SMP NEGERI 3 MENGGALA KOMPETENSI DASAR Setelah mengikuti pembelajaran, siswa diharapkan dapat mendeskripsikan sistem ekskresi pada manusia dan hubungannya dengan kesehatan. Untuk Kalangan Sendiri - Tidak Diperjualbelikan ! 2009 1 Sistem ekskresi berfungsi untuk mengeluarkan zat-zat sisa yang tidak lagi berguna bagi tubuh, agar tidak meracuni tubuh. Ekskresi berbeda dengan osmoregulasi. Osmoregulasi adalah pengaturan tekanan osmotic cairan tubuh dengan cara mengatur jumlah air dan atau kadar garam di dalam tubuh. Sedangkan ekskresi adalah proses pengeluaran zat sisa dari dalam tubuh agar zat sisa tersebut tidak meracuni tubuh. A. ALAT EKSKRESI MANUSIA Organ (alat) eksresi manusia ada empat macam, yaitu ginjal, paru-paru, kulit, dan hati. Gambar 1 Alat ekskresi manusia (http://gurungeblog.files.wordpress.com/2008/11/sistem-ekskresi-manusia.jpg) 2 1. Ginjal Ginjal adalah alat ekskresi yang mengeluarkan zat berupa air seni (urin) yang kandungannya sebagian besar adalah urea dan amonia. Ginjal manusia berbentuk seperti kacang berwarna merah keunguan dengan berat ± 200 gram (ginjal dewasa), terdapat sepasang, terletak di sebelah kiri dan kanan ruas tulang pinggang di dalam rongga perut. Ginjal kiri agak lebih tinggi letaknya dari pada ginjal kanan. Gambar 2 Struktur ginjal manusia dengan tiga bagian utama, korteks, medula, dan pelvis. (http://1.bp.blogspot.com/_jPXHdSv3how/SkEfYQqomI/AAAAAAAAArM/CaisnSzZQtQ/s400/ginjal-kidney-anythingiwanttowrite.jpg) Di kulit ginjal terdapat ± 1 juta badan malpighi yang berfungsi sebagai tempat penyaringan darah. Badan ini tersusun atas kapsul Bowman dan membran glomerulus (kumpulan pembuluh kapiler yang bergumpal-gumpal). Di kapsul Bowman terdapat saluran-saluran halus dan berliku yang berakhir di rongga ginjal. Bersama-sama dengan kapsul Bowman dan glomerulus, saluran-saluran ini membentuk nefron (alat penyaring kecil) yang berfungsi untuk menyaring darah. Gambar 3 Unit fungsional ginjal (Nefron dan bagian-bagiannya) (http://sectiocadaveris.files.wordpress.com/2010/03/nephron.jpg) 3 Di dalam nefron terdapat tiga macam saluran (tubulus), yaitu tubulus kontortus proksimal (dekat badan malpighi), tubulus kontortus distal (menjauhi badan malpighi), dan tubulus kolektifus (gabungan dari saluran beberapa nefron). Sum-sum ginjal tempat berkumpulnya pembuluh halus dari kapsul Bowman yang mengalirkan urin ke kandung kemih. Jika kandung kemih penuh dengan urin, maka dinding kandung kemih akan tertekan sehingga otot melingkar pada pangkal kandung menegang sehingga muncul rasa ingin buang air kecil. Proses penyaringan darah sampai terbentuknya urin (air seni) : a. b. c. e. Darah yang banyak mengandung sisa metabolisme masuk ke ginjal melalui pembuluh nadi ginjal. Cairan yang keluar dari pembuluh darah kemudian masuk ke nefron (kapsul Bowman dan glomerulus). Air, gula, asam amino, dan urea terpisah dari darah dan masuk ke kapsul Bowman. Tahap ini dinamakan filtrasi dan urin yang terbentuk dinamakan urin primer. Dari kapsul Bowman, urin primer yang terbentuk kemudian menuju saluran pengumpul melalui tubulus melingkar (tubulus kontortus proksimal). Dalam perjalanannya, terjadi penyerapan kembali zat-zat yang masih berguna misalnya glukosa dan bahan-bahan lain oleh aliran darah yang beredar dalam pembuluh darah di sekeliling tubulus melingkar dan saluran pengumpul. Proses ini dinamakan reabsorbsi dan urin yang terbentuk dinamakan urin sekunder. Urin sekunder kemudian masuk ke saluran (tubulus kontortus distal) dan mengalami penambahan zat sisa metabolisme ataupun zat lain, sehingga terbentuk urin sempurna yang siap ditampung di kandung kemih. Proses penambahan zat ini dinamakan augmentasi. Urin manusia normal mengandung : a. b. c. d. Air, urea, dan amonia, zat ini hasil perombakan berbagai macam protein dalam tubuh. Garam mineral (misalnya