Sunday, September 30, 2018
Sistem Pernapasan pada Hewan Vertebrata - Hewan Vertebrata sudah mempunyai sistem sirkulasi yang fungsinya antara lain untuk mengangkut gas pernapasan (O2) dari daerah penangkapan gas menuju sel-sel jaenteng. Begitu pula sebaliknya, untuk mengangkut gas membuangan (CO2) dari sel-sel jaenteng ke daerah pengeluarannya.
Mekanisme pernapasan pada binatang Vertebrata beragam. Simaklah uraian di bawah ini biar engkau lebih memahami prosedur pernapasan pada binatang Vertebrata.
Mekanisme pernapasan pada binatang Vertebrata beragam. Simaklah uraian di bawah ini biar engkau lebih memahami prosedur pernapasan pada binatang Vertebrata.
Ikan bernapas memakai insang. Insang berbentuk lembaran-lembaran tipis berwarna merah muda dan selalu lembap. Bagian terluar dari insang berafiliasi dengan air, sedang potongan dalam berafiliasi erat dengan kapilerkapiler darah. Tiap lembaran insang terdiri dari sepasang filamen dan tiap filamen mengandung banyak lapisan tipis (lamela). Pada filamen terdapat pembuluh darah yang mempunyai banyak kapiler, sehingga memungkinkan O2 berdifusi masuk dan CO2 berdifusi keluar.
Pada ikan bertulang sejati (Osteichthyes) insangnya dilengkapi dengan tutup insang (operkulum), sedangkan pada ikan bertulang rawan (Chondrichthyes) insangnya tidak mempunyai tutup insang. Selain bernapas dengan insang, ada pula kelompok ikan yang bernapas dengan gelembung udara (pulmosis), yaitu ikan paru-paru (Dipnoi). Insang tidak spesialuntuk berfungsi sebagai alat pernapasan, tetapi juga berfungsi sebagai alat ekskresi garam-garam, penyaring makanan, alat pertukaran ion, dan osmoregulator.
 |
| Struktur insang ikan |
1) Pernapasan pada ikan bertulang sejati
Salah satu referensi ikan bertulang sejati yaitu ikan mas. Insang ikan mas tersimpan dalam rongga insang yang terlindung oleh tutup insang (operkulum). Insang ikan mas terdiri dari lengkung insang yang tersusun atas tulang rawan berwarna putih, rigi-rigi insang yang berfungsi untuk menyaring air pernapasan yang melalui insang, dan filamen atau lembaran insang.
Filamen insang tersusun atas jaenteng lunak, berbentuk sisir dan berwarna merah muda lantaran mempunyai banyak pembuluh kapiler darah dan yaitu cabang dari arteri insang. Di daerah inilah pertukaran gas CO2 dan O2 berlangsung.
Gas O2 diambil dari gas O2 yang larut dalam air melalui insang secara difusi. Dari insang, O2 diangkut darah melalui pembuluh darah ke seluruh jaenteng tubuh. Dari jaenteng tubuh, gas CO2 diangkut darah menuju jantung. Dari jantung menuju insang untuk melaksanakan pertukaran gas. Proses ini terjadi secara terus-menerus dan berulang-ulang. Mekanisme pernapasan ikan bertulang sejati dilakukan melalui prosedur ide dan ekspirasi.
a) Fase inspirasi
Gerakan tutup insang ke samping dan selaput tutup insang tetap melekat pada tubuh menimbulkan rongga lisan bertambah besar, sebaliknya celah belakang insang tertutup. Akibatnya, tekanan udara dalam rongga lisan lebih kecil daripada tekanan udara luar. Celah lisan membuka sehingga terjadi anutan air ke dalam rongga mulut.
b) Fase ekspirasi
Sesudah air masuk ke dalam rongga mulut, celah lisan menutup. Insang kembali ke kedudukan tiruanla diikuti membukanya celah insang. Air dalam lisan mengalir melalui celah-celah insang dan menyentuh lembaran-lembaran insang. Pada daerah ini terjadi pertukaran udara pernapasan. Darah melepaskan CO2 ke dalam air dan mengikat O2 dari air.
Pada fase inspirasi, O2 dan air masuk ke dalam insang, kemudian O2 diikat oleh kapiler darah untuk dibawa ke jaenteng-jaenteng yang membutuhkan. Sebaliknya pada fase ekspirasi, CO2 yang dibawa oleh darah dari jaenteng akan bermuara ke insang, dan dari insang diekskresikan keluar tubuh.
2) Pernapasan pada ikan bertulang rawan
Insang ikan bertulang rawan tidak mempunyai tutup insang (operkulum) contohnya pada ikan hiu. Masuk dan keluarnya udara dari rongga mulut, disebabkan oleh perubahan tekanan pada rongga lisan yang ditimbulkan oleh perubahan volume rongga lisan akhir gerakan naik turun rongga mulut. Bila dasar lisan bergerak ke bawah, volume rongga lisan bertambah, sehingga tekanannya lebih kecil dari tekanan air di sekitarnya.
