BAB Sistem Ekskresi Manusia Rangkuman Materi IPA Kelas VIII Semester 2

A.        Struktur dan Fungsi Sistem Ekskresi pada Manusia

Proses pengeluaran zat-zat sisa metabolisme yang tidak diperlukan tubuh disebut ekskresi. Ekskresi diperlukan tubuh agar zat sisa tersebut tidak meracuni tubuh karena dapat merusak berbagai organ dalam tubuh bahkan dapat menyebabkan kematian. Sistem ekskresi pada manusia melibatkan beberapa organ ekskresi yaitu; ginjal, kulit, paru-paru, dan hati.

1.      Ginjal

Ginjal berfungsi untuk menyaring darah yang mengandung zat sisa metabolisme dari sel di seluruh tubuh. Perhatikan gambar di bawah!

Nefron merupakan satuan struktural dan fungsional ginjal karena nefron merupakan unit penyusun utama ginjal dan unit yang berperan penting dalam proses penyaringan darah. Sebuah nefron terdiri atas sebuah komponen penyaring atau badan Malpighi yang dilanjutkan oleh saluran-saluran (tubulus). Setiap badan Malpighi mengandung gulungan kapiler darah yang disebut glomerulus yang berada dalam kapsula Bowman. Pada bagian inilah proses penyaringan darah dimulai. Perhatikan Gambar di bawah agar kamu dapat melihat struktur badan Malpighi dengan lebih jelas.

Medula renalis (bagian tengah ginjal) tersusun atas saluran- saluran yang merupakan kelanjutan dari badan Malpighi dan saluran yang ada di bagian korteks renalis. Saluran-saluran itu adalah  tubulus proksimal, lengkung Henle, tubulus distal, dan tubulus kolektivus (pengumpul) yang terdapat pada medula. Lengkung Henle adalah saluran ginjal yang melengkung pada daerah medula yang menghubungkan tubulus proksimal dengan tubulus distal. Pelvis renalis atau rongga ginjal berfungsi sebagai penampung urine sementara sebelum dikeluarkan melalui ureter.

Proses  pembentukan  urine  di  dalam  ginjal melalui  tiga  tahapan yaitu  tahap  filtrasi, tahap reabsorpsi, dan tahap augmentasi.

a.       Tahap Filtrasi

Pembentukan urine dimulai dari darah mengalir melalui arteri aferen ginjal masuk ke dalam glomerulus yang tersusun atas kapiler- kapiler darah. Ketika darah masuk ke glomerulus, tekanan darah menjadi tinggi sehingga mendorong air dan zat-zat yang memiliki ukuran kecil keluar melalui pori-pori kapiler, dan menghasilkan filtrat. Cairan hasil penyaringan tersebut (filtrat), tersusun atas urobilin, urea, glukosa, air, asam amino, dan ion-ion seperti natrium, kalium, kalsium, dan klor. Filtrat selanjutnya disimpan sementara di dalam kapsula Bowman. Darah dan protein tetap tinggal di dalam kapiler darah karena tidak dapat menembus pori-pori glomerulus. Filtrat yang tertampung di kapsula Bowman disebut urine primer. Tahapan pembentukan urine primer ini disebut tahap filtrasi.

b.      Tahap Reabsorbsi

Urine primer yang terbentuk pada tahap filtrasi masuk  ke  tubulus proksimal. Di dalam tubulus proksimal terjadi proses penyerapan kembali zat-zat yang masih diperlukan oleh tubuh yang disebut dengan tahap reabsorpsi. Glukosa, asam amino, ion kalium, dan zat-zat yang masih diperlukan oleh tubuh juga diangkut ke dalam sel dan kemudian ke dalam kapiler darah di dalam ginjal. Sedangkan urea hanya sedikit yang diserap kembali. Cairan yang dihasilkan dari proses reabsorpsi disebut urine sekunder. Urine sekunder mengandung air, garam, urea, dan urobilin. Urobilin inilah yang memberikan warna kuning pada urine, sedangkan urea yang menimbulkan bau pada urine. Urine sekunder yang terbentuk dari proses reabsorpsi selanjutnya mengalir ke lengkung Henle kemudian menuju tubulus distal. Selama mengalir dalam lengkung Henle air dalam urine sekunder juga terus direabsorpsi.

