Materi Pokok Fisiologi Hewan

Materi Pokok Fisiologi Hewan

Nutrisi dan Kimia Pakan
Untuk dapat mempertahankan kehidupannya (tumbuh, berkembang, berbiak) hewan memerlukan masukkan berupa pakan yang harus mengandung berbagai senyawa (nutrisi). Nutrisi dapat dibagi ke dalam beberapa kelompok. Hewan pada umumnya tidak dapat memproduksi sendiri (dalam tubuhnya) nutrisi ini, jadi harus ada masukan dari luar. Di dalam tubuh, bahan yang masuk ini dapat diubah atau dikonversikan menjadi berbagai senyawa lain yang diperlukan, langsung digunakan (struktur tubuh, energi, metabolisme, berbiak, dan sebagainya) atau disimpan sebagai cadangan. Nutrisi yang masuk saling membantu dan mempengaruhi, sehingga seringkali tidak dapat dikatakan bahwa salah satu nutrisi selalu lebih penting dari pada lainnya.

Sistem Pencernaan

Hewan memiliki sistem pencernaan. Hewan sederhana atau satu sel mempunyai sistem pencernaannya sederhana, sedang hewan yang lebih kompleks atau multiselular memiliki sistem pencernaan yang kompleks pula. Hewan dapat dibagi ke dalam berbagai golongan atas dasar sistem pencernaan atau cara makan ataupun jenis pakan yang dipilihnya. Hewan mampu mencerna pakan secara mekanis atau secara kimia. Pada hewan multiselular dapat dijumpai berbagai organ dan “peralatan” yang berperan dalam pencernaan dengan fungsi khusus yang tidak terdapat pada hewan yang lebih sederhana.

Fungsi Transportasi dan Non-Transpor pada Darah

Terdapat dua hal utama menyangkut fungsi darah. Fungsi transportasi dan non transportasi. Bahan makanan perlu didistribusikan, gas pernapasan perlu diangkut (vertebrata dan beberapa avertebrata), hormon dan senyawa lain juga harus beredar. Fungsi nontransport penting menyangkut reaksi imun (antigen-antibodi) dan pada vertebrata penting sekali mengenal adanya golongan darah, terutama pada manusia.

Peredaran Darah (Sistem Kardiovaskular)

Untuk mengangkut berbagai bahan agar dapat sampai ke tempat tujuan, diperlukan pembuluh darah. Pada hewan vertebrata memiliki sistem peredaran darah tertutup, yaitu darah mengalir di dalam pembuluh. Macam-macam pembuluh darah, antara lain arteri, vena, dan kapiler. Sedangkan pada hewan avertebrata sistem peredaran terbuka, yaitu darah mengalir bebas di suatu jaringan dan tidak melalui pembuluh. Setiap hewan baik vertebrata maupun avertebrata memiliki pola rangkaian sistem pembuluh darah yang khas.

Pertukaran Gas dalam Pernapasan

Proses utama yang berperan dalam tukar menukar gas pernapasan adalah difusi. Terjadinya pertukaran oksigen dengan karbondioksida, O2 masuk dan CO2 keluar dari tubuh hewan melalui organ pernapasan. Di dalam tubuh terjadi tahapan kejadian sehingga O2 yang telah masuk dapat beredar ke bagian-bagian tubuh/jaringan/sel yang memerlukan, dan CO2 dialirkan dari berbagai jaringan ke organ pernapasan yang selanjutnya dikeluarkan dari tubuh. Tekanan parsial gas di alam sangat bervariasi, bergantung pada berbagai faktor fisik, namun di udara terdapat dalam persen volume tertentu.

