkan Zat yang Melarutkan Lemak Hati menghasilkan sekitar 0,5-1 liter zat empedu setiap hari. Zat inilah yang dapat melarutkan lemak. Telah dijelaskan di depan bahwa sel darah yang mati akan didaur ulang sebagai bahan baku untuk membuat sel darah merah dan zat empedu. Zat empedu ini memiliki pigmen warna merah yang disebut dengan bilirubin dan hijau yang disebut dengan biliverdin. Orang yang mengalami kelainan pada hati, kadang-kadang kulit dan matanya berwarna kuning, yang disebut dengan penyakit kuning (jaundice). Ini disebabkan karena pigmen warna empedu keluar berlebihan dan membanjiri peredaran darah. f. Menyimpan Vitamin Apabila vitamin yang ada dalam tubuh jumlahnya melebihi kebutuhan, maka kelebihan vitamin tersebut tersimpan di dalam hati. Pada saat tertentu ketika tubuh memerlukan maka vitamin tersebut akan keluar dari hati. Jenis-jenis vitamin tersebut antara lain vitamin A, D, E, B12. Dalam proses ekskresi, hati berfungsi menghasilkan cairan empedu. Cairan empedu mengandung beberapa bahan, seperti garam-garam empedu, bilirubin, kolesterol, mineral, dan air.Bilirubin merupakan hasil perombakan hemoglobin darah yang berlangsung di dalam hati. Hemoglobin pada sel-sel darah merah yang rusak akan dipecah menjadi heme dan globin, serta zat besi. Globin dan zat besi akan digunakan kembali oleh tubuh. Adapun hemin diubah menjadi bilirubin. Di dalam hati, bilirubin tersebut diubah menjadi urobilin yang akan diserap kembali oleh usus. Urobilin tersebut akan diekskresikan oleh ginjal di dalam urin. Urobilin memberikan warna kuning pada urin, sedangkan bilirubin memberikan warna kuning pada feses. 156 Sumber : https://geoweek.wordpress.com/ Gambar 6.6 Struktur hati 4. Paru-Paru Pada pelajaran sebelumnya, kita mengenal bahwa paru-paru berperan sebagai organ pada sistem pernapasan. Pada sistem pernapasan, paru-paru berfungsi menarik O2 dari atmosfer ke dalam tubuh dan mengeluarkan CO2 dari darah ke atmosfer (luar tubuh). Oleh karena itu, paru-paru dapat dimasukkan ke dalam organ ekskresi karena berfungsi mengeluarkan CO2 dan uap air hasil metabolisme sel-sel tubuh. Paru-paru berperan dalam proses ekskresi karena paru-paru mengeluarkan gas karbon dioksida dan air melalui proses respirasi. Dalam paru-paru, terdapat alveoli tempat terjadinya pertukaran gas antara oksigen dan karbon dioksida. Dinding alveoli dan kapiler sangat tipis dan basah sehingga memudahkan pertukaran gas. Setelah udara masuk ke alveolus, oksigen masuk melalui dinding alveolus dan segera memasuki dinding kapiler darah. Sebaliknya, karbon dioksida dan air terlepas dari darah dan masuk ke alveoli untuk selanjutnya dikeluarkan dari dalam tubuh. B. Gangguan dan Penyakit pada Sistem Ekskresi Gangguan dan penyakit pada sistem ekskresi yang umum terjadi antara lain sebagai berikut. 1. Sistitis (Cystitis). Sistitis adalah peradangan yang terjadi di kantung urinaria. Biasanya, terjadi karena infeksi oleh bakteri yang masuk ke dalam tubuh. 157 2. Hematuria, terjadi ketika ditemukan eritrosit dalam urine. Penyebabnya bermacam-macam, seperti adanya batu dalam ginjal, tumor di renal pelvis, ureter, kandung kemih, kelenjar prostat atau uretra. 3. Glomerulonefritis adalah peradangan yang terjadi di glomerulus sehingga proses filtrasi darah terganggu. 4. Batu ginjal adalah adanya objek keras yang ditemukan di pelvis renalis ginjal. Komposisi batu ginjal adalah asam urat, kalsium oksalat, dan kalsium fosfat. Batu ginjal terjadi karena terlalu banyak mengonsumsi garam mineral, tetapi sedikit mengonsumsi air. Batu ginjal tersebut sering mengakibatkan iritasi dan pendarahan pada bagian ginjal yang kontak dengannya. 5. Gagal ginjal, terjadi karena ketidakmampuan ginjal untuk melakukan fungsinya secara normal. Hal ini dapat terjadi karena senyawa toksik, seperti merkuri, arsenik, karbon tetraklorida, insektisida, antibiotik, dan obat penghilang sakit pada tingkat yang tinggi. Gagal ginjal dapat diatasi dengan dialisis. Kita lebih mengenalnya sebagai proses cuci darah. Jika kerusakan ginjal sangat parah, dapat dilakukan transplantasi ginjal yang baru. Sumber : https://www.amazine.co/ Gambar 6.7 Pasien gagal ginjal yang sed ang menjalani proses cuci darah(dialisis) 6. Dermatitis adalah suatu peradangan yang terjadi di kulit, yang berulang-ulang dan sering kambuh. Contoh dermatitis yang umum adalah eksim. 