BAB I
Sistem Peredaran Darah pada Ikan adalah Sistem transportasi pada hewan vertebrata adalah sistem peredaran darah tertutup, karena darah mengalir di dalam pembuluh darah dan kapiler darah. Pada kapiler darah terjadi pertukaran zat makanan maupun udara. Sistem peredaran darah tertutup dapat dibagi menjadi dua, yaitu peredaran darah tunggal dan peredaran darah ganda.
Sistem transportasi ikan merupakan peredaran darah tunggal, karena hanya satu kali melalui jantung dalam satu peredaran darah lengkap. Jantung ikan tersusun atas sebuah sinus venosus, atrium, ventrikel, dan sebuah konus arteriosus yang tersusun secara linier.
Mempunyai sistem peredaran darah tunggal. Jantung terdiri atas dua ruang yaitu serambi dan bilik. Jantung berisi darah yang miskin oksigen. Darah yang berasal dari bilik jantung dipompa melalui aorta menuju insang.
Dalam insang karbon dioksida dilepaskan dan oksigen diikat oleh darah. Setelah melewati insang, darah yang banyak mengandung oksigen dialirkan ke seluruh tubuh
SISTEM
OSMOREGULASI
A. Pengertian Osmoregulasi
Osmoregulasi adalah proses untuk menjaga keseimbangan antara
jumlah air dan zat terlarut yang ada dalam tubuh hewan. Mengapa hewan harus
melakukan osmoregulasi? Alasan utamanya ialah karena perubahan keseimbangan
jumlah air dan zat terlarut di dalam tubuh memungkinkan terjadinya perubahan
arah aliran air/zat terlarut menuju ke arah yang tidak diharapkan. Proses inti
dalam osmoregulasi yaitu osmosis. Osmosis adalah pergerakan air dari cairan yang
mempunyai kandungan air lebih tinggi (yang lebih encer) menuju ke cairan yang
mempunyai kandungan air yang lebih rendah (yang lebih pekat).
Osmoregulasi dapat juga didefinisikan sebagai proses
homeostasis untuk menjaga agar cairan tubuh selalu berada dalam keadaan stabil
atau steady state. Masalah osmoregulasi antara lain sebagai
berikut:
1. Setiap individu hewan membutuhkan
konsentrasi garam yang berbeda dengan lingkungannya.
2. Hewan harus mempunyai konsentrasi
air yang sama (partikel konsentrasi terlarut total) terhadap lingkungannya,
yang berarti membutuhkan sejumlah besar energy untuk membuang air dari
tubuhnya.
3. Hewan perlu untuk membuang sejumlah
sisa hasil metabolisme yang larut dalam air seperti ammonia, kreatinin, dan
pigmen darah.
Berdasarkan kemapuannya menjaga tekanan osmotik tubuh,
dikenal adanya hewan osmoregulator dan osmokonformer.
1.
Osmokonformer
Osmokonformer merupakan hewan yang tidak mampu
mempertahankan tekanan osmotik di dalam tubuhnya, oleh karena itu hewan harus
melakukan berbagai adaptasi agar dapat bertahan di dalam tempat hidupnya.
adaptasi dapat dilakukan sepanjang perubahan yang terjadi pada lingkungannya
tidak terlalu besar dan masih ada dalam kisaran konsentrasi yang dapat
diterimanya. Jika perubahan lingku ngan terlalu besar maka hewan yang melakukan
osmokonfermer tidak dapat bertahan hidup di tempat tersebut.
2.
Osmoregulator
Osmoregulasi adalah organisme yang menjaga osmolaritasnya
tanpa tergantung lingkungan sekitar. Oleh karena kemampuan meregulasi ini maka
osmoregulator dapat hidup di lingkungan air tawar, daratan, serta lautan. Di
lingkungan dengan konsentrasi cairan yang rendah, osmoregulator akan melepaskan
cairan berlebihan dan sebaliknya.
B. Peranan
Osmoregulasi
Secara umum osmoregulasi berperan:
a. Membuang sisa maupun hasil samping
metabolisme dari dalam tubuh makhluk hidup untuk menjaga ketidakseimbangan
reaksi-reaksi kimia dalam tubuh, kerjanya bersama-sama dengan sistem ekskresi.
b. Mencegah terhadap gangguan fungsi
enzim dalam proses metabolisme, dengan cara membuang zat-zat sisa atau hasil
sampingan metabolisme yang bersifat racun,
c. Mempertahankan kestabilan ratio
ion-ion yang terlarut dalam cairan tubuh, terutama ion-ion: Na, K, Mg, Ca, Fe,
H, Cl, I, PO3 yang sangat vital untuk aktivitas metabolisme
seperti kerja enzim, sintesa protein, produksi hormon, pigmen respirasi,
permeabilitas otot, aktivitas listrik, dan kontraksi otot.
d. Mengatur jumlah air yang terkandung
dalam cairan tubuh, untuk menjaga volume cairan tubuh dan tekanan osmotik agar
tetap dalam keadaan stabil, seperti diketahui bahwa tekanan osmotik tergantung
baik pada jumlah zat terlarut maupun pelarutnya, dan
e. Mengatur dan menjaga kestabilan pH
cairan tubuh agar reaksi-reaksi dalam metabolisme dapat berjalan dengan baik.
