osmoregulasi dan ekresi

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada tahun 1902 Rudolf Hober merupakan orang yang pertama kali memunculkan istilah osmoregulasi untuk menyatakan kegiatan dari bermacam-macam mekanisme yang digunakan oleh makhluk hidup untuk mengendalikan pergerakan zat terlarut dan air. Namun demikian osmoregulasi juga diartikan sebagai mempertahankan tekanan osmotic cairan yang terdapat di dalam tubuh hewan yang besarnya berbeda dari tekanan osmotic medium lingkungannya. Sedangkan Ekskresi merupakan eliminasi atau pengeluaran zat buangan hasil metabolism dari tubuh makhluk hidup.

 Bila di tinjau lebih dalam, ternyata tidak cukup hanya mengendalikan distribusi air saja, tetapi komposisi ion dan distribusi ion di dalam cairan tubuh dan berbagai ruangan juga harus dikendalikan. Telah terbukti bahwa ada perbedaan macam dan jumlah ion antara cairan di dalam tubuh dengan cairan di luar tubuh hewan, bahkan antara ruang satu dengan ruang yang lain dalam tubuh hewan juga berbeda.

Makalah ini membahas tentang osmoregulasi dan ekskresi pada hewan, maka  dapat diuraikan menjadi  rumusan masalah, yaitu apa pentingnya mempelajari osmoregulasi dan ekskresi bagi kehidupan kita?

 BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Osmoregulasi

Osmoregulasi diartikan sebagai sistem yang mempertahankan tekanan osmotic cairan yang terdapat di dalam tubuh hewan yang besarnya berbeda dari tekanan osmotic medium lingkungannya. Osmoregulasi juga disebut suatu pengaturan tekanan osmotik cairan tubuh yang layak bagi kehidupan, misalnya pada ikan, sehingga proses-proses fisiologis tubuhnya berfungsi normal.

Osmoregulasi merupakan  suatu kegiatan yang luas dan rumit. Dalam kegiatan ini termasuk :

Osmoregulasi juga berkaitan dengan :

Hewan regulator hiperosmotik, seperti pada hewan-hewan terrestrial maupun hewan akuatik air tawar, mempunyai konsentrasi zat terlarut dalam tubuh yang lebih tinggi daripada lingkungannya, maka untuk tetap homeostasis hewan tersebut cenderung untuk, mengurai masuknya air ke dalam tubuh dengan meningkatkan impermeabilitas dinding tubuh atau dengan cara mengeluarkan kelebihan air yang ada dari dalam tubuh. Memasukan garam-garam ke dalam tubuhnya dengan cara makan dan minum untuk menjaga kestabilan zat-zat yang terlarut dalam cairan tubuhnya.

Ekskresi merupakan proses pengeluaran zat-zat sisa metabolisme yang sudah tidak digunakan lagi oleh tubuh khususnya sel dan darah. Sistem ekskresi pada hewan yaitu setiap permukaan yang bersifat permeabel dan yang langsung memisahkan ruangan yang berisi produk ekskresi dengan lingkungan luar adalah potensial sebagai tempat ekskresi.

Permukaan yang demikian termasuk membrane plasma pada hewan bersel tunggal, epidermis pada hewan invertebrate rendah, trachea pada artropoda, insang dan kulit pad ikan dan amfibia, paru-paru dah kulit pada hewan vertebrata tinggi. Sel yang membangun permukaan dengan lingkungan luar dan juga produk ekskresi dapat dengan segera berdifusi. Pada hewan yang lebih tinggi derajatnya terdapat organ ekskresi yang khusus dikembangkan untuk mengangkut produk ekskresi dari tubuh menuju lingkungan luar melalui suatu pembuluh. Organ ekskresi yang sangat penting dalah kulit, paru-paru, hati dan ginjal.

Glomerulus dan kapsul Bowman berfungsi untuk: menyaring hasil buangan metabolik yg terdapat dalam darah. Darah tidak ikut tersaring dan masuk ke vena renalis. Protein tetap bertahan di dalam darah. Cairan ekskretori ini kemudian masuk ke tubuli ginjal. Glukosa,beberapa mineral dan cairan (solution) lainnya diserap kembali ke dalam darah.

Beberapa hormon ikut berperan dalam penyaringan dan penyerapan kembali. Hasil buangan metabolik yang tidak tersaring dan tidak terserap kembali akan masuk ke saluran pengumpul dan terus ke kantong air seni dan kemudian dikeluarkan melalui lubang perlepasan. Proses ekskresi pada ikan dilakukan melalui saluran pencernaan, kulit, ginjal (sebagian besar)

Osmoregulasi dan ekskresi mempunyai peranan sebagai berikut :

2.4.1 Ikan

Organ ekskresi dan organ yang berkaitan dengan osmoregulasi pada ikan adalah insang dan ginjal. Kedua organ ini dapat ditembus oleh air, zat buangan  bernitrogen  dan ion-ion, dan mempunyai permukaan yang luas sehingga mempermudah pertukaran. Ginjal tidak seperti insang dipisahkan dari lingkungan luar oleh dinding tubuh, jaringan tubuh, cairan tubuh, sehingga ginjal dipandang mampu untuk mengendalikan volume dan komposisi cairan tubuh. Meskipun ikan hidup dilingkungan akuatik, namun demikian terdapat perbedaan mekanisme ekskresi dan osmoregulasi antara ikan yang hidup di air tawar dengan ikan yang hidup di air laut.

