SISTEM RESPIRASI PADA INVERTEBRATA

Respirasi adalah istilah umu digunakan untuk proses pertukaran gas, dimana oksigen

diserap dari medium respiratori dari medium respirasi dari karbondioksida sebagai

hasil oksidasi dikeluarkan dari tubuh. Selain itu, respirasi juga merupakan rangkaian

proses yang melibatkan pengambilan oksigen dan pengeluaran karbondioksida.

Medium respiratori adalah sumber oksigen, air bagi ewan aquatik dan udara bagi

hewan darat, hamper pada sebahagian aquatik seperti protozoa, permukaan tubuh

biasanya berperan sebagai permukaan respiratori dan permukaan gas dapat hamper

seluruh tubuh (Dahelmi, 1991).

Respirasi adalah peristiwa masuknya O2 ke dalam tubuh untuk respirasi

oksidasi dan disaat yang sama mengeluarkan CO2 sebagai sisa oksidasi dalam tubuh.

Jumlah O2 yang dibutuhkan dan dikonsumsi oleh hewan tergantung dari jenis dan

ukuran hewan serta tingkat aktifitas hewan tersebut (Wulangi,1989). Dalam respirasi

hewan dibagi menjadi 3 tahap : (1). respirasi dalam, merupakan reaksi oksidasi –

reduksi dimana O2 dikonsumsi dan CO2 diproduksi. (2). pengangkutan gas O2 dan

CO2 (3). respirasi luar, merupakan proses pertukaran gas antara atmosfer dengan paru

– paru (Wulangi,1989).

Hewan darat mempunyai sistem respiratori terspesialisasi yang memudahkan

penggunaan O2 dalam jumlah tinggi. Kemungkinan evolusi menyebabkan organisme

berjalan didarat untuk memperoleh O2 yang dibutuhkan tubuh. Insekta dan beberapa

Arthropoda lainnya mempunyai sistem respiratori yang sangat terspesialisasi, yang

terdiri dari dari tabung udara yang kompleks. Sistem respuratori ini berbeda dengan

paru-paru difusi, dimana O2 disampaikan secaralangsung ke sel-sel dan tidak dibawa

ke dalam darh. O2 dan CO2 bergerak sepanjang tabung trakea oleh proses difusi,

dimana spirakel dibuka dan ditutup oleh klep yang dioperasikan otot. dIsekeliling

spirakel terdapat rambut halus. Struktur ini mencegah masuknya debu kedalam

trakea ( Jafnir, 2004 ).

Proses difusi O2 dan CO2 di dalam tubuh hewan tidaklah cukup untuk

mendapat suplay O2 untuk hewan untuk kebutuhan untuk kebutuhan respirasi dan

mengeluarkan hal lain yang dibutuhkan oleh hewan tidak hanya sebagai media

pertukaran O2 dan CO2 tapijuga melibatkan pengaturan pH pada tubuh hewan

(Wulangi,1989).

Setiap bernafas udara masuk dan keluar sebanyak 500 ml disebut udara tidal.

Setelah inspirasi normal, kemungkinan inspirasi yang dalam menghisap udara kira-

kira 1500 ml lebih disebut udara komplemen. Kapasitas total udara paru- paru

berkisar antara 4400- 5900 ml, tergantung jenis kelamin. Selain itu yang

mempengaruhi kecepatan respirasi adalah suhu, aktivitas dan berat badan (Dahelmi,

1990).

Sistem pernafasan memberikan peranan terutama untuk pertukaran O2 dan

CO2 antara organisasi dan lingkungan. Organ utama untuk pernafasan aerobic adalah

di dalam medium air yaitu insang dan di dakam medium udara adalah paru – paru

(Jafnir,1983).

Respirasi luar yang merupakan proses pertukaran gas (O2 dan CO2) antara

atmosfer dengan paru- paru pada hewan yang hidup di darat ataupun pertukaran gas

antara medium air dengan insang pada hewan yang hidup di air, pertukaran O2 dan

CO2, peristiwa ini meliputi pengangkutan O2 dan kapiler paru- paru / kapiler insang

ke seluruh insang / paru- paru dan respirasi dalam, merupakn reaksi oksidasi reduksi

dimana O2dikonsumsi dan CO2 diproduksi. Jumlah CO2 yang dibutuhkan dan

dikonsumsi oleh hewan tergantung dari jenis dan ukuran hewan serta tingkatan

aktivitas hewan (Yatim dan Wildan, 1987).