garam dapur). Zat warna empedu (bilirubin) yang berasal dari perombakan hemoglobin pada eritrosit. Zat yang berlebihan, seperti obat-obatan, vitamin, dan sebagainya. Urin yang diproduksi di ginjal akan menuju ureter dan di tampung sementara di kandung kemih untuk sementara waktu sampai nantinya dikeluarkan melalui uretra. a c b d Gambar 4 Ginjal (a), ureter (b), kandung kemih (c), dan uretra (d) 4 2. Hati Hati adalah kelenjar terbesar dalam tubuh, berwarna merah tua, terletak di dalam rongga perut sebelah kanan di bawah diafragma. c a b d e Gambar 5 Hati (a), empedu (b), lambung (c), pankreas (d), dan duodenum (e) Sebagai alat ekskresi, hati mengekskresikan zat warna empedu, yang menggandung zat sisa dari sel darah merah yang telah dihancurkan di dalam limpa. Sel darah merah mengandung protein hemoglobin (Hb) dan zat besi (Fe). Saat eritrosit dihancurkan, Fe tetap berada di dalam tubuh guna pembentukan sel darah merah yang baru, sementara Hb dicerna menjadi bilirubin dan biliverdin yang memberi warna kekuningan pada feses dan air seni. Selain sebagai alat ekskresi, hati juga berperan sebagai alat sekeresi karena mensekresikan empedu yang berguna untuk mencerna lemak. Selain itu, hati juga berfungsi untuk : a. b. c. d. e. f. Menyimpan gula dalam bentuk glikogen Mengatur kadar gula dalam darah Menetralkan racun dalam tubuh Tempat pembuatan protrombin dan fibrinogen Tempat pengubahan provitamin A menjadi vitamin A Tempat pembentukan urea 3. Paru-paru Hasil pernafasan manusia adalah gas karbon dioksida dan uap air. Dua zat ini harus dikeluarkan dari dalam tubuh. Oleh karena itu, paru-paru juga dianggap sebagai alat ekskresi. 4. Kulit Kulit adalah alat ekskresi manusia yang berfungsi untuk mengeluarkan zat sisa yang berupa keringat. Selain itu, kulit juga berfungsi untuk sebagai pelindung, indera peraba, menyimpan kelebihan lemak, pembuatan provitamin D menjadi vitamin D dengan bantuan sinar UV, dan pengatur suhu tubuh 5 Kulit manusia terdiri dari 3 lapisan, yaitu kulit ari (epidermis), kulit jangat (dermis), dan jaringan ikat bawah kulit. a. Kulit ari (epidermis) Merupakan bagian kulit terluar. Diperbaharui setiap 28 hari. Dipermukaannya terdapat pori-pori tempat bermuaranya saluran keringat dan juga ditumbuhi rambut. Tersusun atas dua lapisan, yaitu lapisan tanduk dan lapisan malphigi. Lapisan tanduk atau stratum korneum adalah lapisan yang terdiri atas sel-sel mati yang sewaktu-waktu dapat mengelupas dan digantikan oleh lapisan dibawahnya. Lapisan ini tidak mengandung pembuluh darah dan saraf. Lapisan malphigi terdiri atas dua lapisan, yaitu stratum spinosum dan stratum germinativum. Stratum spinosum berperan menahan gesekan dari luar. Stratum germinativum terdiri atas sel-sel yang hidup dan senantiasa membelah untuk menggantikan lapisan sel di stratum korneum. Di lapisan malphigi ini terdapat pigmen yang memberi warna kulit. b. Kulit jangat (dermis) Terdapat pembuluh kapiler darah, kelenjar keringat, kelenjar minyak, kantong rambut, dan ujung saraf indera. Pembuluh kapiler darah berfungsi untuk memberi makan akar rambut dan sel kulit agar tetap hidup. Kelenjar keringat menghasilkan keringat yang selanjutnya dikeluarkan melalui saluran keringat ke permukaan kulit. Kantong rambut memiliki akar dan batang rambut serta kelenjar minyak rambut. Di dekat akar rambut terdapat otot polos yang berfungsi menegakkan rambut saat dingin atau takut. Ujung saraf meliputi peraba kasar, halus, panas, dingin, dan nyeri. Stratum korneum S spinosum S germinativum Gambar 6 Struktur kulit manusia (http://gurungeblog.files.wordpress.com/2008/11/kulit.jpg) 6 c. Jaringan ikat bawah kulit Di sini terdapat cadangan lemak yang berfungsi melindungi bagian dalam tubuh terhadap benturan serta melindungi tubuh dari kehilangan panas tubuh. Tidak jelas batasnya dengan dermis. Pembentukan keringat