C. Mekanisme Osmoregulasi
Berdasarkan Mekanismenya osmoregulasi pada hewan dapat
dikelompokkan menjadi dua yaitu :
1. Regulasi Hipertonik atau
Hiperosmotik, yaitu pengaturan aktif konsentrasi cairan tubuh yang lebih tinggi
dari konsentrasi lingkungan. Maka secara fisika untuk menjaga kestabilan
lingkungan internalnya (cairan tubuh) hewan tersebut mempunyai kecendrungan
untuk :
a. Mengurangi masuknya air kedalam
tubuh dengan meningkatkan impermeabilitas dinding tubuh atau dengan cara
mengeluarkan kelebihan air yang ada dari dalam tubuh.
b. Memasukkan garam-garam kedalam
tubuhnya dengan cara makan dan minum untuk menjaga ksabilan zat-zat yang
terlarut dalam cairan tubuhnya. Misalnya pada petadrom (Ikan air tawar)
2. Regulasi Hipoosmotik
Pada hewan-hewan yang hidup dilaut
pada umumnya dimana konsentrasi pelarut dalam tubuh hewan lebih tinggi dari
pada lingkunganya, maka untuk menjaga kestabilan cairan tubuhnya hewan tersebut
akan:
a.
Menghambat/mencegah
keluarnya air dari dalam tubuh ke lingkungannya.
b. Mencegah masuknya garam kedalam
tubuh atau mengeluarkan kelebihan garam dari dalam tubuhnya.
D. Sistem
Osmoregulasi pada Hewan
Osmoregulasi pada Ikan
Ikan-ikan yang hidup di air tawar mempunyai cairan tubuh
yang bersifat hiperosmotik terhadap lingkungan, sehingga air cenderung masuk
ketubuhnya secara difusi melalui permukaan tubuh yang semipermiable. Bila hal
ini tidak dikendalikan atau diimbangi, maka akan menyebabkan hilangnya
garam-garam tubuh dan mengencernya cairan tubuh, sehingga cairan tubuh tidak
dapat menyokong fungsi-fungsi fisiologis secara normal. Ginjal akan memompa
keluar kelebihan air tersebut sebagai air seni. Ginjal mempunyai glomerulus
dalam jumlah banyak dengan diameter besar. Ini dimaksudkan untuk lebih dapat
menahan garam-garam tubuh agar tidak keluar dan sekaligus memompa air seni sebanyak-banyaknya.
Ikan laut hidup pada lingkungan yang hipertonik terhadap
jaringan dan cairan tubuhnya, sehingga cenderung kehilangan air melalui kulit
dan insang, dan kemasukan garam-garam. Untuk mengatasi kehilangan air, ikan
‘minum’air laut sebanyak-banyaknya. Dengan demikian berarti pula kandungan
garam akan meningkat dalam cairan tubuh. Padahal dehidrasi dicegah dengan
proses ini dan kelebihan garam harus dihilangkan. Karena ikan laut dipaksa oleh
kondisi osmotik untuk mempertahankan air, volume air seni lebih sedikit
dibandingkan dengan ikan air tawar. Tubulus ginjal mampu berfungsi sebagai
penahan air. Jumlah glomerulus ikan laut cenderung lebih sedikit dan bentuknya
lebih kecil dari pada ikan air tawar
BAB II
SISTEM PEREDARAN DARAH PADA IKAN
SISTEM PEREDARAN DARAH PADA IKAN
Sistem Peredaran Darah pada Ikan adalah Sistem transportasi pada hewan vertebrata adalah sistem peredaran darah tertutup, karena darah mengalir di dalam pembuluh darah dan kapiler darah. Pada kapiler darah terjadi pertukaran zat makanan maupun udara. Sistem peredaran darah tertutup dapat dibagi menjadi dua, yaitu peredaran darah tunggal dan peredaran darah ganda.
Sistem transportasi ikan merupakan peredaran darah tunggal, karena hanya satu kali melalui jantung dalam satu peredaran darah lengkap. Jantung ikan tersusun atas sebuah sinus venosus, atrium, ventrikel, dan sebuah konus arteriosus yang tersusun secara linier.
Gambar
1. System peredaran darah pada ikan
Darah kotor yang terkumpul dari seluruh badan ikan masuk ke atrium
yang berdinding tipis. Pada waktu jantung kendur, darah mengalir melalui sebuah
katup ke dalam ventrikel yang berdinding tebal. Kontraksi ventrikel yang kuat
mendesak darah keluar melalui aorta ventralis yang bercabang-cabang menjadi 6
pasang lung aorta yang menjulur secara dorsal menuju insang melalui arteri
eferen brankialis. Darah yang mengandung CO2 tersebut dilepaskan ke dalam air
melalui kapiler dalam insang dan O2berdifusi dari air menuju insang.
Darah dari insang yang mengandung O2, kemudian meninggalkan insang
menuju aorta dorsalis. Aorta dorsalis membagi darah ini memenjadi cabang-cabang
yang menuju ke seluruh bagian tubuh. Pada seluruh bagian tubuh ini O2 digunakan oleh sel, yang menghasilkan
CO2. Darah kotor dari tubuh bagian depan kembali ke jantung melalui
vena kardinalis anterior, sedangkan darah kotor dari tubuh bagian belakang
masuk ke jantung melalui vena kardinalis posterior. Darah kotor dari hati
kembali ke jantung melewati vena hepatika.