Mekanisme Pernapasan

Pertukaran gas pada pernapasan yaitu O2 dan CO2 dilaksanakan dengan mengalirkan udara melewati organ pernapasan (ventilasi). Aliran udara melewati bagian permukaan untuk pertukaran gas, dibantu oleh otot-otot yang dapat memperbesar dan mengecilkan rongga dada dan abdomen hingga meningkatkan dan menurunkan tekanan pada rongga tersebut. Selanjutnya terjadi difusi O2 dan CO2 karena terdapat perbedaan tekanan parsial masing-masing gas. Khusus pada burung, “pompa udara” dilakukan oleh kantung udara tetapi difusi tetap terjadi pada “paru-paru” yang berstruktur kapiler-kapiler udara. Reptilia, amfibi, ikan, dan serangga bernapas dengan caranya masing-masing karena perlengkapan alat napasnya tidak sama, selain itu juga karena lingkungan tempat hidupnya berbeda. Reptilia dan amfibi bernapas dengan paru-paru, namun amfibi mampu memanfaatkan bagian tubuh lainnya untuk menyerap oksigen dan melepaskan karbondioksida. Ikan memiliki insang karena selama hidupnya harus berada di dalam air. Serangga memiliki sistem saluran udara hingga ke jaringan tubuh, sehingga tidak memerlukan sistem peredaran untuk menyebarkan oksigen. Reptilia, amfibi dan ikan memerlukan sistem peredaran untuk menyebarkan oksigen dan mengangkut karbondioksida keluar. Oksigen digunakan dalam metabolisme untuk memecah bahan organik agar dihasilkan energi untuk keperluan aktivitas hidupnya.

Prinsip Osmosis

Hewan hidup berada pada berbagai macam kondisi lingkungan yang berbeda beda, di laut, air tawar, daratan lembab, air payau, padang pasir dan lain sebagainya. Beberapa jenis hewan tertentu bahkan dalam fase hidupnya mengalami lingkungan yang berbeda, kecebong dengan katak misalnya, terjadi pula perpindahan antara air tawar dengan lingkungan payau dalam perkembangan hidupnya atau menetas di air payau dewasa di laut. Agar dapat hidup pada lingkungan tertentu maka hewan harus mampu melaksanakan pengaturan bahan dan air yang diperlukan tubuhnya dan membuang senyawa racun (senyawa mengandung nitrogen) sebagai hasil metabolisme protein.

Mekanisme Ekskresi

Permeabilitas pelindung tubuh dan organ atau jaringan organ tubuh tertentu sangat berperan dalam usaha pengaturan bahan dan air. Proses intinya adalah osmosis ditambah dengan mekanisme transfer aktif senyawa atau ion melewati membran sel. Proses tersebut berlangsung pada organ ekskretori dan organ pembantu khusus lainmya. Organ ekskretori tertentu akan menghasilkan jenis senyawa nitrogen tertentu yang harus dibuang. Dan hewan hewan sering dikelompokkan atas dasar senyawa buangan ini.

Pengaturan Suhu pada Hewan

Makhluk hidup dapat dikelompok-kelompokan atas dasar kemampuan memproduksi panas (ektoterm, endoterm dan heteroterm) atau kemampuannya mempertahankan suhu tubuh yang konstan (poikiloterm dan homoioterm). Kemampuan diatas diperlukan untuk melangsungkan proses metabolisme tubuh yang normal maupun untuk bertahan dalam menghadapi iklim di sekelilingnya yang terlalu dingin atau terlalu panas. Pertukaran panas antara hewan dengan sekitarnya selalu terjadi melalui beberapa proses: radiasi, konduksi, konveksi dan evaporasi.

Hewan Ektoterm dan Endoterm

Hewan ektoterm adalah hewan yang sangat bergantung pada suhu di lingkungan luarnya untuk meningkatkan suhu tubuhnya karena panas yang dihasilkan dari keseluruhan sistem metabolismenya hanya sedikit. Sedangkan hewan endoterm, adalah hewan yang suhu tubuhnya berasal dari produksi panas di dalam tubuh, yang merupakan hasil samping dari metabolisme jaringan. Suhu tubuh merupakan keseimbangan antara perolehan panas dari dalam (metabolisme) atau luar dengan kehilangan panas. Untuk menghadapi cuaca yang sangat buruk (terlalu dingin atau terlalu panas) hewan perlu menghemat energi dengan cara hibernasi atau estivasi.

