Sistem Ekskresi pada Manusia

Sistem Ekskresi pada Manusia - Alat-alat ekskresi atau pengeluaran yang terdapat pada manusia dan hewan vertebrata pada umumnya terdiri dari ginjal, kulit, paru-paru, hati, dan anus. Melalui alat-alat tersebut, zat-zat sisa hasil metabolisme yang tidak dimanfaatkan lagi di dalam tubuh akan dikeluarkan. Setiap organ atau alat pengeluaran tersebut memiliki fungsi tersendiri. Jenisjenis zat sisa yang dikeluarkan akan disesuaikan dengan alat pengeluaran yang digunakan untuk mengeluarkannya. Paru-Paru. Selain bekerja dalam proses pernapasan, paru-paru berperan ganda dalam proses pengeluaran. Satu-satunya alat yang dapat membuang sisa metabolisme dalam bentuk gas adalah paru-paru. Ekskresi paru-paru bersamaan dengan respirasi. Fase ekshalasi atau ekspirasi pada proses bernapas sebetulnya juga merupakan proses ekskresi. Karbon dioksida dan uap air adalah sisa respirasi dalam setiap sel tubuh, khususnya dilakukan oleh mitokondria dalam rangka perolehan energi melalui oksidasi makanan. Sisa respirasi berupa gas karbon dioksida dan uap air ini yang diembuskan keluar pada fase ekshalasi. Awalnya, karbon dioksida dan uap air dari sel didifusikan ke darah dalam vena, kemudian dialirkan ke paru-paru untuk diekskresikan.

Hati

Hati merupakan kelenjar terbesar dalam tubuh. Peran utamanya membantu proses pencernaan makanan. Di dekat hati terdapat sebuah kantong kecil dengan warna kontras, yaitu kantong empedu. Dari hati dikeluarkan cairan empedu yang mengandung zat-zat pengemulsi lemak, juga mengandung pigmen.

Pigmen empedu merupakan hasil penghancuran sel-sel darah merah yang Empedu sudah tua dan ditumpuk di hati. Hati Sumber: Encarta, 2005 mengubah dan menghancurkan sampah tersebut. Hemoglobin tua diubah menjadi pigmen empedu. Saat cairan empedu memasuki usus, pigmen tidak turut dicernakan, hanya dilewatkan dan bersatu dengan tinja. Warna kuning tinja merupakan bukti adanya pigmen empedu. Jadi, sampah hemoglobin dibuang melalui tinja. Selain itu, aktivitas bakteri dari usus besar menyebabkan pigmen terserap ke dalam darah. Warna kuning pada plasma darah dan urin berasal dari pigmen empedu juga. Hati juga mensintesis sejumlah protein menjadi senyawa penetral racun, dan dapat menghancurkan bakteri dalam darah. Proses penetralan racun disebut detoksifikasi. Hati juga akan mengakumulasi racun yang sulit diuraikan dan disimpan di dalam hati agar tidak meracuni seluruh tubuh.[ab]

Kulit: Sistem Ekskresi pada Manusia

Kulit: Sistem Ekskresi pada Manusia - Alat-alat ekskresi atau pengeluaran yang terdapat pada manusia dan hewan vertebrata pada umumnya terdiri dari ginjal, kulit, paru-paru, hati, dan anus. Melalui alat-alat tersebut, zat-zat sisa hasil metabolisme yang tidak dimanfaatkan lagi di dalam tubuh akan dikeluarkan. Setiap organ atau alat pengeluaran tersebut memiliki fungsi tersendiri. Jenisjenis zat sisa yang dikeluarkan akan disesuaikan dengan alat pengeluaran yang digunakan untuk mengeluarkannya. Kulit merupakan organ terluar tubuh yang memiliki struktur yang cukup kompleks dan memiliki berbagai fungsi yang vital. Kulit mempunyai peranan untuk memelihara suhu tubuh, dan melindungi jaringan yang ada di bawahnya dari gangguan fisik berupa gesekan, penyinaran, panas, kuman, dan zat kimia.

Selain itu, kulit juga berfungsi sebagai alat ekskresi dengan cara mengeluarkan keringat. Banyaknya keringat yang dikeluarkan oleh seseorang dipengaruhi oleh beberapa faktor, di antaranya aktivitas tubuh, suhu lingkungan, makanan, keadaan emosi, dan keadaan kesehatan. Kulit terdiri dari dua lapisan, yaitu lapisan luar (epidermis) dan lapisan dalam (dermis).

a.Epidermis

Epidermis adalah bagian luar kulit yang agak tipis berupa jaringan epitel. Epidermis dikenal juga dengan nama kulit ari yang terdiri dari beberapa lapisan.

• Stratum korneum. Stratum korneum atau disebut juga lapisan zat tanduk merupakan lapisan sel mati yang selalu mengelupas dan tersusun atas berlapis-lapis jaringan sel pipih. Stratum korneum berfungsi untuk melindungi sel-sel dan mencegah masuknya bibit penyakit.
• Stratum lusidum. Stratum lusidum merupakan lapisan sel mati yang jernih dan tidak berinti. Lapisan ini berfungsi untuk mengganti sel-sel yang terdapat pada lapisan stratum korneum dan hanya ditemukan pada kulit tebal, seperti kulit telapak tangan.
• Stratum granulosum. Stratum granulosum merupakan lapisan yang disusun oleh sel-sel pipih berisi granula berwarna gelap mengandung keratohialin. Lapisan ini memiliki fungsi yang sama dengan stratum lusidium, yaitu mengganti sel-sel yang terdapat pada lapisan stratum korneum.
• Stratum spinosum. Stratum spinosum merupakan lapisan sel-sel bentuknya polihedral dan tersusun rapat, serta permukaannya menampakkan bentukan seperti duri.
• Stratum germinativum. Stratum germinativum merupakan lapisan yang tersusun atas selapis sel kubus. Lapisan ini aktif melakukan pembelahan dan berfungsi membentuk lapisan sel baru.

b. Dermis

Lapisan dermis terletak di bawah lapisan epidermis dan terdiri atas jaringan ikat yang mengandung serat-serat elastis dan kolagen. Pada lapisan dermis terdapat pembuluh darah, akar rambut, ujung saraf, kelenjar keringat (glandula sundorifera), serta kelenjar minyak (glandula sebassea) yang letaknya dekat akar rambut.

Kelenjar keringat berfungsi untuk mengeluarkan keringat yang mengandung zat sisa metabolisme. Kelenjar ini berbentuk seperti pipa terpilin yang memanjang. Pangkal kelenjar ini berhubungan dengan kapiler darah serta serabut saraf simpatik. Dari kapiler darah tersebut, kelenjar keringat akan menyerap air dengan larutan garam dan sedikit urea.

Pengaturan kerja kelenjar keringat berada di bawah pengaruh pusat pengaturan suhu badan (hipotalamus) dan enzim brandikinin yang kerjanya dirangsang oleh perubahan suhu tubuh. Pada orang yang memiliki aktivitas yang cukup tinggi dalam kesehariannya, pengeluaran keringat akan lebih banyak dari kondisi normal sehingga air dan garam banyak yang terbuang. Hal ini akan mengakibatkan orang tersebut mengalami dehidrasi.

Pada saat lingkungan sedang panas kelenjar keringat aktif dan pembuluh kapiler di kulit melebar. Melebarnya kapiler menyebabkan merembesnya air dan sisa metabolisme menjadi keringat. Aktifnya kelenjar keringat mengakibatkan keluarnya keringat ke permukaan kulit dengan cara penguapan. Penguapan menyebabkan suhu di permukaan kulit turun sehingga kita tidak merasakan panas lagi.

Berkeringat merupakan cara kulit menjaga keseimbangan suhu tubuh dengan lingkungannya. Ketika cuaca sedang buruk atau suhu lingkungan dingin, kelenjar keringat menghentikan aktivitasnya, kemudian kapiler darah di kulit menyempit. Pada keadaan ini darah tidak dapat membuang air dan sisa metabolisme. Dengan demikian, suhu tubuh tetap seperti semula, dan tidak berkurang suhunya. Penguapan sangat jarang terjadi agar tubuh tidak kedinginan.[ab]

Ginjal: Sistem Ekskresi pada Manusia

Ginjal: Sistem Ekskresi pada Manusia - Alat-alat ekskresi atau pengeluaran yang terdapat pada manusia dan hewan vertebrata pada umumnya terdiri dari ginjal, kulit, paru-paru, hati, dan anus. Melalui alat-alat tersebut, zat-zat sisa hasil metabolisme yang tidak dimanfaatkan lagi di dalam tubuh akan dikeluarkan. Setiap organ atau alat pengeluaran tersebut memiliki fungsi tersendiri. Jenisjenis zat sisa yang dikeluarkan akan disesuaikan dengan alat pengeluaran yang digunakan untuk mengeluarkannya

Mamalia memiliki ginjal tipe metanefros. Limbah nitrogennya adalah urea. Urea dibuang dalam bentuk cair. Oleh karena itu, urin membutuhkan air sebagai pelarut limbah.

a. Bagian-Bagian Ginjal

Ginjal mamalia berbentuk biji buah kacang dan terdapat pada rongga perut bagian belakang. Ginjal terdiri dari dua lapisan. Bagian luar disebut korteks, bagian dalam disebut medula. Lekukan di salah satu sisi ginjal disebut hilus. Melalui hilus ini lalu lintas terjadi, mulai dari piala ginjal (pelvis)  ke ureter dan ke kantong kemih membawa urin, serabut saraf juga masuk melalui hilus. Demikian pula pembuluh darah dan pembuluh limfa. Pembuluh darah pada ginjal, terutama pada glomerulus sangat halus dan berpori. Hal ini untuk memudahkan keluar masuknya molekul-molekul zat pada proses reabsorpsi. Di dalam ginjal kurang lebih ada sejuta pembuluh halus (arteriolus). Pelvis atau piala ginjal bercabang-cabang menjadi kaliks mayor. Kaliks mayor bercabang-cabang lagi menjadi kaliks minor. Kaliks minor adalah tempat pertama bermuaranya urin yang nantinya memasuki kaliks mayor, akhirnya ke pelvis untuk disimpan sementara sebelum dialirkan ke kantung kemih melalui ureter. Di bagian korteks dan medula terdapat struktur yang disebut nefron. Sekitar satu sampai empat juta nefron terdapat dalam sebuah ginjal. Nefron inilah yang berfungsi membuat urin. Jadi, proses filtrasi dan absorpsi terjadi di nefron. Nefron berukuran hampir mikroskopis. Pada pembesaran tertentu dapat kita lihat bahwa nefron terdiri dari bagian-bagian sebagai berikut.