Alat peredaran darah ikan terdiri atas jantung dan sinus
venosus. Jantung ikan terdiri ata dua ruangan, atrium dan ventrikel dan
terletak di belakang insang. Sinus venosus adalah struktur penghubung berupa
rongga yang menerima darah dari vena dan terbuka di ruang depan jantung.
Diantara antrium dan ventrikel jantung terdapat klep untuk menjaga agar aliran
darah tetap searah.
Peredaran darah ikan disebut peredaran darah tunggal karena darah dari insang langsung beredar ke seluruh tubuh kemudian masuk ke jantung. Jadi darah hanya beredar sekali melalui jantung dengan rute dari jantung ke insang lalu ke seluruh tubuh kemudian kembali ke jantung.
Peredaran darah ikan disebut peredaran darah tunggal karena darah dari insang langsung beredar ke seluruh tubuh kemudian masuk ke jantung. Jadi darah hanya beredar sekali melalui jantung dengan rute dari jantung ke insang lalu ke seluruh tubuh kemudian kembali ke jantung.
A. Sistem Sirkulasi
(Peredaran Darah)
Sistem sirkulasi adalah sistem yang berfungsi untuk
mengangkut dan mengedarkan O2 dari perairan ke sel-sel tubuh yang membutuhkan,
juga mengangkut enzim, zat-zat nutrisi, garam-garam, hormon, dan anti bodi
serta mengangkut CO2 dari dalam usus, kelenjar-kelenjar, insang, dan
sebagainya, keluar tubuh.
Organ-organ : jantung, pembuluh nadi (aorta, arteri) dan
pembuluh balik (vena), dan kapiler-kapiler darah. Bahan yang diedarkan : darah
(plasma darah dan butir-butir darah)
Melalui pembuluh darah
a. Jantung
b. Pembuluh darah
c. Darah
1.
Jantung
Letak jantung terdapat pada fostorior lengung insang pad
jantung ikan energi yang dapat disalurkan pada setiap kontraksi jantung.
a. Energi
Kinetik : Yang
menyebabkan darah mengalir
b. Energi
Potensial : Energi
yang tersimpan dalam pembuluh darah yang menimbulkan tekanan.
Yang
mempengaruhi aliran darah:
1. Viscositus
/ Kelatulan : Semakin kental maka
darah akan mengalir
2. Hematosil : Jika hematosil
meningkat maka viscositas meningkat
3. Suhu : Jika suhu
menurun maka viscositas menurun.
4. Protein
plasma : Jika
Protein plasma meningkat maka koscositas menurun
5. Plasma
Skining : Jika
Plasma Skining meningkat maka viscositas akan menurun
Kantong
kerja jantung ada 2 mekanisme
1. Mekanisme
Achenergik
2. Mekanisme
Cholinergik
2. Pembuluh
Darah
Pembuluh darah terdiri dari:
a.
Arteri
:darah bersih yang kaya akan O2.Mempunyai 3 lapis dalam endoterium,
subendoterium
b.
Vena
: Pembuluh darah balik yang alirannya menuju jantung, mempunyai dinding yang
tipis dan aliran yang besar strukturnya. Terdiri dari 3 lapis umumnya kaya akan
saringan elastis dinding vena umumnya berkontraks aktif.
Jantung ikan :
- Fungsi : memompa
darah ke seluruh bagian tubuh. Beda jantung ikan ada alat pacu
jantung yg memungkinkanàdengan jantung hewan lain jantung terus
berdenyut walaupun otak sudah rusak
- Bagian-bagian
jantung :
• Atrium
– berdinding tipis
• Ventrikal
– berdinding tebal, sebagai pemompa darah
• Bulbus
arteriosusSebelum atrium, terdapat sinus venosus (SV) yang mengumpulkan darah
berkadar CO2 tinggi, berasal dari organ-organ tertentu. Darah dari SV masuk ke
dalam atrium melalui katup sinuautrial, dari atrium darah masuk ke dalam
ventricle melalui katup atrioventricular. Dari ventrikel darah ditekan dengan
daya pompa padanya, menuju ke arah aorta ventralis, menuju ke insang. Di insang
terjadi pertukaran O2 dengan CO2 (pada sistem pernafasan) dan seterusnya darah
dengan kandungan O2 tinggi diedarkan ke setelahàdaerah kepala, ke
bagian dorsal, ke ventral, dan ekor kembali ke jantung dan
seterusnya.
B. Peredaran Darah Ikan
Mempunyai sistem peredaran darah tunggal. Jantung terdiri atas dua ruang yaitu serambi dan bilik. Jantung berisi darah yang miskin oksigen. Darah yang berasal dari bilik jantung dipompa melalui aorta menuju insang.
Dalam insang karbon dioksida dilepaskan dan oksigen diikat oleh darah. Setelah melewati insang, darah yang banyak mengandung oksigen dialirkan ke seluruh tubuh
C. Alat-alat dalam pada ikan
diantaranya adalah
- Cor
(jantung), berfungsi untuk memompa darah ke seluruh tubuh
- Gelembung
udara, berfungsi sebagai alat pernapasan saat berenang
- Ventriculus,
berfungsi sebagai alat menampung makanan sementara, atau tempatmencerna makanan
secara kimiawi,
D. Komponen-Komponen Darah Ikan
Darah merupakan salah satu komponen sistem transport yang
sangat vital keberadaannya. Fungsi vital darah di dalam tubuh antara lain
sebagai pengangkut zat-zat kimia seperti hormon, pengangkut zat buangan hasil
metabolisme tubuh, dan pengangkut oksigen dan karbondioksida. Selain itu,
komponen darah seperti trombosit dan plasma darah memiliki peran penting
sebagai pertahanan pertama dari serangan penyakit yang masuk ke dalam tubuh.
