Sistem ekskresi adalah kemampuan untuk menjaga keseimbangan tubuh dengan cara membuang bahan-bahan sisa metabolisme yang dikeluarkan oleh sel. Jadi dapat dikatakan bahwa fungsi sistem ekskresi pada manusia adalah membuang bahan-bahan sisa yang tidak dibutuhkan oleh tubuh.
Seperti apa ekskresi itu? Dapat sesederhana ketika kita berkeringat saat berolahraga atau melakukan aktivitas tinggi lainnya. Mengapa keringat harus dikeluarkan oleh tubuh? Salah satunya adalah membuang bahan-bahan sisa yang tidak diperlukan tubuh.
Ekskresi diperlukan tubuh agar zat sisa tersebut tidak meracuni tubuh karena dapat merusak berbagai organ dalam tubuh bahkan dapat menyebabkan kematian.
Contoh Ekskresi
Seluruh sel penyusun tubuh melakukan proses respirasi (pertukaran) seluler untuk mendapatkan energi agar dapat bertahan hidup. Selain mendapatkan energi, proses respirasi seluler juga menghasilkan zat sisa berupa air dan karbon dioksida.
Contohnya, di dalam organ hati:
- protein yang telah usang dipecah dan menghasilkan urea,
- asam nukleat dipecah dan menghasilkan asam urat,
- hemoglobin yang telah usang dipecah sehingga dihasilkan bilirubin.
Berbagai zat lebih itu, yakni urea, asam urat, bilirubin, dan air dapat dikeluarkan melalui ginjal dalam bentuk urine. Selain dikeluarkan melalui ginjal, air dapat dikeluarkan melalui kulit dalam bentuk keringat.
Apakah ada zat lain yang harus dikeluarkan oleh tubuh? Bagaimana proses pengeluaran zat-zat tersebut? Berikut adalah pemaparannya dimulai dari organ penyusun sistem ekskresi.
Organ Ekskresi
Organ ekskresi pada manusia terdiri atas empat organ, yaitu ginjal, kulit, paru-paru, dan hati (Tim Kemdikbud, 2017, hlm. 82).
Berikut ini adalah penjelasan masing-masing organ ekskresi pada tubuh manusia.
Ginjal
Ginjal berfungsi untuk menyaring darah yang mengandung zat sisa metabolisme dari sel di seluruh tubuh. Organ ginjal adalah salah satu organ ekskresi yang memiliki peran sangat penting karena membuang sisa metabolisme dalam jumlah besar melalui urine (air kencing).
Ginjal terletak di kanan dan kiri tulang pinggang, yaitu di dalam rongga perut pada dinding tubuh bagian belakang (dorsal). Letak ginjal yang sebelah kiri lebih tinggi daripada ginjal sebelah kanan. Ginjal memiliki bentuk seperti biji kacang merah, untuk lebih jelasnya berikut adalah gambar organ ginjal.
Proses ginjal menghasilkan urine meliputi 3 tahapan utama, yaitu filtrasi, reabsorpsi, dan augmentasi. Berikut adalah penjelasan dari masing-masing tahapan.
Tahap filtrasi
Tahap filtrasi adalah tahap pembentukan urine primer. Filtrasi menyaring urine dan hanya menyisakan zat-zat yang memiliki ukuran kecil saja. Proses tahap filtrasi adalah sebagai berikut.
- Darah yang 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.
- Filtrat, yakni cairan hasil penyaringan tersebut, 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 dan disebut urine primer.
Urine primer yang terbentuk pada tahap filtrasi masuk ke tubulus proksimal untuk melewati tahap reabsorpsi.
Tahap Reabsorpsi
Tahap reabsorpsi adalah proses penyerapan kembali zat-zat yang masih diperlukan oleh tubuh dan menghasilkan urine sekunder. Glukosa, asam amino, ion kalium, dan zat-zat yang masih diperlukan oleh tubuh diangkut ke dalam sel dan kemudian ke dalam kapiler darah di dalam ginjal.
