Alat Pernafasan pada ikan. Alat pernafasan pada ikan disebut
insang. Ikan adalah hewan yang hidupnya di air. Ikan bernafas
dengan cara mengambil oksigen yang terlarut di dalam air. Untuk
memisahkan oksigen dari air ikan menggunakan insang yang terletak
di bagian lehernya. Insang pada ikan berjumlah 4 pasang. Dua di
kanan dan 2 di kiri. Khusus ikan yang hidup di perairan keruh dan
berlumpur, insangnya di lengkapi dengan labirin insang yang
berfungsi untuk menyimpan oksigen.Insang atau alat pernafasan pada
ikan berbentuk lembaran-lembaran tipis berwarna merah muda yang
disebut sebagai lembaran insang. Tiap lembaran insang terdiri dari
sepasang filamen, tiap filamen mengandung lapisan tipis yang
disebut lamela. Pada lamela terdapat pembuluh kapiler darah yang
berfungsi sebagai tempat pertukaran oksigen dan karbon dioksida.
Insang pada ikan bertulang sejati memiliki penutup yang disebut
operkulum.Mekanisme pernafasan pada IkanMekanisme pernafasan pada
ikan terdiri dari 2 tahap, yaitu tahap inspirasi dan ekspirasi.
Bagian terluar dari insang berhubungan dengan air, sedangkan bagian
dalam berhubungan dengan kapiler-kapiler darah. Pada saat bernafas,
ikan memasukan air kedalam mulutnya. Kemudian air mengalir melalui
rongga mulut menuju lembaran insang dan keluar melalui tutup
insang. Ketika air melewati lembaran insang, oksigen diikat oleh Hb
(hemoglobin) darah (tahap inspirasi) dan pada saat yang bersamaan
Hb melepaskan karbon dioksida ke air (tahap ekspirasi). Artikel
tentang Alat Pernafasan pada Ikan | Sistem Respirasi pada Hewan
merupakan ringkasan dari berbagai tulisan yang Xcelent Club
Kumpulkan dari berbagai sumber. Sengaja di buat sedemikian ringkas
sehingga hanya poin-poin pentingnya saja yang kami tuliskan di
sini. - See more at:
http://www.jeplax.com/2013/04/alat-pernafasan-pada-ikan-sistem.html#sthash.7iM8nuzT.dpuf
Sistem Pernapasan pada Ikan (Pisces) Sistem Pernapasan pada Ikan
-Sebagian besar ikan menggunakan alat pernapasan yang
disebutinsang. Pada ikan bertulang sejati, seperti ikan mas,
insangnya memilikitutup pelindung insang yang disebut operkulum.
Namun, bagianini tidak dimiliki ikan hiu.Insang berada pada sisi
sebelah kanan dan sisi sebelah kiri kepalaikan, tepatnya terletak
di dalam rongga insang. Setiap sisinya terdapatlembar insang
berjumlah 5-7 buah, Masing-masing insang ini dipisahkanoleh sebuah
celah insang.Insang ikan memiliki bagian-bagian penting seperti
lengkung insangyang berasal dari tulang rawan, rigi-rigi insang
yang bergunasebagai penyaring air saat bernapas, dan filamen /
lembaran insangyang berwarna merah muda dengan bentuk seperti
sisir. Warna merahmuda menunjukkan bahwa lembaran insang terdapat
pembuluh kapilerdarah. Sehingga, sangat wajar bila pertukaran
oksigen dan karbondioksida terjadi di daerah ini.
Gambar 1.Sistem pernapasan ikan
Ketika bernapas, ikan menggunakan dua fase pernapasan, yakni
faseinspirasi dan fase ekspirasi. Fase inspirasi terjadi jika air
masuk ke dalamrongga mulut ikan. Masuknya air karena dipengaruhi
tekanan udaradalam rongga mulut yang lebih kecil daripada tekanan
udara di air.Sementara itu, fase ekspirasi terjadi saat rongga
mulut ikan tertutup.Akibatnya, udara masuk ke insang secara difusi.
Secara bersamaanoperkulum terbuka. Akibatnya, air mengalir melalui
celah insang danmenyentuh lembaran-lembaran insang. Secara
otomatis, karbondioksidadilepaskan oleh darah dan sebaliknya
oksigen diikat.
