Pernapasan pada Hewan
Organ respirasi adalah alat atau bagian tubuh tempat terjadinya difusi oksigen dan karbondioksida. Alat respirasi pada hewan bervariasi antara hewan satu dengan hewan lainnya, ada yang berupa paru-paru, insang, kulit, trachea dan paru-paru buku. Bahkan, ada juga hewan yang belum memiliki alat respirasi khusus sehingga difusi gas terjadi secara langsung dari lingkungan ke dalam tubuh organisme tersebut, sebagai contoh adalah hewan uniseluler, porifera dan coelenterata. Pada ketiga hewan ini, oksigen berdifusi dari lingkungan melalui rongga tubuh.
1. Alat Respirasi pada Serangga
Corong hawa (trakhea) adalah
alat pernapasan yang dimiliki oleh serangga dan beberapa Arthropoda lainnya.
Pembuluh trakhea bermuara pada lubang kecil yang terdapat pada kerangka luar
(eksoskeleton) yang disebut sebagai spirakel. Spirakel berbentuk seperti
pembuluh silindris yang berlapis zat kitin dan terletak berpasangan pada setiap
segmen tubuh. Spirakel mempunyai katup yang dikontrol oleh otot sehingga proses
membuka dan menutupnya spirakel akan terjadi secara teratur. Pada umumnya
spirakel terbuka pada waktu serangga sedang terbang dan akan tertutup kembali pada
saat serangga tersebut beristirahat.
Oksigen dari luar masuk lewat spirakel. Kemudian
udara dari spirakel menuju pembuluh-pembuluh trakhea dan selanjutnya pembuluh trakhea
bercabang lagi menjadi cabang halus yang disebut trakeolus sehingga
dapat mencapai seluruh jaringan dan alat tubuh bagian dalam. Trakeolus tidak
berlapis kitin, berisi cairan, dan dibentuk oleh sel yang disebut trakeoblas.
Pertukaran gas terjadi antara trakeolus dengan sel-sel tubuh. Trakeolus ini
mempunyai fungsi yang sama dengan kapiler pada sistem pengangkutan
(transportasi) pada vertebrata.
Mekanisme pernapasan pada
serangga, misalnya belalang, adalah sebagai berikut :
· Jika otot perut belalang berkontraksi maka trakhea
menyempit sehingga udara kaya CO2 keluar. Sebaliknya, jika otot
perut belalang berelaksasi maka trakhea kembali pada volume semula sehingga
tekanan udara menjadi lebih kecil dibandingkan tekanan di luar sebagai
akibatnya udara di luar yang kaya O2 masuk ke trakhea.
· Sistem trakhea berfungsi mengangkut O2
dan mengedarkannya ke seluruh tubuh, dan sebaliknya mengangkut CO2
basil respirasi untuk dikeluarkan dari tubuh. Dengan demikian, darah pada
serangga hanya berfungsi mengangkut sari makanan dan bukan untuk mengangkut gas
pernapasan.
· Di bagian ujung trakeolus terdapat cairan
sehingga udara mudah berdifusi ke jaringan. Pada serangga air seperti jentik
nyamuk udara diperoleh dengan menjulurkan tabung pernapasan ke perxnukaan air
untuk mengambil udara.
Serangga air tertentu mempunyai gelembung udara
sehingga dapat menyelam di air dalam waktu lama. Misalnya, kepik Notonecta
sp. mempunyai gelembung udara di organ yang menyerupai rambut pada
permukaan ventral. Selama menyelam, O2 dalam gelembung dipindahkan melalui
sistem trakhea ke sel-sel pernapasan.
Selain itu, ada pula
serangga yang mempunyai insang trakhea yang berfungsi menyerap udara dari air,
atau pengambilan udara melalui cabang-cabang halus serupa insang. Selanjutnya
dari cabang halus ini oksigen diedarkan melalui pembuluh trakhea.
2. Alat Pernapasan pada Kalajengking dan Laba-laba
Kalajengking
dan laba-laba besar (Arachnida) yang hidup di darat memiliki alat pernapasan
berupa paru-paru buku, sedangkan jika hidup di air bernapas dengan insang buku.
|
Insang dimiliki oleh jenis
ikan (pisces). Insang berbentuk lembaran-lembaran tipis berwarna merah muda dan
selalu lembap. Bagian terluar dare insang berhubungan dengan air, sedangkan
bagian dalam berhubungan erat dengan kapiler-kapiler darah. Tiap lembaran
insang terdiri dare sepasang filamen, dan tiap filamen mengandung banyak
lapisan tipis (lamela). Pada filamen terdapat pembuluh darah yang memiliki
banyak kapiler sehingga memungkinkan OZ berdifusi masuk dan CO2 berdifusi
keluar. Insang pada ikan bertulang sejati ditutupi oleh tutup insang yang
disebut operkulum, sedangkan insang pada ikan bertulang rawan tidak
ditutupi oleh operkulum.