Jumlah O2 yang dibutuhkan dan dikomsumsi oleh hewan tergantung pada

jenis kelamin dan ukuran hewan serta tingkat aktivitas hewan tersebut. Pada

umumnya hewan yang ukurannya kecil mempunyai tingkat metabolisme perberat

badan yang lebih tinggi dibandingkan dengan hewan besar (Wulangi, 1990).

Oksigen merupakan substansi yang sangat penting dan dibutuhkan bagi

semua hewan. Salah satu substansi yang dihasilkan / diproduksi oleh reaksi kimia

yang terjadi di dalam sel hewan adalah gas asam arang. O2 membentuk ikatan

oksihemoglobin yang dapat meningkatkan kandungan okesigen di dalam darah.

Kandungan O2 yang dapat diikat oleh hemoglobin tergantung dari tekanan partikel

O2 maka semakin banyak O2 yang di dapat diikat oleh hemoglobin (Dahelmi, 1990).

Menurut Wulangi (1989), berdasarkan proses respirasinya terbagi :

1. pernafasan dada

2. pernafasan perut

Kapasitas paru – paru 4 L artinya kalau kita menghembuskan atau menghirup

udara sekuat – kuatnya udara yang keluar masuk paru – paru sebanyak – banyaknya

4 L. jadi di paru – paru tetap ada udara 1 L karena volume paru – paru 5 L

(Wulangi,1989).

Haemoglobin merupakan salah satu pigmen yang berwarna merah

berkombinasi dengan O2 membentuk ikatan oksidasi haemoglobin yang dapat

meningkatkan kandungan O2 di dalam darah. Kandungan O2 larut dalam plasma

darah lebih sedikit dibandingkan dengan haemoglobin (Wulangi,1989).

Dalam respirasi hewan dibagi menjadi 3 tahap :

1. respirasi dalam, merupakan reaksi oksidasi – reduksi dimana O2 dikonsumsi

dan CO2 diproduksi

2. pengangkutan gas O2 dan CO2

3. respirasi luar, merupakan proses pertukaran gas antara atmosfer dengan paru

– paru (Wulangi,1989).

Hewan darat mempunyai sistem respiratori terspesialisasi yang memudahkan

penggunaan O2 dalam jumlah tinggi. Kemungkinan evolusi menyebabkan organisme

berjalan didarat untuk memperoleh O2 yang dibutuhkan tubuh. Insekta dan beberapa

Arthropoda lainnya mempunyai sistem respiratori yang sangat terspesialisasi

(Jafnir,2004).

Jumlah O2 yang dibutuhkan dan dikomsumsi oleh hewan tergantung pada

jenis kelamin dan ukuran hewan serta tingkat aktivitas hewan tersebut. Pada

umumnya hewan yang ukurannya kecil mempunyai tingkat metabolisme perberat

badan yang lebih tinggi dibandingkan dengan hewan besar (Wulangi, 1990).

RESPIRASI SEDERHANA MELALUI DIFUSI SEDERHANA (DENGAN

PERMUKAAN TUBUH)

Respirasi adalah suatu proses pertukaran gas oksigen (O2) dari udara oleh organisme

hidup yang digunakan untuk serangkaian metabolisme yang akan menghasilkan

karbondioksida (CO2) yang harus dikeluarkan karena tidak dibutuhkan oleh tubuh.

Setiap makhluk hidup melakukan pernapasan untuk memperoleh oksigen O2 yang

digunakan untuk pembakaran zat makanan di dalam sel-sel tubuh. Alat pernapasan

setiap makhluk hidup tidaklah sama, pada hewan invertebrata memilki alat

pernapasan dan mekanisme pernapasan yang berbeda dengan hewan vertebrata

(Jasin, M. 1992).

