ANATOMI HEWAN : Ekskresi

Oleh : RIRIN DWI AYU

Alat ekskresi yang utama pada vertebrata adalah ginjal. Struktur ginjal yang paling primitive pada vertebrata disebut akrinefros atau holonefros. Pada prinsipnya, terdapat beberapa ginjal pada vertebrata, yaitu pronefros, opistonefros, mesonefros, dan metanefros. Pronefros adalah ginjal yang berkembang pada fase embrio atau larva. Selanjutnya pronefros akan berubah menjadi mesonefros, kemudian setelah hewan dewasa berubah lagi menjadi metanefros. Opistonefros terdapat pada kelompok hewan Anamniota (Cyclostomata, Pisces, dan Amfibi), sedangkan mesonefros terdapat pada fase embrio Amniota (Reptil, Aves, dan Mamalia). Namun setelah dewasa, mesonefros ini berubah menjadi metanefros.

Macam-macam alat ekskresi hewan vertebrata

a.    Ikan

            Ikan mempunyai system ekskresi berupa ginjal dan suatu lubang pengeluaran yang disebut urogenital.Lubang urogenital ialah lubang tempat bermuaranya saluran ginjal dan saluran kelamin yang berada tepat dibelakang anus. Ginjal pada ikan yang hidup di air tawar dilengkapi sejumlah glomelurus yang jumlahnya lebih banyak. Sedangkan ikan yang hidup di air laut memiliki sedikit glomelurus sehingga penyaringan sisa hasil metabolisme berjalan lambat. Sistem eksresi ikan seperti juga pada vertebrata lain, yang mempunyai banyak fungsi antara lain untuk regulasi kadar air tubuh, menjaga keseimbangan garam dan mengeliminasi sisa nitrogen hasil dari metabolisme protein.

Alat pengeluaran ikan terdiri dari:

• Insang yang mengeluarkan CO2 dan H2O
• Kulit ; kelenjar kulitnya mengeluarkan lendir sehingga tubuhnya licin untuk memudahkan gerak di dalam air.
• Sepasang ginjal (sebagian besar) yang mengeluarkan urine.

Berkembang dua tipe ginjal pada ikan, yaitu;

• Pronefros,
  Ginjal pronefros adalah yang paling primitif, meski terdapat pada perkembangan embrional sebagian besar ikan, tetapi saat dewasa tidak fungsional, fungsinya akan digantikan oleh mesonephros. Perkecualian pada ikan‘hagfish’(Myxine) dan lamprey.
• Mesonefros
  Ginjal ikan bertipe mesonefros, berfungsi seperti opistonefros pada embrio emniota.

Keduanya mirip, perbedaan prinsip adalah kaitannya dengan sistem peredaran darah, tingkat kompleksitas, dan pada efisiensinya. Jumlah glomerulus ikan air tawar lebih banyak dan diameternya lebih besar dibandingkan dengan ikan laut.

Ikan beradaptasi terhadap lingkungannya dengan cara khusus. Terdapat perbedaan adaptasi antara ikan air laut dan ikan air tawar dalam proses eksresi. Keduanya memiliki cara yang berlawanan dalam mempertahankan keseimbangan kadar garam di dalam tubuhnya. Air garam cenderung menyebabkan tubuh terdehidrasi, sedangkan pada kadar garam rendah dapat menyebabkan naiknya konsentrasi garam tubuh. Ginjal ikan harus berperan besar untuk menjaga keseimbangan garam tubuh. Beberapa ikan laut memiliki kelenjar eksresi garam pada insang, yang berperan dalam mengeliminasi kelebihan garam. Ginjal berfungsi untuk menyaring sesuatu yang terlarut dalam air darah dan hasilnya akan dikeluarkan lewat korpus renalis. Tubulus yang bergulung berperan penting dalam menjaga keseimbangan air. Hasil yang hilang pada bagian tubulus nefron, termasuk air dan yang lain, diabsorpsi lagi ke dalam aliran darah. Korpus renalis lebih besar pada ikan air tawar daripada ikan air laut, sehingga cairan tubuh tidak banyak keluar karena penting untuk menjaga over dilusi (agar cairan tubuh tidak terlalu encer). Elasmobranchii, tidak seperti kebanyakan ikan air laut, memiliki korpus renalis yang besar dan mengeluarkan air relatif banyak, seperti pada ikan air tawar. Bangunan seperti kantung kemih pada beberapa jenis ikan hanya untuk penampung urine sementara, dan umumnya hanya berupa perluasan dari bagian akhir duktus ekskretori.

