BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Definisi Sistim Ekskresi

Pada tubuh manusia terjadi metabolisme yang mengkoordinasi kerja tubuh. Proses

metabolisme selain menghasilkan zat yang berguna bagi tubuh tetapi juga menghasilkan

zat-zat sisa yang tidak berguna bagi tubuh. Zat-zat sisa yang berguna bagi tubuh dapat

bermanfaat bagi tubuh kita dalam kelangsungan hidup. Hasil –hasil metabolisme yang

berupa zat-zat sisa yang tidak dimanfaatkan lagi oleh tubuh berupa racun. Zat-zat sisa

tersebut perlu dikeluarkan dari tubuh melalui organ-organ tubuh tertentu.

Pengeluaran zat sisa tersebut diperlukan sistem pengeluaran yang disebut sistem ekskresi.

Sistem ekskresi merupakan pengeluaran limbah hasil metabolisme pada organisme hidup.

Zat sisa mmetabolisme yang harus dikeluarkan antara lain karbondioksida (CO2), urea, air

(H2O), amonia (NH

3), kelebihan vitamin, dan zat warna empedu.

Istilah yang erat kaitannya dengan ekskresi adalah sebagai berikut.

1. Defekasi : yaitu 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.

2. Ekskresi : yaitu pengeluaran zat sampah sisa metabolisme yang tidak berguna lagi

bagi tubuh.

3. Sekresi : yaitu pengeluaran getah oleh kelenjar pencernaan ke dalam saluran

pencernaan. Getah yang dikeluarkan masih berguna bagi tubuh dan umumnya

mengandun genzim.

4. Eliminasi : yaitu proses pengeluaran zat dari rongga tubuh, baik dari rongga yang

kecil (saluran air mata) maupun dari rongga yang besar (usus). (crayonpedia, 2011)

Fungsi Sistem Ekskresi

1. Membuang limbah yang tidak berguna dan beracun dari dalam tubuh

2. Mengatur konsentrasi dan volume cairan tubuh (osmoregulasi)

3. Mempertahankan temperatur tubuh dalam kisaran normal (termoregulasi)

4. Homeostasis (crayonpedia, 2011)

Limbah Hasil Metabolisme

Beberapa zat sisa metabolisme yang bersifat racun (toksik) bagi tubuh antara lain

adalah limbah yang mengandung nitrogen.

Nitrogen ini dihasilkan ketika makanan diubah menjadi karbohidrat dan lemak.

Sebagian lagi dihasilkan ketika makanan dirombak menjadi energi. Produk nitrogen itu

adalah amonia yang bersifat sangat toksik.

1. Amonia

Amonia adalah hasil deaminasi yang terjadi terutama didalam hati, dan bersifat sangat

beracun. Jika amonia tertimbun akan berakibat fatal. Oleh karena itu, amonia didalam

tubuh harus segera diubah dengan cara memakainya dalam aminasi asam keto, aminasi

asam glutamat, serta pembentukan urea.

Pada mamalia, amonia terutama berasal dari deaminasi glutamin pada ginjal .

pembentukan amonia pada tubulus ginjal sangat penting untuk keseimbangan asam

basa.

2. Urea

Urea berasal dari bahan organik tertentu seperti asam amino dan purin. Pembentukan

urea terjadi di hati. Sistem sirkulasi kemudian akan membawa urea ke organ ekskrresi

yaitu ginjal. Urea sangat mudah larut dalam air. Pembentukan ura berasal dari ornitin,

sitrulin, dan arginin yang disebut daur orinitin.

3. Asam urat

Asam urat pada manusia berasal dari pemecahan asam nukleat. Asam urea tidak

diperlukan oleh tubuh. Asam urat bersifat tidak larut. Pada beberapa orang, konsentrasi

asam urat cukup tinggi sehingga asam urat mengendap. Kristal asam urat terhimpun

dipersendian, akan timbul rasa nyer. Penyakit asam urat dikenal sebagai “gout” batu

ginjal (Pratiwi, 2006).

Adapun organ - organ pengeluaran zat sisa pada manusia akan dijelaskan pada bab

selanjutnya.

2.2. Organ Ekskresi Manusia

2.2.1. GINJAL

Ginjal (ren) manusia berjumlah sepasang, terletak di rongga perut sebelah

kanan depan dan kiri depan ruas-ruas tulang belakang bagian pinggang. Ginjal kanan

lebih rendah dari pada ginjal kiri karena di atas ginjal kanan terdapat hati. Ginjal

berbentuk seperti biji ercis dengan panjang sekitar 10 cm dan berat sekitar 200 gram.