c.       Tahap Augmentasi

Setelah melalui lengkung Henle, urine sekunder sampai pada tubulus distal. Pada bagian tubulus distal masih ada proses penyerapan air, ion natrium, klor, dan urea. Pada tubulus distal terjadi proses augmentasi, yaitu pengeluaran zat-zat yang tidak diperlukan tubuh ke dalam urine sekunder. Urine sekunder yang telah bercampur dengan zat-zat sisa yang tidak diperlukan tubuh inilah yang merupakan urine sesungguhnya. Urine tersebut kemudian disalurkan ke pelvis renalis (rongga ginjal). Urine yang terbentuk selanjutnya keluar dari ginjal melalui ureter, kemudian menuju kandung kemih yang merupakan tempat menyimpan urine sementara.

2.       Kulit

Selain menjaga suhu tubuh, berkeringat ternyata juga berfungsi untuk mengeluarkan zat sisa metabolisme. Kulit berperan dalam pembentukan dan pengeluaran keringat. Kulit  juga  berfungsi  untuk  melindungi jaringan di bawahnya dari kerusakan-kerusakan fisik karena gesekan, penyinaran,  berbagai  jenis  kuman,  dan  zat  kimia  berbahaya.  Selain itu,  kulit  juga  berfungsi  untuk  mengurangi  kehilangan  air  dalam tubuh,  mengatur  suhu  tubuh,  dan  menerima  rangsangan  dari  luar. Kulit  terdiri  atas  dua  lapisan  utama  yaitu lapisan epidermis (kulit ari) dan lapisan dermis (kulit jangat).

a.       Lapisan Epidermis (Kulit Ari)

Epidermis merupakan lapisan kulit paling luar. Pada lapisan epidermis, masih terdapat beberapa lapisan kulit, antara lain stratum korneum yang merupakan lapisan kulit mati dan selalu mengelupas dan lapisan stratum granulosum yang mengandung pigmen melanin. Di bawah stratum granulosum terdapat lapisan stratum germinativum yang terus menerus membentuk sel-sel baru ke arah luar menggantikan sel-sel kulit yang terkelupas.

b.      Lapisan Dermis (Kulit Jangat)

Pada lapisan dermis terdapat otot penggerak rambut, pembuluh darah, pembuluh limfa, saraf, kelenjar minyak (glandula sebasea), dan kelenjar keringat (glandula sudorifera). Kelenjar keringat berbentuk seperti pembuluh panjang. Pangkal kelenjar keringat menggulung dan berhubungan dengan kapiler darah dan serabut saraf. Serabut saraf akan meningkatkan kerja kelenjar keringat, sehingga merangsang produksi keringat. Kelenjar keringat akan menyerap air, ion-ion, NaCl, dan urea dari dalam darah yang kemudian dikeluarkan melalui pori-pori kulit.

Di bawah lapisan dermis, terdapat lapisan hipodermis atau lapisan subkutan. Lapisan hipodermis bukan merupakan bagian dari kulit, namun merupakan kumpulan jaringan ikat yang berfungsi melekatkan kulit pada otot.

3.       Paru-paru

Selain berfungsi sebagai alat pernapasan, paru-paru juga berfungsi sebagai alat ekskresi.

Oksigen  yang  memasuki  alveolus  akan  berdifusi  dengan  cepat memasuki   kapiler   darah   yang   mengelilingi   alveolus,   sedangkan karbon  dioksida  akan  berdifusi  dengan  arah  yang  sebaliknya.  Darah pada alveolus akan mengikat oksigen dan mengangkutnya ke jaringan tubuh.  Di  dalam  pembuluh  kapiler  jaringan  tubuh,  darah  mengikat karbon  dioksida  (CO₂)  untuk  dikeluarkan  bersama  uap  air.  Reaksi kimia tersebut secara ringkas dapat kita tuliskan sebagai berikut.

4.       Hati

Selain  berperan  dalam  sistem  pencernaan,  hati  juga  berperan dalam sistem ekskresi, yaitu mengekskresikan zat warna empedu yang disebut  dengan  bilirubin. Bilirubin dihasilkan dari pemecahan hemoglobin yang terdapat  pada  sel  darah  merah.  Sel  darah  merah  hanya  memiliki rentang  waktu  hidup  antara  100  -  120  hari  karena  sel  darah  merah tidak memiliki inti sel dan membran selnya selalu bergesekan dengan pembuluh  kapiler  darah.  Karena  tidak  memiliki  inti  sel,  sel  darah merah tidak dapat membentuk komponen baru untuk menggantikan komponen sel yang rusak. Perhatikan gambar di bawah!

