IKHTIOLOGI 9. SISTEM PEREDARAN DARAH IKAN

9A. PENGERTIAN

Sistem peredaran darah atau sistem kardiovaskular adalah suatu sistem organ yang berfungsi memindahkan zat ke dan dari sel. Sistem ini juga menolong stabilisasi suhu dan pH tubuh (bagian dari homeostasis). Pada mahluk hidup, diketahui ada dua jenis sistem peredaran darah: sistem peredaran darah terbuka, dan sistem peredaran darah tertutup. Seperti pada golongan vertebrata lainnya, ikan mempunyai sistem peredaran darah tertutup, artinya darah tidak pernah keluar dari pembulunya, jadi tidak ada hubungan langsung dengan sel tubuh sekitarnya.   Sistem peredaran darah pada ikan bersifat tunggal, artinya hanya terdapat satu jalur sirkulasi peredaran darah.  

9B. MANFAAT

Sistem peredaran darah, yang merupakan juga bagian dari kinerja jantung dan jaringan pembuluh darah (sistem kardiovaskuler) dibentuk. Sistem ini menjamin kelangsungan hidup organisme, didukung oleh metabolisme setiap sel dalam tubuh dan mempertahankan sifat kimia dan fisiologis cairan tubuh. Pertama, darah mengangkut oksigen dari paru-paru ke sel dan karbon dioksida dalam arah yang berlawanan. Kedua, yang diangkut adalah nutrisi yang berasal dari pencernaan seperti lemak, gula dan protein dari saluran pencernaan dalam jaringan masing-masing untuk mengonsumsi, sesuai dengan kebutuhan mereka, diproses atau disimpan.

Metabolit yang dihasilkan atau produk limbah (seperti urea atau asam urat) yang kemudian diangkut ke jaringan lain atau organ-organ ekskresi (ginjal dan usus besar). Juga mendistribusikan darah seperti hormon, sel-sel kekebalan tubuh dan bagian-bagian dari sistem pembekuan dalam tubuh.

9C. SISTEM PEREDARAN DARAH

9C1. JANTUNG

Jantung adalah suatu organ yang berupa benda berongga dan terletak dalam ronga ruang mediastinal atau bagian posterior lengkung insang.  Organ ini merupakan suatu pompa yang terdiri atas otot licin yang secara ritmis berkontraksi untuk memompa darah dari vena ke arteri.  Untuk melaksanakan fungsi ini jantung mempunyai suatu sistem klep yang menyebabkan darah mengalir ke satu arah. 

Jantung pada ikan dibangunkan oleh dua ruangan yang terletak di bagian posterior lengkung insang, di bagian depan rongga badan dan di atas Ithmus. Kedua ruang tersebut ialah atrium (auricle) yang berdinding tipis dan ventricle yang berdinding tebal.  Ruangan ini berurutan dari belakang ke depan, yaitu:

a. Sinus venosus 

Adalah ruang tambahan atau kantung yang berdinding tipis, hampir tidak mengandung jaringan otot. Dinding kaudalnya bersatu dengan bagian depan dari septum transversum, yang memisahkan rongga pericardial dari rongga pleuroperitoneal.  Darah venus dari seluruh tubuh, masuk di sinus venosus melalui sepasang ductus Cuvieri yang masuk di bagian lateral, dan sepasang sinus hepaticus yang masuk pada dinding posterior dari sinus venosus.  Vena coronaria yang datang dari dinding otot jantung, juga masuk dari sinus venosus .  Dari sini darah melalui lubang sinus atrial masuk ke dalam atrium. Atau dengan kata lain bahwa kantung berdinding tipis ini berfungsi untuk menampung darah dari vena hepatika yang membawa darah dari vena kardial anterior dan posterior.

b. Atrium 

Adalah ruang tunggal yang dindingnya relatif tipis, terletak anterior dari sinus venosus.  Darah dari atrium melalui lubang atrioventikular diteruskan ke dalam rongga ventrikel.  Lubang ini dijaga oleh klep atau katup atrioventrikular, supaya aliran darah tidak kembali ke rongga atrium.

c. Ventrikel

Adalah ruang berdinding tebal berotot, menerima darah hanya dari atrium saja dan memompakan darah melalui aorta ventral ke insang.  Ruang ini dibentuk oleh dua lapisan otot yaitu lapisan otot luar disebut kortikal dan lapisan otot dalam disebut spongi. Bagian ini menerima darah dari atrium melalui atrioventricular.  Ujung anterior dari ventrikel tumbuh memanjang dan berdinding tebal, di dalamnya terdapat suatu seri klep semilunar.  

