EKSKRESI BIOLOGI TINGKAT SMA Ekskresi merupakan proses pengeluaran zat sisa metabolisme tubuh CO2, H2O, NH3, zat warna empedu dan asam urat Beberapa istilah yang erat kaitannya dengan ekskresi : • DEFEKASI : proses pengeluaran sisa pencernaan makanan yang disebut feses. 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. • EKSKRESI : yaitu pengeluaran zat sampah sisa metabolisme yang tidak berguna lagi bagi tubuh. • SEKRESI : yaitu pengeluaran getah oleh kelenjar pencernaan ke dalam saluran pencernaan. Getah yang dikeluarkan masih berguna bagi tubuh dan umumnya mengandung enzim. • ELIMINASI : yaitu proses pengeluaran zat dari rongga tubuh, baik dari rongga yang kecil (saluran air mata) maupun dari rongga yang besar (usus). Fungsi Sistem Ekskresi • Membuang limbah yang tidak berguna dan beracun dari dalam tubuh • Mengatur konsentrasi dan volume cairan tubuh (osmoregulasi) • Mempertahankan temperatur tubuh dalam kisaran normal (termoregulasi) • Homeostasis Organ Eksresi • Ginjal • Mengeluarkan urea, zat lain dan H2O cair • Hati • Rombakan sel darah merah berupa Globin (dipakai lagi) dan Hemin, diubah jadi bilirubin dan biliverdin, dan dikeluarkan bersama feses • Kulit • H2O cair • Paru-paru • Mengeluarkan CO2 dan H2O gas Ginjal / Kidney / Ren 2. Kidney 3. Renal pelvis 4. Ureter 5. Urinary bladder / vesica urinaria / katung kemih 6. Urethra / saluran kencing Struktur Ginjal • Bentuk ginjal seperti kacang merah sepasang • terletak di dorsal kiri dan kanan tulang belakang di daerah pinggang. • Berat ginjal diperkirakan 0,5% dari berat badan (140 gram) dan panjangnya ± 10 cm. • Setiap menit 20-25% darah dipompa oleh jantung yang mengalir menuju ginjal • Ginjal terdiri dari tiga bagian utama yaitu: – korteks (bagian luar) – medulla (sumsum ginjal) – pelvis renalis (rongga ginjal) • Bagian korteks ginjal mengandung banyak sekali nefron (± 1.300.000 nefron) • sehingga permukaan kapiler ginjal menjadi luas, akibatnya perembesan zat buangan menjadi banyak. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. Renal pyramid Interlobar artery Renal artery Renal vein Renal hilum Renal pelvis Ureter Minor calyx Renal capsule Inferior renal capsule Superior renal capsule Interlobar vein Nephron Minor calyx Major calyx Renal papilla Renal column Bagian dalam Ginjal Fungsi utama ginjal adalah menyaring darah • Definisi darah bersih dan darah kotor berbeda dalam masing-masing sistem • Sistem Respirasi – Darah bersih mengandung O2 – Darah kotor mengandung CO2 • Sistem Eksresi (ginjal) – Darah bersih tidak mengandung urea dan zat racun – Darah kotor mengandung urea dan zat racun • Setiap nefron terdiri atas badan Malphigi dan tubulus (saluran) yang panjang. • Pada badan Malphigi terdapat kapsul Bowman yang bentuknya seperti mangkuk atau piala yang berupa selaput sel pipih. • Kapsul Bowman membungkus glomerulus. • Glomerulus berbentuk jalinan kapiler arterial. • Tubulus pada badan Malphigi adalah tubulus proksimal yang bergulung dekat kapsul Bowman yang pada dinding sel terdapat banyak sekali mitokondria. • Tubulus yang kedua adalah tubulus distal. 