Sistem Pernapasan Hewan Invertebrata | Respirasi Invertebrata

Sistem Respirasi pada Invertebrata

        Invertebrata air memiliki alat pernapasan yang berbeda dengan invertebrata daratan, misalnya pada Ameba pertukaran gas terjadi dengan menggunakan seluruh permukaan tubuhnya, gas berdifusi melalui sel tubuhnya. Serangga air bernapas dengan insang trakea. Prinsip kerja insang trakea pada serangga air sama dengan trakea pada serangga darat. Bedanya, spirakel serangga air berhubungan dengan alat semacam insang di bagian luar tubuh untuk absorpsi O2 dan membuang CO2 dalam lingkungan air.

Respirasi pada invertebrata dapat kamu lihat pada gambar berikut:

Cacing tanah tidak mempunyai alat khusus untuk bernapas. Kulitnya yang dilapisi lendir cukup untuk melarutkan udara luar yang selanjutnya berdifusi ke dalam tubuh melalui kulit, masuk ke pembuluh darah.

Perhatikan,  serangga memiliki sistem pembuluh trakea untuk bernapas, trakea memiliki muara berupa spirakulum (spirakel). Spirakel atau stigma dapat kita lihat pada permukaan tubuh serangga berupa lubang-lubang kecil pada tiap ruas tubuh serangga. Pada belalang, spirakel terdapat di kedua sisi ruas pertama dan ruas ketiga dari dada, dan delapan pasang spirakel di ruas-ruas perut. Tiap spirakel memiliki katup yang membuka atau menutup saat keluarnya CO2 dan masuknya O2. Organ pernapasan pada serangga dapat dilihat pada gambar berikut:

      Spirakel dalam tubuh serangga bercabang-cabang hingga yang terkecil terdapat pada hampir setiap sel tubuh dengan diameter hanya 0,1 mμ (milimikron). Pada ujung spirakel ini terdapat cairan agar O2 yang masuk dari luar dilarutkan lebih dahulu, baru kemudian berdifusi ke dalam sel.

Secara garis besar pernapasan pada serangga terdiri atas tiga tahap (berlangsung kurang dari 3 detik), yaitu sebagai berikut.

1. Tahap inspirasi: spirakel empat pasang di daerah depan membuka menyebabkan udara yang mengandung O2 masuk

2. Tahap pertukaran gas: terjadi antara trakeolus dan jaringan tubuh. Pada tahap ini spirakel menutup.

3. Tahap ekspirasi: enam pasang spirakel di abdomen membuka agar gas sisa keluar dari tubuh.

       Hasil percobaan ahli serangga, Gottfried Fraenkel, menunjukkan bahwa belalang mengisap udara atmosfer melalui empat pasang spirakel terdepan dan mengembuskan udara kotor dari tubuh melalui enam pasang spirakel terakhir. Dengan demikian, kecil kemungkinan bercampurnya udara bersih dengan udara kotor.

       Masuk dan keluarnya udara ke dalam spirakel diatur oleh kontraksi otototot di bagian perut. Ketika otot berkontraksi, alat-alat dalam tubuh serangga memipih dan mendesak udara keluar. Saat otot perut relaksasi, keadaan organ-organ dalam tubuh mengendur kembali sehingga udara luar masuk. Katup spirakel membuka dan menutup dikendalikan oleh sistem saraf. Lamanya membuka katup spirakel bergantung pada seberapa besar tekanan CO2 dalam darah dan seberapa peka terhadap tekanan O2 di atmosfer.

       Beberapa jenis serangga, seperti lipas, belalang, kumbang, serta larva dan pupa kupu-kupu mempunyai kebiasaan membuang gas CO2 pada saat-saat tertentu saja, sementara pengisapan O2 terus-menerus tiap detik. Ada serangga tertentu yang membuang CO2 satu kali dalam seminggu, jenis lainnya ada yang tiga jam satu kali. Frekuensi pembuangan CO2 ini dipengaruhi oleh jenis spesies, suhu udara, dan kecepatan metabolismenya. Respirasi pada lipas dan kumbang ini disebut respirasi siklik.

       Larva serangga yang hidup di air sistem pernapasannya sama berupa sistem pembuluh trakea. Pada larva nyamuk, sistem pembuluh trakea berhubungan dengan corong diujung abdomen, corong dipakai untuk mengambil udara atau melepaskannya pada permukaan air 

Beberapa jenis serangga yang larvanya hidup di air mempunyai insang trakea. Insang mengambil udara dari air dan diedarkan melalui sistem pembuluh trakea. Pada beberapa serangga dewasa, sistem pembuluh trakea dihubungkan dengan alat napas berupa duri di ujung abdomen. Duri berupa tabung dapat mengambil udara dari tumbuhan, misalnya dari eceng dengan cara ditusukkan.

Alat pernapasan jenis lain, yaitu paru-paru buku. Alat ini terdapat pada kelompok laba-laba dan kelompok kalajengking. Paru-paru buku merupakan lipatan-lipatan hasil pelekukan ke dalam (invaginasi) dari epitelium permukaan tubuh. Hubungan paru-paru buku dengan udara luar melalui spirakel. Paru-paru ini terletak di abdomen bagian bawah.

Info Menarik:

      Ketinggian di Atas Permukaan Laut Tahukah kamu bahwa atmosfer pada ketinggian di atas permukaan laut (± 10.000 meter) biasanya di bawah tekanan gravitasi, sama dengan 760 mmHg. Sekitar 21% (160 mmHg) dari tekanan ini disebabkan oleh desakan atau tekanan gas oksigen dan sebagian besar sisanya oleh nitrogen.

       Dalam campuran gas-gas, seperti udara, setiap gas menekan atau mendesak satu dengan lainnya. Jumlah tekanan yang disebabkan tekanan setiap gas tersebut disebut tekanan parsial gas. Jika kita memanjat sebuah gunung yang tinggi atau saat dalam pesawat terbang, oksigen terus-menerus menurun, demikian pula tekanan parsial. Sebagai contoh suatu desa pada ketinggian 4,5 kilometer di atas permukaan laut, tekanan partial oksigen turun menjadi 85 mmHg, sedikit lebih dari setengahnya pada permukaan laut (760 mmHg). Tekanan yang disebabkan oleh kecilnya tekanan oksigen dapat menyebabkan “penyakit gunung” yang kronis dan menahun dengan gejala pusing-pusing, sakit

kepala, lemah, mual dan kebodohan.

      Gejala ini dapat menimpa siapa saja sekalipun orang-orang yang telah beradaptasi tinggi yang hidup di sana seperti di desa. Untuk diketahui lebih jauh berikut tabel ketinggian, tekanan total

dan tekanan oksigen pada ketinggian tertentu.