MAKALAH Sistem Sirkulasi Pada Hewan
MAKALAH
“ Sistem Sirkulasi Pada Hewan”
Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah
STRUKTUR ANATOMI HEWAN
DISUSUN OLEH
KELOMPOK 8
Nama
1. Tomi Apra Santosa
2. Inaldi Putra
Nim
09.1872.15
09.1880.15
DOSEN PEMBIMBING
RIZA JULIAN PUTRA, M.Pd
JURUSAN TARBIYAH PROGRAM STUDI TADRIS BIOLOGI
FAKULTAS TARBIYAH DAN ILMU KEGURUAN
INSTITUT AGAMA ISLAM NEGERI (IAIN) KERINCI
TAHUN 1439 H/2018 M
RIWAYAT HIDUP
Tomi Apra Santosa, lahir pada tanggal 30 Juni 1997, di
Siulak Tenang, Kerinci, Jambi. Penulis merupakan Anak ke 1
dari 2 bersaudara, dari pasangan Aprial dan Sabarni.
Penulis pertama kali masuk pendidikan formal di SD Negeri 94 Kerinci pada
tahun 2004 dan tamat pada tahun 2010. Pada tahun yang sama penulis
melanjutkan pendidikan ke SMP Negeri 17 Kerinci dan tamat pada tahun 2013,
penulis melanjutkan ke SMA Negeri 12 Kerinci dan tamat pada tahun 2015. Dan
pada tahun yang sama penulis melanjutkan ke pengguruan Tinggi IAIN Kerinci,
Fakultas Tarbiyah dan Ilmu Keguruan, Jurusan Tadris biologi sampai sekarang.
Penulis aktif dalam berbagai organisasi : HMJ Biologi IAIN Kerinci (2017-2018),
Ikatan Mahasiswa Muhammadiyah (2015- Sekarang), Forum Mahasiswa Bidik
Misi (2015- Sekarang), Jurnalistik (2015-sekarang), dan Dewan Eksekutif
Mahasiswa (2018-2019).
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya ucapkan kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan
rahmat dan karunia Nya, sehingga kami dapat menyelasaikan makalah untuk
bahan mata kuliah Struktur Anatomi Hewan.Dalam makalah ini saya sebagai
penulis sekaligus penyusun menyajikan persoalan mengenai “Sistem Sirkulasi”
Walaupun sudah berusaha semaksimal mungkin, namun saya menyadari
bahwa makalah ini masih banyak terdapat kekurangan. Untuk itu saya
mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun demi kesempurnaan
penulisan untuk masa yang akan datang. Saya berharap semoga makalah ini dapat
bermanfaat bagi saya penulis maupun para pembaca serta dapat menambah
wawasan tentang Struktur Anatomi Hewan.
Kerinci, 25 Februari 2018
Penulis
Tomi Apra S.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR.........................................................................................i
DAFTAR ISI........................................................................................................ii
BAB I PENDAHULUAN..................................................................................1
A. Latar Belakang...........................................................................................1
B. Rumusan Masalah.....................................................................................1
C. Tujuan Penulisan.......................................................................................1
BAB II PEMBAHASAN.....................................................................................2
A. Sistem Sirkulasi Terbuka...........................................................................
B. Sistem Sirkulasi Tertutup..........................................................................
C. Fungsi sistem sirkulasi..............................................................................
D. Komponen – komponen sistem sirkulasi...................................................
E. Pola sirkulasi pada Vertebrata...................................................................
BAB III PENUTUP.............................................................................................
DAFTAR PUSTAKA..........................................................................................
DAFTAR GAMBAR
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Hewan harus mampu melaksanakan aktivitas transporasi nutrien, gas
dan produk sisa metabolisme serta molekul-molekul padat atau cair didalam
tubuhnya. Proses metabolisme, selain menghasilkan zat-zat yang berguna juga
menghasilkan sampah (sisa zat) yang harus dikeluarkan dari tubuh. Bahan –
bahan yang diperlukan tubuh seperti makanan, oksigen, hasil metabolisme, dan
sisanya diangkut dan diedarkan didalam tubuh melalui sistem peredaran darah.
Hasil pencernaan makanan dan oksigen diangkut dan diedarkan ke seluruh
jaringan tubuh, sementara sisa-sisa metabolisme diangkut dan diedarkan dari
seluruh jaringan tubuh menuju organ-organ pembuangan.
Makhluk hidup merupakan ciptaan Allah swt diciptakan memiliki
ketentuan segala bidang yang sama sekali tidak jauh dari kondisi
lingkungannya, penetapan- penetapan segala penyusunan tubuh makhluk hidup
seperti sirkulasi darah sesuai dengan ukuran kebutuhan tubuh. Sebagaimana
firman Allah dalam surah Al-Furqon: 2:
Artinya: “Yang kepunyaan-Nyalah kerajaan langit dan bumi, dan dia tidak
mempunyai anak dan tidak ada sekutu bagi-Nya dalam kekuasaanNya, dan dia telah menciptakan segala sesuatu, dan dia menetapkan
ukuran-ukuran dengan serapi-rapinya.”
Sistem sirkulasi darah pada umumnya untuk organisasi tingkat rendah
belum mempunyai sistem sirkulasi secara khusus. Misalnya, pada Amoeba dan
Paramecium. Sirkulasi bahan-bahan metabolisme dan sisanya dilakukan
dengan aliran sitoplasma. Akan tetapi, proses difusi berlangsung sangay lambat
sehingga cara tersebut tidak mungkin dapat memenuhi semua kebutuhan
hewan yang berukuran besar atau hewan yang memiliki aktivitas metabolisme
tinggi.
Oleh karena itu, pada hewan tingkat tinggi diperlukan sistem sirkulasi
yang khsus yang menjaminnya adanya pergerakan cairan ke seluruh tubuh
secara cepat. Dengan demikian, makalah ini perlu dibuat untuk membahas
sistem sirkulasi pada hewan.
B. Rumusan Masalah
1. Apa pengertian dari sistem sirkulasi terbuka ?
2. Apa pengertian dari sistem sirkulasi tertutup ?
3. Apa fungsi dari sistem sirkulasi ?
4. Apa komponen- komponen dari sistem sirkulasi ?
5. Bagaimana pola sirkulasi pada Vertebrata ?
C. Tujuan Penulisan
1. Memahami dan mempelajari tentang sistem sirkulasi terbuka.
2. Memahami dan mempelajari tentang sistem sirkualsi tertutup.
3. Memahami tentang fungsi sistem sirkulasi.
4. Memahami dan mempelajari tentang komponen sistem sirkulasi.
5. Memahami tentag pola sirkulasi pada Vertebrata.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Sistem Sirkulasi Terbuka
Sistem sirkulasi terbuka merupakan suatu sistem dimana pembuluh
darah membentuk sirkuit yang sempurna diseluruh tubuh sehingga ketika darah
mengalir, darah akan meninggalkan pembuluh darah dan mengalir diantara
jaringan (ruang terbuka hemocoel dan blastocole).1 Ruang terbuka tersebut
biasanya berada diantara endoderm dan ektoderm. Cairan yang terdapat di
runag hemocoel disebut hemolimfe yang akan berlangsung mengenai sel-sel
sekitarnya. Selanjutnya dari jaringan akan kembali ke jantung. Tipe ini banyak
ditemukan pada arthropoda dan molusca.2
Pada arthropoda dan molusca, jantung menghasilkan tenaga yang akan
memompa darah ke seluruh tubuh hewan. Jantung itu sendiri memiliki jumlah
bukaan yang disebut ostia yang memungkinkan darah kembali ke dalam
jantung setelah beradar. Dalam banyak ha, relaksasi jantung akan menyedot
darah secara aktif ke dalam jantung sehubungan dengan adanya tekanan negatif
yang ada di dalam ruang jantung.3 Kendati desain relatif sederhana, terdapat
beberapa ketidakefisienan sistem peradaran ini. Kerugian pertama adalah
bahwa sistem tersebut beroperasi pada tekanan yang rendah yang sedikit
didorong dari jantung menuju rongga yang lebih lebar. Dengan demikian, pada
setiap kontraksi jantung, volume darah yang dapat dikeluarkan dari jantung ke
rongga tubuh hanya sedikit. Selain itu, tekanan yang ditimbulkan oleh jantung
untuk mendorong darah juga rendah sehingga darah mengalir dengan lambat.
Hal ini menyebabkan jumlah sari makanan yang dilepaskan ke sel tubuh
terbatas dan akibatnya aktivitas metabolisme dalam tubuh pun terbatas.4
Kerugian kedua adalah hewan tidak dapat mengatur aliran darah secara
tepat ke berbagai organ yang berbeda. Hal ini menyebabkan tidak pastinya
aliran darah ke organ spesifik pada waktu tertentu sehingga sistem kurang
1
Putra Santoso, Buku Ajar Fisiologi Hewan, Padang: Laboratorium Fisiologi Hewan Jurusan
Biologi, FMIPA, Universitas Andalas, 2009, h.84.