Sistem Pernapasan Pada Ikan (PISCES)
Sistem pernapasan ikan "bernapas" dengan mengambil oksigen yang
terlarut dalam air yang mereka alirkan melewati insang. Mereka
tidak mampu hidup lebih dari beberapa menit di luar air. Agar mampu
hidup di darat, mereka harus mendapatkan sistem paru-paru yang
sempurna secara tiba-tiba.Insang berbentuk lembaran-lembaran tipis
berwarna merah muda dan selalu lembap. Bagian terluar dari insang
berhubungan dengan air, sedangkan bagian dalam berhubungan erat
dengan kapiler-kapiler darah. Tiap lembaran insang terdiri dari
sepasang filamen, dan tiap filamen mengandung banyak lapisan tipis
(lamela). Pada filamen terdapat pembuluh darah yang memiliki banyak
kapiler sehingga memungkinkan O2 berdifusi 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.Mekanisme pernapasan pada ikan melalui 2 tahap, yakni
inspirasi dan ekspirasi. Pada fase inspirasi, 02 dari air masuk ke
dalam insang kemudian 02 diikat oleh kapiler darah untuk dibawa ke
jaringan-jaringan yang membutuhkan. Sebaliknya pada fase ekspirasi,
C02 yang dibawa oleh darah dari jaringan akan bermuara ke insang
dan dari insang diekskresikan keluar tubuh. Selain dimiliki oleh
ikan, insang juga dimiliki oleh katak pada fase berudu, yaitu
insang luar. Hewan yang memiliki insang luar sepanjang hidupnya
adalah salamander.Alat respirasi adalah alat atau bagian tubuh
tempat 02 dapat berdifusi masuk dan sebaliknya C02 dapat berdifusi
keluar. Alat respirasi pada hewan bervariasi antara hewan yang satu
dengan hewan yang lain, ada yang berupa paru-paru, insang, kulit,
trakea, dan paruparu buku, bahkan ada beberapa organisme yang belum
mempunyai alat khusus sehingga oksigen berdifusi langsung dari
lingkungan ke dalam tubuh, contohnya pada hewan bersel satu,
porifera, dan coelenterata. Pada ketiga hewan ini oksigen berdifusi
dari lingkungan melalui rongga tubuh.Ikan-ikan yang terjangkit akan
menunjukkan penampakan berupa bintik-bintik putih pada sirip,
tubuh, insang atau mulut. Masing-masing bintik ini sebenarnya
adalah individu parasit yang diselimuti oleh lapisan semi
transparan dari jaringan tubuh ikan. Pada awal perkembangannya
bintik tersebut tidak akan bisa dilihat dengan mata. Tapi pada saat
parasit tersebut makan, tumbuh dan membesar, sehingga bisa mencapai
0.5-1 mm, bintik tersebut dapat dengan mudah dikenali. Pada kasus
berat beberapa individu dapat dijumpai bergerombol pada tempat yang
sama.
1. SISTEM PERNAFASAN IKAN Proses dimana organisme melakukan
pertukaran gas dengan lingkungannya disebut respirasi. Respirasi
dalam biologi adalah proses mobilisasi energi yang dilakukan jasad
hidup melalui pemecahan senyawa berenergi tinggi (SET) untuk
digunakan dalam menjalankan fungsi hidup. Dalam pengertian kegiatan
kehidupan sehari-hari, respirasi dapat disamakan dengan pernafasan.
Namun demikian, istilah respirasi mencakup proses-proses yang juga
tidak tercakup pada istilah pernafasan. Respirasi terjadi pada
semua tingkatan organisme hidup, mulai dari individu hingga satuan
terkecil, sel. Apabila pernafasan biasanya diasosiasikan dengan
penggunaan oksigen sebagai senyawa pemecah, respirasi tidak melulu
melibatkan oksigen.
Pada dasarnya, respirasi adalah proses oksidasi yang dialami SET
sebagai unit penyimpan energi kimia pada organisme hidup. SET,
seperti molekul gula atau asam-asam lemak, dapat dipecah dengan
bantuan enzim dan beberapa molekul sederhana. Karena proses ini
adalah reaksi eksoterm (melepaskan energi), energi yang dilepas
ditangkap oleh ADP atau NADP membentuk ATP atau NADPH. Pada
gilirannya, berbagai reaksi biokimia endotermik (memerlukan energi)
dipasok kebutuhan energinya dari kedua kelompok senyawa terakhir
ini.Contoh alat respirasi ikan
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 OZ berdifusi 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.
Mekanisme pernapasan pada ikan melalui 2 tahap, yakni inspirasi
dan ekspirasi. Inspirasi : O2 dari air masuk ke dalam insang yang
kemudian diikat oleh kapiler darah untuk dibawa ke jaringan tubuh.
Ekspirasi : CO2 dari jaringan bersama darah menuju ke insang dan
selanjutnya dikeluarkan dari tubuh.Ikan yang hidup di tempat
berlumpur mempunyai labirin yang merupakan perluasan insang
berbentuk lipatan berongga tidak teratur. Labirin berfungsi untuk
menyimpan cadangan oksigen sehingga ikan tahan pada kondisi
kekurangan oksigen. Misal pada ikan lele.