yang keluar melalui pro-pori kulit dapat dijelaskan sebagai berikut : a. b. c. Bila suhu tubuh kita meningkat atau suhu udara di lingkungan kita tinggi, pembuluh-pembuluh darah di kulit akan melebar. Hal ini mengakibatkan banyak darah yang mengalir ke daerah tersebut. Karena pangkal kelenjar keringat berhubungan dengan pembuluh darah maka terjadilah penyerapan air, garam dan sedikit urea oleh kelenjar keringat. Kemudian air bersama larutannya keluar melalui pori-pori yang merupakan ujung dari kelenjar keringat. Keringat yang keluar membawa panas tubuh, sehingga sangat penting untuk menjaga agar suhu tubuh tetap normal. Gambar 7 Terbentuknya keringat B. KELAINAN (GANGGUAN) EKSKRESI a. Gangguan pada ginjal Kelainan pada ginjal yang sering dijumpai, adalah misalnya batu ginjal dan gagal ginjal. 1. Batu ginjal. Merupakan endapan garam kalsium di dalam rongga ginjal, saluran ginjal, atau di kantung kemih. Endapan ini menghalangi urin keluar akibatnya timbul rasa sakit saat buang air kecil. 2. Gagal ginjal. Ginjal manusia ada sepasang. Jika satu ginjal tidak berfungsi, masih ada ginjal lain yang menjalankan tugas. Namun jika kedua ginjal tidak berfungsi semua, maka akan terjadi penumpukan zat sisa dalam darah. 7 Pasien yang mengalami gagal ginjal perlu penanganan khusus untuk membuang zat sisa tersebut, yaitu dengan cuci darah menggunakan mesin hemodialisa. Cara kerja mesin ini menyerupai ginjal, di mana darah pasien dan cairan yang akan didialisis dipisahkan oleh membran semipermeabel. Membran ini melewatkan zat yang berdifusi dari darah pasien ke cairan dialisis. Gambar 8 Pasien menjalani hemodialisa b. Gangguan pada hati Kelainan pada hati yang sering dijumpai, adalah misalnya hepatitis dan penyakit kuning. 1. Hepatitis Merupakan penyakit peradangan pada hati yang disebabkan oleh virus hepatitis A dan B. Hepatitis B lebih berat dibandingkan hepatitis A 2. Penyakit kuning Saluran empedu penderita tersumbat sehingga cairan empedu tidak dapat dialirkan ke duodenum dan masuk ke aliran darah. Akibatnya tubuh penderita tampak berwarna kuning. c. Gangguan pada paru-paru Berhubungan dengan sistem pernafasan, seperti salesma, flu, bronkitis, asma, TBC, pneumonia, dan pleuritis. 8 d. Gangguan pada kulit Kelainan pada kulit yang sering dijumpai, adalah misalnya kanker kulit, biduran, kaki atlet, ringworm, dan psoriasis. 1. Kanker kulit Lebih banyak disebabkan karena paparan sinar matahari yang berlebihan. Sering menyerang kulit yang berwarna terang yang lebih sensitif terhadap cahaya matahari. Gunakan tabir surya untuk mencegah paparan sinar matahari yang berlebiha. 2. Biduran Kulit menjadi gatal, bengkak-bengkak dengan bentuk tidak teratur. Bisa disebabkan karena alergi, makanan, maupun udara dingin. 3. Kaki atlet Infeksi jamur pada kaki, karena kaki lembap dan berkeringat. Menjaga agar kaki tidak selalu lembap dan basah adalah salah satu cara mencegah penyakit ini. 4. Ringworm Infeksi pada kulit, kuku, dan kuliit kepala yang membentuk bekas melingkar di kulit. Dapat diobati dengan obat antijamur. Usahakan menghindari kulit menjadi lembap dan menjaga kebersihan diri. 5. Psoriasis Ditandai dengan gejala seperti kulit kemerahan dan bersisik pada kulit kepala, lutut, sikut, dan punggung. LATIHAN 1. Tuliskan fungsi (peranan) sistem ekskresi dalam tubuh manusia ! 2. Tuliskan empat organ ekskresi manusia beserta zat yang diekskresikannya ! 3. Tuliskan fungsi utama dari ginjal ! 4. Jelaskan secara singkat, proses terbentuknya urin ! 5. Jelaskan secara singkat, fungsi hati sebagai alat ekskresi ! 6. Mengapa paruāparu juga dianggap sebagai organ ekskresi ? Jelaskan ! 7. Gambarkan struktur kulit manusia dan tuliskan nama setiap bagiannya ! 8. Jelaskan secara singkat, proses pembentukan keringat ! 9. Jelaskan apa yang dimaksud dengan : a. Gagal ginjal b. Hepatitis c. Psoriasis 9