Word Pro - sirkulasi.lwp

y
y
SISTEM SIRKULASI
Sistem transportasi internal dibutuhkan akibat ukuran dan struktur menempatkan
sel-sel tubuh tidak bersinggungan langsung dengan lingkungan. Selain itu, sistem
transportasi bisa menjembatani interaksi antara organ dan sistem organ yang sangat
kompleks. Akibatnya tubuh vertebrata yang berukuran besar dan padat, mempunyai sistem
sirkulasi yang paling baik diantara kelompok-kelompok hewan. Moda utama sistem ini
adalah membuat jejaring transportasi yang berfungsi
1. memelihara lingkungan internal tubuh
2. membuang racun dan material patogen
3. mengatur suhu tubuh
4. mengatasi kerusakan tubuh dan berespon terhadap kebutuhan-kebutuhan adaptasi yang
beragam dari lingkungan
Sistem sirkulasi pada vertebrata dibagi menjadi:
1. Sistem peredaran darah
a. jantung
b. pembuluh darah
i. arteri: dari jantung ke seluruh tubuh
aorta, arteri, arteriol, kapiler
ii. vena: dari seluruh tubuh ke jantung
dilengkapi katup yang mencegah darah balik arah
kapiler, venula, vena, sistem portal
iii. kapiler: pembuluh darah kecil yang masuk ke jaringan dan yang menyambungkan
arteri kecil (arteriol) dan vena kecil (venula).
Darah dari satu kumpulan kapiler masuk ke sistem porta menuju ke kumpulan
kapiler berikutnya sebelum masuk ke jantung
c. darah
2. Sistem limfatik
a. pembuluh limfe:
i. jejaring pembuluh kapiler limfe - pertukaran dengan tubuh
contoh: pembuluh lakteal yang membawa lemak dari usus
ii. pembuluh limfe pengumpul - masuk ke vena pada beberapa titik
peredaran akibat pergerakan pembuluh itu sendiri (otot intrinsik - bukan jantung)
beberapa avertebrata: sinus limfatik yang mendorong cairan
iii. sebagian dilengkapi katup sehingga cairan mengalir searah
b. cairan limfe
Sistem Peredaran darah dibagi:
1. Tertutup: semua vertebrata dan anelida
2. Terbuka: hampir semua avertebrata
Pertukaran bahan antara kapiler dan tubuh
1. difusi
2. osmosis
3. tekanan hidrostatik jantung
Keragaman Sistem Sirkulasi
Ö variasi individu (intraspesies), ontogeni, mudah beradaptasi
Ö variasi interspesies
Sistem Sirkulasi - Achmad Farajallah
1
Jantung dan pembuluh utama: tingkatan taksa klas dan subklas
pola distribusi arteri: ordo dan famili
Perkembangan Sistem Sirkulasi
Sistem transpor internal sangat dibutuhkan pada awal-awal perkembangan vertebrata
sehingga tidak mengherankan jika sistem sirkulasi merupakan sistem organ fungsional yang
pertama berkembang. Misalnya, jantung ayam mulai berdetak 30 jam sejak inkubasi
meskipun strukturnya belum sempurna untuk mengekplorasi kuning telur; jantung manusia
mulai berfungsi pada umur 4 minggu pada saat ukuran panjang janin sekitar 5 mm.
Perkembangan yang tampak secara visual adalah padatan massa mesoderm yang
terpisah dalam kantong kuning telur yang disebut pulau-pulau darah. Kemudian sel-sel di
bagian perifernya tumbuh saling menyambung dan membentuk pembuluh halus; sedangkan
sel-sel di bagian dalamnya memisahkan diri dari sel-sel sekitarnya untuk membentuk sel-sel
darah.
Segera setelah itu, sel-sel mesenkim berbagai jaringan tubuh juga membentuk
pembuluh-pembuluh. Pada awalnya semua pembuluh yang berukuran seragam tumbuh
dengan dengan cepat dan saling bersambungan, terutama di otak dan mata. Secara
perlahan, beberapa pembuluh membesar dan/atau saling bergabung membentuk arteri dan
vena pertama. Pada awalnya semua bagian dari sistem selalu berpasangan dan simetris.
Perkecualian adalah pada tingkat paling awal pembentukannya, jantung primordial dan
beberapa arteri tertentu saling bergabung di bagian median tubuh yang menyebabkan
vena-vena tertentu di sekitar jantung menjadi tidak asimetris.
Beberapa pembuluh limfatik utama berkembang dari vena yang kemudian
memisahkan diri. Sedangkan beberapa bagian yang lebih ke perifer kemungkinannya
berkembang terpisah.
Jauh sebelum pulau-pulau darah terbentuk, lapisan splanknik dari hipomer yang ada
di bagian posterior faring dan ventral usus mengalami penebalan di kedua sisi tubuh.
Lapisan mesodermal ini kemudian mengalami pelipatan dan keduanya saling mendekat ke
arah median tubuh membentuk tabung longitudinal. Salah satu ujung tabung longitudinal
tertanam ke jaringan sekitarnya, sedangkan ujung tabung lainnya tetap bebas dan tumbuh
ke arah selom. Bagian ujung bebas ini kemudian berkembang menjadi empat ruang dan
mulai berkontraksi sehingga membentuk jantung.