2. SISTEM PERNAPASAN IKAN
Sistem pernapasan ikan "bernapas" dengan mengambil oksigen yang
terlarut dalam air yang mereka alirkan melewati insang. Mereka
tidak mampu hidup lebih dari beberapa menit di luar air. Agar mampu
hidup di darat, mereka harus mendapatkan sistem paru-paru yang
sempurna secara tiba-tiba.Insang berbentuk lembaran-lembaran tipis
berwarna merah muda dan selalu lembap. Bagian terluar dari insang
berhubungan dengan air, sedangkan bagian dalam berhubungan erat
dengan kapiler-kapiler darah. Tiap lembaran insang terdiri dari
sepasang filamen, dan tiap filamen mengandung banyak lapisan tipis
(lamela). Pada filamen terdapat pembuluh darah yang memiliki banyak
kapiler sehingga memungkinkan O2 berdifusi 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.Mekanisme pernapasan pada ikan melalui 2 tahap, yakni
inspirasi dan ekspirasi. Pada fase inspirasi, 02 dari air masuk ke
dalam insang kemudian 02 diikat oleh kapiler darah untuk dibawa ke
jaringan-jaringan yang membutuhkan. Sebaliknya pada fase ekspirasi,
C02 yang dibawa oleh darah dari jaringan akan bermuara ke insang
dan dari insang diekskresikan keluar tubuh. Selain dimiliki oleh
ikan, insang juga dimiliki oleh katak pada fase berudu, yaitu
insang luar. Hewan yang memiliki insang luar sepanjang hidupnya
adalah salamander.Alat respirasi adalah alat atau bagian tubuh
tempat 02 dapat berdifusi masuk dan sebaliknya C02 dapat berdifusi
keluar. Alat respirasi pada hewan bervariasi antara hewan yang satu
dengan hewan yang lain, ada yang berupa paru-paru, insang, kulit,
trakea, dan paruparu buku, bahkan ada beberapa organisme yang belum
mempunyai alat khusus sehingga oksigen berdifusi langsung dari
lingkungan ke dalam tubuh, contohnya pada hewan bersel satu,
porifera, dan coelenterata. Pada ketiga hewan ini oksigen berdifusi
dari lingkungan melalui rongga tubuh.Ikan-ikan yang terjangkit akan
menunjukkan penampakan berupa bintik-bintik putih pada sirip,
tubuh, insang atau mulut. Masing-masing bintik ini sebenarnya
adalah individu parasit yang diselimuti oleh lapisan semi
transparan dari jaringan tubuh ikan. Pada awal perkembangannya
bintik tersebut tidak akan bisa dilihat dengan mata. Tapi pada saat
parasit tersebut makan, tumbuh dan membesar, sehingga bisa mencapai
0.5-1 mm, bintik tersebut dapat dengan mudah dikenali. Pada kasus
berat beberapa individu dapat dijumpai bergerombol pada tempat yang
sama.
A. IKAN LUMBA-LUMBASistem pernafasan lumba-lumba juga mirip
dengan manusia. Namun letak lubang hidungnya tidak di tengah-tengah
wajahnya, tapi di bagian atas kepalanya. Seperti manusia, sebelum
menyelam, lumba-lumba mengirup udara dan menahannya di dalam
paru-paru. Saat mereka muncul dari kedalaman air, beberapa meter
sebelum mencapai permukaan, mereka akan menghembuskan udara dengan
kuat melalui lubang udara mereka.Mamalia berdarah panas. Ini
berarti bahwa pada kondisi normal suhu tubuhnya selalu konstan,
karena termostat alami di dalam tubuh terus mengatur suhu tubuh.
Namun saat hibernasi, suhu tubuh mamalia kecil seperti tupai, dari
suhu normal 40 derajat turun sampai sedikit saja di atas titik
beku, seolah-olah diatur oleh sebuah kunci. Metabolisme tubuhnya
menjadi sangat lambat. Hewan ini bernapas sangat lambat, dan denyut
jantungnya turun dari kondisi normal 300 kali per menit menjadi
7-10 kali per menit. Refleks tubuhnya berhenti dan aktivitas
listrik dalam otaknya melambat hampir tidak terdeteksi.Hewan
menyembunyikan diri dengan dua alasan utama: 1. berburu dan
melindungi diri dari pemangsa. 2. Metode penyamaran berbeda dari
metode lainnya karena diperlukan kecerdasan, keterampilan, estetika
dan keserasian tinggi.Teknik-teknik kamuflase hewan sungguh
menakjubkan. Hampir mustahil mengenali seekor ikan yang bersembunyi
di karang, atau makhluk lainnya.B. IKAN LELE DUMBOBentuk tubuh
memanjang, agak bulat, kepala gepeng, tidak bersisik, mempunyai 4
pasang kumis, mulut besar, warna kelabu sampai hitam. Lele dumbo
banyak ditemukan di rawa-rawa dan sungai di Afrika, terutama di
dataran rendah sampai sedikit payau. Ikan ini mempunyai alat
pernapasan tambahan yang disebut abrorescent, sehingga mampu hidup
dalam air yang oksigennya rendahLele dumbo termasuk ikan
karnivora,.- Tanda induk betina: tubuh lebih pendek, mempu- nyai
dua buah lubang kelamin yang bentuknya bulat.- Tanda induk jantan:
tubuh lebih panjang, mempunyai satu buah lubang kelamin yang
bentuknya memanjang.