Sel  darah  merah  yang  rusak  akan  dihancurkan  oleh  makrofag di  dalam  hati  dan  limpa.  Hemoglobin  yang  terkandung  dalam  sel darah  merah  dipecah  menjadi  zat  besi,  globin,  dan  hemin.  Zat  besi selanjutnya  dibawa  menuju  sumsum  merah  tulang  untuk  digunakan membentuk  hemoglobin  baru.  Globin  dipecah  menjadi  asam  amino untuk digunakan dalam pembentukan`protein lain. Sedangkan hemin diubah  menjadi  zat  warna  hijau  yang  disebut  biliverdin.  Biliverdin kemudian diubah menjadi bilirubin yang merupakan zat warna kuning oranye.  Bilirubin  selanjutnya  dikeluarkan  bersama  getah    empedu. Getah empedu dikeluarkan ke usus dua belas jari, kemudian menuju usus besar. Di dalam usus besar bilirubin diubah menjadi urobilinogen. Urobilinogen  diubah  menjadi  urobilin  sebagai  pewarna  kuning  pada urine  dan  sterkobilin  sebagai  pigmen  cokelat  pada  feses.  Perhatikan gambar di bawah!

Organ hati juga berfungsi mengubah amonia (NH3) yang berbahaya jika berada dalam tubuh, menjadi zat yang lebih aman, yaitu urea. Amonia tersebut dihasilkan dari proses metabolisme asam amino. Urea dari dalam hati akan dikeluarkan dan diangkut oleh darah menuju ginjal untuk dikeluarkan bersama urine.

B.        Gangguan pada Sistem Ekskresi Manusia dan Upaya untuk Mencegah atau Menanggulanginya

1.       Nefritis

Nefritis  adalah  penyakit  rusaknya  nefron, terutama pada  bagian-bagian glomerulus ginjal. Nefritis disebabkan  oleh  infeksi  bakteri Streptococcus. Nefritis mengakibatkan masuknya kembali asam urat dan urea ke pembuluh     darah (uremia) serta adanya penimbunan air di kaki karena reabsorpsi  air yang terganggu (edema). Upaya   penanganan nefritis  adalah  dengan  proses  cuci  darah  atau pencangkokan ginjal.

2.       Batu Ginjal

Batu ginjal adalah gangguan yang terjadi akibat terbentuknya endapan garam kalsium di dalam rongga ginjal (pelvis renalis), saluran ginjal, atau kandung kemih. Batu ginjal berbentuk kristal yang tidak dapat larut. Kandungan batu ginjal adalah kalsium oksalat, asam urat, dan kristal kalsium fosfat. Endapan ini terbentuk jika seseorang terlalu banyak mengonsumsi garam mineral dan kekurangan minum air serta sering menahan kencing. Upaya mencegah terbentuknya batu ginjal adalah dengan  meminum  cukup  air  putih  setiap  hari,  membatasi  konsumsi garam  karena  kandungan  natrium  yang  tinggi    pada  garam  dapat memicu terbentuknya batu ginjal, serta tidak sering menahaan kencing. Batu ginjal yang kecil dapat saja keluar melalui urine, tetapi seringkali menyebabkan  rasa  sakit.  Batu  ginjal  berukuran  besar  memerlukan operasi untuk mengeluarkannya.

3.       Albuminuria

Albuminuria merupakan penyakit yang terjadi akibat adanya kerusakan pada glomerulus yang berperan dalam proses filtrasi, sehingga pada  urine  ditemukan  adanya  protein.  Albuminuria  dapat terjadi akibat kurangnya asupan air ke dalam tubuh sehingga memperberat kerja ginjal, mengonsumsi terlalu banyak protein, kalsium, dan vitamin C dapat membuat glomerulus harus bekerja lebih keras sehingga meningkatkan risiko kerusakannya. Upaya yang dapat dilakukan untuk mencegah albuminuria adalah dengan mengatur jumlah garam dan protein yang dikonsumsi, serta pola hidup sehat untuk mengatur keseimbangan gizi.