158 Sumber : https://www.firstderm .com / Gambar 6.8 Kulit yang mengalami eksim 7. Prostatis adalah peradangan di prostat. Akibat peradangan tersebut, penderitanya sulit buang air seni. 8. Impetigo adalah penyakit kulit yang disebabkan oleh infeksi bakteri. Penyakit ini terjadi pada anak-anak, terutama pada mereka yang kekurangan gizi. Impetigo ditandai dengan kulit yang berbintik-bintik berisi nanah yang biasanya timbul di wajah dan tangan. 9. Penyakit kuning yang disebabkan oleh tersumbatnya saluran empedu karena adanya penumpukan kolesterol dan membentuk batu empedu. Feses penderita akan berwarna cokelat abu-abu, sedangkan darahnya kekuningan karena cairan empedu masuk ke aliran darah. 10. Glikosuria, hematuria, dan albuminaria Glikosuria adalah kelainan yang dicirikan dengan ditemukannya glukosa pada urine. Hal tersebut menunjukkan adanya kelainan pada tubulus ginjal. Hematuria adalah kelainan dengan tanda ditemukannya sel darah merah di dalam urine. Penyebabnya adalah peradangan pada ginjal atau karena iritasi akibat bergesekan dengan batu ginjal. Albuminaria adalah kelainan, yang ditandai dengan ditemukannya zat putih telur (albumin) dalam urine. Hal tersebut disebabkan kerusakan membran pada kapsula Bowman yang menyebabkan protein berukuran besar seperti albumin dapat lolos dari filtrasi. 11. Diabetes Melitus Pada penderita ini, urinnya mengandung gula. Di dalam tubuh penderita diabetes melitus, terdapat kadar hormon insulin yang menurun. Akibat berkurangnya hormon insulin, maka darah akan banyak mengandung glukosa. Glukosa dalam 159 darah yang berlebihan tidak semuanya mampu direabsorbsi sehingga masih ikut bersama urin. 12. Diabetes Insipidus Penyakit ini disebabkan karena jumlah ADH dalam tubuh seseorang menurun. Penderita penyakit ini akan sering buang air kecil, bisa mencapai 20-30 kali lebih banyak dari orang sehat. 13. Batu Ginjal Batu ginjal terbentuk dari kalsium dan asam urat. Pemicu penyakit ini antara lain karena sedikit minum dan sering menahan kencing, sehingga zat tersebut akan mengendap. Selain itu, penyakit batu ginjal juga dapat disebabkan akibat kelainan dalam metabolisme tubuh. Batu ginjal ini biasanya berada di dalam ginjal atau kandung kencing. 14. Nefritis Penyakit nefritis disebabkan adanya infeksi bakteri tertentu pada glomerulus, akibatnya glomerulus akan mengalami gangguan. Pada keadaan ini, filtrat banyak mengandung protein, sehingga urin masih mengandung protein. Selain itu, ureum yang seharusnya terbuang, akan masuk kembali ke dalam darah dan aki- batnya penyerapan air terganggu. Akhirnya, air akan tertimbun padakaki sehingga menyebabkan kaki membengkak yang disebut edema. Apabila terjadi kelainan pada ginjal yang menyebabkan disfungsi ginjal atau gagal ginjal, maka seseorang harus menjalani cangkok ginjal atau melakukan cuci darah di samping merupakan upaya untuk mengganti fungsi ginjal. Rangkuman 1. Sistem ekskresi berfungsi mengeluarkan sisa hasil metabolisme yang sudah tidak diperlukan tubuh. Jika tidak dikeluarkan, zat buangan tersebut dapat meracuni tubuh. 2. Sistem ekskresi pada manusia terdiri atas organ kulit, hati, paru-paru, dan ginjal. Kulit mengekskresikan keringat. Hati mengekskresikan cairan empedu. Paru-paru mengekskresikan CO2 dan air. Adapun ginjal mengeksresikan urine. 3. Proses pembentukan urine melalui tiga tahap, yaitu tahap filtrasi, reabsorsi, dan augmentasi. 160 4. Terdapat beberapa kelainan dan penyakit yang terjadi pada sistem ekskresi manusia, antara lain sistitis, hematuria, glomerulonefritis, batu ginjal, gagal ginjal, dermatitis, prostatis, impetigo, dan penyakit kuning. Latihan. Pada saat kamu selesai berolahraga di bawah sinar matahari yang terik, amatilah apakah badanmu merasa gatal-gatal. Catatlah apa yang kamu rasakan dan bandingkan dengan teman-temanmu. Evaluasi Kompetensi I. Pilih salah satu jawaban yang benar! 