Sistem Pernapasan pada Hewan Vertebrata

Sistem Pernapasan pada Hewan Vertebrata - Alat pernapasan hewan vertebrata berbeda-beda, sesuai dengan struktur tubuh dan tempat hidupnya. Hewan yang hidup di darat umumnya memiliki alat pernapasan berupa paru-paru, sedangkan hewan yang hidup di air alat pernapasannya berupa insang.
1. Sistem Pernapasan pada Ikan
Ciri khas alat pernapasan bagi hewan-hewan vertebrata yang hidup di air adalah insang. Insang pada ikan terletak pada ruang insang di sisi kanan dan kiri kepalanya. Pada ikan bertulang sejati, insangnya dilindungi dengan tutup insang (operkulum). Ikan mengambil oksigen yang terlarut di dalam air dengan cara mengalirkan air melalui celah-celah insang. Pada celah insang terdapat banyak pembuluh darah kapiler. Arah aliran darah pada insang berlawanan dengan arah aliran air yang melewati insang. Aliran air yang melalui insang berlangsung secara Sumber: Biology, 1999 tetap dan terus-menerus. Aliran air disebabkan adanya tekanan dari rongga Gambar 7.9  Sistem pernapasan pada ikan. mulut dan daya isap insang. Adanya katup pengatur mulut dan operkulum menyebabkan aliran air hanya satu arah. Kegiatan hidup ikan ini dapat kamu amati dengan cara memperhatikan gerakan membuka dan menutupnya mulut ikan ketika berenang di dalam air. Sepintas tampak seolah-olah ikan sedang minum air, tetapi sebenarnya pada saat itu ikan sedang melakukan pernapasan, yakni dengan cara melewatkan air melalui celah insang. Pada saat air melewati insang, darah akan melepaskan karbon dioksida dan mengikat oksigen yang terlarut di dalam air melalui celah insang tadi.
Pada beberapa jenis ikan tertentu yang hidup di air keruh (lumpur), misalnya gurami, betok, gabus, dan lele memiliki alat bantu pernapasan yang disebut labirin. Labirin ini merupakan perluasan insang, terletak di atas insang. Dengan adanya labirin memungkinkan jenis-jenis ikan tersebut dapat bertahan hidup di tempat yang kekurangan oksigen. Labirin berguna sebagai tempat menyimpan cadangan udara.

