SISTEM RESPIRASI PADA HEWAN

SISTEM  RESPIRASI PADA HEWAN

Alat  respirasi adalah alat atau bagian tubuh tempat O₂ dapat berdifusi masuk dan sebaliknya CO₂ dapat berdifusi keluar.

Alat respirasi pada hewan bervariasi antara hewan yang satu dengan hewan yang lain, ada yang berupa paru-paru, insang, kulit trakea, dan paru-paru buku, bahkan ada beberapa organisme  yang belum mempunyai alat khusus sehingga  oksigen berdifusi langsung dari lingkungan ke dalam tubuh, contohnya pada hewan bersel satu, porifera dan coelenterat. Pada ketiga hewan ini oksigen berdifusi dari lingkungan melalui rongga tubuh.

1.      Alat Respirasi Pada Serangga

2corong hawa (trakea) adalah alat pernapasan yang dimiliki oleh serangga dan arthropoda lainnya. Pembuluh trakea bermuara pada lubang kecil yang ada di kerangka luar (eksoskeleton) yang disebut spirakel. Spirakel berbentuk pembuluh silindris yang berlapis zat kitin, dan terletak berpasangan pada setiap segmen tubuh. Spirakel mempunyai katup yang dikontrol oleh otot sehingga membuka dan menutupnya spirakel terjadi secara teratur. Pada umumnya spirakel terbuka selama serangga terbang, dan tertutup saat serangga istirahat.

Oksigen dari luar masuk lewat spirakel. Kemudian udara dari spirakel menuju pembuluh-pembuluh trakea dan selanjutnya pembuluh trakea bercabang lagi menjadi cabang halus yang disebut trakeoolus 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 trakea mexrupih sehingga udara kaya CO₂ keluar. Sebaliknya, jika otot perut belalang berelaksasi maka trakea kembali pada volume semula sehingga tekanan udara menjadi lebih kecil dibandingkan tekanan udara di luar sebagai akibatnya udara dari luar yang kaya O₂ masuk ke trakea.

Sistem trakea berfungsi mengangkut O₂ dan mengedarkannya ke seluruh tubuh, dan sebaliknya mengangkut CO₂ hasil terspirasi untuk dikeluarkan dari tubuh. Dengan demikian, darah pada serangga hany berfungsi mengangkut sari makanan dan bukan mengangkut gas pernapasan.

Di bagian ujung traeolus terdapat cairan sehingga udara muda berdifusi ke jaringan. Pada serangga air seperti jentik nyamuk, udara diperoleh dengan menjulurkan tabung pernapasan ke permuaan untuk mengambil udara.

Serangga air tertentu mempunyai gelembung udara sehingga dapat menyelam di air dalam waktu yang lama. Misalnya, kepik  Notonecta sp. Mempunyai gelembung udara di organ yang menyerupai rambut pada permukaan ventral. Selama menyelam, O₂ dalam gelembung dipindahkan melalui sistem trakea ke sel-sel pernapasan.

Selain itu, ada pula serangga yang mempunyai insang trakea yang berfungsi menyerap udara melalui cabang-cabang halus serupa insang. Selanjutnya dari cabang halus ini oksigen diedarkan melalui  pembuluh trakea.

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.

Paru-paru buku memiliki gulungan yang berasal dari invaginasi perut. Masing-masing paru-paru buku ini memiliki lembaran-lembaran tipis (lamella) yang tersusun berjajar. Paru-paru buku ini juga memiliki spirakel tempat masuknya oksigen dari luar.

Keluar masuknya udara disebabkan oleh gerakan otot yang terjadi secara teratur.

Baik insang buku maupun paru-paru buku keduanya mempunyai fungsi yang sama seperti fungsi paru-paru pada vertebrata.

3.      Alat pernapasan pada ikan

Insang dimiliki oleh jenis ikan (pisces). Insang berbentuk lembaran-lembaran tipis berwarna merah muda dan selalu lembap. Bagian terluar dari insang berhubungan dengan air, sedangkan bagian dalam berhubungan erat dengan kapiler-kapiler darah. Tiap lembaran insang terdiri dari sepasang filament, dan tiap filament mengandung banyak lapisan tipis (lamella). Pada filamen terdapat pembuluh darah yang memiliki banyak kapiler sehingga memungkinkan O₂ berdifusi masuk dan CO₂ berdifusi keluar. Insang pada ikan bertulang sejati ditutupi oleh tutup insang yang disebut operculum, sedangkan insang pada ikan bertulang rawan tidak ditutupi operculum.

Insang tidak saja berfungsi sebagai alat pernapasan tetapi dapat pula berfungsi sebagai alat ekskresi garam-garam, penyaringan makanan, alat pertuaran ion, dan osmoregulator. Bebreapa 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 O₂ sehingga ikan tahan pada kondisi yang kekurangan O₂. Contoh ikan yang mempunyai labirin adalah: ikan gabus dan ikan lele. Untuk menyimpa cadangan O₂, selain dengan labirin, ikan mempunyai gelembung renang yang terletak di dekat punggung.