Mekanisme respirasi pada invertebrate

Menurut Tang (2001) menyatakan bahwa mekanisme respirasi invertebrate sebagai

berikut:

Filum Protozoa

Respirasi dengan cara aerob atau anaerob. Pada respirasi aerob terjadi oksidasi

dengan O2 yang masuk dalam tubuh dengan cara difusi dan osmosis melalui seluruh

permukaan tubuh, sedang pada anaerob terjadi pembongkaran zat yang kompleks

menjadi zat yang sederhana dengan menggunakan enzim-enzim tanpa memerlukan

oksigen. Hasil kedua peristiwa itu akan sama yakni dihasilkan energi dan zat sisa-

sisa yang akan ditampung dalam vakuola kontraktil sebagai zat ekskresi.

Filum Porifera (Hewan Spons)

Sebetulnya spons tidak mempunyai alat atau organ pernafasan khusus, kendati

demikian mereka dalam hal respirasi bersifat aerobik. Dalam hal ini yang bertugas

menangkap/mendifusikan oksigen yang terlarut di dalam air medianya bila di jajaran

luar adalah sel-sel epidermis (sel-sel pinakosit), sedangkan pada jajaran dalam yang

bertugas adalah sel-sel leher (khoanosit) selanjutnya oksigen yang telah berdifusi ke

dalam kedua jenis sel tersebut diedarkan ke seluruh tubuh oleh amoebosit.

Berhubung hewan spons bersifat sesil artinya tidak mengadakan perpindahan tempat

sedangkan hidupnya sepenuhnya tergantung akan kaya tidaknnya kandungan

material (oksigen, partikel makanan) dari air yang merupakan medianya, maka ketika

Porifera masih dalam fase larva yang sanggup mengadakan pergerakan yaitu

berenang-renang mengenbara kian kemari dengan bulu-bulu getarnya, ia akan

memilih tempat yang strategis dalam arti yang kaya akan kandungan material yang

dibutuhkan untuk kepentingan hidup.

Bila air yang merupakan media hidupnya itu mengalami penyusutan kandungan

oksigennya, maka hal ini akan mempengaruhi kehidupan Porifera yang

bersangkutan, artinya tubuhnya juga akan mengalami penyusutan sehingga menjadi

kecil dan bila kekurangan sampai melampaui batas toleransinya maka Poriferanya

akan mati.

Gambar anatomi porifera

Filum Coelenterata (Hewan Berongga)

Hewan Hydra “pertukaran gas pada hydra terjadi secara langsung pada permukaan

tubuhnya. Hal ini karena Hydra tidak mempunyai organ khusus untuk pernafasan,

pembuangan hasil ekskresi, dan juga tidak mempunyai darah serta sistem peredaran

darah. Semua organ-organ itu bagi Hydra tidak diperlukan, sebab tubuhnya tersusun

atas deretan sel-sel yang sebagian besar masih bebas bersentuhan langsung dengan

air yang ada di sekitarnya. Di samping itu dinding tubuh Hydramerupakan dinding

yang tipis, oleh sebab itu pertukaran gas oksigen dan karbondioksida maupun zat-zat

sampah dari bahan nitrogen tidak menjadi persoalan bagi tubuh Hydra.

Pertukaran zat tersebut berlangsung secara langsung dengan dunia luar secara difusi

dan osmosis melalui membran dari masing-masing sel. Dengan perkataan lain proses

pernafasan maupun pembuangan sisa metabolisme dilakukan secara mandiri oleh

masing-masing sel ynag bersangkutan.

Hewan Scypozoa “seperti halnya hydra, Ubur-ubur ini tidak mempunyai alat

respirasi maupun ekskresi yang khusus. Kedua proses tersebut dilakukan secara

langsung melalui seluruh permukaan tubuhnya. Dalam hal ini sistem saluran air dan

sistem saluran gastrovaskular sangat membantu dalam memperlancar proses respirasi

maupun ekskresi.

Gas-gas O2 yang terlarut di dalam air akan masuk secara difusi masuk kedalam

lapisan epidermis maupun gastrodermis tubuh ubur-ubur. Sebaliknya gas-gas

O2 yang dihasilkan dari proses respirasi akan dikeluarkan dari tubuhnya secara difusi.

Demikian halnya dengan zat-zat sampah, terutama yang berupa zat-zat nitrogen

sebagai sisa-sisa metabolisme, akan dibuang secara langsung oleh sel-sel epidermis

maupun gastrodermis ke lingkungan luar tubuh.

