SISTEM RESPIRASI PADA HEWAN Kemampuan Akhir yang Diharapkan

SISTEM RESPIRASI PADA HEWAN

Kemampuan Akhir yang Diharapkan Mahasiswa mampu menjelaskan mekanisme yang terjadi pada hewan invertebrata dan hewan vertebrata

INVERTEBRATA Invertebrata adalah hewan yang tidak memiliki tulang belakang. Filum yang termasuk invertebrata: Porifera Hewan berpori Spons laut Cacing pipih, cacing tanah, cacing gilik Coelenterata Hewan berongga Ubur-ubur, hydra Mollusca Bertubuh lunak Siput, cumi, kerang Echinodermata Kulit berduri bintang laut, teripang Arthropoda Berbuku-buku Laba-laba, serangga, udang

RESPIRASI INVERTEBRATA Respirasi adalah pertukaran gas antara Oksigen (O 2) yang dibutuhkan tubuh untuk metabolisme sel dengan Karbondioksida (CO 2) yang dihasilkan dari metabolisme. RESPIRASI INVERTEBRATA belum memiliki sistem pernapasan atau organ khusus. (contoh: potifera dan sebagian cacing) Umumnya pernapasan dilakukan langsung secara difusi melalui permukaan tubuh.

PORIFERA Oksigen masuk dengan cara difusi melalui sel-sel pada permukaan kulit. Proses pernapasan berlangsung cepat dan sering. Air→Ostium→Spongocoel→Sel Koanosit→Oskulum

COELENTERAT A Tersusun atas 2 lapisan sel (Lapisan Luar dan Lapisan Dalam) Proses pertukaran gas berlangsung secara difusi Alat bantu pernapasan = Sifonoglifa (jaringan yang melengkung)

Landak laut dan mentimun laut insang kulit (tonjolan yang dilindungi silia dan pediselaria) ECHINODERMATA

Teripang pohon respirasi ECHINODERMATA

Bintang laut kaki ambulakral ECHINODERMATA

CACING Respirasi Integumenter O 2 CO 2 Kulit Cacing Kapiler Cacing bernapas secara difusi Cacing darat permukaan kulit Cacing air parapodia (insang)

MOLLUSCA Mollusca air Insang (ctenidia)

MOLLUSCA Mollusca air Insang (ctenidia)

MOLLUSC A Mollusca air Insang (ctenidia)

MOLLUSC Insang (ctenidia) terletak pada rongga mantel Mollusca air A a. b. a. garis besar potongan melintang rongga mantel, dengan insang ctenidia bipectinate. tanda panah menunjukkan arah aliran air masuk. b. sistem ctenidium pada gastropoda, dengan aliran air di antara filamen insang

MOLLUSC A Mollusca darat Paru-paru

udara luar → stigma/spirakel → saluran/pembuluh trakea → trakeolus → jaringan tubuh. ARTHROPODA INSECTA Trakea

udara luar → spirakel → paru-paru buku → lamela → jaringan tubuh. ARTHROPODA ARACHNIDA Paru-paru buku

Air → insang timba → ruang brankial → insang buku → lamela → jaringan tubuh. CRUSTACEA ARTHROPODA Insang buku & insang timba

Air → insang timba → ruang brankial → insang buku → lamela → jaringan tubuh. CRUSTACEA ARTHROPODA Insang buku & insang timba

Ø Sistem respirasi adalah sistem pertukaran gas yang diambil dari lingkungan (O 2) dan dikeluarkan dari tubuh makhluk hidup (CO 2) melalui alat-alat pernapasan. Ø Bernafas adalah aktivitas dalam makhluk hidup yang meliputi : 1. Kegiatan mengambil udara (inspirasi) dan mengeluarkan udara (ekspirasi) melalui alat pernafasan. 2. Pertukaran gas antara sel dengan lingkungan (respirasi eksternal) 3. Reaksi enzimatik, pemanfaatan oksigen memerlukan enzim pernafasan (sitokrom)

Respirasi Vertebrata PISCES MAMALIA REPTIL AVES AMPHIBI

RESPIRASI PISCES • Pada umumnya hewan yang hidup diair bernafas dengan menggunakan insang yang terletak pada sisi kiri dan kanan kepala. - Umumnya ikan mempunyai insang yang dilengkapi dengan tutup insang (operkulum), misal pada ikan bertulang sejati (osteichthyes) seperti, ikan mas, bandeng, gurame, dll. - Adapun ikan yang tidak memiliki tutup insang, misal pada ikan bertulang rawan (chondricthyes), seperti pada ikan hiu dan paus.