Ikan yang hidup dilingkungan air tawar pada umumnya kadar osmotic cairan tubuhnya adalah 300 mOsm per liter dan bersifat hipertonik dibandingkan dengan lingkungannya (air tawar). Meskipun permukaan tubuhnya diselubungi oleh sisik dan mucus yang relative impermeabel, namun demikian banyak air yang masuk kedalam tubuh dan juga terjadi pengeluaran ion-ion melintasi insang yang bersifat sangat permeabel. Untuk menjaga cairan tubuhnya agar tetap tetap dalam keadaan konstan (keadaan tunak), ikan air tawar secara terus menerus mengeluarkan sejumlah besar air. Ini dilakukan dengan cara memproduksi sejumlah besar filtrate glomerulus dan kemudian dilakukan rabsorpsi pilihan zat terlarut dari tubulus  renalis menuju ke dalam darah yang terdapat di kapiler peritubuler.

Ikan air asin yang tergolong teleost menjaga cairan tubuhnya agar tetap bersifat hipotonik terhadap lingkungannya (air asin). Permukaan tubuhnya bersifat impermeabel tehadap air dan ion-ion karena  adanya sisik dan mucus, tetapi lalu lintas air dan ion-ion masih dapat terjadi melalui insangnya. Untuk mengatur cairan tubuh, teleost minum banyak air dan sel sekresi yang terdapat di saluran pencernaan makanan mengalihkan garam secara  transport aktif kedalam  darah.

Hubungan osmotic antara 2 larutan yang dipisahkan oleh membrane yang bersifat permeabel dapat dijelaskan dengan istilah tonisitas. Cairan tubuh hewan yang hidup di air tawar pada umumnya bersifat hipertonik dibandingkan dengan lingkungannya (air tawar), sedangkan hewan yang hidup di air asin/laut terutama hewan vertebrat bersifat hipotonik terhadap  air laut.

Sebaliknya banyak hewan invertebrate yang hidup di air laut yang cairan tubuhnya bersifat isotonic terhadap air laut. Bil kadar zat terlarut dalam lingkungan air meningkat atau volume air menurun, hewan akan mengadakan tanggapan dengansalah satu cara diantara dua cara yaitu menyesuaikan kadar cairan tubuhnya dengan lingkungannya (osmoconformer) atau mempertahankan kadar cairan tubuhnya meskipun kadar lingkungannya berubah (osmoregulator).

Sistem ekskresi pada manusia dan vertebrata lainnya melibatkan   organ paru-paru, kulit, ginjal, dan hati. Namun yang terpenting dari keempat organ tersebut adalah ginjal.

Pada mamalia ginjal merupakan organ utama yang melakukan proses ekskresi dan osmo regulasi. Fungsi ginjal sebagai berikut :

      Ginjal diselubungi oleh suatu kapsul yang dibentuk dari jaringan serabut bagian luar ginjal disebut korteks yang berwarna merah coklat, sedangkan bagian dalamnya disebut medula. Substansi yang terdapat dibagian medula tampak bergaris-garis dan mempunyai bentuk seperti kerucut. Dibagian tengah ginjal terdapat celah cekung yang disebut hilum. Pada hilum inilah pembuluh nadi ginjal (arteri renalis) dan saraf ginjal masuk ke ginjal, sedangkan pembuluh ginjal (vena renalis) keluar dari ginjal.

Ginjal terdiri dari tiga bagian utama yaitu:
1) Korteks (bagian luar)
2) Medulla (sumsum ginjal)
3) Pelvis renalis (rongga ginjal).

Unit fungsional terkecil dari ginjal adalah nefron. Nefron tersebut terdiri dari struktur vaskuler yaitu glomerlurus dan struktur non vaskuler yaitu capsula bowman, tubulus proximal, ansa henle pars desendens dan pars asendens, tubulus distal, dan duktus koligentes. Tiap ginjal mengandung 1,3 juta nefron.

