Bab 1 SISTEM EKSKRESI PADA MANUSIA Page 9 2Mari BIAS 3 Page 10 3Sistem Ekskresi pada Manusia Proses pengeluaran zat pada manusia dibedakan menjadi defekasi, sekresi, dan ekskresi. Defekasi adalah proses pengeluaran sisa-sisa pencernaan berupa tinja (feses) yang dikeluarkan melalui anus. Sekresi adalah proses pengeluaran getah oleh kelenjar yang berguna bagi tubuh. Getah tersebut umumnya mengandung enzim atau hormon. Ekskresi adalah proses pengeluaran sisa metabolisme yang sudah tidak berguna lagi bagi tubuh. Sisa metabolisme yang dikeluarkan melalui ekskresi disebut ekskret. Ekskret dapat berupa air beserta zat yang terlarut di dalamnya, garam-garam mineral, dan pigmen empedu. Ekskret dihasilkan oleh berbagai organ ekskresi yang terdapat di dalam tubuh dan dikeluarkan bersama urine dan keringat. A. ALAT-ALAT EKSKRESI PADA MANUSIA Tahukah kamu alat-alat ekskresi pada manusia? Pada sistem ekskresi manusia, sisa-sisa metabolisme diserap dari darah, kemudian diproses, dan akhirnya dikeluarkan melalui alat-alat ekskresi. Alat-alat ekskresi manusia yang akan kamu pelajari berikut terdiri atas ginjal dan kulit. 1. Ginjal (Ren) Ginjal merupakan alat ekskresi yang utama. Ginjal berbentuk menyerupai biji kacang buncis, berwarna merah cokelat. Di dalam tubuh manusia terdapat sepasang ginjal yang terletak di dekat tulang-tulang pinggang. Perhatikan Gambar 1.1. Tujuan pembelajaranmu adalah dapat: mendeskripsikan bentuk/bagian organ- organ penyusun sis- tem ekskresi pada manusia; mendeskripsikan fungsi sistem eks- kresi. Tujuan Pembelajaran vena cava inferior piala ginjal ruang ginjal kandung kemih aorta arteri ginjal vena ginjal ureter otot arteri vena uretraSumber: Biologi, 1994 Gambar 1.1 Ginjal dengan pembuluh- pembuluh darah dan urine Page 11 4Mari BIAS 3 Ginjal kiri biasanya berukuran lebih besar daripada ginjal kanan. Ginjal kanan lebih rendah letaknya daripada ginjal kiri karena terdesak oleh hepar (hati). Dari masing- masing ginjal dikeluarkan zat sisa penyaringan darah berupa urine (air seni) yang dialirkan melalui ureter menuju ke kandung kemih (vesika urinaria), kemudian melalui uretra dikeluarkan dari tubuh. Secara anatomis ginjal tersusun atas lapisan luar yang disebut kulit ginjal (korteks) dan lapisan sebelah dalam yang disebut sumsum ginjal (medula). Lapisan paling dalam berupa rongga ginjal yang disebut pelvis renalis. Bagian korteks mengandung jutaan alat penyaring yang disebut nefron. Perhatikan Gambar 1.2. Satu nefron terdiri atas badan malpighi dan tubula. Badan malphigi tersusun atas kapsula Bowman dan glomerulus yang berupa gulungan pembuluh darah. Fungsi ginjal adalah menyaring darah. Dari proses penya- ringan ini dkeluarkan zat sisa berupa urine. Proses di dalam ginjal meliputi penyaringan (filtrasi), penyerapan kembali zat-zat yang berguna (reabsorpsi), dan pengeluaran zat yang pada saat itu tidak diperlukan serta tidak dapat disimpan dalam tubuh (augmentasi). Proses penyaringan berlangsung pada badan malpighi. Dalam hal ini glomerulus berperan sebagai alat penyaring. Darah yang mengalir menuju glomerulus mengalami penyaringan yang selanjutnya masuk ke kapsula Bowman. Sisa penyaringan berupa urine yang masih mengandung banyak zat yang diperlukan oleh tubuh, seperti glukosa, garam-garam, dan asam amino. Zat-zat yang masih diperlukan tubuh akan mengalami proses reabsorbsi atau penyerapan kembali di dalam kapsul Bowman. Urine yang telah terbentuk di ginjal selanjutnya diteruskan menuju kandung kemih melalui ureter. Untuk sementara, urine ditampung dalam kandung urine sampai jumlah tertentu (sekitar 300 cc). Dari kandung urine diteruskan keluar tubuh melalui uretra dan pengeluarannya diatur oleh otot sfinkter serta kegiatan susunan sa- raf, kecuali pada anak kecil atau pada orang yang telah lanjut usia. Jumlah urine yang dikeluarkan tidak hanya dipengaruhi ba- nyaknya cairan yang diminum dan pengaruh hormon antidiuretika, tetapi juga ditentukan jumlah garam yang harus dikeluarkan dari darah agar tekanan osmosis darah tetap. Tahukah kamu, faktor lain yang memengaruhi jumlah pengeluaran urine? piramida korteks medula pelvis (ruang) ureter Sumber: Biologi, 1991 Gambar 1.2 Penampang ginjal Page 12 5Sistem Ekskresi pada Manusia 2. Kulit (Integumen) Tahukah kamu, mengapa kulit termasuk salah satu alat pengeluaran? Apa yang terjadi pada kulit kita saat berolahraga? Berkeringat, bukan? Kulit berfungsi untuk melindungi jaringan di bawahnya dari kerusakan-kerusakan fisik karena gesekan, penyinaran, kuman- kuman, dan zat kimia. Selain itu, kulit juga berfungsi untuk mengu- rangi kehilangan air, mengatur suhu tubuh, menerima rangsangan dari luar, dan sebagai alat ekskresi. Secara anatomi, kulit terdiri atas lapisan luar (epidermis), lapisan dalam (dermis), dan lapisan bawah dermis (hipodermis). Perhatikan Gambar 1.3. Epidermis tersusun atas lapisan-lapisan yang berupa sel-sel kulit dan lapisan malpigi. Pada bagian epidermis tidak terdapat pembuluh darah dan urat saraf. Pada bagian dermis, terdapat otot penggerak rambut, pembuluh darah dan limfa, indra, kelenjar minyak, dan kelenjar keringat. Di bawah dermis terdapat lapisan lemak yang bertugas menghalangi pengaruh perubahan suhu di luar tubuh. Kelenjar minyak menghasilkan minyak untuk mencegah kekeringan dan mengerutnya kulit rambut. Kelenjar keringat terdapat pada kulit, bentuknya seperti pembuluh panjang dari lapisan malpighi masuk ke bagian dermis. Pangkal kelenjar ini menggulung dan berhubungan dengan kapiler darah dan serabut saraf simpatik. Dari kapiler darah, kelenjar keringat akan menyerap air dengan larutan NaCl dan sedikit urea. Air beserta larutannya akan dikeluarkan menuju ke pori-pori kulit, yaitu tempat air diuapkan dan merupakan penyerapan panas tubuh. Pengeluaran keringat yang berlebihan menyebabkan kita cepat merasa haus dan sering lapar. epidermis dermis hipodermis otot penggerak rambut stratum korneum rambut stratum spinosum saluran kelenjar minyak kelenjar minyak stratum germinativum folikel rambut akar rambut kelenjar keringat sel-sel lemak papila rambut Gambar 1.3 Penampang kulit manusia Sumber: Biologi, 1991 Page 13 6Mari BIAS 3 Tubuh yang ditimpa terik matahari akan banyak mengeluar- kan keringat yang mengandung larutan garam. Kehilangan banyak garam-garam dari larutan darah dapat menimbulkan kekejangan dan pingsan. Aktivitas kelenjar keringat berada di bawah pengaruh pusat pengatur suhu badan dan sistem saraf pusat. Pengeluaran keringat yang rutin tidak dipengaruhi oleh saraf. Akibat pengaruh rangsang- an saraf maka keringat yang dihasilkan lebih banyak. Hal itu ber- hubungan dengan warna kulit yang semakin merah akibat pengem- bangan pembuluh darah di lapisan dermis. Apabila pengaliran darah lebih banyak, kemungkinan penyaringan oleh kelenjar keringat lebih banyak pula. Pengembangan pembuluh darah juga merupakan hasil pengaruh saraf simpatik pusat pengatur suhu di hipotalamus otak dengan enzim brandikinin. Sebaliknya, saraf simpatik tersebut juga dirangsang akibat emosi, misalnya karena ketakutan, sehingga pembuluh darah menyempit dan kulit menjadi pucat. Untuk lebih memahami perbandingan pengeluaran keringat pada berbagai bagian