Gambaran darah suatu organisme dapat digunakan untuk
mengetahui kondisi kesehatan yang sedang dialami oleh organisme tersebut.
Penyimpangan fisiologis ikan akan menyebabkan komponen-komponen darah juga
mengalami perubahan. Perubahan gambaran darah dan kimia darah, baik secara
kualitatif maupun kuantitatif, dapat menentukan kondisi kesehatannya.Hemoglobin
merupakan protein yang terdiri dari protoporfirin, globin dan besi yang
bervalensi 2 (ferro). Satu gram hemoglobin dapat mengikat sekitar 1,34 ml
oksigen. Kadar hemoglobin yang rendah dapat dijadikan sebagai petunjuk mengenai
rendahnya kandungan protein pakan, defisiensi vitamin atau ikan mendapat
infeksi. Sedangkan kadar tinggi menunjukkan bahwa ikan sedang berada dalam
kondisi stress (Wells, 2005 dalam Kuswardani, 2006).
Hematokrit merupakan persentase volume eritrosit (sel darah
merah) dalam darah ikan. Hasil pemeriksaan terhadap hematokrit dapat dijadikan
sebagai salah satu patokan untuk menentukan keadaan kesehatan ikan, nilai hematokrit
kurang dari 22% menunjukkan terjadinya anemia. Kadar hematokrit ini bervariasi
tergantung pada faktor nutrisi, umur ikan, jenis kelamin, ukuran tubuh dan masa
pemijahan (Kuswardani, 2006).
Eritrosit (sel darah merah) merupakan sel yang paling banyak
jumlahnya. Inti sel eritrosit terletak sentral dengan sitoplasma dan akan
terlihat jernih kebiruan dengan pewarnaan Giemsa (Chinabut et al., 1991 dalam
Mulyani, 2006). Pada ikan teleost, jumlah normal eritrosit adalah 1,05×106 –
3,0×106 sel/mm3 (Robert, 1978 dalam Mulyani, 2006). Seperti halnya pada
hematokrit, kadar eritrosit yang rendah menunjukkan terjadinya anemia.
Sedangkan kadar tinggi menandakan bahwa ikan dalam keadaan stress (Wedemeyer
dan Yasutake, 1977 dalam Purwanto, 2006).
Leukosit (sel darah putih) mempunyai bentuk lonjong atau
bulat, tidak berwarna, dan jumlahnya tiap mm3 darah ikan berkisar
20.000-150.000 butir, serta merupakan unit yang aktif dari sistem pertahanan
(imun) tubuh. Sel-sel leukosit akan ditranspor secara khusus ke daerah terinfeksi.
Leukosit terdiri dari dua macam sel yaitu sel granulosit (terdiri dari
netrofil, eusinofil, dan basofil dan sel agranulosit) dan sel granulosit
(terdiri dari limfosit, trombosit, dan monosit) (Purwanto, 2006).
Limfosit memiliki peranan dalam respon imunitas dan monosit
merupakan sel makrofag yang berperan penting dalam memfagosit mikroorganisme
patogen. Sedangkan trombosit sangat berperan dalam proses pembekuan darah dan
berfungsi untuk mencegah kehilangan cairan tubuh pada kerusakan-kerusakan di
permukaan (Nabib dan Pasaribu, 1989 dalam Mulyani, 2006). Berbeda dengan ketiga
sel di atas, netrofil sangat aktif dalam membunuh bakteri dan jumlahnya besar
dalam nanah (Carboni, 1997 dalam Mulyani, 2006). Sel-sel tersebut bersirkulasi
dalam darah dan cairan limfa.
BAB III
SISTEM
PERNAFASAN PADA IKAN
Ikan
hidup berada di lingkungan perairan yang memiliki konsentrasi oksigen yang
terlarut rendah yaitu sekitar 5 ml/L pada suhu 200C (Tenzer
1993:94). alat pernafasan yang cocok bagi ikan adalah insang yang sangat
efisien untuk mengekstraksi oksigen yang terlarut dalam air. Insang berbentuk
lembaran-lembaran tipis berwarna merah muda dan selalu lembap. Setiap insang
terdiri dari sepasang filamen dan tiap filamen mengandung banyak lapisan tipis
yang disebut dengan lamela. Insang ikan merupakan struktur yang mengandung
banyak pembuluh darah terutama pada filamen yang memiliki banyak kapiler
sehingga memungkinkan O2 berdifusi masuk dan CO2 berdifusi keluar.
