Organ Sistem Ekskresi pada Manusia- 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 bahan-bahan 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. Ekskresi membantu menjaga homeostasis dengan mempertahankan lingkungan dalam tubuh agar tetap stabil dan bebas dari materi-materi yang membahayakan. Bahan-bahan hasil metabolisme yang harus dikeluarkan dari dalam tubuh di antaranya adalah karbon dioksida, kelebihan air, dan urea. Karbon dioksida dihasilkan di antaranya dari proses respirasi seluler, sedangkan urea adalah zat kimia yang berasal dari hasil pemecahan protein. Alat-alat ekskresi yang ada pada manusia adalah kulit, paru-paru, hati, dan ginjal.
1. Organ Sistem Ekskres Kulit. 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. Kulit dibagi menjadi dua lapisan utama, yaitu epidermis dan dermis (Gambar 8.1). Epidermis merupakan lapisan kulit paling luar dan lebih tipis dibandingkan lapisan dermis. Epidermis terdiri atas beberapa lapisan, yaitu stratum korneum (lapisan tanduk), stratum lusidum, stratum granulosum, danstratum germinativum (Kurnadi, 1995 : 234).
Gambar 8.1 Sayatan melintang pada kulit manusia. Pada lapisan dermis terdapat kelenjar keringat dan kelenjar lemak.
Stratum korneum adalah lapisan sel-sel epidermis (sel epitel selapis pipih) yang mati dan menumpuk menjadi berlapis-lapis. Stratum lusidum merupakan lapisan bening di bawah stratum korneum. Stratum granulosum adalah lapisan sel yang mengandung pigmen melanin yang berpengaruh terhadap warna kulit. Stratum germinativum adalah lapisan yang membelah terus-menerus dan mendesak lapisan sel lama ke atas, serta menggantikan sel-sel di lapisan stratum korneum. Lapisan kulit bagian bawah adalah dermis. Di lapisan dermis terdapat serabut saraf dan pembuluh darah. Selain itu, di lapisan dermis terdapat struktur lain, seperti kelenjar keringat, rambut, dan kelenjar minyak. Minyak yang dihasilkan oleh kelenjar di sekitar folikel rambut berfungsi menjaga permukaan kulit agar tetap lembap. 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. 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.
2. Organ Sistem Ekskres Paru-paru. 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 (Gambar 8.2). 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.
Gambar 8.2 Struktur alveoli. Di sinilah terjadi pertukaran gas O2 dan CO2.
3. Organ Sistem Ekskres Hati. Hati termasuk dalam sistem ekskresi karena hati mengeluarkan empedu (Gambar 8.3). Setiap hari, hati menyekresi sekitar 600–1.000 mL cairan empedu. Cairan empedu terdiri atas kolesterol, lemak, hormon pelarut lemak, dan lesitin. Fungsi cairan empedu, di antaranya mengemulsi lemak dalam usus halus. Cairan empedu tersebut disimpan dalam kantung empedu untuk disalurkan ke dalam usus halus. Sebagai bagian dari sistem ekskresi, hati menghasilkan produk ekskretori, seperti zat pewarna cairan empedu (bile pigmen), yaitubilirubin. Bilirubin berasal dari pemecahan hemoglobin darah yang berlangsung dalam hati.
Gambar 8.3 Hati termasuk organ pada sistem ekskresi karena mengeluarkan cairan empedu.
Sel darah merah yang telah rusak dan mati dirombak oleh hati melalui sel-sel khusus yang disebuthistiosit. Hemoglobin dalam sel darah merah dipecah menjadi hemin, globin, dan zat besi. Globin dan zat besi disimpan kembali di hati untuk selanjutnya dikembalikan ke limfa dan sumsum tulang belakang dan digunakan dalam pembentukan hemoglobin baru. Hemin digunakan sebagai zat warna empedu yang disebut bilirubin. Bilirubin berwarna hijau biru. Zat tersebut selanjutnya disalurkan ke usus dua belas jari dan dioksidasi menjadi urobilin yang berwarna kuning kecokelatan. Zat warna inilah yang memberi warna pada urine dan feses.
4. Organ Sistem Ekskres Ginjal. Ginjal adalah organ utama dalam sistem ekskresi. Ginjal mengeluarkan urea, kelebihan air, dan material sampah lainnya dalam bentuk urine. Urine dialirkan melalui ureter menuju kantung urine. Keinginan untuk mengeluarkan urine muncul ketika kantung urine terisi penuh. Urine dikeluarkan dari tubuh melalui uretra. Ginjal manusia berbentuk seperti kacang dengan panjang kira-kira 13 cm, lebar 8 cm, dan tebal 2,5 cm. Ginjal berukuran lebih kurang seukuran dengan kepalan tangan Anda. Ukuran organ tersebut memang kecil, tetapi mempunyai fungsi dan efektivitas kerja yang sangat mengagumkan. Manusia mempunyai dua buah ginjal yang terletak di sebelah kanan dan kiri tubuhnya (Gambar 8.4). Dari bagian luar ke dalam, ginjal terdiri atas tiga lapisan, yaitu korteks renalis (korteks), medula renalis (medula) dan pelvis renalis. Unit fungsional terkecil dari ginjal disebut nefron. Nefron terletak di korteks renalis dan medula renalis. Nefron terdiri atas tiga bagian utama, yaituglomerulus (tempat darah disaring), kapsula Bowman, dua buah tubulus panjang. Tubulus tersebut dibagi menjadi tubulus kontortus proksimal, lengkung Henle, tubulus kontortus distal, dan yang terakhir adalah tubulus pengumpul (Gambar 8.5).