Hewan Anthozoa “seperti halnya Coelenterata yang lain, tidak mempunyai alat

khusus untuk pernafasan maupun pembuangan hasil ekskresi. Dalam hal ini

pernafasan baik pemasukan oksigen yang terlarut di dalam air laut, maupun

pengeluaran gas karbondioksida berlangsung secara difusi-osmosis secara langsung

melalui semua permukaan tubuhnya. Yang dimaksud dengan permukaan tubuh ialah

baik permukaan epidermis maupun permukaan gastrodermis yang menghadap kearah

liang atau rongga gastrovaskuler. Dalam hal ini, aliran air yang timbul di dalam

saluran gastrovaskuler disebabkan oleh gerak sapu dari rambut-rambut getar yang

berjajar-jajar di bagian dinding stomodeum maupun dinding gastrovaskular

(coelenteron). Gerak rambut getar yang ada pada dinding gastrovaskular

menimbulkan aliran air ke luar. Kedua mekanisme ini sangat membantu dalam hal

pertukaran gas maupun sisa-sisa metabolisme lainnya.

Filum Platyhelminthes

Cacing pipih belum memiliki alat pernafasan khusus. Pengambilan oksigen bagi

anggota yang hidup bebas dilakukan secara difusi melalui permukaan tubuh.

Sementara anggota yang hidup sebagai endoparasit bernafas secara anaerob, artinya

respirasi berlangsung tanpa oksigen. Hal ini terjadi karena cacing endoparasit hidup

pada lingkungan yang kekurangan oksigen.

Filum Nemathelminthes

Cacing Ascaris tidak mempunyai alat respirasi. Respirasi dilakukan secara anaerob.

Energi diperoleh dengan cara mengubah glikogen menjadi CO2 dan asam lemak

yang diekskresikan melalui kutikula. Namun sebenarnya Ascaris dapat

mengkonsumsi oksigen kalau di lingkungannya tersedia. Jika oksigen tersedia, gas

itu diambil oleh hemoglobin yang ada di dalam dinding tubuh dan cairan pseudosoel.

Filum Annelida

Cacing tanah bernapas dengan kulitnya, sebab kulitnya bersifat lembab, tipis, banyak

mengandung kapiler-kapiler darah.

Filum Mollusca

Sebagian besar Mollusca organ respirasinya adalah insang. Insang diadaptasikan

untuk pertukaran gas oksigen dan kabondioksida dalam air melalui permukaan

insang yang luas dan berbentuk membran yang tipis. Pada Mollusca, insang disebut

juga ktinidium (Yunani : kteis; sebuah sisir). Ktenidia terdiri atas sebuah filamen (=

lamela) yang ditutupi silia. Gerakan silia menyebabkan air melintasi permukaan

filamen, oksigen berdifusi melintasi membran menuju ke darah, dan karbondioksida

berdifusi keluar. Pada beberapa Mollusca seperti remis dan bivalvia lain, silia pada

insang juga berperan menyaring partikel makanan, kemudian mengirimnya ke mulut

dalam bentuk benang lendir. Setelah insang aliran air biasanya menuju anus dan

saluran keluar ginjal sambil membawa bahan yang akan dibuang. Pada beberapa

Mollusca, air masuk melalui incurent siphon dan keluar melalui excurent siphon.

Sebelum mencapai insang aliran air yang masuk dideteksi oleh organ sensorik

(osphradium) yang dapat berfungsi mendeteksi endapan lumpur, makanan atau

predator.

Beberapa Mollusca yang tidak memiliki insang, maka pertukaran gas respirasi terjadi

secara langsung melalui permukaan mantel. Keong memiliki kemampuan adaptasi

intuk kehidupan darat yaitu dengan hilangnya insang, maka mantel yang dimilikinya

dimodifikasi menjadi sebuah paru-paru untuk pernapasan udara. Beberapa keong

(pulmoat) kembali ke habitat air, namun tetap mempertahankan paru-parunya. Untuk

itu mereka terlihat sering merambat naik ke permukaan air untuk mengambil udara.