Struktur histologis arteri, vena dan kapiler pada awalnya tidak bisa dibedakan. Setiap
pembuluh itu berupa tabung berdinding tipis yang tersusun dari sel-sel endotelium pipih
yang bagian luarnya ditunjang oleh jaringan ikat. Struktur ini terus dipertahankan pada
kapiler. Sedangkan pada arteri dan vena, struktur ini berkembang menjadi tunika interna
yang dilapisi lagi dengan beberapa jaringan perifer setelah dewasa, yaitu tunika media tipis
dan tunika eksterna tebal. Tunika media berupa susunan sirkular serabut otot halus yang
pada pembuluh besar dilengkapi juga dengan serabut elastis kuning. Sedangkan tunika
eksterna terdiri atas jaringan ikat dalam susunan longitudinal. Pada beberapa mamalia,
tunika eksterna dilengkapi juga dengan penjuluran-penjuluran tak beraturan untuk
memperluas permukaan.
Pada umumnya vena berdiameter lebih besar dan berdinding lebih tipis dengan
struktur yang lebih beragam dibanding arteri yang setara; walaupun dalam beberapa hal,
keduanya tidak bisa dibedakan. Tunika media pembuluh vena lebih tipis dan kadang tidak
bisa dibedakan dari arteri. Sebaliknya, tunika eksterna vena jauh lebih tebal dibanding arteri.
Pada hewan mati, semua darah terdorong ke vena. Jika arteri dipotong melintang akan
menampakkan pembuluh yang tetap melingkar dan kosong, sedangkan vena menampakkan
bangun menggelembung berisi penuh darah atau jika tidak ada darah maka akan
mengempis.
Kapiler limfatik mirip kapiler darah dengan diameter yang lebih besar, bentuk tidak
Sistem Sirkulasi - Achmad Farajallah
2
teratur dan lebih permeabel. Sel-sel endoteliumnya lebih besar. Walaupun mirip vena, ketiga
lapisannya sulit dibedakan.
Jantung embrional pada awalnya mempunyai dua lapisan, yaitu endokardium di
bagian dalam dan epimiokardium di bagian luar. Endokardium setara dengan tunika interna
dari pembuluh yang kemudian pada saat dewasa dilapisi lagi dengan jaringan ikat elastis
tebal di bawah lapisan endoteliumnya. Epimiokardium secara perlahan berkembang
menjadi miokardium atau otot jantung (setara dengan tunika media arteri) dan epikardium
(setara dengan tunika eksterna arteri), yang kemudian ditambah lagi dengan membran
serosa yang melapisi jaringan ikat.
Struktur otot jantung mirip dengan otot rangka dalam hal adanya struktur
serabut-serabut miofibril. Perbedaanya adalah pada percabangan dan penggabungan
serabut otot, posisi sel otot lebih ke tengah dan lempengan-lempengan berbentuk lingkaran
mengisi serabut dengan posisi membentuk sudut ke kanan terhadap sumbu panjang.
Lempengan-lempengan tersebut membatasi setiap sel miofibril. Serabut otot disusun dalam
lapisan membentuk spiral mengelilingi rongga jantung; satu kontraksi akan mengecilkan
rongga dari segala arah (kecuali pada jantung ikan). Ciri otot jantung lainnya adalah adanya
kapasitas yang inheren terhadap detak jantung dan kemampuannya mengalirkan rangsang.
Pada jantung dewasa, detak jantung dimulai pada satu titik yang disebut pacemaker
(biasanya terletak di dekat atrium kanan) yang kemudian dialirkan secara terkoordinasi ke
seluruh otot jantung melalui serabut otot khusus yang disebut serabut stimulasi atau serabut
Purkinje. Detak jantung pada jantung dewasa juga dipengaruhi oleh sistem syaraf otonom
dan berbagai hormon.
Darah dan Jaringan Pembentuk Darah
Darah vertebrata terdiri atas sel-sel darah dan bahan yang terlarut dalam cairan
plasma. Bahan yang ada di dalam plasma adalah bahan yang larut air mulai dari nutrien,
limbah metabolisme, berbagai garam, hormon dan protein. Protein plasma pada umumnya
disintesis dalam hati, misalnya albumin (yang paling dominan), fibrinogen (terlibat dalam
reaksi penggumpalan darah) dan berbagai globulin (penyusun antibodi dalam sistem
pertahanan tubuh). Limfe adalah bagian dari plasma darah dengan kandungan protein lebih
sedikit. Serum adalah cairan plasma setelah darah mengalami penggumpalan.
Sel-sel darah utama ada tiga jenis, yaitu sel darah merah atau eritrosit, sel-sel darah
putih atau leukosit dan trombosit. Eritrosit hanya ditemukan berada di dalam pembuluh
darah. Pada umumnya eritrosit mempunyai ukuran lebih kecil dibanding leukosit dengan
ukuran hampir seragam, berukuran relatif besar pada amfibia dan relatif kecil pada
mamalia., berbentuk oval atau membulat, dan berinti (kecuali pada mamalia berbentuk oval
tanpa inti). Di dalam eritrosit terdapat hemoglobin yang berfungsi mengikat terutama
oksigen, dan sebagian kecil karbondioksida.