C. IKAN PAUSMamalia perlu bernapas dengan teratur, karenanya air
bukan lingkungan yang tepat bagi mereka. Namun sebagai mamalia
laut, paus mengatasi masalah ini dengan sistem pernapasan yang jauh
lebih efisien dibandingkan kebanyakan hewan darat. Paus
mengembuskan napas dengan mengeluarkan 90% udara yang dipakainya.
Jadi paus hanya perlu bernapas sekali-sekali. Pada saat yang sama,
zat pekat yang dimilikinya yang disebut "mioglobin" membantunya
menyimpan oksigen dalam otot. Dengan bantuan sistem ini, paus
gin-back, misalnya, dapat menyelam hingga kedalaman 500 meter dan
berenang selama 40 menit tanpa bernapas sama sekali.idak seperti
mamalia darat, lubang hidung paus terletak di punggungnya agar ia
mudah bernapas.Spesies dari tipe yang dapat membahayakan biota
laut, akibat terjadinya penurunan oksigen terlarut atau disebut
spesies "anoxious". Daft kelompok ini yang sering ditemukan di
Indonesia adalah Trichadesmium erythraeum, saIah satu spesies dari
Cyanobacterium. Cyanobacterium ini sewaktuwakm dapat melimpah di
perairan karena kondisi unsur hara yang berlebihan dan dapat
mengikat unsur nitrogen secara langsung dari udara. Contoh kasus
kematian ikan masal terjadi di tambak udang di Lampung (ADNAN
1993).Kelompok raikroalga berbahaya yang merupakan fitoplankton
mikroskopik terdiri dan tiga kelompok yaitu "anoxious", beracun dan
perusak alat pernafasan. Kelompok beracun dapat termakan oleh biota
laut (ikan dan AvertebrataAdapun dampak negatif terhadap kesehatan
manusia yang memakannya. Dua kelompok lainnya dapat membahayakan
kehidupan biota laut akibat kekurangan oksigen terlarut dan
tersumbatnya alat pernapasan.
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.
B. Persediaan Oksigen di Air dan UdaraKuantitas oksigen yang
rendah di dalam air mempunyai beberapa percabangan-percabangan.
Pertama, ikan (atau binatang-binatang air lainnya) harus memompa
jumlah air yang besar pada permukaan tubuh untuk memperoleh
sejumlah oksigen yang layak jika tidak maka akan mengganggu laju
metabolisme. Tidak hanya dibutuhkan volume yang besar, tetapi air
juga 800 kali lebih padat dibanding udara dan oleh karena itu
secara nyata lebih banyak membutuhkan biaya untuk dipompa. Kedua,
sebagaimana ikan memindahkan sebagian O2 secara relatif lebih besar
dari air, tegangan sebagian (PO2) mengalami penurunan dengan
menyesuaikan total O2 yang telah dipindahkan di dalam udara,
sebagai contoh, perpindahan 5 ml O2 dari satu liter udara sama
dengan memindahkan 5/200 Oksigen, yang menyebabkan perubahan PO2
dari 150 menjadi 146 mm Hg. Di dalam air, untuk memindahkan 5 ml O2
sama dengan memindahkan 5/7 dari total gas, dan hanya meninggalkan
PO2 43 mm Hg. Ikan dengan cepat menghilangkan difusi gradien yang
diperlukan untuk memindahkan O2 segera ketika mengambil O2 dari
air. Oleh karena itu hemoglobin ikan secara umum bekerja dibawah
tegangan (mempunyai O2 gaya gabung yang tinggi) dibandingkan
hemoglobin dari pernapasan hewan bertulang belakang. Akhirnya, ikan
mencegah penggunaan pernapasan yang sangat besar karena terkait
dengan osmoregulasi yang harus diatur.Ketersediaan O2 secara
relatif rendah di dalam air adalah lebih ditentukan oleh keadaan
alami dan keadaan buatan manusia. Daya larut dari O2 di dalam air
berkurang ketika temperatur naik dan tentu saja, adalah 0 waktu
mendidih. Daya larut juga berkurang dengan jumlah garam, jadi air
laut normal berisi sekitar 20% O2 lebih sedikit dibanding air tawar
pada temperatur yang sama. Jadi dengan demikian laut tropis bisa
merupakan suatu tempat yang paling sulit untuk bernafas. Banyak
macam polusi buatan manusia dan polusi alami juga mengkonsumsi
oksigen, kadang-kadang tidak tersisa O2 di dalam air. Satu
alternatif evolusiner yang nyata untuk survival di dalam rawa-rawa
tropis, di mana temperatur-temperatur yang tinggi dan kebusukan
tumbuh-tumbuhan cepat sering menghasilkan satu lingkungan yang
kekurangan O2, untuk bernafas/menghirup udara dan sejumlah ikan
melakukannya. Seekor ikan mas bernapas di permukaan demikian juga
dengan ikan-ikan kecil sedang mencoba untuk lakukan hal yang
sama-terkecuali terdapat perbedaan batas PO2 yang rendah
mendapatkan sedikit dengan menggunakan lapisan tipis dari air udara
jenuh di permukaan atau barangkali bernafas udara yang sama. Daya
larut O2 pada berbagai suhu di dalam air tawar dan air laut .
