Pengertian Sistem Ekskresi:
Sistem ekskresi terdiri dari organ-organ yang membuang sisa metabolisme dan racun dari tubuh. Pada manusia, ini termasuk pembuangan urea dari aliran darah dan limbah lain yang dihasilkan oleh tubuh. Penghapusan urea terjadi di ginjal, sedangkan limbah padat dikeluarkan dari usus besar.
Ringkasan:
Sistem ekskresi pada manusia terutama terdiri dari ginjal dan kandung kemih. Ginjal menyaring urea dan produk limbah lainnya dari darah, yang kemudian ditambahkan ke urin di dalam kandung kemih. Organ lain, seperti hati, memproses racun tetapi mengembalikan limbahnya ke dalam darah.
Terserah ginjal untuk menyaring darah agar zat beracun tidak menumpuk.
Sistem ekskresi memiliki fungsi lain di luar membuang produk limbah dari tubuh. Ini juga penting dalam mempertahankan homeostasis internal. Bagian dari sistem ekskresi juga dipengaruhi oleh sistem tubuh lainnya, seperti sistem otot dan sistem rangka.
Misalnya, ginjal mengeluarkan hormon yang memberi tahu tulang untuk memproduksi lebih banyak sel darah merah.
Ketika sistem ekskresi tidak berfungsi, hal buruk bisa terjadi. Penumpukan urea di dalam darah dapat menyebabkan syok toksik yang melemahkan. Pada hewan lain, sistem ekskresi dapat mencakup sejumlah komponen lainnya.
Misalnya, penyu memiliki organ ekskresi di dekat matanya yang mengeluarkan banyak garam dari tubuhnya.
Hal ini memungkinkan mereka untuk minum air asin untuk menjaga keseimbangan air mereka.
Fungsi Sistem Ekskresi:
Sistem ekskresi berfungsi sebagai benteng dan keseimbangan sistem pencernaan. Sementara kita mengonsumsi makanan dan minuman untuk menyehatkan tubuh dan menyediakan energi, sistem ekskresi memastikan bahwa homeostasis dipertahankan, terlepas dari perubahan nilai gizi makanan.
Ini mengatur keseimbangan cairan tubuh, menjaga kadar garam dan air yang cukup. Ketika ada kelebihan air, itu dikeluarkan melalui produksi urin hipotonik. Saat kita mengonsumsi makanan asin atau kehilangan air melalui keringat, konsentrasi urin meningkat untuk mempertahankan osmolaritas cairan tubuh.
Organ Sistem Ekskresi:
Organ ekskresi utama dalam tubuh manusia adalah ginjal, ureter, dan kandung kemih, yang terlibat dalam pembuatan dan pengeluaran urin. Melalui organ-organ ini, banyak limbah nitrogen tubuh, terutama urea, dikeluarkan. Organ lain seperti hati, usus besar dan kulit juga diperlukan untuk ekskresi sisa metabolisme tertentu.
Ginjal:
Ginjal dipasangkan, organ berbentuk kacang yang terletak di perut, di kedua sisi tulang belakang, di bawah diafragma. Mereka terbuat dari sejumlah besar subunit struktural dan fungsional yang disebut nefron. Nefron ini melakukan tugas utama menyaring darah dan mengeluarkan produk limbah.
Setiap ular nefron antara korteks luar ginjal dan medula bagian dalam, dengan aktivitas yang berbeda terjadi di setiap lokasi.
Gambar di atas menunjukkan bagian dari dua nefron, dengan posisi relatifnya di dalam ginjal. Setiap nefron dimulai dengan struktur globular yang disebut kapsul Bowman yang terletak di korteks ginjal. Struktur ini menerima darah dari sirkulasi ginjal melalui arteriol aferen yang selanjutnya membelah membentuk berkas kapiler yang disebut glomerulus.
Ginjal kaya akan vaskularisasi dengan lapisan kapiler yang mengelilingi setiap nefron (kapiler intertubular) serta pembuluh darah yang mengalir di antara lobus ginjal (arteri dan vena interlobular).
Fungsi ginjal:
Proses ultrafiltrasi menghasilkan filtrat glomerulus dari darah, yang komposisinya sangat mirip dengan plasma darah. Air, molekul kecil, dan protein yang berukuran lebih kecil dari 30 kilodalton dapat masuk dengan bebas ke dalam lumen kapsul Bowman. Anatomi setiap nefron dibahas di bawah ini.
Kapsul Bowman ke PCT
Kapsul Bowman berinvolusi dan menciptakan leher, yang kemudian meluas ke struktur tubular memanjang pertama yang disebut tubulus berbelit-belit proksimal atau PCT. PCT adalah tempat untuk mensekresi beberapa asam, dan untuk menyerap kembali hampir dua pertiga filtrat glomerulus. Ini juga menghilangkan semua glukosa dan asam amino.
Kehadiran glukosa atau zat terlarut organik lainnya dalam urin merupakan tanda kerusakan ginjal, terutama korteks.