d. Conus Arteriosus

Pada Elasmobranchii, conus arteriosus berkembang denga baik, tetapi tidak mempunyai bulbus arteriosus. Pada sebagian ikan Teleostei conus arteriosus sudah tereduksi menjadi suatu struktur yang sangat kecil, sedangkan bulbus arteriosus (perluasan sebagian dari aorta ventralis) berkembang dengan baik.  Antara sinus venosus dan atrium terdapat katup sinuatrial, yang berasal dari jaringan endikardial dan miokardial/ otot jantung, berfungsi menahan darah agar tidak kembali ke sinus venosus; antara atrium dan ventrikel terdapat katup atriventrikular, yang menahan darah agar tidak kembali ke atrium.  Pada elasmibranhi dan osteichthye, terdapat dua baris katup atriventrakular, tetapi pada ikan bowfn Amia calva  dan mrigal Chirrinus mrigala ada empat baris, dan ikan gars Lepisosterus dan Polypterus terdapat enam baris.  Sedang pada Dipnoi tida ada sama sekali.

Perjalanan dari bulbus keluar arteri ventralius menuju ke depan, bercabang halus menjadi arteri branchialis afferent yang menuju ke tiap insang.  Di dalam insang arteri in bercabang menjadi kapiler-kapiler halus yang berfungsi dalam pertukaran gas (mengambil O2 dan melepaskan Co2) keluar dari insang, kapiler-kapiler tersebut kembali menyatu menjadi arteri branchialis afferent.  Arteri-arteri ini kemudian bersatu menjadi aorta dorsalis yang berjalan mengikuti tulang punggung dan bercabang-cabang ke seluruh tubuh dan untuk selanjutnya kembali lagi menuju jantung melalui pembuluh vena.  Vena yang masuk ke jantung terdiri dari sepasang ductus cuvier. 

Secara umum sistem peredaran darah pada ikan mirip sistem hidraulis yang terdiri atas sebuah pompa, pipa, katup, dan cairan.  Meskipun, jantung ikan terdiri atas empat bagian, namun pada kenyataannya mirip dengan satu silinder atau pompa piston tunggal (Gambar 1 dan 2).  Akibat adanya perbedaan tekanan sehingga terjadi aliran darah.  Untuk menjamin aliran darah terus berlangsung, maka daerah dipompa dengan perbedaan tekanan. Tekanan jantung lebih besar dari tekanan arteri dan, tekanan arteri lebih besar dari tekanan arterionale. 

 

1.  Diagram penampang melintang jantung ikan teleostei dan elasmobranchii.

2.  Bagan jantung ikan

 9C2. SALURAN DARAH

Ada tiga bentuk saluran darah yaitu arteri, vena dan kapiler.

a. Arteri 

Adalah pembuluh darah yang aliran darahnya menjauhi jantung atau saluran yang  dilalui darah yang keluar dari insang dan menuju ke bagian-bagian tubuh. Biasanya membawa darah yang kaya dengan oksigen ke seluruh bagian tubuh.   Saluran darah ini terdiri dari tiga lapisan yaitu bagian dalam (intima), memiliki lapisan endothelium dan sub endothelium

b. Vena

Adalah pembuluh darah balik yang aliran darahnya menuju ke jantung. Struktur vena sama halnya dengan arteri, namun mempunyai dinding yang lebih tipis dan rongga  yang lebih besar dibanding arteri pada ukuran diameter yang sama.   Bagian dalam dari  vena yang mengalami tekanan hidrostatik tinggi, umumnya kaya akan jaringan elastis dan sel otot licin.   Dinding vena umumnya berkontraksi secara aktif, tidak hanya mempertahankan tekanan darah dalam sistem vena, tetapi juga untuk memompakan darah dari dinding ke jantung. 

c. Kapiler

Adalah bagian percabangan saluran darah yang merupakan tempat terjadinya pertukaran zat (gas nutrien) antara darah dengan jaringan/sel.  Ada tiga macam kapiler darah yaitu, kapiler kontinyu, kapiler berpori dan kapiler diskontinyu (sinusoid).  

9C3. DARAH

Darah berupa cairan yang dibangunkan oleh plasma darah, sel darah dan substansi  lain yang terlarut di dalamnya.  Plasma darah berupa cairan zat putih telur yang mengandung bagian-bagian dari sel darh, mineral terlarut.  Di luar pembuluh darah , darah akan membeku disebabkan oleh kerja ensim trhombokinase yang bereaksi dengan garam kalsium menjadi trombin yang aktif. 

