SISTEM SIRKULASIPADA HEWAN AIR

Ani Rahmawati

Jurusan PerikananFakultas Pertanian

UNTIRTA

Prinsip dasar sistem sirkulasi

Hanya dapat berlangsung jika ada pompa (satu atau lebih) dan saluran

di mana darah mengalir.

Pompa berfungsi karena otot berkontraksi (memendek)

Otot yang membungkus tube/ruang memungkinkan untuk

mengurangi volume

Tipe pompa ada 2 yaitu pompa peristaltik dan pompa berongga

(chamber pumps) yang berkatup (valve)

Karena otot hanya berkontraksi dengan cara memendek, jantung

tidak dapat menarik darah kembali membutuhkan sistem tertentu

Darah vertebrata dialirkan melalui saluran-saluran darah (arteri, kapiler,

dan vena) yang bersifat elastis, dari jantung dan kembali ke jantung.

Tiga jenis pompa yang mensirkulasikan darah dalam tubuh(Schmidt-Nielsen, 1997)

Pompa peristaltik yang umum terdapat padaavertebrata

Pompa berongga dengan dinding-dindingyang dapat berkontraksi terdapat padavertebrata (mis. jantung ikan)

Pompa berongga yang mampu mengurangivolume karena kekuatan tekanan daribagian tubuh lainnya, misalnyapada lengan manusia

fungsi katup untuk mencegahaliran balik (back flow)

Mengangkut nutrien (mis:glukosa dari usus ke hati; hati ke liver)

Mengangkut sisa-sisa metabolisme (mis: asam laktat menuju liver)

Mengangkut produk-produk ekskresi (mis: urea dari hati ke ginjal)

Mengangkut gas-gas (mis: O2 dari insang menuju otot-otot/daging)

Mengangkut hormon (mis: adrenalin)

Mengangkut sel-sel (mis: leucocytes)

Mengangkut panas

Mentransmisi kekuatan (mis: mengembangkan sayap pada kupu-

kupu)

Koagulasi

Mempertahankan homeostasi (pH & keseimbangan ion, dll)

FUNGSI SISTEM SIRKULASI

Mengapa sistem sirkulasi penting?

Untuk hewan yang lebih besar dan lebih aktif, diperlukan

sistem sirkulasi yang efisien untuk kepentingan

pengangkutan di dalam (internal transport).

Mentransportasikan cairan dengan kandungannya

(oksigen, nutrien, dll) secara cepat dalam jarak tertentu di

mana jika hanya dengan difusi tidak akan cukup atau

terlalu lambat

Komponen sistem sirkulasi

• Pompa berotot (jantung, menggunakan energi hasil metabolisme

untuk meningkatkan tekanan hidrostatik darah – kekuatan

pendorong utama pergerakan cairan)

• Pembuluh-pembuluh darah (blood vessels)

• Darah

Sistem peredaran darah terbuka

- Umum terdapat pada avertebrataPengecualian – sirkulasi cumi-cumi yang tertutup

- Cairan dalam(“hemolymph”)

- Sebagian tertutup

+ Pompa (jantung)+ Arteri-arteri+ Sinus-sinus terbuka+ Pori-pori jantung (“ostia”)

= Lubang-lubang dengan katup searah= Jantung terisi saat tekanan rendah= Mencegah kehilangan hemolymph saat kontraksi

Cairan sirkulasi (circulatory fluid) Pada sistem peredaran darah terbuka:

Hemolymph = darah + cairan dalam tubuh (interstitial fluid) yang melumuri organ-organ dalam sinus-sinus (ruang-ruang di sekitar organ)

Keuntungan – Sel-sel diselimuti oleh hemolymph,

sehingga pertukaran materi dapat dilakukan langsung

antara hemolymph dengan jaringan-jaringan. Tidak

ada hambatan difusi.

Kekurangan – Penyebaran hemolymph dalam tubuh

tidak dapat dikontrol. Tidak ada mekanisme untuk

mengurangi aliran pada organ tertentu.