Jumlah leukosit hanya sekitar 1% (mamalia) sampai 20% (ikan) dari eritrosit dalam
pembuluh darah. Selain di dalam pembuluh darah, leukosit juga bisa ditemukan dalam
sistem pembuluh limfe. Sel-sel leukosit secara aktif bisa menembus dinding kapiler yang
kemudian membentuk agregat di daerah yang terinfeksi. Beberapa leukosit menghancurkan
badan-badan asing dengan cara menelannya yang disebut fagositosis. Sel-sel ini juga
terlibat dalam sistem pertahanan tubuh. Hal ini ditunjukkan dengan berubahnya leukosit
yang masuk ke suatu jaringan menjadi bagian dari jaringat ikat suatu organ.
Berbagai jenis leukosit berhasil diidentifikasi pada berbagai vertebrata. Meskipun
susah mengklasifikasikan leukosit, secara umum leukosit bisa dibagi menjadi dua jenis, yaitu
granulosit dan sel-sel limfoid. Granulosit atau sering disebut leukosit polimorfonuklear
adalah sel berukuran besar. Inti granulosit bisa dibedakan menjadi lebih dari satu lobus.
Berdasarkan sifat-sifat menarik warna, leukosit bisa dibedakan menjadi neutrofil (paling
dominan pada vertebrata kecuali reptilia), asidofil (ditemukan pada semua vertebrata) dan
Sistem Sirkulasi - Achmad Farajallah
3
basofil (paling sedikit dan tidak ditemukan pada ikan). Sel-sel limfoid mempunyai inti yang
terletak di bagian tengah sel, inti tidak berlobus dan tidak ditemukan adanya granula (
butiran-butiran) dalam sitoplasmanya. Sel limfoid yang berukuran besar disebut monosit dan
beberapa jenis yang berukuran kecil disebut limfosit.
Trombosit adalah sel yang ditemukan dalam pembuluh darah yang berukuran kecil,
berinti dan berbentuk gelendong. Sel-sel ini tidak ditemukan pada mamalia, dan sebagai
gantinya adalah sel-sel berukuran kecil tanpa inti yang disebut platelet. Pada saat trombosit
atau platelet keluar dari pembuluh darah yang luka (atau menempel ke jaringan lainnya),
mereka akan pecah dan bahan yang dikeluarkan kemudian mengawali proses pembekuan
darah.
Berbeda dengan sel-sel lainnya di dalam tubuh vertebrata, sel-sel darah mempunyai
umur pendek, yaitu sekitar sehari sampai beberapa bulan dan dengan alasan tertentu
kemudian mereka dirusak. Akibatnya, setiap saat sepanjang hidup ada proses pembentukan
sel-sel darah yang diimbangi dengan proses pengrusakannya. Sebagian besar
pembentukan sel-sel darah (hemopoiesis) dilakukan di dalam jaringan yang sama dengan
pengrusakannya. Sebagian besar jaringan tersebut juga terlibat dalam membentuk antibodi
dan menyaring (membersihkan) darah dari berbagai macam benda asing atau patogen.
Eritrosit pertama diproduksi oleh pulau-pulau darah dalam kantong kuning telur.
Berangsur kemudian pada umumnya pembuluh darah masih terus terlibat dalam
memproduksi darah bersama-sama dengan dengan berbagai jaringan lainnya. Pada ikan,
pembuluh darah adalah penghasil eritrosit yang utama. Berbagai jaringan lainnya yang juga
terlibat dalam memproduksi eritrosit adalah jaringan saluran pencernaan, timus, ginjal, hati
dan sebagian nasofaring, baik pada fase embrional maupun dewasa berbagai vertebrata.
Gonad dan membran perikardium ditemukan aktif sebagai jaringan hemopoietik selain
pembuluh darah pada beberapa ikan dewasa. Pada burung air dan sebagian mamalia,
nodus limfa yang tersebar di saluran limfatik juga terlibat sebagai jaringan hemopoietik
sekaligus memproduksi limfosit. Bagian yang memproduksi limfosit biasanya berupa bercak
keputihan dengan ukuran dan bentuk yang beragam.
Limpa pada sebagian besar vertebrata merupakan jaringan hemopoietik utama.
Jaringan ini pada hagfishes berbentuk butiran-butiran di bawah submukosa usus,
sedangkan pada lamprey berbentuk tali memanjang di sepanjang lipatan usus pada lamprey
Limpa pada vertebrata yang lebih tinggi berupa organ kemerahan yang terletak di bagian
dorsal mesentrium; pada burung berbentuk lonjong membulat, kemerahan dan relatif kecil,
sedangkan pada mamalia berukuran relatif besar berada di sebelah kiri lambung. Pada
burung dan mamalia, limpa memproduksi limfosit, menghancurkan eritrosit dan juga sebagai
gudang penyimpan eritrosit untuk keperluan sewaktu-waktu. Salain dari kedua kelas diatas,
limpa memproduksi semua jenis sel-sel darah. Pada ungulata dan sebagian mamalia lainnya
ada jaringan limpa berupa nodus-nodus darah (hemal nodes) yang tersebar di sepanjang
pembuluh darah, saluran pencernaan, ginjal dan hati.
