BAB I Pendahuluan

A. Fisiologi Hewan

Fisiologi adalah cabang ilmu biologi yang mempelajari fungsi setiap

bagian yang membentuk organ, fungsi tiap organ tubuh makhluk hidup, serta

hubungan fungsional antar organ tubuh makhluk hidup tersebut dalam

menyelenggarakan suatu sistem kehidupan dan menciptakan kondisi

homeostatis. Homeostatis merupakan suatu kondisi tubuh yang tetap

seimbang dan tidak terpengaruh kondisi di luar tubuh. Fisiologi hewan adalah

ilmu yang mempelajari fungsi tubuh hewan dalam menyelenggarakan

kehidupan, yang mencakup proses respirasi, pencernaan, reproduksi, dan lain-

lain.

B. Katak

Amfibi adalah hewan berulang belakang (vertebrata) yang dapat hidup

di dua alam, yaitu di darat dan di air. Amfibi merupakan hewan berdarah

dingin, artinya memiliki suhu tubuh yang berubah sesuai dengan

lingkungannya. Beberapa jenis amfibi diantaranya bangsa Caecilia, bangsa

kodok dan katak, dan Salamander. Katak merupakan hewan amfibi yang

paling dikenal dalam kehidupan sehari-hari. Katak mengalami metamorfosis

dalam daur hidupnya, mulai dari telur yang kemudian menjadi berudu, yang

hidup dalam air, kemudian tumbuh menjadi katak dewasa, yang hidup lebih

banyak di darat. Pola hidup katak tersebut mengakibatkan sistem pernafasan

yang berbeda pada saat menjadi berudu maupun setelah menjadi katak

dewasa.

C. Respirasi (Pernapasan) pada Hewan

Respirasi atau pernafasan adalah suatu proses pengambilan oksigen

(O2) yang dibutuhkan untuk memecah senyawa-senyawa organik menjadi

karbon dioksida (CO2), uap air (H2O) dan energi. Energi yang dihasilkan pada

proses respirasi digunakan oleh organisme hidup dalam melakukan aktivitas

1

hidupnya. Proses respirasi atau pernafasan dapat pula diartikan secara

sederhana sebagai proses pengambilan gas oksigen (O2) dari lingkungan dan

pelepasan karbon dioksida (CO2) dan uap air (H2O) dari dalam tubuh suatu

makhluk hidup. Proses pertukaran antara gas karbon dioksida dengan oksigen

tersebut dilakukan secara difusi. Sebagian besar proses respirasi

membutuhkan oksigen sebagai oksidatornya sehingga disebut respirasi aerob.

Hewan memiliki mekanisme pernafasan dan alat pernafasan yang

bermacam-macam yang sesuai dengan struktur tubuh serta lingkungan hidup

hewan tersebut.Alat-alat pernafasan hewan tersebut berperan penting dalam

proses pemasukan oksigen (O2) dari lingkungan luar ke dalam tubuh, serta

proses pengeluaran gas karbon dioksida (CO2) dari dalam ke luar tubuh.

Hewan vertebrata memiliki alat pernafasan berupa insang, paru-paru, kulit,

dan juga alat bantu pernafasan seperti kantung udara (sakus pneumatikus)

yang terdapat pada golongan Aves.

2

Gambar 1. Insang Dalam pada Berudu

BAB II Pembahasan

Katak merupakan salah satu jenis amfibi yang dalam daur hidupnya

mengalami metamorfosis, yaitu proses perubahan bentuk tubuh secara

bertahap yang dimulai dari larva hingga dewasa. Katak melakukan proses

pembuahan di luar tubuh, artinya katak betina lebih dahulu melepaskan telur

yang pada saat bersamaan sperma dari katak jantan ikut dilepaskan. Telur

katak tersebut ditempatkan di air dan kemudian akan menjadi berudu, lalu

berkembang menjadi katak berekor, dan menjadi katak dewasa.

Perkembangan katak membuat sistem pernafasan yang dilakukan

berbeda saat masih berudu dan setelah menjadi katak dewasa.

A. Berudu

Berudu hidup sepenuhnya dalam air sehingga bernafas

menggunakan insang. Pada tahap awal, berudu bernafas menggunakan

insang luar, yang terdiri dari tiga pasang insang yang terletak pada bagian

belakang kepala berudu. Insang luar terbentuk dari lembaran-lembaran

kulit luar dan terdapat kapiler-kapiler darah. Proses pernafasan berudu

menggunakan insang luar dilakukan dengan cara menggetarkan insang-

insang tersebut, dengan demikian akan selalu terjadi pergantian air, maka

oksigen-oksigen terlarut dalam air dapat berdifusi ke dalam pembuluh-

pembuluh kapiler darah.

Alat pernafasan berudu berubah setelah 9 hingga 12 hari. Insang

luar digantikan dengan insang dalam (Gambar 1) yang fungsi dan

mekanismenya sama dengan insang luar.

3

B. Katak

Berudu yang telah mengalami metamorfosis sempurna setelah

tiga bulan akan menjadi katak dewasa. Katak memiliki alat pernafasan

yang berbeda dengan berudu. Alat pernafasan katak terdiri atas rongga

mulut, paru-paru dan kulit, yang sangat berguna karena kebiasaan hidup

katak hidup di daratan dan di air.

