STRUKTUR & PERKEMBANGAN HEWAN

Achmad Farajallah

• Sistem transportasi internal akibat ukuran & strukturnya

menempatkan sel-sel tubuh berada jauh dari lingkungan

luar

• sistem yang menjaga gradien konsentrasi antar

sel/kelompok sel dengan lingkungannya

Sistem Sirkulasi: mode umum

memelihara lingkungan internal tubuh

membuang racun dan material patogen

mengatur suhu tubuh

mengatasi kerusakan tubuh dan berespon terhadap

kebutuhan-kebutuhan adaptasi yang beragam dari

lingkungan

Fungsi Sistem Sirkulasisangat terkait organ dan sistem organ tubuh yang lain

mis. integumen, otot, ginjal, dll.

Sistem Peredaran darah:

Terbuka - semua avertebrata: moluska dan arthropoda

Tertutup - semua vertebrata dan anelida

Sistem Sirkulasi Vertebrata

1. Sistem peredaran darah

a. Jantung

b. Pembuluh darah

i. arteri: jantung ke seluruh tubuh

ii. vena: seluruh tubuh ke jantung

c. darah

2. Sistem limfatik

a. Pembuluh limfe

i. jejaring pembuluh kapiler limfe

ii. pembuluh limfe pengumpul: nodus limfatik,

sinus limfatik, nodus darah, jantung limfatik

(propulsor), dll

b. cairan limfe

Keragaman Sistem Sirkulasi Tertutup

Intraspesies, ontogeni, mudah beradaptasi

Interspesies

o Jantung dan pembuluh utama: klas dan subklas

o pola susunan arteri: ordo dan famili

Embriogenesis sistem organ fungsional pertama

o jantung ayam: 30 jam sejak inkubasi

struktur belum sempurna

mengekplorasi kuning telur

o jantung manusia: 4 minggu saat panjang janin sekitar

5 mm

Pertukaran material antara kapiler dan tubuh

1. difusi

2. osmosis

3. tekanan hidrostatik jantung

Topik selanjutnya. . . . . . .

Sistem Sirkulasi Vertebrata

1. Perkembangan Sistem Sirkulasi

2. Evolusi Jantung

3. Pola Sistem Pembuluh Embrional dan Dewasa

4. Unit-unit Fungsional Sistem

5. Sistem Limfatik

Perkembangan Sistem Sirkulasi Pembentukan pulau-pulau darah berupa padatan massa

mesoderm dlm kantong kuning telur

Sel-sel di sekitarnya tumbuh saling menyambung dan

membentuk pembuluh tipis

Sel-sel sisi dalam pembuluh awal melepaskan diri membentuk

darah

Investasi mesenkim embrional membentuk jaringan penunjangpembuluh awal

Migrasi mesenkin masuk ke berbagai organ pembuluh

internal organ (pembuluh sekunder?)

Pembuluh awal & pembuluh organ yang berukuran setara saling

menyambung pembuluh fungsional (terutama di mata &

otak)

Memanjang, membesar & saling menyambung arteri;

beberapa saling menyambung belakangan vena (arteri &

vena primordial berpasangan dan simetris)

Arteri di median tubuh saling bergabung Jantung awal (aktifitas penggabungan beberapa sistem pembuluh menjadi

tidak berpasangan dan asimetris)

Sebagian besar sistem pembuluh perifer berkembang dari

mesenkim tersendiri – bergabung ke sistem lebih akhir

Vena melepaskan diri pembuluh limfatik

lapisan splanknik di bagian posterior faring dan ventral usus

mengalami penebalan di kedua sisi lateral melipat

mendekat ke arah median tubuh membentuk tabung

longitudinal (jauh sebelum munculnya pulau-pulau darah di atas

massa kuning telur)

Satu ujung tabung tertanam ke jaringan sekitarnya

Ujung tabung lainnya tetap bebas dan tumbuh ke arah selom.

Bagian ujung bebas ini kemudian berkembang menjadi empat

ruang dan mulai berkontraksi = JANTUNG EMBRIONAL

Perkembangan Jantung

Lapisan Jantung embrional

1. tunika interna: endokardium

2. tunika eksterna: epimiokardium tebal

Lapisan Jantung dewasa

1. endokardium + lapisan tebal jaringan ikat elastis di sisi

bawah endoteliumnya

2. epimiokardium

a. miokardium (otot jantung ~ tunika media arteri)

b. epikardium ( ~ tunika eksterna arteri) yang dilapisi

dengan membran serosa dibawah jaringan ikatnya

Otot Jantung ???

Pacemaker: awal kontraksi

Serabut Purkinye: mengalirkan rangsang

Arteri, Vena dan Kapiler Embrional

Secara histologis susah dibedakan

tipis, berupa lapisan sel-sel endotelium pipih yang

bagian luarnya ditunjang oleh jaringan ikat.

Kapiler dewasa: struktur ini terus dipertahankan

Arteri & vena: struktur ini merupakan tunika interna

yang dilapisi lagi dengan beberapa jaringan penunjang

perifer

Jaringan perifer arteri:

1. tunika media: serabut otot halus sirkular, kadang

serabut elastis kuning

2. tunika eksterna tipis dari jaringan ikat longitudinal.

Mamalia: penjuluran-penjuluran tak beraturan untuk

memperluas permukaan

Jaringan perifer vena:

1. tunika media tipis, kadang tidak bisa dibedakan

2. tunika eksterna tebal, jauh lebih tebal dibanding arteri

Pada umumnya vena berdiameter lebih besar, dinding

lebih tipis dan struktur yang lebih beragam dibanding

arteri.