2
Ibid,
3
Soewolo, Pengantar Fisiologi Hewan, Jakarta: Departemen Pendidikan Tinggi, 2000, h.145.
4
Wiwi Isnaeni, Fisiologi Hewan, Yogyakarta: Kanisius, 2006, h.173.
terkendali.5 Dengan kata lain, sistem peredaran ini mempunyai kemampuan
sangat terbatas dalam mengubah kecepatan aliran dan distribusi darah.
Akibatnya proses pengambilan oksigen oleh sel-sel tubuh berjalan lamban dan
jumlah maksimum laju pemakaian oksigen per satuan berat badan adalah
kecil.6
Gambar.1.1 Sistem sirkulasi terbuka pada Arthropod
Gambar. 1.2 Sistem Sirkulasi terbuka pada Molusca
B. Sistem Sirkulasi Tertutup
Dalam sistem sirkulasi tertutup ini, darah selalu berada dalam suatu
seri pembuluh darah selama proses peredarannya dan tidak pernah keluar dari
sistem. Sistem peredaran darah ini ditemukan pada annelida, cephalopoda,
5
6
Putra Santoso, op.cit., h.85.
Ibid,
echinodermata dan seluruh vertebrata. Darah yang dipompa jantung dijaga
sedemikian
rupa
sehingga
tekanannya
tetap
tinggi
yang
kemudian
menghasilkan siklus peredaran yang dinamis mulai dari jantung ke seluruh
tubuh dan kembali ke jantung dengan lancar.7
Sistem peredaran darah tertutup memiliki beberapa kelebihan apabila
dibandingkan dengan sistem sirkulasi terbuka. Pertama, sistem peredaran ini
adalah terjamin distrubusi nutrisi sel-sel yang akan melaksanakan metabolisme
secara langsung melalui pembuluh darah dengan laju pengantaran yang lebih
cepat dibandingkan dengan kelompok hewan dengan sistem peredaran darah
terbuka.8 Kedua, dari sistem ini adalah dapat diatur suatu mekanisme alairan
darah ke organ –organ atau jaringan tertentu yang membutuhkan sehingga
mekanisme sirkulasi sesuai kebutuhan dari jaringan yang membutuhkan.
Sebagai contoh selama berolahraga, hewan – hewan vertebrata memiliki
kemampuan untuk meningkatkan suplai darah ke daerah-daerah yang aktif
misalnya ke otot, dan mengurangi aliran darah yang kurang aktif misalnya di
saluran gastrointestinal9. Organ sirkulatori pada hewan yang memiliki sistem
tertutup terdiri atas jantung dan pembuluh darah, mulai dari pembuluh darah
arteri, vena, arteriol venula, hingga jaringan kapiler.10
Ada lima ciri spesifik dari sistem sirkulasi tertutup ini terutama pada
hewan tingkat tinggi yaitu:
1) Terdapat pemisahan fungsi dari
masing-masing organ tubuh yang
termasuk ke dalam sistem sirkulasi. Sehubungan hal tersebut, terdapat
jantung yang merupakan pemompa darah dan darah dipompa ke arteri pada
level tekanan yang dipertahankan untuk tetap tinggi.
2) Terdapat sistem pembuluh arteri yang berperan sebagai reservoir tekanan
sekaligus mendorong darah ke kapiler.
7
Ibid, h.86.
Ibid,
9
Ibid,
10
Wiwi Isnaeni, Loc..cit., h.173.
8
3) Terdapat dinding kapiler darah yang sangat tipis sehingga memudahkan
perpindahan substansi dari darah dalam kapiler ke cairan jaringan di ruang
sel untuk selanjutnya memasuki sel.
4) Tekaan darah di kapiler tertentu ( di glomerulus pada ginjak vertebrata)
cukup tinggi sehingga memungkinkan berlangsungnya ultrafiltrasi di ginjal.
5) Terdapat sistem limfa yang penting dalam proses pengembalian cairan dari
ruang antar sel ke pembuluh darah.11
Sistem kardivaskular semua vertebrata terdiri atas sebuah pompa
berotot disebut jantung, dan sebuah sistem saluran yang mengangkut darah dari
dan ke jantung.12 Pembuluh – pembuluh yang mengankut darah meninggalkan
jantung disebut arteri; pembuluh darah yang mengangkut darah menuju
jantung disebut vena. Arteri yang berukuran lebih kecil disebut arteriola, vena
yang berukuran labih kecil disebut venula. Penghubung –penghubung
terpenting antara arteriola dan venula adalah bantalan kapiler (capillary beds),
dimana terjadi pertukaran zat yang sebenarnya antara darah dan jaringan.
Pada kelompok vertebrata, sistem sirkulasi tertutup sangat jelas
memperlihatkan
tingkatan
kompleksitas
organisasi
struktural
dan
fungsionalnya sesuai dengan tingkatan kelas dari pisces hingga mamalia
sebagai bentuk paling sempurna. Perbedaan –perbedaan pada mekanisme aliran
darah yang spesifik meliputi struktur ruang jantung, arah aliran darah, dan
kerakter darah yang beredar.13
Sistem sirkulasi tertutup memiliki dua pola yang berbeda dalam
proses sirkulasi darahnya. Pembagian ini didasarkan kepada bagaimana
susunan jantung dan bagaimana cara darah melakukan peredaran secara
lengkap di seluruh tubuh. Atas dasar hal tersebut maka sirkulasi tertutup dibagi
menjadi dua yaitu:
1. Sistem Sirkulasi tunggal ( Closed Single Circulation)
11
Putra Santoso,op.cit., h.87.
George H. Fried & George J. Hademenos, Biologi, Jakarta: Erlangga, 2005, h.208.
13
Putra Santoso, op.cit, h. 88.
12
Pada tipe ini, darah akan meninggalkan jantung melalui ventrikel,
terus melewati insang dan mengalami oksigenasi dengan mekanisme difusi
pertukaran O2 – CO2 di insang, dan selanjutnya mengalir ke seluruh tubuh
dimana terdapat jaringan atau sel-sel yang akan memakai oksigen dan
kemudian kembali lagi ke jantung. 14 Dengan demikian, dalam sekali siklus
peradaran, darah hanya terdiri atas satu lintasan saja yaitu dari jantung ke
insang dan ke seluruh tubuh untuk selanjutnya kembali ke jantung yang juga
berarti bahwa selam beredar darah hanya sekali melewati jantung. Contoh
hewan dengan sirkulasi tipe ini adalah kelompok pisces.
Terdapat suatu ketidakefisienan sistem sirkulasi tertutup ini yaitu
karena hilangnya tekanan darah yang dipompa oleh jantung setelah darah
melewati insang.15 Konsekuensi dari keadaan tersebut adalah terciptanya aliran
darah ke seluruh tubuh dengan arus yang relatif lamban (sluggish flow) karena
gradien tekanan yang menjadi pendorong darah dalam beredar telah mengalami
reduksi secara signifikan.16
Gambar.1.3 Sistem Sirkulasi tipe tunggal pada Ikan
2. Ssitem Sirkulasi Ganda ( Closed Double Circulation)
14
Ibid,
Nur Widodo, Fisiologi Hewan, Malang: UMM Press,2002, h.187.
16
Sukiya., Biologi Vertebrata, Yogyakarta: JICA,2003, h.90.
15
Pada tipe sirkulasi ganda, darah selama beredar akan melewati jantung
sebanyak dua kali. Hal ini memerlukan struktur jantung yang spesifik yaitu
terdiri atas 4 ruang ( dua atrium dan dua ventrikel). Darah meninggalkan
jantung melalui ventrikel kanan dan menuju ke paru-paru dimana terjadi proses
oksigenasi sehingga membawa darah kaya oksigen dari paru-paru untuk
kembali ke jantung melalui atrium kiri dan ventrikel kiri untuk selanjutnya
dipompa ke seluruh tubuh sebagai suplai oksigen dan substansi lainnya yang
diperlukan oleh sel-sel tubuh.17 Pada lintasan kedua, darah dari seluruh tubuh
yang berupa darah deoksigenasi (miskin oksigen) akan kembali ke atrium
kanan dan menuju ventrikel kanan hingga paru-paru lagi sebagai pengulangan
siklus kontinu. Contoh ideal sistem ini adalah pada mamalia.18
Keuntungan dari sistem ini adalah terciptanya tekanan aliran darah
yang relatif konstan sehingga laju sirkulasi lebih cepat yang juga berarti
meningkatkan efisiensi suplai kebutuhan sel-sel tubuh sekaligus membuang
produk metabolisme secara lebih cepat. Kondisi ini tercipta adanya dua kali
proses pemompahan darah oleh jantung yaitu pemompahan darah yang akan
mengalir ke paru-paru dan pemompahan darah yang akan mengalir ke paruparu dan pemompahan darah yang akan mengalir ke seluruh tubuh (sistematik
circulation).