Mekanisme pernapasan pada ikan melalui 2 tahap, yakni inspirasi, O₂ dari air masuk ke dalam insang kemudian O₂ diikat oleh kapiler darah dibawa ke jaringan-jaringan yang membutuhkan. Sebaliknya pada fase ekspirasi, CO₂ yang dibawa oleh darah dari jaringan akan bermuara ke insang dan dari insang dieksresikan 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 fasae berudu bernapas dengan insang karena hidupnya di air. Selaput rongga mulut dapat berfungsi sebagai alat pernapasan karena tipis dan banyak terdapat kapiler yang bermuara di tempat itu. Pada saat terjadi gerakan rongga mulut dan faring, lubang hidung terbuka dan glottis tertutup sehingga udara berada di rongga mulut berdifusi masuk melalui selaput rongga mulut yang tipis. Selain bernapas dengan selaput rongga mulut, katak bernapas pula dengan kulit, ini dimungkinkan karna 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 karbondioksida dari jaringan akan dibawa ke jantung, dari jantung dipompa ke kulit dan paru-paru lewat arteri paru-paru (arteri pulmo kutanea). Dengan demikian pertukaran oksigen dan karbondioksida dapat terjadi di kulit.

Selain bernapas dengan selaput rongga mulut dan kulit, katak bernapas juga dengan paru-paru walaupun paru-parunya belum sebaik paru-paru mamalia.

Katak mempunyai sepasang paru-paru berbentuk gelembung tempat bermuaranya kapiler darah. Permukaan paru-paru diperbesar oleh adanya bentuk-bentuk sepertin kantung sehingga gas pernapasan dapat berdifusi. Paru-paru dengan rongga mulut dihibungkan oleh bronkus pendek.

Dalam peru-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 di paru-paru mekanisme inspirasi adalah sebagai berikut. Otot sternohioideus berkontraksi sehingga rongga mulut membesar, akibatnya oksigen masuk melalui koane.

Setelah itu koane menutup dan otot rahang bawah dan otot geniohideus berkontraksi sehingga rongga mulut mengecil. Mengecilnya rongga mulut mendorong oksigen masuk ke paru-paru lewat celah-celah. Dalam peru-peru terjadi pertukaran gas, oksigen diikat oleh darah yang berada dalam kapiler dinding paru-paru dan sebaliknya, karbondioksida dilepaskan ke lingkungan. Mekanisme ekspirasi adalah sebagai berikut. Otot-otot perut dan sternohideus 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 geniohideus sehingga ronggat mulut mengecil. Dengan mengecilnya rongga mulut maka udara yang kaya karbondioksida keluar.

5.      Alat Pernapasan Pada Reptilia

Paru-paru reptilian 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 reptilian pertukaran gas tidak efektif.

Pada kadal, kura-kura, dan buaya paru-paru lebih kompleks, dengan beberapa belahan-belahan yang membuat paru-parunya bertekstur seperti spon. Paru-paru pada beberapa jenis kadal mialnya 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 trakea. Trakeanya panjang berupa pipa bertulang rawan yang berbentuk cincin, dan bagian akhir trakea bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri. Dalam bronkus pada pangkal trakea 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 ventobronkus (di bagian ventral) dan dorsobronkus (di bagian dorsal). Ventobronkus dihubungkan dengan dorsobronkus, oleh banyak parabronkus (100 atau lebih).

Parabronkus berupa tabung-tabung kecil. Diparabronkus bermuara banyak kapiler sehingga memungkinkan udara berdifusi. Selain paru-paru, burung memiliki 8 atau 9 perluasan paru-paru atau pundi-pundi hawa (sakus 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 penyimpanan cadangan oksigen dan meringankan tubuh. Karena adanya pundi-pundi hawa maka pernapasan pada burung menjadi efisien. Pundi-pundi hawa terdapat di pangkal leher (servikal), ruang dada bagian depan (toraks anterior), antara tulang selangka (korakoid), ruang dada bagian belakang (toraks posterior), dan rongga perut (kantong udara abdominal).

Masuknya udara yang kaya oksigen ke paru-paru (inspirasi) disebabkan adanya kontraksi otot antar tulang 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 megakibatkan 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 paru-paru berkurang, yakni saat burung sedang mengepakkan sayapnya. Saat sayap mengepak atau diangkat keatas maka kantung hawa di tulang korakoid terjepit sehingga oksigen pada tempat itu masuk ke paru-paru. Sebaliknya, ekspirasi terjadi apabila otot interkostal relaksasi makatulang rusuk dan tukkang 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 karbondioksida keluar. Bersamaan dengan mengecilnya rongga dada, udara dari kantong 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 adalah sebagai berikut

Burung mengisap udara, udara mengalir lewat brokus ke pundi-pundi hawa bagian belakang bersamaan dengan itu udara yang sudah ada di paru-paru mengalir ke pundi-pundi hawa, udara di pundi-pundi belakang mengalir ke paru-paru, udara menuju pindi-pundi hawa depan.

Kecepatan respirasi pada berbagai hewan berbeda bergantung dari berbagai hal,antara lain, aktifitas, kesehatan,dan bobot tubuh.