Sistem Ekskresi Pada Manusia
Di dalam badan insan 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 badan kita, akan terjadi ketidakseimbangan kimia di dalam badan 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 badan supaya tetap stabil dan bebas dari materi-materi yang membahayakan. Bahan-bahan hasil metabolisme yang harus dikeluarkan dari dalam badan di antaranya yakni karbon dioksida, kelebihan air, dan urea. Karbon dioksida dihasilkan di antaranya dari proses respirasi seluler, sedangkan urea yakni zat kimia yang berasal dari hasil pemecahan protein.
Oran-organ Ekskresi Manusia
Alat-alat ekskresi yang ada pada insan yakni kulit, paru-paru, hati, dan ginjal.
1. 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, menyerupai urea, asam urat, dan amonia. Keringat dikeluarkan badan dalam jumlah besar ketika melaksanakan acara 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. 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, dan stratum germinativum.
Stratum korneumadalah 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 yakni lapisan sel yang mengandung pigmen melanin yang besar lengan berkuasa terhadap warna kulit. Stratum germinativumadalah lapisan yang membelah terus-menerus dan mendesak lapisan sel usang ke atas, serta menggantikan sel-sel di lapisan stratum korneum.
Lapisan kulit cuilan bawah yakni dermis. Di lapisan dermis terdapat serabut saraf dan pembuluh darah. Selain itu, di lapisan dermis terdapat struktur lain, menyerupai kelenjar keringat, rambut, dan kelenjar minyak. Minyak yang dihasilkan oleh kelenjar di sekitar folikel rambut berfungsi menjaga permukaan kulit supaya tetap lembap. Kelenjar keringat dibagi menjadi dua bagian, yaitu cuilan pangkal berbentuk gulungan anyaman yang terletak di dermis, dan cuilan susukan 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 badan dalam menjaga kestabilan suhu tubuh. Ketika suhu badan 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 pedoman darah menurun dan kelenjar keringat memproduksi keringat. Dengan demikian, suhu badan akan menurun.
2. Paru-paru
Paru-paru berperan dalam proses ekskresi lantaran paru-paru mengeluarkan gas karbon dioksida dan air melalui proses respirasi. Dalam paru-paru, terdapat alveoli daerah terjadinya pertukaran gas antara oksigen dan karbon dioksida. Dinding alveoli dan kapiler sangat tipis dan berair sehingga memudahkan pertukaran gas.
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.
3. Hati
Hati termasuk dalam sistem ekskresi lantaran hati mengeluarkan empedu. 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 cuilan dari sistem ekskresi, hati menghasilkan produk ekskretori, menyerupai zat pewarna cairan empedu (bile pigmen), yaitu bilirubin. Bilirubin berasal dari pemecahan hemoglobin darah yang berlangsung dalam hati.
Sel darah merah yang telah rusak dan mati dirombak oleh hati melalui sel-sel khusus yang disebut histiosit. 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 dipakai dalam pembentukan hemoglobin baru. Hemin dipakai 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. Ginjal
Ginjal yakni 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 badan melalui uretra. Ginjal insan berbentuk menyerupai 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 memiliki fungsi dan efektivitas kerja yang sangat mengagumkan. Manusia memiliki dua buah ginjal yang terletak di sebelah kanan dan kiri tubuhnya. Dari cuilan 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 cuilan utama, yaitu glomerulus (tempat darah disaring), kapsula Bowman, dua buah tubulus panjang. Tubulus tersebut dibagi menjadi tubulus kontortus proksimal, lengkung Henle, tubulus kontortus distal, dan yang terakhir yakni tubulus pengumpul.
Glomerulus yakni untaian pembuluh kapiler yang dinding-dindingnya bertautan dengan dinding kapsula Bowman. Kapiler yang membentuk glomerulus yakni percabangan dari arteriol aferen. Kapsula Bowman sendiri bekerjasama dengan tubulus kontortus proksimal, lengkung Henle, dan tubulus kontortus distal sampai tubulus pengumpul.
Urine dibuat dengan serangkaian proses yang rumit dan sangat efektif. Secara umum, terdapat tiga insiden 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 mengakibatkan 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 glomerulusatau 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 lantaran hilangnya begitu banyak air. Selain itu, filtrasi mengandung substansi-substansi besar yang tidak sanggup melewati dinding kapiler glomerulus, menyerupai 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, materi obat-obatan, H+, dan NH4–. Sementara itu, garam NaCl dan air serta ion HCO3– kembali diserap.
Urine yang dihasilkan dari tubulus kontortus distal, disebut urine sekunder. Hasil reabsorpsi ini mengandung air, garam, urea, dan pigmen empedu yang memperlihatkan wangi dan warna pada urine.
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, kemudian mengalir menuju ureter menuju kandung kemih (vesika urinaria). Ketika kandung kemih penuh, orang akan mencicipi impian 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 ketika 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 lantaran banyak mengonsumsi cairan. Emosi tertentu merangsang peningkatan atau pengurangan volume urine, misalnya orang menjadi lebih sering buang air kecil pada ketika gugup, tegang, atau takut.