Gambar. 1.4 Ssitem Sirkulasi Ganda
C. Fungsi Sistem Sirkulasi
17
18
Ibid, h. 92.
Putra Santoso, op.cit., h.89.
Secara garis besar, sistem sirkulasi memiliki tiga fungsi sebagai
berikut:
1. Menjamin /memastikan terpenuhinya kebutuhan tubuh akan sari
makanan dan oksigen, serta pembuangan zat sisa metabolisme dari
tubuh dengan segera.
2. Berperan penting dalam penyebaran panas tubuh.
3. Meyebabkan tekanan/kekuatan.19
D. Komponen –Komponen Sistem Sirkulasi
1. Jantung (Cor)
Peranan jantung sebagai organ sistem sirkulasi terdiri atas 2 aspek
penting. Peran pertama adalah sebagai pemompa cairan melintasi sistem
sirkulasi yang berlangsung dengan mekanisme kontraksi dan relaksasi otot. 20
Hal ini juga menciptakan gradien tekanan yang mendorong darah keluar
jantung dan mengalir ke seluruh tubuh, sehingga darah merupakan pompa
tekanan.21 Peran kedua adalah adanya beberapa kontrol penting dari jantung
terhadap kerja sistem sirkulasi secara keseluruhan denga mengubah-ubah laju
detakan dan daya kontraksi.
Jumlah unit ruang jantung antar takson selaras dengan kemajuan
evolusi masing-masing taksa. Hal ini secara lengkap dapat diamati pada ruang
–ruang jantung kelompok vertebrata yang terdiri atas 5 kelas (pisces, amphibi,
reptilia, aves dan mamalia). Pisces hanya memiliki dua ruang jantung yaitu 1
atrium dan 1 ventrikel,amphibi memiliki 3 ruang jantung yaitu 2 atrium dan 1
vnetrikel, sedangkan pada reptilia jantung terdiri atas 4 ruang yaitu 2 atrium
dan 2 ventrikel, namun terdapat variasi antara kelompok reptil dari aspek ada
atau tidaknya septum (sekat) antara ventrikel kiri dan kanan ( buaya memiliki
septum sempurna, sedengkan kelompok lainnya tidak). Pada burung, ruang
jantung sama dengan mamalia yaitu 2 atrium dan 2 ventrikel yang memiliki
sekat pemisah yang sempurna.
19
Wiwi Isnaeni,op.cit., h. 168.
Nur Widodo, op.cit, h. 190.
21
Ibid,
20
Gambar. 1.5 Ruang Jantung Pada Spesies hewan.
2. Pembuluh Darah
Pada kelompok hewan dengan sistem peredaran darah tertutup,
terdapat 3 jenis pembuluh darah yang berperan dalam proses sirkulasi yaitu
arteri, kapiler dan vena. Secara histologis, arteri dan vena terdiri atas 3 lapisan
jaringan sirkuler yang konsentris yaitu tunica intima, tunica media dan tunica
adventitia. Sedangkan kapiler hanya terdiri atas tunica intima.22
Arteri. Fungsi dari pembuluh arteri adalah membawa darah dari jantung.
Darah yang mengalir dalam arteri memiliki tekanan yang cukup tinggi
sehingga dinding pembuluh harus cukup tebal dan kuat untuk menahan arah
yang mengalir di dalamnya.23
Arteriol. Merupakan pembuluh darah arteri kecil. Dinding pembuluh tersusun
atas otot polos yang banyak. Fungsi utama yang penting adalah menjamin
kelangsungan aliran darah secara reguler ke organ-organ yang membutuhkan
secara proporsional. Fungsi ini difasilitasi oleh keberadaan otot polos pada
dinding pembuluh.24
22
Ibid, h.191.
Putra Santoso, op.cit,. h.93.
24
Ibid, h.94.
23
Kapiler. Pembuluh ini adalah pembuluh terkecil dalam sistem sirkulasi.
Fungsinya adalah sebagai tempat terjadinya pertukaran gas, nutrisi, dan
substansi-substansi lainnya antara darah dan sel. Fungsi tersebut didukung oleh
struktur kapiler yang hanya tersusun atas selapis sel tipis dan luas permukaan
total yang sangat besar.
Venula dan Vena. Venula adalah vena kecil yang berhubungan langsung
dengan kapiler, sedangkan vena berperan dalan mengembalikan darah ke
jantung.25 Struktur dindingnya lebih tipis daripada arteri dan dialiri darah
bertekanan rendah. Vena –vena utama memiliki katub yang memastikan
terjadinya aliran darah satu arah saja kembali ke jantung.26
E. Pola Sirkulasi Vertebrata
1. Sirkulasi pada Pisces
Pada sebagian besar ikan, semua darah yang masuk dalam jantung
melalui vena mempunyai kadar oksigen yang rendah dan karbon dioksida yang
tinggi, yaitu yang disebut darah vena. Jantung terdiri atas sebuah sinus
venosus, sebuah atrium, sebuah ventrikel dan sebuah konus arteriosus yang
tersusun dalam urutan linear.27 Kontraksi otot jantung meningkatkan tekanan
darah yang di dalam vena sangat rendah, dan mengeluarkan darah melalui
suatu arteri, aorta ventral, ke lima atau enam pasang lung aorta yang menjulur
secara dorsal melalui kapiler di dalam insang ke aorta dorsal. Pada waktu
darah melalui insang, karbon dioksida dilepaskan dan oksigen diambil, hal ini
mengubah darah menjadi darah arteri, aorta dorsal membagi darah melalui
cabang-cabangnya ke selurug bagian tubuh.28
Selama darah itu mangalir, tekanannya menurun karena visikositas
darah dan gesekan di dalamnya, dan di antara darah, selaput dinding pembuluh.
Tekanan menurun secara cepat sewaktu darah melewati kapiler insang. Karena
gesekan menjadi sangat besar dalam pembuluh yang berdiameter kecil. Sebagai
25
Ibid, h.95.
Sukiya op.cit. h. 97.
27
Villee, dkk, Zoologi Umum, Jakarta: Erlangga, 1984, h.195.
28
Ibid,
26
contoh, pada hiu anjing, tekanan darah rata-rata dalam aorta ventral pada waktu
kontraksi, jantung kira – kira 30 mm Hg dan dalam aorta dorsal kira 20 mm
Hg.
Tekanan darah yang relatif rendah dalam aorta ini makin turun ketika
darah itu mencapai kapiler dalam jaringan. Peredaran darah pada sebagian ikan
adalah lamban.29
Seluruh darah yang mengalir ke bagian posterior tubuh (khusus di
daerah pelvik dan ekor), setelah melewati sistem kapiler utama di jaringan,
akan bersatu kembali ke vena porta renalis yang membawa darah miskin
oksigen dan produk-produk sisa metabolisme menuju ginjal. Di ginjal, vena
porta renalis akan terbagi-bagi menuju ke kapiler peritubular. Kapiler –kapiler
tersebut akan bersatu kembali menuju vena renalis yang selanjutnya
mengalirkan darah ke jantung. Kedua organ yang dialiri darah miskin
oksigentersebut (hepar dan ren) juga menerima darah kaya oksigen melalui
cabang arteri dari aorta.30
Gambar.1.6 Sistem Sirkulasi pada Pisces
29
30
Ibid,
Putra santosa, op.cit., h.96
2. Sirkulasi pada Amphibi
Pada amphibi, setiap bagian atrium terbuka melalui kanal
atrioventrikular yang memiliki katub menuju ventrikel yang terdir atas satu
ruang yang terbagi-bagi.31 Ventrikel tersebut secara struktural memiliki
jaringan otot dan jaringan ikat yang berlapis yang disebut trabekula dan
menyerupai spons.
Fungsi struktural tersebut adalah mencampuri darah dari dua atrium.
Conus arteriosus sebagai saluran dari ruang ventrikel tersebut juga terbagi-bagi
oleh katub spiral.32
Ketika ventrikel berkontraksi, sisi kirinya yang berisi darah kaya
oksigen akan dialiri ke aorta sistematik sedangkan sisi kanannya yang berisi
darah miskin oksigen akan dialirkan ke arteri pulmonaris. Dengan demikian
terdapat sirkulasi ganda yaitu:
1) Dari sinus venosus menuju atrium kanan dan ke ventrikel untuk kemudian
diteruskan ke arteri pulmonaris, selanjutnya ke kapiler paru-paru terus ke
vena pulmonaris.