Ada dua jenis sumsum tulang, yaitu sumsum kuning dan sumsum merah. Sumsum
kuning bisa ditemukan di dalam rongga-rongga tulang panjang dan banyak mengandung
lemak, sedangkan sumsum merah banyak ditemukan di dalam tulang pipih (mis. iga dan
sentrum vertebrae) dan bagian epifisis tulang panjang. Keduanya kadang tidak bisa
dibedakan. Pada tetrapoda, sumsum merah bersifat hemopoietik, pada mamalia
memproduksi semua jenis sel darah kecuali limfosit, sedangkan pada vertebrata lainnya
memproduksi semua jenis sel-sel darah.
Secara umum, jaringan hemopoietik tersusun atas matriks jaringan ikat yang kaya
pembuluh darah, dan kadang didukung oleh jaringan retikular, yaitu sel-sel stelat (sel
dengan banyak penjuluran sitoplasma) yang bersifat fagositik dan dapat berdiferensiasi
menjadi berbagai jenis sel-sel darah. Pembuluh dalam jaringan hemopoietik berbeda
dengan kapiler dalam peredaran darah lainnya, dalam hal ukurannya lebih besar dengan
Sistem Sirkulasi - Achmad Farajallah
4
bentuk yang tidak teratur yang disebut sinosoid. Sama halnya dengan sinosoid pembuluh
limfe dalam nodus limfe. Struktur sinosoid adalah pembuluh darah darah vena dengan
struktur membentuk jejaring.
Limpa dan nodus limfe dibungkus oleh jaringan ikat padat dan kadang dilengkapi
dengan jaringan otot. Di sela-sela matriks jaringat ikat bisa ditemukan beragam bentuk sel
berukuran besar yang bersifat fagositik yang secara umum disebut makrofag. Yang
membedakan limpa dari nodus limfe adalah adanya area putih sebagai tempat
terkonsentrasinya leukosit dan area merah sebagai tempat terkonsentrasinya eritrosit (dalam
sinosoid).
EVOLUSI JANTUNG
Ö Jantung amfioksus
y pembuluh darah yang berkontraksi di posisi jantung vertebrata
y homolog dengan jantung embrional vertebrata
Ö Jantung Dipnoi dan Amfibia
y Atrium disekat sebagian (dipnoi dan urodela) atau disekat sempurna (anura)
y Darah dari paru-paru masuk ke atrium kiri, darah dari bagian tubuh lainnya masuk ke
atrium kanan melalui sinus venosus yang berukuran besar (kecuali anura berukuran
kecil)
y Ventrikel disekat sebagian (dipnoi) atau tidak ada sekat (amfibia).
y Meskipun ventrikel tidak disekat, dinding dalamnya yang berupa spon memperkecil
peluang pencampuran darah
y Konus arteriosis berukuran besar yang dilengkapi sekat longitudinal ke arah dua arteri
besar (anura dan dipnoi) untuk mengurangi pencampuran darah. Susunan katup
semilunar sangat beragam (spiral, sejajar atau kombinasinya).
Ö Jantung Reptilia
y Atrium disekat sempurna
y Sinus venosus yang menyambung ke atrium kanan berukuran besar (pada
kura-kura), berukuran kecil atau mereduksi pada beberapa spesies reptilia lainnya
y Ventrikel disekat sebagian, kecuali pada Crocodilia (buaya) disekat sempurna
y Konus arteriosis dibagi menjadi tiga lengkung (saluran), yi satu lengkung pulmonari
(menuju paruparu) dan lengkung sistemik kiri dan kanan.
y Sebagai jantung yang lebih sempurna untuk fungsi sirkulasi ganda ada beberapa
pengaturan aliran:
Ì saluran sistemik kanan cenderung menerima darah dari ventrikel kiri (squamata)
atau dari ventrikel kanan (kura-kura dan buaya)
Ì atrium kanan memopa darah ke ventrikel kanan (buaya) atu ke ventrikel kiri
(kura-kura dan squamata)
Ì akibatnya: lengkung sistemik kiri menerima darah campuran sedangkan lengkung
sistemik kanan menerima darah bersih
Ö Jantung nenek moyang vertebrata dewasa - skema umum
y tabung memanjang dengan empat ruang yang memompa darah secara berurutan ke
arah anterior tubuh
y Sinus venosus: kantong berdinding tipis menerima darah vena besar sebelum
masuk ke atrium jantung. Antara sinus venosus dan atrium terdapat katup sinuatrial
y Atrium: berdinding otot tipis memompa darah ke ventrikel. Antara atrium dan
ventrikel terdapat katup atrioventrikular
y Ventrikel: berdinding otot tebal memompa darah ke konus arteriosis, yaitu pangkal
arteri yang membesar. Dinding dalam konus dilengkapi dengan beberapa baris katup
semilunal
Ö Jantung siklostomata dan ikan - sirkulasi tunggal
y berukuran relatif kecil (sesuai dengan volume darahnya yang sedikit) . Pada
beberapa spesies ikan dilengkapi dengan penebalan pembuluh darah yang mampu
memompa seperti jantung (jantung asesoris)
y berada jauh di anterior gelang bahu, di bawah posterior insang
y bentuk sinus venosus tak beraturan dengan ukuran beragam: besar pada hiu dan
kecil pada siklostomata
y pada beberapa ikan mengandung tipe otot halus (bandingkan dengan otot jantung
mamalia??)
y atrium berukuran besar dalam posisi lebih dorsal dibanding ventrikel
y ventrikel mempunyai lapisan dalam berupa spon (berlubang-lubang). Pada teleost,
berbentuk konikal, bagian apeks melancip ke posterior
y konus arteriosis memanjang dan ikut aktif memompa (pada ikan tulang rawan). Pada
teleost di lokasi konus diganti dengan bulbus arteriosus yang tidak ikut aktif
memompa dan sangat elastis (serupa dengan bagian pangkal arteri urodela)
y lokasi pacemaker tidak terdefinisi dengan baik.