1. Syarat-Syarat PeredaranDengan 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 15C 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.
2. Darah dan Aliran Air dalam Insang2.1. Karakteristik dari
Penukaran Sistem CountercurrentKetika 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.2.2. Metabolisme dalam darah dan Filamen
InsangKetika 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).
2.3. 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 KulitPermukaan 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. Fungsi
Hemoglobin1. Kurva Muatan dan Non-muatanHemoglobin memungkinkan
darah untuk membawa jauh oksigen dibandingkan dibawa dalam plasma.
Hemoglobin oksigen sangat penting karena cukup kuat untuk membawa
oksigen dalam insang jugaHal ini dapat dilihat dalam kurva (Gambar
6). Fungsi utama dari kurva menunjukan proporsi produksi
oxyhemoglobin dalam memberikan/mensuplay PO2. kurva dipisahkan
berdasarkan kelompok karena perubahan dalam fungsi utama dalam
respons terhadap suhu, pH dan P-CO2. perubahan itu menunjukan tidak
adanya muatan O2 dalam jaringan tubuh ikan.Bila P-O2 tinggi seperti
didalam kapiler insang oksigen berikatan dengan hemoglobin tetapi
bila P-O2 rendah seperti didalam kapiler jaringan oksigen
dilepaskan dari hemoglobin. Pada kebanyakan ikan hemoglobin
menggambarkan sensitivitas CO2 karena membawa efel terhadap
penurunan tingkatan CO2 pada pernapasan hewan didarat. Tetapi ini
tidak terjadi pada vertebrata laut khususnya ikan.
2. Gas Dalam DarahKurva diatas mendeskripsikan total nilai
oxyhemoglobin pada ikan. Darah tidak selamanya mengalir bersama
oksigen dalam insang dan jarang terdapat banyak oksigen dalam vena.
Konsentrasi hemoglobin dalam darah dari satu sel darah merah ke sel
yang lain pada ikan yang sama. Variabel hemoglobin (Hb) dalam sel
individu paling sedikit dari variabel hematocrit (Hct) juga volume
sel dapat digunakan sebagai ganti hemogloblin dengan nilai Hb =
0,424 + 0,289 Hct. Berarti komplikasi antara sel darah merah dengan
CO2 pada vena hamatocrit mungkin sedikit lebih tinggi dibandingkan
dalam arteri darah ketika tidak terjadi perubahan konsentrasi
hemoglobin atau nomor sel.Pada kebanyakan ikan sering tidak
memiliki banyak hemoglobin dan oksigen merupakan solusi dalam
plasma. Situasi ini mengganggu kerja karena terjadi penurunan
rata-rata metabolisme dan kenaikan oksigen secara ekstrim pada suhu
yang dingin. Deskripsi kurva kera darah ikan dapat dilihat dalam
(Gambar 7). Karakteristik hemoglobin kembali dan garis antara dua
kurva menunjukan kelebihan tekanan pada insang (Loading kurva) dan
pada jaringan kapiler (kurva anloading) ketika oksigen dikirim
kembali. Sedikit perubahan O2 menunjukan transport arteri atau
vena. Pada ikan salmon darah dapat memenuhi 50 %. Pada tekanan
parsial dan volume yang di input pada satu grafik (Gambar 8).
Makarel sebagai contoh dimana 100 % memenuhi 20 volt % (12 ml
O2/100 ml darah), garis pertama menunjukan nilai kurva
loading/unloading. Volume O2 dan CO2 merupakan asumsi dari
respirasi (R atau R.Q) dimana hanya 80 % dari CO2 dari produksi
konsumsi O2. data menunjukan tipe aktivitas ikan pada saat konsumsi
oksigen tinggi. kapasitas oksigen dalam darah pada ikan salmon
memiliki kisaran 8-10 ml O2/100 ml darah. Ketika ikan melakukan
aktivitas kapasitas oksigen dalam darah berkisar antara 3-6 ml
O2/100 ml darah. Ikan yang hidup didaerah kutub memiliki kapasitas
oksigen 0,8-1,0 ml O2/100 ml darah pada lingkungan yang
normal.Regulasi oksigen dalam darah sangat sulit dipahami dari
waktu ke waktu. Oksigen dalam arteri dan vena pada ikan salmon
menunjukan kisaran yang tinggi dalam tingkatan oksigen di
lingkungan, dan peredaran darah semakin besar. Sistem sensor hanya
melakukan penyesuaian tetapi kemungkinan secara menyeluruh.
