Pada artikel ini kita akan membahas tentang sistem ekskresi pada ikan.
Pada vertebrata, organ ekskresi dan reproduksi secara morfologis saling terkait karena saluran ekskresi tertentu juga digunakan untuk mengeluarkan gamet. Jadi nyaman untuk memperlakukan mereka bersama sebagai sistem urinogenital.
Pada ikan, asosiasi terbatas pada papilla pseudo-copulatory melalui mana produk ekskretoris dan generatif keluar melalui lubang bersama. Pergaulan lebih intim pada laki-laki daripada perempuan. Di sini, sistem ini ditangani secara terpisah sebagai organ ekskresi dan reproduksi.
Alat ekskresi terdiri dari ginjal, ureter, dan kandung kemih. Kandung kemih tidak homolog dengan vertebrata yang lebih tinggi (Gbr. 11.1ae).
Ginjal:
Ginjal vertebrata terdiri dari nefron atau tubulus ginjal. Pada leluhur vertebrata, ginjal memiliki satu nefron untuk setiap segmen tubuh yang terletak di antara ujung coelom anterior dan posterior. Nefron dialirkan ke saluran yang disebut saluran Wolffian atau archinephric yang terletak di posterior kloaka. Jenis ginjal ini dikenal sebagai holonephros karena meluas ke seluruh panjang tubuh.
Holonephros saat ini ditemukan pada larva siklostom tertentu tetapi tidak pada orang dewasa. Pada ikan dan amfibi sebagian besar tubulus anterior telah hilang, beberapa tubulus tengah berhubungan dengan tes dan terdapat konsentrasi dan multiplikasi tubulus di posterior.
Ginjal seperti itu dikenal sebagai ginjal posterior atau opistonephros. Umumnya pada ikan, tubulus di daerah anterior menjadi fungsional pada awal kehidupan dan ditetapkan sebagai Pronephors dan tubulus yang ada di daerah posterior mengambil fungsi ekskresi sepanjang hidup. Daerah tubulus fungsional ini dikenal sebagai mesonefros (Gbr. 11.2a, b).
Ada banyak variasi dalam struktur luar ginjal pada ikan. Bentuknya bervariasi menurut spesies. Ginjal menempati posisi dorsal dalam rongga tubuh dan terletak tepat di ventral kolumna vertebralis. Secara teleost, ginjal dibedakan menjadi daerah kepala dan batang tubuh.
Perbedaan seperti itu jelas terlihat pada ikan mas, tetapi pada ikan lain diferensiasi makroskopik menjadi ginjal kepala dan batang tidak menonjol. Ginjal kepala berfungsi non-ekskresi dan endokrin sedangkan ginjal batang (ginjal posterior) bersifat ekskretoris. Jadi ginjal ikan itu unik dibandingkan dengan vertebrata lainnya.
Peculia rities disebutkan sebagai berikut:
- Ginjal kepala bersifat endokrin. Ini memiliki kelenjar antar ginjal yang homolog dengan korteks adrenal mamalia. Ini memiliki sel-sel chromaffin juga yang mirip dengan medula adrenal mamalia.
- Di dalam ginjal tertanam benda-benda kuning yang disebut corpuscle of Stannius. Ini adalah fungsi endokrin. Tubuh-tubuh ini terlihat secara makroskopis pada beberapa ikan sementara pada ikan lain mereka berbaur di jaringan ginjal.
- Ginjal kepala merupakan tempat berkembangnya darah.
- Ginjal kepala dan batang mengandung folikel tiroid heterotopik. Atas dasar morfologi dan perbedaan antara ginjal kepala dan ginjal batang, Ogawa (1961) mengklasifikasikan ginjal teleost laut menjadi lima kategori.
Pada kategori pertama tidak ada batas yang jelas antara ginjal kepala dan badan dan kedua ginjal seluruhnya menyatu (Gbr. 11.3a). misalnya, trout pelangi dan salmon.