Cairan yang dihasilkan dari proses reabsorpsi disebut urine sekunder. Urine sekunder mengandung air, garam, urea, dan urobilin. Urobilin adalah 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 untuk melewati tahap selanjutnya, yakni tahap augmentasi. Selama mengalir dalam lengkung Henle air dalam urine sekunder juga terus direabsorpsi.
Setelah melalui lengkung Henle, urine sekunder sampai pada tubulus distal untuk melewati tahap augmentasi. Pada bagian tubulus distal masih ada proses penyerapan air, ion natrium, klor, dan urea.
Tahap Augmentasi
Tahap ugmentasi adalah proses pengeluaran zat-zat yang tidak diperlukan tubuh ke dalam urine sekunder yang terjadi di tubulus distal. Urine sekunder yang telah bercampur dengan zat-zat sisa yang tidak diperlukan tubuh inilah yang merupakan urine sesungguhnya (produk final).
Selanjutnya, urine 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. Kandung kemih memiliki dinding yang elastis. Kandung kemih mampu meregang untuk dapat menampung sekitar 0,5 L urine.
Selanjutnya, akan terjadi tekanan pada kandung kemih yang disebabkan oleh adanya sinyal yang menunjukkan bahwa kandung kemih sudah penuh. Sinyal penuh kandung kemih memicu adanya kontraksi otot perut dan otot-otot kandung kemih. Akibat kontraksi tersebut urine dapat keluar dari tubuh melalui uretra.
Kulit
Kulit berfungsi sebagai alat ekskresi karena dapat mengeluarkan zat sisa metabolisme dengan bahan yang hampir sama dengan ginjal, yakni sampah nitrogen berupa urea dalam bentuk keringat. Selain itu, fungsi kulit juga adalah untuk:
- melindungi jaringan di bawahnya dari kerusakan-kerusakan fisik karena gesekan, penyinaran, berbagai jenis kuman, dan zat kimia berbahaya.
- 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).
Lapisan Epidermis (Kulit Ari)
Epidermis merupakan lapisan kulit paling luar yang tersusun atas sel-sel epitel yang mengalami keratinisasi. Pada lapisan epidermis tidak terdapat pembuluh darah maupun serabut saraf. Di lapisan ini juga masih terdapat beberapa lapisan kulit, antara lain:
- lapisan stratum korneum, yang merupakan lapisan kulit mati dan selalu mengelupas;
- lapisan stratum granulosum, yang mengandung pigmen melanin; dan
- stratum germinativum, yang terus menerus membentuk sel-sel baru ke arah luar menggantikan sel-sel kulit yang terkelupas.
Lapisan Dermis (Kulit Jangat)
Lapisan dermis adalah lapisan kulit yang terdapat otot penggerak rambut, pembuluh darah, pembuluh limfa, saraf, kelenjar minyak (glandula sebasea), dan kelenjar keringat (glandula sudorifera).
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. Lapisan hipodermis banyak tersusun atas jaringan lemak sehingga berfungsi untuk menjaga suhu tubuh juga.
Paru-paru
Selain berfungsi sebagai salah satu alat dari sistem pernapasan, paru-paru juga berfungsi sebagai alat ekskresi yang mengeluarkan sisa metabolisme berupa CO2 dan H2O. Oksigen yang memasuki ke alveolus pada paru-paru akan berdifusi dengan cepat memasuki kapiler darah yang mengelilingi alveolus, sedangkan karbon dioksida yang ikut terhirup 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.
Hati
Selain berperan dalam sistem pencernaan, hati juga berperan dalam sistem ekskresi, yaitu mengekskresikan zat warna empedu yang disebut dengan bilirubin. Organ hati merupakan adalah organ ekskresi yang memiliki kemampuan menetralisir racun dan menghasilkan getah empedu. Hati juga memiliki peran dalam mengubah NH3 (amonia) menjadi urea yang nantinya akan dibuang melalui kulit dan ginjal.