• Kapsul Bowman, berbentuk piala yang sebetulnya merupakan percabangan tubulus, yang menyelimuti glomerulus. Bentuk kapsul memungkinkan penyaringan filtrat dari glomerulusa ke tubulus semakin efektif.
• Saluran nefron atau tubulus yang terdiri atas tubulus kontortus proksimal, lengkung henle, dan tubulus kontortus distal.
• Saluran pengumpul atau tubulus kolekta (pengumpul), merupakan muara dari puluhan tubulus distal. Tubulus kolekta akan bermuara pada kaliks minor.

Mekanisme Terbentuknya Urin

Seperti yang telah anda ketahui bahwa zat sisa metabolisme yang dikeluarkan ginjal adalah urin. Bagaimanakah terbentuknya urin? Proses pembentukan urin dalam ginjal berlangsung melalui empat tahap, yaitu filtrasi, absorpsi aktif, absorpsi pasif, dan sekresi. Istilah cuci darah oleh ginjal kiranya cukup tepat. Melalui ginjal, darah yang membawa berbagai zat dan molekul yang masuk melalui pencernaan dan sisa metabolisme sel akan disaring. Zat yang harus dibuang akan melaju ke tubula kolekta, dan zat yang masih terpakai akan kembali ke dalam darah untuk beredar ke seluruh tubuh.

1. Filtrasi. Setiap 5 menit, darah yang mengalir di dalam tubuh disaring dalam glomerulus. Pembuluh darah di glomerulus yang sangat halus dan berpori menyebabkan lolosnya cairan, sejumlah zat makanan, garam-garam, dan zat lain yang tidak dibutuhkan. Hal ini terjadi dengan adanya bantuan dari tekanan aliran darah di glomerulus. Di antara yang lolos dari pembuluh glomerulus, hampir tidak ada protein karena molekulnya terlalu besar dibandingkan pori-pori glomerulus. Filtrat yang keluar dari glomerulus mirip dengan susunan plasma darah.
2. Absorpsi aktif dan absorpsi pasif. Filtrat dari glomerulus akan memasuki tubulus. Di tubulus inilah pembentukan urin dimulai. Bagian pertama tubulus adalah tubulus kontorti proksimal. Di sini sebagian besar filtrat yang memang masih mengandung zat makanan akan diserap kembali. Tubulus kontorti proksimal memiliki permukaan yang penuh dengan mikrovili, suatu lipatan-lipatan epitel untuk memperluas permukaan tubulus, agar penyerapan dapat dilakukan lebih banyak dan cepat. Adanya mikrovili menyebabkan luas tubulus menjadi ± 6 m2. Mikrovili melakukan absorpsi aktif terhadap semua glukosa dan ion-ion Na,Cl, Ca, K,
3. Sekresi. HCO3, SO4 yang terdapat dalam filtrat. Absorpsi pasif dilakukan terhadap air yang akan berdifusi berdasarkan tekanan osmotik. Asam amino jenis albumin yang turut dalam filtrat akan direabsorpsi di seluruh bagian tubulus. Semua bahan yang direabsorpsi dikembalikan ke dalam darah. Sekarang sisa filtrat adalah limbah nitrogen dan sejumlah garam yang terus menuju ke lengkung Henle. Pada lengkung Henle terjadi reabsorpsi natrium ke dalam darah. Dengan berkurangnya garam-garam, larutan urin yang terus melaju menuju ke tubulus kontortus distal bersifat hipotonis (encer) karena di lengkung Henle tidak ada penyerapan air. Selanjutnya, di tubulus distal urin masih direabsorpsi garamnya di tempattempat tertentu. Demikian pula air dalam urin direabsorpsi ke dalam jaringan. Melalui tubula kolekta, urin sudah benar-benar murni seperti urin yang seharihari kita lihat. Beberapa kalangan kedokteran menyebut urin hasil pengolahan lengkung Henle sebagai urin sekunder, sedangkan urin yang masih di daerah tubulus proksimal disebut urin primer. Sekresi di sini merupakan proses dikeluarkannya urin dari turbula kolekta ke kaliks minor. Setiap hari ginjal menghasilkan kurang lebih 2 liter urin yang secara berkala dikeluarkan setelah disimpan sementara di kantong kemih. Perlu Anda ketahui bahwa selain dilalui oleh filtrat dari glomerulus, tubulus proksimal sampai tubulus distal juga melakukan sekresi zat-zat tertentu ke dalam urin. Zat-zat tersebut adalah ion hidrogen (H+) yang dibuang oleh darah karena pH darah terlalu asam. Jika pH darah mulai naik, sekresi ion H+ dari darah ke tubulus adalah amoniak (NH3), ion K+, dan kreatinin, untuk bersatu dengan urin. Pembuangan amoniak hanya membantu jalan utama yang biasanya melalui glomerulus. Zat pewarna makanan atau obat juga disekresi melalui tubulus. Pengaturan konsentrasi air dalam darah dan di dalam tubulus ginjal diatur oleh hormon anti diuretik atau ADH (Anti Diuretik Hormon). Apabila air di dalam darah berkurang maka akan terdeteksi oleh reseptor dalam otak dan merangsang kelenjar pituitary untuk memproduksi ADH. ADH akan menyebabkan air dalam tubulus ginjal terserap ke dalam darah dan menyebabkan urin menjadi pekat, tetapi darah agak encer. Jika darah sedang encer, misalnya setelah minum banyak air, ADH tidak diproduksi. Maka urin pekat yang hipertonis akan menyebabkan air di dalam darah terserap ke dalam tubulus bersatu dengan urin, dan disalurkan ke kantong kemih untuk dibuang. Kita sering merasakan, apabila banyak minum akan menyebabkan sering buang air kecil.[ab]

Sistem Pernapasan pada Hewan Vertebrata

Sistem Pernapasan pada Hewan Vertebrata - Alat pernapasan hewan vertebrata berbeda-beda, sesuai dengan struktur tubuh dan tempat hidupnya. Hewan yang hidup di darat umumnya memiliki alat pernapasan berupa paru-paru, sedangkan hewan yang hidup di air alat pernapasannya berupa insang.

1. Sistem Pernapasan pada Ikan

Ciri khas alat pernapasan bagi hewan-hewan vertebrata yang hidup di air adalah insang. Insang pada ikan terletak pada ruang insang di sisi kanan dan kiri kepalanya. Pada ikan bertulang sejati, insangnya dilindungi dengan tutup insang (operkulum). Ikan mengambil oksigen yang terlarut di dalam air dengan cara mengalirkan air melalui celah-celah insang. Pada celah insang terdapat banyak pembuluh darah kapiler. Arah aliran darah pada insang berlawanan dengan arah aliran air yang melewati insang. Aliran air yang melalui insang berlangsung secara Sumber: Biology, 1999 tetap dan terus-menerus. Aliran air disebabkan adanya tekanan dari rongga Gambar 7.9  Sistem pernapasan pada ikan. mulut dan daya isap insang. Adanya katup pengatur mulut dan operkulum menyebabkan aliran air hanya satu arah. Kegiatan hidup ikan ini dapat kamu amati dengan cara memperhatikan gerakan membuka dan menutupnya mulut ikan ketika berenang di dalam air. Sepintas tampak seolah-olah ikan sedang minum air, tetapi sebenarnya pada saat itu ikan sedang melakukan pernapasan, yakni dengan cara melewatkan air melalui celah insang. Pada saat air melewati insang, darah akan melepaskan karbon dioksida dan mengikat oksigen yang terlarut di dalam air melalui celah insang tadi.

Pada beberapa jenis ikan tertentu yang hidup di air keruh (lumpur), misalnya gurami, betok, gabus, dan lele memiliki alat bantu pernapasan yang disebut labirin. Labirin ini merupakan perluasan insang, terletak di atas insang. Dengan adanya labirin memungkinkan jenis-jenis ikan tersebut dapat bertahan hidup di tempat yang kekurangan oksigen. Labirin berguna sebagai tempat menyimpan cadangan udara.