Hewan mati: semua darah terdorong ke vena

Arteri dipotong: pembuluh tetap melingkar dan kosong

Vena dipotong:

menggelembung berisi penuh darah, atau

kempis

Mirip kapiler darah tetapi berdiameter lebih besardengan bentuk yang tidak teratur dan lebih permeabel

Sel-sel endoteliumnya lebih besar

Walaupun mirip vena, ketiga lapisannya sulit dibedakan

Di beberapa tempat dilengkapi dengan katup (distribusi dan jumlah katup tergantung pada spesies)

Kapiler Limfatik

1. Sel-sel darah: sel darah merah - eritrosit, sel darah

putih - leukosit dan keping darah – trombosit

2. Cairan plasma: nutrien, limbah metabolisme dan

berbagai garam, hormon dan protein darah

Darah dan Komponennya

Protein darah: albumin (dominan), fibrinogen

(pembekuan darah), globulin (pertahanan tubuh)

Cairan limfatik: serupa plasma dengan kandungan protein

lebih sedikit

Serum: cairan darah setelah darah menggumpal (plasma

tanpa fibrinogen)

hanya ada dalam pembuluh darah, ukuran relatif lebih

kecil dibanding leukosit

Bentuk pipih, lonjong atau bulat dan pada umumnya

berinti (kecuali mamalia)

Kaya hemoglobin (mengikat oksigen)

Eritrosit

Eritrosit ular

Eritrosit burung unta

Eritrosit kanguru

Eritrosit unta

sekitar 1% (mamalia) - 20% (ikan) dari eritrosit

bisa ada dalam pembuluh darah atau pembuluh limfatik

pergerakan ameoboid dalam kapiler lokasi infeksi

Jika keluar dari sistem pembuluh sel-sel jaringan

ikat

Leukosit

1. sel-sel granulosit: polimorfonuklear, ukuran besar,

sitoplasma bergranula

a) neutrofil - dominan kecuali reptilia

b) Asidofil

c) basofil - paling sedikit dan tidak ada di beberapa

ikan

Ukuran paling kecil, berinti, berbentuk spindel

Pada mamalia disebut platelet - fragmen sel tanpa inti

Jika pembuluh luka, trombosit atau platelet menyatu

satu sama lain atau menyatu ke jaringan di sekitar

pelukaan untuk menginisiasi "penggumpalan darah".

Trombosit

2. sel-sel limfoid: sitoplasma tanpa granula, inti berada di

tengah dan tidak berlobus-lobus (tunggal) jernih

a) monosit - berukuran besar

b) limfosit - berukuran kecil, paling dominan

Sel-sel darah berumur pendek

Setiap saat dihancurkan & dibentuk baru dalam jaringan

yang sama, yi organ yang terlibat dalam sistem imun

Eritrosit pertama: pulau-pulau darah, pembuluh

embrional

Akhir embriogenesis/dewasa: berbagai jaringan.

Pada ikan masih pembuluh darah

Jaringan hemopoietik:

• jaringan saluran pencernaan, timus, ginjal, hati dan

sebagian nasofaring, dll

• Pada beberapa spesies ikan: gonad, membran

perikardium dan pembuluh darah

• Pada beberapa burung air dan mamalia: dibantu oleh

nodus limfa (limfosit)

Hemopoiesis

Sel pangkal dalam Sumsum tulang panjang

Prekursor Eritrosit

Megakariosit

Eritrosit

Prekursor Leukosit

Platelet/trombosit

Agranulosit

Granulosit

Kelenjar timus Monosit

Limfosit Sel B

Sel T

Makrofag

Sel Plasma

Neutrofil Basofil Eosinofil

Secara umum sbg penghasil semua sel-sel darah

Hagfishes: di bawah submukosa usus berupa pulau/butiran

Lamprey: di sepanjang lipatan usus (tali memanjang)

Verteb.: organ kemerahan di bagian dorsal mesentrium

Spleen

o Burung: lonjong membulat, kemerahan dan kecil

o Mamalia: relatif besar di sebelah kiri lambung

penghasil limfosit dan menghancurkan eritrosit

dan/atau cadangan eritrosit

o Ungulata dan sebagian mamalia: nodus hemal, yi

spleen tersebar di sepanjang pembuluh darah usus,

ginjal dan hati

Spleen dan nodus limfa dibungkus oleh jaringat ikat

berotot

Matriks tersusun atas berbagai bentuk sel pangkal sel-sel

darah dan sel-sel fagositik (makrofag)

Ada bercak putih mengandung kapiler yang berisi leukosit

dan ada bercak merah mengandung sinosoid vena yang

berisi eritrosit

Sumsum Tulang

Jaringan hemopoiesis utama tetrapoda

sumsum kuning: rongga besar tulang panjang &

berlemak

sumsum merah: tulang iga, sentrum vertebrae & bagian

epifises tulang panjang

Sumsum pada mamalia tidak memproduksi sel-sel limfoid

Matriks: jaringan ikat, kaya pembuluh darah, jaringan

retikular dan sel-sel stellat yang bersifat fagositik

Pembuluh darah yang masuk berupa sinosoid yang lebih

besar dibanding kapiler dengan bentuk yang tidak teratur

Struktur Jaringan Hemopoietik

Sinosoid adalah struktur yang

membentuk jejaring yang

membawa darah vena