Insang
dimiliki oleh jenis ikan (pisces). Setiap insang terdiri daripada satu lengkung
insang yang bertulang, sebaris sisir insang dan dua baris filamen insang yang
lembut. Sisir insang mencegah sebarang objek keras daripada memasuki insang dan
merosakkan filamen insang. Setiap filamen insang dibekalkan dengan banyak
kapilari darah. Filamen insang memberikan satu ruang permukaan yang besar untuk
pertukaran gas. Insang berbentuk lembaran-lembaran tipis berwarna merah muda
dan selalu lembap. Bagian terluar dare insang berhubungan dengan air, sedangkan
bagian dalam berhubungan erat dengan kapiler-kapiler darah. Tiap lembaran
insang terdiri dare sepasang filamen, dan tiap filamen mengandung banyak
lapisan tipis (lamela). Pada filamen terdapat pembuluh darah yang memiliki
banyak kapiler sehingga memungkinkan 02berdifusi masuk dan CO2
berdifusi keluar. Insang pada ikan bertulang sejati ditutupi oleh tutup insang
yang disebut operkulum, sedangkan insang pada ikan bertulang rawan tidak
ditutupi oleh operkulum.
Insang
tidak saja berfungsi sebagai alat pernapasan tetapi dapat pula berfungsi
sebagai alat ekskresi garam-garam, penyaring makanan, alat pertukaran ion, dan
osmoregulator. Beberapa jenis ikan mempunyai labirin yang merupakan perluasan
ke atas dari insang dan membentuk lipatan-lipatan sehingga merupakan
rongga-rongga tidak teratur. Labirin ini berfungsi menyimpan cadangan 02 sehingga
ikan tahan pada kondisi yang kekurangan 02. Contoh ikan yang
mempunyai labirin adalah: ikan gabus dan ikan lele. Untuk menyimpan cadangan 02,
selain dengan labirin, ikan mempunyai gelembung renang yang terletak di dekat
punggung.
Sisi
dalam lengkung terdapat rigi-rigi insang yang fungsinya sebagai penyaring air
pernafasan. Lengkung insang dilekati setangkup filamen insang yang berbentuk
seperti buku pada sisi lateralnya. Pada filamennya, lamela mengandung epitel
pipih dan kapiler darah yang merupakan percabangan dari arteri brankhialis baik
afferen maupun yang efferen yang arah aliran darahnya berlawanan dengan arah
aliran air yang melintasi insang. Mekanisme pernafasan pada ikan melalui dua
tahap yaitu tahap inspirasi dan ekspirasi. Fase inspirasi, 02 dari
air masuk ke dalam insang melalui mulut. Gerakan operkulum membantu memperbesar
rongga mulut, pada ikan yang tidak memiliki operkulum cara memperbesar mulut
adalah dengan menurunkan dan menaikkan dasar mulut. Kemudian 02 diikat
oleh kapiler darah untuk dibawa ke jaringan-jaringan yang membutuhkan.
Sebaliknya pada fase ekspirasi, CO2 yang dibawa oleh darah dari jaringan akan
bermuara ke insang dan dari insang diekskresikan keluar tubuh. Pada beberapa
ikan yang hidup di tempat-tempat dengan sedikit air, ikan tersebut memiliki
organ bantu pernafasan seperti gelembung renang yang bisa menggantikan insang
sebagai organ pernafasan utama. Gelembung renang (pneumatosis) pada ikan adalah
sebuah gelembung yang berselaput tipis dan terletak diantara rongga perut dan
kolumna vertebralis.
Struktur
ini terjadi dari penonjolan dinding dorsal faring. Gelembung renang memiliki
saluran penghubung dengan esofagus yang disebut dengan fisostomi, sedangkan
gelembung renang yang tidak dilengkapi dengan saluran penghubung disebut dengan
fisoklisti. Gelembung renang berisi campuran gas oksigen, nitrogen dan
karbondioksida yang masuk dan keluar melalui saluran penghubung dengan esofagus
(duktus pneumatikus). Fungsi utama dari gelembung renang adalah sebagai alat
untuk dapat naik turun di dalam air. Ikan Dipnoi memiliki paru-paru yang
sebenarnya. Berbeda dengan gelembung renang, paru-paru tersebut merupakan
penonjolan dinding ventral faring. Meskipun paru-paru ini masih primitif, namun
menjadi pelengkap pernafasan ikan selain insang. Bahkan ikan Dipnoi dapat
bertahan hidup di luar air dalam waktu yang panjang. Paru-paru yang dimiliki
menjadi alat atau organ pernapasan yang utama. Struktur paru-paru Dipnoi masih
sangat sederhana, dindingnya licin, berotot lurik dan mengandung anyaman
pembuluh darah dan memiliki saluran penghubung dengan faring untuk keluar
masuknya udara pernafasan.
A.
Syarat-Syarat
Peredaran
Dengan mengukur jumlah oksigen yang dihembuskan dan yang
dihirup ikan maka akan diketahui jumlah oksigen yang dikonsumsi ikan, ini
diperlukan untuk menghitung peredaran O2. Jika seekor ikan menarik
napas/menghisap udara jenuh air pada suhu 15ºC dan memindahkan 30% oksigen, ini
berarti bahwa air yang dihirup/dihisap berisi sekitar 7 ml O2/liter
dan menghembuskan air sekitar 35 liter dari insang. Ikan dapat mengubah proses
ini hanya dengan mengubah tingkat konsumsi oksigennya atau proporsi oksigen
yang dipindahkan dari pernapasan dalam air. Ikan dasar seperti ikan berbadan
pipih, sebagai contoh, cenderung untuk memiliki jumlah konsumsi oksigen yang
rendah dan memindahkan sampai 80% oksigen di dalam air. Mengkombinasikan kedua
fitur ini menghasilkan suatu tingkat peredaran yang secara komparatif rendah.
Kebanyakan ikan masuk ke suatu kategori pengatur
oksigen atau menyesuaikan diri dengan oksigen, tergantung jumlah penyerapan O2.