Pada tipe kedua ada batas makroskopis yang jelas antara kepala dan batang ginjal. Bagian tengah dan belakang menyatu. Dari bagian tengah yang menyatu diberikan dua struktur seperti tabung di bagian depan, yang terpisah satu sama lain dan di ujung tabung ini terdapat struktur seperti kantung, kepala ginjal, misalnya Ayo, Cyprinidae dan ikan mas.
Pada tipe ketiga, juga terdapat perbedaan yang jelas antara ginjal kepala dan batang tubuh. Ginjal dibedakan menjadi bagian kepala, batang dan ekor. Ginjal ekor menyatu, sedangkan ginjal batang dan kepala dipisahkan dan terletak di ujung daerah paling anterior. Ginjal kepala, umumnya berbentuk bulat, misalnya Notopterus notopterus.
Pada tipe keempat tidak ada batas morfologis antara ginjal kepala dan batang. Kedua ginjal terpisah kecuali di bagian paling posterior tempat ginjal menyatu.
Pada tipe kelima, kedua ginjal benar-benar terpisah satu sama lain. Ginjal ekor berbentuk tabung tipis sedangkan ginjal batang anterior tebal. Tidak ada perbedaan morfologis antara ginjal kepala dan batang. Mengenai teleost air tawar, Ogawa (1961) mengemukakan bahwa ginjal dapat dikelompokkan menjadi tiga pertama dari lima jenis yang dijelaskan di atas.
Ginjal Beberapa Ikan India:
Ginjal Clarias batrachus terletak di rongga perut. Itu ditempatkan dalam posisi retroperitoneal terhadap aspek ventral dari kolom vertebral dan dorsal ke saluran pencernaan dan gonad. Mereka berwarna coklat tua kemerahan dan ditutupi oleh selaput transparan tipis. Ginjal batang menyatu sepanjang panjangnya. Mereka melebar ke depan dan secara bertahap menyempit di belakang.
Ginjal kepala berbentuk dua lobus segitiga yang dipisahkan satu sama lain oleh celah yang sangat sempit. Mereka tidak terhubung dengan batang ginjal di Clarias batrachus. Ginjal kepala segitiga hadir di Channa marulius, Channa punctatus dan Channa gachua.
Puncak setiap lobus menunjuk dan ditempatkan di depan, sedangkan alasnya rata dan diarahkan ke belakang. Sisi anterolateral ginjal batang di kedua sisi dilengkapi dengan struktur bulat dan dikenal sebagai lobus mesonefrik (Gambar 11.4).
Lobus mesonefrik juga terdapat pada Heteropneustes fossilis. Di Labeo rohita, ginjal juga merupakan struktur berpasangan. Mereka terletak secara ventral ke kolom vertebral. Sangat jelas diserang oleh jaringan ikat. Lapisan peritoneal memisahkan mereka. Mereka adalah struktur memanjang yang berjalan dari lubang dan γ mencapai sangat dekat dengan insang. Mereka berwarna coklat kemerahan.
Kedua ginjal menyatu di tengah, membentuk bagian tengah seperti sayap yang rata dari ginjal batang. Dari struktur seperti sayap ini, dua struktur seperti tabung diberikan di bagian depan yang terpisah satu sama lain. Di ujung anterior tabung ini terdapat struktur seperti kantung yang dikenal sebagai kepala ginjal.
Kedua kepala ginjal terpisah. Posterior, dari bagian tengah batang ginjal, ginjal menyempit. Bagian ini disebut ginjal ekor. Secara eksternal, depresi terlihat yang menunjukkan bahwa mereka adalah dua struktur.
Ginjal ekor juga menyatu. Batang ginjal sangat besar dibandingkan dengan panjang ikan. Di bagian punggung, batang ginjal menunjukkan beberapa anulasi sedangkan di bagian perut garis luarnya halus (Gbr. 11.5).
Pada Xenentodon cancila, batang ginjal di daerah anteriornya menunjukkan penampilan seperti tangga.