Ö Jantung untuk sirkulasi dobel: jantung burung dan mamalia
y Sirkulasi pulmonari - tekanan rendah: sisi kiri jantung, dan sirkulasi sistemik - tekanan
tinggi: sisi kanan jantung
y Sinus venosus mereduksi pada burung dan tidak ditemukan sama sekali pada
mamalia (fase embrional ada, yang kemudian menyatu dengan atrium pada fase
dewasa)
y Atrium berukuran relatif kecil (meskipun dibanding dengan ikan), sedangkan ventrikel
berukuran sangat besar, terutama ventrikel kiri dan pada burung
y Konus arteriosus dibagi menjadi dua lengkung, pulmonari (dari ventrikel kanan) dan
sistemik (dari ventrikel kiri). Lengkung sistemik memutar ke kiri pada mamalia atau
memutar ke kanan pada burung
y Walaupun jantung burung dan mamalia sama, keduanya berasal dari pembentukan
sirkuit ganda yang berbeda. Bukti: sekat interatrial dan interventrikular keduanya tidak
homolog dan katup-katup jantung keduanya berbeda.
Ö Transisi sirkulasi tunggal ke sirkulasi dobel: jantung dipnoi, amfibia dan reptilia
y Sistem sirkulasi tunggal: menandai hewan yang bernafas dengan insang
y Sistem sirkulasi dobel: menandai hewan berparu-paru
y Pada dipnoi, amfibia dan reptilia: kondisi transisi dari sirkulasi tunggal ke dobel
y paralel dengan aktifitas rendah (poikiloterm)
y paru-paru bukan satu-satunya organ respirasi
POLA PEMBULUH DARAH EMBRIONAL VERTEBRATA
Pola umum pembuluh darah embrional hampir sama untuk semua vertebrata.
Jantung memompa darah ke arah aorta ventral (trunkus arteriosus) yang ada di sekitar
bawah faring. Aorta ventral kemudian bercabang-cabang membentuk pasangan-pasangan
lengkung aorta ke arah dorsal melalui lengkung-lengkung viseral. Pada hewan dewasa
vertebrata rendah, lengkung-lengkung aorta mengalami diferensiasi menjadi bagian
Sistem Sirkulasi - Achmad Farajallah
5
Sistem Sirkulasi - Achmad Farajallah
6
proksimal (dekat jantung) berupa arteri brankial aferen yang diteruskan ke kapiler-kapiler
insang, dan bagian distal berupa arteri brankial eferen.
Pembuluh darah utama vertebrata embrional adalah aorta dorsal. Pada awal-awal
perkembangannya, sepasang pembuluh ini berjalan di sepanjang dorsal tubuh; tetap dalam
kondisi berpasangan di daerah sekitar faring tetapi lebih ke posterior menyatu di bagian
garis tengah tubuh. Darah dari lengkung aorta anterior (brankial eferen anterior) akan masuk
ke aorta dorsal dan diteruskan ke kepala melalui aorta yang disebut arteri karotid internal.
Sedangkan darah dari lengkung aorta yang lebih ke posterior akan masuk ke aorta dorsal
dan diterukan ke arah posterior tubuh yang kemudian bercabang-cabang menjadi:
1. sepasang cabang dorsal, satu cabang lebih kecil dan beruas-ruas menuju ke sistem
otot tubuh dan cabang yang lebih besar masuk ke anggota tubuh bagian depan.
2. sepasang cabang lateral diteruskan ke organ urogenital; pada vertebrata tingkat rendah
pembuluh in bercabang-cabang lagi dan beruas-ruas
3. cabang ventral diteruskan ke kantong kuning telur dan berbagai organ viseral lainnya.
Cabang ventral ini bercabang lagi membentu
a. arteri vitelin - ke kantong kuning telur
b. arteri alantois - ke alantois
Perkembangan embrional pembuluh vena lebih kompleks dan terdiri dari berbagai
sistem terpisah dibanding perkembangan aorta.