Pengatur-pengatur oksigen memelihara suatu tingkat konsumsi oksigen secara
relatif konstan selama penurunan PO2, melalui kedua peningkatkan
volume penyerapan dan sebagian O2 berlebihan yang diserap.
Salmon mengatur tingkat konsumsi O2 dari satu lingkungan PO2 sekitar
5 mg O2 dan lebih tinggi (Gambar 1). Oksigen conformers, sebaliknya
sedikit mengubah volume penyerapan tetapi membuat besar penyesuaian dalam
tingkat konsumsi oksigen. Sole dan Flounder mengemukakan tipikal
pengkonsumsi oksigen conformers sebagaimana
layaknya ikan dasar lainnya.
B.
Darah dan Aliran Air dalam Insang
a.
Karakteristik dari Penukaran Sistem Countercurrent
Ketika oksigen
mengalir dari air ke darah melalui difusi dan bukan transport aktif atau
konsumsi energi lain untuk oksigen dapat keluar. Ide utama dari penukaran
sistem countercurrent dapat dilihat dalam Gambar 3, ketika sistem mengalir
dalam bagian dari sistem memberikan petunjuk yang sama. Dalam sistem co-current
difusi gradien pertama dan besar dan transport oksigen juga besar tatapi ketika
aliran semakin kecil dan kecil lagi 2 fluida akan menjadi ekilibrium. Ini bukan
berarti bahwa DO menjadi setengah ketika transfer dari aliran A ke aliran B.
Sebaliknya petunjuk dari satu aliran sering kali menunjukan satu kondisi yang
baru. Ketika perpindahan DO (B) menghasilkan oksigen yang sama dari A melalui
membran, menunjukan kondisi dimana oksigen pada A lebih tinggi dan tinggi lagi.
Sehingga tidak banyak ikan memiliki nilai pengeluaran 80 % menunjukan model
hypothetical.
Aliran
countercurrent merupakan satu-satunya subdevisi dari insang, lamela, dan bukan
pada mata dari ikan besar. Lamela (Gambar 4) dari permukaan dorsal dan ventral
dari tiap filamen insang. Lamela dari tiap filamen insang serta lamela yang
berdekatan dengan filamen insang. Tiap bagian dari filamen insang
merupakan bagian dari gillbar dalam bentuk V jadi aliran air mulai dari V dan ke
sekelilingnya. Beberapa ikan perenang cepat seperti tuna, sebagai contoh
filamen insang berdekatan dan bergabung dengan filamen insang V untuk runtuh
dan memlihara perubahan gas ketika kekentalan air tinggi.
b.
Metabolisme dalam darah dan Filamen Insang
Ketika
osmoregulasi menjadi masalah pengeluaran gas pada lapisan permukaan, menjadi
suatu kejutan bahwa banyak ikan dewasa melakukan pengeluaran pada lapisan
permukaan melalui insang dan sangat membutuhkan oksigen. Rangsangan adrenalin
dari darah ke aliran lamella. Ini sangat singkat dan dapat dijelaskan ketika
ikan melakukan regulasi pernapasan dan osmoregulasi pertukaran dari insang
sampai semua bagian tubuh mengalami perubahan ukuran terutama pertukaran pada
lapisan permukaan.
Aliran
elektrolit dalam darah dari pembuluh darah arteri biasanya melalui lamella
menuju pembuluh kapiler pada sentral sinus atau menuju ke dorsal aorta melalui
pembuluh darah arteri (Gambar 5). Regulasi menghasilkan adrenalin acetylcholine
dan seterusnya tetapi point regulasi mengalami penurunan stren setelah itu.
Central sinus berhubungan dengan vena bransial dan berakhir pada filamen insang
bagian akhir. Bransial
vena melalui koronari arteri untuk suplay oksigen darah dari insang ke hati.
Laurent dan Dunel (1976) juga melakukan penelitian tentang signifikasi variasi
dari beberapa spesies ikan kira-kira 4 jenis ikan (Gambar 5).
c.
Ratio Peredaran Kontrol Pernapasan
Ketetapan gas yang cukup dalam bermacam-macam
kondisi-kondisi aktivitas dan oksigen lingkungan perlu melibatkan beberapa kordinat
regulasi, volume dari air mengalirkan dari darah dan aliran melalui
insang-insang, jika ada lebih banyak air yang dikirimkan kepada lamella insang
dibanding yang diperlukan untuk memenuhi darah. Ketika air dikirim ke
lamella insang ketika diperlukan oleh darah. Sebagai contoh perbandingan
peredaran darah.
Ada juga suatu kecenderungan dari hati yang singkron
dengan peredaran percepatan maksimum sehingga aliran darah bersamaan dengan
percepatan maksimum aliran air. Hal ini akan menghasilkan efisiensi gas yang
kecil dibanding aliran maksimum dari darah dan air yang terjadi dalam satu
perputaran. Mungkin ada suatu 1:1, 1:2 atau 1:3 perbandingan antara
hati/jantung dan ratio pernapasan karena detak jantung terjadi
selama tahap tertentu dari siklus pernapasan. Pada ikan air tawar antara hati
dan siklus peredaran menunjukan periode maksimal ketika terjadi
pertukaran gas, dan terjadi pertukaran pada hypoxia.