1. Organ ekskresi yang berfungsi mengeluarkan sisa metabolisme berupa urine adalah .... a. paru-paru b. ginjal c. kulit d. hati e. jantung 2. Sebagai organ ekskresi, kulit mengeluarkan sisa metabolisme dalam bentuk .... a. urine b. feses c. hormone d. uap air e. keringat 3. Lapisan kulit yang mengandung pigmen adalah .... a. stratum korneum b. stratum granulosum c. stratum germinativum d. stratum lusidium e. lapisan epidermis 161 4. Kulit kita berperan sebagai berikut, kecuali .... a. perasa dan peraba b. menjaga suhu c. proteksi (pelindung) d. ekskresi e. respirasi 5. Unit fungsional terkecil dari ginjal yaitu .... a. nukleus b. neuron c. nefron d. glomerulus e. medula 6. Bagian terluar dari ginjal disebut dengan .... a. medula b. pelvis c. glomerulus d. korteks e. kapsula Bowman Untuk soal nomor 7-9, perhatikanlah gambar berikut! 1 2 3 4 7. Secara berturut-turut, nomor 1–4 menunjukkan organ 162 1 2 3 uretra ginjal ureter b. kantung kemih ureter ginjal uretra c. uretra ureter kantung kemih ginjal d. ginjal uretra e. ginjal ureter a. kantung kemih kantung kemih 4 kantung kemih ureter uretra 8. Proses pembentukan urine terjadi pada organ dengan nomor .... a. 1 b. 2 c. 3 d. 4 e. 1 dan 3 9. Urine akan dikeluarkan keluar tubuh melalui organ yang ditunjukkan oleh nomor .... a. 1 b. 2 c. 3 d. 4 e. 1 dan 3 10. Perhatikan gambar nefron berikut! Bagian yang akan menyerap kembali unsur yang masih berguna, 163 kemudian dihasilkan urine sekunder adalah yang bernomor.... a. 1, 2,3 b. 1, 3,6 c. 2,3,4 d. 3, 4,6 e. 4, 5,6 11. Pada proses filtrasi, glukosa dan asam ami no merupakan zat yang lolos dalam penyaringan. Akan tetapi, zat ini tidak terdapat di urine karena adanya proses reabsorpsi yang terjadi di .... a. kapsulaBowman b. glomerulus c. tubuluskolektivus d. tubuluskontortusproksimal e. tubuluskontortusdistal 12. Jika pada urine seseorang mengandung protein berarti terjadi kerusakan bagian ginjal di.... a. glomerulus b. tubulus proksimal c. tubulus distal d. lengkung Henle e. kapsula Bowman 13. Hal berikut dapat memengaruhi pengeluaran urine,kecuali.... a. senyum b. ketakutan c. kedinginan d. gugup e. berkeringat 14. Dalam sistem ekskresi, hati mengeluarkan sisa metabolisme dalam bentuk.... a. O2 b. urine 164 c. keringat d. cairan empedu e. CO2 15. Paru-paru dimasukkan pula kedalam organ ekskresi karena mengeluarkan hasil metabolisme sel-sel tubuh berupa.... a. O2 b. urine c. CO2 d. keringat e. hormon 16. Badan Malpighi pada ginjal terdiri atas .... a. glomerulus dan pelvis b. glomerulus dan kapsula Bowman c. nefron dan glomerulus d. nefron dan kapsula Bowman e. kapsula Bowman dan pelvis 17. Sisa metabolisme protein yang dikeluarkan oleh tubuh melalui urine adalah.... a. Asam nitrat b. urea c. asam amino d. molekul protein e. asam nitrit 18. Dari hasil pengujian urine Amir, ternyata ditemukan glukosa. Hasil ini menunjukkan adanya kelainan fungsi ginjal pada proses.... a. sekresi b. filtrasi c. reabsorpsi d. augmentasi e. defekasi 19. Dinding yang terbuat dari bahan yang bersifat permeabel terhadap air dan bergantung dari kebutuhan untuk menyimpan air adalah.... a. ureter 165 b. tubulus proksimal c. glomerulus d. uretra e. tubuluskolektivus 20. Proses berikut yang tidak terjadi di nefron dan tubulus kolektivus adalah.... a. filtrasi b. eliminasiureadaritubuh c. reabsorbsinutrien d. augmentasi e. konsentrasiurine II. Jawablah dengan singkat dan jelas! 1. Jelaskan fungsi sistem ekskresi bagi tubuh manusia! 2. Jelaskan keterkaitan antara penyakit diabetes mellitus dengan kelainan pada ginjal! 3. Dewasa ini, banyak bermunculan produk-produk kosmetik berupa deodoran (penghilang bau keringat di ketiak). a. Bagaimana cara kerja deodoran tersebut sehingga dapat menghilangkan bau keringat? b. Menurut Anda, adakah pengaruh produk tersebut terhadap fungsi fisiologis kelenjar keringat pada tubuh, khususnyadi ketiak? Jelaskan! 4. Pada proses pembentukan urine,terdapat tiga tahap pembentukannya. Jelaskan ketiga tahap tersebut! 166 DAFTAR PUSTAKA Aberchrombie, M., et al.1997. Kamus Lengkap Biologi. Jakarta: Erlangga. Audesirk, T. and Gerald Audesirk. 1999. Biology Life on Earth. 5th edition. New Jersey: Prentice Hall. Brurn, G.D., Larry McKane, and Gerry Karp. 1994. Biology Exploring Life. New York: John Wiley & Sons. Burnei, David. 1994. Concise Encyclopedia Nature. London: Dorling Kindersler. Campbell, N. A. 1998. Biology. California: The Benjamin/Cummings Publishing. Reece J.B., M.R.Taylor, E.J. Simon, J.L. Dickey, and K.G-E. Scott. 