OSMOREGULASI Pengaturan tekanan osmotik cairan tubuh yang layak bagi kehidupan ikan, sehingga proses-proses fisiologis tubuhnya berfungsi normal.

• Osmoregulasi dilakukan dengan berbagai cara melalui:

-ginjal

-kulit - membran mulut 

Osmoregulasi pada ikan air tawar

• Ikan air tawar cenderung untuk menyerap air dari lingkungannya dengan cara osmosis. Insang ikan air tawar secara aktif memasukkan garam dari lingkungan ke dalam tubuh.
• Ginjal akan memompa keluar kelebihan air sebagai air seni. Ginjal mempunyai glomeruli dalam jumlah banyak dengan diameter besar. Ini dimaksudkan untuk lebih dapat menahan garam-garam tubuh agar tidak keluar dan sekaligus memompa air seni sebanyak-banyaknya. Ketika cairan dari badan malpighi memasuki tubuli ginjal, glukosa akan diserap kembali pada tubuli proximallis dan garam-garam diserap kembali pada tubuli distal. Dinding tubuli ginjal bersifat impermiable (kedap air, tidak dapat ditembus) terhadap air.
• Urine yang dihasilkan mengandung konsentrasi air yang tinggi.

Osmoregulasi pada ikan air laut

• Ikan air laut memiliki konsentrasi garam yang tinggi di dalam darahnya. Ikan air laut cenderung untuk kehilangan air di dalam sel-sel tubuhnya karena proses osmosis. Untuk itu, insang ikan air laut aktif mengeluarkan garam dari tubuhnya. Untuk mengatasi kehilangan air, ikan ‘minum’air laut sebanyak-banyaknya. Dengan demikian berarti pula kandungan garam akan meningkat dalam cairan tubuh. Padahal dehidrasi dicegah dengan proses ini dan kelebihan garam harus dihilangkan. Karena ikan laut dipaksa oleh kondisi osmotik untuk mempertahankan air, volume air seni lebih sedikit dibandingkan dengan ikan air tawar. Tubuli ginjal mampu berfungsi sebagai penahan air.
• Jumlah glomeruli ikan laut cenderung lebih sedikit dan bentuknya lebih kecil daripada ikan air tawar.

b.   Amfibi

Alat ekskresi pada katak ialah ginjal opistonefros yang dihubungkan dengan ureter di vesika urinaria. Berwarna merah kecokelatan serta terletak di kanan dan kiri tulang belakang. Alat ekskresi lainnya ialah kulit, paru-paru, dan insang. Pada katak jantan, saluran ginjal dan saluran kelaminnya bersatu, sedangkan katak betina tidak. Saat mengalami metamorfosis, amfibi mengubah ekskresi amonia menjadi urea. Hal ini terjadi saat larva berubah jadi berudu dan hewan darat dewasa. Seperti halnya ikan, ginjal pada katak juga berperan dalam pengaturan kadar air dalam tubuh.

Ginjal amphibi sama dengan ginjal ikan air tawar yaitu berfungsi untuk mengeluarkan air yang berlebih. Karena kulit katak permeable terhadap air, maka pada saat ia berada di air, banyak air yang masuk ke tubuh katak secara osmosis. Pada saat ia berada di darat harus melakukan konservasi air dan tidak membuangnya. Katak menyesuaikan dirinya terhadap kandungan air sesuai dengan lingkungannya dengan cara mengatur laju filtrasi yang dilakukan oleh glomerulus, sistem portal renal berfungsi untuk membuang bahan – bahan yang diserap kembali oleh tubuh selama masa aliran darah melalui glomerulus dibatasi. Katak juga menggunakan kantung kemih untuk konservasi air. Apabila sedang berada di air, kantung kemih terisi urine yang encer. Pada saat berada di darat air diserap kembali ke dalam darah menggantikan air yang hilang melalui evaporasi kulit. Hormon yang mengendalikan adalah hormon yang sama dengan ADH.

