STRUKTUR & PERKEMBANGAN HEWAN Achmad Farajallah
Sistem Sirkulasi: mode umum • 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
Fungsi Sistem Sirkulasi sangat terkait organ dan sistem organ tubuh yang lain mis. integumen, otot, ginjal, dll.
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
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. 2. 3. 4. 5.
Perkembangan Sistem Sirkulasi Evolusi Jantung Pola Sistem Pembuluh Embrional dan Dewasa Unit-unit Fungsional Sistem 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 penunjang pembuluh 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
Perkembangan Jantung
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
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
Pada umumnya vena berdiameter lebih besar, dinding lebih tipis dan struktur yang lebih beragam dibanding arteri. Jaringan perifer vena: 1. tunika media tipis, kadang tidak bisa dibedakan 2. tunika eksterna tebal, jauh lebih tebal dibanding arteri
Hewan mati: semua darah terdorong ke vena Arteri dipotong: pembuluh tetap melingkar dan kosong Vena dipotong: menggelembung berisi penuh darah, atau kempis
Kapiler Limfatik Mirip kapiler darah tetapi berdiameter lebih besar dengan 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)
Darah dan Komponennya 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
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)
Eritrosit 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 ular
Eritrosit kanguru Eritrosit burung unta
Eritrosit unta
Leukosit
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
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
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
Trombosit 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".
Hemopoiesis
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)
Sel pangkal dalam Sumsum tulang panjang Prekursor Eritrosit
Megakariosit
Eritrosit
Platelet/trombosit
Prekursor Leukosit
Agranulosit
Limfosit
Sel B Sel T
Granulosit Neutrofil
Makrofag
Monosit
Kelenjar timus
Basofil
Eosinofil
Sel Plasma
Spleen 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 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
Struktur Jaringan Hemopoietik 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
Sinosoid adalah struktur yang membentuk jejaring yang membawa darah vena