kulit, lakukan kegiatan berikut. Tujuan:Membandingkan pengeluaran keringat pada berbagai bagian kulit tubuh. Alat dan Bahan 1. Kertas amilum 2. Yodium tingtur 3. Akuades 4. Kalium iodida 5. Selotip 6. Arloji Cara Kerja 1. Ambillah sepotong kertas amilum dengan ukuran (1 2) cm. Teteskan yodium tingtur pada kedua ujung kertas. Tetesilah salah satu tetesan yodium tingtur dengan akuades. Banding- kan warna tetesan tersebut. Teteskan pula larutan kalium iodida (KI 3 ) yang mengandung iodin pada tetesan yodium tingtur dan pada tetesan yodium tingtur yang telah ditetesi akuades. 2. Ambillah empat potong selotip, masing-masing sepanjang 3 cm dan lekatkan pada tiap-tiap selotip tersebut kertas amilum ukuran (1 1) cm. Oleskan yodium tingtur pada kulit telapak tangan, punggung tangan, dahi, dan ketiak. Setelah yodium tingtur kering, lekatkan selotip yang berisi amilum di atasnya. Lakukan lari-lari di tempat selama satu menit. Ambillah keempat potong selotip dari tempat dilekat- kannya. Bandingkan keempat warna kertas amilum yang melekat pada kertas selotip tersebut. Pertanyaan 1. Apakah kesimpulan yang kamu peroleh dari cara kerja nomor 1? Page 14 7Sistem Ekskresi pada Manusia 2. Apakah yang terkandung pada keringat sehingga warna kertas amilum berubah? 3. Bagaimana urutan banyaknya keringat yang dikeluarkan kulit pada percobaan tersebut di atas? Mengapa urutannya demi- kian? Jelaskan. 1. Apakah perbedaan antara defekasi, se- kresi, dan ekskresi? 2. Jelaskan susunan anatomi dari masing-masing alat ekskresi manusia. 3. Jelaskan fungsi dari masing-masing alat ekskresi manusia. B. KELAINAN DAN PENYAKIT PADA SISTEM EKSKRESI Alat-alat ekskresi dapat mengalami gangguan karena adanya kelainan dan penyakit. Kelainan dan penyakit tersebut di antaranya terjadi pada ginjal dan kulit. Tahukah kamu apa saja kelainan dari penyakit menyerang sistem ekskresi pada manusia? 1. Kelainan dan Penyakit pada Ginjal Ginjal manusia dapat mengalami gangguan karena berbagai sebab. Beberapa jenis kelainan dan penyakit pada ginjal sebagai berikut. a. Batu ginjal Batu ginjal dapat terbentuk karena pengendapan garam kalsium di dalam rongga ginjal, saluran ginjal, atau kandung kemih. Batu ginjal berbentuk kristal yang tidak bisa larut dan mengandung kalsium oksalat, asam urat, dan kristal kalsium fosfat. Penyebabnya adalah karena terlalu banyak mengonsumsi garam mineral dan ter- lalu sedikit mengonsumsi air. Batu ginjal tersebut lebih lanjut dapat menimbulkan hidronefrosis. Hidronefrosis adalah membesarnya salah satu ginjal karena urine tidak dapat mengalir keluar. Hal itu akibat penyempitan aliran ginjal atau tersumbat oleh batu ginjal. b. Nefritis Nefritis adalah kerusakan bagian glomerulus ginjal akibat alergi racun kuman. Nefritis (perhatikan Gambar 1.5) biasanya disebabkan adanya bakteri Streptococcus. Tujuan pembelajaranmu adalah dapat: mendata kelainan dan penyakit pada sistem ekskresi yang biasa dijumpai dalam kehi- dupan sehari-hari dan upaya mengatasinya; menyadari pentingnya organ sistem ekskresi. Tujuan Pembelajaran Sumber: http:// google.com Gambar 1.4 Batu ginjal Page 15 8Mari BIAS 3 Tujuan:menguji adanya glukosa atau protein di dalam urine seseorang. Alat dan Bahan 1. Tabung reaksi 2. Penjepit tabung reak- si 3. Lampu spiritus 4. Larutan Benedict atau Fehling A dan B 5. Larutan NaOH 10% 6. Larutan CuSO 4 1% 7. Urine Cara Kerja A. Uji glukosa 1. Isilah tabung reaksi dengan 2 ml urine. 2. Tambahkan lima tetes larutan Benedict atau larutan Fehling A dan B. 3. Panaskan dengan lampu spiritus, catatlah apa yang terjadi. B. Uji protein 1. Masukkan 2 ml urine ke dalam tabung reaksi. 