Struktur Dasar dan Jenis Otot

Otot sebagai alat gerak, dibangun oleh sel-sel otot yang sangat terdiferensiasi, dan komponen yang membangunnya dinamakan sesuai dengan sifat strukturnya. Sesuai dengan fungsi fisiologinya, maka jenis-jenis otot mempunyai struktur yang berbeda. Struktur otot polos yang berperan untuk kontraksi secara terus menerus dan tidak terlalu kuat, serta terdapat pada organ-organ yang kecil seperti saluran pencernaan, saluran pembuluh darah, dan saluran pembuluh reproduksi mempunyai struktur yang lebih halus dan berukuran kecil. Otot rangka sesuai dengan fungsinya untuk menggerakan anggota tubuh secara sebagian maupun keseluruhan, dibangun oleh serabut-serabut otot yang lebih banyak dan panjang. Sedangkan otot jantung yang berfungsi untuk memompa darah selain kontraksinya harus kuat juga berlangsung secara terus menerus, maka strukturnya mirip dengan otot rangka, namun memiliki percabangan dan hubungan satu sel dengan sel lainnya melalui keping interkalar.

Sifat dan Fungsi Otot

Kontraksi otot dapat berlangsung karena adanya sifat-sifat khusus yang terdapat pada sel otot. Namun demikian kuat kontraksi otot, juga dipengaruhi oleh intensitas rangsang, serta frekuensi pemberian rangsang yang diterimanya. Selain itu kontraksi otot juga dipengaruhi oleh adanya perubahan-perubahan susunan kimia sebelum dan sesudah kontraksi. Aktivitas otot yang berlebihan dapat menyebabkan otot kehilangan kemampuannya untuk berkontraksi, bahkan dapat menimbul-kan dengan apa yang disebut utang oksigen.

Mekanisme Kontraksi Otot

Kontraksi otot terjadi bukan karena proses pemendekkan dari filamen-filamen yang membangunnya, tetapi merupakan peristiwa pergeseran antara filamen kasar (miosin) dan filamen halus (aktin) sehingga menambah overlapping di antara kedua filamen tersebut. Proses ini memerlukan bantuan masuknya ion Ca2+, ke dalam akson untuk membebaskan asetilkolin yang berperan sebagai neurotransmiter. Melekatnya asetilkolin pada reseptor membran akan meningkat-kan permeabilitas membran terhadap ion Na+, ion itu masuk ke dalam sel otot, sehingga akan terjadi depolarisasi, yang selanjutnya akan menimbulkan potensial aksi yang akan dirambatkan ke sepanjang serabut otot. Agar supaya pulsa impuls terus berjalan, maka molekul asetilkolin yang berinteraksi dengan reseptor harus dimusnahkan. Dalam hal ini dilakukan oleh enzim kolinesterase yang akan mengubah kolinesterase menjadi kolin dan asam asetat. Selanjutnya kolin akan berdifusi kembali ke dalam akson, sedangkan asam asetat akan masuk dalam sirkulasi darah.

1. ukuran (besar, sedang, kecil);
2. bentuk (pipih, bulat, lonjong, persegi empat, dan sebagainya);
3. warna;
4. densitas;
5. sifat permukaan;
6. daya lenting.

Organisasi dan Struktur Sistem Saraf

Sistem saraf berperan dalam koordinasi dan pengaturan seluruh organ-organ tubuh. Sesuai dengan fungsinya sistem saraf dibangun oleh sel -sel dengan struktur dan sifat-sifat khusus. Perambatan impuls saraf dari satu sel saraf ke sel saraf yang lain dilangsungkan dengan perantaraan adanya neurotransmiter melalui celah sinaptik yang menghubungkan antara satu sel saraf dengan sel saraf lainnya. Hubungan ini disebut sinapsis, yang mempunyai ciri-ciri tertentu yang sangat khusus. Terdapat bermacam-macam neurotransmiter tergantung dari tempat dan fungsinya. Untuk dapat menanggapi kondisi lingkungan dan menerima rangsang dari luar (eksterna) dan dari dalam (internal) pada sistem saraf dilengkapi dengan adanya reseptor.