4.       Hematuria

Hematuria merupakan penyakit yang ditandai dengan adanya sel- sel darah merah pada urine. Hal ini disebabkan penyakit pada saluran kemih akibat gesekan dengan batu ginjal. Hematuria juga dapat disebabkan oleh adanya infeksi bakteri pada saluran kemih. Upaya pencegahan hematuria dapat dilakukan dengan segera buang air kecil ketika ingin buang air kecil, membersihkan tempat keluarnya urine dari arah depan ke belakang untuk menghindari masuknya bakteri dari dubur, serta banyak minum air putih. Ketika seseorang sakit hematuria, maka penanganan yang diberikan adalah dengan memberi antibiotik untuk membersihkan infeksi bakteri pada saluran kemih.

5.       Diabetes Insipidus

Penyakit ini disebabkan karena seseorang kekurangan hormon ADH atau hormon antidiuretik. Kondisi tersebut menyebabkan tubuh tidak dapat menyerap air yang masuk ke dalam tubuh, sehingga penderita akan sering buang air kecil secara terus menerus. Upaya penanganan penderita diabetes insipidus adalah dengan memberikan suntikan hormon antidiuretik sehingga dapat mempertahankan pengeluaran urine secara normal.

6.       Kanker Ginjal

Merupakan penyakit yang timbul akibat pertumbuhan sel pada ginjal yang tidak terkontrol di sepanjang tubulus dalam ginjal. Hal ini dapat menyebabkan adanya darah pada urine, kerusakan ginjal, dan juga dapat memengaruhi kerja organ lainnya jika kanker ini menyebar, sehingga dapat menyebabkan kematian. Upaya pencegahan yang dapat dilakukan adalah dengan menghindari penggunaan bahan- bahan kimia yang memicu kanker.

7.       Jerawat

Jerawat atau acne vulgaris merupakan suatu kondisi kulit yang ditandai dengan terjadinya penyumbatan dan   peradangan pada kelenjar sebasea (kelenjar minyak). Jerawat dapat timbul karena kurangnya menjaga  kebersihan kulit sehingga berpotensi terjadi penumpukan kotoran dan kulit mati. Faktor hormonal yang merangsang kelenjar minyak pada kulit, penggunaan kosmetik yang berlebihan dan mengandung minyak dapat berpotensi menyumbat pori-pori. Konsumsi makanan berlemak secara berlebihan juga dapat menimbulkan jerawat. Jerawat pada umumnya dapat muncul pada wajah, leher, atau punggung. Upaya pencegahan yang dapat dilakukan adalah dengan membersihkan wajah secara rutin, menghindari makanan berlemak, dan lebih banyak mengonsumsi buah-buahan, serta menjaga aktivitas tubuh.

8.       Biang Keringat

Biang keringat terjadi karena kelenjar keringat tersumbat oleh sel- sel kulit mati yang tidak dapat terbuang secara sempurna. Keringat yang terperangkap tersebut menyebabkan timbulnya bintik-bintik kemerahan yang disertai  gatal. Sel-sel kulit mati, debu, dan kosmetik juga dapat menyebabkan terjadinya biang keringat. Orang yang tinggal di daerah tropis dan lembap, akan lebih mudah terkena biang keringat. Biasanya, anggota badan yang terkena biang keringat adalah leher, punggung, dan dada. Biang keringat dapat mengenai  siapa  saja,  baik anak-anak, remaja, ataupun orang tua. Upaya pencegahan yang dilakukan adalah dengan menjaga kebersihan kulit, menggunakan pakaian yang menyerap keringat dan longgar, atau apabila kulit berkeringat segera keringkan dengan tisu atau handuk. Apabila terkena biang keringat maka dapat diobati dengan memberi bedak atau salep yang dapat mengurangi rasa gatal.

Sumber:

Indonesia. Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.

Ilmu Pengetahuan Alam/Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.-- . Jakarta: Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, 2017.

xviii, 270 hlm. : ilus. ; 25 cm.

Untuk SMP/MTs Kelas VIII Semester 2 ISBN 978-602-282-314-8 (jilid lengkap) ISBN 978-602-282-318-6 (Jilid 2)