1. Sistem subintestinal-vitelin: mengalirkan darah dari ekor, saluran pencernaan dan
kantong kuning telur
a. Vena kaudal bersambung ke lingkaran anal, dan kemudian dilanjutkan ke
b. vena subintestinal (pada bagian posterior tunggal dan pada bagian anterior
sepasang) yang mengumpulkan darah dari kapiler saluran pencernaan menuju ke
hati dan dilanjutkan ke vena kardinal utama
c. vena vitelin dari kantong kuning telur masuk ke vena subintestinal
2. Sistem kardinal mengalirkan darah dari kepala, tubuh bagian dorsal dan urogenital
(ginjal)
a. vena kardinal anterior di bagian lateral dari arteri karotid
b. vena kardinal posterior di bagian dorsal ginjal
kedua vena diatas menyambung ke
c. vena kardinal utama yang diteruskan ke jantung
Beberapa pasangan vena longitudinal tambahan bisa ditemukan membentuk jejaring
dengan ginjal embrional yang kemudian dilanjutkan ke vena kardinal posterior. Kedua
vena longitudinal itu pada beberapa spesies memunculkan vena suprakardinal dan
subkardinal.
3. Sistem abdominal yang menampung darah dari tubuh bagian ventral dan anggota
tubuh. Terdiri atas sepasang vena abdominal lateral yang menerima darah dari cabang
iliak (anggota tubuh posterior) dan subklavia (anggota tubuh anterior) yang kemudian
bersambung ke vena kardinal utama pada posisi yang berdekatan dengan sambungan
dari vena subintestin
Dalam perkembangan selanjutnya, ketiga sistem pembuluh vena saling menyatu
membentuk pembuluh darah yang saling menyambung, terutama ke pembuluh kardinal
utama sebelum masuk ke jantung.
Perkembangan Pembuluh Darah Vertebrata
Sistem pembuluh darah dewasa berkembang dari kondisi embrionalnya yang agak
beragam antar spesies vertebrata
A. Lengkung Aorta
Sistem Sirkulasi - Achmad Farajallah
7
Hampir semua embrio vertebrata mempunyai enam pasang lengkung aorta,
walaupun lengkung pertama mengalami reduksi atau menghilang saat dewasa
1. Siklostomata.
a. Lengkung aorta ventral panjang dan pada bagian anterior berpasangan
b. Pola percabangan arteri aferen dan eferen brankial sangat beragam
c. Aorta dorsal tunggal, melintasi bagian dorsal insang
2. Actinopterygii
a. Lengkung aorta pertama dan kedua: mengalami modifikasi atau hilang
b. Arteri afaren dan eferen brankial sederhana, tanpa percabangan dan perputaran yang
kompleks
c. Lengkung aorta ke 3-6 berkembang menjadi 4 holobrankia
d. Sepasang aorta dorsal menuju ke kepala melalui arteri karotid internal
e. Arteri yang menujui rahang, orbit, mulut dan psoudobrankia sangat beragam dengan
banyak istilah dan kehomologian antar arteri dipertanyakan
3. Dipnoi dan Chondrostei
a. mengembangkan arteri pulmonari yang bercabang dari arteri eferen lengkung aorta
keenam
b. Arteri eferen brankial membentuk jejaring yang rumit di dalam insang; pada beberapa
spesies malah sederhana
c. Lengkung aorta kedua tetap dipertahankan sampai dewasa yang melayani
hemibrankia dari lengkung viseral hioid
d. Arteri aferen dari lengkung aorta kelima dan keenam berasal dari percabangan aorta
ventral di dekat konus (jantung)
4. Chondrichthyes
a. Arteri eferen brankial sangat rumit
b. Lengkung aorta kedua tetap dipertahanakan sebagaimana Dipnoi
c. Aorta dorsal di bagian faring tidak berpasangan
5. Tetrapoda
Pada semua tetrapoda, lengkung aorta pertama dan kedua hilang atau mengalami
modifikasi menjadi berbagai organ kelenjar. Ciri khasnya adalah adanya sistem karotid
yang mengantarkan darah ke daerah kepala. Arteri karotid utama menerima darah dari
sepasang aorta ventral dari lengkung ketiga dan keempat. Arteri tersebut bercabag
menjadi arteri karotid eksternal dan internal. A.K. eksternal mensuplai darah ke bagian
leher dan kepala bagian ventral, sedangkan A.K. Internal mensuplai darah ke kepala
bagian dorsal (termasuk otak)
a. Urodela:
i. Lengkung aorta ketiga, keempat dan keenam tetap dipertahankan, dan kadang
lengkung kelima juga bisa masih ada
ii. Arteri aferen dan eferen brankia hanya ditemukan untuk spesies yang
mengembangkan insang eksternal
iii. Arteri pulmonari berkembang dari lengkung aorta keenam (pada Necturus,
lengkung aorta keenam hilang)
b. Anura
i. Sistem karotid berkembang yang melanjutkan aorta ventral dari lengkung ketiga
dan keempat mengalami modifikasi (pada Urodela masih ada)
ii. Lengkung aorta keempat mensuplai darah ke bagian posterior tubuh
iii. Duktus karotid yang menghubungkan lengkung aorta kelima: hilang
iv. Sepasang arteri pulmonari berkembang dari bagian proksimal lengkung aorta
keenam, sedangkan bagian distalnya hilang
c. Reptilia
Sistem Sirkulasi - Achmad Farajallah
8
eksternal. Kedua vena jugularis kemudian menyatu membentuk vena kava anterior (= vena
kardinal utama) dan masuk ke dalam sinus venosus sebelum masuk ke jantung. Sedangkan
pada vertebrata tingkat rendah, vena kardinal posterior berkembang menjadi vena cava
posterior yang mengumpulkan darah dari bagian posterior tubuh.