Fisiologi Sistem Saraf

Fungsi sistem saraf tergantung dari sifat dasar sistem saraf, sifat impuls serta aksi perangsangan. Sifat dasar yang sangat berperan adalah iritabilitas dan konduktivitas. Kedua sifat ini berperan dalam kepekaan reseptor dan kemampuan merambatkan impuls sepanjang serabut saraf. Aksi perangsangan akan mengubah kondisi polarisasi membran ke kondisi depolarisasi, yang akan menghasilkan potensial aksi atau impuls saraf. Meskipun ada bermacam-macam rangsang, neuron, dan indera atau reseptor, namun semua impuls yang merambat sepanjang saraf baik sensorik maupun motorik adalah sama. Untuk dapat memahami fungsi sistem saraf perlu mengetahui ciri-ciri impuls yang antara lain tunduk pada hukum “semua atau tidak” (All or None Law), perambatan impuls hanya kesatu arah, terdapatnya faktor-faktor yang mempengaruhi kelelahan saraf maupun kecepatan perambatan impuls saraf. Adanya perangsangan terhadap reseptor dan perambatan impuls sampai pada saraf pusat, maka impuls ini akan diolah dan diterjemahkan menjadi kesan atau sensasi atau perasaan yang ada pada diri kita.

Refleks, Otak, dan Saraf Tepi

Refleks sebagai satuan fungsional memerlukan syarat adanya: reseptor, neuron sensorik, saraf pusat, neuron motorik, dan efektor. Ini berarti bila salah satu syarat tersebut tidak terpenuhi, maka tidak akan terjadi refleks. Antara satu jenis refleks dan jenis refleks lain mempunyai pusat yang berlainan pusat itu terdapat di dalam otak ataupun di dalam sumsum tulang belakang. Otak bukan hanya ditempati oleh pusat-pusat refleks, namun lebih dari itu yaitu mempunyai fungsi sebagai tempat pengaturan, kesadaran, sensasi, pergerakkan volunter, emosi, maupun proses mental. Sebagai organ tubuh yang sangat vital otak juga dilindungi oleh meninges yang terdiri atas: pia mater, arakhnoid, dan dura mater. Otak dengan organ tubuh dihubungkan oleh adanya saraf-saraf tepi yang terdiri atas: saraf somatik atau saraf sadar, karena semua aktivitasnya dapat kita sadari, dan saraf otonom atau saraf tak sadar, karena segala aktivitasnya tidak kita sadari. Saraf otonom dibedakan antara saraf simpatik dengan neuron-neuron yang keluar dari sumsum tulang belakang, dan saraf parasimpatik, yang berakar pada neuron kranial yang keluar dari otak.

Hormon dan Hal-hal yang Berkaitan dengan Hormon
Koordinasi hormonal bertanggung jawab terhadap kondisi lingkungan internal. Penjagaan yang konstan dari lingkungan internal diperlukan untuk fungsi-fungsi normal dari bermacam-macam komponen seluler jaringan. Untuk melaksanakan tugas yang sangat kompleks ini kelenjar-kelenjar endokrin yang terdapat dalam tubuh menghasilkan bermacam-macam hormon yang masing-masing memiliki fungsi khusus. Dalam melaksanakan tugasnya untuk selalu menjaga keseimbangan substansi-substansi yang terkandung dalam darah dilakukan dengan sistem “umpan balik”. Secara umum hormon-hormon ini dibedakan dalam kelompok yang dapat disesuaikan dengan dasar struktur kimianya atau atas dasar fungsinya. Atas dasar struktur dibedakan hormon-hormon kelompok: Amin, Peptida dan Protein, Hormon Steroid, Prostaglandin, dan Pheromon. Sedangkan berdasarkan fungsinya dibedakan menjadi hormon-hormon kelompok: Kinetik, Metabolik, Morfogenetik, dan Perilaku. Sekresi hormon dipengaruhi oleh faktor saraf dan faktor kimia, sedangkan besarnya sekresi ditentukan oleh kebutuhan tubuh terhadap hormon tersebut. Dalam mekanisme kerjanya dapat dibedakan sesuai dengan letak reseptor yang terdapat pada sel target. Hormon-hormon peptida mempunyai reseptor hormon spesifik pada membran plasma, sedangkan hormon-hormon steroid memiliki reseptor dalam sitosol.

