Sistem Pernapasan
pada Hewan Vertebrata - Alat pernapasan hewan vertebrata berbeda-beda,
sesuai dengan struktur tubuh dan tempat hidupnya. Hewan yang hidup di darat
umumnya memiliki alat pernapasan berupa paru-paru, sedangkan hewan yang hidup
di air alat pernapasannya berupa insang.
1. Sistem Pernapasan
pada Ikan
Ciri khas alat pernapasan bagi hewan-hewan vertebrata yang
hidup di air adalah insang. Insang pada ikan terletak pada ruang insang di sisi
kanan dan kiri kepalanya. Pada ikan bertulang sejati, insangnya dilindungi dengan
tutup insang (operkulum). Ikan mengambil oksigen yang terlarut di dalam air
dengan cara mengalirkan air melalui celah-celah insang. Pada celah insang
terdapat banyak pembuluh darah kapiler. Arah aliran darah pada insang
berlawanan dengan arah aliran air yang melewati insang. Aliran air yang melalui
insang berlangsung secara Sumber: Biology, 1999 tetap dan terus-menerus. Aliran
air disebabkan adanya tekanan dari rongga Gambar 7.9 Sistem pernapasan pada ikan. mulut dan daya
isap insang. Adanya katup pengatur mulut dan operkulum menyebabkan aliran air
hanya satu arah. Kegiatan hidup ikan ini dapat kamu amati dengan cara
memperhatikan gerakan membuka dan menutupnya mulut ikan ketika berenang di
dalam air. Sepintas tampak seolah-olah ikan sedang minum air, tetapi sebenarnya
pada saat itu ikan sedang melakukan pernapasan, yakni dengan cara melewatkan
air melalui celah insang. Pada saat air melewati insang, darah akan melepaskan
karbon dioksida dan mengikat oksigen yang terlarut di dalam air melalui celah
insang tadi.
Pada beberapa jenis ikan tertentu yang hidup di air keruh
(lumpur), misalnya gurami, betok, gabus, dan lele memiliki alat bantu
pernapasan yang disebut labirin. Labirin ini merupakan perluasan insang,
terletak di atas insang. Dengan adanya labirin memungkinkan jenis-jenis ikan tersebut
dapat bertahan hidup di tempat yang kekurangan oksigen. Labirin berguna sebagai
tempat menyimpan cadangan udara.
2. Sistem Pernapasan
pada Amfibi
Salah satu hewan amfibi yang paling mudah dikenal dan banyak
ditemukan di lingkungan sekitar kita adalah katak. Dalam proses perkembangan
hidupnya katak mengalami metamorfosis. Pada fase awal dari kehidupannya, yaitu berupa berudu atau kecebong yang hidup
di air, sedangkan pada fase perkembangan selanjutnya akan menjadi katak dewasa yang hidup di darat. Sejalan
dengan perkembangan alat pernapasannya, katak juga mengalami perubahan. Pada
saat fase berudu katak bernapas dengan menggunakan insang luar, sedangkan pada
fase dewasa katak bernapas menggunakan paru-paru dan kulit. Pada proses
perkembangannya, peran insang luar pada berudu digantikan oleh insang dalam.
Selanjutnya, insang luar tersebut akan mengalami perubahan dan tumbuh menjadi
semacam selaput kulit di sekitar rongga mulut, sedangkan insang dalam akan
berkembang menjadi paru-paru. Alat pernapasan katak tipis dan kaya dengan
kapiler darah, sehingga sangat baik untuk melakukan pertukaran oksigen dan
karbon dioksida.
Seperti telah dikatakan di atas, selain menggunakan paru-paru, katak juga
bernapas dengan permukaan kulitnya. Kulit katak yang selalu basah dan berlendir
memudahkan udara untuk masuk secara difusi. Katak memiliki rongga buko faring
yang terletak di bagian bawah rongga mulutnya. Rongga buko faring dibentuk
antara rongga mulut dan faring. Pada rongga ini terjadi gerakan sangat cepat.
Pada saat bergerak, lubang hidung akan terbuka, glotis tertutup sehingga
menyebabkan udara luar masuk ke dalam rongga tersebut.
