MATERI Sistem eksresi KELAS XII SMA
- 1. BIO 3 1 materi78.co.nr SISTEM EKSKRESI Sistem Ekskresi A. PENDAHULUAN Sistem ekskresi adalah sistem yang melakukan pengeluaran zat sisa hasil metabolisme tubuh (eliminasi) yang tidak dibutuhkan untuk menjaga keseimbangan tubuh melalui osmoregulasi. Osmoregulasi adalah mekanisme pengaturan jumlah pelarut dan zat terlarut dalam tubuh. Zat yang dibuang melalui sistem ekskresi: 1) Air. 2) Garam-garam mineral. 3) Sisa metabolisme karbohidrat dan lemak berupa air dan CO2. 4) Sisa metabolisme protein berupa nitrogen dalam bentuk urea, asam urat atau amonia. Organ-organ ekskresi terdiri dari: Organ Ekskret Ginjal air, garam mineral, urea (urin) Paru-paru air dan CO2 Hati cairan empedu Kulit air, garam mineral, urea (keringat) B. GINJAL Ginjal adalah organ ekskresi utama manusia. Ginjal berjumlah sepasang yang terletak di kanan dan kiri tulang pinggang dalam rongga tubuh bagian dorsal (punggung). Posisi ginjal kanan lebih rendah dari ginjal kiri karena tertekan oleh hati. Ginjal tersusun atas tiga lapisan: 1) Korteks (kulit ginjal), tempat terjadinya filtrasi, terdapat badan Malphigi. 2) Medulla (sumsum ginjal), tempat terjadinya reabsorpsi dan augmentasi, terdapat tubulus-tubulus ginjal. 3) Pelvis (rongga ginjal) merupakan muara tubulus kolektivus dan hulu ureter. Ginjal tersusun atas satuan unit fungsional yang disebut nefron. Nefron tersusun atas: 1) Nefron epitel, terdiri dari kapsula Bowman, tubulus kontortus proksimal, lengkung Henle, tubulus kontortus distal dan tubulus kolektivus. 2) Nefron vaskuler, terdiri dari arteriol aferen, arteriol eferen, glomerulus dan kapiler peritubular. Struktur nefron: Badan Malpighi a. Glomerulus Adalah kapiler ginjal yang melakukan filtrasi darah. Urutan aliran darah sekitar glomerulus: kelenjar adrenal ginjal kiriginjal kanan ureter kandung kemih uretra korteks medulla pelvis ureter vena renalis arteri renalis a b c d kapiler peritubular vena renalis arteriol eferen arteriol aferen arteri renalis e f lengkung desendens lengkung asendens arteri renalis arteriol aferen glomerulusarteriol eferen kapiler peritubular vena renalis
- 2. BIO 3 2 materi78.co.nr SISTEM EKSKRESI b. Kapsula Bowman Adalah kapsul yang berfungsi menampung hasil filtrasi darah. Kapsula Bowman menyelubungi glomerulus dan memiliki dinding berlumen yang tersusun atas epitel pipih dan berhubungan dengan t.k. proximal. Saluran nefron c. Tubulus kontortus proximal Adalah saluran nefron lanjutan kapsula Bowman yang melakukan reabsorpsi. d. Lengkung Henle Adalah saluran lanjutan t.k. proximal yang berbentuk lengkung dan melakukan reabsorpsi. e. Tubulus kontortus distal Adalah saluran nefron yang melakukan reabsorpsi dan augmentasi. f. Tubulus kolektivus (pengumpul) Adalah saluran nefron yang mengumpulkan urin dari nefron-nefron ginjal. Tipe-tipe nefron: 1) Nefron kortikal, yaitu nefron yang hanya berada di ujung medulla, dengan lengkung Henle yang pendek. 2) Nefron jukstamedula, yaitu nefron yang berlanjut sampai ke dalam medulla, dengan lengkung Henle yang panjang. Mekanisme pembentukan urin: 1) Filtrasi (penyaringan) Darah bertekanan tinggi masuk ke dalam glomerulus dan tersaring dengan tidak meloloskan sel dan protein darah. Filtrasi darah menghasilkan urin primer. 2) Reabsorpsi (penyerapan kembali) Urin primer yang masih meloloskan zat penting akan diserap kembali oleh kapiler peritubuler. Reabsorpsi terjadi pada t.k. proximal, lengkung Henle, dan t.k. distal. Reabsorpsi dilakukan melalui dua cara: a. Reabsorpsi obligat, yaitu reabsorpsi yang mutlak terjadi, yaitu reabsorpsi air (osmosis) dan glukosa, asam amino, vitamin dan mineral (transpor aktif) pada t.k. proximal. b. Reabsorpsi fakultatif, yaitu reabsorpsi yang terjadi sesuai kebutuhan tertentu, yaitu reabsorpsi air di lengkung Henle, t.k. distal dan tubulus kolektivus. Reabsorpsi urin primer menghasilkan urin sekunder. 