i. Mirip dengan Anura, kecuali bagian konus terbagi menjadi tiga saluran (Anura
terbagi dua) yang membagi darah menjadi
1) Ke sistem karotid: kandungan oksigen tinggi
2) Ke sistemik:
a) sistemik kanan ke seluruh tubuh: kandungan oksigen tingi
b) sistemik kiri: darah campuran
3) Ke arteri pulmonari: kandungan oksigen rendah
ii. Sistem karotid lengkung kanan lebih berkembang dibanding kiri
d. Burung
i. Arteri karotid utama digantikan dengan arteri karotid internal pada burung dengan
leher yang panjang; pada beberapa spesies, pembuluh di sisi kiri dan kanan tetap
dipertahankan
ii. Lengkung kanan dari lengkung aorta keempat berkembang menjadi pembuluh
sistemik yang kemudian bercabang-cabang dan salah satunya cabang arteri
brakiosefalik. Pola percabangan aorta keempat ini sangat beragam
e. Mamalia
i. Dari lengkung keempat, hanya lengkung kiri yang tetap dipertahankan
ii. Sistem karotid kadang asimetris
E. Sistem Vena Abdominal
Sepasang vena abdominal bagian posterior menerima darah dari vena iliaka,
sedangkan bagian anterior menerima darah dari vena subklavia. Vena abdominal ini
kemudian menyatu ke sistem kardinal embrional dengan membentuk vena cava posterior
B. Arteri selain lengkung aorta
Perkembangan aorta dorsal sampai membentuk arteri kaudal di ekor sangat
konservatif untuk semua vertebrata. Ragam muncul pada percabangan-percabangan
1. Cabang ventral viseral. Secara umum akan membentuk cabang
a. Arteri seliaka: ke lambung, usus, hati, dan pankreas
b. Arteri mesentriaka: ke bagian-bagian organ pencernaan lainnya
Pada amfibia, cabang ventral ini sangat banyak
2. Cabang lateral ke urogenital, jumlah cabang bisa banyak jika sistem urogenital panjang
(sebagian besar amniota) atau sebaliknya.da umumnya hanya dua, yaitu arteri renal dan
arteri ovarium atau spermatik
3. Cabang dorsal melayani sistem otot, kulit dan bagian dorsal tubuh. Cabang dorsal ini
bercabang lagi menjadi
a. Arteri subklavia ke anggota tubuh anterior dan daerah sekitar dada; ukuran paling
besar
b. Arteri iliaka ke anggota tubuh posterior dan daerah sekitar femur
C. Sistem Vena Subintestinal
Sistem vena subintestinal embrional berpasangan yang menyambung ke kantong
kuning telur sebagai vena vitelin. Pada vertebrata dewasa, vena vitelin ini menghilang dan
menyisakan vena porta hepatika tunggal (hasil penyatuan jejaring venula-venula yang
bersumber ke vena vitelin di daerah sekitar bagian posterior hati). Vena porta hepatika
masuk ke hati dan keluar lagi membentuk vena hepatika
Pada vertebrata tingkat rendah, vena porta hepatika ini mengumpulkan vena-vena
dari saluran pencernaan, vena kaudal dan vena anal (misalnya pada ikan dan beberapa
spesies burung), sedangkan pada vertebrata tingkat tinggi, hanya mengumpulkan vena-vena
dari saluran pencernaan; vena-vena kaudal dan anal kemudian menuju ke jantung melalui
sistem vena lainnya.
D. Sistem Vena Kardinal
Sistem vena kardinal anterior mengumpulkan vena-vena dari kepala. Pada tetrapoda,
vena ini disebut vena jugularis internal. Vena-vena dari kepala yang lebih ke posisi ventral
pada ikan ikan disebut vena jugularis inferior dan pada tetrapoda disebut vena jugularis
Sistem Sirkulasi - Achmad Farajallah
9
Unit-unit Fungsional Sistem Sirkulasi Darah.
1. Unit metabolisme: sistem pembuluh yang masuk ke dan keluar dari jaringan-jaringan
yang secara aktif melakukan metabolisme untuk mensuplai oksigen dan mengambil
limbah dan atau produk, misalnya otot kerangka dan kelenjar. Sistem kapiler tidak terlalu
rumit ditemukan dalam jaringan-jaringan yang kurang melakukan metabolisme, misalnya
kartilago, jaringan lemak dan jaringan-jaringan ikat. Meskipun demikian, sistem pembuluh
yang masuk ke hati dan ginjal (keduanya adalah organ dengan metabolisme tinggi) justru
tidak terlalu kaya dengan oksigen. Dalam hal ini, keduanya sebagai organ dalam sistem
organ sirkulasi memang harus dialiri banyak banyak darah dengan kualitas apapun,
tetapi jaringan-jaringan keduanya tetap memerlukan suplai darah dengan kandungan
oksigen tinggi. Organ yang paling membutuhkan suplai darah beroksigen tinggi adalah
otak. Karena otot dan otak adalah dua organ dengan kebutuhan oksigen tinggi,
percabangan sistem arteri yang masuk ke keduanya selalu yang lebih proksimal dari
aorta yang keluar jantung (pada ikan percabangan langsung dari arteri eferen brankial).