Beberapa limbah nitrogen juga dikeluarkan dari tubuh sebagai amonia yang dikeluarkan dari sel yang membentuk PCT.
Banyak obat juga didetoksifikasi di situs ini.
PCT ke Lengkung Henle
PCT mengarah ke struktur berbentuk U yang disebut Loop of Henle , memanjang ke medula ginjal. Ini memiliki dua lengan yang berbeda secara fungsional dan anatomis – tungkai naik dan turun. Di antara kedua lengan ansa Henle ini, melalui serangkaian pompa elektrolit, konsentrasi urea yang tinggi dipertahankan di medula ginjal.
PCT awalnya mengarah ke loop menurun, yang secara bebas dapat ditembus air dan sebagian besar tidak dapat ditembus ion – terutama urea. Osmolaritas yang tinggi dari daerah medula ginjal menarik air keluar dari loop menurun, memungkinkan urin menjadi pekat.
Ini diikuti oleh loop menaik tipis, yang memiliki sifat berlawanan menjadi permeabel terhadap ion dan kedap air. Zat terlarut seperti ion natrium secara aktif diserap kembali, mengurangi konsentrasi urin. Namun, saat ini, volume cairan yang disaring di glomerulus telah berkurang menjadi sebagian kecil dari kuantitasnya.
Lengkung Henle ke DCT
Tungkai menaik kemudian mengarah ke tubulus berbelit-belit distal atau DCT, juga dikenal sebagai tubulus berbelit-belit kedua. DCT adalah tempat aktivitas sebagian besar hormon yang mengatur fungsi ginjal. Ini termasuk hormon antidiuretik (ADH) dan angiotensin II (AT II).
Wilayah ini mengatur keseimbangan ion dan pH.
Dari DCT, urin melewati saluran pengumpul yang akhirnya keluar dari ginjal melalui ureter.
Gambar ini adalah representasi gabungan dari nefron , dengan perincian tentang zat yang diserap kembali di setiap lokasi, osmolaritas filtrat di berbagai bagian nefron, dan dampak dari berbagai hormon atau pengobatan.
Kandung kemih:
Kandung kemih adalah struktur seperti kantung dengan dinding otot yang menahan urin sampai dikeluarkan dari tubuh selama berkemih. Kandung kemih menerima urin melalui dua ureter – satu dari masing-masing ginjal – yang masuk melalui lubang yang disebut lubang ureter. Lubang ini terletak di fundus cembung organ.
Urin keluar dari kandung kemih melalui uretra.
Dinding kandung kemih terbuat dari otot polos dan lapisan epitel bagian dalam organ ini terdiri dari jaringan luar biasa yang disebut epitel transisional. Sel-sel jaringan bertingkat ini berubah bentuk berdasarkan apakah kandung kemih kosong atau penuh, memungkinkannya tetap elastis, menampung hingga setengah liter urin.
Pada pria, kandung kemih terletak di dasar panggul di depan rektum. Pada wanita, letaknya di dekat rahim, menyebabkan sejumlah perubahan pola berkemih selama kehamilan. Selama masa kehamilan, terjadi perubahan besar pada volume darah dan peningkatan laju filtrasi glomerulus.
Sementara kandung kemih itu sendiri bertambah besar, hampir dua kali lipat pada akhir trimester ketiga, rahim yang membesar dengan berat janin, cairan ketuban, plasenta, dan jaringan lain dapat menyebabkan inkontinensia stres.
Hati:
Hati adalah organ detoksifikasi utama tubuh, terutama untuk limbah nitrogen. Sel-sel hati berperan sebagai tuan rumah bagi proses biokimia yang menghasilkan amonia dari asam amino. Karena amonia sangat beracun, dengan cepat diubah menjadi urea sebelum diangkut dalam darah menuju ginjal.
Sebagian besar hewan membuat pilihan antara amonia, urea, dan asam urat sebagai mode yang disukai untuk ekskresi limbah nitrogen, berdasarkan ketersediaan air. Sementara amonia beracun, dapat dengan cepat diencerkan dan dikeluarkan dari tubuh dengan air yang cukup, dan oleh karena itu tetap menjadi bahan kimia yang digunakan oleh hewan air. Hewan darat dengan akses rutin ke air cenderung menggunakan urea, yang memiliki toksisitas lebih rendah.
Unggas dan hewan lain yang memiliki asupan air minimal mengeluarkan energi untuk mengubah urea menjadi asam urat, yang membutuhkan jumlah air minimum untuk disimpan dengan aman hingga dikeluarkan.
Usus besar:
Hati juga diperlukan untuk membuang hemoglobin yang membusuk, beberapa obat, kelebihan vitamin, sterol, dan zat lipofilik lainnya. Ini disekresikan bersama dengan empedu dan akhirnya dikeluarkan dari tubuh melalui feses. Usus besar, oleh karena itu, berperan dalam ekskresi , terutama untuk partikel hidrofobik.