3) Augmentasi (penambahan) Urin sekunder kemudian mengalami penambahan zat, seperti urobilin, H+ , NH4 + dan urea. Penambahan zat-zat ini memberikan warna dan bau pada urin. Augmentasi menghasilkan urin tersier atau urin sesungguhnya. Faktor yang mempengaruhi pembentukan urin: 1) Hormon anti-diuretik (ADH) ADH dihasilkan kelenjar hipofisis yang me- ngatur jumlah cairan dan volume urin akhir pada t.k. distal dan t. kolektivus dengan me- ngatur reabsorpsi dan permeabilitas tubulus. 2) Zat diuretik Konsumsi zat diuretik (misalnya teh) menghambat reabsorpsi air dan menyebabkan volume urin bertambah. 3) Suhu Ketika suhu panas, respirasi sel meningkat dan cairan tubuh keluar melalui keringat (dehidrasi), sehingga volume urin berkurang. Ketika suhu lingkungan dingin, respirasi sel menurun dan cairan tetap disimpan dalam tubuh (kelebihan air), sehingga volume urin bertambah. 4) Jumlah air atau cairan tubuh Warna urin disebabkan oleh adanya urobilin, namun kepekatannya diatur volume urin. Perbedaan Dehidrasi Kelebihan cairan cairan tubuh kekurangan berlebih produksi ADH bertambah berkurang reabsorpsi air meningkat menurun urin pekat encer C. PARU-PARU Paru-paru adalah organ yang mengekskresikan uap air dan karbondioksida yang dihasilkan melalui proses respirasi aerob. Pertukaran karbondioksida terjadi melalui mekanisme berikut: 1) Respirasi pada mitokondria sel menghasikan zat sisa yaitu CO2. 2) Karbondioksida berdifusi dari sel menuju kapiler vena lalu dibawa ke alveolus dengan tiga cara: a. Oleh plasma darah Setidaknya 5% CO2 larut dalam plasma darah membentuk: CO2 + H2O d H2CO3
- 3. BIO 3 3 materi78.co.nr SISTEM EKSKRESI b. Oleh hemoglobin Setidaknya 30% CO2 membentuk karbominohemoglobin. Hb + CO2 qe HbCO2 c. Dengan pertukaran klorida Setidaknya 65% CO2 diangkut dalam bentuk ion bikarbonat menurut reaksi: CO2 + H2O qe H2CO3 H2CO3 d H+ + HCO3 - Ion bikarbonat kemudian keluar menuju plasma darah, bertukar dengan ion Cl- . 3) Karbondioksida dilepaskan darah dan berdifusi melalui alveolus menuju paru-paru, dan keluar dari tubuh melalui ekspirasi. D. HATI Hati (hepar) adalah organ yang mengekskresikan zat-zat sisa melalui cairan empedu. Cairan empedu dihasilkan oleh hati dan disimpan dalam kantong empedu. Fungsi cairan empedu: 1) Mengemulsi lemak. 2) Mengubah zat yang tidak dapat larut dalam air menjadi larut dalam air. 3) Mengaktifkan enzim lipase. 4) Membantu absorpsi lemak di usus. 5) Membuang zat-zat sisa. 6) Mewarnai feses dan urin. Komposisi getah empedu yaitu air, garam mineral, asam empedu, fosfolipid, kolesterol, dan pigmen empedu (bilirubin/biliverdin). Hati merupakan tempat proses siklus/ pem- bentukan urea terjadi, dengan bantuan asam amino ornitin. 1) Amonia, karbondioksida dan ornitin membentuk sitrulin. NH3 + CO2 + ornitin d sitrulin 2) Sitrulin dan amonia membentuk arginin. sitrulin + NH3 d arginin 3) Arginin dengan bantuan enzim arginase akan diubah menjadi ornitin dan urea. arginin d ornitin + urea Hati merupakan organ tempat perombakan eritrosit yang sudah tua/rusak menjadi tiga bentuk, yaitu zat besi, globin, dan hemin. Mekanisme perombakan eritrosit: 1) Eritrosit yang menjadi zat besi dan globin dibawa ke sumsum tulang, menjadi bahan pembentuk antibodi, hemoglobin dan eritrosit. 