Filum Echinodermata

Organ respirasi pada Asterias adalah insang, atau papula dan kaki tabung. Papula

merupakan organ respirasi utama. Mereka adalah sederhana, kontraktil, transparan,

hasil pertumbuhan dari dinding tubuh pada permukaan aboral mempunyai

ephithelium bersilia pada permukaan sebelah luar dan sebelah dalamnya. Itu

merupakan derivat atau perubahan lanjut dari coelom dan sisa lumennya

berhubungan langsung dengan coelom. Pertukaran O2 dan CO2 terjadi di antara air

laut dan cairan tubuh dari insang-insangnya. Silia pada epithelium mempunyai

peranan vital dalam menggerakkan cairan coelom dan dalam menciptakan air untuk

pernapasan keluar masuk di dalam air laut. Di samping dindingnya tipis, kaya akan

percabangan dan bagia-bagian tubuh lembab, juga bertindak sebagai organ-organ

respirasi.

EVOLUSI DAN DESAIN ORGAN RESPIRASI SPESIFIK SPESIFIK

Organ-organ respirasi yang dibutuhkan haruslah memiliki kriteria berikut:

a. Membutuhkan luas permukaan yang lebih lebar yang akan

meningkatkan kapasitas pertukaran gas antara tubuh dan lingkungan

hewan

b. Pemisah antara darah dan udara atau air yang dihirup oleh hewan

harus seminimal mungkin. Pemisah tersebut dapat berupa selapis

membran plasma yang tipis yang memungkinkan berlangsungnya

proses lalu lintas gas secara mudah

c. Pergerakan medium respirasi harus sesuai dengan cairan tubuh (ke

dalam atau keluar masuknya gas) untuk mencapai suatu

kesetimbangan rasio ventilasi : perfusi.

Desain organ-organ respirasi harus sejalan dengan mekanisme yang terjadi pada

cairan tubuh. Tipe-tipe susunan tersebut meliputi:

1. Susunan uniform pool yang umumnya terdapat pada sistem respirasi

mamalia. Dalam hal ini, medim respirasi (misalnya udara) tidak mengalir

dengan arah yang spesifik dalam hubungannya dengan aliran darah pada

paru-paru. Proses kesetimbangan terjadi dalam hal konsentrasi gas di udara

dan di darah. ii.

2. Susunan berlawanan arah (countercurrent), yang terdapat pada insang ikan.

Dalam hal ini, aliran medium respirasi (misalnya air) dan darah saling

berlawanan arah. Pada banyak titik di sepanjang insang, konsentrasi gas

oksigen dalam air lebih tinggi daripada di dalam darah sehingga terjadi

pergerakan gas tersebut secara kontinyu dari air ke darah. Hal sebaliknya

terjadi pda karbondioksida. iii.

3. Sususan searah (concurrent) dimana pergerakan medium respirasi dan aliran

darah memiliki arah yang sama. Hal ini kurang efisien karena tidak terdapat

gradien konsentrasi yang memadai untuk berlangsungnya difusi gas menuruni

gradien konsentrasi. iv.

4. Aliran bersilang (crooscurrent flow) yang ditemukan pada sistem respirasi

burung. Dalam hal ini, darah dan medium respirasi mengalir saling bersilang

satu sama lain. Desain ini memungkinkan terjadinya transfer gs antara darah

dan medium respirasi secara maksimal (Abbas dan Santoso, 2009)

Gambar 2.1. Pola-pola susunan antara pembuluh darah dan medium respirasi

(a) tipe uniform pool, (b) tipe berlawanan arah atau countercurrent, (c) tipe searah

atau concurrent, dan (d) tipe aliran bersilang atau crosscurrent (Diadaptasi dari Kay,

1998).

RESPIRASI DENGAN SISTEM TRAKEA

Serangga mempunyai alat pernapasan khusus berupa system trachea yang berfungsi

untuk mengangkut dan mngedarkan O2  ke seluruh tubuh serta mengangkut dan

mengeluarkan CO2 dari tubuh. Trachea memanjang dan bercabang-cabang menjadi

saluran hawa halus yang masuk ke seluruh jaringan tubuh oleh karena itu,

pengangkutan O2 dan CO2 dalam system ini tidak membutuhkan bantuan sitem

transportasi atau darah. Udara masuk dan keluar melalui stigma, yaitu lubang kecil

yang terdapat di kanan-kiri tubuhnya. Selanjutnya dari stigama, udara masuk ke

pembuluh trachea yang memanjang dan sebagian ke kantung hawa. Pada serangga

bertubuh besar terjadinya pengeluaran gas sisa pernafasan terjadi karena adanya

pengaruh kontraksi otot-otot tubuh yang bergerak secara terat ( Anonimous, 2014)