Akibatnya, air mengalir ke rongga lisan melalui celah lisan yang pada akhirnya terjadilah proses inspirasi. Bila dasar lisan bergerak ke atas, volume rongga lisan mengecil, tekanannya naik, celah lisan tertutup, sehingga air mengalir ke luar melalui celah insang dan terjadilah proses ekspirasi CO2. Pada dikala inilah terjadi pertukaran gas O2 dan CO2.
3) Pernapasan pada ikan paru-paru (Dipnoi)
Pernapasan ikan paru-paru mirip pernapasan pada Amphibia. Selain mempunyai insang, ikan paru-paru mempunyai satu atau sepasang gelembung udara mirip paru-paru yang sanggup dipakai untuk memmenolong pernapasan, yaitu pulmosis. Pulmosis banyak dikelilingi pembuluh darah dan dihubungkan dengan kerongkongan oleh duktus pneumatikus. Saluran ini yaitu kanal dan keluarnya udara dari lisan ke gelembung dan sebaliknya, sekaligus memungkinkan terjadinya difusi udara ke kapiler darah.
Ikan paru-paru hidup di rawa-rawa dan di sungai. Ikan ini bisa bertahan hidup walaupun airnya kering dan insangnya tidak berfungsi, lantaran ia bernapas memakai gelembung udara. Ada tiga jenis ikan paru-paru di dunia, yaitu ikan paru-paru afrika, ikan paru-paru amerika selatan, dan ikan paru-paru queensland (Australia).
Pada beberapa jenis ikan, mirip ikan lele, gabus, gurami, dan betok mempunyai alat menolong pernapasan yang disebut labirin. Labirin yaitu ekspansi ke atas dalam rongga insang, dan membentuk lipatan-lipatan sehingga yaitu rongga-rongga tidak teratur. Rongga labirinberfungsi menyimpan udara (O2), sehingga ikan-ikan tersebut sanggup bertahan hidup pada perairan yang kandungan oksigennya rendah. Selain dengan labirin, udara(O2) juga disimpan di gelembung renang yang terletak di akrab punggung.
Ikan bernapas dengan insang. Insang ikan menghirup oksigen dari air mirip paru-paru insan yang menghirup oksigen dari udara. Kandungan oksigen di udara sekitar 20 kali lebih banyak daripada kandungan oksigen di dalam air. Oleh lantaran itu, untuk bernapas, organisme air mirip ikan menghabiskan energi sekitar 20 kali lebih banyak daripada hewan-hewan yang menghirup oksigen eksklusif dari udara.
Katak muda (berudu) memakai insang untuk mengambil O2 yang terlarut dalam air. Sesudah berumur lebih kurang 12 hari, insang luar diganti dengan insang dalam. Sesudah dewasa, katak bernapas memakai selaput rongga mulut, paru-paru, dan kulit. Selaput rongga lisan sanggup berfungsi sebagai alat pernapasan lantaran tipis dan banyak terdapat kapiler yang bermuara di daerah itu.
Pada dikala terjadi gerakan rongga lisan dan faring, lubang hidung terbuka dan glotis tertutup, sehingga udara berada di rongga lisan dan berdifusi masuk melalui selaput rongga lisan yang tipis.
Pada dikala terjadi gerakan rongga lisan dan faring, lubang hidung terbuka dan glotis tertutup, sehingga udara berada di rongga lisan dan berdifusi masuk melalui selaput rongga lisan yang tipis.
Pernapasan dengan kulit dilakukan secara difusi. Hal ini lantaran kulit katak tipis, selalu lembap, dan mengandung banyak kapiler darah. Pernapasan dengan kulit berlangsung secara efektif baik di air maupun di darat. Oksigen (O2) yang masuk lewat kulit akan diangkut melalui vena kulit paru-paru (vena pulmo kutguaa) menuju ke jantung untuk diedarkan ke seluruh tubuh.
Sebaliknya karbon dioksida (CO2) dari jaenteng akan dibawa ke jantung, dari jantung dipompa ke kulit dan paru-paru melalui arteri kulit paru-paru (arteri pulmo kutguaa). melaluiataubersamaini demikian, pertukaran oksigen dan karbon dioksida terjadi di kulit.
Katak juga bernapas dengan paru-paru, tetapi belum sebaik paru-paru Mammalia. Paru-paru katak berupa sepasang kantung tipis yang lentur sehingga udara pernapasan sanggup berdifusi, dan dindingnya banyak dikelilingi kapiler darah sehingga paru-paru katak berwarna kemerahan. Paru-paru dengan rongga lisan dihubungkan oleh bronkus yang pendek.