E. Pengaruh Sistem Pernapasan Terhadap Perubahan Dari Luar1.
Peningkatan AktivitasSeringkali 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. 2.
Perubahan HypoxiaPerubahan 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).
3. Perubahan Kenaikan SuhuKenaikan 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.
4. Keterlibatan Regulasi pH Dalam PernapasanPada 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.5.
Organ Lain Yang Berhubungan Dengan Pernapasan5.1.
PseudobranchPseudobranch 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.5.2. Kelenjar ChoroidKelenjar
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-O2 sampai 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.
6. Gelembung UdaraGelembung renang adalah organ bagian badan
untuk menyesuaiakan berat tubuh ikan dan mencegah tenggelam. Tanpa
gelembung renang seekor ikan memiliki 5 % lebih berat dibanding
air. Untuk mencapai daya apung ikan memerlukan penambahan volume 5
% dari beberapa substansi lebih kecil dari berat yang ditambahkan.
Pengeluaran berbagai macam gas ke dalam rongga internal dengan
tujuan menetralkan daya apung dari 5 % (dari kecepatan renang)
sampai 60 % (pada kecepatan rendah) dari usaha renang jika tidak
dapat digunakan untuk menghasilkan daya angkat. Udara lebih sedikit
tekanannya tentu saja sampai tingkat gravitasi yang spesifik antara
0,7 pada kedalaman 7000 meter dimana kecepatan renang ikan dapat di
tangkap. Bahkan pada bobot 0,7 kecepatan renang akan naik dibanding
substansi daya apung lemak, ini menunjukan gravitasi spesifik
sampai 0,9 jadi kecepatan renang sangat bermanfaat pada kedalaman
tertentu. Ikan memiliki gelembung renang dan manfaat yang berbeda
termasuk didalamnya ikan pelagik dan ikan yang hidup didasar. Ikan
dasar seperti flounder, sculpins dan sebagainya kelihatannya lebih
mampu untuk tinggal dan berkamuflase didasar agar tidak terbawa
gelombang besar dan arus pasang surut. Tuna dan lainnya dengan
cepat meninggalkan permukaan air dan berenang ke kedalaman karena
memiliki gelembung renang sebagai kontrol.Kombinasi fisik dan
proses kimia merupakan transport gas serta tekanan gradien yang
besar (Gambar 9). Pertama gas melalui kapiler dari harpin atau
lubang countercurent. Kedua sekresi asam laktit dalam darah melalui
kapiler kemudian hemoglobin untuk mensuplay oksigen dalam plasma.
Kenaikan tingkat supersaurasi difusi yang melalui arteri darah
sampai P-O2 mengalami tekanan hidrostatik. Ketika perubahan semakin
perlahan dan countercurrent meningkat sampai panjang 1 cm,
kecepatan renang diperhitungkan untuk transport oksigen juga P-O2
sampai 3000 atmosfer dalam lingkungan P-O2 0,2 atmosfer.Rockfish
mengabsorpsi kelenjar dalam kantung dan gelembung renang ketika
semua terhubungkan. Pada anguila eels reabsorpsi kelenjar dalam
lubang pneumatik yang berhubungan dengan gelembung renang.
Fisiologi gelembung renang memiliki variabel yang tinggi,
partikular terhadap reabsorbsi kelenjar.
7. Pernapasan udara Pada IkanAlasan kenapa ikan harus bernapas
adalah ketika oksigen menjadi langka dalam air atau bahkan
sebaliknya ketika air langka, beberapa derajat tingkat kemampuan
memperoleh oksigen dari udara mempunyai nilai ketahanan yang nyata.
Gagasan itu cukup bermanfaat untuk melakukan pernapasan udara
setiap wakti sampai pada iklim tropik. Kondisi-kondisi lingkungan
dimana pernapasan udara sangat menguntungkan. Jadi dengan demikian
mungkin akan banyak pertimbangan bagi ikan melaukan pernapasan
udara (meniup udara sebagai tambahan terhadap
aktivitasnya).Struktur pernapasan udara berbeda untuk berbagai
alasan. Pertama kebanyakan insang ikan tidak berfungsi dengan baik
karena perubahan gas. Beberapa ikan (angulia eels) mempunyai
struktur tambahan yang dapat mendukung insang dalam daya apung di
air, tetapi kebanykan ikan yang bernapas dengan udara memiliki
struktur perubahan gas di udara dibanding insang tipe ini pada ikan
teleostei yang memiliki branchial. Moderen lungfish (ada 3 spesies)
juga memiliki gelembung renang setelah paru-paru. Kebanyakan ikan
seperti ini memiliki air gills termasuk ikan daerah tropis yang
melakukan pernapasan udara di permukaan air. Beberapa ikan
menggunakan usus atau perut untuk melakukan pertukaran gas untuk
menelan udara. Ini menunjukan keanekaragaman yang besar dari
struktur adaptasi untuk pernapasan udara yang menginterpretasi
adnya indikasi beragam evolusi ataupun gagasan. Permasalahan
fisiologid yang ditemui saat ikan melakukan pernapasan udara lebih
sulit dipisahkan dari pernapasan permukaan dan mencegah kekeringan.