2) Eritrosit yang menjadi hemin diubah menjadi pigmen empedu: a. Bilirubin dibawa ke usus halus, lalu dioksidasi menjadi urobilin dan mewarnai feses dan urin. b. Biliverdin disalurkan ke kantung empedu dan menjadi pigmen empedu. E. KULIT Kulit (integumen) adalah organ yang mengekskresikan zat-zat sisa melalui keringat. Komposisi keringat adalah air, garam mineral (terutama NaCl), urea, minyak, asam, dan sisa metabolisme sel. Faktor yang mempengaruhi jumlah keringat: 1) Jenis kelamin 2) Aktivitas tubuh 3) Suhu tubuh dan lingkungan 4) Makanan 5) Kondisi kesehatan Struktur kulit: a. Epidermis (kulit ari), jaringan epitel yang tersusun atas sel kulit hidup dan mati, yang terdiri dari empat lapisan dari atas, yaitu stratum korneum (kulit tanduk), lusidum, granulosum dan germinativum. b. Dermis/korium (kulit jangat), jaringan ikat yang di dalamnya terdapat kapiler darah, sel reseptor kulit, kelenjar keringat, kelenjar minyak, dan akar rambut. c. Hipodermis (lapisan subkutan), jaringan ikat yang di dalamnya terdapat kapiler darah, lapisan lemak, dan jaringan saraf. d. Pori-pori e. Kapiler darah f. Kelenjar keringat (glandula sudorifera), berupa pipa terpilin yang menghasilkan keringat. g. Kelenjar minyak (glandula sebacea), terletak dekat akar rambut yang memberi minyak kepada rambut. h. Rambut h d e f g b a c
- 4. BIO 3 4 materi78.co.nr SISTEM EKSKRESI Fungsi kulit: 1) Alat ekskresi keringat. 2) Pertahanan terluar tubuh dari lingkungan yang merugikan. 3) Pengatur suhu dan pengeluaran air tubuh. 4) Tempat penyimpanan cadangan lemak. 5) Alat indra peraba. Produksi keringat oleh kelenjar keringat ada dibawah pengaturan hipotalamus dan enzim brandikinin yang dirangsang oleh perubahan suhu darah. Mekanisme produksi keringat pada kenaikan suhu tubuh: 1) Kenaikan suhu tubuh menyebabkan meningkatnya suhu darah. 2) Tubuh menormalkan suhu tubuh dengan vasodilatasi (pelebaran kapiler darah) di sekitar kulit sebagai tempat pengeluaran panas. 3) Epidermis kulit yang panas kemudian didinginkan oleh keringat yang menyebabkan suhu tubuh kembali normal. Mekanisme produksi keringat pada penurunan suhu tubuh: 1) Penurunan suhu tubuh menyebabkan turunnya suhu darah. 2) Tubuh menormalkan suhu tubuh dengan vasokonstriksi (penyempitan kapiler darah) di sekitar kulit agar memperlambat pengeluaran panas. F. GANGGUAN PADA SISTEM EKSRESI Gangguan pada sistem ekskresi: 1) Gagal ginjal, adalah kegagalan umum ginjal dalam membentuk urin yang menyebabkan penyakit lain. 2) Nefritis, adalah peradangan nefron karena bakteri Streptococcus. 3) Anuria (anuresis), adalah tidak terbentuk- nya urin akibat gagal ginjal. Jumlah urin yang dihasilkan <300 mL/hari. 4) Oligouria (hipouresis), adalah sedikitnya produksi urin akibat gagal ginjal. Jumlah urin yang dihasilkan kira-kira 300-500 mL/hari. 5) Poliuria (diuresis), adalah berlebihannya produksi urin akibat gagal ginjal. Jumlah urin yang dihasilkan kira-kira 2,5-3 L/hari. 6) Diabetes mellitus (kencing manis), adalah penyakit yang muncul akibat tingginya kadar glukosa dalam darah akibat sedikitnya produksi hormon insulin. 7) Diabetes insipidus, adalah penyakit beser atau sering buang air kecil karena kurangnya produksi hormon ADH menuju t. k. distal dan t. kolektivus. 8) Uremia, adalah terbawanya urin ke aliran darah karena kerusakan nefron. 9) Edema, adalah pembengkakan jaringan di sekitar kaki karena uremia. 10) Albuminuria, adalah tidak tersaringnya protein darah oleh glomerulus sehingga urin mengandung albumin. 11) Hematuria, adalah ditemukannya sel-sel darah dalam urin. 12) Glukouria, adalah tidak tersaringnya glukosa dalam darah oleh glomerulus sehingga urin mengandung glukosa. 13) Batu ginjal, adalah terbentuknya kristal atau endapan mineral kalsium dalam pelvis, tubulus ginjal atau kantung kemih.