Insang tidak saja berfungsi
sebagai alat pernapasan tetapi dapat pula berfungsi sebagai alat ekskresi
garam-garam, penyaring makanan, alat pertukaran ion, dan osmoregulator.
Beberapa jenis ikan mempunyai labirin yang merupakan perluasan ke atas
dari insang dan membentuk lipatan-lipatan sehingga merupakan rongga-rongga
tidak teratur. Labirin ini berfungsi menyimpan cadangan 02 sehingga ikan tahan
pada kondisi yang kekurangan 02. Contoh ikan yang mempunyai labirin adalah: ikan gabus dan ikan
lele. Untuk menyimpan cadangan 02, selain dengan labirin, ikan mempunyai
gelembung renang yang terletak di dekat punggung.
Mekanisme pernapasan pada
ikan melalui 2 tahap, yakni inspirasi dan ekspirasi. Pada fase inspirasi, 02 dari
air masuk ke dalam insang kemudian 02 diikat oleh kapiler darah untuk dibawa ke
jaringan-jaringan yang membutuhkan. Sebaliknya pada fase ekspirasi, C02 yang
dibawa oleh darah dari jaringan akan bermuara ke insang dan dari insang
diekskresikan keluar tubuh.
Selain dimiliki oleh ikan,
insang juga dimiliki oleh katak pada fase berudu, yaitu insang luar. Hewan yang
memiliki insang luar sepanjang hidupnya adalah salamander.
4. Alat Pernapasan pada Katak
Pada katak, oksigen berdifusi lewat selaput rongga mulut, kulit, dan paru-paru. Kecuali pada fase berudu bernapas dengan insang karena hidupnya di air. Selaput rongga mulut dapat berfungsi sebagai alat pernapasan karma tipis dan banyak terdapat kapiler yang bermuara di tempat itu. Pada saat terjadi gerakan rongga mulut dan faring, Iubang hidung terbuka dan glotis tertutup sehingga udara berada di rongga mulut dan berdifusi masuk melalui selaput rongga mulut yang tipis. Selain bernapas dengan selaput rongga mulut, katak bernapas pula dengan kulit, ini dimungkinkan karma kulitnya selalu dalam keadaan basah dan mengandung banyak kapiler sehingga gas pernapasan mudah berdifusi. Oksigen yang masuk lewat kulit akan melewati vena kulit (vena kutanea) kemudian dibawa ke jantung untuk diedarkan ke seluruh tubuh. Sebaliknya karbon dioksida dari jaringan akan di bawa ke jantung, dari jantung dipompa ke kulit dan paru-paru lewat arteri kulit pare-paru (arteri pulmo kutanea). Dengan demikian pertukaran oksigen dan karbon dioksida dapat terjadi di kulit.
Dalam paru-paru terjadi mekanisme inspirasi dan ekspirasi yang keduanya terjadi saat mulut tertutup. Fase inspirasi adalah saat udara (kaya oksigen) yang masuk lewat selaput rongga mulut dan kulit berdifusi pada gelembung-gelembung yang terdapat di dalam paru-paru. Mekanisme inspirasi adalah sebagai berikut: Otot Sternohioideusmulai berkonstraksi sehingga rongga mulut membesar, akibatnya oksigen masuk melalui koane.
Setelah itu koane menutup dan otot rahang bawah dan otot geniohioideus berkontraksi sehingga rongga mulut mengecil. Mengecilnya rongga mulut 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. Mekanisme ekspirasi adalah sebagai berikut. Otot-otot perut dan sternohioideus berkontraksi sehingga udara dalam paru-paru tertekan keluar dan masuk ke dalam rongga mulut. Celah tekak menutup dan sebaliknya koane membuka. Bersamaan dengan itu, otot rahang bawah berkontraksi yang juga diikuti dengan berkontraksinya geniohioideus sehingga rongga mulut mengecil. Dengan mengecilnya rongga mulut maka udara yang kaya karbon dioksida keluar.
5. Alat Pernapasan pada Reptilia
Paru-paru reptilia berada
dalam rongga dada dan dilindungi oleh tulang rusuk. Paru-paru reptilia lebih
sederhana, hanya dengan beberapa lipatan dinding yang berfungsi memperbesar
permukaan pertukaran gas. Pada reptilia pertukaran gas tidak efektif.
