Systema Respiratorium / Sistem Pernapasan

Systema Respiratorium

(Sistem Pernapasan)

Alat  pernapasan  pada  Vertebrata  meliputi:  insang  (branchia),  paru-paru (pulmo).  Pada  dasarnya  alat-alat  tersebut  berbeda  bentuknya  tetapi  sama  fungsinya.
Masing-masing  bentuk  alat  respirasi  tersebut  mempunyai  suatu  membran  permeabel yang  lembab  atau  basah  yang  dapat  dilewati  oleh  molekul-molekul  oksigen  maupun karbon dioksida dengan cara difusi.
Tekanan  partikel  O2  dalam  udara  atau  air  lebih  besar  dari  pada  yang  terdapat dalam  tubuh  hewan,  sehingga    O2  cenderung  untuk  terus  menerus  masuk  lewat membran  yang  memungkinkan  untuk  i tu.  Sebaliknya  tekanan  partikel  CO2  lebih  besar di  dalam  tubuh  hewan  sehingga  ada  kecenderungan  CO2  keluar  melewati  membran tersebut. Pertukaran ini terjadi secara simultan.
Pada  berbagai  jenis  hewan  kecil  (hewan  yang  masih  terdiri  dari  1  Sel  atau sekelompok  sel)  pertukaran  ini  dapat  berjalan  langsung  dari  luar  tubuh  ke  dalam  sel dan  sebaliknya,  tetapi  untuk  hewan-hewan  besar  dan  hewan-hewan  dengan permukaan  tubuh  kering  dan  tidak  permeabel  pertukaran  secara  langsung  tidak mungkin bisa terjadi karena banyak sel yang jauh dari permukaan tubuh.
Oleh  karena  itu,  dalam  hal  seperti  tersebut  diatas,  pada  hewan  besar  yang tersusun  dari  banyak  sel/jaringan/organ,  respirasi  terdiri  dari  2  tahap,  ialah:  respirasi eksternal ialah pertukaran gas  antara lingkungan luar dengan alat-alat respirasi  (dalam hal  ini  darah)  dan  respirasi  internal  ialah  pertukaran  gas  antara  darah  dengan  sel-sel jaringan tubuh.
Tahap  berikutnya  adalah  penggunaan  O2  (oksigen)  didalam  sel  yang merupakan bagian dan metabolisme.

Ontogeni: Insang maupun pulmo pada Vertebrata berasal dari lapisan endoderm yang membentuk tractus gastrointestinalis. Tepatnya kedua alat tersebut terbentuk dari hasil evaginasi  dinding  pharynx  bagian  posterior  pada  kedua  sisi  ventral.  Oleh  karena  itu hubungan  antara  alat  pernapasan  ini  dengan  tractus  gastrointestinalis masih  tetap  ada yaitu berupa rima glottis (misal pada katak) dan celah larynx (pada mamal).

a.  Branchia (insang)

Menurut  letaknya  ada  insang  eksterna  (insang  luar)  dan  insang  interna  (insang dalam).  Insang  luar  terdapat  pada  larva  ikan,  larva  Amphibia,  larva  Dzpnoi.  Sedang interna  dijumpai  pada  ikan  dewasa.  Insang  luar  pada  larva  Amphibia menghilang  pada saat metamorfossi.
Baik insang eksterna maupun interna tersusun  dari filamenta  yang didalamnya  yaitu mengandung  kapiler  darah  yang  dapat  menangkap  O2  dari  air  secara  difusi  dan lepaskan CO2 ke dalam air secara di fusi pula.
Secara detail branchia intema tersusun atas:
-   filamentum branchiale yang memanjang dari kedua sisi septum interbranchiale
-   filamenta  pada  sisi  suatu  septum  disebut  sebagai  hemibranchia  dan  filamenta  pada kedua sisi suatu septum disebut holobranchia.
-   Setiap  filamentum  mempunyai  banyak  lembaran  transversal  yang  halus  yang diselubungi  oleh  sel-sel  epitelium  dan  anyaman  kapiler  antara  arteria branchialis  afferens  dan  arteria  branchialis  efferens.  Lembaran  transversal  ini disebut lamella secundaria.
-  Darah  di  dalam  lamella  secundaria  inilah  yang  melepaskan  CO2  ke  dalam  air dan mengambil O2 dari dalam air.
Insang  disokong  oleh  arcus  branchialis  yang  terdiri  dari  kartilago.  Tepi  sebelah dalamnya memiliki  gill-rakers  yang  berfungsi  sebagai  penyaring makanan  dan  partikel-partikel yang keras.
Insang  pada  Cyclostomata,  terdapat  dalam  kantong  sehingga  sering  disebut
pocketed  gills  atau  marsipo  branchia.  Sedangkan  insang  pada  Elasmobranchii, Teleostei  dan  Dipnoi  pada  prinsipnya  sama  semuanya,  hanya  ada  sedikit  perbedaan dalam  hal  panjang  pendeknya  septum  interbranchialis,  dan  ada  tidaknya  operculum (lihat gambar).

