Alat Pernapasan pada Hewan
Alat pernapasan pada hewan bentuknya bervariasi, bahkan ada yang belum memiliki alat pernapasan khusus, seperti Protozoa, Porifera, dan Coelenterata. Pada ketiga hewan tersebut, oksigen berdifusi langsung dari lingkungan ke dalam tubuh yang dilakukan melalui seluruh permukaan tubuhnya.
Pada hewan yang berderajat lebih tinggi, pemasukan oksigen ke dalam sel-sel tubuh dilakukan melalui alat khusus yang sistem kerjanya sudah disesuaikan dengan lingkungannya. Alat pernapasan yang digunakan oleh hewan, antara lain insang, trakea, paru-paru buku, kantong udara kulit, dan paru-paru.
1. Alat Pernapasan pada Hewan Invertebrata
Cacing tanah (phylum Annelida) tidak memiliki alat pernapasan khusus. Kulitnya yang tipis dilapisi lendir yang cukup untuk melarutkan udara (oksigen). Selanjutnya oksigen akan berdifusi ke dalam tubuh dan masuk ke dalam peredaran darah.
Moluska yang hidup di air bernapas dengan insang trakea (Ctenidia). Aliran air terjadi karena gerakan silla yang arahnya berlawanan dengan arah aliran darah. Hal ini menyebabkan pengambilan oksigen oleh insang menjadi lebih efisien.
Moluska yang hidup di daerah pasang surut, insangnya dilengkapi dengan operkulum (tutup insang) yang dapat menutup rapat lubang rumah insangnya jika sewaktu-waktu mengalami kekeringan. Moluska yang hidup di darat contohnya keong. Keong bernapas dengan paru – paru dan rongga pada mantel.
Arthropoda yang hidup di air, misalnya udang. Bernapas dengan insang. Insang udang merupakan insang luar yang banyak mengandung pembuluh darah dan selaput tipis sehingga mudah terjadi pertukaran gas secara difusi.
Serangga yang hidup di air bernafas dengan insang trakea. Adapun serangga yang hidup di darat, misalnya lalat, bernapas dengan trakea. Pembuluh trakea bermuara pada lubang kecil yang ada pada kerangka luar yang disebut spirakel. Oksigen dari luar masuk melalui spirakel, kemudian menuju pembuluh - pembuluh trakea dan dilanjutkan ke trakeolus sehingga dapat mencapai jaringan dan alat tubuh bagian dalam. Pertukaran gas terjadi antara trakeolus dengan sel-sel tubuh.
Masuk dan keluarnya udara ke dalam spirakel diatur oleh kontraksi otot-otot di bawah perut. Ketika otot perut berkontraksi, trakea memipih sehingga mendesak udara ke luar. Ketika otot perut berelaksasi, trakea mengendur sehingga udara masuk. Pada pernapasan serangga, oksigen masuk secara terus-menerus, sementara karbon dioksida hanya dikeluarkan sewaktu-waktu. Alat pernapasan jenis lain, yaitu paru-paru buku. Alat ini terdapat pada laba-laba dan kalajengking. Hubungan paru-paru buku dengan udara luar dilakukan melalui spirakel. Paru-paru ini terletak di abdomen bagian bawah.
2. Alat Pernapasan pada Ikan
Organ pernapasan pada ikan (Pisces) berupa insang, yang berbentuk lembaran-lembaran tipis berwarna merah muda dan selalu lembap. Pada ikan bertulang sejati (Osteichthyes), insang terdapat pada ruang insang yang dilindungi oleh tutup insang (operkulum).
Setiap lembaran insang terdiri atas sepasang filamen. Dan kedua permukaan filamen timbul bangunan seperti daun yang letaknya sejajar satu sama lain dan disebut lamela (lembar insang). Setiap lamela mengandung banyak pembuluh darah sehingga memungkinkan oksigen berdifusi masuk dan karbon dioksida keluar.