2) Dari vena pulmonaris menuju ke atrium kiri dan ke ventrikel terus ke aorta
sistematik menuju kepala dan badan terus ke kapiler sistematik dan kembali
secara langsung melalui sinus venosus atau kembali melalui sistem porta
hepatika atau porta renalis.33
Gambar.1.7 Sistem sirkulasi pada Amphibi
31
Ibid,
Ibid, h.97.
33
Ibid,
32
Akan tetapi terdapat banyak pengecualian pada kelompok-kelompok
amphibia tertentu yang tidak memiliki beberapa organ yang terkait dengan
sistem sirkulasi tersebut.34 Beberapa spesies tidak memiliki paru-paru atau ada
memiliki insang eksternal serta ada juga hanya tergantung kulit sebagai organ
respirasi sehingga pola susunan sistem sirkulasinya akan berbeda-beda
tergantung kepada tipe respirasinya. Misalnya pada amphibi tanpa paru-paru
(lugless amphibian) tidak memiliki arteri pulmonari dan memiliki sekat antar
atrium yang berlubang-lubnag atau hanya berupa sekat yang merduksi
(vestigeal septum) sehingga tidak ada darah ganda.35
3. Sistem Sirkualsi pada Reptil
Pada kelompok reptil, sistem sirkulasi gandanya berlaku umum pada
kebanyakan spesies (dibandingkan amphibi yang banyak memperlihatkan
variasi). Pola tersebut berhubungan dengan sistem respirasinya yang memiliki
pulmo. Walaupun demikian, beberapa spesies reptil dari kelompok penyu
memiliki sistem suplemen bagi pulmo yaitu dari dermal, pharingeal, dan
kloaka. Reptil juga memperlihatkan perbedaan antara kelompok buaya dengan
kura-kura atau penyu, kadal, dan ular. Pada kura-kura atau penyu, kadal dan
ular, jantungnya terdiri atas atrium kiri dan kanan juga ventrikel kiri dan kanan
( 4 ruang jantung) akan tetapi sekat atau septum antara ventrikel kiri dan kanan
belum jelas atau tidak ada sama sekali.36
Pola peradaran darah pada penyu dan kelompoknya adalah sebagai
berikut:
Darah dari vena di seluruh tubuh masuk ke sinus vensosus yang
kemudian ke atrium kanan. Atrium kanan juga menerima darah dari vena
coronaria. Setelah itu darah akan menuju ventrikel kiri terus ke pulmonalis dan
kapiler di pulmo yang selanjutnya akan berkumpul di vena pulmonalis dan
masuk ke atrium kiri. Dari atrium kiri kemudian masuk ke ventrikel. Sebagian
darah dari ventrikel akan mengalir ke lengkung aorta kanan dan sebagian ke
lengkung aorta kiri. Dari lengkung aorta kanan sebagian menuju ke kepala dan
34
Ibid, h.98.
Villee, dkk, op.cit, h.195
36
Putra Santoso, op.cit., h.99.
35
sebagian lagi bersatu dengan lengkung aorta kiri. Sedangkan darah dari
lengkung aorta kiri akan menuju hepar, ren, usus, dan dinding tubuh.
Pola peredaran darah pada buaya sebagai kelompok reptil yang
memiliki sekat jantung antar ventrikel adalah sebagai berikut:
Darah dari vena seluruh tubuh mengalir ke sinus vensosus selanjutnya
ke atrium kanan dan ke ventrikel kanan. Dari ventrikel kanan tersebut akan
terbagi menjadi dua arah aliran berbeda yaitu 1). ventrikel kanan ke jantung
melewati atrium kiri, 2). ventrikel kanan ke aorta kiri dan bergabung dengan
aorta kanan. Darah yang terdapat di atrium kiri yang berasal dari vena
pulmonalis (pada arah aliran 1) akan menuju ke ventrikel kiri dan dipompa ke
aorta kanan yang sebagiannya akan menuju ke kepala sedangkan sebagian lagi
akan bergabung dengan darah dari aorta kiri menuju hepar, ren, usus, dan
dinding tubuh. Di dekat ventrikel kiri dan kanan terdapat hubungan antara aorta
kanan dengan perantara lubang yang disebut foramen panizae.
Gambar. 1.8 Pemodelan skematis dari aliran darah dalam sistem sirkulasi reptil
kelompok penyu, ular dan kadal.
Gambar.1.9 Pemodelan skematis dari aliran darah dalam sistem sirkulasi reptil
kelompok buaya.
4. Sirkulasi pada Aves dan Mamalia
Aves memiliki sistem sirkulasi yang hampir mirip dengan mamalia
dan dengan ruang jantung yang sudah tersekat dengan sempurna menjadi 4
ruangan ( 2 atrium dan 2 ventrikel). Secara sistematis, darah dari vena di
seluruh tubuh menuju ke atrium kanan dan ke ventrikel kanan. Dari ventrikel
kanan mengalir melalui arteri pulmonalis menuju kapiler-kapiler di pulmo dan
kemudian berkumpul kembali ke vena pulmonalis yang pada akhirnya akan
kembali ke jantung melalui atrium kiri. Dari atrium kiri darah akan mengalir ke
ventrikel kiri dan kemudian di pompa ke aorta menuju kepala, hepar, ren, usus
dan dinding tubuh. Proses oksigenasi terhadap darah arteri berlangsung saat
darah melewati kapiler pulmo. Darah kaya oksige disebut darah arteri,
sedangkan darah kaya karbondioksida disebut darah vena. Perbedaan spesifik
antara aves dan mamalia adalah pada aspek adanya sistem vena porta renalis
(ginjal) pada aves tidak dimiliki oleh mamalia.
Seperti halnya pada aves, jantung mamalia juga memiliki 4 ruang
yang bersekat secara sempurna sehingga tidak terjadi pencampuran darah yang
kaya oksigen dan darah miskin oksigen. Darah dari vena sistematik akan
mengalirkan ke bagian atrium kanan dari jantung melalui vena cava superior
dna vena cava inferior.37 Dari atrium kanan, darah akan didorong melalui kutub
triskupidalis akan menutup untuk mencegah aliran darah kembali ke dalam
atrium. Pada waktu yang bersamaan, katub semilunar akan membuka sehigga
darah akan mengalir ke arteri pulmonalis kanan dan kiri.
Gambar.1.9 Sirkulasi darah pada aves
Gambar.1.10 Sistem sirkulasi pada Mamalia
37
Ibid, h.101
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dari penjelasan diatas dapat simpulkan bahwa:
1) Ssitem sirkulasi terbuka adalah suatu sistem dimana pembuluh darah
membentuk sirkuit yang sempurna diseluruh tubuh sehingga ketika darah
mengalir, darah akan meninggalkan pembuluh darah dan mengalir diantara
jaringan (ruang terbuka hemocoel dan blastocole).
2) Sistem sirkulasi tertutu merupakan suatu sistem peredaran darah selalu
berada dalam suatu seri pembuluh darah selama proses peredarannya dan
tidak pernah keluar dari sistem.
3) Fungsi sistem sirkulasi adalah sebagai berikut:
a. Menjamin /memastikan terpenuhinya kebutuhan tubuh akan sari
makanan dan oksigen, serta pembuangan zat sisa metabolisme dari tubuh
dengan segera.
b. Berperan penting dalam penyebaran panas tubuh.
c.
Meyebabkan tekanan/kekuatan.
4) Kompone-kompen sirkulasi terdiri atas: jantung dan pembuluh darah.
5) Sistem sirkulasi pada vertebrata adalah sebagai berikut:
a. Pisces, terdiri dari 1 atrium dan 1 ventrikel.
b. Amphibi, terdiri dari 3 atrium dan 1 ventrikel
c. Reptil, terdiri dari 2 atrium dan 2 ventrikel.
d. Aves, terdiri dari 2 atrium dan 2 ventrikel.
e. Mamalia terdiri dari, 2 atrium dan 2 ventrikel.
B. Saran
Kami mengharapkan kritikan dan saran dari semua pihak atau pembaca demi
perbaikan di masa yang akan datang.