* STIGMA

Udara yg masuk ke dalam trakea melewati lubang pernafasan yg disebut STIGMA :

SPIRACLE. Pada tubuh belalang (ordo Orthopthera) peredaran udara terjadi bila

udara yang mengandung Oxigen diisap melalui empat pasang stigma pertama, yg

hanya akan terbuka pada saat menarik nafas; dan udara yg mengandung

karbondioksida dikeluarkan melalui enam pasang stigma sisanya yg tdpt pada

abdomen, yg hanya terbuka pada saat mengeluarkan nafas (expiration). Stigma tidak

serempak membuka atau menutup, akan tetapi bekerja bergantian. Bila stigma bagian

belakang menutup, maka stigma bagian depan membuka untuk memasukan udara.

Ada stigma yang memiliki alat penyaring kotoran (debu) berupa rambut-rambut yg

halus, dan ada yg memiliki alat penutup berupa katup yg berfungsi untuk

menanggulang kekurangan air serta mengatur pemasukan udara (Jumar, 2000)

* Trakeol

Trakea bercabang lagi yang berbentuk tabung-tabung sangat kecil, disebut

TRAKEOL (TRACHEOLES). Ujung-ujung trakeol ini berisi cairan, yg disebut

TRACHEOLE FLUID, yg berhubungan langsung dengan sel-sel hidup.

*. Kantung udara ( air sacs)

Pelebaran dari trakea contoh pada: Valanga nigricornis ( belalang ) , Disticus

mardinalis ( serangga air), Apis cerana ( lebah madu )

Kantung udara tidak memiliki penebalan kutikula yg berbentuk spiral, dengan

demikian dapat menampung oksigen sebanyak-banyaknya dan dapat meningkatkan

kapasitas bernafas bagi serangga

Fungsi kantung udara :

1. menurunkan berat badan

2. sebagai reservoir dari oksigen

3. sebagai penghembus udara dalam mendistribusi kan udara dan penurun suhu

tubuh, terutama waktu terbang

4. untuk meningkatkan tekanan tubuh selama waktu-waktu tertentu seperti pada saat

pergantian kulit

* Insang trakea

Nimfa dan larva serangga air memilki alat khusus untuk memperoleh oksigen dari

dalam air, yang disebut INSANG TRAKEA. Insang trakea merupakan dinding tubuh

yg tumbuh dari berbagai bagian tubuh, khususnya dari abdomen yg bentuknya

menyerupai helaian daun yg tipis

Contoh: Larva nyamuk ( ordo Diptera, fam Culicidae) memiliki empat insang trakea

yang menyerupai helaian daun kecil pada ujung abdomen di sekitar anusnya. Naiad (

nimfa yang mempunyai habitat di dalam air) dari lalat kolam Ephemera varia (ordo

Ephemeroptera) memiliki tujuh pasang trakea insang yang berbentuk seperti helaian

dain terdapat pada tujuh segmen abdomennya.

* Trakea pada serangga semi aquatik

Serangga semi akuatik memiliki trakea, dengan bentuk yang disesuaikan dengan

habitatnya, yaitu air. Serangga semi akuatik hidupnya tergantung pada udara

atmosfir, karena tidak memiliki kemampuan mengambil oksigen dari dalam air.

Misalnya nimfa dari nyamuk memilki alat seperti corong pada thoraxnya, yang dapat

dihubungkan dengan permukaan air ( Natawigena. 1990)

Proses respirasi pada serangga, sama dengan pada organisme lain, merupakan

proses pengambilan oksigen (O2), untuk diproses dalam mitokhondria. Baik

serangga terestrial maupun akuatik membutuhkan O2 dan membuang CO2, namun

pada keduanya terdapat perbedaan jelas: di udara terdapat kl. 20% oksigen, sedang di

air 10%. Oleh karenanya kecepatan diffusinya juga berbeda, di air 3 x 106 lebih kecil

daripada kecepatan diffusi O2 di udara.