Ikan memiliki kadar protein plasma berupa albumin (pengontrol tekanan osmotik), lipoprotein (pembawa lemak), globulin (pengikat heme), ceruloplasmin (pengikat Cu), fibrinogen (bahan pembeku darah), dan iodurophorine (sebagai yudium anorganik). Fungsi utama darah yaitu transportasi bahan materi yang dibutuhkan bagian tubuh,  atau yang tidak diperlukan dibawa ke organ pembuangan.  Darah, juga menjaga masuknya bahan penyakit, memperbaiki bahan jaringan yang rusak, mengantarkan bahan pertumbuhan, dan membawa oksigen ke jaringan-jaringan tubuh.  Dengan adanya hormon dalam aliran peredaran darah, seolah-olah darah berfungsi seperti sistem saraf tambahan. 

Pertukaran oksigen dari air dengan CO terjadi pada bagian semipermiable yaitu pembuluh yang terdapat  di daerah insang.  Selain dari itu, di daerah insang terjadi pengeluaran kotoran yang bernitrogen dan insang juga mengeleminir mineral yang berdifusi.  Jantung mengeluarkan darah yang relatif kurang oksigen dan berkadar CO² tinggi. Bagan peredaran darah dalam tubuh ikan tertera pada gambar 3.

Ket: 

1. atrium, 2. ventricle, 3. aorta ventralis, 4. arteri branchialis afferent, 5. insang, 6. arteri

branchialis afferent, 7. arteri carotid, 8. kepala, 9. vena jugularis, 10. vena cardinal,

11. vena 12. aorta dorsalis, 13. usus, 14. vena portae hepatica, 15. hati, 16. vena hepatica,

17. arteri caudalis, 18. arteri renalis, 19. vena portae renalis, 20. ginjal, 21. vena renalis.

 

                 3. Diagram peredaran darah ikan teleostei (Adam and Eddy, 1951)

 Volume darah yang beredar dalam tubuh ikan Teleostei berkisar antara 1.5 – 3% dari bobot tubuhnya.  Pada Squalus acanthius volume darah bisa mencapai 5% dari bobot  tubuhnya.  Jumlah organ yang membuat darah pada ikan lebih banyak jumlahya bila  dibanding dengan mamalia. 

Ikan pada umumnya, vena utama yang membawa darah kembali ke jantung ialah sepasang vena kardinalis anterior dan posterior (Gambar. 4).  Vena yang pertama, membawa darah dari bagian kepala berjalan berdampingan dengan sepasang vena jugularis yang letaknya lebih ke tengah.  Dari ekor berjalan  vena caudalis yang tunggal, kemudian bercabang dua menjadi vena portae renalis menuju ke ginjal.  Di dalam ginjal vena portae renalis mempercabangkan banyak vena renalis advehentes, dan masing-masing cabang ini pecah menjadi kapiler darah. Jaring kapiler darah ini kemudian bersatu kembali menjadi beberapa vena renalis revehentis yang mengalir ke permukaan tengah dari ginjal dan bermuara pada vena kardinalis posterior.  

4.   Sistem peredaran vena pada ikan teleostei (Lagler, et al. 1977)

9C4. SEL-SEL DARAH

Darah terdiri atas sel-sel dan cairan darah atau plasma.  Sel sel darah terdapat  dalam plasma yang terdiri dari tiga macam, yaitu Erythrocyte, Leucocyte dan Thrombocyte.  Ketiga macam sel darah tersebut dibentuk dalam sistem reticuloendothelial.  Pembentukan sel-sel tersebut pada hawan muda terjadi di dalam kantung yolk, kemudian dalam hati, spleen, dan lymfa.  Setelah hewan dewasa, sumsung tulang merupakan tempat utama pembentukan sel-sel darah merah. Sel darah terdiri atas sel-sel diskret yang memiliki bentuk khusus dan fungsi yang  berbeda (Gambar 5), sedangkan komponen dari plasma selain fibrinogen, juga terdapat ion-ion inorganik dan organik untuk fungsi metabolik. 

a. Erythrocyte (sel darah merah) 

Ikan, sebagaimana vertebrata lain, memiliki sel darah merah atau Erythrocyte yang berbentuk lonjong dan berinti dengan diameter 7 – 36 mikron (tergantung spesies ikannya).  Warna merah dari darah disebabkan oleh hemoglobin yang terdapat dalam erythrocyte.   Jumlah erythrocyte tiap mm³ darah berkisar antara 20.000 – 3.000.000.  Pengangkutan oksigen sebagai fungsi utama sel darah bergantung kepada komponen Fe pada  hemoglobin (pigmen pernapasan) yang terdapat di dalam erythrocyte.  Kemampuan mengikat oksigen pada tingkat kejenuhan 95%, kandungan besi dalam darah dan jumlah sel darah merah sangat bervariasi bergantung pada stadia hidup, kebiasaan hidup dan  kondisi lingkungan.  

b. Leucocyte (sel darah putih)

