Mekanisme Sistem Respirasi dan Sistem Pencernaan Pada Hewan
Vertebrata
A. Respirasi pada Ikan (Pisces)
Hewan
yang menyesuaikan diri dengan lingkungan air umumnya bemapas dengan insang. Ada
yang insangnya dilengkapi tutup insang (operkulum), misalnya
ikan bertulang sejati (Osteichthyes), dan ada pula yang
insangnya tidak bertutup insang, misalnya pada ikan bertulang rawan (Chondrichthyes).
Di samping itu, ada pula kelompok ikan paru-paru, yang bernapas dengan pulmosis.
Insang
ikan terdiri atas bagian lengkung insang, rigi-rigi dan lembar insang. Lengkung
insang tersusun atas tulang rawan berwarna putih. Pada lengkung insang ini
tumbuh pasangan rigi-rigi yang berguna untuk menyaring air pernafasan yang
melalui insang.
Lembaran
insang tersusun atas jaringan lunak, berbentuk sisir dan berwarna merah, karena
mempunyai banyak pembuluh kapler darah yang merupakan cabang dari arteri insang. Pada lembaran yang kaya
kapiler darah inilah pertukaran CO2 dan oksigen berlangsung.
Insang
ikan tersimpan di dalam rongga insang dan terlindung oleh tutup insang.
Mekanisme pemapasan ikan bertulang sejati meliputi dua tahap, yakni fase
inspirasi dan ekspirasi.
- Fase inspirasi: Fase inspirasi
merupakan fase pengambilan air ke dalam insang. Mekanisme inspirasi adalah
sebagai berikut: tutup insang menutup, mulut terbuka, akibatnya tekanan
dalam mulut rendah dan air dari luar masuk ke dalam rongga mulut.
- Fase ekspirasi: Fase ekspirasi
adalah fase pengeluaran air. Setelah air masuk ke dalam rongga mulut,
celah mulut menutup, tutup insang membuka, tekanan yang lebih besar di
dalam rongga mulut menyebabkan air ke luar melewati celah tutup insang
tersebut. Pada saat air ke luar melalui lembaran insang, oksigen berdifusi
ke dalam kapiler darah, sedangkan CO2 berdifusi dari darah ke
dalam air. Jadi pertukaran 02 dan CO2 pada ikan
terjadi pada fase ekspirasi.
Pada
ikan paru-paru (Dipnoi) mempunyai cara pernafasan yang menyerupai amfibi. Di
samping insang, ikan paru-paru mempunyai satu atau sepasang gelembung udara
seperti paru-paru, yang dapat digunakan untuk membantu pernapasan, disebut pulmosis.
Gelembung ini dikelilingi banyak pembuluh darah. Pulmosis dihubungkan dengan
kerongkongan oleh duktus pneumatikus. Saluran ini merupakan
jalan masuk dan keluarnya udara dari mulut ke gelembung dan sebaliknya,
sekaligus memungkinkan terjadinya difusi udara ke kapiler darah.
Ikan
paru-paru hidup di rawa-rawa dan di sungai. Bila airnya kering dan insangnya
tidak berfungsi, dia masih mampu bertahan hidup karena bernapas menggunakan
gelembung udaranya. Berdasarkan kenyataan ini, maka dapat disimpulkan bahwa
ikan paru-paru merupakan makhluk peralihan dari ikan ke amfibia.
B. Respirasi pada Katak (Amphibi)
Katak merupakan vertebrata
yang dalam perkembangan hidupnya mengalami metamorfosis. Saat baru menetas dari
telur hingga usia tertentu katak masih berupa berudu, hidup di air seperti
ikan. Pada saat itu berudu bernapas dengan insang. Mula-mula berupa insang
luar, dan setelah berumur lebih kurang 12 hari, insang luar diganti insang
dalam. Selanjutnya insang dalam ini akan berkembang menjadi paru-paru,
sedangkan insang luarnya berkembang menjadi bagian dari kulit. Setelah
mengalami metamorfosis dan menjadi katak, alat pernapasannya berubah menjadi
kulit dan paru-paru. Pemapasan dengan kulit berlangsung efektif secara difusi
baik di darat maupun di air sedangkan pernafasan paru-paru hanya dilakukan saat
berada di darat.
Mekanisme
pernapasan pada katak juga meliputi inspirasi dan ekspirasi. Mekanisme
pernapasan pada katak selengkapnya sebagai berikut.