Pada saat inspirasi, oksigen yang larut dalam air masuk ke dalam insang dan diikat oleh kapiler darah, kemudian mengalir melalui lamela sekunder di dalam pembuluh kapiler. Dengan demikian, oksigen dapat diabsorpsi semaksimal mungkin. Pada fase ekspirasi, karbon dioksida yang dibawa oleh darah dan jaringan akan bermuara ke insang. Selanjutnya, karbon dioksida diekskresikan ke luar tubuh. Beberapa ikan, misalnya ikan mas, memiIiki gelembung renang sebagal alat bantu pernapasan ikan dalam memperoleh dan menyimpan oksigen. Selain untuk menyimpan udara, gelembung renang berperan sebagai alat hidrostatik, yaitu alat yang mengatur berat jenis ikan saat berenang.
Insang tidak saja berfungsi sebagai alat pernapasan, tetapi dapat pula berfungsi sebagai alat ekskresi yang mengeluarkan garam – garam, menyaring makanan, alat pertukaran ion, dan osmoregulator. Beberapa jenis ikan mempunyai labirin yang 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 menyimpan cadangan O2, selain dengan labirin, ikan mempunyai gelembung renang yang terletak di dekat punggung.
3. Alat Pernapasan pada Katak (Amphibia)
Proses pemasukan oksigen dan pengeluaran karbon dioksida pada katak dapat terjadi melalui kulit, rongga mulut, paru-paru, dan melalui insang. Pertukaran gas melalui insang terjadi pada waktu masih berudu. Kulit katak yang tipis banyak mengandung pembuluh darah dan selalu lembap karena adanya lendir yang terus - menerus diekskresikan. Hal ini menyebabkan oksigen dari udara atau air dapat masuk ke kulit menuju jantung melalui vena kutanea yang kemudian dialirkan ke paru-paru melalui arteri pulmo kutanea.
Pada paru-paru terjadi mekanisme inspirasi dan ekspirasi yang keduanya terjadi saat mulut tertutup. Pada waktu inspirasi, otot sternohioideus berkontraksi dan menyebabkan dasar rongga mulut turun dan rongga mulut m embesar, akibatnya udara dari rongga mulut masuk melalui koane. Koane adalah lubang pada rongga hidung belakang yang menuju pangkal tenggorokan. Setelah udara masuk, koane menutup dan otot rahang bawah berkontraksi dan otot geniohioideus berkontraksi sehingga rongga mulut mengecil. Mengecilnya rongga mulut mendorong oksigen masuk ke paru-paru lewat celah-celah atau tekak. Di dalam paru-paru terjadi pertukaran gas. Oksigen diikat oleh darah yang berada dalam kapiler dinding paru-paru dan sebaliknya karbon dioksida dilepaskan ke lingkungan.
Pada mekanisme ekspirasi, 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.
4. Alat Penapasan pada Reptilia
Pada kadal, kura-kura, dan buaya, paru-paru lebih kornpleks dengan beberapa belahan yang membuat paru-parunya bertekstur seperti spons. Paru-paru pada beberapa jenis kadal, misalnya bunglon Afrika, mempunyai pundi-pundi hawa cadangan yang memungkinkan hewan tersebut melayang di udara.
5. Alat Pernapasan pada Burung (Aves)
Alat pernapasan pada burung adalah sepasang paru-paru yang terletak pada rongga dada dan dilindungi oleh tulang rusuk. Berikut ini jalur pernapasan pada burung berturut-turut.
- Lubang hidung (nares), jumlahnya sepasang dan terletak pada pangkal paruh sebelah atas.
- Celah tekak (laring).
- Batang tenggorokan (trakea), yang tersusun atas tulang rawan berbentuk pipa. Pada pipa pangkal trakea terdapat siring yang dapat bergetar dan menimbulkan suara.
- Cabang tenggorokan (bronkus), yang menghubungkan antara siring dan paru-paru.
