Sistem Pertukaran Gas pada Ikan

Tahukah kamu bagaimana ikan bernafas. 

Secara umum ikan bernafas menggunakan insang  terdapat pada bagian samping kanan dan kiri kepala ikan dan tertutup oleh operculum (penutup insang). Selain insang terdapat juga alat bantu pernapasan yaitu labirin. Secara topografi labirin terdapat pada bagian atas rongga insang, tersusun oleh lapisan kulit yang berlekuk-lekuk dan memiliki banyak pembuluh darah. Organ labirin merupakan suatu bentuk adaptasi dari ikan itu sendiri supaya mampu bertahan hidup pada kondisi perairan yang kadar oksigennya rendah. Jenis ikan yang hidup di perairan rawa-rawa biasanya memiliki labirin (Asyari, 2007).

Sebelum itu kita akan membahas bagian bagian insang.

1. Gill raker

Merupakan suatu lengkungan insang berupa tulang rawan dengan permukaan bergerigi.

2. Operkulum

Yaitu suatu lipatan tubuh yang membentuk ruang operkulum disebelah lateral insang yang berfungsi melindungi bagian dalam insang.

2. gill arch atau satu lengkung insang

Merupakan satu lengkung insang yang mana tiap lengkungnya terdapat 2 baris filamen.

3. Lamela

Merupakan tempat terjadinya pertukaran oksigen antara air dan gas dan mengandung banyak kapiler-kapiler.

4. gill filament

Merupakan suatu lembaran dalam insang yang pada masing-masing filemen memiliki Lamela yang paralel.

Pembaruan oksigen didalam air

Seperti yang  sudah diketahui  bersama bahwa  ikan bernafas menggunakan insang dengan mengambil oksigen yang berada didalam air.

Insang  sendiri merupakan alat yang terdiri atas lamela-lamela halus atau filamen yang menjulur keluar dari permukaan yang tampak.

jika ikan mengambil oksigen di air yang tenang atau datar maka lapisan oksigen yang ada disekitarnya akan hilang atau berkurang. Untuk pembaruan oksigen di air dapat dilakukan dengan dua cara yaitu

1. Menggerakkan insang melalui air

Cara ini lebih praktis dan biasanya untuk ikan-ikan kecil. Cara ini kurang menguntungkan karena gaya yang dihasilkan atau diperlukan insang terlalu besar.

2. Menggerakkan air diatas insang atau permukaan pernafasan.

Cara ini lebih fleksibel dan menjadi solusi yang lebih baik. Gerakan kedua ini dilakukan dengan adanya gerakan dari alat berupa silia atau flagel dan pompa yang menggerakkan air. (Schmidt, et al., 19-20). 

Lalu bagaimanakah mekanisme pernafasan insang di air?

Untuk pertukaran oksigen yang memadai, laju aliran air yang tinggi dan kontak yang erat antara air dan insang diperlukan. Hal ini dapat dicapai dengan struktur aparatus insang . Yang mana insang tertutup dalam rongga insang yang memberikan perlindungan bagi organ-organ didalamnya dan memungkinkan air mengalir melalui insang dengan cara yang paling efektif.

Keuntungan ini diperoleh dengan pengaturan yang membuat aliran air mengalir diatas insang dan aliran darah yang mengalir dalam insang mengalir secara berlawanan arah satu sama lain.

Pernafasan insang diair dilakukan dengan mekanisme countercurrent flow atau berlawanan arah. Countercurrent flow merupakan sebuah mekanisme dimana air yang mengalir melalui insang arahnya berlawanan akan dengan arah cairan yang ada pada tubuh dalam insang. Dan didalam sistem ini perbedaan tekanan oksigen antara air dan darah dipertahankan. dan sistem ini kebanyakan dilakukan oleh ikan-ikan besar. 

Pertukaran oksigen pada insang

Pertukaran oksigen dimulai dengan ikan yang akan terus-menerus memompa air melalui mulut dan diatas lengkung insang dengan menggunakan pergerakan terkoordinasi dari rahang dan operkulum untuk ventilasi ini. Masing-masing lengkung insang mempunyai dua baris filamen insang, yang terbuat dari Lamela. Air akan berjalan kefilamen dan akan bertemu dengan darah dikepiler Lamela. Jadi pertukaran oksigen terjadi didalam Lamela ini.

Saat air mengalir dikedua filamen (Lamela) dalam satu arah dan darah didalamnya dalam arah yang berlawanan dengan air atau disebut countercurrent flow. Darah akan meninggalkan Lamela, darah bertemu dengan air yang oksigennya belum dihilangkan. Darah ini mengambil oksigen yang masih memiliki kandungan oksigen penuh tersebut. Proses ini memungkinkan kandungan oksigen dalam darah aka MB mencapai tingkat setinggi mungkin. Didalam Lamela ini air akan terus mengalir dan darah mengambil oksigen. Dengan demikian Lamela berfungsi dalam mengambil oksigen dari air dan air dapat meninggalkan insang yang kehilangan banyak kandungan oksigen awalnya.

Pada proses ini tekanan pun akan berubah, tekanan pada air akan terus menjadi rendah karena kehilangan oksigen dan sebaliknya darah tekanannya akan meningkat karena mendapatkan oksigen. Seperti pada gambar.

sumber : Buku Animal physiology adaptation and environment edisi keempat

Dengan mekanisme countercurrent flow tersebut maka Lamela dapat mengekstraksi lebih dari 80-90% oksigen yang terlarut dalam air yang lewat diatsnya. Sebaliknya jika darah mengalir melalui kapiler Lamela dengan arah yang sama dengan air maka Lamela hanya dapat mengambil 50% oksigen yang terlarut dalam air. (Ville, C. A &dkk. 1999)

dari penjelasan diatas diketahui bahwa sistem pernafasan pasa ikan dilakukan dengan mekanisme countercurrent flow yang mana air an darah berlawanan arah dan tekanan dari air dan darah berubah. 

Daftar pustaka:

Asyari. 2007. Pentingnya Labirin Pada ikan Rawa. Bawal Widya Riset Perikanan Tangkap (1) 5: 161-167.

Villee, C. A., & dkk. (1999). Zoologi Umum (Prof. Dr. Nawangsari Sugiri, Terjemahan). Jakarta: Erlangga.

Cambell, N. A., &dkk. (2004). BIOLOGI Edisi kelima Jilid 3. Jakarta: Erlangga.

Schmidt, K., & dkk. ANIMAL PHYSIOLOGY :Adaptation and environment (Ed 4)