DAFTAR PUSTAKA
Chambell. 2004. Biologi Jilid 3. Erlangga: Jakarta
Fried, George H. & George J. Hademenos. Biologi. Jakarta: Erlangga
Isnaeni, Wiwi. 2006. Fisiologi Hewan. Yogyakarta: Kanasius
Santoso, Putra: 2009. Bahan Ajar Fisiologi Hewan. Padang: UNAND
Sukiya.2003. Biologi Vertebrata. Yogyakarta: JICA
Widodo, Nur. 2002. Fisiologi Hewan. Malang: UMM
Villee, dkk. 1984. Zoologi Umum. Jakarta: Erlangga
“ Sistem Sirkulasi Pada Hewan”
Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah
STRUKTUR ANATOMI HEWAN
DISUSUN OLEH
KELOMPOK 8
Nama
1. Tomi Apra Santosa
2. Inaldi Putra
Nim
09.1872.15
09.1880.15
DOSEN PEMBIMBING
RIZA JULIAN PUTRA, M.Pd
JURUSAN TARBIYAH PROGRAM STUDI TADRIS BIOLOGI
FAKULTAS TARBIYAH DAN ILMU KEGURUAN
INSTITUT AGAMA ISLAM NEGERI (IAIN) KERINCI
TAHUN 1439 H/2018 M
RIWAYAT HIDUP
Tomi Apra Santosa, lahir pada tanggal 30 Juni 1997, di
Siulak Tenang, Kerinci, Jambi. Penulis merupakan Anak ke 1
dari 2 bersaudara, dari pasangan Aprial dan Sabarni.
Penulis pertama kali masuk pendidikan formal di SD Negeri 94 Kerinci pada
tahun 2004 dan tamat pada tahun 2010. Pada tahun yang sama penulis
melanjutkan pendidikan ke SMP Negeri 17 Kerinci dan tamat pada tahun 2013,
penulis melanjutkan ke SMA Negeri 12 Kerinci dan tamat pada tahun 2015. Dan
pada tahun yang sama penulis melanjutkan ke pengguruan Tinggi IAIN Kerinci,
Fakultas Tarbiyah dan Ilmu Keguruan, Jurusan Tadris biologi sampai sekarang.
Penulis aktif dalam berbagai organisasi : HMJ Biologi IAIN Kerinci (2017-2018),
Ikatan Mahasiswa Muhammadiyah (2015- Sekarang), Forum Mahasiswa Bidik
Misi (2015- Sekarang), Jurnalistik (2015-sekarang), dan Dewan Eksekutif
Mahasiswa (2018-2019).
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya ucapkan kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan
rahmat dan karunia Nya, sehingga kami dapat menyelasaikan makalah untuk
bahan mata kuliah Struktur Anatomi Hewan.Dalam makalah ini saya sebagai
penulis sekaligus penyusun menyajikan persoalan mengenai “Sistem Sirkulasi”
Walaupun sudah berusaha semaksimal mungkin, namun saya menyadari
bahwa makalah ini masih banyak terdapat kekurangan. Untuk itu saya
mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun demi kesempurnaan
penulisan untuk masa yang akan datang. Saya berharap semoga makalah ini dapat
bermanfaat bagi saya penulis maupun para pembaca serta dapat menambah
wawasan tentang Struktur Anatomi Hewan.
Kerinci, 25 Februari 2018
Penulis
Tomi Apra S.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR.........................................................................................i
DAFTAR ISI........................................................................................................ii
BAB I PENDAHULUAN..................................................................................1
A. Latar Belakang...........................................................................................1
B. Rumusan Masalah.....................................................................................1
C. Tujuan Penulisan.......................................................................................1
BAB II PEMBAHASAN.....................................................................................2
A. Sistem Sirkulasi Terbuka...........................................................................
B. Sistem Sirkulasi Tertutup..........................................................................
C. Fungsi sistem sirkulasi..............................................................................
D. Komponen – komponen sistem sirkulasi...................................................
E. Pola sirkulasi pada Vertebrata...................................................................
BAB III PENUTUP.............................................................................................
DAFTAR PUSTAKA..........................................................................................
DAFTAR GAMBAR
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Hewan harus mampu melaksanakan aktivitas transporasi nutrien, gas
dan produk sisa metabolisme serta molekul-molekul padat atau cair didalam
tubuhnya. Proses metabolisme, selain menghasilkan zat-zat yang berguna juga
menghasilkan sampah (sisa zat) yang harus dikeluarkan dari tubuh. Bahan –
bahan yang diperlukan tubuh seperti makanan, oksigen, hasil metabolisme, dan
sisanya diangkut dan diedarkan didalam tubuh melalui sistem peredaran darah.
Hasil pencernaan makanan dan oksigen diangkut dan diedarkan ke seluruh
jaringan tubuh, sementara sisa-sisa metabolisme diangkut dan diedarkan dari
seluruh jaringan tubuh menuju organ-organ pembuangan.
Makhluk hidup merupakan ciptaan Allah swt diciptakan memiliki
ketentuan segala bidang yang sama sekali tidak jauh dari kondisi
lingkungannya, penetapan- penetapan segala penyusunan tubuh makhluk hidup
seperti sirkulasi darah sesuai dengan ukuran kebutuhan tubuh. Sebagaimana
firman Allah dalam surah Al-Furqon: 2:
Artinya: “Yang kepunyaan-Nyalah kerajaan langit dan bumi, dan dia tidak
mempunyai anak dan tidak ada sekutu bagi-Nya dalam kekuasaanNya, dan dia telah menciptakan segala sesuatu, dan dia menetapkan
ukuran-ukuran dengan serapi-rapinya.”
Sistem sirkulasi darah pada umumnya untuk organisasi tingkat rendah
belum mempunyai sistem sirkulasi secara khusus. Misalnya, pada Amoeba dan
Paramecium. Sirkulasi bahan-bahan metabolisme dan sisanya dilakukan
dengan aliran sitoplasma. Akan tetapi, proses difusi berlangsung sangay lambat
sehingga cara tersebut tidak mungkin dapat memenuhi semua kebutuhan
hewan yang berukuran besar atau hewan yang memiliki aktivitas metabolisme
tinggi.
Oleh karena itu, pada hewan tingkat tinggi diperlukan sistem sirkulasi
yang khsus yang menjaminnya adanya pergerakan cairan ke seluruh tubuh
secara cepat. Dengan demikian, makalah ini perlu dibuat untuk membahas
sistem sirkulasi pada hewan.
B. Rumusan Masalah
1. Apa pengertian dari sistem sirkulasi terbuka ?
2. Apa pengertian dari sistem sirkulasi tertutup ?
3. Apa fungsi dari sistem sirkulasi ?
4. Apa komponen- komponen dari sistem sirkulasi ?
5. Bagaimana pola sirkulasi pada Vertebrata ?
C. Tujuan Penulisan
1. Memahami dan mempelajari tentang sistem sirkulasi terbuka.
2. Memahami dan mempelajari tentang sistem sirkualsi tertutup.
3. Memahami tentang fungsi sistem sirkulasi.
4. Memahami dan mempelajari tentang komponen sistem sirkulasi.
5. Memahami tentag pola sirkulasi pada Vertebrata.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Sistem Sirkulasi Terbuka
Sistem sirkulasi terbuka merupakan suatu sistem dimana pembuluh
darah membentuk sirkuit yang sempurna diseluruh tubuh sehingga ketika darah
mengalir, darah akan meninggalkan pembuluh darah dan mengalir diantara
jaringan (ruang terbuka hemocoel dan blastocole).1 Ruang terbuka tersebut
biasanya berada diantara endoderm dan ektoderm. Cairan yang terdapat di
runag hemocoel disebut hemolimfe yang akan berlangsung mengenai sel-sel
sekitarnya. Selanjutnya dari jaringan akan kembali ke jantung. Tipe ini banyak
ditemukan pada arthropoda dan molusca.2
Pada arthropoda dan molusca, jantung menghasilkan tenaga yang akan
memompa darah ke seluruh tubuh hewan. Jantung itu sendiri memiliki jumlah
bukaan yang disebut ostia yang memungkinkan darah kembali ke dalam
jantung setelah beradar. Dalam banyak ha, relaksasi jantung akan menyedot
darah secara aktif ke dalam jantung sehubungan dengan adanya tekanan negatif
yang ada di dalam ruang jantung.3 Kendati desain relatif sederhana, terdapat
beberapa ketidakefisienan sistem peradaran ini. Kerugian pertama adalah
bahwa sistem tersebut beroperasi pada tekanan yang rendah yang sedikit
didorong dari jantung menuju rongga yang lebih lebar. Dengan demikian, pada
setiap kontraksi jantung, volume darah yang dapat dikeluarkan dari jantung ke
rongga tubuh hanya sedikit. Selain itu, tekanan yang ditimbulkan oleh jantung
untuk mendorong darah juga rendah sehingga darah mengalir dengan lambat.
Hal ini menyebabkan jumlah sari makanan yang dilepaskan ke sel tubuh
terbatas dan akibatnya aktivitas metabolisme dalam tubuh pun terbatas.4
Kerugian kedua adalah hewan tidak dapat mengatur aliran darah secara
tepat ke berbagai organ yang berbeda. Hal ini menyebabkan tidak pastinya
aliran darah ke organ spesifik pada waktu tertentu sehingga sistem kurang
1
Putra Santoso, Buku Ajar Fisiologi Hewan, Padang: Laboratorium Fisiologi Hewan Jurusan
Biologi, FMIPA, Universitas Andalas, 2009, h.84.