Saluran kencing:
Duktus mesonefrikus atau ureter terletak berdekatan di garis median. Di anterior, mereka terpisah, di posterior kedua saluran mesonefrik terbuka secara terpisah ke dalam kandung kemih. Pada beberapa spesies pembesaran seperti kantung terlihat jelas di daerah posterior ureter.
Ini dikenal sebagai kandung kemih, tetapi tidak homolog dengan vertebrata yang lebih tinggi. Kandung kemih biasanya terbuka ke luar oleh lubang urinogenital yang umum pada ikan jantan, tetapi lubang kemih terpisah terdapat pada ikan betina seperti yang ditemukan di Mystus.
Histologi Batang Ginjal:
Batang ginjal atau ginjal tubuh, seperti vertebrata lainnya, mengandung tubulus ginjal (nefron) dan jaringan limfoid interstitial. Jumlah tubulus ginjal bervariasi pada ikan yang berbeda. Pada teleost, ginjal batang terdiri dari sejumlah besar nefron. Unit fungsional ginjal adalah nefron.
Setiap nefron terdiri dari dua bagian, sel-sel ginjal (badan Malpighian) dan tubulus ginjal (tubulus urin), sel-sel ginjal atau kapsul Bowman adalah struktur tubulus uriniferus berlapis ganda yang mengandung seberkas kapiler yang dikenal sebagai glomerulus (Gbr. 1). 11.6).
Segmen yang tersisa dari tubulus urinarius (tubulus ginjal) dibagi menjadi segmen kontortus proksimal (yang selanjutnya terbagi menjadi segmen I dan segmen II), segmen perantara dan distal (Gambar 11.7a, b, c).
Segmen distal tidak ada pada ikan laut. Segmen Henle yang ditemukan pada vertebrata tingkat tinggi juga tidak ada pada ikan. Glomerulus dan kapsul Bowman bersama-sama membentuk kapsul ginjal atau Malpighian. Ini adalah alat filtrasi ginjal.
Kapiler glomerulus, yang merupakan bagian vaskular dari sel darah, adalah arteriol aferen yang membelah dan membentuk loop kapiler. Loop bersatu kembali dan meninggalkan kapsul sebagai arteriol eferen. (Gbr. 11.8).
Sel darah ginjal mengandung kelompok sel tambahan yang dikenal sebagai sel mesangial. Sel mesangial juga hadir di ruang antara loop kapiler glomerulus. Mereka paling jelas hadir di tangkai vaskular.
Fungsi sel mesangial tidak diketahui, meskipun data percobaan menunjukkan bahwa mereka dapat menghilangkan protein besar dari lamina basal glomerulus. Oguri (1982) melaporkan adanya sel juxtaglomerular di dinding arteriol aferen. Sel-sel ini mengandung butiran sekretori dan merupakan sel otot khusus.
Mereka adalah sumber hormon renin. Renin adalah hormon yang aktif dalam meningkatkan tekanan darah. Pada mamalia, aparatus juxtaglomerular dianggap memberikan informasi umpan balik untuk kontrol filtrasi glomerulus.
Glomerulus teleost air tawar sangat banyak dan berukuran besar. Pada teleost laut, glomeruli berkurang ukuran dan jumlahnya. Dalam kasus yang ekstrim, glomeruli hilang sama sekali dari ginjal beberapa ikan laut. Contohnya adalah kuda laut (Hippo kampus coronatus), Pipefish (Syngnaths schelegeli) dan frogfish (Anternnarius tridens), dan ikan ini disebut ikan aglomerular.
Tubulus ginjal tipis dan pendek di segmen leher dan terdiri dari satu lapis sel epitel rendah dengan silia panjang. Segmen I dan segmen II yang berbelit-belit proksimal dilengkapi dengan sel epitel kuboid. Inti besar, bulat atau oval. Sitoplasma mengandung butiran sekretaris.
Segmen perantara berkembang dengan baik pada ginjal ikan mas tetapi tidak ada pada beberapa spesies ikan. Segmen berbelit-belit distal dapat dibedakan karena butiran kasar di sitoplasma. Segmen berbelit-belit distal tidak ada di ginjal ikan laut.