Ginjal terdiri atas tiga bagian yaitu:

a. Kulit Ginjal (korteks)

b. Sumsum ginjal (medula)

c. Rongga ginjal (pelris)

Bagian paling luar dari ginjal disebut korteks, bagian lebih dalam lagi disebut

medulla. Bagian paling dalam disebut pelvis. Pada bagian medulla ginjal manusia

dapat pula dilihat adanya piramida yang merupakan bukaan saluran pengumpul. Ginjal

dibungkus oleh lapisan jaringan ikat longgar yang disebut kapsula. Unit fungsional

dasar dari ginjal adalah nefron yang dapat berjumlah lebih dari satu juta buah dalam

satu ginjal normal manusia dewasa.

(Innerbody.com)

Nefron berfungsi sebagai regulator air dan zat terlarut (terutama elektrolit)

dalam tubuh dengan cara menyaring darah, kemudian mereabsorpsi cairan dan

molekul yang masih diperlukan tubuh. Molekul dan sisa cairan lainnya akan dibuang.

Reabsorpsi dan pembuangan dilakukan menggunakan mekanisme pertukaran lawan

arus dan kotranspor. Hasil akhir yang kemudian diekskresikan disebut urine. Sebuah

nefron terdiri dari sebuah komponen penyaring yang disebut korpuskula (atau badan

Malphigi) yang dilanjutkan oleh saluran-saluran (tubulus). Setiap korpuskula

mengandung gulungan kapiler darah yang disebut glomerulus yang berada dalam

kapsula Bowman. Setiap glomerulus mendapat aliran darah dari arteri aferen. Dinding

kapiler dari glomerulus memiliki pori-pori untuk filtrasi atau penyaringan. Darah dapat

disaring melalui dinding epitelium tipis yang berpori dari glomerulus dan kapsula

Bowman karena adanya tekanan dari darah yang mendorong plasma darah. Filtrat

yang dihasilkan akan masuk ke dalan tubulus ginjal. Darah yang telah tersaring akan

meninggalkan ginjal lewat arteri eferen. Di antara darah dalam glomerulus dan

ruangan berisi cairan dalam kapsula Bowman terdapat tiga lapisan:

1. kapiler selapis sel endotelium pada glomerulus

2. lapisan kaya protein sebagai membran dasar

3. selapis sel epitel melapisi dinding kapsula Bowman (podosit)

Dengan bantuan tekanan, cairan dalan darah didorong keluar dari glomerulus,

melewati ketiga lapisan tersebut dan masuk ke dalam ruangan dalam kapsula

Bowman dalam bentuk filtrat glomerular. Filtrat plasma darah tidak mengandung sel

darah ataupun molekul protein yang besar. Protein dalam bentuk molekul kecil dapat

ditemukan dalam filtrat ini. Darah manusia melewati ginjal sebanyak 350 kali setiap

hari dengan laju 1,2 liter per menit, menghasilkan 125 cc filtrat glomerular per

menitnya. Laju penyaringan glomerular ini digunakan untuk tes diagnosa fungsi ginjal.

Tubulus ginjal merupakan lanjutan dari kapsula Bowman. Bagian yang

mengalirkan filtrat glomerular dari kapsula Bowman disebut tubulus konvulasi

proksimal. Bagian selanjutnya adalah lengkung Henle yang bermuara pada tubulus

konvulasi distal. Lengkung Henle diberi nama berdasar penemunya yaitu Friedrich

Gustav Jakob Henle di awal tahun 1860-an. Lengkung Henle menjaga gradien osmotik

dalam pertukaran lawan arus yang digunakan untuk filtrasi. Sel yang melapisi tubulus

memiliki banyak mitokondria yang menghasilkan ATP dan memungkinkan terjadinya

transpor aktif untuk menyerap kembali glukosa, asam amino, dan berbagai ion

mineral. Sebagian besar air (97.7%) dalam filtrat masuk ke dalam tubulus konvulasi

dan tubulus kolektivus melalui osmosis. Cairan mengalir dari tubulus konvulasi distal

ke dalam sistem pengumpul yang terdiri dari:

tubulus penghubung

tubulus kolektivus kortikal

tubulus kloektivus medularis

Tempat lengkung Henle bersinggungan dengan arteri aferen disebut aparatus

juxtaglomerular, mengandung macula densa dan sel juxtaglomerular. Sel

juxtaglomerular adalah tempat terjadinya sintesis dan sekresi renin

Cairan menjadi makin kental di sepanjang tubulus dan saluran untuk membentuk

urin, yang kemudian dibawa ke kandung kemih melewati ureter. (wikipedia, 2011)