Dalam banyak pengetahuan, ini merupakan suatu gap dari
kontral pernapasan pada ikan, teristimewa ada sensor tertentu yang memberikan
informasi kontrol pernapasan. Sebagai contoh ikan memberikan respons penurunan
oksigen dalam air dan kenaikan CO2 pada mamalia. Sistem
pernapasan utama medula dari ikan teleostei menunjukan naik turunnya
aktivitas pernapasan yang masuk melalui eksternal reseptor.
C.
Permukaan Pernapasan Pada Insang dan Kulit
Permukaan dasar
insang menunjukan kenaikan permukaan dan memberikan kenaikan pada ikan serta
penurunan peredaran darah, terutama pada pengeluaran O2. dalam
kehidupan nyata tentu saja tentu saja terjadi pada masalah osmoregulasi ketika
terjadi kenaikan pada permukaan insang, kenaikan minum pada ikan. Ikan dasar dari
Atlantik toadfish (Opsamus) memiliki permukaan insang sekitar 2 cm2/g
dari berat badan. Lain lagi nilainya sekitar 4 cm2/g pada ikan
makarel (Scomber) saat melakukan aktivitas dan herring (Clupea)
memiliki luas permukaan insang sampai 10 cm2/g. Tapi luas permukaan
insang ini tergantung dari tingkat aktivitas dan rata-rata konsumsi okasigen. Pernapasan pada
permukaan kulit terjadi melalui ukuran kapiler darah dibawah lapisan
kulit.
Pernapasan pada
lapisan permukaan dan dibawah kulit memiliki ukuran lebih kecil dibandingkan
pada permukaan insang. Permukaan kapiler berukuran 0,5-1,5 cm2/g
dengan daerah yang terwakili antara 10 % sampai 25 % dari total permukaan
pernapasan. Angulia eal menggambarkan aliran darah pada kulit pada saat
kenaikan dalam air ketika pernapasan sampai 60 % dari total oksigen yang masuk
melalui kulit. Pernapasan melalui permukaan kulit memiliki range antara 31-38
u, ketika terjadi sesuatu pada insang dibandingkan kulit. Terkadang tidak
adanya korelasi antara spesies dengan derajat pembuluh darah pada kulit dan
lingkungan dimana ikan berkulit tebal.
D.
Pengaruh Sistem Pernapasan Terhadap Perubahan Dari Luar
a.
Peningkatan Aktivitas
Seringkali ikan
tidak melakukan aktivitas gerakan jantung, peredaran dan pergerakan tubuh yang
tidak pernah berhenti, dan masih banyak lagi peningkatan aktivitas pada tingkat
yang luar biasa. Kenaikan aktivitas berarti kenaikan permintaan oksigen, yang
memberikan pengaruh untuk pernapasan dan sistem sirkulasi pada saat kenaikan
oksigen.
Mekanisme
permintaan kenaikan oksigen bersifat umum. Pengeluaran cardiak dan peredaran
meningkat. Ketika aktivitas meningkat mempengaruhi pergerakan. Kebanyakan
ikan seperti salmon berhenti melakukan pepompaan pernapasan secara normal
dan berusaha untuk melakukan pengeluaran udara dengan mulut yang terbuka.
Pengeluaran udara kemungkinan tidak bebas sebab ketika mulut terbuka kenaikan
tekanan dan kecepatan renang mengakibatkan mulut tertutup kembali. Kebanyakan ikan
(Tuna dan Manheden) ketika kecepatan renang konstan seringkali dilakukan
pepompaan udara masuk melalui mulut. Mekanisme perubahan kenaikan permukaan
pada insang antara air dan darah dan perubahan rata-rata reaksi kimia untuk
penukaran oksigen dan karbondioksida.
b.
Perubahan Hypoxia
Perubahan
penurunan P-O2 di lingkungan tidak identik dengan kenaikan
aktivitas. Penurunan gerakan jantung karena kenaikan volume stroke, perubahan
pada pengeluaran cardiak menyangkut tingkatan hidup pada trout. Volume
peredaran meningkat sampai minimal sampai pada P-O2, dan
kemudian oksigen mengalami penurunan karena mekanisme. Transfer kenaikan faktor
pada bagian ini karena vena P-O2 menurun. Aktivitas mengalami
kenaikan ketika ikan mencari area hypoxic untuk dapat hidup. Aktivitas,
pergerakan dan gerakan jantung pada salmon selalu menurun hingga lemah saat P-O2 berada
pada tingkatan eqilibrium (turun dan naik kembali).
c.
Perubahan Kenaikan Suhu
Kenaikan suhu
membawa dua efek. Ketika terjadi kenaikan, ikan melakukan metabolisme dan
terjadi penurunan oksigen. Ikan mengalami kenaikan suhu yang tiba-tiba pada
tekanan antara dua masalah. Kenaikan penambahan oksigen dan penurunan avibilitas
oksigen. Breet (1964) membuat data maksimum kecepatan renang ketika suhu sampai
150C dan penurunan avibilitas oksigen sampai 150C. Hal
ini dapat dilihat dalam diskusi bioenergetik pada BAB V.
d.
Keterlibatan Regulasi pH Dalam Pernapasan
Pada mamalia kontrol
pH dalam darah dan tingkat CO2 mengalami perubahan dalam
pergerakan tetapi ini tidak terjadi pada ikan. Ada dua alasan kenapa demikian.