2. Tambahkan kira-kira lima tetes larutan NaOH 10% dan lima tetes larutan CuSO 4 1%, biarkan sampai 5 menit. 3. Amati dan catatlah hasilnya pada buku kerjamu. Pertanyaan 1. Apa fungsi larutan benedict atau Fehling A dan B dalam kegiatan di atas? 2. Apa warna akhir dari uji glukosa pada urine? Jelaskan. 3. Apa warna akhir dari uji protein pada urine? Jelaskan. d. Albuminuria Albuminuria adalah penyakit yang ditunjukkan oleh adanya molekul albumin dan protein lain dalam urine. Penyebabnya karena adanya kerusakan pada alat filtrasi. Sumber: http://google.com Gambar 1.5 Nefritis c. Glukosuria Glukosuria adalah penyakit yang ditandai adanya glukosa dalam urine. Penyakit tersebut sering juga disebut penyakit gula atau kencing manis (diabetes mellitus). Kadar glukosa dalam darah meningkat karena kekurangan hormon insulin. Nefron tidak mampu menyerap kembali kelebihan glukosa, sehingga kelebihan glukosa dibuang bersama urine. Untuk membuktikan adanya glukosa atau protein di dalam urine seseorang, lakukan kegiatan berikut secara berkelompok. Sebelumnya bentuklah kelompok yang terdiri atas 4 siswa; 2 laki- laki dan 2 perempuan. Page 16 9Sistem Ekskresi pada Manusia e. Hematuria Hematuria adalah penyakit yang ditandai adanya sel darah merah dalam urine. Penyakit tersebut disebabkan adanya peradang- an pada organ urinaria atau karena iritasi akibat gesekan batu ginjal. 2. Kelainan dan Penyakit pada Kulit Kulit manusia dapat mengalami gangguan karena berbagai sebab. Beberapa kelainan dan penyakit pada kulit, sebagai berikut. a. Skabies Skabies disebut pula “seven-year itch”. Penyakit tersebut disebabkan oleh parasit insekta yang sangat kecil (Sarvoptes scabies) dan dapat menular pada orang lain. b. Eksim Eksim merupakan penyakit kulit yang akut atau kronis. Penyakit tersebut menyebabkan kulit menjadi kering, kemerah-me- rahan, gatal-gatal, dan bersisik. c. Jerawat Jerawat merupakan gangguan umum yang bersifat kronis pada kelenjar minyak. Penyakit tersebut umumnya dialami anak- anak masa remaja. Jerawat biasanya menyerang bagian wajah, dada atas, dan punggung. Bekas jerawat dapat menimbulkan bopeng. Pemijitan jerawat secara tidak benar perlu kamu hindari, sebab hal tersebut dapat menyebabkan infeksi. Cara pencegahan timbulnya jerawat yang paling mudah yaitu makan makanan yang seimbang, cukup tidur dan olah raga, serta rajin menjaga kebersihan kulit. d. Biang keringat Biang keringat dapat mengenai siapa saja; baik anak-anak, remaja, atau orang tua. Biang keringat terjadi karena kelenjar keringat tersumbat oleh sel-sel kulit mati yang tidak dapat terbuang secara sempurna. Keringat yang terperangkap tersebut menyebab- kan timbulnya bintik-bintik kemerahan yang disertai gatal. Daki, debu, dan kosmetik juga dapat menyebabkan biang keringat. Orang yang tinggal di daerah tropis yang kelembapannya tidak terlalu tinggi, akan lebih mudah terkena biang keringat. Biasanya, anggota badan yang terkena biang keringat yaitu daki, leher, punggung, dan dada. Agar kamu tidak terkena biang keringat, aturlah ventilasi ruangan dengan baik. Selain itu, jangan berpakaian yang terlalu tebal dan ketat. Namun, jika kamu sudah terlanjur terserang biang keringat, taburkan bedak di sekitar biang keringat. Apabila bintik- bintik biang keringat sudah mengeluarkan nanah, sebaiknya segera periksakan ke dokter. Sumber: http://google.com Gambar 1.6 Skebies Page 17 10Mari BIAS 3 1. Setiap makhluk hidup menghasilkan sisa-sisa metabolisme yang harus dibuang. Ekskresi berarti pengeluaran sisa-sisa metabolisme