FUNGSI GINJAL

1. Menyaring dan membersihkan darah dari zat-zat sisa metabolisme tubuh

2. Mengeksresikan zat yang jumlahnya berlebihan

3. Reabsorbsi (penyerapan kembali) elektrolit tertentu yang dilakukan oleh bagian

tubulus ginjal

4. Menjaga keseimbanganan asam basa dalam tubuh manusia

5. Menghasilkan zat hormon yang berperan membentuk dan mematangkan sel

sel darah merah (SDM) di sumsum tulang

PROSES PEMBENTUKAN URINE

Ginjal berperan dalam proses pembentukan urin yang terjadi melalui

serangkaian proses, yaitu: penyaringan, penyerapan kembali dan augmentasi.

1. Penyaringan (filtrasi)

Proses pembentukan urin diawali dengan penyaringan darah yang terjadi di

kapiler glomerulus. Sel-sel kapiler glomerulus yang berpori (podosit), tekanan dan

permeabilitas yang tinggi pada glomerulus mempermudah proses penyaringan.

Selain penyaringan, di glomelurus juga terjadi penyerapan kembali sel-sel darah,

keping darah, dan sebagian besar protein plasma. Bahan-bahan kecil yang terlarut di

dalam plasma darah, seperti glukosa, asam amino, natrium, kalium, klorida, bikarbonat

dan urea dapat melewati saringan dan menjadi bagian dari endapan.

Hasil penyaringan di glomerulus disebut filtrat glomerolus atau urin primer,

mengandung asam amino, glukosa, natrium, kalium, dan garam-garam lainnya.

Komposisi urin primer dapat dilihat di tabel 1.1 berikut.

Tabel 1.1. Komposisi Utama urine primer

Molekul Kadar per gram

Air 900

Protein 0

Glukosa 1

Asam amino 0,5

Urea 0,3

Ion anorganik 7,2

(Pratiwi, 2006)

2. Penyerapan kembali (reabsorbsi)

Reabsorpsi terjadi di tubulus kontortus proksimal, lengkung henle, dan

sebagaian tubulus kontortus distal. Reabsorpsi dilakukan oleh sel sel epitelium di

seluruh tubulus ginjal. Banyaknya zat yang diabsorpsi tergantung kebutuha tubuh saat

itu. Zat zat yang diabsorpsi antara lain adalah air, glukosa, asam amino, ion ion Na+,

K+, Ca2+, Cl-, HCO3-, HbO4

-,dan sebagian urea.

Bahan-bahan yang masih diperlukan di dalam urin pimer akan diserap kembali di

tubulus kontortus proksimal, sedangkan di tubulus kontortus distal terjadi penambahan

zat-zat sisa dan urea.

Meresapnya zat pada tubulus ini melalui dua cara. Gula dan asam amino

meresap melalui peristiwa difusi, sedangkan air melalui peristiwa osmosis.

Penyerapan air terjadi pada tubulus proksimal dan tubulus distal.

Substansi yang masih diperlukan seperti glukosa dan asam amino dikembalikan

ke darah. Zat amonia, obat-obatan seperti penisilin, kelebihan garam dan bahan lain

pada filtrat dikeluarkan bersama urin.

Setelah terjadi reabsorbsi maka tubulus akan menghasilkan urin sekunder, zat-

zat yang masih diperlukan tidak akan ditemukan lagi. Sebaliknya, konsentrasi zat-zat

sisa metabolisme yang bersifat racun bertambah, misalnya urea.

Ilustrasinya adalah sebagai berikut,

3. Augmentasi

Augmentasi adalah proses penambahan zat sisa dan urea yang mulai terjadi di

tubulus kontortus distal. Urine sekunder dari tubulus kontortus distal akan turun

menuju tubulus pengumpul. Pada tubulus pengumpul ini masih terjadi penyerapan ion

Na+, Cl-, dan urea sehingga terbentuklah urine sesungguhnya. Dari tubulus

pengumpul, urine dibawa menuju pelvis renalis. Dari pelvis renalis, urine mengalir

melelui ureter menuju vesika urinaria yang merupakan tempat penyimpanan

sementara urin (Thibodeu et al. 1999; Padila et al.2005).

Jika kantong kemih telah penuh terisi urin, dinding kantong kemih akan tertekan

sehingga timbul rasa ingin buang air kecil. Urin akan keluar melalui uretra. Komposisi

urin yang dikeluarkan melalui uretra adalah air, garam, urea dan sisa substansi lain,

misalnya pigmen empedu yang berfungsi memberi warna dan bau pada urin.