2. Sistem Pernapasan pada Amfibi
Salah satu hewan amfibi yang paling mudah dikenal dan banyak ditemukan di lingkungan sekitar kita adalah katak. Dalam proses perkembangan hidupnya katak mengalami metamorfosis. Pada fase awal dari kehidupannya,  yaitu berupa berudu atau kecebong yang hidup di air, sedangkan pada fase perkembangan selanjutnya akan menjadi  katak dewasa yang hidup di darat. Sejalan dengan perkembangan alat pernapasannya, katak juga mengalami perubahan. Pada saat fase berudu katak bernapas dengan menggunakan insang luar, sedangkan pada fase dewasa katak bernapas menggunakan paru-paru dan kulit. Pada proses perkembangannya, peran insang luar pada berudu digantikan oleh insang dalam. Selanjutnya, insang luar tersebut akan mengalami perubahan dan tumbuh menjadi semacam selaput kulit di sekitar rongga mulut, sedangkan insang dalam akan berkembang menjadi paru-paru. Alat pernapasan katak tipis dan kaya dengan kapiler darah, sehingga sangat baik untuk melakukan pertukaran oksigen dan karbon dioksida.
Seperti telah dikatakan di atas,  selain menggunakan paru-paru, katak juga bernapas dengan permukaan kulitnya. Kulit katak yang selalu basah dan berlendir memudahkan udara untuk masuk secara difusi. Katak memiliki rongga buko faring yang terletak di bagian bawah rongga mulutnya. Rongga buko faring dibentuk antara rongga mulut dan faring. Pada rongga ini terjadi gerakan sangat cepat. Pada saat bergerak, lubang hidung akan terbuka, glotis tertutup sehingga menyebabkan udara luar masuk ke dalam rongga tersebut.
Katak secara teratur juga menekan udara pernapasan dari rongga mulut masuk ke dalam paru-paru. Gerakan udara itu disebut gerakan menelan udara. Udara masuk melalui lubang hidung menuju rongga mulut. Dari rongga mulut udara ditekan (ditelan) masuk ke paru-paru. Pada saat menelan udara, lubang hidung menutup. Setelah terjadi pertukaran oksigen dan karbon dioksida dalam paru-paru, udara yang kaya karbon dioksida dikeluarkan. Ekspirasi pada katak terjadi secara pasif.
3. Sistem Pernapasan pada Reptilia
Alat pernapasan reptilia meliputi hidung, batang tenggorok, dan paru-paru. Pertukaran oksigen dengan karbon dioksida terjadi dalam paru-paru. Bunglon memiliki pembesaran paru-paru ke arah perut yang menyebabkan tubuh bunglon membesar. Paru-paru pada ular hanya sebelah kanan yang berkembang, disebabkan tubuh ular yang kecil tidak memungkinkan untuk perkembangan paru-paru kanan dan kiri. Reptilia air, misalnya penyu, memiliki paru-paru yang mereduksi sehingga volume paru-parunya sangat kecil. Udara masuk ke lubang hidung melewati batang tenggorok dan masuk ke dalam paru-paru. Di dalam paru-paru terjadi pertukaran oksigen dan karbon dioksida. Proses inspirasi terjadi karena rongga dada bertambah besar, akibat adanya kontraksi otot tulang rusuk. Inspirasi pada reptilia berlangsung secara aktif sedang ekspirasinya secara pasif. Beberapa jenis reptilia dapat menyelam tanpa mengganggu sistem pernapasannya. Bentuk penyesuaian dari reptilia terhadap lingkungan air ada bermacam-macam. Untuk lebih memahami materi Misalnya, buaya dengan cara menutup mengenai sistem pernapasan yang dibahas pada bab ini, kunjungi batang tenggorok dengan lidahnya dan kura- kura dengan cara menutup lubang hidungnya wiki/respiratory. dengan semacam selaput. Dengan kedua cara tersebut buaya dan kura-kura dapat mencegah air masuk ke dalam paru-paru.
4. Sistem Pernapasan pada Burung
Kelompok unggas atau burung memiliki perangkat alat pernapasan yang lebih baik dibandingkan dengan ketiga hewan kelompok vertebrata yang telah dikemukakan sebelumnya. Ukuran paru-paru burung lebih kecil dibandingkan dengan paru-paru reptil. Keistimewaan  kelompok unggas yaitu kebiasaan terbangnya. Hal ini menyebabkan  struktur paru-parunya paling berbeda dengan paru-paru vertebrata yang lainnya. Kegiatan terbang dan usaha mempertahankan suhu tubuh menyebabkan burung membutuhkan oksigen sangat banyak. Oleh sebab itu, paru-paru burung berkembang membentuk kantong-kantong hawa di sekitar organ-organ lainnya untuk membantu paruparu memperbanyak perolehan oksigen. Secara anatomis kita perlu mengetahui awal mula perkembangan kantong hawa (pundi-pundi udara) atau sakus pneumatikus ini.

Pada mulanya tenggorokan (bronkus primer) bercabang di daerah paru-paru menjadi mesobronkus. Mesobronkus bercabang-cabang lagi menjadi bronkus sekunder. Bronkus sekunder bercabang-cabang membentuk sejumlah parabronki. Setiap parabronki membentuk kapiler-kapiler udara yang saling beranyaman. Kapiler udara ini mengandung banyak pembuluh darah. Pada kapiler-kapiler udara inilah terjadi proses respirasi atau tukar menukar gas. Di luar paru-paru, bronkus sekunder meluas membentuk kantong-kantong hawa. Jumlah udara dalam kantong hawa memengaruhi tinggi rendahnya terbang. Kantong hawa juga mengisi beberapa rongga pada tulang. Dengan demikian, akan mengurangi bobot badannya pada saat terbang. Udara dalam kantong hawa dapat mensuplai oksigen ke paru-paru, baik dalam keadaan ekspirasi ataupun dalam keadaan inspirasi.[ab]