c.    Reptil

Alat ekskresi pada Reptil berupa sepasang ginjal metanefros, kulit, dan paru-paru. Metanefros berfungsi setelah pronefros dan mesonefros yang merupakan alat ekskresi utama saat stadium embrio menghilang. Ginjal dihubungkan oleh ureter ke vesika urinaria yang bermuara langsung ke kloaka. Bentuk ureter menyempit di bagian posterior, ukurannya kecil, dan permukaannya beruang-ruang. Selain ginjal, reptile memiliki kelenjar kulit yang menghasilkan asam urat tertentu yang berguna untuk mengusir musuh. Pada jenis kura-kura tertentu terdapat sepasang vesika urinaria tambahan yang juga bermuara langsung ke kloaka dan berfungsi sebagai organ respirasi.

Pada kura-kura betina, alat respirasinya juga berperan membasahi tanah yang dipersiapkan untuk pembuatan sarang sehingga menjadikan tanah lebih lunak dan mudah digali. Hasil ekskresi reptile adalah asam urat. Dibandingkan Amfibi, Reptil hanya menggunakan sedikit air untuk membilas sampah nitrogen dari darah karena sebagian sisa metabolisme diekskresikan sebagai asam urat yang tidak beracun dalam bentuk pasta berwarna putih. Sisa air direabsorpsi oleh bagian tabung ginjal. Pada beberapa anggota Reptil, seperti buaya dan kura-kura air, selain mengekskresikan asam urat juga mengekskresikan amonia. Khusus pada kura-kura laut terjadi ekskresi garam dari sepasang kelenjar garam di kepala yang bermuara di sudut mata, sehingga sering terlihat seperti mengeluarkan air mata. Anggota lainnya, seperti ular, crocodilian, dan alligator tidak mempunyai vesika urinaria sehingga asam urat keluar bersama feses. .Pada beberapa jenis reptil seperti kura-kura, dan buaya mengeluarkan asam urine dari kelenjar kulitnya berguna untuk mengusir musuh (Sukasto, 2008).

d.   Aves

Alat ekskresi berupa sepasang ginjal metanefros, kulit, dan paru-paru. Ginjal dihubungkan oleh ureter ke kloaka karena burung tidak memiliki vesika urinaria. Tabung ginjal burung lebih banyak dari mamalia karena kecepatan metabolisme burung sangat tinggi. Tiap 1 ml kubik jaringan korteks burung mengandung 100 sampai dengan 500 tabung ginjal yang membentuk lengkung Henle kecil. Air dalam tubuh disimpan melalui reabpsorpsi di tubulus. Di dalam kloaka juga terjadi reabsorpsi air yang menambah jumlah air dalam tubuh. Sampah nitrogen dibuang sebagai asam urat yang dikeluarkan lewat kloaka sebagai kristal putih yang bercampur feses.

Khusus pada burung laut, seperti camar, selain mengekskresikan asam urat juga mengekskresikan garam. Hal ini disebabkan karena meminum air gram dan makan ikan laut yang banyak mengandung garam. Burung laut memiliki kelenjar pengekskresi garam di atas mata. Larutan garam mengalir ke rongga hidung kemudian keluar lewat nares luar dan akhirnya garam menetes dari ujung paruh. Burung hampir tidak memiliki kelenjar kulit, tetapi memiliki kelanjar minyak yang terdapat pada tunggingnya. Kelenjar minyak berguna untuk meminyaki bulu-bulunya.         

Alat ekskresi berupa sepasang ginjal metanefros. Ginjal dihubungkan oleh ureter ke kloaka. Tabung ginjal membentuk lengkung Henle kecil. Di dalam Kloaka terjadi reabsorpsi air yang menambah jumlah air dalam tubuh.

e.    Mamalia

            Sistem Ekskresi pada mamalia hampir sama dengan manusia tetapi sedikit berbeda karena mamalia dipengaruhi/disebabkan oleh lingkungan tempat tinggalnya. Paru-paru mamalia mempunyai permukaan ber spon (spongy texture) dan dipenuhi liang epitelium dengan itu mempunyai luas permukaan per isipadu yang lebih luas berbanding luas permukaan paru-paru. Paru-paru manusia adalah contoh biasa bagi paru-paru jenis ini. Paru-paru terletak di dalam rongga dada (thoracic cavity), dilindungi oleh struktur bertulang tulang selangka dan diselaputi karung dwi dinding dikenali sebagai pleura. Lapisan karung dalam melekat pada permukaan luar paru-paru dan lapisan karung luar melekat pada dinding rongga dada. Kedua lapisan ini dipisahkan oleh lapisan udara yang dikenali sebagai rongga pleural yang berisi cecair pleural ini membenarkan lapisan luar dan dalam berselisih sesama sendiri, dan menghalang ia daripada terpisah dengan mudah. Sistem ekskresi pada manusia dan vertebrata lainnya melibatkan organ paru-paru, kulit, ginjal, dan hati.