2. Sistem Pernapasan pada Amfibi

Salah satu hewan amfibi yang paling mudah dikenal dan banyak ditemukan di lingkungan sekitar kita adalah katak. Dalam proses perkembangan hidupnya katak mengalami metamorfosis. Pada fase awal dari kehidupannya,  yaitu berupa berudu atau kecebong yang hidup di air, sedangkan pada fase perkembangan selanjutnya akan menjadi  katak dewasa yang hidup di darat. Sejalan dengan perkembangan alat pernapasannya, katak juga mengalami perubahan. Pada saat fase berudu katak bernapas dengan menggunakan insang luar, sedangkan pada fase dewasa katak bernapas menggunakan paru-paru dan kulit. Pada proses perkembangannya, peran insang luar pada berudu digantikan oleh insang dalam. Selanjutnya, insang luar tersebut akan mengalami perubahan dan tumbuh menjadi semacam selaput kulit di sekitar rongga mulut, sedangkan insang dalam akan berkembang menjadi paru-paru. Alat pernapasan katak tipis dan kaya dengan kapiler darah, sehingga sangat baik untuk melakukan pertukaran oksigen dan karbon dioksida.

Seperti telah dikatakan di atas,  selain menggunakan paru-paru, katak juga bernapas dengan permukaan kulitnya. Kulit katak yang selalu basah dan berlendir memudahkan udara untuk masuk secara difusi. Katak memiliki rongga buko faring yang terletak di bagian bawah rongga mulutnya. Rongga buko faring dibentuk antara rongga mulut dan faring. Pada rongga ini terjadi gerakan sangat cepat. Pada saat bergerak, lubang hidung akan terbuka, glotis tertutup sehingga menyebabkan udara luar masuk ke dalam rongga tersebut.

Katak secara teratur juga menekan udara pernapasan dari rongga mulut masuk ke dalam paru-paru. Gerakan udara itu disebut gerakan menelan udara. Udara masuk melalui lubang hidung menuju rongga mulut. Dari rongga mulut udara ditekan (ditelan) masuk ke paru-paru. Pada saat menelan udara, lubang hidung menutup. Setelah terjadi pertukaran oksigen dan karbon dioksida dalam paru-paru, udara yang kaya karbon dioksida dikeluarkan. Ekspirasi pada katak terjadi secara pasif.

3. Sistem Pernapasan pada Reptilia

Alat pernapasan reptilia meliputi hidung, batang tenggorok, dan paru-paru. Pertukaran oksigen dengan karbon dioksida terjadi dalam paru-paru. Bunglon memiliki pembesaran paru-paru ke arah perut yang menyebabkan tubuh bunglon membesar. Paru-paru pada ular hanya sebelah kanan yang berkembang, disebabkan tubuh ular yang kecil tidak memungkinkan untuk perkembangan paru-paru kanan dan kiri. Reptilia air, misalnya penyu, memiliki paru-paru yang mereduksi sehingga volume paru-parunya sangat kecil. Udara masuk ke lubang hidung melewati batang tenggorok dan masuk ke dalam paru-paru. Di dalam paru-paru terjadi pertukaran oksigen dan karbon dioksida. Proses inspirasi terjadi karena rongga dada bertambah besar, akibat adanya kontraksi otot tulang rusuk. Inspirasi pada reptilia berlangsung secara aktif sedang ekspirasinya secara pasif. Beberapa jenis reptilia dapat menyelam tanpa mengganggu sistem pernapasannya. Bentuk penyesuaian dari reptilia terhadap lingkungan air ada bermacam-macam. Untuk lebih memahami materi Misalnya, buaya dengan cara menutup mengenai sistem pernapasan yang dibahas pada bab ini, kunjungi batang tenggorok dengan lidahnya dan kura- kura dengan cara menutup lubang hidungnya wiki/respiratory. dengan semacam selaput. Dengan kedua cara tersebut buaya dan kura-kura dapat mencegah air masuk ke dalam paru-paru.

4. Sistem Pernapasan pada Burung

Kelompok unggas atau burung memiliki perangkat alat pernapasan yang lebih baik dibandingkan dengan ketiga hewan kelompok vertebrata yang telah dikemukakan sebelumnya. Ukuran paru-paru burung lebih kecil dibandingkan dengan paru-paru reptil. Keistimewaan  kelompok unggas yaitu kebiasaan terbangnya. Hal ini menyebabkan  struktur paru-parunya paling berbeda dengan paru-paru vertebrata yang lainnya. Kegiatan terbang dan usaha mempertahankan suhu tubuh menyebabkan burung membutuhkan oksigen sangat banyak. Oleh sebab itu, paru-paru burung berkembang membentuk kantong-kantong hawa di sekitar organ-organ lainnya untuk membantu paruparu memperbanyak perolehan oksigen. Secara anatomis kita perlu mengetahui awal mula perkembangan kantong hawa (pundi-pundi udara) atau sakus pneumatikus ini.

Pada mulanya tenggorokan (bronkus primer) bercabang di daerah paru-paru menjadi mesobronkus. Mesobronkus bercabang-cabang lagi menjadi bronkus sekunder. Bronkus sekunder bercabang-cabang membentuk sejumlah parabronki. Setiap parabronki membentuk kapiler-kapiler udara yang saling beranyaman. Kapiler udara ini mengandung banyak pembuluh darah. Pada kapiler-kapiler udara inilah terjadi proses respirasi atau tukar menukar gas. Di luar paru-paru, bronkus sekunder meluas membentuk kantong-kantong hawa. Jumlah udara dalam kantong hawa memengaruhi tinggi rendahnya terbang. Kantong hawa juga mengisi beberapa rongga pada tulang. Dengan demikian, akan mengurangi bobot badannya pada saat terbang. Udara dalam kantong hawa dapat mensuplai oksigen ke paru-paru, baik dalam keadaan ekspirasi ataupun dalam keadaan inspirasi.[ab]

Gangguan pada Sistem Pernapasan

Gangguan pada Sistem Pernapasan - Bernapas merupakan proses kontak langsung antara tubuh bagian dalam dan udara luar. Oleh karena itu, banyak sekali risiko yang mungkin terjadi terhadap alatalat pernapasan. Terlebih pada saat ini udara sudah mengalami polusi yang cukup berat. Berikut akan dijelaskan beberapa kelainan yang dapat mengganggu saluran pernapasan.

• Kanker paru-paru. Kebanyakan kanker paru-paru disebabkan oleh polusi udara yang sifatnya  langsung, seperti limbah industri dan asap rokok, misalnya bagi para perokok. Polutan yang dapat menyebabkan kanker, di antaranya CO, NO2, H2SO4, HCO, asbestos, dan banyak lagi yang lainnya.
• Pneumonia. Penyakit ini disebabkan oleh infeksi bakteri, jamur, dan virus. Kumankuman tersebut menyerang dinding alveolus.
• Laringitis, yaitu penyakit radang pada laring yang disebabkan iritasi atau infeksi. Iritasi pada laring biasanya diakibatkan asap rokok. Jika radang mencapai pita suara, penderitanya akan kehilangan suara.
• Asma. Penyakit ini bersifat kronis dan menurun, sebagai akibat menyempitnya bronki dan bronkiolus sehingga jumlah udara yang masuk di bawah batas minimal. Asma akan kambuh oleh alergi terhadap beberapa jenis makanan atau partikel di udara seperti serbuk sari bunga dan debu. Obat untuk menangani asma pada dasarnya dibagi dua, yaitu kelompok pelega (reliever) dan pengontrol (controller). Kelompok pelega berfungsi melebarkan saluran napas yang menyempit, disebut sebagai bronkodilator. Jika dianalogikan maka obat bronkodilator ini membuat daun putri malu yang menguncup jadi mengembang kembali. Sementara itu, obat pengontrol berfungsi untuk menjaga agar saluran pernapasan tidak cepat menyempit. Jika dianalogikan maka obat pengontrol bertujuan membuat daun putri malu tidak mudah menguncup ketika disentuh. Cara pemberian obat asma yang paling baik adalah dengan cara disemprotkan/diisap langsung ke saluran pernapasan. Contohnya adalah pengobatan dengan menggunakan inhaler, seperti tampak pada gambar. Ada beberapa alasan yang mendasarinya. Pertama, obat yang disemprotkan/diisap akan masuk langsung ke saluran napas, jadi efeknya lebih cepat. Kedua, karena masuknya langsung ke saluran napas maka dosisnya bisa lebih kecil untuk mendapatkan efek yang baik. Ketiga, efek samping obat yang disemprotkan/diisap akan lebih kecil daripada yang diminum. Obat yang diminum akan masuk dahulu ke perut, lalu diserap pembuluh darah dan baru diedarkan ke seluruh tubuh dan sebagian ke saluran napas sehingga dosisnya perlu lebih tinggi, efeknya lebih lambat dan efek samping lebih tinggi.
• Bronkitis. Merupakan radang tenggorokan (bronki) yang disebabkan infeksi bakteri yang menyerang selaput epitel bronki
• Pleuritis. Merupakan radang  pada pleura di sekeliling paru-paru. Jika radangnya sangat parah, udara paru  paru akan keluar menuju rongga antara pleura.
• Emfisema. Penyakit ini ditandai dengan gejala hilangnya elastisitas paru-paru karena terendam cairan atau terkikisnya sekat antara alveoli yang menimbulkan luas permukaan membran berkurang. Akibatnya, udara yang dihirup sedikit sekali. Gejala yang ditimbulkan berupa sulit bernapas dan sangat sakit. Emfisema akan terjadi pada setiap orang sejalan dengan bertambahnya usia, dan akan terjadi lebih dini pada para perokok dan orang-orang yang bermukim di lingkungan yang mengalami polusi cukup berat.
• Mimisan. Perdarahan pada hidung sebagai akibat pecahnya kapiler darah sampai ke permukaan jaringan epitel rongga hidung.
• TBC. Penyakit ini disebabkan oleh infeksi bakteri Mycobacterium tuberculosa. Bakteri ini menular melalui udara inspirasi, kemudian merusak jaringan paruparu. Keadaan dengan risiko penyakit TBC antara lain nutrisi yang buruk, usia yang sudah tua, hidup di tempat yang berdempetan, dan sosio-ekonomi yang rendah. Gejala-gejalanya berupa berat badan menurun secara drastis, lesu, batukbatuk berdahak kadang berdarah, sesak napas, sakit dada, dan sering berkeringat di malam hari.
• Emboli. Emboli adalah gumpalan darah yang menyumbat kapiler di paru-paru. Penyumbatan dapat menyebabkan aliran darah yang membawa oksigen dan karbon dioksida terhambat. Emboli paru-paru dapat terjadi jika seseorang terkena serangan jantung, keracunan, overdosis obat, atau tersengat listrik. Bagi penderita dapat berakibat fatal.[ab]