Proses pengeluaran bahan-bahan sisa metabolisme ini disebut ekskresi. Ekskresi membantu menjaga homeostasis dengan mempertahankan lingkungan dalam badan supaya tetap stabil dan bebas dari materi-materi yang membahayakan. Bahan-bahan hasil metabolisme yang harus dikeluarkan dari dalam badan di antaranya yakni karbon dioksida, kelebihan air, dan urea. Karbon dioksida dihasilkan di antaranya dari proses respirasi seluler, sedangkan urea yakni zat kimia yang berasal dari hasil pemecahan protein.
Alat-alat ekskresi yang ada pada insan yakni kulit, paru-paru, hati, dan ginjal.
1. 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, menyerupai urea, asam urat, dan amonia. Keringat dikeluarkan badan dalam jumlah besar ketika melaksanakan acara 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. 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, dan stratum germinativum.
Stratum korneumadalah 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 yakni lapisan sel yang mengandung pigmen melanin yang besar lengan berkuasa terhadap warna kulit. Stratum germinativumadalah lapisan yang membelah terus-menerus dan mendesak lapisan sel usang ke atas, serta menggantikan sel-sel di lapisan stratum korneum.
Lapisan kulit cuilan bawah yakni dermis. Di lapisan dermis terdapat serabut saraf dan pembuluh darah. Selain itu, di lapisan dermis terdapat struktur lain, menyerupai kelenjar keringat, rambut, dan kelenjar minyak. Minyak yang dihasilkan oleh kelenjar di sekitar folikel rambut berfungsi menjaga permukaan kulit supaya tetap lembap. Kelenjar keringat dibagi menjadi dua bagian, yaitu cuilan pangkal berbentuk gulungan anyaman yang terletak di dermis, dan cuilan susukan 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 badan dalam menjaga kestabilan suhu tubuh. Ketika suhu badan 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 pedoman darah menurun dan kelenjar keringat memproduksi keringat. Dengan demikian, suhu badan akan menurun.
2. Paru-paru
Paru-paru berperan dalam proses ekskresi lantaran paru-paru mengeluarkan gas karbon dioksida dan air melalui proses respirasi. Dalam paru-paru, terdapat alveoli daerah terjadinya pertukaran gas antara oksigen dan karbon dioksida. Dinding alveoli dan kapiler sangat tipis dan berair sehingga memudahkan pertukaran gas.
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.
3. Hati
Hati termasuk dalam sistem ekskresi lantaran hati mengeluarkan empedu. 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 cuilan dari sistem ekskresi, hati menghasilkan produk ekskretori, menyerupai zat pewarna cairan empedu (bile pigmen), yaitu bilirubin. Bilirubin berasal dari pemecahan hemoglobin darah yang berlangsung dalam hati.
Sel darah merah yang telah rusak dan mati dirombak oleh hati melalui sel-sel khusus yang disebut histiosit. 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 dipakai dalam pembentukan hemoglobin baru. Hemin dipakai 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. Ginjal
Ginjal yakni 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 badan melalui uretra. Ginjal insan berbentuk menyerupai 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 memiliki fungsi dan efektivitas kerja yang sangat mengagumkan. Manusia memiliki dua buah ginjal yang terletak di sebelah kanan dan kiri tubuhnya. Dari cuilan 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 cuilan utama, yaitu glomerulus (tempat darah disaring), kapsula Bowman, dua buah tubulus panjang. Tubulus tersebut dibagi menjadi tubulus kontortus proksimal, lengkung Henle, tubulus kontortus distal, dan yang terakhir yakni tubulus pengumpul.
Glomerulus yakni untaian pembuluh kapiler yang dinding-dindingnya bertautan dengan dinding kapsula Bowman. Kapiler yang membentuk glomerulus yakni percabangan dari arteriol aferen. Kapsula Bowman sendiri bekerjasama dengan tubulus kontortus proksimal, lengkung Henle, dan tubulus kontortus distal sampai tubulus pengumpul.
Urine dibuat dengan serangkaian proses yang rumit dan sangat efektif. Secara umum, terdapat tiga insiden 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 mengakibatkan 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 glomerulusatau 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 lantaran hilangnya begitu banyak air. Selain itu, filtrasi mengandung substansi-substansi besar yang tidak sanggup melewati dinding kapiler glomerulus, menyerupai 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, materi obat-obatan, H+, dan NH4–. Sementara itu, garam NaCl dan air serta ion HCO3– kembali diserap.
Urine yang dihasilkan dari tubulus kontortus distal, disebut urine sekunder. Hasil reabsorpsi ini mengandung air, garam, urea, dan pigmen empedu yang memperlihatkan wangi dan warna pada urine.
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, kemudian mengalir menuju ureter menuju kandung kemih (vesika urinaria). Ketika kandung kemih penuh, orang akan mencicipi impian 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 ketika 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 lantaran banyak mengonsumsi cairan. Emosi tertentu merangsang peningkatan atau pengurangan volume urine, misalnya orang menjadi lebih sering buang air kecil pada ketika gugup, tegang, atau takut.