Leucocyte terdiri atas dua kelompok sel yakni yang mengandung butir-butir (granula) yang disebut granulacyte dan yang mengandung sedikt sekali bahkan tidak mengandung butir-butir disebut agranulacyte.   Yang mengandung granula terdiri atas: neutrophil, eosinophil dan basophil sedang yang tidak mengandung granula terdiri atas: limphocyte dan monocyte.   Leucocyte pada ikan  tidak berwarna, berjumlah antara 20.000 – 150.000 dalam tiap mm³ darah.   Leucocyte dapat dibedakan menjadi tiga macam sel, yaitu granulocyte, limphocyte, dan monocyte.  Walaupun leucocyte merupakan unsur darah, tetapi fungsi utama dari padanya ada di luar pembuluh darah.  Mereka mempunyai sifat dapat menerobos keluar dari pembuluh darah, dan bergerak secara amoeboid di antara jaringan sekelilingnya.  Mereka tidak hanya mempunyai sifat daya fagositose saja, tetapi kaya terhadap enzim yang dapat menimbulkan reaksi kimia.  Di luar pembuluh darah, leucocyte hanya berumur pendek. 

Berdasarkan penyerapan warna, granulocyte terdiri dari neutrophil, acidophil (eosinophil) dan basophil.  Agranulocyte yang merupakan komponen terbesar leucocyte terdiri dari lympocyte, monocyte dan thrombocyte (Gambar. 5)

c. Thrombocyte

Thrombocyte ukurannya jauh lebih kecil dari erytrocyte, besarnya bervariasi antara 2 sampai 3 mikron.  Mereka merupakan penghasil utama dari thrombokinase.

5.  Sel-sel darah pada ikan

 9C5. ORGAN PEMBENTUK DARAH

Beberapa organ pada ikan dapat membentuk darah.  Pada stadia embrio, saluran  darah dapat menghasilkan sel-sel darah, pada ikan dewasa sel-sel darah masih dibentuk di permukaan saluran darah, namun pusat-pusat pembentukan sel-sel darah lebih nampak. Pada Cyclostomata, semua jenis sel darah dibentuk dalam limpa yang tersebar pada submucosa usus alat pencernaan makanan.   Dinding esophagus pada beberapa jenis ikan pada bagian buco-faring hingga bagian cardinal lambung terdapat organ lymphoid yang dikenal dengan Leidug yang menghasilkan sel-sel darah putih. 

Ginjal adalah organ yang paling kaya akan jaringan lymphoid, thrombocyte dibentuk di bagian mesonefrik.  Pada Lamprey dan kebanyakan Teleostei, ginjal merupakan penghasil sel darah yang utama selama hidupnya, terutama kepala ginjal.  Jaringan lymphoid juga terdapat pada permukaan gonad jantan dan betina ikan Selachi dan Dipnoi.  Pada bagian-bagian sel tulang rawan pada kepala dari jenis Lepisosteus dan Amia menghasilkan seluruh jenis sel-sel darah.   

Limpa ikan merupakan organ yang sangat bervariasi baik letak, bentuk maupun ukurannya.  Limpa pada ikan Gnathostomata terdiri dari bagian cortex (berwarna merah), Pulva (berwarna putih) dan medula.  Bagian cortex dari limpa membentuk erythrocyte dan thrombocyte sedangkan limphocyte dan beberapa granulocyte dibentuk di dalam medulla.  Pada esophagus ikan hiu, memperlihatkan kumpulan jaringan pembentuk limphocyte.  Pada ikan pari, limpa memanjang antara bagian kardial dan pyloric dari lambung,  sedangkan pada ikan Squalus, limpa ini terletak di belakang  persimpangan lambung dan  berbentuk segi tiga.  Pada ikan  bertulang sejati limpa ini juga berfungsi dalam menghancurkan sel-sel darah merah.

SUMBER:

Alamsjah, S. 1974. Ichthiyologi Sistematika (Ichthyologi – I). Proyek Peningkatan/Pengembangan Perguruan Tinggi, IPB

 

Burhanuddin, AI. 2008. Peningkatan pengetahuan  konsepsi   sistematika  dan pemahaman  system organ  ikan yang   berbasis scl pada matakuliah  ikhtiologi, Universitas Hasanuddin

 

Lagler, K.F., J.E. Bardach, R.R. Miller and D.R.M. Passino. 1977. Ichthyology. Second edition. John Wiley & Sons, New York

 

Love, M.S. and G.M. Cailliet (eds.). 1979. Readings in Ichthyology.  Prentice-Hall of India Private Limited, New Delhi

 

Moyle, P.B. and J.J. cech, Jr. 1988. Fishes. An Introduction to Ichthyology.  Second edition. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey.

 

Nelson, J.S. 1976. Fishes of the World. John Wiley and Sons, New York.

 

Rahardjo, M.F. 1980. Ichthyologi. Departemen Biologi Perairan, Fakultas Perikanan, IPB