Mekanisme Pernapasan Manusia

Mekanisme Pernapasan Manusia - Dalam proses bernapas, terhirupnya udara bukan karena aktivitas paru-paru sebab paru-paru tidak memiliki otot untuk berkontraksi, melainkan karena kontraksi sekat diafragma dan otot-otot dada. Terdapat dua mekanisme pernapasan pada manusia, yaitu inspirasi atau inhalasi dan ekspirasi atau ekshalasi. Efisiensi pertukaran udara di paru-paru didukung dengan adanya diafragma, yaitu suatu sekat berotot berbentuk kubah yang membatasi rongga dada dengan rongga perut. Selanjutnya, marilah kita lihat bagaimanakah proses inspirasi dan ekspirasi pada alat pernapasan terjadi!

1. Inspirasi dan Ekspirasi

Inspirasi atau inhalasi dikenal sehari-hari sebagai proses menarik napas atau memasukkan udara ke dalam paru-paru, sedangkan ekspirasi atau ekshalasi sama dengan mengembuskan udara dari paru-paru ke luar. Perhatikanlah mekanisme pernapasan berikut ini!  Inspirasi. Otot-otot antartulang rusuk ber- kontraksi menggerakkan rongga dada parusehingga naik dan mengembang. Diafragma berkontraksi dan mendatar.  Kedua mekanisme tersebut akan naik dan menaikkan volume kapasitas pleura dan menurunkan tekanannya. Udara luar masuk ke dalam paru-paru. Otot antartulang rusuk berelaksasi dan rongga dada turun dan mengempis. Diafragma berelaksasi dan melengkung (diafragma dalam keadaan normal melengkung). Volume dalam rongga pleura menurun, sehingga tekanannya meningkat. 4) Udara ke luar dari paru-paru.

2. Volume Udara Pernapasan

 Paru-paru dapat menampung sekitar 5.000 ml udara yang disebut kapasitas total paru-paru. Apabila kita bernapas biasa, volume udara yang dapat keluar masuk lebih kurang 500 ml. Udara ini biasa disebut udara tidal. Jika kita menarik napas dalam-dalam maka volume udara yang masih dapat masuk sekitar 1.500 ml. Udara ini disebut udara komplementer. Sebaliknya, udara suplementer  adalah jika kita mengembuskan napas sekuat-kuatnya masih dapat mengeluarkan volume udara sebanyak 1.500 ml. Ternyata, setelah kita mengeluarkan udara suplementer volume udara yang masih tersisa di dalam paru-paru kira-kira 1.500 ml. Sisa udara ini disebut udara residu. Kemampuan paru-paru mengeluarkan udara sekuat-kuatnya dan mengambil udara sebanyak-banyaknya disebut dengan kapasitas vital paru-paru. Volume udara ini lebih kurang 3.500 ml.

Perlu anda ingat bahwa tidak semua udara yang masuk ke paru-paru dipergunakan dalam proses pertukaran gas. Terdapat sekitar 150 ml udara yang menempati bagian-bagian saluran pernapasan di luar alveolus. Oleh karena itu,  jika setiap menit kita bernapas 12 kali maka udara segar yang mencapai alveolus bukan 500 ml x 12 = 6.000 ml, melainkan (500 – 150) ml x 12 = 4.200 ml. Jumlah ini dinamakan ventilasi alveolar. Kecepatan bernapas dipengaruhi oleh beberapa hal, antara lain suhu, oksigen, dan karbon dioksida.

• Suhu. Pada saat suhu tubuh tinggi, misalnya demam, kecepatan bernapas meningkat.
• Oksigen jika kadar oksigen turun misalnya saat kelelahan setelah lari maka kecepatan bernapas meningkat.
• Karbon dioksida Jika kadar karbon dioksida dalam darah meningkat maka kecepatan bernapas akan meningkat.

3. Transportasi Gas

Oksigen dan karbon dioksida tidak begitu saja dapat ditransportasikan oleh darah dan berdifusi ke jaringan. Ada mekanisme khusus penyusutannya, yaitu larut secara fisik dan larut secara kimiawi dalam darah.

• Transportasi Oksigen. Hanya sebagian kecil oksigen (1,5%) yang larut secara fisik dalam darah, selebihnya (98,5%) larut dalam hemoglobin. O2 yang secara fisik larut dalam plasma darah jumlahnya sangat sedikit karena O2 kurang larut dalam cairan tubuh. Jumlah yang terlarut berbanding tekanan oksigen darah, semakin tinggi tekanan oksigen semakin mudah larut O2. Pada tekanan arteri normal sebesar 100 mmHg, hanya 3 ml O2 yang dapat larut dalam 1 liter darah. Dengan demikian, hanya 15 ml O2/menit yang dapat dilarutkan dalam aliran darah paru normal yang besarnya 5 ml/menit. Bahkan pada keadaan istirahat, sel mengonsumsi sampai 250 ml O2/menit, dan jumlah dapat meningkat sampai dua puluh lima kali lipat selama olahraga berat. Untuk menyalurkan O2 yang diperlukan oleh jaringan bahkan dalam keadaan istirahat, curah jantung harus mencapai 83,3 liter/ menit apabila O2 hanya dapat diangkut dalam bentuk terlarut. Dengan hemoglobin, suatu molekul protein yang mengandung besi, memiliki kemampuan untuk membentuk ikatan longgar-reversibel dengan O2. Apabila tidak berikatan dengan O2, Hb disebut sebagai hemoglobin tereduksi, apabila berikatan dengan O2, Hb disebut sebagai oksihemoglobin (HbO2).
• Transportasi Karbon Dioksida. Karbon monoksida (CO) dan O2 bersaing untuk menempati tempat pengikatan yang sama di Hb, tetapi afinitas Hb terhadap CO2 adalah 240 kali lebih kuat dibandingkan dengan kekuatan ikatan antara Hb dan O2. Ikatan CO dan Hb dikenal sebagai karboksihemoglobin (HbCO). Karena Hb lebih cenderung berikatan dengan CO, keberadaan CO walaupun sedikit dapat mengikat Hb dalam jumlah yang relatif besar, sehingga tidak tersedia Hb untuk mengangkut O2. CO merupakan gas beracun yang dihasilkan selama pembakaran tidak sempurna produk-produk karbon, seperti bahan bakar, mobil, batubara, kayu, dan tembakau. Karbon monoksida sangat berbahaya karena bekerja secara tersamar (tersembunyi). Apabila dalam suatu lingkungan tertutup diproduksi CO, sehingga konsentrasinya terus meningkat (sebagai contoh, di dalam mobil yang sedang diparkir dengan mesin hidup dan jendela tertutup), CO tersebut dapat mencapai kadar mematikan tanpa disadari oleh korbannya. Karbon monoksida tidak dapat dideteksi karena tidak berbau, tidak berwarna dan tidak berasa. Sewaktu darah arteri mengalir melalui kapiler jaringan, CO2 berdifusi mengikuti penurunan gradien tekanan parsialnya dari sel jaringan ke dalam darah. Karbon dioksida diangkut dalam darah dengan tiga cara, yaitu terlarut secara fisik, terikat ke Hb, dan sebagai bikarbonat. Seperti O2 yang larut, jumlah CO2 yang secara fisik larut dalam darah bergantung pada tekanan darah. Karena dalam darah CO2 lebih larut daripada O2, proporsi CO2 total dalam darah yang secara fisik larut lebih besar dibandingkan dengan O2. Walaupun demikian, hanya 10% dari kandungan CO2 total darah diangkut dengan cara ini pada kadar tekanan CO2 vena sistemik normal. Tiga puluh persen CO2 lainnya berikatan dengan Hb untuk membentuk karbamino hemoglobin (HbCO2). Karbon dioksida berikatan dengan bagian globin dari Hb, berbeda dengan O2 yang berikatan dengan bagian hem. Hb tereduksi memiliki afinitas yang lebih besar untuk CO2 daripada HbO2. Dengan demikian, pembebasan O2 dari Hb di kapiler jaringan mempermudah Hb menyerap CO2. Cara terpenting untuk mengangkut CO2 adalah sebagai bikarbonat (HCO3–), yaitu 60% CO2 diubah menjadi HCO3– oleh reaksi kimia berikut, yang berlangsung di dalam sel darah merah: Pada langkah pertama, CO2 berikatan dengan H2O untuk membentuk asam karbonat (H2CO3). Reaksi ini dapat berlangsung dengan sangat lambat di plasma, tetapi berlangsung cepat di dalam sel darah merah karena adanya enzim eritrosit karbonat anhidrase yang mengkatalisasi (mempercepat) reaksi. Sebagian dari molekulmolekul asam karbonat secara spontan terurai menjadi ion hidrogen (H+) dan ion bikarbonat (HCO3–). Dengan demikian, satu atom karbon dan dua atom oksigen dari molekul CO2 semula terdapat dalam darah sebagai bagian integral dari HCO3. Hal ini menguntungkan, karena HCO3– lebih mudah larut dalam darah dibandingkan dengan CO2.[ab]