Neuroendokrin dan Hormon-hormon Hipofise
Neuroendokrin, merupakan kelenjar endokrin yang secara struktur dibangun oleh sel-sel saraf, sedangkan fungsinya bekerja sebagai kelenjar. Pelepasan hormon yang berasal dari neuroendoskrin berlangsung seperti pelepasan neurotransmiter pada sel saraf, hanya sekretnya diditribusikan melalui sirkulasi darah. Hipofise yang dikenal dengan nama “Master Gland”, merupakan kelenjar endokrin yang mempunyai kemampuan untuk mempengaruhi kelenjar-kelenjar endokrin yang lain dengan perantaraan hormon-hormon yang dihasil-kannya. Hipofisa dapat dibedakan menjadi 3 bagian, yaitu: Pars anterior yang menghasilkan hormon-hormon: Hormon Pertumbuhan (Growth Hormone), hormon Prolaktin, hormon Tirotropik, Luteinizing Hormone, dan hormon Adrenokortikotropiko; Pars Intermedia, menghasilkan Intermedin atau Melanocyte Stimulating Hormone; Sedangkan Pars posterior menghasilkan 2 macam hormon, yaitu: hormon Oksitosin, dan hormon Vasopresin atau Antidiuretic Hormone.

Hormon-hormon yang Bukan Produksi Hipofisa

Selain Hipofisa, terdapat kelenjar-kelenjar endokrin lain yaitu : kelenjar Tiroid, Paratiroid, Pankreas, Adrenal, dan kelenjar Gonad. Aktivitas kelenjar-kelenjar ini umumnya ada di bawah pengaruh hormon-hormon yang disekresikan oleh hipofisa, yang dikenal sebagai “Master Gland”. Kelenjar Tiroid menghasilkan hormon-hormon yang berperan dalam metabolisme, yang bersama hormon pertumbuhan sangat penting untuk pertumbuhan dan perkembangan intelegensia. Parathormon yang dihasilkan kelenjar Paratiroid bersama hormon Kalsitonin dari kelenjar Tiroid berperan dalam homeostasis ion Ca2+. Kelenjar Pankreas menghasilkan hormon-hormon yang mengatur keseimbangan glukosa darah melalui kerja hormon insulin dan glukagon. Sedangkan kelenjar adrenal, terdiri atas bagian korteks yang menghasil-kan hormon-hormon steroid seperti, Mineralokortikoid, Glukokortikoid dan hormon-hormon steroid Androgen dan Estrogen yang banyak mempengaruhi homeostasis dari elektrolit, karbohidrat dan juga perkembangan seks. Bagian medula yang dibangun oleh jaringan kromafin menghasilkan hormon epinefrin dan norepinefrin yang berperan penting dalam penghasil energi ekstra, dan peningkatan laju metabolisme. Kelenjar Gonad baik jantan maupun betina sama-sama menghasilkan hormon yang berperan dalam produksi
Sumber buku Fisiologi Hewan karya Darmadi Goenarso

Baca Artikel Lain

Kimia dan Fisika Kantong Udara>>>>> Baca

Download Ebook Kumpulan Cerpen AA Navis ;>>>>> Baca

Beberapa Terminologi Ekonomi ;>>>>>>>>>>>> Baca

Enzim dan Bioaktif sebagai Penopang Devisa Negara ;>>>>>>>>> Baca

Meluruskan Silang Pendapat tentang Teori Evolusi Biologis >> Baca