Faktor-faktor yang mempengaruhi produksi urin

Urin yang dikeluarkan oleh ginjal sebenarnya sangat dipengaruhi oleh faktor dalam

dan luar dari individu yang bersangkutan. Faktor-faktor tersebut antara lain

a. hormon antidiuretik.

b. hormon insulin.

c. Jumlah air yang diminum.

d. Suhu.

e. Emosi (Thibodeu et al. 1999; Marieb.2004).

2.2.1. HATI

Hati (Hepar) merupakan kelenjar terbesar dalam tubuh, terdapat di rongga

perut sebelah kanan atas, berwarna kecoklatan. Hati mendapat suplai darah dari

pembuluh nadi (arteri hepatica) dan pembuluh gerbang (vena porta) dari usus. Hati

dibungkus oleh selaput hati (capsula hepatica). Hati terdapat pembuluh darah dan

empedu yang dipersatukan selaput jaringan ikat (capsula glison). Hati juga

terdapat sel-sel perombak sel darah merah yang telah tua disebut histiosit.

Sebagai alat eksresi hati menghasilkan empedu.

Hati mengekskresikan kurang lebih ½ liter empedu setiap hari. Empedu

berupa cairan kehijauan berasa pahit dengan pH sekitar 7-7,6; mengandung

kolesterol, garam mineral, garam empedu, serta pigmen yang disebut bilirubin dan

biliverdin. Zat warna empedu terbentuk dari rombakan eritrosit yang telah tua atau

rusak akan ditangkap histiosit selanjutnya dirombak dan haeglobinnya dilepas.

Empedu yang dihasilkan oleh hati disimpan didalam kantong empedu dan

dikeluarjan ke usus halus untuk membantu sistem pencernaan, misalnya:

a. Mencerna lemak

b. Mengaktifkan lipase

c. Mengubah zat yang tidak larut dalam air menjadi zat yang dapat larut dalam air

d. Membantu daya absorpsi lemak pada dinding usus

Fungsi hati

Fungsi hati dalam sistim ekskresi adalah sebagai berikut

1. Menyimpan kelebihan gula dalam bentuk glikogen (gula otot)

2. Merombak kelebihan asam amino (deaminasi)

3. Menawarkan racun

4. Membentuk protombin dan fibrinogen

5. Membentuk albumin dan globulin

6. Mengubah provitamin a menjadi vitamin a

7. Tempat pembentukan urea

8. Menghasilkan empedu

9. Tempat pembentukan dan penghancuran eritrosit yang telah tua

2.2.3. KULIT

Seluruh permukaan tubuh kita terbungkus oleh lapisan tipis yang sering kita

sebut kulit. Kulit merupakan benteng pertahanan tubuh kita yang utama karena

berada di lapisan anggota tubuh yang paling luar dan berhubungan langsung

dengan lingkungan sekitar.

Kulit merupakan lapisan tipis yang menutupi dan melindungi seluruh

permukaan tubuh. Selain berfungsi menutupi permukaan tubuh, kulit juga

berfungsi sebagai alat pengeluaran. Zat sisa yang dikeluarkan melalui kulit adalah

air dan garam-garaman. Kulit terdiri dari tiga lapisan, yitu lapisan kulit ari

(epidermis), lapisan kulit jangat (dermis) dan lapisan jaringan ikat bawah kulit

(Hipodermis).

1) Lapisan Epidermis

Lapisan epidermis terdiri atas stratum korneum, stratum lusidum. stratum

granulosum, dan stratum germinativum. Stratum korneum tersusun dari sel-sel

mati dan selalu mengelupas. Stratum lusidum tersusun atas sel-sel yang tidak

berinti dan berfungsi mengganti stratum korneum. Stratum granulosum tersusun

atas sel-sel yang berinti dan mengandung pigmen melanin. Stratum

germinativum tersusun atas sel-sel yang selalu membentuk sel-sel baru ke arah

luar.

Stratum korneum, merupakan lapisan zat tanduk, mati dan selalu

mengelupas.

Stratum lusidium, merupakan lapisan zat tanduk

Stratum granulosum, mengandung pigmen

Stratum germonativum, selalu membentuk sel-sel baru ke arah luar

2) Lapisan Kulit Jangat (Dermis)

Dermis terletak di bawah epidermis. Lapisan ini mengandung akar

rambut, pembuluh darah, kelenjar, dan saraf. Kelenjar yang terdapat dalam

lapisan ini adalah kelenjar keringat (glandula sudorifera) dan kelenjar minyak

(glandula sebasea). Kelenjar keringat menghasilkan keringat yang di dalamnya

terlarut berbagai macam garam. terutama garam dapur. Keringat dialirkan

melalui saluran kelenjar keringat dan dikeluarkan dari dalam tubuh melalui

poripori. Di dalam kantong rambut terdapat akar rambut dan batang rambut.