2
Ibid,
3
Soewolo, Pengantar Fisiologi Hewan, Jakarta: Departemen Pendidikan Tinggi, 2000, h.145.
4
Wiwi Isnaeni, Fisiologi Hewan, Yogyakarta: Kanisius, 2006, h.173.
terkendali.5 Dengan kata lain, sistem peredaran ini mempunyai kemampuan
sangat terbatas dalam mengubah kecepatan aliran dan distribusi darah.
Akibatnya proses pengambilan oksigen oleh sel-sel tubuh berjalan lamban dan
jumlah maksimum laju pemakaian oksigen per satuan berat badan adalah
kecil.6
Gambar.1.1 Sistem sirkulasi terbuka pada Arthropod
Gambar. 1.2 Sistem Sirkulasi terbuka pada Molusca
B. Sistem Sirkulasi Tertutup
Dalam sistem sirkulasi tertutup ini, darah selalu berada dalam suatu
seri pembuluh darah selama proses peredarannya dan tidak pernah keluar dari
sistem. Sistem peredaran darah ini ditemukan pada annelida, cephalopoda,
5
6
Putra Santoso, op.cit., h.85.
Ibid,
echinodermata dan seluruh vertebrata. Darah yang dipompa jantung dijaga
sedemikian
rupa
sehingga
tekanannya
tetap
tinggi
yang
kemudian
menghasilkan siklus peredaran yang dinamis mulai dari jantung ke seluruh
tubuh dan kembali ke jantung dengan lancar.7
Sistem peredaran darah tertutup memiliki beberapa kelebihan apabila
dibandingkan dengan sistem sirkulasi terbuka. Pertama, sistem peredaran ini
adalah terjamin distrubusi nutrisi sel-sel yang akan melaksanakan metabolisme
secara langsung melalui pembuluh darah dengan laju pengantaran yang lebih
cepat dibandingkan dengan kelompok hewan dengan sistem peredaran darah
terbuka.8 Kedua, dari sistem ini adalah dapat diatur suatu mekanisme alairan
darah ke organ –organ atau jaringan tertentu yang membutuhkan sehingga
mekanisme sirkulasi sesuai kebutuhan dari jaringan yang membutuhkan.
Sebagai contoh selama berolahraga, hewan – hewan vertebrata memiliki
kemampuan untuk meningkatkan suplai darah ke daerah-daerah yang aktif
misalnya ke otot, dan mengurangi aliran darah yang kurang aktif misalnya di
saluran gastrointestinal9. Organ sirkulatori pada hewan yang memiliki sistem
tertutup terdiri atas jantung dan pembuluh darah, mulai dari pembuluh darah
arteri, vena, arteriol venula, hingga jaringan kapiler.10
Ada lima ciri spesifik dari sistem sirkulasi tertutup ini terutama pada
hewan tingkat tinggi yaitu:
1) Terdapat pemisahan fungsi dari
masing-masing organ tubuh yang
termasuk ke dalam sistem sirkulasi. Sehubungan hal tersebut, terdapat
jantung yang merupakan pemompa darah dan darah dipompa ke arteri pada
level tekanan yang dipertahankan untuk tetap tinggi.
2) Terdapat sistem pembuluh arteri yang berperan sebagai reservoir tekanan
sekaligus mendorong darah ke kapiler.
7
Ibid, h.86.
Ibid,
9
Ibid,
10
Wiwi Isnaeni, Loc..cit., h.173.
8
3) Terdapat dinding kapiler darah yang sangat tipis sehingga memudahkan
perpindahan substansi dari darah dalam kapiler ke cairan jaringan di ruang
sel untuk selanjutnya memasuki sel.
4) Tekaan darah di kapiler tertentu ( di glomerulus pada ginjak vertebrata)
cukup tinggi sehingga memungkinkan berlangsungnya ultrafiltrasi di ginjal.
5) Terdapat sistem limfa yang penting dalam proses pengembalian cairan dari
ruang antar sel ke pembuluh darah.11
Sistem kardivaskular semua vertebrata terdiri atas sebuah pompa
berotot disebut jantung, dan sebuah sistem saluran yang mengangkut darah dari
dan ke jantung.12 Pembuluh – pembuluh yang mengankut darah meninggalkan
jantung disebut arteri; pembuluh darah yang mengangkut darah menuju
jantung disebut vena. Arteri yang berukuran lebih kecil disebut arteriola, vena
yang berukuran labih kecil disebut venula. Penghubung –penghubung
terpenting antara arteriola dan venula adalah bantalan kapiler (capillary beds),
dimana terjadi pertukaran zat yang sebenarnya antara darah dan jaringan.
Pada kelompok vertebrata, sistem sirkulasi tertutup sangat jelas
memperlihatkan
tingkatan
kompleksitas
organisasi
struktural
dan
fungsionalnya sesuai dengan tingkatan kelas dari pisces hingga mamalia
sebagai bentuk paling sempurna. Perbedaan –perbedaan pada mekanisme aliran
darah yang spesifik meliputi struktur ruang jantung, arah aliran darah, dan
kerakter darah yang beredar.13
Sistem sirkulasi tertutup memiliki dua pola yang berbeda dalam
proses sirkulasi darahnya. Pembagian ini didasarkan kepada bagaimana
susunan jantung dan bagaimana cara darah melakukan peredaran secara
lengkap di seluruh tubuh. Atas dasar hal tersebut maka sirkulasi tertutup dibagi
menjadi dua yaitu:
1. Sistem Sirkulasi tunggal ( Closed Single Circulation)
11
Putra Santoso,op.cit., h.87.
George H. Fried & George J. Hademenos, Biologi, Jakarta: Erlangga, 2005, h.208.
13
Putra Santoso, op.cit, h. 88.
12
Pada tipe ini, darah akan meninggalkan jantung melalui ventrikel,
terus melewati insang dan mengalami oksigenasi dengan mekanisme difusi
pertukaran O2 – CO2 di insang, dan selanjutnya mengalir ke seluruh tubuh
dimana terdapat jaringan atau sel-sel yang akan memakai oksigen dan
kemudian kembali lagi ke jantung. 14 Dengan demikian, dalam sekali siklus
peradaran, darah hanya terdiri atas satu lintasan saja yaitu dari jantung ke
insang dan ke seluruh tubuh untuk selanjutnya kembali ke jantung yang juga
berarti bahwa selam beredar darah hanya sekali melewati jantung. Contoh
hewan dengan sirkulasi tipe ini adalah kelompok pisces.
Terdapat suatu ketidakefisienan sistem sirkulasi tertutup ini yaitu
karena hilangnya tekanan darah yang dipompa oleh jantung setelah darah
melewati insang.15 Konsekuensi dari keadaan tersebut adalah terciptanya aliran
darah ke seluruh tubuh dengan arus yang relatif lamban (sluggish flow) karena
gradien tekanan yang menjadi pendorong darah dalam beredar telah mengalami
reduksi secara signifikan.16
Gambar.1.3 Sistem Sirkulasi tipe tunggal pada Ikan
2. Ssitem Sirkulasi Ganda ( Closed Double Circulation)
14
Ibid,
Nur Widodo, Fisiologi Hewan, Malang: UMM Press,2002, h.187.
16
Sukiya., Biologi Vertebrata, Yogyakarta: JICA,2003, h.90.
15
Pada tipe sirkulasi ganda, darah selama beredar akan melewati jantung
sebanyak dua kali. Hal ini memerlukan struktur jantung yang spesifik yaitu
terdiri atas 4 ruang ( dua atrium dan dua ventrikel). Darah meninggalkan
jantung melalui ventrikel kanan dan menuju ke paru-paru dimana terjadi proses
oksigenasi sehingga membawa darah kaya oksigen dari paru-paru untuk
kembali ke jantung melalui atrium kiri dan ventrikel kiri untuk selanjutnya
dipompa ke seluruh tubuh sebagai suplai oksigen dan substansi lainnya yang
diperlukan oleh sel-sel tubuh.17 Pada lintasan kedua, darah dari seluruh tubuh
yang berupa darah deoksigenasi (miskin oksigen) akan kembali ke atrium
kanan dan menuju ventrikel kanan hingga paru-paru lagi sebagai pengulangan
siklus kontinu. Contoh ideal sistem ini adalah pada mamalia.18
Keuntungan dari sistem ini adalah terciptanya tekanan aliran darah
yang relatif konstan sehingga laju sirkulasi lebih cepat yang juga berarti
meningkatkan efisiensi suplai kebutuhan sel-sel tubuh sekaligus membuang
produk metabolisme secara lebih cepat. Kondisi ini tercipta adanya dua kali
proses pemompahan darah oleh jantung yaitu pemompahan darah yang akan
mengalir ke paru-paru dan pemompahan darah yang akan mengalir ke paruparu dan pemompahan darah yang akan mengalir ke seluruh tubuh (sistematik
circulation).