Pada kadal, kura-kura, dan
buaya paru-paru lebih kompleks, dengan beberapa belahanbelahan yang membuat
paru-parunya bertekstur seperti spon. Paru-paru pada beberapa jenis kadal
misalnya bunglon Afrika mempunyai pundi-pundi hawa cadangan yang memungkinkan
hewan tersebut melayang di udara.
6.
Alat Pernapasan pada Burung
Pada burung, tempat
berdifusinya gas pernapasan hanya terjadi di paru-paru. Paru-paru burung
berjumlah sepasang dan terletak dalam rongga dada yang dilindungi oleh tulang
rusuk.
Jalur pernapasan pada
burung berawal di lubang hidung. Pada tempat ini, udara masuk kemudian
diteruskan pada celah tekak yang terdapat pada dasar faring yang menghubungkan trakhea.
Trakheanya panjang berupa pipa bertulang rawan yang berbentuk cincin, dan
bagian akhir trakhea bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan
bronkus kiri. Dalam bronkus pada pangkal trakhea terdapat sirink yang
pada bagian dalamnya terdapat lipatan-lipatan berupa selaput yang dapat
bergetar. Bergetarnya selaput itu menimbulkan suara. Bronkus bercabang lagi
menjadi mesobronkus yang merupakan bronkus sekunder dan dapat dibedakan menjadi
ventrobronkus (di bagian ventral) dan dorsobronkus (di bagian dorsal).
Ventrobronkus dihubungkan dengan dorsobronkus, oleh banyak parabronkus (100
atau lebih).
Parabronkus berupa tabung
tabung kecil. Di parabronkus bermuara banyak kapiler sehingga memungkinkan
udara berdifusi. Selain paru-paru, burung memiliki 8 atau 9 perluasan paru-paru
atau pundi-pundi hawa (saccus pneumatikus) yang menyebar sampai ke perut,
leher, dan sayap. Pundi-pundi hawa berhubungan dengan paru-paru dan berselaput
tipis. Di pundi-pundi hawa tidak terjadi difusi gas pernapasan; pundi-pundi
hawa hanya berfungsi sebagai penyimpan cadangan oksigen dan meringankan tubuh.
Karena adanya pundi-pundi hawa maka pernapasan pada burung menjadi efisien.
Pundi-pundi hawa terdapat di pangkal leher (cervikal), ruang dada bagian
depan (toraks anterior), antara tulang selangka (korakoid), ruang
dada bagian belakang (toraks posterior), dan di rongga perut (kantong
udara abdominal).
Masuknya udara yang kaya
oksigen ke paru-paru (inspirasi) disebabkan adanya kontraksi otot antartulang
rusuk (interkostal) sehingga tulang rusuk bergerak keluar dan tulang dada
bergerak ke bawah. Atau dengan kata lain, burung mengisap udara dengan cara
memperbesar rongga dadanya sehingga tekanan udara di dalam rongga dada menjadi
kecil yang mengakibatkan masuknya udara luar. Udara luar yang masuk sebagian
kecil tinggal di paru-paru dan sebagian besar akan diteruskan ke pundi- pundi hawa
sebagai cadangan udara.
Udara pada pundi-pundi hawa
dimanfaatkan hanya pada saat udara (O2) di paruparu berkurang, yakni
saat burung sedang mengepakkan sayapnya. Saat sayap mengepak atau diangkat ke
atas maka kantung hawa di tulang korakoid terjepit sehingga oksigen pada tempat
itu masuk ke paru-paru. Sebaliknya, ekspirasi terjadi apabila otot interkostal
relaksasi maka tulang rusuk dan tulang dada kembali ke posisi semula, sehingga
rongga dada mengecil dan tekanan menjadi lebih besar dari tekanan di udara luar
akibatnya udara dari paru-paru yang kaya karbon dioksida keluar. Bersamaan
dengan mengecilnya rongga dada, udara dari kantung hawa masuk ke paru-paru dan
terjadi pelepasan oksigen dalam pembuluh kapiler di paru-paru. Jadi, pelepasan
oksigen di paru-paru dapat terjadi pada saat ekspirasi maupun inspirasi.
Bagan pernapasan pada burung di saat hinggap adalah
sebagai berikut: Burung mengisap udara Þ udara mengalir lewat bronkus ke
pundi-pundi hawa bagian belakang Þ bersamaan dengan itu udara yang sudah ada di
paru-paru mengalir ke pundipundi hawa Þ udara di pundi-pundi belakang
mengalir ke paru-paru Þ udara menuju pundipundi hawa depan.
Kecepatan respirasi pada
berbagai hewan berbeda bergantung dari berbagai hal, antara lain, aktifitas,
kesehatan, dan bobot tubuh.
Comments
Post a Comment