Seperti pada ikan, pernapasan pada katak mencakup proses ide dan ekspirasi yang berlangsung pada dikala lisan dalam keadaan tertutup. Mekanisme pernapasan ini diatur oleh otot-otot pernapasan, yaitu: otot rahang bawah (submandibularis), sternohioideus, geniohioideus, dan otot perut.
Mekanisme ide dan ekspirasi dijelaskan mirip diberikut.
1) Fase inspirasi
Fase ide terjadi jikalau otot sternohioideus berkontraksi sehingga rongga lisan membesar, alhasil oksigen masuk melalui kogua (celah hidung). Sesudah itu, kogua menutup, otot submandibularis dan otot geniohioideus berkontraksi, sehingga rongga lisan mengecil. Mengecilnya rongga lisan mendorong oksigen masuk ke paru-paru lewat celah-celah. Dalam paru-paru terjadi pertukaran gas, oksigen diikat oleh darah yang berada dalam kapiler dinding paru-paru, dan sebaliknya karbon dioksida dilepaskan ke lingkungan.
2) Fase ekspirasi
Mekanisme ekspirasi terjadi setelah pertukaran gas di dalam paru-paru, otot rahang bawah mengendur atau berelaksasi, sementara otot perut dan sternohioideus berkontraksi. Hal ini menimbulkan paru-paru mengecil, sehingga udara tertekan keluar dan masuk ke dalam rongga mulut. Selanjutnya kogua membuka, sedangkan celah tekak menutup, sehingga terjadi kontraksi otot rahang bawah yang diikuti berkontraksinya otot geniohioideus. Akibatnya, rongga lisan mengecil dan udara yang kaya karbon dioksida terdorong keluar melalui kogua.
Paru-paru Reptilia berada dalam rongga dada dan dilindungi oleh tulang rusuk. Paru-paru Reptilia spesialuntuk terdiri dari beberapa lipatan dinding yang berfungsi memperbesar permukaan pertukaran gas. Paru-paru kadal, kura-kura, dan buaya lebih kompleks, dengan beberapa belahan-belahan yang membuat paru-parunya bertekstur mirip spon. Paru-paru pada beberapa jenis kadal, contohnya bunglon Afrika, mempunyai pundi-pundi hawa atau kantung udara cadangan sehingga memungkinkan binatang tersebut melayang di udara.
Reptilia bernapas memakai paru-paru. Gas O2 dalam udara masuk melalui lubang hidung → rongga lisan → anak tekak → trakea yang panjang → bronkiolus dalam paru-paru. Dari paru-paru, O2 diangkut darah menuju seluruh jaenteng tubuh. Dari jaenteng tubuh, gas CO2 diangkut darah menuju jantung untuk dikeluarkan melalui paru-paru → bronkiolus → trakea yang panjang → anak tekak → rongga lisan → lubang hidung. Pada Reptilia yang hidup di air, lubang hidung sanggup ditutup ketika menyelam.
Pada burung, daerah berdifusinya udara pernapasan terjadi di paru-paru. Paru-paru burung berjumlah sepasang dan terletak dalam rongga dada yang dilindungi oleh tulang rusuk.
Jalur pernapasan (masuknya udara ke dalam tubuh) pada burung berturut-turut sebagai diberikut.
1) Dua pasang lubang hidung yang terdapat pada awal paruh sebelah atas dan pada langit-langit rongga mulut.
2) Celah tekak yang terdapat pada dasar hulu kerongkongan atau faring yang menghubungkan rongga lisan dengan trakea.
3) Trakea atau batang tenggorok yang panjang, berbentuk pipa, dan disokong oleh cincin tulang rawan.
4) Sepasang paru-paru berwarna merah muda yang terdapat dalam rongga dada. Bagian ini mencakup bronkus kanan dan bronkus kiri yang yaitu cabang potongan tamat dari trakea.
Dalam bronkus pada awal trakea, terdapat sirink (siring), yang pada potongan dalamnya terdapat lipatan-lipatan berupa selaput yang sanggup bergetar dan sanggup menimbulkan suara. Bronkus bercabang lagi menjadi mesobronkus, yang yaitu bronkus sekunder, dan sanggup dibedakan menjadi ventrobronkus (bagian ventral) dan dorsobronkus (bagian dorsal). Ventrobronkus dihubungkan dengan dorsobronkus oleh banyak parabronkus (100 atau lebih). Parabronkus berupa tabung kecil. Di parabronkus bermuara banyak kapiler, sehingga memungkinkan udara berdifusi.
