SISTEM PERNAPASAN PADA VERTREBRATA

Struktur dan Fungsi Sistem Pernapasan Pada Vertebrata
Pernapasan pada vertebrata menggunakan alat yang berbeda-beda.Vertebrata darat menggunakan paru-paru,sedangkan vertebrata airmenggunakan insang.Kelompok hewan tertentu menggunakan alat pernapasan tambahan,seperti gelembung renangdan kulit.Pada hewan,pernapasan (respirasi) berlangsung karena peranan berbagai organ dalam sistem pernapasan,seperti kulit,insang(branchia),paru-paru(pulmo)atau trakea.Pada dasarnya,struktur ini berbeda bentuknya,akan tetapi sama fungsinya.Masing-masing bentuk alat respirasi ini mempunyai suatu membran permeabel yang lembab atau basah,yang dilewati oleh molekul oksigen maupun karbondioksida dengan cara difusi

Hewan dapat memperoleh oksigen melalui salah satu dari lima macam mekanisme pokok berikut ini:
1. Difusi sederhana (difusi seluler) dari luar air atau udara melalui permukaan tubuhnya yang lembab atau basah,misalnya pada amoeba.
2. Difusi (difusi epidermal) dari udara atau air melalui jaringan tubuhnya yang tipis kedalam pembuluh darah,misalnya pada lumbricus.
3. Dari udara (melalui spirakulum) atau dari air (melalui insang trakea) ke dalam suatu sistem saluran udara(trakea) ke dalam jaringa tubuh,misalnya pada insekta.
4. Dari udara melalui permukaan insang(branchia) ke dalam pembuluh darah.misalnya pada ikan dan amphibia.
5. Dari udara melalui permukaan paru-paru(pulmo) yang lembab atau basah ke dalam pembuluh darah,misalnya pada vertebrata terestrial.