2004. Campbell Biology Concepts & Connections. Fourth Edition. Pearson Canada. Diastuti, R. 2009. Biologi 2. Jakarta: Pusat Perbukuan Enger, E.D. and Frederick C. Ross. 2000. Concepts in Biology 9th edition. Boston: McGraw-Hill. Ferdinand, F., Moekti Ariebowo, dan Dadan Ahmad Sobardan. 2009. Praktis Belajar Biologi 2. Jakarta: Pusat Perbukuan. Firmansyah, R., Agus Mawardi H., dan M. Umar Riandi. 2009. Mudah dan Aktif Belajar Biologi. Jakarta: Pusat Perbukuan. Greenleaf, Paul. 1996. The Visual Dictionary of Human Anatomy. London: Dorling Kindersley. Guttman, N.A. 1999. Biology. New York: Mc Graw Hill. Hendaryono, Daisy B. Sriyanti dan Ari Wijayani: 1994. Teknik Kultur Jaringan.Yogyakarta: Kanisius Hopson, Janet L. & Norman K. Wessels. 1990. Essentials of Biology. New York: Mc Graw-Hill. Jefferis, David. 1999. Megatech: Cloning Frontiers of Genetic Enginnering. Leicester: Silverdale. Indonesian Heritage. 1996. Jakarta: Buku Antar Bangsa. Kimball, J.W. 1988. Biology. Reading, Massachusetts: Addison-Wesley Publishing Company. Kurnadi, Kemal Adyana. 1992. Dasar-Dasar Anatomi dan Fisiologi Tubuh Manusia. Bandung: Jurusan PendidikanBiologi FPMIPA IKIP Bandung. Lestari, E. S. dan Idun Kistinnah. 2009. Biologi 2: Makhluk Hidup dan Lingkungannya. Jakarta: Pusat Perbukuan. Levine, Joseph. S. and Kenneth R. Miller. 1991. Biology: Discovering Life. Massachusettes:DC Heath. Mader, S. Sylvia. 1998. Biology. International Edition. Boston: USA McGraw-Hill McLaren, James E. and Lissa Rotundo. 1985. Heath Biology. Massachusetts: D.C Heath andCompany. Milani, J.P. et al. 1992. Biological Science: An Ecological Approach. Green version 7th edition. Kendall/HuntPublishing Co., Keper. Moore, Randy, et al. 1995. Botany. Indianapolis: Brown Publisher. Nugroho, Arinto dan Heru Sugito. 2002. Pedoman Pelaksanaan Teknik Kultur Jaringan. Jakarta: Penebar Swadaya. Parker, Steve. 1997. Jendela IPTEK: Kedokteran. Jakarta: Balai Pustaka. Rachmawati, F., Nurul Urifah, dan Ari Wijayanti. Biologi. Jakarta: Pusat Perbukuan. Salisbury, F.B dan C.W. Ross.1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 3. Bandung: Penerbit ITB Solomon, et al. 1993. Biology 3rd edition. Saunders College Publishing, New York. 167 Starr, Cecie and Ralph Taggart. 1995. Biology; The Unity and Diversity of Life. Edisi ke7. California: Wadswarth. Suwarno. 2009. Panduan Pembelajaran Biologi. Jakarta: Pusat Perbukuan William, Gareth. 2002. Biology for You. Cheltenham: Nelson Thomas Ltd. Winatasasmita, Djamhur. 1985. Fisiologi Hewan dan Tumbuhan. Jakarta: Universitas Terbuka. Sumber lain: www.adam.com, diunduh tanggal 5 Juni, 2016 www.AIDS.ch.com diunduh tanggal 5 Juni, 2016 http://cpengertian.blogspot.co.id/2013/01/tulang-rawan-sifat-ciri-dan-struktur.html diunduh tanggal 5 Juni, 2016 www.allbiographies.com, diunduh tanggal 15 Juni, 2016 www.arbl.crmbs.colostate.edu, diunduh tanggal 15 Juni, 2016 www.asklasikdoctor.com, diunduh tanggal 15 Juni, 2016 www.beedata.com, diunduh tanggal 25 Juni, 2016 http://dadang-saksono.blogspot.co.id/2010/07/teknik-radiografi-lumbo-sacral.html, diunduh tanggal 25 Juni, 2016 www.contemporarypediatrics.com, diunduh tanggal 25 Juni, 2016 www.dea.gov, diunduh tanggal 27 Juni, 2016 http://guratansemangat.blogspot.co.id/2016/09/struktur-dan-fungsi-rangka-manusia.html, diunduh tanggal 29 Juni 2016 www.depkes.go.id, diunduh tanggal 28 Juni, 2016 www.emc.maricopa.edu, diunduh tanggal 28 Juni, 2016 www fururu.net, diunduh tanggal 30 Juni, 2016 www fwf.ac.at, diunduh tanggal 30Juni, 2016 www gcarlson.com, diunduh tanggal 30 Juni, 2016 www.healthgate.partners.org, diunduh tanggal 5 Juli, 2016 www humboldt.edu, diunduh tanggal 5 Juli, 2016 www kompas.com, diunduh tanggal 5 Juli , 2016 www lege.akten.no, diunduh tanggal 7 Juli, 2016 http://mustaqbalzahir.blogspot.co.id/2014/, diunduh tanggal 7 Juli, 2016 www.library.thinkquest.org, diunduh tanggal 7 Juli, 2016 www.manufacturingcenter.com, diunduh tanggal 8 Juli, 2016 www nanopicoftheday org, diunduh tanggal 15 Juli, 2016 www.oftalamo.com, diunduh tanggal 15 Juli, 2016 www.pikiran-rakyat.com, diunduh tanggal 15 Juli, 2016 www.republika.co.id, diunduh tanggal 25 Juli, 2016 www.scf.online.com, diunduh tanggal 25 Juli, 2016 www.sirinet.net, diunduh tanggal 5 Agustus, 2016 www.skidmore.edu, diunduh tanggal 5 Agustus, 2016 www.tipztime.com, diunduh