Katak secara teratur juga menekan udara pernapasan dari
rongga mulut masuk ke dalam paru-paru. Gerakan udara itu disebut gerakan menelan
udara. Udara masuk melalui lubang hidung menuju rongga mulut. Dari rongga mulut
udara ditekan (ditelan) masuk ke paru-paru. Pada saat menelan udara, lubang
hidung menutup. Setelah terjadi pertukaran oksigen dan karbon dioksida dalam
paru-paru, udara yang kaya karbon dioksida dikeluarkan. Ekspirasi pada katak
terjadi secara pasif.
3. Sistem Pernapasan
pada Reptilia
Alat pernapasan reptilia meliputi hidung, batang tenggorok,
dan paru-paru. Pertukaran oksigen dengan karbon dioksida terjadi dalam
paru-paru. Bunglon memiliki pembesaran paru-paru ke arah perut yang menyebabkan
tubuh bunglon membesar. Paru-paru pada ular hanya sebelah kanan yang
berkembang, disebabkan tubuh ular yang kecil tidak memungkinkan untuk
perkembangan paru-paru kanan dan kiri. Reptilia air, misalnya penyu, memiliki
paru-paru yang mereduksi sehingga volume paru-parunya sangat kecil. Udara masuk
ke lubang hidung melewati batang tenggorok dan masuk ke dalam paru-paru. Di
dalam paru-paru terjadi pertukaran oksigen dan karbon dioksida. Proses
inspirasi terjadi karena rongga dada bertambah besar, akibat adanya kontraksi
otot tulang rusuk. Inspirasi pada reptilia berlangsung secara aktif sedang
ekspirasinya secara pasif. Beberapa jenis reptilia dapat menyelam tanpa
mengganggu sistem pernapasannya. Bentuk penyesuaian dari reptilia terhadap lingkungan
air ada bermacam-macam. Untuk lebih memahami materi Misalnya, buaya dengan cara
menutup mengenai sistem pernapasan yang dibahas pada bab ini, kunjungi batang
tenggorok dengan lidahnya dan kura- kura dengan cara menutup lubang hidungnya
wiki/respiratory. dengan semacam selaput. Dengan kedua cara tersebut buaya dan
kura-kura dapat mencegah air masuk ke dalam paru-paru.
4. Sistem Pernapasan
pada Burung
Kelompok unggas atau burung memiliki perangkat alat
pernapasan yang lebih baik dibandingkan dengan ketiga hewan kelompok vertebrata
yang telah dikemukakan sebelumnya. Ukuran paru-paru burung lebih kecil
dibandingkan dengan paru-paru reptil. Keistimewaan kelompok unggas yaitu kebiasaan terbangnya.
Hal ini menyebabkan struktur
paru-parunya paling berbeda dengan paru-paru vertebrata yang lainnya. Kegiatan
terbang dan usaha mempertahankan suhu tubuh menyebabkan burung membutuhkan
oksigen sangat banyak. Oleh sebab itu, paru-paru burung berkembang membentuk
kantong-kantong hawa di sekitar organ-organ lainnya untuk membantu paruparu
memperbanyak perolehan oksigen. Secara anatomis kita perlu mengetahui awal mula
perkembangan kantong hawa (pundi-pundi udara) atau sakus pneumatikus ini.
Pada mulanya tenggorokan (bronkus primer) bercabang di
daerah paru-paru menjadi mesobronkus. Mesobronkus bercabang-cabang lagi menjadi
bronkus sekunder. Bronkus sekunder bercabang-cabang membentuk sejumlah
parabronki. Setiap parabronki membentuk kapiler-kapiler udara yang saling
beranyaman. Kapiler udara ini mengandung banyak pembuluh darah. Pada
kapiler-kapiler udara inilah terjadi proses respirasi atau tukar menukar gas. Di
luar paru-paru, bronkus sekunder meluas membentuk kantong-kantong hawa. Jumlah
udara dalam kantong hawa memengaruhi tinggi rendahnya terbang. Kantong hawa
juga mengisi beberapa rongga pada tulang. Dengan demikian, akan mengurangi
bobot badannya pada saat terbang. Udara dalam kantong hawa dapat mensuplai
oksigen ke paru-paru, baik dalam keadaan ekspirasi ataupun dalam keadaan
inspirasi.[ab]