Gambar. 1.4 Ssitem Sirkulasi Ganda
C. Fungsi Sistem Sirkulasi
17
18
Ibid, h. 92.
Putra Santoso, op.cit., h.89.
Secara garis besar, sistem sirkulasi memiliki tiga fungsi sebagai
berikut:
1. Menjamin /memastikan terpenuhinya kebutuhan tubuh akan sari
makanan dan oksigen, serta pembuangan zat sisa metabolisme dari
tubuh dengan segera.
2. Berperan penting dalam penyebaran panas tubuh.
3. Meyebabkan tekanan/kekuatan.19
D. Komponen –Komponen Sistem Sirkulasi
1. Jantung (Cor)
Peranan jantung sebagai organ sistem sirkulasi terdiri atas 2 aspek
penting. Peran pertama adalah sebagai pemompa cairan melintasi sistem
sirkulasi yang berlangsung dengan mekanisme kontraksi dan relaksasi otot. 20
Hal ini juga menciptakan gradien tekanan yang mendorong darah keluar
jantung dan mengalir ke seluruh tubuh, sehingga darah merupakan pompa
tekanan.21 Peran kedua adalah adanya beberapa kontrol penting dari jantung
terhadap kerja sistem sirkulasi secara keseluruhan denga mengubah-ubah laju
detakan dan daya kontraksi.
Jumlah unit ruang jantung antar takson selaras dengan kemajuan
evolusi masing-masing taksa. Hal ini secara lengkap dapat diamati pada ruang
–ruang jantung kelompok vertebrata yang terdiri atas 5 kelas (pisces, amphibi,
reptilia, aves dan mamalia). Pisces hanya memiliki dua ruang jantung yaitu 1
atrium dan 1 ventrikel,amphibi memiliki 3 ruang jantung yaitu 2 atrium dan 1
vnetrikel, sedangkan pada reptilia jantung terdiri atas 4 ruang yaitu 2 atrium
dan 2 ventrikel, namun terdapat variasi antara kelompok reptil dari aspek ada
atau tidaknya septum (sekat) antara ventrikel kiri dan kanan ( buaya memiliki
septum sempurna, sedengkan kelompok lainnya tidak). Pada burung, ruang
jantung sama dengan mamalia yaitu 2 atrium dan 2 ventrikel yang memiliki
sekat pemisah yang sempurna.
19
Wiwi Isnaeni,op.cit., h. 168.
Nur Widodo, op.cit, h. 190.
21
Ibid,
20
Gambar. 1.5 Ruang Jantung Pada Spesies hewan.
2. Pembuluh Darah
Pada kelompok hewan dengan sistem peredaran darah tertutup,
terdapat 3 jenis pembuluh darah yang berperan dalam proses sirkulasi yaitu
arteri, kapiler dan vena. Secara histologis, arteri dan vena terdiri atas 3 lapisan
jaringan sirkuler yang konsentris yaitu tunica intima, tunica media dan tunica
adventitia. Sedangkan kapiler hanya terdiri atas tunica intima.22
Arteri. Fungsi dari pembuluh arteri adalah membawa darah dari jantung.
Darah yang mengalir dalam arteri memiliki tekanan yang cukup tinggi
sehingga dinding pembuluh harus cukup tebal dan kuat untuk menahan arah
yang mengalir di dalamnya.23
Arteriol. Merupakan pembuluh darah arteri kecil. Dinding pembuluh tersusun
atas otot polos yang banyak. Fungsi utama yang penting adalah menjamin
kelangsungan aliran darah secara reguler ke organ-organ yang membutuhkan
secara proporsional. Fungsi ini difasilitasi oleh keberadaan otot polos pada
dinding pembuluh.24
22
Ibid, h.191.
Putra Santoso, op.cit,. h.93.
24
Ibid, h.94.
23
Kapiler. Pembuluh ini adalah pembuluh terkecil dalam sistem sirkulasi.
Fungsinya adalah sebagai tempat terjadinya pertukaran gas, nutrisi, dan
substansi-substansi lainnya antara darah dan sel. Fungsi tersebut didukung oleh
struktur kapiler yang hanya tersusun atas selapis sel tipis dan luas permukaan
total yang sangat besar.
Venula dan Vena. Venula adalah vena kecil yang berhubungan langsung
dengan kapiler, sedangkan vena berperan dalan mengembalikan darah ke
jantung.25 Struktur dindingnya lebih tipis daripada arteri dan dialiri darah
bertekanan rendah. Vena –vena utama memiliki katub yang memastikan
terjadinya aliran darah satu arah saja kembali ke jantung.26
E. Pola Sirkulasi Vertebrata
1. Sirkulasi pada Pisces
Pada sebagian besar ikan, semua darah yang masuk dalam jantung
melalui vena mempunyai kadar oksigen yang rendah dan karbon dioksida yang
tinggi, yaitu yang disebut darah vena. Jantung terdiri atas sebuah sinus
venosus, sebuah atrium, sebuah ventrikel dan sebuah konus arteriosus yang
tersusun dalam urutan linear.27 Kontraksi otot jantung meningkatkan tekanan
darah yang di dalam vena sangat rendah, dan mengeluarkan darah melalui
suatu arteri, aorta ventral, ke lima atau enam pasang lung aorta yang menjulur
secara dorsal melalui kapiler di dalam insang ke aorta dorsal. Pada waktu
darah melalui insang, karbon dioksida dilepaskan dan oksigen diambil, hal ini
mengubah darah menjadi darah arteri, aorta dorsal membagi darah melalui
cabang-cabangnya ke selurug bagian tubuh.28
Selama darah itu mangalir, tekanannya menurun karena visikositas
darah dan gesekan di dalamnya, dan di antara darah, selaput dinding pembuluh.
Tekanan menurun secara cepat sewaktu darah melewati kapiler insang. Karena
gesekan menjadi sangat besar dalam pembuluh yang berdiameter kecil. Sebagai
25
Ibid, h.95.
Sukiya op.cit. h. 97.
27
Villee, dkk, Zoologi Umum, Jakarta: Erlangga, 1984, h.195.
28
Ibid,
26
contoh, pada hiu anjing, tekanan darah rata-rata dalam aorta ventral pada waktu
kontraksi, jantung kira – kira 30 mm Hg dan dalam aorta dorsal kira 20 mm
Hg.
Tekanan darah yang relatif rendah dalam aorta ini makin turun ketika
darah itu mencapai kapiler dalam jaringan. Peredaran darah pada sebagian ikan
adalah lamban.29
Seluruh darah yang mengalir ke bagian posterior tubuh (khusus di
daerah pelvik dan ekor), setelah melewati sistem kapiler utama di jaringan,
akan bersatu kembali ke vena porta renalis yang membawa darah miskin
oksigen dan produk-produk sisa metabolisme menuju ginjal. Di ginjal, vena
porta renalis akan terbagi-bagi menuju ke kapiler peritubular. Kapiler –kapiler
tersebut akan bersatu kembali menuju vena renalis yang selanjutnya
mengalirkan darah ke jantung. Kedua organ yang dialiri darah miskin
oksigentersebut (hepar dan ren) juga menerima darah kaya oksigen melalui
cabang arteri dari aorta.30
Gambar.1.6 Sistem Sirkulasi pada Pisces
29
30
Ibid,
Putra santosa, op.cit., h.96
2. Sirkulasi pada Amphibi
Pada amphibi, setiap bagian atrium terbuka melalui kanal
atrioventrikular yang memiliki katub menuju ventrikel yang terdir atas satu
ruang yang terbagi-bagi.31 Ventrikel tersebut secara struktural memiliki
jaringan otot dan jaringan ikat yang berlapis yang disebut trabekula dan
menyerupai spons.
Fungsi struktural tersebut adalah mencampuri darah dari dua atrium.
Conus arteriosus sebagai saluran dari ruang ventrikel tersebut juga terbagi-bagi
oleh katub spiral.32
Ketika ventrikel berkontraksi, sisi kirinya yang berisi darah kaya
oksigen akan dialiri ke aorta sistematik sedangkan sisi kanannya yang berisi
darah miskin oksigen akan dialirkan ke arteri pulmonaris. Dengan demikian
terdapat sirkulasi ganda yaitu:
1) Dari sinus venosus menuju atrium kanan dan ke ventrikel untuk kemudian
diteruskan ke arteri pulmonaris, selanjutnya ke kapiler paru-paru terus ke
vena pulmonaris.