Pertama, semua lingkungan laut darah ikan mengandung banyak CO2 jadi
sistem regulasi berpangkal dari CO2 serta memberikan respons
yang kecil terhadap perubahan P-CO2 atau hanya memberikan
respons ketika perubahan besar dalam P-CO2, semua memberikan pilihan
dalam satisfaktori partikular.
Bagian yang
mengalami regulasi pH pada ikan saat pernapasan adalah ion bikarbonat (HCO3-)
dibandingkan CO2. Kedua hubungan ini ditunjukan dalam persamaan
berikut :
CO2 + H2O
-------- H2CO3 ------ H+ + HCO3 ------
2H+ + CO3 --
Ini berarti
karbondioksida dalam air memproduksi asam karbonik (H2CO3)
ketika ion memproduksi hidrogen dan ion bikarbonat. Ion bikarbonat predominan
dalam plasma atau dalam air laut dan sedikit karbonat (CO3--).
Reaksi ini secara normal sangat lambat, tetapi cepat ketika kenaikan enzim
karbonik anhidrase dalam epitelium insang dan sel darah merah.
Ikan mengatur
sistem CO2/HCO3-/Cl-. Pada saat
kenaikan P-CO2 dalam arteri dari kenaikan aktivitas muskular
contohnya, ketika kenaikan rata-rata pergerakan dan kenaikan ekstrasi CO2.
dalam arteri P-CO2 merupakan hasil kenaikan lingkungan P-CO2,
ketika pH darah sedikit mengalami penurunan karena arteri P-CO2 berubah tetapi
pH merupakan koreksi dari elevasi plasma HCO3-. Juga
darah datang dan sangat alkalin ketika suhu menurun, sebab sedikit perubahan
dalam pH di air dan suhu, dan kenaikan alkalin adalah kenaikan HCO3- pada
saat P-CO2 konstan.
E.
Organ Lain Yang Berhubungan Dengan Pernapasan
a.
Pseudobranch
Pseudobranch
terdapat pada insang seperti struktur (kadang-kadang berada pada membran atau
bahkan penampilannya seperti kelenjar). Kebanyakan pada famili teleostei
khususnya spesies air laut dan tawar, ini berarti kebanyakan spesies memiliki
perbedaan pseudobranch. Kadang kala banyak pendapat menyetujui perubahan nama,
seringkali pseudobranch dan bukan insang.
Satu alasan
untuk mengatakan bahwa pseudobranch bukan insang adalah ketika suplay darah
dari pseudobranch dimulai dari insang. Arteri dari branch ke insang utama
melalui bagian depan dan belakang samping operculum sampai ke pseudobranch dan
kemudian dari vena masuk ke bagian kepala.
Darah yang
tinggal dalam pseudobranch mengandung carbonik anhydrase ketika darah
pseudobranch mungkin meliputi regulasi pH melalui perubahan ion. Dilain sisi
pseudobranch elasmobranchi tidak mengandung karbonik anhyrase dan tidak
terdapat kelenjer choroid.
b.
Kelenjar Choroid
Kelenjar
choroid adalah struktur yang berbentuk seperti sepatu kuda mengelilingi urat
syaraf mata bagian belakang (Medial) pada permukaan bola mata. Kebanyakan
ikan yang mempunyai kelenjar choroid juga mempunyai pseudobranch. Beberapa ikan
tidak mempunyai kelenjar choroid dan hanya memiliki pseudobranch. Hagfish,
lamprey, shark dan rays dan banyak ikan primitif lainnya seperti gars,
coeleocanth dan sturgeons dan ikan yang menghasilkan telur semua kekurangan
kelenjar choroid dan memerlukan sedikit bantuan untuk fungsinya. Kecenderungan
kelenjar choroid hanya dimiliki oleh ikan air laut dibandingkan dengan ikan air
tawar, serupa dengan pseudobranch.
Ada beberapa
fungsi kelenjar choroid. Berdasarkan ukuran P-O2 dalam cairan
di depan retina dengan tinggi 400 mm Hg (tekanan atsmosfir P-O2sampai
150 mm Hg). Ketinggian pengukuran P-O2 bisa dihasilkan oleh
sistem lawan arus seperti ditemukan dalam kelenjar choroid, tetapi peneliti
lain membuat pengukuran P-O2 bersifat skeptis lebih tinggi dari
yang dibutuhkan oleh tingkat P-O2 (meskipun retina mempunyai
tingkat konsumsu oksigen lebih tinggi). Wittenberg dan Headrich (1974)
menyimpulkan bahwa choroid bekerja dalam kombinasi pertukaran HCO3- dan
Cl- (yang didapat dari asam arang) di pseudobranch, berarti
produksi volume semakin besar (bukan tegangan sebagian) dari oksigen di retina
tanpa kenaikan P-CO2 dalam waktu yang sama.
DAFTAR PUSTAKA
http://sistem-pernapasan-pada-pisces.html
http://sistem-pernapasan-pada-ikan.html
http://sistem-peredaran-darah-pada-ikan.html
http://Sistem Peredaran Darah pada Ikan Biologi
Kelas-2011.html
Isnaeni,
Wiwi. 2006. Fisiologi Hewan. Yogyakarta: Kanisius.
Ramdan,
Asep. 2011. Osmoregulasi.
Suripto.
2006. Fisiologi Hewan. Bandung: ITB.
BAGUS BANGET TQY
BalasHapus