Selain paru-paru, burung biasanya mempunyai 4 pasang ekspansi paru-paru yang disebut pundi-pundi hawa atau kantung udara (saccus pneumaticus) yang menyebar hingga ke perut, leher, dan akup. Kantung-kantung udara ini terdapat pada awal leher (saccus cervicalis), rongga dada (saccus thoracalis anterior dan posterior), antara tulang selangka atau korakoid (saccus interclavicularis), ketiak (saccus axillaris), dan di antara lipatan usus atau rongga perut (saccus abdominalis). Kantung udara berafiliasi dengan paru-paru, berselaput tipis, tetapi tidak terjadi difusi udara pernapasan. Adanya kantung udara mengakibatkan, pernapasan pada burung menjadi efisien.
Kantung udara mempunyai beberapa fungsi diberikut.
1) Memmenolong pernapasan, terutama pada waktu terbang, lantaran menyimpan oksigen cadangan.
2) Memmenolong mempertahankan suhu tubuh dengan mencegah hilangnya gerah tubuh secara berlebihan.
3) Memmenolong memperkeras bunyi dengan memperbesar ruang siring.
4) Mengatur berat jenis (meentengkan) tubuh pada dikala burung terbang. Mekanisme pernapasan pada burung dibedakan menjadi dua, yaitu pernapasan waktu istirahat dan pernapasan waktu terbang.
Selain sebagai alat untuk bergerak terbang, akup juga digerakkan untuk menjaga keseimbangan tubuh. Burung kolibri bisa melayang tanpa melaju di udara dengan mengepakkan akupnya sebanyak 50 kali atau lebih per detik.
Pada waktu istirahat, tulang rusuk bergerak ke depan, rongga dada membesar, paru-paru mengembang sehingga udara masuk dan mengalir lewat bronkus ke kantung udara potongan belakang, bersamaan dengan itu udara yang sudah ada di kantung udara belakang mengalir ke paru-paru dan menuju kantung udara depan.
Pada dikala tulang rusuk kembali ke posisi tiruanla, rongga dada mengecil sehingga udara dari kantung udara masuk ke paru-paru. Selanjutnya, dikala di alveolus, O2 diikat oleh darah kapiler alveolus. Jadi, pengikatan O2 berlangsung pada dikala ide maupun ekspirasi.
Pada dikala tulang rusuk kembali ke posisi tiruanla, rongga dada mengecil sehingga udara dari kantung udara masuk ke paru-paru. Selanjutnya, dikala di alveolus, O2 diikat oleh darah kapiler alveolus. Jadi, pengikatan O2 berlangsung pada dikala ide maupun ekspirasi.
Pada waktu terbang, ide dan ekspirasi dilakukan oleh kantung-kantung udara. Waktu akup diangkat ke atas, kantung udara di ketiak mengembang, sedang kantung udara di tulang korakoid terjepit, sehingga terjadi ide (O2 pada daerah itu masuk ke paru-paru).
Bila akup diturunkan, kantung udara di ketiak terjepit, sedang kantung udara di tulang korakoid mengembang, sehingga terjadi ekspirasi (O2 pada daerah itu keluar). Makin tinggi burung terbang, makin cepat burung mengepakkan akupnya untuk mendapat oksigen yang cukup banyak.
Bila akup diturunkan, kantung udara di ketiak terjepit, sedang kantung udara di tulang korakoid mengembang, sehingga terjadi ekspirasi (O2 pada daerah itu keluar). Makin tinggi burung terbang, makin cepat burung mengepakkan akupnya untuk mendapat oksigen yang cukup banyak.
Udara luar yang masuk, sebagian kecil tetap berada di paru-paru, dan sebagian besar akan diteruskan ke kantung udara sebagai udara cadangan. Udara pada kantung udara dimanfaatkan spesialuntuk pada dikala udara (O2) di paru-paru berkurang, yakni dikala burung sedang mengepakkan akupnya.
Burung sanggup terbang lantaran mempunyai akup. Adanya kantung udara memungkinkan burung sanggup terbang dalam waktu yang lama. Burung layang-layang sanggup terbang sejauh sekitar 500.000 km dan menghabiskan waktu hidupnya di udara. Hal ini sanggup terjadi dengan adanya sistem pernapasan yang baik dan penerapan oksigen secara efisien.
Mammalia bernapas memakai paru-paru. Sistem pernapasan pada binatang mamalia sama dengan sistem pernapasan pada manusia. Gas O2 masuk ke dalam tubuh melalui lubang hidung → faring →laring → trakea → bronkus → paru-paru. Kemudian gas O2 dari paru-paru diangkut darah ke jantung. Dari jantung, gas O2 diedarkan ke seluruh jaenteng tubuh oleh darah. Dari jaenteng tubuh, gas CO2 diangkut menuju jantung → paruparu, dan keluar melalui organ-organ yang sama pula.
Demikianlah Materi Sistem Pernapasan pada Hewan Vertebrata, semoga bermanfaa.