Sistem percabangan untuk memenuhi kebutuhan metabolisme tubuh paling baik
dicontohkan oleh reptilia.
2. Unit respirasi: oirgan respirasi melakukan pertukaran gas (terutama oksigen) dari
lingkungan ke dalam darah. Dengan begitu, darah yang masuk ke organ respirasi (baik
paru maupun insang) adalah darah dengan kandungan oksigen rendah. Darah dari organ
repirasi pada beberapa spesies malah langsung menuju ke sistem organ yang
melakukan metabolisme tinggi, sedangkan pada tetrapoda dikembalikan dahulu ke
jantung untuk dipompa. Evolusi yang mengembangkan sistem sirkulasi dobel ini untuk
menjembatani aktifitas hidup yang lebih kompleks dengan laju metabolisme yang lebih
tinggi.
3. Unit nutrisi: nutrien masuk ke dalam tubuh melalui saluran pencernaan atau kantong
kuning telur dan kadang alantois. Pada semua vertebrata, pembuluh yang masuk ke
sistem pencernaan adalah cabang ventral dari aorta dorsal, dan pembuluh yang keluar
selalu masuk ke hati sebelum menuju jantung. Kadang vena dari sistem pencernaan
harus bergabung terlebih dahulu dengan vena-vena yang berasal dari bagian tubuh
posterior. Dalam hal ini bisa diinterpretasikan bahwa pembuluh darah unit nutrisi ini tidak
tergantung keberadaan oksigen.
4. Unit hati: terdiri atas jaringan pembuluh sinusoid , sistem porta yang besar, arteri hati
yang mensuplai darah untuk jaringan hati dan vena hepatika yahng mengalirkan darah
kembali ke jantung. Sistem sinosoid memungkinkan aliran darah yang tidak terlalu
banyak mengandung osigen tidak bergerak terlalu cepat. Dengan begitu fungsi hati
sebagai pemrosesan nutrisi (netralisir racun, menurunkan konsentrasi gula, dsb) bisa
lebih mudah dilakukan dibandingkan kalau tekanan darah tinggi dengan aliran yang
kencang
5. Unit Ginjal: ada dua sistem kapiler dalam ginjal, yaitu sistem glomerulus di dalam
kapsula renalis dan sistem kapiler tubulus. Arteri yang masuk ke sistem glomerulous
selalu berasal dari arteri renal yang berasal dari cabang lateral aorta dorsal; sedangkan
Sistem Sirkulasi - Achmad Farajallah
10
sistem kapiler tubulus menerima darah dari sistem porta renalis atau langsung setelah
sistem glomerulus. Sistem arteri dalam unit ginjal ini tidak tergantung pada keberadaan
oksigen sebagaimana halnya unit hati
PERKEMBANGAN SISTEM LIMFA
Sistem limfe hanya ditemukan mulai dari Holostei, teleostei sampai ke tetrapoda.
Secara umum sistem limfe terdiri atas sistem pembuluh yang kadang dilengkapi katup,
dibagi menjadi dua sistem, yaitu
1. Pembuluh subkutan
a. dorsal
b. ventral
c. sepasang Lateral
2. Pembuluh subvertebral (pembuluh limfe kardinal)
a. viseral
b. kranial
Di daerah faring dan ekor terdapat sepasang limph propulsor (jantung limfa?). Propulsor ini
terdiri atas otot-otot intrinsik. Pada umumnya pembuluh limfe ini masuk ke sistem vena di
daerah kardinal anterior dan di beberapa tempat di vena iliaka.
Beberapa ragam sistem limfe pada vertebrata sebagai berikut:
1. Amfibia dan reptil
a. pembuluh subkutan, subvertebral dan viseral
b. pada reptil: selain ke sistem kardinal dan vena iliaka, pembuluh limfe juga masuk ke
vena porta renalis
c. ukuran dan persebaran sistem propulsor (sinus limfe, limph heart) beragam
2. Burung
a. pembuluh subvertebral berkembang menjadi pembuluh limfe thoraks yang
mengalirkan limfe ke vena kava anterior
b. di beberapa tempat, pembuluh dilengkapi dengan sistem katup
c. sistem propulsor tidak terlalu tersebar setelah dewasa
3. Mamalia
a. pembuluh limfe thoraks berkembang dengan baik dan mengalirkan limfe ke vena
juguluris maupun vena subklavia
b. pembuluh dilengkapi dengan katup-katup
c. limph heart digantikan dengan nodus limfe yang tersebar di seluruh tubuh
d. sistem pembuluh limfe membentuk jejaring yang sangat kompleks dengan hampir
semua jaringan tubuh kecuali sistem syaraf pusat, sumsum tulang, bagian terdalam
hati dan spleen, epitel kulit, kartilago dan plasenta
Kelenjar timus yang memproduksi sel-sel darah putih dan terlibat dalam sistem eprtahanan
tubuh bisa ditemukan pada semua vertebrata kecuali siklostomata. Kelenjar timus ini
berkembang dari epitel yang masuk ke kantong-kantong viseral yang sebagiannya
berkembang menjadi jaringan penyokong insang. Pada beberapa spesies vertebrata,
kelenjar timus ini berintegrasi dengan sistem limfatik.
Sistem Sirkulasi - Achmad Farajallah
11