1. Ginjal

            Fungsi utama ginjal adalah mengekskresikan zat-zat sisa metabolisme yang mengandung nitrogen misalnya amonia. Amonia adalah hasil pemecahan protein dan bermacam-macam garam, melalui proses deaminasi atau proses pembusukan mikroba dalam usus. Selain itu, ginjal juga berfungsi mengeksresikan zat yang jumlahnya berlebihan, misalnya vitamin yang larut dalam air; mempertahankan cairan ekstraselular dengan jalan mengeluarkan air bila berlebihan; serta mempertahankan keseimbangan asam dan basa. Sekresi dari ginjal berupa urin.

Sumber : PoetoeGaul Site's

Gbr. Alat-alat ekskresi pada manusia yang berupa ginjal, kulit, paruparu, dan kelenjar keringat

a. Struktur Ginjal

Bentuk ginjal seperti kacang merah, jumlahnya sepasang dan terletak di dorsal kiri dan kanan tulang belakang di daerah pinggang. Berat ginjal diperkirakan 0,5% dari berat badan, dan panjangnya ± 10 cm. Setiap menit 20-25% darah dipompa oleh jantung yang mengalir menuju ginjal.

Ginjal terdiri dari tiga bagian utama yaitu:

a. korteks (bagian luar) b. medulla (sumsum ginjal) c. pelvis renalis (rongga ginjal).

            Bagian korteks ginjal mengandung banyak sekali nefron ± 100 juta sehingga permukaan kapiler ginjal menjadi luas, akibatnya perembesan zat buangan menjadi banyak. Setiap nefron terdiri atas badan Malphigi dan tubulus (saluran) yang panjang. Pada badan Malphigi terdapat kapsul Bowman yang bentuknya seperti mangkuk atau piala yang berupa selaput sel pipih. Kapsul Bowman membungkus glomerulus. Glomerulus berbentuk jalinan kapiler arterial. Tubulus pada badan Malphigi adalah tubulus proksimal yang bergulung dekat kapsul Bowman yang pada dinding sel terdapat banyak sekali mitokondria. Tubulus yang kedua adalah tubulus distal.

Pada rongga ginjal bermuara pembuluh pengumpul. Rongga ginjal dihubungkan oleh ureter (berupa saluran) ke kandung kencing (vesika urinaria) yang berfungsi sebagai tempat penampungan sementara urin sebelum keluar tubuh. Dari kandung kencing menuju luar tubuh urin melewati saluran yang disebut uretra.

2. Paru-paru (Pulmo) Paru-paru berada di dalam rongga dada manusia sebelah kanan dan kiri yang dilindungi oleh tulang-tulang rusuk. Paru-paru terdiri dari dua bagian, yaitu paru-paru kanan yang memiliki tiga gelambir dan paru-paru kiri memiliki dua gelambir. Paru-paru sebenarnya merupakan kumpulan gelembung alveolus yang terbungkus oleh selaput yang disebut selaput pleura.

FUNGSI PARU-PARU

Paru-paru merupakan organ yang sangat vital bagi kehidupan manusia karena tanpa paru-paru manusia tidak dapat hidup. Dalam Sistem Ekskresi, paru-paru berfungsi untuk mengeluarkan karbondioksida (CO2) dan uap air (H2O). Di dalam paru-paru terjadi proses pertukaran antara gas oksigen dan karbondioksida. Setelah membebaskan oksigen, sel-sel darah merah menangkap karbondioksida sebagai hasil metabolisme tubuh yang akan dibawa ke paru-paru. Di paru-paru karbondioksida dan uap air dilepaskan dan dikeluarkan dari paru-paru melalui hidung