5. badan malphigi 6. tubulus kole 3. pembuluh darah (arteiole aferen dan arteriole eferen) 2. Tubulus kontortus proksimal Gelung henle Naik (ascenden) dan turun (descenden) 1. tubulus kontortus distal Proses dalam Ginjal 1.Penyaringan (filtrasi) 2.Penyerapan kembali (Reabsorbsi) 3.Augmentasi Penyaringan (filtrasi) • Terjadi pada kapiler glomerulus pada kapsul Bowman. • Pada glomerulus terdapat sel-sel endotelium kapiler yang berpori (podosit) sehingga mempermudah proses penyaringan. • Ada tekanan hidrolik dan permeabilitias yang tinggi pada glomerulus. • Terjadi pula pengikatan kembali sel-sel darah, keping darah dan sebagian besar protein plasma. Penyaringan (filtrasi) • Bahan-bahan yang disaring dalam plasma adalah : glukosa, asam amino, natrium, kalium, klorida, bikarbonat, garam lain dan urea • Hasil penyaringan berupa filtrat glomerulus (urin primer) komposisinya serupa dengan darah tetapi tidak mengandung protein. Penyerapan kembali (Reabsorbsi) • Perpindahan cairan dari tubulus renalis menuju pembuluh darah (kapiler peritubuler) • Zat-zat dalam urin sebagian diserap lagi, zat yang diserap adalah yang masih dibutuhkan dan dapat dipakai lagi (re-use). • Bila tidak terjadi re-absorspi, kita akan mengeluarkan urin 360 liter setiap hari. • Selain penyerapan kembali, juga terjadi penambahan zat-zat sisa serta urea pada tubulus kontortus distal. Penyerapan kembali (Reabsorbsi) • Substansi yang masih berguna seperti glukosa dan asam amino dikembalikan ke darah. • Sisa sampah kelebihan garam, dan bahan lain pada filtrat dikeluarkan dalam urin. • Tiap hari tabung ginjal mereabsorbsi lebih dari 178 liter air, 1200 g garam, dan 150 g glukosa. • Hasilnya urin sekunder yang komposisinya sangat berbeda dengan urin primer. • Konsentrasi zat-zat sisa metabolisme yang bersifat racun bertambah • Reabsorpsi terjadi melalui beberapa cara: – Gula dan asam mino meresap melalui peristiwa difusi – Air melalui peristiwa osmosis – Ion Na dan beberapa ion penting secara transpor aktif+ Augmentasi • Proses penambahan zat sisa dan urea dan ion hidrogen • Penambahan urea terjadi di tubulus kontortus proksimal • Penambahan air di lengkung henle • Penambahan residu di tubulus kontortus distal Augmentasi • Komposisi urin yang dikeluarkan lewat ureter adalah : • 96% air, 1,5% garam, 2,5% urea • sisanya substansi lain seperti pigmen empedu (memberi warna dan bau pada urin) • Urin tersier (urin sejati) disalurkan ke uretra, ditampung sementara di kandung kemih. • • • • • • • • • Urine mengandung Sifat Urine • pH netral 95% water, • Bersifat steril Natrium 0.35 g/L (dapat NH4 digunakan Urea 9.3 g/L, sebagai cairan Chloride 1.87 g/L, antiseptik) Sodium 1.17 g/L, • Tidak berbau Kalium/potassium 0.750 g/L, (akan berbau bila bereaksi Kreatinine (C4H7N3O) 0.670 g/L dengan udara ion terlarut (inorganik dan organik) • Antiseptik zat antimikroba membunuh bakteri di permukaan jaringan hidup, misalnya kulit. • Desinfektan zat pembunuh mikroorganisme pada benda mati. • Antibiotik senyawa pembunuh mikroorganisme di dalam tubuh Urin sebagai indikator kesehatan • Bila berwarna gelap, kuning kecoklatan, berarti kurang hidrasi (minum yang banyak) • Bila berwarna kuning bening sampai putih bening berarti cukup hidrasi. Minumnya cukup. Cek kesehatan dengan warna urine • • • • • • • • • • Kuning gelap = dehidrasi Kekuningan