Gambar 8.4 Manusia memiliki 2 buah ginjal, yaitu ginjal kanan dan ginjal kiri.
Glomerulus adalah untaian pembuluh kapiler yang dinding-dindingnya bertautan dengan dinding kapsula Bowman. Kapiler yang membentuk glomerulus adalah percabangan dari arteriol aferen. Kapsula Bowman sendiri berhubungan dengan tubulus kontortus proksimal, lengkung Henle, dan tubulus kontortus distal hingga tubulus pengumpul.
Gambar 8.5 Sayatan melintang ginjal, menunjukkan struktur bagian dalam ginjal.
Urine dibentuk dengan serangkaian proses yang rumit dan sangat efektif. Secara umum, terdapat tiga peristiwa penting dalam pembentukan urine, yaitu penyaringan (filtrasi), penyerapan(reabsorpsi), dan pengumpulan (augmentasi).
a. Penyaringan Darah (Filtrasi). Proses filtrasi terjadi di antara glomerulus dan kapsula Bowman. Ketika darah dari arteriol aferen memasuki glomerulus, tekanan darah menjadi tinggi. Hal tersebut menyebabkan air dan molekul-molekul yang tidak larut dalam darah melewati dinding kapiler pada glomerulus. Kemudian, air dan molekul-molekul memasuki lempeng filtrasi dari kapsula Bowman. Hasil filtrasi ini disebut filtrat glomerulus atau urine primer. Filtrat ini akan dipindahkan melalui tubulus kontortus proksimal, lengkung Henle, tubulus kontortus distal, kemudian menuju tubulus pengumpul.
b. Penyerapan Kembali (Reabsorpsi). Ketika filtrat dipindahkan, darah di arteriol eferen glomerulus menjadi sangat pekat. Hal tersebut terjadi karena hilangnya begitu banyak air. Selain itu, filtrasi mengandung substansi-substansi besar yang tidak dapat melewati dinding kapiler glomerulus, seperti sel darah, protein-protein besar, dan kepingan-kepingan lemak. Sementara itu, urine primer yang dihasilkan dari kapsula Bowman, memasuki tubulus kontortus proksimal. Di titik pertautan antara kapilerkapiler yang melingkupi tubulus, diserap glukosa dan asam amino serta ion Na+. Urine primer yang memasuki lengkung Henle telah lebih isotonik dengan darah di kapiler. Pada lengkung Henle terjadi penyerapan garam NaCl dan air. Penyerapan berlanjut di tubulus kontortus distal. Di sini terjadi penyerapan urea, kreatinin, bahan obat-obatan, H+, dan NH4–. Sementara itu, garam NaCl dan air serta ion HCO3– kembali diserap. Perhatikan Gambar 8.6. Urine yang dihasilkan dari tubulus kontortus distal, disebut urine sekunder. Hasil reabsorpsi ini mengandung air, garam, urea, dan pigmen empedu yang memberikan bau dan warna pada urine.
Gambar 8.6 Pergerakan cairan dan ion yang terjadi dalam filtrat dan lingkungan sekelilingnya sebagai perpindahan filtrat dalam nefron. Di bagian manakah reabsorpsi banyak ter adi?
c. Pengumpulan (Augmentasi). Urine sekunder dari tubulus kontortus distal akan memasuki tubulus pengumpul. Di tubulus ini, masih terjadi penyerapan kembali air, garam NaCl, dan urea sehingga terbentuk urine yang harus dibuang dari tubuh. Dari tubulus pengumpul, urine memasuki pelvis renalis, lalu mengalir menuju ureter menuju kandung kemih (vesika urinaria). Ketika kandung kemih penuh, orang akan merasakan keinginan untuk buang air kecil. Beberapa hal yang memengaruhi volume urine, di antaranya zat-zat diuretik, suhu, konsentrasi darah, dan emosi. Jika sering mengonsumsi kopi dan teh, zat diuretik (kafein) yang dikandungnya akan menghambat reabsorpsi air sehingga volume urine meningkat. Pada saat terjadi peningkatan suhu, kapiler di kulit melebar dan air berdifusi keluar serta kelenjar keringat menjadi aktif. Saat volume air turun, penyerapan air di ginjal berkurang sehingga volume urine menurun. Begitu pula halnya ketika konsentrasi darah meningkat, atau ketika darah menjadi lebih cair karena banyak mengonsumsi cairan. Emosi tertentu merangsang peningkatan atau pengurangan volume urine, contohnya orang menjadi lebih sering buang air kecil pada saat gugup, tegang, atau takut.