tetap eksis,hehehe_@kebunrayabogor
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Pengertian Sistem Respirasi
Konsumsi O2 dan produksi CO2, merupakan kegiatan yang hampir tidak dapat dipisahkan satu sama lain, dan keduanya merupakan bagian dari respirasi hewan.
Sistem pernapasan atau sistem respirasi adalah sistem organ yang digunakan untuk pertukaran gas, yaitu oksigen (O2) yang diperlukan tubuh untuk metabolisme sel dan karbondioksida (CO2) yang dihasilkan dari metabolisme tersebut dikeluarkan dari tubuh melalui paru-paru. Reaksi kimia yang terjadi di dalam sel hewan sangat tergantung pada adanya oksigen (O2), sehingga diperlukan adanya suplai O2 secara terus-menerus. Hal ini berarti bahwa O2 merupakan substansi yang penting dan sangat diperlukan bagi semua hewan terutama di dalam sistem respirasi.
Salah satu substansi yang dihasilkan oleh reaksi kimia yang terjadi di dalam sel hewan adalah gas asam arang (CO2). Adanya CO2 yang terlalu banyak di dalam tubuh harus dihindari, oleh karena itu CO2 segera dikeluarkan dari tubuh secara terus-menerus.
Pada hewan berkaki empat, sistem pernapasan umumnya termasuk saluran yang digunakan untuk membawa udara ke dalam paru-paru dimana terjadi pertukaran gas. Diafragma menarik udara masuk dan juga mengeluarkannya. Berbagai variasi sistem pernapasan ditemukan pada berbagai jenis makhluk hidup. Bahkan pohon pun memiliki sistem pernapasan. Alat respirasi adalah alat atau bagian tubuh tempat O2 dapat berdifusi masuk dan sebaliknya CO2 dapat berdifusi keluar. Alat respirasi pada hewan bervariasi antara hewan yang satu dengan hewan yang lainnya, ada yang berupa paru-paru, insang, kulit, trakea, dan paru-paru buku, bahkan pula ada beberapa organisme yang belum mempunyai alat khusus sehingga oksigen berdifusi langsung dari lingkungan ke dalam tubuh, contohnya pada hewan bersel satu, porifera, dan coelenterata. Padahewan ini oksigen berdifusi dari lingkungan melalui rongga tubuhnya.
Menurut tempat terjadinya pertukaran gas maka pernapasan dapat dibedakan atas 2 jenis, yaitu pernapasan luar dan pernapasan dalam. Pernapasan luar adalah pertukaran udara yang terjadi antara udara dalam alveolus dengan darah dalam kapiler, sedangkan pernapasan dalam adalah pernapasan yang terjadi antara darah dalam kapiler dengan sel-sel tubuh.
Masuk keluarnya udara dalam paru-paru dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara dalam rongga dada dengan tekanan udara di luar tubuh. Jika tekanan di luar rongga dada lebih besar maka udara akan masuk. Sebaliknya, apabila tekanan dalam rongga dada lebih besar maka udara akan keluar.
Sehubungan dengan organ yang terlibat dalam pemasukkan udara (inspirasi) dan pengeluaran udara (ekspirasi) maka mekanisme pernapasan dibedakan atas dua macam, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut. Pernapasan dada dan perut terjadi secara bersamaan.
- Pernapasan Dada
Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut.
1. Fase inspirasi, berupa berkontraksinya otot antartulang rusuk sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.
2. Fase ekspirasi, merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot antara tulang rusuk ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbondioksida keluar.
- Pernapasan Perut
Pernapasan perut merupakan pernapasan yang mekanismenya melibatkan aktifitas otot-otot diafragma yang membatasi rongga perut dan rongga dada. Mekanisme pernapasan perut dapat dibedakan menjadi dua tahap, yakni sebagai berikut.
1. Fase inspirasi. Pada fase ini otot diafragma berkontraksi sehingga diafragma mendatar, akibatnya rongga dada membesar dan tekanan menjadi kecil sehingga udara luar masuk.
2. Fase Ekspirasi. Fase ekspirasi merupakan fase berelaksasinya otot diafragma (kembali ke posisi semula, mengembang) sehingga rongga dada mengecil dan tekanan menjadi lebih besar, akibatnya udara keluar dari paru-paru.
Sistem respirasi juga dibagi menurut divisinya, yakni :
1. Divisi konduksi. Divisi ini dimulai dari rongga hidung, faring, laring, trakea, bronkus, hingga terminalbronkiolus.
2. Divisi respirasi. Divisi ini dimulai dari bronkiolus hingga alveoli, udara memenuhi kantung paru-paru dan terjadilah pertukaran gas antara udara dan darah.
1.2 Tahapan Sistem Respirasi
Respirasi pada hewan dapat dibagi menjadi 3 tahap, yaitu :
1. Reaksi luar. Reaksi luar merupakan proses pertukaran gas (O2 dan CO2) antara atmosfir dengan paru-paru pada hewan yang hidup di darat atau permukaan gas antara medium air dengan insang pada hewan yang hidup di air. Dengan kata lain, dapat dijelaskan sebagai berikut : pertukaran gas O2 meliputi pergerakan O2 dari atmosfir ke paru-paru, atau dari medium air ke insang dan difusi O2 dari paru-paru ke pakapiler paru-paru atau dari insang kapiler insang.