Pengertian dan Organ Pernapasan

Pengertian dan Organ Pernapasan Pada dasarnya pernapasan merupakan serangkaian pengambilan oksigen melalui alat pernapasan dan pengeluaran sisa oksidasi yang berupa karbon dioksida dan uap air. Pernapasan adalah pemasukan udara luar ke dalam tubuh melalui Ekspirasi merupakan pengeluaran udara pernapasan dari alat pernapasan. Udara komplementerUdara residu Pada beberapa makhluk hidup tingkat tinggi  Udara tidal seperti hewan vertebrata dan manusia, masuknya oksigen ke dalam tubuh terjadi melalui perantaraan alat-alat pernapasan. Proses respirasi berlangsung dalam tiga tahap, antara lain berikut ini.

• Respirasi Eksternal. Respirasi eksternal adalah proses pertukaran oksigen dan karbon dioksida antara udara di atmosfer dan udara di dalam paru-paru. Hal ini berlaku pada hewan yang hidup di darat. Bagi hewan-hewan yang hidupnya di air, respirasi eksternal merupakan proses pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida antara udara di dalam medium air dan udara dalam insang.
• Pengangkutan Gas Oksigen dan Karbon Dioksida. Pengangkutan atau transportasi gas terdiri atas dua proses, yaitu transportasi oksigen dari kapiler paru-paru atau kapiler insang diedarkan ke seluruh sel-sel organisme dan transportasi karbon dioksida dari sel-sel organisme ke kapiler paruparu atau insang.
• Respirasi Internal. Oksigen yang diperoleh dari lingkungan digunakan pada proses pembakaran untuk menghasilkan energi, sedangkan sebagai hasil sampingannya adalah karbon dioksida yang harus dikeluarkan dari tubuh. Proses respirasi internal sering kali disebut sebagai respirasi seluler, karena proses respirasi ini terjadi di dalam sel, yaitu di dalam sitoplasma dan mitokondria. Respirasi internal atau seluler terjadi melalui beberapa tahap, yaitu glikolisis, siklus krebs, dan transport elektron (transfer elektron).

Organ Pernapasan

Pada mamalia, paru-paru terdiri dari beberapa gelambir. Bronkus memasuki paru-paru kemudian bercabang-cabang sampai akhirnya ke bagian yang menggelembung berdinding tipis, disebut alveoli, selalu basah dan banyak mengandung kapiler darah. Alveoli merupakan tempat pertukaran oksigen dengan karbon dioksida. Jumlah alveoli pada satu paru-paru sangat banyak mencapai puluhan juta sampai ratusan juta. Jumlah alveolus yang banyak memperluas area pertukaran gas di paru-paru. Dengan demikian, permukaan paru-paru yang sangat luas memungkinkan pengambilan oksigen dengan leluasa. Sebagai salah satu anggota mamalia, manusia memiliki paru-paru dengan ciri seperti yang telah diutarakan di atas. Jumlah alveolusnya 300 juta buah, dengan luas jika dibentangkan sekitar 70 m2. Dengan keadaan luas paru-paru seperti itu, maka respirasi menjadi lebih efisien dan perolehan oksigen akan menjamin hidup manusia. Alveolus memiliki dinding yang tipis terbuat dari epitel selapis pipih. Paru-paru manusia dibatasi oleh pleura yang sangat elastis. Demikian pula dengan dinding rongga dada bagian dalam, dibatasi oleh pleura. Di antara pleura paru-paru dengan pleura rongga dada terdapat cairan intrapleura. Tekanan intrapleura lebih rendah daripada tekanan udara luar. Hal ini memudahkan pemasukan volume udara ke rongga dada.

Sebelum memasuki rongga dada, udara masuk ke rongga hidung. Di sini rambut hidung menyaring partikel kotoran, debu, atau serangga kecil. Selanjutnya, udara dihangatkan, dilembapkan agar oksigen terlarut, dan dibersihkan sekali lagi oleh mukus (lendir) yang terdapat di permukaan dinding rongga hidung. Membran mukosa yang terdapat di sepanjang rongga hidung sangat banyak mengandung serabut saraf dan pembuluh darah. Keadaan ini sekaligus untuk mendeteksi gas kimiawi yang berasal dari baubauan. Dalam hal ini hidung berperan sebagai alat indra. Selanjutnya, udara yang telah hangat dan lembab memasuki faring, sebuah saluran sepanjang kurang lebih 10 cm. Faring merupakan penghubung antara rongga mulut, kerongkongan, dan rongga hidung. Meskipun faring merupakan tempat bertemunya  saluran pencernaan (esofagus), dari mulut ke lambung dengan saluran udara (trakea, dari hidung ke paru-paru), tidak terdapat masalah yang menyebabkan makanan salah masuk ke tenggorokan atau udara masuk ke kerongkongan, sebab terdapat mekanisme refleks yang mengatur penyalurannya. Jika kita menelan sesuatu, jalan masuk udara ke faring tertutup. Anak tekak atau uvula melipat ke belakang dan menutup bagian atas faring. Sebaliknya jika menarik napas, uvula bergerak ke tempat semula. Dengan demikian, antara saluran pernapasan dan saluran pencernaan tidak saling mengganggu.

Namun, adakalanya ketika  kita makan sambil berbicara, makanan secara tidak sengaja masuk ke saluran pernapasan sehingga menyebabkan peristiwa tersedak. Saat terjadinya peristiwa tersedak, tubuh akan berusaha untuk mengeluarkan kembali makanan yang masuk secara refleks. Mekanisme menelan dan bernapas diatur sedemikian rupa oleh katup epiglotis serta gerakan ke atas oleh laring sewaktu menelan sehingga saluran ke rongga hidung tertutup rapat dan berjalan normal kembali.

Saluran pernapasan berikutnya adalah laring. Ketika menelan, epiglotis pada laring menutup dan ketika bernapas epiglotis membuka. Oleh karena itu, sulit sekali seseorang menelan makanan sambil bicara. Laring juga menghasilkan suara pada saat udara dihembuskan dari paru-paru. Suara yang merupakan getaran udara muncul dari getaran pita suara yang melintang pada lubang laring, dibantu oleh mulut dan lidah. Dari laring,  udara menuju trakea (tenggorokan) yang tersusun atas cincin-cincin tulang rawan. Di ujungnya, trakea bercabang dua menjadi bronki menuju paru-paru kanan dan paru-paru kiri. Di paru-paru, bronki masih bercabang-cabang secara dikotomis menjadi cabang-cabang halus disebut bronkiolus. Dari trakea  sampai alveoli terdapat sekitar 23 kali percabangan.[ab]

Sistem Pencernaan pada Mamalia Memamah Biak (Ruminansia)

Sistem Pencernaan pada Mamalia Memamah Biak (Ruminansia) - Mamalia memamah biak atau yang biasa disebut ruminansia makanannya berupa rumput atau tumbuh-tumbuhan sehingga anggotanya merupakan hewan golongan herbivora. Hewan memamah biak ini, misalnya sapi, kerbau, dan kambing. Pada rongga mulut hewan memamah biak itu terdapat lidah untuk membantu mengatur letak makanan dan menelan. Selain itu, lidah juga berguna untuk merenggut makanannya. Gigi pada hewan memamah biak susunannya terdiri dari gigi seri untuk memotong makanan dan geraham untuk menggilas. Gigi seri hanya terdapat pada rahang bawah. Gerakan rahang yang terlihat ke kiri dan ke kanan adalah gerakan menggilas makanan. Bentuk geraham lebar, datar pada permukaan, dan kuat. Di antara gigi seri dan geraham terdapat ruang yang tidak ditumbuhi gigi. Ruang itu disebut diasterna. Melalui diasterna inilah sapi, kerbau, atau kambing menjulurkan lidahnya merenggut rumput. Makanan tersebut tidak dikunyah, tetapi langsung ditelan masuk ke perut (perut besar).

Perut ruminansia dibedakan menjadi empat, yaitu perut besar (rumen), perut jala (retikulum), perut kitab (omasum), dan perut masam (abomasum). Perut besar, jala dan kitab sebenarnya merupakan modifikasi kerongkongan (esofagus), sedangkan yang dimaksud dengan perut yang sebenarnya adalah perut masam (abomasum). Makanan dari rongga mulut masuk ke dalam perut besat (rumen). Dalam perut besar terjadi fermentasi selulosa dengan bantuan bakteri. Hasil fermentasinya berupa asam laktat, asam lemak, asam asetat, vitamin, dan gas. Hasil fermentasi tersebut sebagian diserap di dalam rumen, sebagian gas diabsorpsi, kemudian dikeluarkan melalui paru-paru, dan ada pula yang dikeluarkan pada saat sendawa melalui perut.