dan oranye muda = kekurangan vitamin B Oranye = indikasi minum obat rifampin dan phenazopyridine Urine dengan darah = hematuria, gangguan ginjal atau carcinoma. Oranye gelap sampai hijau = indikasi jaundice, rhabdomyolysis atau sindrom Gilbert Hitam indikasi melanuria atau melanoma. Kuning kehijauan indikasi suplemen diet Merah muda indikasi makanan bit atau Kehijauan indikasi makan asparagus Kemerahan sampai hijau indikasi porphyria Banyak sedikitnya urin dipengaruhi Jumlah air yang diminum oleh : • Akibat banyaknya air yang diminum, akan menurunkan konsentrasi protein yang dapat menyebabkan tekanan koloid protein menurun sehingga tekanan filtrasi kurang efektif. Hasilnya, urin yang diproduksi banyak. • Suhu lingkungan Semakin rendah suhu, menyempitkan pembuluh renalis, sehingga reabsorpsi lambat, air lebih banyak. • Kadar garam Kadar garam dalam darah membuat urin lebih banyak • Saraf Rangsangan pada saraf ginjal akan menyebabkan penyempitan duktus aferen sehingga aliran darah ke glomerulus berkurang. Akibatnya, filtrasi kurang efektif karena tekanan darah menurun. • ADH Anti diuretik Hormon, bila tinggi maka urin rendah (penyerapan tinggi) • Hormon insulin Apabila hormon insulin kurang (penderita diabetes melitus), kadar gula dalam darah akan dikeluarkan lewat tubulus distal. Kelebihan kadar gula dalam tubulus distal mengganggu proses penyerapan air, sehingga orang akan sering mengeluarkan urin. Perjalanan urin selanjutnya Urin tersier atau urin sebenarnya disalurkan ke : 1. Ureter punya otot sendiri, sehingga tidak tergantung oleh gravitasi) 2. Urinary bladder / vesica urinaria / kantung kemih kantung otot yang memiliki kemampuan meregang, 200 ml sampai 400 ml.) memiliki otot pendorong sendiri, sehingga urin keluar bukan karena efek gravitasi. (urinasi sambil hand stand?) 3. Urethra / saluran kencing ada dua otot sfingter, sfingter interna dan sfingter eksterna. – Sfingter interna adalah otot polos, bekerja tidak sadar. – sfingter eksterna adalah otot lurik, bekerja sadar, akan berkontraksi menutup atau membuka menurut instruksi. Definisi otot lurik bukanlah otot rangka, karena tidak semua otot lurik melekat di rangka. Urinasi sambil hand stand DIALYSIS Ginjal masih dapat berfungsi dengan baik sampai ginjal mengalami kerusakan sebanyak 75% bila ginjal hanya berfungsi 10 %, terjadi gangguan gagal ginjal Karena ginjal mengalami kerusakan, baik akut maupun kronik, maka pembersihan darah dilakukan dengan menggunakan alat •HAEMODIALISIS •DIALISIS PERITONEAL Hemodialisis • Hemodialisis (HD) : dialisis dengan menggunakan mesin dialiser sebagai "ginjal buatan". • Darah dipompa keluar dari tubuh, masuk ke dalam mesin dialiser. • Darah dibersihkan dari zat-zat racun melalui proses difusi dan ultrafiltrasi oleh dialisat (suatu cairan khusus untuk dialisis), lalu dialirkan kembali ke dalam tubuh. • Salah satu metode baru adalah dengan selang selofan • Dilakukan 1-3 kali seminggu di rumah sakit dan setiap kalinya membutuhkan waktu sekitar 2-4 jam. Peritoneal dialisis CAPD Continuous Ambulatory Peritoneal Dialysis • Dialisis menggunakan Selaput rongga perut (peritoneum) sebagai saringan antara darah dan cairan Dianial. • Darah tidak perlu dikeluarkan dari tubuh