tanggal 9 Agustus, 2016 www.trc-chennai.org, diunduh tanggal 9 Agustus, 2016 www.unescap.org, diunduh tanggal 12 Agustus, 2016 www.uni.tuebingen.de, diunduh tanggal 15 Agustus 2016 www.users.rcn.com, diunduh tanggal 15 Agustus, 2016 www.wikipedia.org, diunduh tanggal 15 Agustus, 2016 168 https://meandbiology.wordpress.com/tag/sinfibrosis/, diunduh tanggal 23 Agustus, 2016 https://alidesta.wordpress.com/2015/04/13/21-makanan-khas-dari-berbagai-daerah-diindonesia/, diunduh tanggal 23 Agustus, 2016 https://biologigonz.blogspot.co.id/2010/03/sistem -transportasi-buku.html , diunduh tanggal 23 Agustus, 2016 http://manfaatnyasehat.com/fungsi -karbohidrat/ , diunduh tanggal 23 Agustus, 2016 http://ukmcerdas.blogspot.co.id/2012/06/lemak-yang-baik-untuk-kesehatan.html, diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 http://kesehatan.gen22.net/2012/10/19-vitamin-dan-mineral-yang-dibutuhkan.html, diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 http://giziklinikku.blogspot.com/2017/02/karakteritik-pencernaan-danmetabolisme_26.html, diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 http://hadijah-arsyad.blogspot.co.id/2011/10/mulut-oris.html, diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 https://quatrebonbon.wordpress.com/2012/11/11/baru-bio-kelas-8-sistem-pernapasan1225-nov-2012/, diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 http://gastrichealthtablet.org/manfaat-bawang-putih-untuk-lambung/, diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 https://belajar.kemdikbud.go.id/SumberBelajar/tampilajar.php?ver=22&idmateri=39&mn u=Uraian1, diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 http://adzhar-arsyad.blogspot.co.id/2014/04/ilmu-gizi-pencernaan-absorbsi-dan.html, diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 http://www.berpendidikan.com/2015/11/sistem-pernapasan-respirasi-pada-manusiaorgan-alat-dan-saluran-pernapasan-manusia-serta-fungsinya.html, diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 http://biologiandscinece.blogspot.co.id/2016/08/organ-organ-pernapasan-manusiadan.html, diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 https://oktavianipratama.wordpress.com/science/biology/alveolus/ diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 https://socioecohistory.wordpress.com/2012/09/27/new-sars-virus-attacks-arabs-createdby-israeli-and-british-bio-weapons-lab/ diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 https://www.firstderm.com/contact-dermatitis/ diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 https://www.amazine.co/39892/harapan-hidup-pasien-dialisis-cuci-darah-pada-gagalginjal/ diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 https://geoweek.wordpress.com/2011/03/29/mengenal-organ-hati/ diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 http://www.softilmu.com/2015/02/Pengertian-Fungsi-Lapisan-Struktur-KulitAdalah.html diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 https://brainly.co.id/tugas/178168 diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 http://www.softilmu.com/2015/01/proses-pembentukan-urin-ginjal-adalah.html diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 https://www.siswapedia.com/bagian-bagian-ginjal-atau-struktur-ginjal-dan-fungsi-ginjal/ diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 169 http://hadijah-arsyad.blogspot.co.id/2011/11/lapisan-epidermis.html diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 http://lofalofiana.blogspot.co.id/2014/09/biologi-ipa-smp-kelas-8-sistem-gerak.html diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 http://eriksutrada039.blogspot.co.id/2015_11_01_archive.html. diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 http://artikelpedian.blogspot.co.id/2011/10/v-behaviorurldefaultvmlo.html diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 http://www.gudangbiologi.com/2015/10/urutan-proses-pembentukan-tulang-padamanusia.html diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 http://www.kuttabku.com/2016/12/macam-macam-struktur-dan-bentuk-tulang-kerangkatubuh-pada-sistem-gerak-manusia-beserta-fungsinya.html diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 http://hoethealth.blogspot.co.id/2016/02/tulang-sebagai-alat-gerak-pasif.html diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 http://indonetedu.blogspot.com/2013/10/fungsi-dan-perbedaan-tulang-rawan-dan-tulangkeras.html diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 http://sekolahmandiri.blogspot.co.id/2012/09/bagian-rangka-pada-manusia-sc-8-12.html diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 http://imandosz.blogspot.co.id/2012/05/sistem-rangka-manusia.html diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 http://www.perpusku.com/2016/04/fungsi-rangka-pada-sistem-gerak-manusia.html diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 http://www.pelajaransekolah.net/2015/10/pengertian-contoh-mekanisme-dan-urutangerak-refleks-dan-gerak-biasa.html diunduh tanggal 24 Agustus, 2016 170 GLOSARIUM A Aglutinasi Aglutinogen Akrosom Akson Aktin Antagonis Anterior Antigen Antibodi ATP B Bilirubin Bintik buta C Cerebellum Cerebrum :penggumpalan ataumemecahanseldarah merah. :sejenis protein yang terdapat dalam sel darah merah dan memicu penggumpalan darah. :organel sel yang terdapat di kepala sperma, mengandungenzimhialuronidase. :cabang-cabang halus yang keluar dari badan sel saraf dan umumnya hanya satu, berfungsi meneruskan impuls. : mikrofilamen dalam sitoplasma, banyak terdapat diselotot. : hal yang berlawanan antara dua atau lebih, prosesatausistem. :terletak dibagiandepan. : makromolekul asing yang bukan merupakan bagian dari organisme inang dan yang memicu munculnya respons imun. :protein anti terhadap bahan yang tak dikenal atau asing bagi tubuh suatu individu. : adenosin tri fosfat, molekul yang mengandung energitinggi. :pigmen empedu, berasal dari perombakan he- moglobin dalam hati dan limpa. : tempat masuk dan membeloknya berkas saraf yang tidak mempunyai ujung-ujung saraf penglihatansehinggatidakpekaterhadapcahaya. :otak kecil :otak besar D Dendrit : juluran sitoplasma yang relatif pendek pada selsaraf, berfungsi menerima impuls. Depolarisasi : hilangnya kekutuban pada sel saraf yang terjadi saat sel saraf menerima impuls. Detoksifikasi : menawarkan racun atau sifat meracun. Dermis :lapisandalamkulit. Difusi :proses perpindahan suatu zat, air, gas dari larutan yang berkonsentrasi tinggi (hipertonis) ke larutan berkonsentrasi rendah (hipotonis). Diploid : keadaaan dalam sel/jaringan, atau stadium yang inti-inti selnya mempunyai dua perangkat kromosom. Diastol : tahapan siklus denyut jantung di mana otot jantung berelaksasi, yang memungkinkan ruang jantung itu terisi oleh darah. E Eksitasi : perpindahan elektron dari tingkat energi yang lebih tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah dengan memancarkan energi. 171 Enzim Epiglotis Epikotil :katalis protein yang dihasilkan oleh sel dan bertanggung jawab untuk laju dan kekhususan yang tinggi dari satu atau lebih reaksi biokimia intraseluler atau ekstraseluler. : suatu penutup dari tulang rawan yangmenyumbat bagian atas pipa udara (glotis) selama proses penelanan yang mencegah masuknya makanan kedalam sistem pernapasan. :bakal batang yang berasal dari tunas embrionik. F Fagositosis : suatu jenis endositosisyang melibatkan bahanpartikulatbesar. Fertilisasi internal : pembuahan antara sel telur dan sel sperma yang terjadi didalam tubuh organisme. Fertilisasieksternal :pembuahan antara sel telurdan sel sperma yang terjadi diluar tubuh organisme. Fibrin : bentuk aktif protein pengumpal darah fibrino- gen, yang menyatu membentuk benang-benang yang membentukgumpalandarah. Folike : struktur mikroskopik dalamovariumyang mangandung ovum yang sedang berkembang dan menyekresikan estrogen. G Glikogen Granulosit H Haploid Hidrofilik Hemoglobin Histiosit Hormon Histamin : polisakarida cadangan yang terdiri atas monomer glukosa yang bercabangbanyak danditemukandalamhatidanotothewan. : leukosit bergranula : keadaan dalam sel jaringan atau stadium yang inti-inti selnya hanya mempunyai satu perangkat kromosom yang tak berpasangan. :mempunyai afinitas terhadap air. :protein mengandung besi dalam sel darah merah yang berikatan dengan oksigen. : sejenis makrofag pada jaringan di luarpembuluhdarah. : salah satu jenis sinyal kimiawi yang beredar pada semua organisme multiseluler yang dibentuk dalam sel-sel terpesialisasi, yang berkelana dalam caiarantubuh, dan mengKoordinasikanberbagai bagian organisme dengan cara berinteraksi dengan sel-sel target. : subtansi yang dikeluarkan oleh sel-sel terluka yang menyebabkan pembesaran pembuluh darah selama terjadinya respons peradangan. I Imunisasi :perlakuan yang menyebabkan seseorang menjadi kebal (imun) terhadap suatu Penyakit Interferon :protein yang dihasilkan oleh sel hewan dan beberapa limfosit yang terinfeksi virus Immunoglobulin: salah satu kelas protein yangmembentukantibodi. Imunitas humoral:jenis imunitas yang memerangi bakteri dan virus dalam cairan tubuh dengan antibodi yang beredar dalam plasma darah dan getah bening. 