Dari perut besar makanan diteruskan ke perut jala (retikulum). Di sini makanan dicerna secara kimiawi menjadi bentuk gumpalan-gumpalan kecil. Selanjutnya, gumpalan tersebut dikeluarkan lagi ke dalam rongga mulut untuk dikunyah kembali. Karena mengunyah makanan dua kali, ruminansia disebut hewan memamah biak. Proses ini biasa berlangsung pada saat hewan sedang beristirahat. Setelah dikunyah, makanan ditelan lagi masuk ke dalam perut kitab (omasum), di sini terjadi penyerapan air. Selanjutnya, makanan diteruskan ke dalam perut masam (abomasum) untuk dicerna secara kimiawi. Pada bagian perut ini bakteri akan mati dan dicerna sebagai protein ruminansia. Hasil pencernaan masuk ke dalam usus dua belas jari dan masuk ke dalam usus halus. Di dalam usus halus terjadi penyerapan hasil pencernaan. Sisa makanan yang tidak diserap masuk ke usus besar, mengalami penyerapan air, dan pembusukan menjadi feses. Feses terkumpul di dalam rektum dan selanjutnya dikeluarkan melalui anus. Pada kuda dan kelinci proses pencernaan makanan juga terjadi simbiosis dengan bakteri di dalam usus buntu. Bakteri ini membantu mencernakan selulosa.[ab]

Sistem Pencernaan pada Burung

Sistem Pencernaan pada Burung - Burung memiliki jenis makanan yang berbeda-beda, ada burung pemakan daging, biji-bijian, buah-buahan, serangga, bahkan ada pula burung pemakan madu. Sesuai dengan perbedaan jenis makanannya maka alat-alat pencernaan pada burung pun berbeda-beda. Namun, secara garis besar alat-alat pencernaannya sama. Oleh karena itu, untuk mempelajarinya kita dapat memakai salah satu jenis burung saja. Pada pembahasan mengenai sistem  pencernaan burung ini, kita akan memakai burung pemakan biji-bijian yaitu merpati.

Alat pencernaan pada burung merpati terdiri dari mulut, kerongkongan, tembolok, lambung, usus, dan kloaka. Dalam mulut burung tidak terdapat gigi, makanan diambil dari lingkungan sekitarnya dengan paruhnya, kemudian ditelan. Melalui kerongkongan makanan masuk ke dalam tembolok dan disimpan sementara. Tembolok merupakan pembesaran dari kerongkongan bagian bawah. Kenyang tidaknya bangsa unggas ini terlihat pada bagian temboloknya karena tembolok akan menjadi besar setelah makan. Dari tembolok makanan akan masuk ke dalam lambung.

Lambung bangsa unggas dibedakan menjadi dua, yaitu lambung kelenjar dan lambung pengunyah. Lambung kelenjar menghasilkan getah pencernaan untuk mencernakan makanan secara kimiawi. Pada bagian dalam lambung pengunyah terdapat otot-otot yang kuat. Di sini makanan digilas dan diremas dengan bantuan kerikil yang ditelan bersama makanan. Dalam lambung pengunyah (empedal) terjadi pencernaan secara mekanik. Dari lambung pengunyah makanan kemudian masuk ke dalam usus halus.

Dalam usus halus makanan dicerna secara kimiawi dengan bantuan getah dari pankreas dan getah dari empedu. Di sini sari-sari makanan hasil pencernaan diserap oleh dinding usus, sisanya masuk ke dalam usus besar. Di antara usus halus dan usus besar terdapat usus buntu. Usus buntu burung ada dua buah dan berukuran besar. Usus buntu berfungsi untuk memperluas bidang penyerapan. Dari usus besar feses didorong ke dalam rektum, yang kemudian dikeluarkan melalui kloaka. Kloaka merupakan tempat bermuaranya tiga saluran, yaitu saluran dari ginjal, saluran kelenjar kelamin, dan saluran makanan. 

Gangguan pada Sistem Pencernaan Makanan

Gangguan pada Sistem Pencernaan Makanan - Beberapa kelainan atau  gangguan pada sistem pencernaan yang sering kita dengar, yaitu penyakit maag. Di samping penyakit ini ada beberapa lagi yang perlu anda ketahui, antara lain berikut ini.

• Ulkus (Tukak Lambung). Ulkus merupakan suatu penyakit pencernaan yang disebabkan oleh adanya kerusakan pada selaput lendir karena faktor-faktor psikosomatis, toksin, atau akibat bakteri(Streptococcus sp). Faktor psikosomatis, yaitu kelainan yang menyebabkan penderitanya selalu ketakutan, kecemasan, keinginan yang berlebihan, kelelahan yang dapat merangsang sekresi HCl yang berlebihan. HCl yang dikeluarkan lambung apabila berlebihan sangat berbahaya, karena dapat merusak selaput lendir lambung.
• Kolik. Penyakit ini memperlihatkan gejala rasa nyeri pada perut. Kolik disebabkan oleh makanan yang mengandung zat-zat perangsang seperti cabai dan lada.
• Parotitis. Parotitis merupakan penyakit radang pada kelenjar parotis, yang biasa dikenal dengan nama penyakit gondong.
• Peritonitis. Peritonitis adalah infeksi pada rongga perut.
• Konstipasi/sembelit. Sembelit adalah gangguan pencernaan dimana penderitanya mengalami sulit buang air besar karena feses terlalu keras.
• Diare. Diare adalah kelainan pencernaan yang disebabkan adanya infeksi pada colon yang disebabkan oleh bakteri. Penderita diare ketika buang air besar fesesnya encer, apabila tidak segera dicegah dapat menimbulkan dehidrasi.
• Apendisitis. Apendisitis, yaitu peradangan pada bagian usus besar yang kita kenal sebagai apendiks (usus buntu) atau umbai cacing.
• Malnutrisi, Mulnutrisi yang sangat berbahaya, yaitu kwashiorkor karena penyakit ini dapat mengakibatkan sel-sel pankreas atropi (penyusutan organ) dan kehilangan banyak retikulum endoplasma. Akibatnya, pembentukan beberapa enzim pencernaan dapat terganggu.[ab]

Kelenjar dan Organ Sistem Pencernaan

Kelenjar dan Organ Sistem Pencernaan - Kamu telah mengetahui bahwa dalam mencerna makanan terjadi pencernaan makanan secara mekanik dan kimiawi. Pencernaan makanan secara kimiawi melibatkan enzim untuk proses pencernaannya. Enzim-enzim ini dikeluarkan oleh organ pencernaan sewaktu makanan melewati beberapa lokasi saluran pencernaan.

a. Hati (Hepar)

Seperti telah dijelaskan pada uraian sebelumnya, setelah makanan dicerna sampai menjadi sari-sari makanan, sari-sari makanan itu selanjutnya diserap oleh usus halus, namun sebelumnya akan melalui hati terlebih dahulu. Hati adalah kelenjar pencernaan terbesar yang memiliki fungsi untuk mengatur keseimbangan kadar gula dalam darah, mensekresikan cairan empedu, merombak eritrosit yang sudah tua, mensistensis albumin, globulis, dan fibrinogen. Empedu (chole) merupakan suatu cairan setengah kental berwarna kuning keemasan (kehijauan), pH-nya 7,6–8,6, berasa pahit sekali. Pada cairan empedu terdapat garam-garam empedu, pigmen empedu, air, kolesterol, dan lesitin. Garamgaram empedu dapat mengemulsikan lemak agar mudah diserap ke dalam darah. Di samping itu, empedu juga sebagai penghasil pigmen bilirubin dan biliverdin. Pada feses pigmen ini sering terlihat berwarna cokelat. Empedu berfungsi mengurangi tegangan permukaan lemak, mengaktifkan lipase dalam usus, memberi warna feses, menolong daya absorpsi lemak pada dinding usus, dan menciptakan reaksi alkali pada usus (klorida dan bikarbonat). Penggetahan empedu dikendalikan oleh suatu hormon yang dinamakan sekretin dan pengeluaran empedu diatur oleh hormon koleositokinin.

Untuk mengatur keseimbangan kadar gula dalam darah, hati harus bekerja sama dengan pankreas sebagai penghasil enzim insulin dan glukagon. Apabila kadar gula dalam darah tinggi, insulin yang dikeluarkan pankreas akan merangsang hati untuk mengabsorpsi glukosa dan mengubahnya menjadi glikogen. Dengan begitu, kadar glukosa dalam darah dapat diturunkan hingga mendekati normal. Untuk menurunkan kadar gula dalam darah, hormon insulin tidak hanya bekerja dengan hati. Terdapat beberapa cara insulin untuk menurunkan kadar gula darah, yaitu sebagai  berikut.

• Merangsang sel-sel tubuh agar lebih banyak menyerap glukosa dari darah.
• Merangsang hati untuk menyerap gula darah (glukosa).
• Merangsang sel-sel lemak untuk mengambil glukosa dan mengubahnya menjadi lemak.
• Insulin dapat merangsang sel-sel untuk mempercepat proses respirasi seluler yang mempergunakan glukosa.