Saluran kencing:
Fungsi ureter adalah mengalirkan urine ke vesica urinaria. Secara histologis, terdiri dari luar oleh tunica adventitia, lapisan tengah berisi lamina propria dan otot polos dan lapisan terluar adalah sel epitel kolumnar. Kandung kemih adalah kantung berdinding tipis seperti struktur. Itu juga terdiri dari tiga lapisan yang mirip dengan ureter.
Ginjal Kepala:
Embrio secara logis kepala ginjal berasal dari rawan. Itu terdiri dari jaringan limfoid yang mengandung sel reticular (kerangka pendukung jaringan limfatik) (Gambar 11.9) dan banyak kapiler.
Jaringan chromaffin sering menunjukkan butiran pigmen coklat atau coklat tua yang terfiksasi dalam larutan bi-kromat. Kelenjar interrenal dan sel chromaffin hadir di kepala ginjal. Nama interrenal body diadopsi oleh Balfour pada tahun 1878 dan sejak itu diterima secara umum. Pada Xenentodon cancila, badan antar ginjal terletak sebagai massa padat yang dikelilingi oleh kapsul jaringan ikat.
Itu terletak tidak jauh di belakang septum transversum dan merupakan massa memanjang sekitar dua kali ukuran biji gandum. Selnya basofilik dengan inti besar. Kelenjar interrenal ikan homolog dengan korteks adrenal mamalia.
Pada belut (Anguilla japonica) kelenjar terletak di dinding vena post-cardinal berjalan erat di sepanjang kepala ginjal. Jaringan Chromaffin juga ada, jaringan ini homolog dengan medula adrenal mamalia. Baik jaringan interrenal dan chromaffin terdapat pada banyak ikan baik struktur diskrit atau bercampur dalam jaringan.
Pemeriksaan histokimia sel interrenal teleostean menunjukkan 3-B hidroksisteroid dehy drogenase dan glukosa 6 fosfat dehidrogenase. Ini penting dalam biosintesis hormon steroid. Fungsi sel chromaffin adalah mensekresi adrenalin dan noradrenalin sedangkan interrenal mensekresi kortikosteroid.
Kortisol adalah kortikoid utama pada teleost tetapi kortison dan kortikosteroid juga diproduksi oleh kelenjar antar ginjal. Apakah aldosteron disekresikan oleh teleostean interrenal gland masih belum jelas.
Air seni:
Teleost air tawar harus mengeluarkan air dalam jumlah besar yang diambil melalui mulut. Urin ikan air tawar mengandung kreatin, senyawa nitrogen yang tidak teridentifikasi beberapa di antaranya adalah asam amino, sedikit urea dan amonia.
Urin berlimpah dan memiliki konsentrasi elektrolit yang sangat rendah. Urin mengandung nitrogen sebesar 2 sampai 25% dari total nitrogen yang diekskresikan oleh ikan air tawar. Sebagian besar dikeluarkan melalui insang sebagai amonia.
Ikan laut menghasilkan urin yang sedikit, yang mengandung Ca ++ , Mg ++ , SO 4 – – , SO 4 – – dan PO 4 – – . Selain kreatin, kreatinin dan TMAO (yaitu, tri-metilamina oksida) juga dikeluarkan. Amonia, urea dan elektrolit monovalen (Na + , Cl – ), bagaimanapun, diekskresikan terutama melalui insang.
Sel-sel Stannius:
Sel-sel Stannius adalah kelenjar kecil tanpa saluran (kelenjar endokrin) yang terletak sebagian atau seluruhnya tertanam di ginjal pada sisi dorsal, dorsolateral, dan ventrolateralnya. Ditemukan oleh Stannius (1939), tetapi baru-baru ini dianggap bahwa mereka adalah subyek fisiologis khusus untuk peran mereka dalam metabolisme kalsium.