172 K Kutikula : penutup permukaan batang dan daun dengan lilin sebagai suatu adaptasi untuk mencegah penguapan pada tumbuhan darat. Kapsul Bowman:suatu wadah berbentuk mangkok di dalam ginjal vertebrata yang merupakan segmen awal nefron yang membesar, tempat fitrat masuk ke nefron dari dalam. Korpus luteum : badan yang bekerja menghasilkan progesteron dan sedikit estrogen dalam ovarium. M Membran basal: lantai atau dasar suatu membran epitel, tempatselbasalmenempel. Mikrovili : salah satu dari beberapa penjuluran halus mirip jari dari sel epitel pada rumen usus halus yang meningkatkanluaspermukaannya. Miosin : suatu jenis filamen protein yang berinteraksi dengan filamen aktin untuk menghasilkan kontraksi selotot. N Nefron : satuan ekskretoris tubuler pada ginjal vertebtara. Nodus Ranvier: suatu celah kecil pada lapisan mielin. O Organ Osifikasi P Peristaltik Patogen Pernapasan Protein : pusat fungsi tubuh tertentu yang terdiri atas beberapa jenis jaringan yang berbeda. : pertumbuhan bahan tulang pada jaringan ikat atau tulang rawan : gelombang berirama pada kontraksi otot polos yang mendorong makanan di sepanjang saluran pencernaan. : parasit penyebab penyakit, biasanya mikroorganisme : kegiatan memasukkan dan mengeluarkan udara ke dalam dan dari paruparu : polimer molekul yang sangat besar terdiri atas satu atau lebih rantai polipeptida S Sistem Havers : salah satu unit struktur dalam tulang vertebrata, yang terdiri atas lapisan konsentrik matriks tulang termineralisasi dikelilingi lakuna yang mengandung pembuluh darah dan saraf. Sarkomer : unit dasar berulang pada otot lurik yang dibatasi oleh garis-garis. Sistol : tahapan siklus jantung di mana otot jantung berkontraksi dan kamar jantung memompakan darah. Sistem trakea : sistem pertukaran gas yang terdiri atas saluran bercabang dan dilapisi kitin yang melapisi badan dan membawa oksigen secara langsung ke selsel pada serangga. Sitokinesis : pembelahan sitoplasma. Sel api : unit terkecil sistem ekskresi pada cacing (Platy- helminthes). Sel Schhwann : suatu ranti sel-sel pendukung yang membungkus akson dari banyak sel saraf dan yang membentuk suatu lapisan yang disebut seludang mielin. 173 Spermatogenesis: produksi sel-sel sperma dewasa secara terus-menerus T Trakeid : unsur pendukung dan penghantar air pada xilem yang terdiri atas selsel panjang dan tipis dengan ujung runcing dan dinding yang dikeraskan oleh lignin. Testis : organ reproduksi jantan, tempat sperma dan hormon reproduksi dihasilkan. Tubulus seminiferus: saluran yang sangat berkelok- kelok dalam testis, tempat sperma dihasilkan. Trombosit : keeping darah V Vas deferens Vaksin Vena Vitamin : saluran dalam sistem reproduksi jantan, tempat sperma berkelana dari epididimes sampai uretra. :bahan yang pada hewan menimbulkan reaksi imun dan imunitas perolehan terhadap suatu mikroorganisme : pembuluh darah balik yang membawa darah keluardarijantung. : molekul organik yang diperlukan makanan dalamjumlahyangsangatsedikit. 174 INDEKS A Amfiartrosis 19 Artritis 24 Ankilosis 25 Anisotropi 27 Aktin 27 Abduktor 30 Adduktor 30 Atropi 34 Agranulosit 47 Aglutinogen 49 Antigen 49 Aglutinin 49 Antibodi 49 Alveolus 126 B Basofil 47 Bilirubin 76 Biliverdin 76 Bronkus 126 C Cakram epifisis 5 Clavicula 15 Cystitis 156 175 D Diploe 6 discus invertebralis 12 diartrosis 19 depresor 30 dermis 67 deglutisi 72 defekasi 72, 75 dendrit 79 defekasi 75 duodenum 113 ductus hepaticus 114 Diabetes 158 E Ekstensor 30 Elevator 30 Eritrosit 44 Eritoblast 45 Eosinofil 47 eritroblastosis fetalis 51 Esofagus 67 Estrogen 78 Ekspirasi 123, 127 F Fibrosa 2 foramen magnum fraktura fasia propia 10 23 27 176 fasia superfasialis 