Alat pernapasan vertebrata diantaranya,yaitu:
1.Insang
Insang (Branchia)merupaka alat pernapasan yang terdapat pada vertebrata akuatik murni(kelompok fisces dan larva amphibia).Insang ini ada 2 macam,yaitu:insang externa dan insang interna,Insang externa umumnya bersifat sementara dan nantinya akan menghilang untuk di ganti paru-paru(pada amphibia),atau di ganti insang interna(pada petromyzon,polypterus,dan beberapa teleostei).Struktur insang luar ini,seperti filamen atau bulu dan bercabang-cabang seperti pohon,berjumlah sepasang dan umumnya terletak di kanan-kiri pangkal kepala.Pada katak insang externa ini akan m enghilang pada saat metamorfosis.Pda saat yang bersamaan paru-paru dikembangkan secara sempurna untuk segera dapat di fungsikan.Pada saat metamorfosis kulit berperanan sekali dalam membantu pernapasa.Oleh karena itu,kulit katak banyak mengandung kapiler-kapiler darah dan kelekjar musoca untuk membasahi permukaan kulit insang dalam,lazim di sebut insang saja terletak di dalam tubuh di daerah pangkal kepala dekat jantung.Insang pada ikan umumnya berjumlah sepasang,masing-masing terdiri atas 5 lembar lamella branchialis
Seperti telah disebutkan di muka setiap lamella terdiri atas arcus visceronlis(branchialis)yang kedua sisinya berceret filamen branchia,dan keduanya disebut holobranchia.Arcus branchialis tersusun dari bahan tulang oleh karenanya berfungsi sebagai penyokong insang.Beberapa ikan jenis tertentu pada insangnya terbentuk bangunan yang merupakan modifikasi orcus branchialis dan di sebut labirin(misalnya pada ikan lele)labirin ini berbentuk seperti pohon dan banyak mengandung pembuluh darah.Ikan bertulang rawan,chondrichtyes(misalnya;ikan hiu,ikan pori) mempunyai septum branchiale(yaitu sekat antara 2 hemibranchia)yang sangat pajang hingga melebihi panjang hemibranchia.
2. Paru-paru (Pulmo)
Pulmo Vertebrata pertama kali berkembang pada Amphibia dewasa dan srtukturnya masih sangat sederhana,yaitu berupa kantong tipis dengan sedikit lipatan-lipatan pada dinding dalamnya,tidak ada saluran paru-paru (trakea) seperti halnya Vertebrata yang lebih tinggi sebab hewan ini belum mempunyai leher yang nyata sehingga pulmo terletak dekat engan dunia luar.Pulmo dengan luar tubuh berhubungan melalui celah yang di sebut rima glottidis,merupakan bagian dari laring dan terletak di dalam rongga mulut dekat faring.Kesederhanaan srtuktur pulmo inilah yang menyebabkan katak masih menggunakan kulit sebagai alat bantu respirasi.
Pada reptilia,keadaan sudah lebih naju yaitu dengan terbentuknya sekat-sekat pemisah yang tumbuh sebagai lipatan-lipatan pada dinding dalam yang di maksudkan untuk memperluas permukaan respirasi.Pada ular pulmo kiri lebih kecil dari pada pulmo kanan dan bahkan kadang –kadang tidak ada sama sekali.Hal ini barang kali di sesuaikan dengan bentuk tubuh ular yang sempit memanjang.
Pada Aves,pulmo relatif kecil penuh pembuluh darah dan melekat pada costa dan vertebra thoracalis sehingga hanya mampu mengembang sedikit.Srtuktur alat pernapasan burung berbeda dengan Vertebrata lainya karena burung adalah kelompok vertebrata yang mampu terbang.Untuk keperluan fungsi terbang ini bronchus dimodifikasi sedemikian rupa sehingga terbentuk kantong-kantong udara atau succus pneumaticus.Mula-mula bronchus primer memasuki permukaan ventral pulmo menjadi mesobronchus.Dari mesobronchus terbentuk sejumlah bronchi sekunder yang tidak mengandung cincin-cincin cartilago lagi.Percabangan bronchus sekunder membentuk parabronchi dan masing-masing parabronchi membentuk kapiler-kapiler udara yang saling beranyaman.Dinding kapiler udara mengandung banyak pembuluh darah dan bagian inilah yang merupakan membrana respiratorik.Mesobronchus dan bronchus sekunder setelsh melalui pulmo akan meluas membentuk kantong-kantong udara atau saccus pneumaticus dan terletak di antara alat-alat viscera.Dengan menambah atau mengurangi atau mengurangi volume udara dalam kantong-kantong udara maka burung dapat mengatur tinggi rendahnya terbangnya.
Pada Mamalia,pulmo lebih kompleks terdiri atas beberapa lobi.Bronchus memasuki pulmo,kemudian bercabang-cabang menjadi saluran-saluran yang lebih kecil manuju ke rongga yang di sebut kantong udara.Pada dinding kantong udara ini terbentuk rongga-rongga yang berbentuk mangkok berdinding tipis di sebut alveoli yang selalu basah dan kaya pembuluh darah,di sinilah terjadi pertukaran gas O2 dan CO2..Pada mamalia akuatik(misal ikan paus,ikan lumba-lumba)alat respirasinya tetap menggunakan pulmo,namun di sini trakeanya bersekat-sekat untuk mencegah kemungkinan masuknya air ke dalam paru-paru.Biasanya sewaktu menarik napas,air ikut mengalir masuk tetapi akan terhenti sampai sekat pertama yang kemudian air tersebut akan di semprotkan ke luar lagi.Kadar O2 Dalam air memang lebih kecil dari pada di udara.Untuk menambah kebutuhan oksigen mamalia akuatik ini menyimpan oksigen di otot dalam bentuk ikatan mioglobin.Mioglobin ini akan membebaskan oksigennya bila lingkungan kekurangan oksigen,misalnya bila menyelam jauh dari permukaan air.Mamalia akuatik yang masih muda biasanya berada dekat permukaan air supaya lebih mudah memperoleh oksigen dari udara dan di samping itu kandungan mioglobin dalam otot masih sedikit.