- Paru-paru (pulmo) burung tidak memiliki alveoli, tetapi memiliki parabronki yang banyak mengandung kapiler darah. Parabronki ini adalah tempat pertukaran udara.
- Kantong udara leher (saccus cervicalis), kantong udara ini keluar dari paru-paru kiri dan kanan.
- Kantong udara antartulang selangka (saccus interclavicularis).
- Kantung udara dada depan (saccus toracalis anteriora).
- Kantong udara dada belakang (saccus toracalis posterior) .
- Kantong udara perut (saccus abdominalis).
Fungsi dari kantong udara adalah membantu proses pernapasan, terutama pada waktu terbang, membantu memperkeras suara, mengatur berat jenis tubuh pada saat terbang, melindungi organ daam dengan ruang udara untuk mencegah kedinginan, serta mengurangi hilangnya panas dalam. Terdapat perbedaan mekanisme pernapasan pada saat burung tidak terbang.
a. Pada saat Burung tidak Terbang
1) Inspirasi
Otot antartulang rusuk berkontraksi menyebabkan tulang rusuk bergerak ke depan dan tulang dada bergerak ke bawah. Rongga dada mengembang dan paru paru ikut mengembang. Akibatnya, udara yang kaya oksigen masuk ke kantong. Sebagian besar udara diteruskan ke pundi-pundi udara (saccus pneumaticus) sebagai cadangan udara.
2) Ekspirasi
Otot antartulang rusuk berelaksasi, tulang rusuk dan tulang dada kembali pada posisi semula sehingga rongga dada mengecil. Akibatnya, tekanan paru-paru lebih besar daripada tekanan udara luar sehingga udara keluar dari paru-paru. Bersamaan dengan mengecilnya rongga dada, udara dan kantong udara masuk ke paru-paru dan terjadi pelepasan oksigen dalam pembuluh kapiler paru-paru.
b. Pada saat Burung Terbang
Pada saat burung terbang, kantong udara di daerah ketiak terjepit sehingga oksigen pada tempat itu masuk ke paru-paru. Gerakan sayap pada saat burung terbang mengakibatkan kantong udara mengembang dan mengempis. Mengembang dan menghempisnya kantong udara menyebabkan adanya perubahan tekanan udara. Hal ini dapat menyebabkan terjadinya pertukaran udara antara paru – paru dengan lingkungannya.
Pada waktu burung terbang, oksigen dibutuhkan dalam jumlah banyak. Gerakan ritmik tulang dada memperlancar keluar masuknya udara. Oleh karena itu, semakin tinggi burung terbang, semakin cepat gerak sayapnya guna memenuhi kebutuhan oksigen.
Pada manusia, paru-paru merupakan alat pernapasan yang terdapat di dalam rongga dada. Rongga dada terpisah dari rongga perut oleh sekat pemisah yang dibangun oleh jaringan otot. Sekat pemisah itu disebut diafragma. Adanya diafragma yang membatasi rongga dada dan rongga perut merupakan sumbangan yang besar untuk penapasan manusia yang membutuhkan banyak oksigen karena aktivitas dan kecepatan metabolismenya tinggi.
Proses pemapasan terjadi melalui dua siklus. Siklus 1: udara yang dihirup (merah) mengalir dari trakea ke kantong udara posterior dan kemudian diembuskan ke dalam paru-paru (biru).
SikIus 2: saat inspirasi udara diambil dari paru-paru ke dalam kantong udara anterior (merah) dan kemudian diembuskan keluar melalui trakea. Lintasan udara melalui paru-paru selalu dalam arah yang sama, dari posterior ke anterior (kiri ke kanan dalam diagram).
Sumber:
Yusa dan Maniam, MBS.(2014). Advanced Learning Biology 2B for Grade XI Senior High School Mathematics and Natural Sciences Programme. Facil, Grafindo Media Pratama: Bandung.
0 Response to "Alat Pernapasan pada Hewan"
Posting Komentar