Masalah utama adalah akumulasi CO3 dalam air, CO2 lewat melalui
insang sangat lemah pada tingkat P-CO2. Hanya sedikit hemoglobin
bahkan tidak berpengaruh. Permasalahan lain termasuk mengadaptasi
pola aliran darah sehingga oksigen dapat dikirim ke jaringan. Pada
paru-paru ikan sebagai contoh oksigen darah dari swimblad pergi
menuju jantung, kemudian sebagian melalui insang yang pertama (yang
tidak memiliki kemampuan pertukaran gas) dan kemudian menyebar ke
seluruh tubuh. Jika oksigen darah melewati insang ketika P-O2 dari
air kurang dalam darah, darah akan menghilangkan oksigen kedalam
air. Ada juga permasalahan menyangkut berkurangnya oksigen dalam
vena darah dari yang baru (pernapasan udara) perubahan gas organ
dari vena darah ke bagian lain dari tubuh. Beberapa pernapasan
udara pada ikan hampir memisahkan oksigen dan non oksigen vena
darah seperti mamalia. Pada bagian lain kontrol perairan laut dan
pernapasan udara seringkali merupakan kombinasi, kadangkala
merupakan respons dari satu atau dua sistem.
GELEMBUNG RENANG PADA IKAN (SWIMBLADDER)SUMBER PHOTO:
http://www.earthlife.net/fish/bladder.htmlGelembung renang terdiri
dari dua kantung gas yang terletak pada bagian dorsal, meskipun
pada beberapa ikan primitif hanya memiliki satu gelembung renang.
Memiliki dinding yang fleksibel yang berkontraksi dan berkembang
berdasarkan tekanan ambien. Dinding gelembung renang memiliki
sedikit pembuluh darah dan dilapisi dengan kristal guanine yang
membuatnya kedap udara. Penyesuaikan tekanan gas menggunakan
kelenjar gas sehingga mendapatkan daya apung netral dan dapat naik
dan turun pada berbagai kedalaman. Pada tahap embrio beberapa ikan
telah kehilangan gelembung renang seperti ikan bertulang rawan
misalnya hiu dan pari. Ikan tersebut mengontrol kedalamn dengan
berenang (menggunakan lift dinamis).Kombinasi gas dalam gelembung
renang bervariasi. Pada ikan air dangkal, rasio perkiraan
berhubungan dengan tekanan atmosfer, sedangkan ikan laut dalam
cenderung memiliki persentase oksigen lebih tinggi. Misalnya, belut
Synaphobranchus memiliki oksigen 75,1%, 20,5% nitrogen, 3,1% karbon
dioksida, dan argon 0,4%.Pada beberapa ikan, terutama spesies air
tawar (misalnya ikan mas dan lele), gelembung renang tersambung ke
labirin telinga bagian dalam dengan weberian, struktur bertulang
yang berasal dari tulang belakang, yang memberikan informasi yang
tepat tentang tekanan air dan kedalaman serta meningkatkan
pendengaran.Gelembung renang merupakan organ internal yang dipenuhi
oleh gas yang berfungsi memberi kemampuan ikan untuk mengendalikan
daya apung sehingga mampu menghemat energy untuk berenang . Fungsi
lain gelembung renang adalah digunakan sebagai ruang beresonansi
untuk memproduksi atau menerima suara. Selain itu gelembung renang
juga berfungsi sebagai organ respiratori khusus untuk jenis
physostome.Bentuk physostome memilki gelembung renang yang terbuka
dan berhubungan dengan saluran pencernanaan. Sedangkan bentuk
physoclists merupakan gelembung renang tertutup karena tidak
berhubungan dengan saluran pencernaan. Gelembung renang terletak
diantara peritoneum dan vertebrata. Disekitar gelembung peritoneum
terdapat epithelium yang tipis dan mengandung lapisan kristal yang
berwarna putih atau perak. Gelembung ini secara kuat menempel
padavertebrata dan berisi pembuluh darah sehingga dapat berfungsi
sebagai organ respiratori.Pengisian gelembung renang dengan udara
dilakukan dengan cara mengalirkan udara dari tractus pneumaticus
sampai terjadi penggembungan. Sementara pengosongan dilakukan
dengan menekan gelembung ke usus. Pada gelembung renang berbentuk
physostome pengisisan gelembung renang dilakukan pertama kali
bersamaan dengan pigmentasi mata dan pembukaan mulut larva. Bentuk
phsycolist mengisi gelembung renang dengan memanfatkan udara yang
berdifusi lewat insang.Pada larva ikan kakap, gelembung renang
diisi pertama kali pada saat larva mulai memakan makanan dari