3. Hati (Hepar)

            Hati disebut juga sebagai alat ekskresi di samping berfungsi sebagai kelenjar dalam sistem pencernaan. Hati merupakan “kelenjar” terbesar yang terdapat dalam tubuh manusia. Letaknya di dalam rongga perut sebelah kanan. Berwarna merah tua dengan berat mencapai 2 kilogram pada orang dewasa. Hati terbagi menjadi dua lobus, kanan dan kiri. Zat racun yang masuk ke dalam tubuh akan disaring terlebih dahulu di hati sebelum beredar ke seluruh tubuh. Hati menjadi bagian dari sistem ekskresi karma menghasilkan empedu. Hati juga berfungsi merombak hemoglobin menjadi bilirubin dap biliverdin, dap setelah mengalami oksidasi akan berubah jadi urobilin yang memberi warna pada feses menjadi kekuningan. Demikian juga kreatinin hash pemecahan protein, pembuangannya diatur oleh hati kemudian diangkut oleh darah ke ginjal. Hati menyerap zat racun seperti obat-obatan dan alkohol dari sistem peredaran darah. Hati mengeluarkan zat racun tersebut bersama dengan getah empedu.

FUNGSI HATI Hati merupakan organ yang sangat penting, berfungsi untuk: 1. Menghasilkan empedu yang berasal dari perombakan sel darah merah 2. Menetralkan racun yang masuk ke dalam tubuh dan membunuh bibit penyakit 3. Mengubah zat gula menjadi glikogen dan menyimpanya sebagai cadangan gula 4. Membentuk protein tertentu dan merombaknya 5. Tempat untuk mengubah pro vitamin A menjadi vitamin 6. Tempat pembentukan protrombin yang berperan dalam pembekuan darah Zat warna empedu hasil perombakan sel darah merah yang telah rusak tidak langsung dikeluarkan oleh hati, tetapi dikeluarkan melalui alat pengeluaran lainnya. Misalnya, akan dibawa oleh darah ke ginjal dan dikeluarkan bersama-sama di dalam urin.

4. Kulit (Cutis)

            Kulit berfungsi sebagai organ ekskresi karma mengandung kelenjar keringat (glandula sudorifera) yang mengeluarkan 5% sampai 10% dari seluruh sisa metabolisme. Pusat pengatur suhu pada susunan saraf pusat akan mengatur aktifitas kelenjar keringat dalam mengeluarkan keringat.

            Keringat mengandung air, larutan garam, dap urea. Pengeluaran keringat yang berlebihan bagi pekerja berat menimbulkan hilang melanositnya garam-garam mineral sehingga dapat menyebabkan kejang otot dan pingsan.

            Selain berfungsi mengekskresikan keringat, kulit juga berfungsi sebagai pelindung terhadap kerusakan fisik, penyinaran, serangan kuman, penguapan, sebagai organ penerima rangsang (reseptor), serta pengatur suhu tubuh.

Kulit terdiri atas dua bagian utama yaitu: epidermis dan dermis.

a. Epidermis (lapisan terluar) dibedakan lagi atas: 1. stratum korneum berupa zat tanduk (sel mati) dan selalu mengelupas 2. stratum lusidum 3. stratum granulosum yang mengandung pigmen 4. stratum germinativum ialah lapisan yang selalu membentuk sel-sel kulit ke arah luar.

b.Dermis             Pada bagian ini terdapat akar rambut, kelenjar minyak, pembuluh darah, serabut saraf, serta otot penegak rambut.

Kelenjar keringat akan menyerap air dan garam mineral dari kapiler darah karena letaknya yang berdekatan. Selanjutnya, air dan garam mineral ini akan dikeluarkan di permukaan kulit (pada pori) sebagai keringat. Keringat yang keluar akan menyerap panas tubuh sehingga suhu tubuh akan tetap.

Dalam kondisi normal, keringat yang keluar sekitar 50 cc per jam. Jumlah ini akan berkurang atau bertambah jika ada faktor-faktor berikut suhu lingkungan yang tinggi, gangguan dalam penyerapan air pada ginjal (gagal ginjal), kelembapan udara, aktivitas tubuh yang meningkat sehingga proses metabolisme berlangsung lebih cepat untuk menghasilkan energi, gangguan emosional, dan menyempitnya pembuluh darah akibat rangsangan pada saraf simpatik