Kulit:
Kulit adalah organ ekskresi sekunder karena kelenjar keringat di dermis dapat menghilangkan garam dan kelebihan air. Kulit juga memiliki kelenjar sebaceous yang dapat mengeluarkan lipid lilin.
Paru-paru atau Insang:
Produk utama yang harus dikeluarkan dari semua hewan adalah karbon dioksida. Karbon dioksida dibuat dalam sel, karena mereka menjalani respirasi aerobik. Produk limbah ini dikeluarkan dari sel dan dipindahkan ke aliran darah.
Ketika darah mencapai insang atau paru-paru, itu ditukar dengan oksigen dan dilepaskan ke atmosfer.
Ikan juga menggunakan insangnya untuk mengeluarkan sejumlah produk limbah lainnya.
Struktur Sistem Ekskresi:
Sistem ekskresi diperlukan untuk mencegah penumpukan racun dari limbah nitrogen, seperti amonia atau urea. Namun, sistem ekskresi hewan telah berevolusi dengan berbagai cara sejak awal kehidupan di Bumi.
Pada ikan dan hewan air, sistem ekskresinya cukup sederhana. Insang adalah tempat ekskresi utama, dan beberapa produk limbah hanya ditambahkan ke darah untuk dikeluarkan di insang. Hewan-hewan ini juga mengandalkan kulit dan kelenjarnya untuk mengeluarkan kelebihan garam dan produk limbah lainnya.
Faktanya, ikan air tawar dan air asin memiliki fungsi ginjal yang sangat berbeda, berdasarkan konsentrasi garam di air sekitarnya.
Pada hewan darat, seperti manusia, sistem ekskresi disusun untuk menahan air sebanyak mungkin. Burung dan reptil bahkan mengembangkan asam urat, yang merupakan bentuk urea yang lebih pekat dan lebih aman. Sebagai satu kesatuan sistem, setiap bagian dan organ dari sistem ekskresi dapat berfungsi secara bersamaan untuk membuang limbah dari dalam tubuh.
Namun, jika struktur sistem ekskresi dirusak oleh penyakit, banyak konsekuensi buruk yang dapat terjadi.
Penyakit Sistem Ekskresi:
Sistem ekskresi, terutama ginjal, dapat terluka, rusak, atau berfungsi kurang optimal, baik karena stres akut maupun kondisi kronis.
Gagal Ginjal:
Gagal ginjal atau insufisiensi ginjal adalah ketidakmampuan ginjal untuk menyaring limbah dari darah dan mempertahankan homeostasis cairan. Penyebab gagal ginjal bisa berupa penyakit seperti diabetes melitus dan hipertensi yang dapat menyebabkan kerusakan pada kapiler glomerulus. Diabetes insipidus yang timbul karena kekurangan hormon, berkurangnya aliran darah akibat cedera, infeksi pada tubuh dan aliran darah, obat-obatan, atau batu ginjal juga dapat memengaruhi efisiensi ginjal.
Gejala awal bisa ringan seperti pembengkakan di kaki, yang menunjukkan ketidakmampuan ginjal untuk mempertahankan homeostasis cairan. Adanya racun dalam darah dapat menyebabkan rasa mual dan muntah. Perubahan metabolisme sel darah merah dan berkurangnya sekresi erythropoietin dari ginjal dapat menyebabkan anemia, kelemahan, kantuk, dan kebingungan.
Ion kalium yang berlebihan dapat menyebabkan aritmia jantung, dan perubahan tonus otot dan kontraktilitas.
Bergantung pada penyebab insufisiensi atau gagal ginjal, cedera dapat dibalik. Dalam kebanyakan kasus, perubahan pola makan dan gaya hidup jangka panjang diperlukan untuk menjaga kesehatan. Ketika ginjal berfungsi dengan efisiensi yang sangat rendah, pembuangan limbah harus dilakukan melalui peralatan eksternal, yang disebut mesin dialisis.
Transplantasi ginjal juga terkadang dianjurkan.
Fakta Sistem Ekskresi:
- Kandung kemih dapat menampung hingga 600 ml cairan . Selama awal kehamilan, rahim menekan kandung kemih, menciptakan frekuensi buang air kecil yang lebih besar.
- Sebagian besar cairan ketuban yang mengelilingi janin yang sedang tumbuh adalah urin janin, meskipun komposisinya sangat berbeda dengan urin normal. Kandung kemih janin mulai kosong sekitar minggu ke-10 kehamilan.
- Urin janin dan cairan ketuban ini sebenarnya penting untuk perkembangan paru-paru janin.
- Bagian putih pada kotoran burung sebagian besar terdiri dari asam urat.
- Pigmentasi tinja yang kecoklatan sebagian besar berasal dari garam empedu.
Post terkait
pengertian Ekskresi: Definisi, Jenis, dan Contoh
Ekskresi: Proses Pembuangan Limbah yang Luar Biasa pada Organisme Hidup