untuk dibersihkan dan disaring oleh mesin dialisis. Biaya Dialisis bila gagal ginjal Haemodialisis • Dilakukan seminggu 2 kali, 5 jam per sesi Biaya sekali HD antara Rp.500.000,- sampai Rp.800.000,- per HD Biaya per tahun Rp. 50 sampai 80 juta, belum termasuk biaya dokter dan perawta, adminstrasi rs dan transport. CAPD (Continuous Ambulatory Peritoneal Dialysis • Pemasangan kateter Rp. 10 juta cairan dialisat Rp. 4.500.000,- kira-kira per tahun Rp 50 sampai 75 juta, biaya lain bila timbul infeksi , dapat dilakukan sendiri di rumah, atas instruksi dokter Transplantasi ginjal • Pretransplantasi dan prosedur Rp 200 juta, biaya per tahun Rp 75 sampai 150 juta EKSKRESI HATI HEPAR / LIVER Hati = Liver ≠ Heart Hati-hati di jalan! Translated = Livers in the road? • hati dapat dibagi dua lobus yaitu lobus kanan (right lobe) dan lobus kiri (left lobe). • Memiliki berat ± 2 kg atau lebih 25% berat badan • Berwarna merah tua dan memiliki selaput tipis yang disebut kapsula hepatis. • Tersusun atas sel hati yang dikenal dengan nama hepatosit. • Hati terdiri daripada koleksi unit-unit mikroskopik yang disebut lobul • Lobul-lobul ini merupakan pusat pemprosesan utama bagi hati. • Di sinilah hati menjalankan fungsi-fungsinya seperti mendetoksifikasi darah dan menghasilkan empedu. Hati • Dalam metabolisme, hati memiliki banyak fungsi yaitu : – Menyimpan gula dalam bentuk glikogen – Tempat pembentukan protein – Penawar racun – Pembentukan sel darah merah • Dalam sistem ekskresi hati memiliki fungsi : – Pembongkaran protein – Perombakan dan pembongkaran sel darah merah – Menghasilkan empedu. • Hati menerima darah dari dua pembuluh darah • Nadi hati (dari aorta membawa darahberoksigen dari jantung untuk dibekalkan kepada sel-sel hati) • Vena porta hepatis (dari usus mengandung zat makanan dan untuk didetoksifikasi. • Darah dari kedua saluran ini dibawa keluar dari hati melalui vena hati ke dalam vena kava inferior untuk dibawa balik ke jantung. • Selain darah, empedu juga dialirkan keluar dari hati. • Duktus hempedu membawa empedu ke pundi empedu untuk disimpan dan dipekatkan sebelum dirembes ke dalam duodenum. • Sel hati menangkap dan merombak sel darah merah yang sudah cukup tua, dipecah menjadi • Zat besi (disimpan di hati dan dikirim ke sumsum tulang) • Globin (digunakan dalam metabolisme protein dan pembentukan Hb baru) dan • Hemin (dirubah menjadi bilirubin dan biliverdin) • Bilirubin biliverdin disimpan di dalam kantung empedu, dikeluarkan melalui usus bersama feses. • Bilirubin biliverdin berwarna hijau kebiruan kemerahan, dioksidasi menjadi urobilin berwarna kuning kecoklatan yang akan mewarnai feces dan urin Amonia menjadi UREA • Proses deaminasi, sisa metabolisme berupa amonia • Amonia NH3 sangat berbahaya bagi tubuh • diubah oleh hati menjadi urea yang tidak berbahaya • Urea (NH2)2CO • Urea larut di dalam darah dengan konsentrasi 2.5 to 7.5 mmol/liter dikeluarkan lewat urin dan keringat (bersama dengan sodium klorid) Empedu mengandung : • Air • Asam empedu, • Garam empedu, • Kolesterol, • Fosfolipid (lesitin), • Pigmen empedu (bilirubin dan biliverdin) dan beberapa ion. • Bila terjadi penyumbatan pada saluran empedu, bilirubin biliverdin akan masuk ke aliran