Pernafasan adalah proses pengikatan oksigen dan pengeluaran karbondioksida oleh darah melalui permukaan alat pernafasan. Proses pengikatan oksigen tersebut selain dipengaruhi struktur alat pernafasan, juga dipengaruhi perbedaan tekanan parsial O2 antara perairan dengan darah. Perbedaan tekanan tersebut menyebabkan gas-gas berdifusi ke dalam darah atau keluar melalui alat pernafasan
Ikan dan makhluk air lainnya itu hidup dari menghirup O2, tapi bagaimana mereka mendapatkan O2 dalam air?
Ada dua cara makhluk air mendapatkan O2 dalam air, yaitu:
Proses difusi melalui permukaan tubuh
Biasanya pada hewan-hewan kecil seperti protozoa, cacing pipih dan ubur-ubur. Karena tidak punya organ respiratori khusus dan sistem sirkulasi darah, maka kebutuhan O2 cukup dengan berdifusi.
Menggunakan insang
Hewan dengan tingkat yang lebih tinggi dan lebih kompleks memilki alat respiratori khusus (insang) untuk mengambil O2 dan sistem pembuluh darah untuk mengangkut O2 ke seluruh jaringan.
Alat pernafasan (respirasi) yang dimiliki oleh kebanyakn jenis ikan adalah insang. Insang berbentuk lembaran-lembaran tipis berwarna merah muda dan selalu lembap. Bagian terluar dari insang berhubungan dengan air, sedangkan bagian dalam berhubungan erat dengan kapiler-kapiler darah.
Tiap lembaran insang terdiri dari sepasang filamen, dan tiap filamen mengandung banyak lapisan tipis (lamela). Pada filamen terdapat pembuluh darah yang memiliki banyak kapiler sehingga memungkinkan O2 berdifusi masuk dan CO2 berdifusi keluar.
Insang pada ikan bertulang sejati ditutupi oleh tutup insang yang disebut operkulum, sedangkan insang pada ikan bertulang rawan tidak ditutupi oleh operkulum. Insang tidak saja berfungsi sebagai alat pernapasan tetapi dapat pula berfungsi sebagai alat ekskresi garam-garam, penyaring makanan, alat pertukaran ion, dan osmoregulator.
Beberapa jenis ikan mempunyai labrin yang merupakan perluasan ke atas dari insang dan membentuk lipatan-lipatan sehingga merupakan rongga-rongga tidak teratur. Labirin ini berfungsi menyimpan cadangan 02 sehingga ikan tahan pada kondisi yang kekurangan 02.
Contoh ikan yang mempunyai labirin adalah: ikan gabus dan ikan lele.
Untuk menyimpan cadangan 02, selain dengan labirin, ikan mempunyai gelembung renang yang terletak di dekat punggung.
Mekanisme pernapasan pada ikan melalui 2 tahap, yakni inspirasi dan ekspirasi.
Pada fase inspirasi, 02 dari air masuk ke dalam insang kemudian 02 diikat oleh kapiler darah untuk dibawa ke jaringan-jaringan yang membutuhkan.
Pada fase ekspirasi, C02 yang dibawa oleh darah dari jaringan akan bermuara ke insang dan dari insang diekskresikan keluar tubuh.
Selain dimiliki oleh ikan, insang juga dimiliki oleh katak pada fase berudu, yaitu insang luar. Hewan yang memiliki insang luar sepanjang hidupnya adalah salamander. (Ferdinand & Ariebowo, 2009)
Ikan mendapatkan oksigen dari air, bernafas, dengan cara sebagai berikut :
Ikan melakukan sistem pernapasan dengan membuka dan menutup mulutnya sembari bergantian membuka dan menutup insangnya.
Pada waktu mulut ikan terbuka, air tentu saja akan masuk ke dalam rongga mulut ikan dan pada waktu ini, biasanya ikan ini akan menutup. hal ini akan membuat oksigen yang terlarut dalam air akan masuk secara difusi ke dalam pembuluh kapiler yang terdapat pada insang.
Pada waktu mulut ikan tertutup, maka insang akan membuka yang akan menyebabkan air beserta karbondioksida keluar melalui lembaran-lembaran insang.
Fase inspirasi dari pernapasan ikan adalah pada saat air masuk melalui rongga mulut. Pada awalnya celah mulut pada ikan menutup, namun dikarenakan penutup insang menyamping dan celah belakangnya tertutup selaput, maka rongga mulut akan membesar. Keadaan ini akan membuat tekanan dalam rongga mulut akan lebih kecil daripada tekanan di luar,sehingga rongga mulut ikan akan terbuka dan air masuk ke dalam rongga mulut.
Fase ekspirasi dari pernapasan ikan adalah proses pengikatan oksigen dan air sekaligus pelepasan karbondioksida. Nah, setelah rongga mulut ikan penuh terisi oleh air, celah mulut akan tertutup dan insang akan terbuka. Kemudian karena insang akan terbuka maka air akan didorong melewati lembaran insang sehingga terjadi pertukaran gas. Darah di dalam pembuluh kapiler insang akan mengeluarkan karbondioksida dan mengikat oksigen dan air.
Sumber