Sistem pernafasan pada serangga mengenal dua sistem, yaitu sistem terbuka dan

sistem tertutup. Digunakan alat atau organ yang disebut spirakulum (spiracle),  juga

tabung-tabung trakhea dan trakheola. Tekanan total dari udara sebenarnya

merupakan jumlah tekanan gas N2, O2, CO2 dan gas-gas lain. O2 sendiri masuk ke

dalam jaringan dengan satu proses tunggal yaitu adanya tekanan udara dalam

jaringan. Tekanan O2 dengan demikian harus lebih besar daripada tekanan udara

dalam jaringan, sebaliknya tekanan CO2 dalam jaringan harus lebih besar dibanding

yang ada di udara.

Pada umumnya serangga akuatik kecil luas permukaan tubuhnya lebih besar daripada

volumenya, sehingga diffusi O2 dapat berjalan dengan baik berhubung luas

permukaan yang cukup untuk akomodasi aliran O2 dari luar tubuh.  Sebaliknya pada

serangga yang ukurannya lebih besar, harus dibantu dengan menggunakan kantung

udara (air-sacs), yang mengumpulkan udara dengan mekanisme kontraksi, yang

harus didukung oleh suatu sistem pemanfaatan energi. Con-tohnya pada beberapa

jenis belalang yang mampu hidup di dalam air.

Sistem respirasi terbuka banyak digunakan oleh serangga-serangga darat dan

beberapa jenis serangga air, sedang sistem tertutup digunakan oleh serangga air,

yang tidak menggunakan spirakulum, antara lain untuk mencegah supaya jangan

terjadi evapotranspirasi.

Pada kepik air (Belastomatidae) digunakan apa yang disebut "insang fisis" atau

physical gill digunakan untuk mengumpulkan gelembung, dan jaringan mengambil

O2 dari dalam gelembung-gelembung udara yang disimpan. Jika tekanan parsial O2

menurun, tekanan udara di dalam air menjadi lebih besar, akan ada gerakan udara

dari dalam air ke dalam tubuh serangga, sehingga terkumpullah gelembung-

gelembung udara. Apabila di dalam gelembung udara yang disaring tersebut sudah

terkan-dung terlalu banyak N2, maka serangga akan muncul ke permukaan dan

membuka mulut.

Sebaliknya terdapat juga serangga yang mampu tinggal lama di dalam air dengan

bantuan suatu organ yang disebut plastron, suatu filamen udara. Dengan alat ini

maka CO2 yang terbentuk dibuang, dan O2 yang terlarut diambil langsung.

Bangunan ini sering juga disebut sebagai insang fisis khusus (special physical gill).

Karenanya serangga mampu bertahan di dalam air dalam jangka waktu yang lebih

lama. Serangga air juga ada yang memanfaatkan insang trakheal (tracheal gill)

(Anonimous, 2014)

RESPIRASI DENGAN PARU-PARU PADA INVERTEBRATA

Paru-paru adalah dua organ yang berbentuk seperti bunga karang besar yang terletak

di dalam torak pada sisi lain jantung dan pembuluh darah besar. Paru-paru

memanjang mulai dari dari akar leher menuju diagfragma dan secara kasar berbentuk

kerucut dengan puncak di sebelah atas dan alas di sebelah bawah (Tabrani, 1996).

Diantara paru-paru mediastinum, yang dengan sempurna memisahkan satu

sisi rongga torasik sternum di sebelah depan. Di dalam mediastinum terdapat

jantung, dan pembuluh darah besar, trakea dan esofagus, dustuk torasik dan kelenjar

timus. Paru-paru dibagi menjadi lobus-lobus. Paru-paru sebelah kiri mempunyai dua

lobus, yang dipisahkan oleh belahan yang miring. Lobus superior terletak di atas dan

di depan lobus inferior yang berbentuk kerucut. Paru-paru sebelah kanan mempunyai

tiga lobus. Lobus bagian bawah dipisahkan oleh fisura oblik dengan posisi yang

sama terhadap lobus inferior kiri. Sisa paru lainnya dipisahkan oleh suatu fisura

horisontal menjadi lobus atas dan lobus tengah. Setiap lobus selanjutnya dibagi

menjadi segmensegmen yang disebut bronko-pulmoner, mereka dipisahkan satu

sama lain oleh sebuah dinding jaringan koneknif , masing-masing satu arteri dan satu

vena. Masing-masing segmen juga dibagi menjadi unit-unit yang disebut lobules

(Mengkidi, 2006).

Beberapa filum invertebrata merupakan bentuk kehidupan transisi menuju

terestrial.