Kelebihan dan kekurangan sistem peredaran darah terbuka

Sistem peredaran darah semi terbuka – pada lobster

Jantung mendoronghemolymph melaluiarteri-arterianterior danposterior

Hemolymph mengalir menuju sinus-sinus

Sirkuit insang ditutup, sehinggahemolymph kembali ke jantung

Sistem peredaran darah tertutup

Ciri umum vertebrata

Cairan dalam (“darah”)

Semuanya tertutup – dengan sebuah pompa (jantung)

dan beberapa pembuluh-pembuluh (“pipa-pipa”)

Jantung

Arteri-arteri

Kapiler-kapiler

Vena

Cairan sirkulasi (circulatory fluid) Pada sistem peredaran darah tertutup:

Darah yang terdapat pada pembuluh-pembuluh darah,yakni pada bagian kapiler-kapiler darah yang berukuransangat kecil

11

(dan kapiler-kapiler)

(A) Skema peredaran darah pada cumi-cumi dan gurita;(B) Sistem pusat peredaran darah (central cardiovascular system) pada cumi-cumi

Sistem sirkulasi tertutup

• Distribusi darah dapat dikontrol hingga skalakecil pada berbagai organ tubuh.

• Dinding otot dapat berkontraksi danmengendur sesuai dengan jumlah darahyang dialirkan pada pembuluh tertentu.

• Tekanan darah cukup tinggi sehinggasirkulasi dapat berjalan lancar.

Keuntungan:

Organisme berukuran sangat kecil.

Ukuran kecil memungkinkan nutrien-nutrien dan substansi

lainnya mencapai tubuh organisme melalui difusi

sederhana

Adakah organisme tanpa sistem sirkulasi?

Jantung sebagai pemompa darah

Darah yang kaya akan oksigen

masuk melalui sinus venosus

kemudian masuk melalui atrium,

selanjutnya dengan kontraksi

ventrikel darah akan diedarkan ke

seluruh tubuh

Jantung sebagai pemompa darah

Frekuensi detak jantung (heart beat frequncy) jumlah denyutan per menit

Jumlah detak jantung berbanding terbalik dengan ukuran hewan (semakin besarukuran tubuh hewan jumlah denyutan semakin sedikit dan sebaliknya)

Cardiac output (keluaran jantung) volume darah yang dipompakan oleh jantung

Berguna untuk:

(1) Laju konsumsi oksigen(2) Kandungan oksigen pada arteri(3) Kandungan oksigen pada vena

Peningkatan aktivitas meningkatkan konsumsi oksigen, cardiac ouput jugaMeningkat, tetapi tidak proporsional dengan peningkatan konsumsi oksigen

Penyebaran aliran darah ke seluruh tubuh

Darah tidak tersebar merata kepada seluruh bagian tubuh; Beberapa organmenerima darah lebih banyak dari organ lainya; Organ yang paling banyakmenerima darah adalah ginjal, hati, jantung & otak

Aliran darah ke kulit bervariasi tergantung kepada suhu lingkungan. SaatDingin aliran darah menuju kulit minimum (vasoconstriction pada kulit)

Jika suhu meningkat (akibat pengaruh lingkungan atau peningkatan aktivitas),sebagian panas harus dihilangkan maka aliran darah menuju kulit akanmeningkat

Pengaturan denyut jantungJantung bekerja tanpa dipengaruhi rangsangan luar

Dipengaruhi oleh dua faktor:

(1) Impuls syaraf ke pacemaker yaitu syaraf parasympathetic (awal denyutan)yang diaktivasi oleh acetylcholine; jika terjadi percepatan syaraf yangbekerja adalah sympathetic

(2) Pengaruh hormon adrenaline

Sistem sirkulasi beberapa ikan yang dapat mengambil oksigen dari udara(air breathing fishes)

A = Electrophorus sp. yang menggunakan pharingeal dan/atau opercular mucosaB = Plecostomus sp. yang menggunakan lambung atau usus; C = Amia sp. yangmenggunakan gelembung renang; D = ikan secara umum (Hill & Wyse, 1989)

Sirkulasi pada Annelida

Sistem sirkulasi pada Nereis virens (bagian anterior). Aliran darah ditunjukkanoleh panah (Hill & Wyse, 1989)

Saluran makanan

Sistem sirkulasi pada moluska (pada Anadonta sp.) dengan cangkang kiridihilangkan agar tampak jelas. Usus melewati ventrikel (Hill & Wyse, 1989)