A. IKAN BERTULANG SEJATI • Insangnya terdiri atas lengkung insang, rigi-rigi insang, operkulum, 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 darah yang merupakan cabang dari arteri insang. Pada lembaran yang kaya kapiler darah inilah pertukaran CO 2 dan oksigen berlangsung.

Terdapat 2 mekanisme pernapasan : • Merupakan fase pengambilan air ke dalam insang. Mekanismenya FASE yaitu : tutup insang menutup, INSPIRASI mulut terbuka, akibatnya tekanan dalam mulut rendah dan air dari luar masuk ke dalam rongga mulut. 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 mengenai lembaran insang, oksigen berdifusi ke dalam kapiler darah, sedangkan CO 2 berdifusi darah ke dalam air. Jadi pertukaran 02 dan CO 2 pada ikan terjadi pada fase ekspirasi.

B. IKAN BERTULANG RAWAN • Tidak mempunyai tutup insang (operkulum) • Masuk dan keluarnya udara berasal dari rongga mulut, yang ditimbulkan oleh perubahan volume rongga mulut • Perubahan volume ini terjadi karena gerakan naik turun dari otot dasar mulut • Contoh : Ikan Hiu, Ikan Pari

MEKANISME PERNAFASANNYA Fase Inspirasi Bila dasar mulut bergerak ke bawah, volume rongga mulut bertambah, sehinggatekanannya lebih kecil dari tekanan air di sekitarnya. Akibatnya, air mengalir ke rongga mulut melalui celah mulut. Fase Ekspirasi Bila dasar mulut bergerak keatas, volume rongga mulut mengecil, tekanannya naik, celah mulut tertutup, sehingga air mengalir ke luar melalui celah insang dan terjadilah proses ekspirasi CO 2. Pada saat inilah terjadi pertukaran gas O 2 dan CO 2.

C. IKAN PARU-PARU (DIPNOI) • Pernafasan mirip seperti amphibi. Disamping insang terdapat satu atau sepasang gelembung udara seperti paru -paru, yang dapat digunakan untuk membantu pernapasan, disebut pulmosis. • Pulmosis dikelilingi banyak pembuluh darah, dan dihubungkan oleh kerongkongan duktus pneumatikus. Saluran ini merupakan jalan masuk dan keluarnya udara dari mulut ke gelembung dan sebaliknya, sekaligus memungkinkan terjadinya difusi udara ke kapiler darah.

PADA UMUMNYA 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.

LABIRIN • Terdapat pada ikan yang hidup dilumpur. Contohnya seperti ikan lele, gabus, gurame, dan betok • Labirin merupakan perluasan insang berbentuk lipatan berongga yang tidak teratur • Fungsinya untuk menyimpan cadangan oksigen (O 2) sehingga ikan-ikan tersebut dapat bertahan hidup pada perairan yang kandungan oksigennya rendah. • Selain dengan labirin, udara (O 2) juga disimpan digelembung renang yang terletak di dekat punggung.

AVES • Aves adalah hewan berdarah panas sama seperti mamalia, aves berkembang biak dengan ovipar (bertelur). Sebagian mereka hidup menetap, dan ada juga yang hidup berpindah tempat (migrasi).

Ciri – ciri Aves : • Hampir seluruhnya ditutupi bulu dan kakinya bersisik. • Leher fleksibel dan tengkoraknya berhubungan dengan condylus occipital tunggal. • Otak relatif besar dengan corpora striata yang padat (bagian otak yang berfungsi sebagai pengatur perilaku dan insting). Lobus opticus (bagian otak yang berfungsi sebagai penglihatan) besar. • Suhu badan tetap, umumnya lebih tinggi dari pada mamalia yaitu diatas 40 derajat Celcius. Struktur tubuh Aves

Mekanisme pernafasan burung v Pada saat beristirahat • Fase inspirasi Pada saat istirahat, tulang rusuk bergerak ke depan, rongga dada membesar dan paru-paru akan mengembang sehingga udara mengalir ke kantung udara bagian belakang selanjutnya masuk dalam paru-paru dan kantung udara bagian depan. • Fase ekpresi Tulang rusuk kembali ke posisi semula dan rongga dada mengecil. Udara dari kantung udara akan masuk ke paru-paru. Pertukaran udara terjadi di alveolus oleh kapiler darah. Oksigen masuk tidak hanya pada fase inspirasi saja melainkan juga pada proses ekspirasi.

Mekanisme pernafasan Burung v Pada saat terbang • Fase inspirasi Pada saat sayap diangkat keatas, kantung udara pada ketiak mengembang dan menyebabkan kantung udara di tulang korakoid terjepit sehingga oksigen masuk ke paru-paru. • Fase ekpirasi Pada saat sayap diturunkan , kantung udara terjepit dan kantung udara pada tulang korakoid mengembang sehingga terjadi ekspirasi. Jika burung semakin tinggi terbang maka kepakannya akan semakin cepat untuk menambah jumlah oksigen yang masuk.