darah. • Bila ini terjadi, darah berwarna kekuningan atau sering disebut sakit kuning (jaundice), tampak dari kulit dan mata • Sakit kuning bukan penyakit, hanya indikasi ada yang salah dengan kinerja hati SIROSIS HATI/PEMBENGKAKAN HATI • kebiasaan meminum alkohol dan infeksi virus hepatitis C • Kelanjutan dari fibrosis hati (penggantian sel hati yang rusak dengan lemak atau jaringan fibrous) SYMPTOM • Mudah Lelah, lemah • Kaki membangkak (edema) cairan yang bocor dari aliran darah dan menumpuk di kaki (edema) dan perut (ascites). • Kehilangan nafsu makan, merasa mual dan ingin muntah. • Kecenderungan lebih mudah berdarah dan memar. • Penyakit kuning karena penumpukan bilirubin. • Gatal-gatal karena penumpukan racun. • Perut membesar karena hati membengkak, nyeri di ulu hati. EKSKRESI KULIT A epidermis B dermis C subcutis 1 hair follicle 11 sweat gland 7 sebaceous gland Kulit manusia • • • • Organ terbesar dan terluas di tubuh manusia Orang dewasa luas kulit sekitar 1.5-2 m2 Tebal 2 – 3 mm Berat 2 kilogram Fungsi kulit • Menyekresikan zat berupa keringat • Pelindung tubuh terhadap kerusakan fisik karena gesekan, penyinaran, kuman, zat kimia, panas, dll • Menguragi kehilangan air • Mengatur suhu badan • Menerima rangsang LAPISAN KULIT dari paling luar • Lapisan luar EPIDERMIS • Lapisan dalam DERMIS • Jaringan Ikat bawah kulit LAPISAN KULIT Lapisan luar EPIDERMIS • Lapisan tanduk : sel mati – Stratum korneum : mengalami de-skuamasi (kehilangan sisik) – Stratum lusidum : lapisan bening terang, mengganti sel korneum • Lapisan malphigi : – Stratum granulosum : melanin (pigmen kulit) – Stratum germinativum (meristem/proliferasi) • Stratum spinosum • Stratum basale LAPISAN KULIT Lapisan dalam DERMIS • • • • • • • • Serat kolagen, Retikuler Elastin, Rambut dan otot erector vili Kelenjar minyak (kelenjar/glandula sebasea), Kelenjar keringat (glandula sudorifera) Pembuluh darah, Saraf • Jaringan Ikat bawah kulit – Tempat penimbun lemak Kelenjar minyak (kelenjar/glandula sebasea) • Menghasilkan minyak untuk mencegah kekeringan kulit dan rambut Kelenjar keringat (glandula sudorifera) • Di seluruh permukaan tersebar 2,5 juta kelenjar keringat • Telapak tangan, ujung jari dan kulit muka paling sedikit kelenjar minyak • Kelenjar keringat terdiri atas pembuluh panjang (saluran tempat keringat keluar) dan lapisan Malphigi yang masuk ke dermis • Pangkal kelenjar keringat menggulung dan berhubungan dengan kapiler darah dan saraf • Setiap hari keluar keringat 2.000 ml, sekitar 5 – 10 % sisa metabolisme Rambut and Keringat Suhu dingin • Rambut akan berdiri, menangkap panas dari luar • Rambut tegak karena kerja dari otot arrector pili, peristiwa ini disebut piloerection • Kelenjar keringat menutup, menahan panas dalam tubuh Suhu panas • Rambut akan lemas • Kelenjar keringat mengeluarkan keringat sebagai pelepas panas tubuh • • • • Melanosit sel penghasil melanin Sangat aktif untuk ras negroid Medium pada ras mongoloid Lambat pada ras kaukasoid Lebih murah memelihara dan mencegah daripada mengobati 1Tes 5:23 Semoga Allah damai sejahtera menguduskan kamu seluruhnya dan semoga roh, jiwa dan tubuhmu terpelihara sempurna dengan tak bercacat pada kedatangan Yesus Kristus, Tuhan kita.