Pada katak, oksigen dapat berdifusi dalam rongga mulut melalui

selaput rongga mulut. Selaput rongga mulut dapat berfungsi sebagai alat

pernafasan karena tipis dan terdapat pembuluh-pembuluh kapiler yang

bermuara pada rongga mulut. Pada saat terjadi gerakan pada rongga

mulut dan faring (bagian antara akhir lubang hidung hingga pangkal

tenggorokan), maka lubang hidung akan terbuka dan glotis (pangkal

tenggorokan) tertutup, sehingga udara berada di rongga mulut dan

berdifusi masuk melalui selaput rongga mulut yang tipis.

Pernafasan dengan kulit dilakukan secara difusi. Hal ini karena

kulit katak tipis, selalu lembab dan banyak mengandung pembuluh

kapiler darah. Pernafasan menggunakan kulit berlangsung efektif baik di

daratan maupun saat di dalam air. Oksigen yang masuk melalui kulit

akan diangkut melalui pembuluh vena kulit paru-paru (vena pulmo

kutanea) menuju ke jantung untuk diedarkan ke seluruh tubuh,

sebaliknya karbon dioksida (CO2) dari jaringan akan dibawa ke jantung,

dari jantung dipompa ke kulit dan paru-paru melalui arteri kulit paru-paru

(arteri pulmo kutanea), dengan demikian pertukaran oksigen (O2) dan

karbon dioksida (CO2) terjadi di kulit.

Katak juga bernafas menggunakan paru-paru, walaupun paru-paru

katak belum sebaik mammalia. Paru-paru katak berupa sepasang kantung

tipis yang elastis (Gambar 2) sehingga udara pernafasan dapat berdifusi,

dan dinding paru-paru banyak dikelilingi kapiler darah dan juga lipatan.

Akibat lipatan-lipatan tersebut permukaan paru-paru menjadi lebih luas,

hal ini akan mengoptimalkan pengikatan oksigen yang dilakukan oleh

pembuluh darah yang banyak terdapat di permukaan dinding paru-paru.

4

Paru-paru dan rongga mulut katak dihubungkan oleh bronkus

yang pendek. Proses pernafasan katak meliputi inspirasi dan ekspirasi

yang berlangsung pada saat mulut dalam keadaan tertutup.

Katak tidak memiliki tulang rusuk dan diafragma sehingga

mekanisme pernafasan katak terjadi karena adanya kontraksi atau

relaksasi dari otot-otot pernafasan yaitu otot rahang bawah

(submandibularis), sternohioideus, geniohioideus, dan otot perut.

Mekanisme inspirasi dan ekspirasi pada sistem pernafasan katak dapat

dijelaskan sebagai berikut:

1. Fase Inspirasi

Fase inspirasi dimulai dengan menutupnya mulut dan tekak.

Otot sternohioideus berkontraksi sehingga rongga mulut membesar,

akibatnya oksigen (O2) masuk melalui koane (lubang pada rongga

hidung belakang). Setelah koane menutup, otot submandibularis dan

otot geniohioideus berkontraksi sehingga rongga mulut mengecil.

Mengecilnya rongga mulut mendorong oksigen masuk ke paru-paru

melalui celah-celah. Dalam paru-paru terjadi pertukaran gas, oksigen

diikat oleh darah yang berada dalam kapiler dinding paru-paru dan

sebalikanya karbon dioksida dilepaskan ke lingkungan.

5

Gambar 2. Paru-paru Katak

2. Fase Ekspirasi

Mekanisme ekspirasi terjadi setelah adanya pertukaran gas

dalam paru-paru, otot rahang bawah berelaksasi sementara otot perut

dan sternohioideus berkontraksi. Hal ini mengakibatkan paru-paru

akan mengecil sehingga udara tertekan keluar dan masuk ke dalam

rongga mulut. Selanjutnya koane membuka sedangkan celah tekak

menutup, sehingga terjadi kontraksi otot rahang bawah yang diikuti

oleh kontrakssi otot geniohioideus. Akibatnya rongga mulut

mengecil dan udara yang kaya akan karbon dioksida (CO2) terdorong

keluar melalui koane.

6

Gambar 3. Mekanisme Inspirasi dan Ekspirasi pada Katak

Gambar 4. Mekanisme Pernafasan Katak

BAB III Simpulan

Fisiologi hewan adalah ilmu yang mempelajari tentang fungsi tubuh

hewan dalam menyelenggarakan kehidupan, salah satunya adalah proses respirasi

hewan. Katak merupakan hewan amfibi yang hidup di dua alam dan memiliki

sistem pernafasan yang khusus pada tiap tahap metamorfosisnya. Berudu katak

bernafas menggunakan insang luar yang kemudian berkembang menjadi insang

dalam. Katak dewasa bernafas menggunakan rongga mulut, paru-paru dan kulit.

Mekanisme inspirasi dan ekspirasi katak berlangsung karena adanya kontraksi

atau relaksasi dari otot-otot rahang bawah dan otot perut.

7