- Fase Inspirasi : Udara bebas
masuk melalui celah hidung (koane) ke rongga mulut terus
ke paru-paru. Bila otot bawah rahang bawah (sub mandibularis) mengendor
maka volume rongga mulut membesar. Selanjutnya udara dari luar akan masuk
ke rongga mulut melalui koane. Kemudian koane tertutup, dilanjutkan otot bawah
rahang bawah berkontraksi. Akibatnya rongga mulut mengecil, tekanan udara
rongga mulut meningkat, sehingga udara dari rongga mulut masuk ke
paru-paru. Di dalam paru-paru oksigen berdifusi ke darah kapiler,
sedangkan darah kapiler alveolus berdifusi ke luar.
- Fase Ekspirasi : Setelah terjadi
terjadi pertukaran gas di dalam paru-paru, otot bawah rahang bawah
berelaksasi dan otot perut berkontraksi, sehingga rongga mulut membesar,
sementara isi perut menekan paru-paru, sehingga udara dari dalam paru-paru
masuk ke rongga mulut. Selanjutnya otot bawah rahang bawah berkontraksi,
rongga mulut mengecil, sedangkan tekanannya meningkat sehingga udara akan
keluar melalui koane.
C. Respirasi pada Burung (Aves)
Susunan alat pemapasan
burung terdiri atas:
·
lubang hidung
·
celah tekak atau faring yang menghubungkan
rongga mulut dengan trakea
·
trakea atau batang tenggorok – di dalam
percabangan batang tenggorok terdapat pita suara yang disebut syrink
·
sepasang paru-paru
Paru-paru
yang ukurannya relatif kecil ini dihubungkan dengan kantong-kantong hawa atau
pundi-pundi hawa (sakus pneumatikus). Kantong hawa berfungsi
untuk:
- membantu pemapasan, terutama pada
waktu terbang
- membantu memperbesar ruang siring,
sehingga memperkeras suara
- mencegah hilangnya panas badan
secara berlebihan
- mengatur berat jenis tubuh pada
saat burung terbang
Mekanisme
pernafasan burung adalah sebagai berikut:
Pernapasan pada burung saat tidak
terbang
- Fase Inspirasi: tulang rusuk
bergerak ke depan – volume rongga dada membesar – tekanan mengecil – udara
akan masuk melalui saluran pernapasan. Saat inilah sebagian oksigen
masuk ke paru-paru dan O2 berdifusi ke dalam darah
kapiler, dan sebagian udara dilanjutkan masuk ke dalam katong-kantong
udara.
- Fase Ekspirasi: tulang rusuk
kembali ke posisi semula – rongga dada mengecil – tekanan membesar. Pada
saat ini udara dalam alveolus dan udara dalam kantong-kantong hawa
bersama-sama keluar melalui paru-paru. Pada saat melewati alveolus, O2
diikat oleh darah kapiler alveolus, dan darah melepas CO2.
Dengan demikian, pertukaran gas CO2 dan O2 dapat berlangsung
saat inspirasi dan ekspirasi.
Pernapasan pada burung saat terbang
Pada
saat terbang, burung tidak dapat menggerakkan tulang rusuknya. Oleh sebab itu,
pada saat burung terbang yang berperan penting dalam pernapasan adalah kantong
hawa. Inspirasi dan ekspirasinya dilakukan secara bergantian oleh pundi-pundi
hawa antar tulang korakoid (bahu) dan pundi hawa bawah ketiak.
- Fase Inspirasi : Pada saat sayap
diangkat, pundi hawa antar tulang korakoid terjepit, sedangkan pundi hawa
ketiak mengembang, akibatnya udara masuk ke pundi hawa ketiak melewati
paru-paru, terjadilah inspirasi. Saat melewati
paru-paru akan terjadi pertukaran gas O2 dan CO2.
- Fase Ekspirasi : Sebaliknya pada
saat sayap diturunkan, pundi hawa ketiak terjepit, sedangkan pundi hawa
antar tulang korakoid mengembang, sehingga udara mengalir keluar dari
kantong hawa melewati paru-paru sehingga terjadilah
ekspirasi. Saat melewati paru-paru akan terjadi pertukaran gas O2
dan CO2. Dengan cara inilah inspirasi dan ekspirasi udara dalam
paru-paru burung saat terbang. Jadi pertukaran gas pada burung
saat terbang juga berlangsung saat inspirasi dan ekspirasi.
D. Sistem Pernapasan Pada Reptilia
Secara umum reptilia bernapas menggunakan paru-paru.
Tetapi pada beberapa reptilia, pengambilan oksigen dibantu oleh lapisan kulit
disekitar kloaka. Pada reptilia umumnya udara luar masuk melalui lubang hidung,
trakea, bronkus, dan akhirnya ke paru-paru. Lubang hidung terdapat di ujung
kepala atau moncong. Udara keluar dan masuk ke dalam paru-paru karena gerakan
tulang rusuk.
Untuk
respirasi pada kelompok hewan lain sama prosesnya dengan mamalia atau manusia.
No comments:
Post a Comment