Di samping insulin, pankreas juga berfungsi sebagai penghasil glukagon. Glukagon adalah sejenis hormon yang dapat merangsang hati mengubah gula yang tersimpan dalam glikogen untuk dikembalikan menjadi glukosa. Selain itu, glukagon dapat pula mengeluarkan glukosa jika kadar glukosa dalam darah terlalu rendah. Dengan demikian, dari uraian tersebut kita dapat mengambil kesimpulan, bahwa hormon insulin dan glukagon bekerja bersama-sama dalam mengatur keseimbangan kadar gula darah. Dapat diartikan bahwa insulin bekerja saling antagonis dengan glukagon. Orang yang menderita kekurangan insulin biasanya memperlihatkan gejala lemah, lesu, dan mudah capai karena kadar gula darahnya sangat tinggi. Namun, gula darah tersebut tidak bisa diubah menjadi energi. Penyakit yang disebabkan kekurangan insulin disebut diabetes melitus.

b. Pankreas

Pankreas berada di dalam lipatan duodenum berbentuk huruf ‘U’ yang panjangnya ± 12 cm dan tebalnya ± 2,5 cm. Pada pankreas terdapat dua macam kelenjar, yaitu kelenjar endokrin dan kelenjar eksokrin. Bagian eksokrin berbentuk asinus-asinus. Bagian asinus-asinus ini akan mensekresikan cairan yang kaya enzim ataupun proenzim, sedangkan bagian saluransalurannya mensekresikan cairan yang kaya HCO3–. Kedua cairan ini bersatu membentuk getah pankreas. Getah pankreas ini diproduksi ± 1.500 ml setiap harinya. Bagian endokrin merupakan sisa dari sel-sel kelenjar pankreas. Apabila kita melihatnya di bawah mikroskop, bagian endokrin akan tampak terletak di antara “lautan” asinus-asinus kelenjar eksokrin seolah-olah seperti “pulau”, sehingga disebut pulau-pulau langerhans.[ab]

Sistem Pencernaan pada Manusia

Sistem Pencernaan pada Manusia - Pada manusia makanan dicernakan dengan alat-alat pencernaan yang dimulai dari mulut dan berakhir di usus. Hasil-hasil pencernaan akan diserap, sedangkan sisa-sisa pencernaan dibuang melalui alat-alat pengeluaran yang khusus. Alat-alat pencernaan secara garis besar terbagi menjadi dua, yaitu saluran pencernaan dan kelenjar pencernaan. Saluran pencernaan meliputi rongga mulut (oral), tekak, kerongkongan (esofagus), lambung (ventrikulus), sekum, usus besar (kolon), dan anus. Organ yang menghasilkan kelenjar pencernaan pada sistem pencernaan manusia terdiri dari kelenjar ludah (glandula salivaris), hati (hepar), kelenjar dinding lambung, dan pankreas. Saluran Pencernaan. Seperti telah dikatakan sebelumnya bahwa saluran pencernaan pada manusia terdiri dari rongga mulut (oral), tekak, kerongkongan (esofagus), lambung (ventrikulus), usus halus (intestinum), sekum, usus besar (kolon), dan anus sebagai alat pelepasan sisa makanan. Selanjutnya, marilah kita tinjau satu per satu bagian-bagian alat pencernaan yang membentuk saluran pencernaan yang dimulai dari rongga mulut sampai anus berikut ini!

a. Rongga Mulut

Di dalam rongga mulut terdapat beberapa alat pencernaan, yaitu lidah (lingua), kelenjar ludah (glandula salivaris), dan gigi (dentin). Marilah kita lihat masing-masing alat pencernaan yang terdapat di dalam rongga mulut tersebut dan peranannya dalam proses pencernaan makanan.

• Lidah (lingua). Permukaan lidah dilapisi oleh lapisan mukosa yang penuh dengan tonjolan yang dinamakan papila yang mengandung saraf pengecap. Lidah berfungsi sebagai indera pengecap makanan, mengatur pahit makanan pada saat me-ngunyah asam dan menelan makanan, serta asin membantu menghasilkan suara ketika kita berbicara.
• Kelenjar ludah (glandula salivaris). Kelenjar ludah yang terdapat di dalam rongga mulut manusia terdiri dari: a) Kelenjar parotis, terletak pada bagian akhir dari rahang atas di depan telinga, terdapat sepasang, salurannya disebut duktus stensen, bermuara di pipi sebelah dalam. Menghasilkan ludah yang berbentuk cair (serosa) dan enzim ptialin. b) Kelenjar submandibularis terletak di bawah kedua sisi tulang rahang, terdapat sepasang, salurannya disebut duktus wharton yang bermuara di dasar mulut. Menghasilkan ludah yang mengandung air dan lendir (seromukosa). c) Kelenjar sublingualis, terletak di bagian dasar bawah lidah, dan bermuara ke dalam dasar mulut. Menghasilkan ludah yang mengandung air dan lendir (seromukosa). Ketiga kelenjar ini menghasilkan 1,5 liter air liur (saliva) per hari. Deras aliran saliva dirangsang oleh adanya makanan dalam mulut, melihat makanan, mencium bau, dan memikirkan makanan. Masing-masing kelenjar beratnya kurang lebih 30 gram. Apabila dari ketiga kelenjar tersebut salah satunya terkena infeksi maka akan terjadi pembengkakan pada kelenjar tersebut, penyakitnya disebut gondongan (parotitis). Air liur (saliva) terdiri dari 99,5% air, mengandung musin (lendir dari protein) dan enzim ptialin. Ptialin merupakan enzim amilase yang terdapat pada rongga mulut. PH air liur untuk orang yang sehat, yaitu 6,5 – 6,8. Air liur berfungsi untuk membasahi makanan, mencegah kekeringan di mulut, mencernakan amilum oleh enzim ptialin, membunuh kuman oleh lisosom, sebagai bufer, melancarkan faal pengecap, dan sebagai pelindung selaput mulut dari panas, dingin, asam, dan basa.
• Gigi (dentin). Berdasarkan fungsinya gigi terbagi menjadi empat macam, yaitu gigi seri (Incicivus = I) yang berfungsi untuk memotong makanan, gigi taring (Caninus = C) yang berfungsi untuk merobek makanan, gigi geraham muka (Premolar = PM), yang berfungsi untuk mengunyah, dan gigi geraham belakang (Molar = M) yang juga berfungsi untuk mengunyah. Manusia memiliki dua set gigi, yaitu gigi susu berjumlah 20 buah dan gigi permanen berjumlah 32 buah. Semua gigi susu akan tanggal pada saat berusia 6 – 12 tahun, kemudian digantikan oleh munculnya gigi permanen. Berikut adalah rumus gigi susu pada manusia. Sementara itu, jumlah gigi lengkap sempurna akan tumbuh permanen pada umur 6–12 tahun dengan jumlah sebanyak 32 buah  Gigi terpancang di dalam rahang dan dilindungi oleh gusi. Pada umumnya, gigi memiliki penampang sebagai berikut. 1) Puncak gigi (korona), yaitu bagian yang tampak dari luar. 2) Leher gigi (koilum), yaitu bagian yang terlindung di dalam gusi. 3) Akar gigi (radiks), yaitu bagian yang tertanam di dalam rahang. Masing-masing gigi terdiri dari lapisan email yang putih dan keras. Email berfungsi untuk melindungi tulang gigi.

Di dalam gigi terdapat rongga gigi atau vulva yang mengandung pembuluh darah dan urat syaraf. Bagian dentin yang masuk ke rahang dilapisi zat yang disebut semen. Bakteri yang hidup di sela-sela gigi adalah Entamuba ginggivalis yang berperan untuk menguraikan sisa-sisa makanan yang tertinggal di dalam mulut.

b. Tekak (Faring)

Tekak merupakan pertemuan saluran pernapasan antara rongga hidung dengan tenggorokan dan saluran pencernaan antara rongga mulut dan kerongkongan. Lubang yang menuju tenggorokan, disebut glotis dan ditutup oleh klep yang disebut epiglotis pada waktu proses menelan. Tekak terdiri dari tiga bagian, yaitu nasofarings, orofarings, dan tubaeustachius.

c. Kerongkongan

Kerongkongan berdasarkan historisnya terdiri dari empat lapisan, yaitu lapisan mukosa, lapisan submukosa, lapisan muskularis, dan lapisan adventitia. Kerongkongan merupakan saluran penghubung antara mulut dan lambung. Satu pertiga bagian atasnya terdiri dari otot lurik dan dua pertiga bagian bawahnya terdiri dari otot polos. Makanan pada saluran ini hanya membutuhkan waktu enam detik untuk sampai ke lambung karena kontraksi otot lurik pada satu pertiga kerongkongan bagian atas. Gerakan ini terjadi karena otot memanjang dan melingkar dinding esofagus berkontraksi secara  bergantian.

d. Lambung (Ventrikulus)

Lambung merupakan kantung besar yang terletak di sebelah kiri rongga perut bagian atas dan tepat berada di bawah diafragma. Lambung terdiri dari:

• lapisan peritoneal luar yang merupakan lapisan serosa;
• lapisan berotot yang terdiri dari lapisan sirkular (melingkar), lapisan otot obligus (menyerong), dan lapisan otot longitudinal (memanjang);
• lapisan submukosa yang terdiri dari jaringan areoral berisi pembuluh darah dan limfa;
• lapisan mukosa yang terletak di sebelah dalam, tebal, dan terdiri atas banyak kerutan atau rugae, kerutan tersebut akan hilang jika organ ini mengembang karena berisi makanan dan banyak mengeluarkan mukus.