Kelenjar minyak berfungsi menghasilkan minyak yang berfungsi meminyaki

rambut agar tidak kering. Rambut dapat tumbuh terus karena mendapat sari-sari

makanan pembuluh kapiler di bawah kantong rambut. Di dekat akar rambut

terdapat otot penegak rambut, akar rambut, pembuluh darah, syaraf, kelenjar

minyak (glandula sebasea), kelenjar keringat (glandula sudorifera). Lapisan

lemak, terdapat di bawah dermis yang berfungsi melindungi tubuh dari pengaruh

suhu luar

3) Lapisan Jaringan Ikat Bawah Kulit (Hipodermis)

Hipodermis terletak di bawah dermis. Lapisan ini banyak mengandung

lemak. Lemak berfungsi sebagai cadangan makanan, pelindung tubuh terhadap

benturan, dan menahan panas tubuh.

Fungsi Kulit

Fungsi kulit antara lain sebagai berikut:

a. mengeluarkan keringat

b. pelindung tubuh

c. menyimpan kelebihan lemak

d. mengatur suhu tubuh, dan

e. tempat pembuatan vitamin D dari pro vitamin D dengan bantuan sinar

matahari yang mengandung ultraviolet.

Proses Pembentukan Keringat

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. 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. Ketika suhu di

keliling kita panas maka kulit akan mengatur suhu tubuh denagn banyak

mengeluarkan keringat dan urin yang dihasilkan lebih sedikit. Sebaliknya

ketika suhu dingin maka tubuh hanya sedikit memprodiksi keringat dan

pengeluaran air lebih banyak melalui ginjal (urin).

Pembentukan keringat melibatkan hubungan kerja antara hipotalamus

dan kelenjar keringat. kelenjar keringat berupa pipa terpilin yang memanjang

dari epidermis masuk kebagian dermis. Pangkal kelenjarnya menggulung

dan dikelilingi oleh kapiler darah dan serabut simpatetik. Dari kapiler darah

inilah kelenjar keringat menyerap cairan jaringan yang terdiri dari air dan ±

1% larutan garam beserta urea. Cairan jaringan tersebut dikeluarkan sebagai

keringat melalui saluran keringat ke permukaan kulit.

Kira kira 2 jut kelenjar keringat yang tersebar d seluruh dermis manusia

dewasa dapat menghasilkan keringat ±225 ml setiap harinya. Kerja kelenjar

keringat berada dibawah pengaruh pusat pengaturan suhu badan dari sistem

saraf pusat dan enzim brandikinin. Pengaturan oleh saraf pusat ini

dirangsang oleh perubahan suhu di pembuluh darah.

Fungsi hipotalamus adalah memonitor dan mengendalikan suhu darah.

Jika darah yang melalui hipotalamus suhunya lebih rendah dari normal, maka

saraf pusat pencapaian panas akan mengeluarkan rangsangan ke kulit untuk

menurunkan kecepatan hilangnya panas. Hal itu dilakukan dengan cara

mengurangi aliran darah yang mengurangi aliran darah yang melewati

pembuluh darah permukaan dan mengurangi pembentukan keringat.

sebaliknya jika darah yang melewati hipotalamus suhunya lebih tinggi, maka

saraf pusat kehilangan panas dan aka mengurangi kecepatan metabolisme,

menghentikan menggigil, dan meningkatkan kecepatan hilangnya panas

lewat kulit, perhatikan gambar 1.6.

2.2.4. PARU PARU

Paru-paru berada di dalam rongga dada manusia sebelah kanan dan kiri

yang dilindungi oleh tulang-tulang rusuk. Paru-paru terdiri dari dua bagian, yaitu

paru-paru kanan yang memiliki tiga gelambir dan paru-paru kiri memiliki dua

gelambir.

Paru-paru sebenarnya merupakan kumpulan gelembung alveolus yang

terbungkus oleh selaput yang disebut selaput pleura.

Hal penting dari peranan paru paru sebagai organ ekskresi adalah sebagai

berikut.

Pada proses pernafasan dihasilkan zat sisa berupa karbondioksida dan

uap air yang akan keluar melalui lubang hidung, zat sisa itu harus

dikeluarkan karena dapat mengganggu fungsi tubuh.

Paru-paru berfungsi sebagai organ pernafasan yaitu menghirup oksigen

danmengeluarkan CO2 + uap air

Uap air dan CO2 berdifusi di dalam alveolus kemudian dikeluarkan

melalui lubang hidung.