A.  Elasmobranchii      C. Ganoidae
B.  Holostei         D. dan E. Teleostei

b. Pulmo (paru-paru)

Pulmo  Tetrapoda  berasal  dari  evaginasi  dinding  ventral  bagian  posterior pharynx,  yang  membentuk  kantong.  Kantong  ini  tumbuh  ke  posterior  (caudal) membentuk  saluran/pipa  yang  nantinya  akan  menjadi  trachea.  Ujung  caudalnya  akan bercabang  kearah  lateral  yang  nantinya  akan  menjadi  2  bronchi  dan  pulmo.  Tempat muara  trachea  kedalam  pharynx  disebut  glottis.  Pulmo  selanjutnya  akan  tumbuh  dan berkembang menjadi kantong udara, dan yang sangat sederhana sampai dengan yang
kompleks, tergantung tingkatan kehidupan hewannya.

Amphibia:
Pulmo  sangat  sederhana,  berbentuk  suatu  kantong  berdinding  tipis.  Bagian dalam dindingnya melipat-lipat untuk menambah luas permukaan.
Reptilia
Struktur  pulmo  lebih  kompleks.  Permukaan  dalam  dinding  pulmo  dilengkapi dengan sekat-sekat, untuk menambah luas permukaan.
Aves
Pulmo  pada  Aves  kecil,  melekat  pada  costa  &  vertebra  thoracalis.  Banyak mengandung  pembuluh  darah.  Saluran  pernafasan  dimulai  dari  trachea  kemudian bercabang menjadi dua bronchus primer. Masing-masing bronchus primer akan masuk ke  dalam  pulmo  melalui  bagian  ventral  pulmo,  kemudian  disebut  mesobronchus.    
Mesobronchus  bercabang  menjadi  beberapa  bronchus  sekunder.  Cabang  selanjutnya menjadi parabronchi dan parabronchi bercabang-cabang menjadi kapiler-kapiler udara.
Kapiler  udara  ini  saling  beranyaman  dengan  kapiler  udara  dari  parabronchi  di dekatnya.  Disekitar  kapiler  udara  terdapat  banyak  kapiler-kapiler  darah.  Pada  bagian inilah terjadi proses pertukaran O2 dan CO2. Mesobronchus  dan  bronchus  sekunder  akan  meluas  membentuk  kantong-kantong udara yang terletak diantara alat-alat viscera.
Mamal 
Pulmo  pada mamal  sangat  kompleks.  Saluran  pernafasan  dimulai  dari  trachea, dilengkapi  dengan  kartilago  berbentuk  huruf  C  atau  Y.  Trachea  akan  bercabang menjadi  dua  bronchus  primer.  Bronchus  primer  pada  sebelah  kanan  akan  bercabang menjadi  3  bronchus  sekunder,  dan  bronchus  primer  sebelah  kiri  bercabang  menjadi  2 bronchus sekunder. Masing-masing bronchus sekunder masuk ke dalam pulmo melalui bagian apex pulmo.
Bronchus  sekunder  sesudah  masuk  ke  dalam  pulmo  disebut  bronchus intrapulmoner.  Baik  bronchus  primer  maupun  sekunder  dilengkapi  dengan  kartilago berbentuk  cincin-cincin.  Sedangkan  bronchus  intrapulmomoner  kartilagonya  berbentuk keping-keping yang tersusun sedemikian rupa, mengelilingi lumen secara lengkap.
Bronchus  intrapulmoner  akan  bercabang-cabang  lagi  menjadi  bronchiolus.
Pada saat bronchiolus mencapai diameter 1 mm, tidak dilengkapi  kartilago lagi.
Bronchiolus  akan  bercabang-cabang  lagi  menjadi  bronchiolus  terminalis, bronchiolus  respiratorius  dan  duktus  alveolaris.  Dinding  duktus  alveolaris  membentuk kantong-kantong  disebut  saccus  alveolaris  dan  dinding  saccus  alveolaris  juga membentuk  kantong-kantong  yang  lebih  kecil  &  dinding  tipis  disebut  alveoli.  Diantara alveoli  dilengkapi  dengan  kapiler-kapiler  darah.  Dan  disinilah  tempat  terjadinya
pertukaran O2 dan CO2.
Secara mikroskopis  dinding saluran  pemafasan mi tersusun atas 4  lapisan, dari dalam keluar sebagai berikut:
a.  tunika mukosa
b.  tunika submukosa
c.  tunika kartilaginea
d.  tunika advertitia
Dari  trachea  sampai  dengan  bronchus  intrapulmoner  strukturnya  banyak  persamaan, epithelium  kolumner  berlapis  semu  dengan  silia,  dan  perbedaannya  terletak  pada tunika kartilaginea, seperti telah diuraikan didepan. Dari  bronchiolus  sampai  dengan  alveoli,  merupakan  saluran  yang  semakin
kecil,  begitu  pula  dindingnya  semakin  tipis,  epithelium  yang  melengkapinya  dari kolumner selapis menjadi pipih selapis dan silianya tidak ada lagi.

Artikel / File ini diambil dari elisa.ugmac.id dimana file ini merupakan karya dari dosen fakultas biologi UGM pengampu materi kuliah Struktur Dan Perkembangan Hewan (SPH)