Ketiga otot yang terdapat pada lambung mengatur gerak peristaltik. Fungsi lambung, yaitu menyimpan makanan sementara dan melakukan pencernaan secara kimiawi dengan bantuan getah lambung. Lambung dibagi menjadi tiga daerah.

• Daerah kardiak, merupakan daerah pintu masuk pertama makanan dari esofagus. Pada bagian ini banyak dihasilkan mukus alkali.
• Daerah fundus yang merupakan daerah bagian tengah lambung yang membulat, menghasilkan HCl dan musin.
• Daerah pilorus yang merupakan bagian di daerah bawah lambung yang berhubungan dengan usus 12 jari (duodenum), menghasilkan mukus alkali.

Pada dinding lambung terdapat kelenjar yang menghasilkan getah lambung yang mengandung musin atau lendir yang mengandung protein, pepsinogen, dan asam klorida (HCl). Dinding lambung juga menghasilkan hormon gastrin yang langsung diserap pembuluh darah. Hormon gastrin ini fungsinya untuk merangsang pengeluaran getah lambung. Makanan hasil dari pencernaan di rongga mulut disebut bolus. Bolus kemudian dicerna lagi di lambung selama ± 10 menit. Seluruh makanan dalam lambung itu akan meninggalkannya lambung setelah ± 6 jam diisi makanan. Makanan dalam lambung teraduk dan bercampur dengan getah lambung sehingga berbentuk seperti bubur, disebut chymus. Ujung pilorus mengandung otot sfingter untuk mengatur chymus turun ke usus halus. Turunnya chymus dari lambung melalui pilorus dibantu oleh gerak peristaltik.

Gerak peristaltik merupakan kontraksi otot-otot lambung di sekitar chyme yang dapat menyebabkan chyme terdorong menuju usus halus. Dengan demikian, di lambung terjadi pula pencernaan makanan secara mekanis oleh gerak peristaltik. Getah lambung (sukus gastrikus) dihasilkan 2-3 liter/hari dengan pH 1,0–1,5 sehingga mampu membunuh kuman-kuman dalam makanan. Pengeluaran getah lambung sangat dipengaruhi oleh banyaknya makanan yang masuk ke lambung. Jika makanan yang masuk sedikit, tetapi sekresi HCl berlebihan, maka dinding lambung akan rusak dan menimbulkan radang (ulkus). Di daerah pilorus lambung terdapat otot sfingter. Otot sfingter ini akan mengendur apabila terkena asam, dan mengerut apabila terkena basa. Sebaliknya, otot pilorus di daerah pangkal usus 12 jari yang berbatasan dengan lambung akan mengerut apabila terkena asam dan mengendur apabila terkena basa. Keadaan seperti ini yang akan mengatur pengeluaran makanan dari lambung ke usus sedikit demi sedikit.

e. Usus Halus (Intestinum)

Usus halus terdiri dari tiga bagian, yaitu duodenum (usus 12 jari) yang  panjangnya ± 0,25 cm, Jejunum (usus kosong) yang panjangnya ± 7 meter, dan ileum (usus penyerapan) yang panjangnya ± 1 meter. Pada lapisan dalam atau tunica mukosa, jejunum dan ileum terdapat tonjolan-tonjolan halus yang disebut vilus (jamak = vili) yang berfungsi untuk memperluas permukaan dinding usus dalam penyerapan sari makanan. Karbohidrat diserap dalam bentuk glukosa, sedangkan protein diserap dalam bentuk asam amino. Glukosa dan asam amino dibawa oleh darah ke hati melalui vena porta hepatica. Dalam hati glukosa yang berlebihan diubah menjadi glikogen dengan bantuan hormon insulin. Glikogen disimpan dalam otot dan hati, sedangkan glukosa yang diperlukan dari hati dialirkan ke jantung melalui vena cava inferior. Lemak dicerna menjadi asam lemak dan gliserol. Sebelum diserap oleh usus, asam lemak diemulsikan terlebih dahulu oleh garam empedu, kemudian dicerna oleh enzim lipase menjadi asam lemak dan gliserol. Penyerapannya melalui proses difusi, osmosis, filtrasi, dan transportasi aktif. Di dalam vilus, asam lemak dan gliserol dibawa oleh pembuluh limfa (getah bening) yang bermuara pada vena cava, sedangkan garam empedu akan masuk ke dalam darah menuju hati untuk dijadikan empedu kembali. Vitamin dan garam-garam empedu tidak mengalami pencernaan. Getah usus (sukus enterikus) dihasilkan oleh dua macam kelenjar, yaitu kelenjar burner dan kelenjar leiberkuhn. Kelenjar Burner berada di duodenum menghasilkan musin dan enzim proteolisis (pemecah protein), sedangkan kelenjar Leiberkuhn berada di sepanjang usus halus, bermuara di celah-celah vili menghasilkan getah usus. Getah usus mengandung bahan organik dan anorganik. Bahan organik terdiri atas enzim-enzim sebagai berikut.

• Amilase yang memecah amilum menjadi disakarida.
• Pepsin yang memecah peptida menjadi asam amino.
• Erepsin berasal dari erepsinogen oleh enzim enterokinase dengan proses sebagai berikut. Lipase, merupakan enzim pemecah gliserida (lemak) menjadi asam lemak dan gliserol.
• Disakarase, merupakan pemecah disakarida menjadi monosakarida.
• Fosfatase, enzim untuk memperlancar proses penyerapan asam lemak dan glukosa.
• Enterokinase, merupakan enzim tripsinogen dari pankreas menjadi tripsin.

f. Sekum (Caecum)

Pada ujung usus halus terdapat katup yang disebut katup bauhini (katup ileosekal) yang berfungsi mencegah makanan masuk kembali ke usus halus. Pangkal usus besar disebut sekum dengan kepanjangannya yang disebut rumbai cacing (apendiks). Pada ruminansia atau hewan memamah biak, sekum berbentuk kantong berwarna hijau tua. Sekum berfungsi menyimpan makanan agak lama sehingga dalam sekum terjadi pencernaan makanan oleh bakteri, terutama pencernaan selulosa. Bakteribakteri ini mengasilkan enzim selulosa untuk memecahkan selulosa menjadi glukosa.

g. Usus Besar (Colon)

Pada usus besar tidak terdapat vili sehingga tidak terjadi penyerapan sari-sari makanan, tetapi terjadi penyerapan air sehingga feses menjadi lebih padat. Pada colon juga terjadi proses pembusukan sisa pencernaan oleh bakteri Escherichia coli yang menghasilkan gas H2S, NH4, indole, skatole, phenol, dan vitamin K (berperan dalam proses pembekuan darah). Colon atau usus besar ini terbagi menjadi tiga bagian, yaitu asenden atau usus halus, transversum atau usus datar, dan desendens atau usus turun.

h. Anus

Bagian kolon paling akhir disebut rektum yang panjangnya ± 15 cm dan diakhiri dengan anus (dubur). Pada anus terdapat otot volunter yang dikendalikan oleh kehendak kita.[ab]

Materi Biologi Kelas XI IPA SMA Semester Genap 2016

Materi Biologi Kelas XI IPA SMA Semester Genap 2015 – 2016 – Sahabat sekalian pada kesempatan kali ini tugas biologi akan share informasi mengenai materi lengkap mata pelajaran biologi untuk SMA / MA kelas XI semester genap sesuai dengan kuruikulum KTSP tahun 2006. Yup blog ini akan mencoba konsisten untuk posting mengenai hal hal yang berkaitan dengan ilmu biologi atau dalam artian di blog ini akan diposting mengenai pelajaran biologi baik pelajaran biologi di sekolah menengah pertama, pelajaran biologi pada sekolah menengah atas dan biologi di universitas. Dan kali ini adalah materi lengkap pelajaran biologi untuk sma kelas xi semester genap, simaklah:

Sistem Pencernaan

• Sistem Pencernaan pada Manusia
• Gangguan pada Sistem Pencernaan Makanan
• Sistem Pencernaan pada Hewan

Sistem Pernapasan

• Pengertian Pernapasan
• Organ Pernapasan
• Mekanisme Pernapasan Manusia
• Gangguan pada Sistem Pernapasan
• Sistem Pernapasan pada Hewan Vertebrata

Sistem Ekskresi

• Sistem Ekskresi pada Manusia
• Gangguan pada Sistem Ekskresi
• Sistem Ekskresi pada Hewan

Sistem Koordinasi

• Sistem Saraf
• Alat Indra
• Sistem Endokrin

Sistem Reproduksi Organisme

• Sistem Reproduksi Manusia
• Proses Pembentukan Gamet
• Siklus Menstruasi
• Kehamilan
• ASI
• Mengatur Kelahiran
• Penularan dan Pencegahan Penyakit yang Berhubungan dengan Sistem Reproduksi

Sistem Imun

• Mekanisme Pertahanan Nonspesifik
• Mekanisme Pertahanan Spesifik
• Sistem Imun dan Memori terhadap Infeksi

Demikianlah artikel mengenai mengenai Materi Biologi SMA Kelas XI IPA Semester Genap Tahun ajaran 2015 – 2016, semoga artikel ini dapat memberikan informasi yang bermanfaat bagi kita semua.[ab]