27 fleksor 30 fibrinogen 48 faring 68 fundus 112 G Granulosit 47 Glotis 124 Glandula Sebasea 152 Glandula Sudorifera 152 Gagal ginjal 156 Glomerulonefritis 156 Glikosuria 158 H Hialin 2 Havers 3 Hernia 34 Hemoglobin 45 Hipotalamus 66 I interna osiskrani insersio 6 26 isotropi 27 ingesti 72 Integumen 82, 92 Ileum 113 177 Inspirasi 123, 127 Impetigo 158 J Jangat 67 Jejenum 113 K Kondroblas 2 Kanalikuli 3 Kartilago 6 Kosta 9 Kifosis 24 Karbominohemoglobin 45 Kolesterol 69 Kalori 102 Kardiak 112 L lamina eksterna 6 lordosis 24 leukosit 44 leukositosis 47 limfosit 47 laringofaring 67 lemak 104 178 M Mikrosefalus 25 Mioglobin 27 Miosin 27 Myesthenia gravis 34 Monosit 47 Melatonin 66 Mastikasi 72 N Nasofaring 67 Neurit 79 Neuron 80 Nefron 144 Nefritis 158 O Osteon 3 Osteoblas 3, 7 Osteosit 3 Osteoklas 7 Osifikasi 8 Osteoporosis 25 Origo 26 Otot polos 28, 78 179 Otot jantung 29, 78 Otot Lurik 29, 78 Origo 30 Oksihemoglobin 45 Otak 66 P Periosteum 6 Pronator 30 Protrombin 49 Pituitari 66 Paratiroid 67 Perikardium 69 Peristaltik 72 Pilorus 112 Pepsin 112 Protease 112 Pepton 112 Prostatis 157 R Rheumatik 25 Rakhitis 25 Rhesus Resipien 50 51 S Spongiosa 5 180 Sternum Scapula 9 15 Sinartrosis 19 simfisis 20 sindesmosis 20 sinovial 20 scoliosis 24 sarkomer 27, 30 sinsitium 29 supinator 30 serambi jantung 51 T Tulang rawan 2 Troponin 27, 30 Tropomiosin 27, 30 Tendon 30 Tetanus 34 Trombosit 44, 48 Trombin 48, 49 Tiroid 67 Tiroksin 67 Timus 67 Testosteron 78 U Uterus 71 Ureter 71, 75 Urin 71, 75 181 Uretra 71, 72 V vesikula urinaria 75 vulva 90 vitamin 106, 108 ventrikulus 10 Dr. Hermin Pancasakti Kusumaningrum, SSi., MSi lahir di Semarang, merupakan staf pengajar di Departemen Biologi Fakultas Sains dan Matematika di Universitas Diponegoro Semarang. Penulis mendapat gelar Sarjana Sains dari Jurusan Biologi Universitas Diponegoro Semarang. Gelar Magister Sains diperoleh dari Jurusan Biologi FMIPA Institut Teknologi Bandung sedangkan gelar Doktor doperoleh dari Program Pascasarjana Universitas Gadjah Mada Yogyakarta bidang Bioteknologi. Penulis pernah menjabat sebagai Kepala Laboratorium Genetika tahun 2007-2016. Selain mengajar, penulis juga aktif melakukan berbagai penelitian terkait dengan genetika, bioteknologi dan biologi molekuler. Penulis juga aktif di dalam penulisan berbagai karya ilmiah. 182 Prof. Dr. Ir. Muhammad Zainuri, DEA lahir di Semarang, merupakan staf pengajar di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Diponegoro Semarang. Penulis mendapat gelar Sarjana Sains dari Jurusan Perikanan Universitas Diponegoro Semarang. Pendidikan S2 dan S3 penulis dilakukan di Montpellier Perancis tahun 1988-1993 di bidang ekologi dan biologi populasi. Penulis aktif melakukan berbagai penelitian terkait dengan planktonologi, oseanografi biologi, zoologi laut, ekologi dan biologi populasi . Penulis juga aktif di dalam penulisan berbagai karya ilmiah. ENDANG DWI PURBAJANTI. Penulis dilahirkan di Madiun pada tahun 1955. Pendidikan Sekolah Dasar (SD) Mojorejo 1, SMP Negeri 2 dan SMA Negeri 1 Madiun telah ditempuh penulis di kota kelahiran. Jenjang pendidikan sarjana (S1) penulis tempuh di Institut Pertanian Bogor, Bogor dengan mengambil jurusan Agronomi. Pendidikan S2 ditempuh penulis di Universitas Padjadjaran Bandung dan pendidikan S3 diselesaikan penulis di Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Sejak tahun 1981 penulis menjadi staf pengajar Fakultas Peternakan dan Pertanian Universitas Diponegoro. Beberapa kali mendapatkan Hibah dari Ditjen DP3M Dikti Kemendikbud, yaitu Penelitian ( Dosen Muda, Hibah Bersaing, Fundamental Research), Hibah Pengabdian kepada Masyarakat ( Ipteks, Vucer, KKU) dan Hibah Penulisan Buku. Penulis pernah tergabung dalam Tim Penerjemahan Buku yang diterbitkan oleh Gadjah Mada University Press dengan 183 dana Bank Dunia ( Dasar-dasar Ilmu Tanah, 1988) dan penerjemahan buku Fisiologi Lingkungan Tanaman ( 1991, Gadjah Mada University Press). Buku hasil karya penulis yang telah diterbitkan adalah Usahatani Konservasi dalam Sistem Produksi Tanaman Pakan ( 2007, Penerbit UNDIP) dan Buku Ajar Imu Tanah dan Kesuburan , Buku Rumput dan Legum, sebagai hijauan pakan ternak (2013), Budidaya Tanaman Hias (2016), Teknik Budidaya Hidroponik (2017) 184 185