1. Moluska

Pada moluska, paru-paru terdapat pada kelompok pulmonata. Paru-parunya terdapat

di bagian punggung dimana rongga mantel berfusi dengan bagian belakang tubuh

hewan tersebut. Sistem tersebut dapat tertutup dari atmosfir bebas dengan adanya

tutup pneumostom (pneumostome closure). Paru-paru ini dapat berfungsi dalam

ventilasi tetapi proses pertukaran gas antara paru-paru dengan lingkungan luar

berlangsung melalui difusi sederhana (Abbas dan Santoso, 2009). Insang mengalami

kemunduran dan memodifikasi rongga mantel menjadi paru-paru (pulmonata). Paru-

paru itu berupa sebuah jaringan pembuluh darah dan berada disebelah luar dinding

ruang mantel. Udara masuk dan keluar melalui porus-porus respiratorius (Kastawi,

2005).

2. Crustacea

Pada crustacea seperti kutu kayu (woodlice) terdapat struktur menyerupai paru-paru

tetapi kehidupannya masih terbatas di tempat yang basah (Abbas dan Santoso, 2009).

Dalam beberapa spesies kutu kayu kutikula dari pleopods dalam-dilipat, terdapat

bercak pucat yang merupakan paru-paru pleopodal (Jutje, 2006). Paru-paru terletak

pada pleopod yang pertama (Wright, 1997).

3. Arachnida

Pada laba-laba dan kalajengking (chelicerata) terdapat paru-paru buku yang terdapat

di permukaan abdomen yang terdiri atas lapisan-lapisan lamela dan mirip dengan

insang ikan (Abbas dan Santoso, 2009). Masing-masing paru-paru buku ini memiliki

lembaran-lembaran tipis (lamela) yang tersusun berjajar. Paruparu buku ini juga

memiliki spirakel tempat masuknya oksigen dari luar. Keluar masuknya udara

disebabkan oleh gerakan otot yang terjadi secara teratur.

DAFTAR PUSTAKA

Abbas, N, J. dan Santoso, P. 2009. Buku Ajar Fisiologi Hewan. Unand. Padang

Dahelmi. 1991. Fisiologi Hewan. Universitas Andalas Press: Padang

Jafnir. 2004. Diktat Kuliah Anatomi Hewan Vertebrata. Universitas Andalas: Padang

Jasin,M. 1992. Zoologi Invertebrata Untuk Perguruan Tinggi. Surabaya : Sinar Wijaya

Jumar. 2000. Entomologi Pertanian. Penerbit Rineka Cipta. Jakarta.

Jutje  S Lahay. 2006. Zoologi Invetebrata. Makassar: Universitas Negeri Makassar.

Kastawi, Y. 2005. Zoologi Avertebrata. UM Press. Malang.

Kimball, Jonh W. 1991. Biologi Edisi Kelima Jilid 2. Erlangga: Jakarta

Mengkidi, D. 2006. Gangguan fungsi paru dan faktor-faktor yang mempengaruhinya pada karyawan Pt. Semen tonasa pangkep Sulawesi selatan (Tesis). Universitas Diponegoro. Semarang

Natawigena, H. 1990. Entomologi Pertanian. Penerbit Orba Shakti. Bandung.

Tabrani. 1996. Ilmu Penyakit Paru. Hipokrates. Jakarta

Tang, U.M. & R. Affandi. 2001. Fisiologi Hewan Air. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Wright, J. 1997. Woodlice. Department of Biology, Northern State University, Aberdeen, SD.

Wulangi, K.S. 1989. Prinsip-prinsip Fisiologi Hewan. Erlangga: Jakarta.

Wulangi, K.S. 1990. Prinsip-prinsip Fisiologi Hewan. ITB: Bandung

Yatim, Wildan. 1987. Biologi. Tarsitu. Bandung

PAPER FISIOLOGI HEWAN

SISTEM RESPIRASI PADA INVERTEBRATA

OLEH:

KELOMPOK : X A

ANGGOTA KELOMPOK : 1. RATNA SARI (1010422035)

2. JULITA SARI (1110423024)

3. RIZKA FATRIANI (1210422013)

4. MARTHA YUFA (1210423015)

5. MITA ROZA (1210423046)

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS ANDALAS

PADANG, 2014