Ginjal mendapat penyediaan darah melalui pembuluh nadi ginjal yang merupakan cabang dari aorta. Dari aorta darah secara berturut-turut kemudian mengalir melalui pembuluh nadi interlobar, pembuluh nadi akuarta, pembuluh nadi interlobular, arterior aferen, glumerulus, arterior aferen, kapiler verituguler, pembuluh balik interlobular, pembuluh balik arkuata, pembuluh balik interlobal dan akhirnya ke pembuluh balik ginjal

Filtrasi merupakan perpindahan cairan dari glomerulus menuju keruang kapsula bowman dengan menembus membran filtrasi. Membran filtrasi terdiri atas tiga lapisan yaitu sel endotelium glomelulus, membran basiler dan epitel basula bowman.

Filtrasi terjadi pada kapiler glomerulus pada kapsul Bowman. Pada glomerulus terdapat sel-sel endotelium kapiler yang berpori (podosit) sehingga mempermudah proses penyaringan. Beberapa faktor yang mempermudah proses penyaringan adalah tekanan hidrolik dan permeabilitias yang tinggi pada glomerulus.

Selain penyaringan, di glomelurus terjadi pula pengikatan kembali sel-sel darah, keping darah, dan sebagian besar protein plasma. Bahan-bahan kecil terlarut dalam plasma, seperti glukosa, asam amino, natrium, kalium, klorida, bikarbonat, garam lain, dan urea melewati saringan dan menjadi bagian dari endapan. Hasil penyaringan di glomerulus berupa filtrat glomerulus (urin primer) yang komposisinya serupa dengan darah tetapi tidak mengandung protein.

Faktor yang mempengaruhi laju filtrasi glomerulus adalah ;

      Rabsorbsi adalah proses perpindahan cairan dari tubulus renalis ke pembuluh darah yang mengelilinginya.Urin sang dihasilkan proses reabsorbsi adalah urin sekunder. Reabsorbsi terdiri dari :

Volume urin manusia atau mamalia hanya 1% dari filtrat glomerulus. Oleh karena itu, 99% filtrat glomerulus akan direabsorbsi secara aktif pada tubulus kontortus proksimal dan terjadi penambahan zat-zat sisa serta urea pada tubulus kontortus distal.

Substansi yang masih berguna seperti glukosa dan asam amino dikembalikan ke darah. Sisa sampah kelebihan garam, dan bahan lain pada filtrat dikeluarkan dalam urin. Tiap hari tabung ginjal mereabsorbsi lebih dari 178 liter air, 1200 g garam, dan 150 g glukosa. Sebagian besar dari zat-zat ini direabsorbsi beberapa kali.

Setelah terjadi reabsorbsi maka tubulus akan menghasilkan urin seku nder yang komposisinya sangat berbeda dengan urin primer. Pada urin sekunder, zat-zat yang masih diperlukan tidak akan ditemukan lagi. Sebaliknya, konsentrasi zat-zat sisa metabolisme yang bersifat racun bertambah, misalnya ureum dari 0,03`, dalam urin primer dapat mencapai 2% dalam urin sekunder. Meresapnya zat pada tubulus ini melalui dua cara. Gula dan asam mino meresap melalui peristiwa difusi, sedangkan air melalui peristiwa osn osis. Reabsorbsi air terjadi pada tubulus proksimal dan tubulus distal.

Tubulus ginjal mampu secara selektif menambahkan zat-zat tertentu ke dalam cairan filtrasi melalui proses sekresi tubulus. Sekresi suatu zat meningkatkan ekskresinya dalam urin.

Sistem sekresi yang terpenting adalah (1) H+, yang penting untuk mengatur keseimbangan asam-basa; (2) K+, yang menjaga konsentrasi K+ plasma pada tingkat yang sesuai untuk mempertahankan eksitabilitas normal membran sel otot dan saraf; dan (3) anion dan kation organuk, yang melaksanakan eliminasi senyawa-senyawa organik asing dari tubuh.

Karbon dioksida dan uap air berdifusi dari permukaan alveolus paru-paru yang lembab. Pada mamalia paru-paru merupakan satu-satunya organ ekskresi bagi CO2. Air yang dibuang melalui paru-paru berasal dari aktivitas metabolisme yaitu merupakan zat buangan dari respirasi. Asal dan jumlah air yang dikeluarkan dari paru-paru tidak begitu penting karena tubuh mengandung air yang jumlahnya relative banyak.

Hati merupakan zat tubuh yang mempunyai peranan sangat banyak dan penting. Ada 2 peranan penting yang dilakukan oleh hati yaitu tempat penyimpanan zat makanan dan penguraian dan pembuangan zat-zat yang tidak diperlukan bagi tubuh.

 Pada hewan yang hidup di daerah dingin, hati juga merupakan sumber produksi  panas. Pigmen empedu merupakan produk ekskresi yang berasal dari pengurian hemoglobin yang terdapat di dalam sel darah merah yang sudah tua. Pigmen empedu kemudian disalurkan  kedalam duodenum dan dibuang bersama-sama feses. Peran hati yang paling penting sebagai organ ekskresi adalah pembentukan zat buangan bernitrogen dengan jalan daminasi asam amino.