Sekarang ditetapkan bahwa sel-sel Stannius bekerja bersamaan dengan kelenjar hipofisis, yang menghasilkan efek hiperkalsemia yang berbeda, untuk mempertahankan tingkat kalsium yang relatif konstan dalam Fundulus heteroclitus. Idler dan Freeman (1966) menyatakan bahwa hal tersebut terkait dengan aktivitas steroidegenik, sedangkan Oguri (1966) melaporkan bahwa mereka bertanggung jawab dalam memproduksi beberapa hormon seperti polipeptida.
Chaster Jones (1969) berpendapat bahwa mereka memiliki aktivitas pressor dan membantu dalam metabolisme elektrolit. Mereka juga berpendapat bahwa sel darah Stannius mungkin milik sistem renin angiotensin.
Sel-sel Stannius terletak di dekat bagian tengah mesonefros pada ikan salmnoid dan Altherninopsis calciforniensis tetapi pada sebagian besar ikan terletak di daerah posterior ginjal.
Ada banyak variasi mengenai jumlah sel darah Stannius di ginjal, mereka mungkin tunggal (Heteropneustes setani, Notoptarus notopterus, Lepidocephalichthyes, quntea) atau mungkin dua jumlahnya (Lepadocephalichthyes) seperti yang dijelaskan oleh Bose dan Ahmad (1975).
Secara histologis, sel darah Stannius mengandung dua jenis sel sementara penulis lain berpendapat bahwa hanya ada satu populasi sel.
Folikel Tiroid Heterotopik:
Tiroid pada ikan bukanlah organ yang terpisah tetapi juga menyatu di ginjal, oleh karena itu dikenal sebagai heterotopik. Folikel tiroid tersebar di jaringan hemopoietik kepala, lobus mesonefrik (ikan yang bernapas dengan udara), dan di ginjal batang (Gbr. 11.10).
Epitel folikel terlihat dan mengandung koloid yang sangat asidofilik berulang, padat, homogen dan tidak bervakuola (Gbr. 11.11). Agregasi sejumlah besar folikel telah hadir di persimpangan di mana vena post-kardinal terbuka. Tampaknya folikel tiroid bermigrasi dari daerah faring ke ginjal.
Mereka muncul hanya setelah ikan berumur dua bulan. Mereka hadir di semua bagian ginjal, tetapi konsentrasi tertinggi ada di dekat vena kardinal. Saraf tebal dan tipis baik bermielin maupun tidak bermielin hadir di dekat folikel tiroid heterotopik.
Persarafan:
Ginjal sangat dipersarafi oleh sistem saraf otonom. Saraf umumnya menembus di ginjal melalui pembuluh darah. Mereka membelah dan membelah lagi untuk membentuk pleksus saraf (Gbr. 11.12).
Sel-sel ganglion yang tersebar juga ada di batang ginjal. Baik saraf kolinergik dan adrenergik hadir.
Hormon dan Enzim:
Renin adalah hormon yang disekresikan dari sel juxtaglomerular. Hormon tersebut aktif dalam meningkatkan tekanan darah dan mengontrol filtrat glomerulus. Ujung saraf kolinergik mengeluarkan enzim asetil kolinesterase (AChE).
Kinetika enzim AChE kepala ginjal Labeo adalah 1,11 x 10 -3 M dan Vmax adalah 0,222 A/mg protein/30 menit. Sedangkan Km bagian tengah badan dan ginjal ekor adalah 3,33 x 10 -3 M dan V max adalah 5,0 A/mg protein/30 menit. Km yang lebih rendah di kepala ginjal menunjukkan aktivitas enzim yang lebih tinggi (Gambar 11.13).
Pasokan Darah Ginjal:
Ginjal ikan menerima suplai darah dari arteri ginjal dan vena portal ginjal. Arteri ginjal memasok darah ke glomeruli, di mana tekanan darah tinggi membantu memisahkan filtrat glomerulus. Vena portal ginjal terhubung ke jaringan kapiler di sekitar ginjal.