AMPHIBI • Amphibi adalah hewan yang mampu hidup di dua alam, darat dan air. Amphibi juga merupakan hewan berdarah dingin, salah satunya katak. • Pada proses perkembang biakannya, katak mengalami metamorfosis, Pada proses metamorfosis tersebut diikuti pula oleh perubahan sisitem pernafasannya. • Pada saat menjadi berudu, hewan ini bernafas menggunakan insang luar, sedangkan pada fase menjadi katak dewasa sistem pernafasannya berganti, dan menggunakan mulut, kulit dan paru-paru.

Proses Metamorfosis Katak

Ciri-ciri Amphibi § Satu satunya hewan vertebrata yang mengalami metamorfosis lengkap. § Telur biasanya diletakkan didalam air atau lingkungan lembab dan dibuahi secara eksternal. § Berkulit halus, tipis, berbulu, dan berpori. Kulitnya mengandung kelenjar lendir dan kelenjar racun. § Berdarah dingin, dan mengatur suhu tubuhnya dari luar tubuh mereka. § Jantungnya terdiri dari 3 ruang, 2 atrium dan 1 ventrikel § Kaki memiliki selaput. § Memiliki penglihatan warna dan sangat tajam. § Biasanya bereproduksi di awal musim semi.

Mekanisme Pernafasan Katak 1. Fase Inspirasi Dimana otot sternohiodeus berkontraksi dan rongga mulut membesar lalu oksigen masuk melalui celah hidung ( koane ). Celah hidung menutup otot submandibularis dan otot geniohioideus berkontraksi, rongga mulut mengecil dan oksigen masuk ke paru-paru 2. Fase ekspirasi Dimana otot rahang bawah berelaksasi, otot perut dan sternohioideus berkontraksi. Paru-paru mengecil dan udara tertekan keluar. Koane membuka, otot geniohioideus berkontraksi sehingga rongga melut mengecil dan karbon dioksida keluar.

Reptil § Reptil bernafas menggunakan paru- paru. Tetapi beberapa reptil mengambil oksigen dibantu oleh lapisan kulit disekitar kloaka. § Sistem pernafasan pada reptil dimulai dari rongga hidung yang berada diujung kepala atau moncong kemudian masuk ke trakea, bronkus lalu ke paru-paru. § Paru-paru reptilia berada dalam rongga dada dan dilindungi oleh tulang rusuk.

Sistem Pernafasan pada Reptil

MEKANISME RESPIRASI REPTIL • Fase Inspirasi Otot tulang rusuk berkontraksi – rongga dada membesar – paru-paru mengembang – O 2 masuk melalui lubang hidung – rongga mulut – anak tekak – trakea yang panjang – bronkiolus dalam paru-paru – O 2 diangkut darah menuju seluruh tubuh. • Fase Ekspirasi Otot tulang rusuk berelaksasi – rongga dada mengecil – paru-paru mengecil – CO 2 dari jaringan tubuh menuju jantung melalui darah – paru-paru – bronkiolus – trakea yang panjang – anak tekak – rongga mulut – lubang hidung.

Pada kura-kura dan penyu, mekanisme pernapasannya dibantu oleh permukaan epitelium lembab di sekitar kloaka. Pada reptil lain, hal ini tidak dapat terjadi karena kulit reptil umumnya bersisik dan kering sehingga tidak dapat digunakan sebagai media pertukaran gas.

MAMALIA • Semua mamalia baik yang ada di darat maupun di perairan bernapas menggunakan paru – paru. • Pernapasan pada mamalia dimulai dari rongga hidung yang kemudian masuk ke trakea, bronkus, kemudian sampai pada alveolus yang mengandung banyak kapiler darah. • Di dalam alveolus inilah terjadi pertukaran antara gas oksigen dengan karbondioksida.

Mekanisme pernafasan pada mamalia • Mamalia bernapas menggunakan paru-paru. Gas O 2 masuk ke dalam tubuh melalui lubang hidung → faring → laring → trakea → bronkus → paru-paru. Kemudian gas O 2 dari paru-paru diangkut darah ke jantung. Dari jantung, gas O 2 diedarkan ke seluruh jaringan tubuh oleh darah. Dari jaringan tubuh, gas CO 2 diangkut menuju jantung → paru-paru, dan keluar melalui organ-organ yang sama pula.

Pernafasan pada mamalia air • Lumba-lumba dan ikan paus bernafas dengan menggunakan paru-paru, hal ini terlihat karena keduanya sering muncul ke permukaan untuk mengambil O 2 dan disimpan didalam paru-paru.