2) Dari vena pulmonaris menuju ke atrium kiri dan ke ventrikel terus ke aorta
sistematik menuju kepala dan badan terus ke kapiler sistematik dan kembali
secara langsung melalui sinus venosus atau kembali melalui sistem porta
hepatika atau porta renalis.33
Gambar.1.7 Sistem sirkulasi pada Amphibi
31
Ibid,
Ibid, h.97.
33
Ibid,
32
Akan tetapi terdapat banyak pengecualian pada kelompok-kelompok
amphibia tertentu yang tidak memiliki beberapa organ yang terkait dengan
sistem sirkulasi tersebut.34 Beberapa spesies tidak memiliki paru-paru atau ada
memiliki insang eksternal serta ada juga hanya tergantung kulit sebagai organ
respirasi sehingga pola susunan sistem sirkulasinya akan berbeda-beda
tergantung kepada tipe respirasinya. Misalnya pada amphibi tanpa paru-paru
(lugless amphibian) tidak memiliki arteri pulmonari dan memiliki sekat antar
atrium yang berlubang-lubnag atau hanya berupa sekat yang merduksi
(vestigeal septum) sehingga tidak ada darah ganda.35
3. Sistem Sirkualsi pada Reptil
Pada kelompok reptil, sistem sirkulasi gandanya berlaku umum pada
kebanyakan spesies (dibandingkan amphibi yang banyak memperlihatkan
variasi). Pola tersebut berhubungan dengan sistem respirasinya yang memiliki
pulmo. Walaupun demikian, beberapa spesies reptil dari kelompok penyu
memiliki sistem suplemen bagi pulmo yaitu dari dermal, pharingeal, dan
kloaka. Reptil juga memperlihatkan perbedaan antara kelompok buaya dengan
kura-kura atau penyu, kadal, dan ular. Pada kura-kura atau penyu, kadal dan
ular, jantungnya terdiri atas atrium kiri dan kanan juga ventrikel kiri dan kanan
( 4 ruang jantung) akan tetapi sekat atau septum antara ventrikel kiri dan kanan
belum jelas atau tidak ada sama sekali.36
Pola peradaran darah pada penyu dan kelompoknya adalah sebagai
berikut:
Darah dari vena di seluruh tubuh masuk ke sinus vensosus yang
kemudian ke atrium kanan. Atrium kanan juga menerima darah dari vena
coronaria. Setelah itu darah akan menuju ventrikel kiri terus ke pulmonalis dan
kapiler di pulmo yang selanjutnya akan berkumpul di vena pulmonalis dan
masuk ke atrium kiri. Dari atrium kiri kemudian masuk ke ventrikel. Sebagian
darah dari ventrikel akan mengalir ke lengkung aorta kanan dan sebagian ke
lengkung aorta kiri. Dari lengkung aorta kanan sebagian menuju ke kepala dan
34
Ibid, h.98.
Villee, dkk, op.cit, h.195
36
Putra Santoso, op.cit., h.99.
35
sebagian lagi bersatu dengan lengkung aorta kiri. Sedangkan darah dari
lengkung aorta kiri akan menuju hepar, ren, usus, dan dinding tubuh.
Pola peredaran darah pada buaya sebagai kelompok reptil yang
memiliki sekat jantung antar ventrikel adalah sebagai berikut:
Darah dari vena seluruh tubuh mengalir ke sinus vensosus selanjutnya
ke atrium kanan dan ke ventrikel kanan. Dari ventrikel kanan tersebut akan
terbagi menjadi dua arah aliran berbeda yaitu 1). ventrikel kanan ke jantung
melewati atrium kiri, 2). ventrikel kanan ke aorta kiri dan bergabung dengan
aorta kanan. Darah yang terdapat di atrium kiri yang berasal dari vena
pulmonalis (pada arah aliran 1) akan menuju ke ventrikel kiri dan dipompa ke
aorta kanan yang sebagiannya akan menuju ke kepala sedangkan sebagian lagi
akan bergabung dengan darah dari aorta kiri menuju hepar, ren, usus, dan
dinding tubuh. Di dekat ventrikel kiri dan kanan terdapat hubungan antara aorta
kanan dengan perantara lubang yang disebut foramen panizae.
Gambar. 1.8 Pemodelan skematis dari aliran darah dalam sistem sirkulasi reptil
kelompok penyu, ular dan kadal.
Gambar.1.9 Pemodelan skematis dari aliran darah dalam sistem sirkulasi reptil
kelompok buaya.
4. Sirkulasi pada Aves dan Mamalia
Aves memiliki sistem sirkulasi yang hampir mirip dengan mamalia
dan dengan ruang jantung yang sudah tersekat dengan sempurna menjadi 4
ruangan ( 2 atrium dan 2 ventrikel). Secara sistematis, darah dari vena di
seluruh tubuh menuju ke atrium kanan dan ke ventrikel kanan. Dari ventrikel
kanan mengalir melalui arteri pulmonalis menuju kapiler-kapiler di pulmo dan
kemudian berkumpul kembali ke vena pulmonalis yang pada akhirnya akan
kembali ke jantung melalui atrium kiri. Dari atrium kiri darah akan mengalir ke
ventrikel kiri dan kemudian di pompa ke aorta menuju kepala, hepar, ren, usus
dan dinding tubuh. Proses oksigenasi terhadap darah arteri berlangsung saat
darah melewati kapiler pulmo. Darah kaya oksige disebut darah arteri,
sedangkan darah kaya karbondioksida disebut darah vena. Perbedaan spesifik
antara aves dan mamalia adalah pada aspek adanya sistem vena porta renalis
(ginjal) pada aves tidak dimiliki oleh mamalia.
Seperti halnya pada aves, jantung mamalia juga memiliki 4 ruang
yang bersekat secara sempurna sehingga tidak terjadi pencampuran darah yang
kaya oksigen dan darah miskin oksigen. Darah dari vena sistematik akan
mengalirkan ke bagian atrium kanan dari jantung melalui vena cava superior
dna vena cava inferior.37 Dari atrium kanan, darah akan didorong melalui kutub
triskupidalis akan menutup untuk mencegah aliran darah kembali ke dalam
atrium. Pada waktu yang bersamaan, katub semilunar akan membuka sehigga
darah akan mengalir ke arteri pulmonalis kanan dan kiri.
Gambar.1.9 Sirkulasi darah pada aves
Gambar.1.10 Sistem sirkulasi pada Mamalia
37
Ibid, h.101
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dari penjelasan diatas dapat simpulkan bahwa:
1) Ssitem sirkulasi terbuka adalah suatu sistem dimana pembuluh darah
membentuk sirkuit yang sempurna diseluruh tubuh sehingga ketika darah
mengalir, darah akan meninggalkan pembuluh darah dan mengalir diantara
jaringan (ruang terbuka hemocoel dan blastocole).
2) Sistem sirkulasi tertutu merupakan suatu sistem peredaran darah selalu
berada dalam suatu seri pembuluh darah selama proses peredarannya dan
tidak pernah keluar dari sistem.
3) Fungsi sistem sirkulasi adalah sebagai berikut:
a. Menjamin /memastikan terpenuhinya kebutuhan tubuh akan sari
makanan dan oksigen, serta pembuangan zat sisa metabolisme dari tubuh
dengan segera.
b. Berperan penting dalam penyebaran panas tubuh.
c.
Meyebabkan tekanan/kekuatan.
4) Kompone-kompen sirkulasi terdiri atas: jantung dan pembuluh darah.
5) Sistem sirkulasi pada vertebrata adalah sebagai berikut:
a. Pisces, terdiri dari 1 atrium dan 1 ventrikel.
b. Amphibi, terdiri dari 3 atrium dan 1 ventrikel
c. Reptil, terdiri dari 2 atrium dan 2 ventrikel.
d. Aves, terdiri dari 2 atrium dan 2 ventrikel.
e. Mamalia terdiri dari, 2 atrium dan 2 ventrikel.
B. Saran
Kami mengharapkan kritikan dan saran dari semua pihak atau pembaca demi
perbaikan di masa yang akan datang.
DAFTAR PUSTAKA
Chambell. 2004. Biologi Jilid 3. Erlangga: Jakarta
Fried, George H. & George J. Hademenos. Biologi. Jakarta: Erlangga
Isnaeni, Wiwi. 2006. Fisiologi Hewan. Yogyakarta: Kanasius
Santoso, Putra: 2009. Bahan Ajar Fisiologi Hewan. Padang: UNAND
Sukiya.2003. Biologi Vertebrata. Yogyakarta: JICA
Widodo, Nur. 2002. Fisiologi Hewan. Malang: UMM
Villee, dkk. 1984. Zoologi Umum. Jakarta: Erlangga