luar.Kasus kematian massal larva ikan kakap karena disebabkan oleh
swimbladder stress sindrom (SBSS) karena tidak berfungsinya
gelembung renang. Gejala yang ditimbulkan dapat dilihat dari
perubahan tingkah lakuk ikan seperti, berenang miring di permukaan,
berenang di permukaan dengan bagian punggung mencuat, berenang
dengan menggling-gulingkan badan dan berenang dengan perut di
bagian atas. SBSS dapat disebabkan oleh berbagai factor baik
pengaruh tunggal ataupun kombinasi dari penanganan. Suhu yang
terlalu tinggi, salinitas yang tinggi, pencahayaan, blooming alga,
deplesi oksigen dan bakteri.Pencegahan dapat dilakukan dengan
melakukan pemeliharaan larva dalam tangki kecil di dalam ruangan
dengan sistem penggantian air secukupnya,
A. PENGERTIAN PERNAPASANPernapasan adalah pengambilan oksigen
dari udara ke dalam tubuh dan pelepasan karbon dioksida dari dalam
tubuh ke udara.Setiap mahluk hidup baik manusia, hewan dan tumbuhan
melakukan proses pernapasan untuk hidupnya. Sistem pernapasan pada
mahluk hidup menggunakan beberapa alat pernapasan. Hewan juga
bernapas seperti halnya manusia. Hewan tertentu memiliki alat
pernapasan khusus sesuai tempat hidupnya. Hewan-hewan yang memiliki
alat pernapasan khusus yaitu ikan dan cacing tanah.B. PROSES
PERNAPASAN PADA IKANIkan memiliki alat pernapasan berupa insang.
Insang terletak di sebelah kanan dan kiri kepala. Insang ini
berjumlah empat pasang. Bagian-bagian insang berbentuklembaran yang
disebut lembaran insang. Pada lembaran insang terjadi pertukaran
udara.
Ikan juga mempunyai gelembung renang untuk menyimpan oksigen dan
mengatur gerak. Ikan memperoleh oksigen dari dalam air. Mekanisme
pernapasan ikan melalui beberapa tahap. Mula-mula ikan membuka
mulutnya untuk mengambil air. Air kemudian mengalir masuk ke rongga
mulut menuju lembaran insang. Setelah itu, air keluar melewati
tutup insang. Ketika air melewati lembaran insang, oksigen diikat
oleh Hb(hemoglobin) darah. Pada saat yang sama, Hb juga melepaskan
karbon dioksida ke air. Labirin berguna untuk menyimpan udara. Bagi
ikan-ikan yang hidup di air keruh atau di rawa-rawa, labirin sangat
membantu untuk bernapas. Oleh karena itu, ikan sering menuju
permukaan air untuk mengambil oksigen dari udara. Oksigen tersebut
disimpan dalam labirin. Ikan yang memiliki labirin, misalnya ikan
gabus dan lele.
Mekanisme pernapasan Ikan Mekanisme pernapasan pada ikan diatur
oleh mulut dan tutup insang, terdiri atas 2 tahap, yakni inspirasi
dan ekspirasi. Pada Fase Inspirasi, saat tutup insang mengembang,
membran brankiostega menempel rapat pada tubuh, sehingga air masuk
melalui mulut dan terdorong ke arah daerah insang.. Air dengan
oksigen yang larut di dalamnya membasahi filamen insang yang penuhi
kapiler darah. Oksigen dalam air akan berdifusi ke dalam sel-sel
insang. Hemoglobin darah di dalam pembuluh mengikat oksigen dan
membawanya beredar ke seluruh jaringan tubuh. Dalam jaringan tubuh,
darah akan melepaskan oksigen dan mengikat karbon dioksida.
Sebaliknya pada Fase Ekspirasi, jika mulut ditutup, tutup insang
mengempis, rongga faring menyempit, dan membran brankiotega
melonggar sehingga karbon dioksida yang dibawa oleh darah dari
jaringan akan keluar dari tubuh ke air secara difusi bersama air
melalui celah dari tutup insang. Hal-hal yang berkaitan dengan
sistem pernapasan :1. Perairan harus mengandung O2 cukup banyak2.
Bila perairan kurang O2, ikan akan antara lain :a. menuju permukaan
b. menuju tempat pemasukkan airc. menuju tempat air yg berarus3.
Daun insang harus dalam keadaan lembab
Faktor-faktor yang mempengaruhi kebutuhan ikan akan O2:1. Ukuran
dan umur (stadia hidup) : ikan-ikan kecil membutuhkan O2 lebih
besar2. Aktivitas ikan : yang aktif berenang membutuhkan O2 lebih
besar 3. Jenis kelamin : ikan betina membutuhkan O2 lebih besar4.
Stadia reproduksi : ikan yang bereproduksi membutuhkan O2 lebih
besar