Gangguan pada Sistem Ekskresi
Gangguan atau penyakit pada sistem ekskresi antara lain nefritis, albuminuria, batu ginjal, hematuria, kanker ginjal, diabetes insipidus, dan biang keringat. Berikut adalah penjelasan gangguan atau penyakit pada sistem organ ekskresi beserta penyebabnya di sertai penanggulangannya.
Nefritis
Nefritis adalah gangguan pada sistem ekskresi yang disebabkan oleh rusaknya nefron, terutama pada bagian-bagian glomerulus ginjal oleh infeksi bakteri Streptococcus.
Penyakit 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.
Batu ginjal
Penyakit 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 tersebut akan 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, tidak sering menahan kencing, dan membatasi konsumsi garam karena kandungan natrium yang tinggi pada garam memicu terbentuknya batu ginjal. Batu ginjal yang kecil bisa saja keluar melalui urine, tapi akan menyebabkan rasa sakit. Batu ginjal berukuran besar memerlukan operasi untuk mengeluarkannya.
Albuminuria
Albuminuria adalah penyakit yang diakibatkan kerusakan pada glomerulus yang berperan dalam proses filtrasi, sehingga pada urine ditemukan adanya protein. Penyakit albuminuria dapat terjadi karena kurangnya asupan air ke dalam tubuh sehingga memperberat kerja ginjal, yang disebabkan oleh mengonsumsi terlalu banyak protein, kalsium, dan vitamin C.
Upaya yang dapat dilakukan untuk mencegah albuminuria adalah dengan mengatur jumlah konsumsi garam dan protein yang dikonsumsi, serta pola hidup sehat untuk mengatur keseimbangan gizi.
Hematuria
Hematuria merupakan penyakit yang ditandai dengan adanya sel-sel darah merah pada urine yang disebabkan penyakit pada saluran kemih akibat gesekan dengan batu ginjal. Penyakit 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. Saat seseorang terkena hematuria, penanganan yang diberikan adalah dengan memberi antibiotik untuk membersihkan infeksi bakteri pada saluran kemih.
Diabetes Insipidus
Diabetes Insipidus disebabkan oleh 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.
Kanker Ginjal
Kanker ginjal adalah penyakit yang timbul akibat pertumbuhan sel pada ginjal yang tidak terkontrol di sepanjang tubulus dalam ginjal. Hal itu 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 konsumsi dan penggunaan bahan-bahan kimia yang memicu kanker.
Jerawat
Jerawat atau acne vulgaris adalah suatu kondisi kulit yang ditandai dengan terjadinya penyumbatan dan peradangan pada kelenjar sebasea (kelenjar minyak). Gangguan jerawat pada umumnya dapat muncul pada wajah, leher, atau punggung. Penyebab jerawat meliputi:
- kurangnya menjaga kebersihan kulit sehingga berpotensi terjadi penumpukan kotoran dan kulit mati,
- penggunaan kosmetik berlebihan yang mengandung minyak dapat berpotensi menyumbat pori-pori sehingga menimbulkan jerawat,
- konsumsi makanan berlemak secara berlebihan.
Upaya pencegahan jerawat dapat dilakukan dengan membersihkan wajah secara rutin, menghindari makanan berlemak, dan lebih banyak mengonsumsi buah-buahan, serta menjaga aktivitas tubuh.
Biang Keringat
Biang keringat terjadi karena kelenjar keringat tersumbat oleh sel-sel kulit mati yang tidak dapat terbuang secara sempurna. Akibatnya keringat yang terperangkap 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 lembab, akan lebih mudah terkena biang keringat. Biasanya, anggota badan yang terkena biang keringat adalah leher, punggung, dan dada.
Upaya pencegahan yang dilakukan adalah dengan menjaga kebersihan kulit, menggunakan pakaian yang menyerap keringat dan longgar. Apabila kulit berkeringat, segera keringkan dengan tisu atau handuk. Jika sudah terlanjur terkena biang keringat maka dapat diobati dengan memberi bedak atau salep yang dapat mengurangi rasa gatal.
Referensi
- Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. (2017). Ilmu Pengetahuan Alam SMP/MTs Kelas VIII. Jakarta: Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.