Pertukaran gas CO2 meliputi difusi CO2 dari kapiler paru-paru ke alveolus paru-paru dan pergerakan udara dari alveolus paru-paru menuju ke atmosfir atau difusi CO2 dari kapiler insangg ke medium air di sekitar insang.
2. Pengangkutan gas O2 dan CO2. Pengangkutan gas ini meliputi pengangkutan O2 dari kapiler paru-paru atau kapiler insang ke seluruh sel dan pengangkutan CO2 dari seluruh sel ke kapiler paru-paru atau kapiler insang.
3. Respirasi dalam. Respirasi dalam (respirasi internal) merupakan reaksi oksidasi-reduksi dimana O2 dikonsumsi dan CO2 diproduksi.
1.3 Fungsi Sistem Respirasi
Fungsi sistem respirasi adalah :
1. Menyediakan permukaan untuk pertukaran gas antara udara dan sistem aliran darah.
2. Sebagai jalur untuk keluar masuknya udara dari luar ke paru-paru.
3. Melindungi permukaan respirasi dari dehidrasi, perubahan temperatur, dan berbagai keadaan lingkungan yang merugikan atau melindungi sistem respirasi itu sendiri dan jaringan lain dari patogen.
4. Sumber produksi suara termasuk untuk berbicara, menyanyi, dan bentuk komunikasilainnya.
5. Memfasilitasi deteksi stimulus olfactory dengan adanya reseptor olfactory di superior portion pada rongga hidung.
Gambar 1.1 : Berbagai macam alat respirasi pada hewan.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Sistem Respirasi Pada Hewan Invertebrata
Hewan-hewan Invertebrata ada yang belum memiliki sistem pernapasan khusus, seperti Porifera dan sebagian cacing (Vermes). Umumnya hewan-hewan tersebut melakukan pernapasan langsung, yaitu secara difusi melalui permukaan tubuhnya. Namun, pada hewan-hewan yang lebih tinggi, seperti Mollusca dan Arthropoda sudah memiliki sistem pernapasan khusus, walaupun masih sederhana. Misalnya Insecta dan Myriapoda beranapas menggunakan trakea, hewan-hewan Arachnida, misalnya laba-laba bernapas menggunakan paruparu buku. Hewan-hewan yang hidup di air misalnya Crustacea (golongan udang-udangan) dan Mollusca (siput dan kerang) bernapas menggunakan insang.
Selain hewan bersel satu, beberapa jenis hewan seperti, katak, salamander, ular, dan kura-kura air, dapat melakukan pernapasannya dengan menggunakan permukaan tubuhnya. Walaupun di antara hewan tersebut telah memiliki paru-paru, namun kulit yang tipis, berpori, lembab dan kaya kapiler darah sangat memungkinkan untuk berlangsungnya pertukaran gas. Pada kura-kura air, bagian yang membantu pernafasan adalah kulit di sekitar kloaka.
2.1.1 Hewan Bersel Satu (Protozoa)
Hewan bersel satu hanya mempunyai satu sel, oleh karena itu seluruh proses kehidupan dilakukan di dalam sel tersebut. Hewan bersel satu ini memiliki ukuran yang sangat kecil, hanya dapat dilihat dengan mikroskop. Hewan ini hidup di tempat-tempat berair, misal danau, sungai, laut, tanah basah.
Hewan bersel satu bernafas melalui seluruh permukaan tubuhnya.
Pada saat hewan ini bernafas, oksigen (O2) masuk dan karbondioksida (CO2) keluar melalui permukaan tubuh secara difusi, yaitu O2 masuk dan CO2 keluar dengan cara menembus dinding sel yang tipis. Contoh hewan bersel satu adalah Amuba, Euglena dan Paramaecium.
Gambar 2.1 : Amuba (kiri) dan Paramecium (kanan) melakukan respirasi secara difusi langsung.
2.1.2 Porifera
Porifera bernapas dengan cara memasukkan air melalui pori-pori (ostium) yang terdapat pada seluruh permukaan tubuhnya, masuk ke dalam rongga spongocoel. Proses pernapasan selanjutnya dilakukan oleh sel leher (koanosit), yaitu sel yang berbatasan langsung dengan rongga spongocoel.
Gambar 2.2 : Irisan melintang dinding tubuh Porifera.
Aliran air yang masuk melalui ostium menuju rongga spongocoel membawa oksigen sekaligus zat-zat makanan. Pengikatan O2 dan pelepasan CO2 dilakukan oleh sel leher (koanosit). Selain melakukan fungsi pernapasan, sel leher sekaligus melakukan proses pencernaan dan sirkulasi zat makanan. Selanjutnya, air keluar melalui oskulum.
2.1.3 Cacing (Vermes)
Sebagian besar Vermes bernapas menggunakan permukaan tubuhnya, misalnya anggota filum Platyhelminthes yaitu Planaria dan anggota filum Annelida yaitu cacing tanah (Pheretima sp.). Namun, pada beberapa Annelida bernapas dengan insang, misalnya Annelida yang hidup di air yaitu Polychaeta (golongan cacing berambut banyak) ini bernapas menggunakan sepasang porapodia yang berubah menjadi insang.
Pada Planaria, O2 yang terlarut di dalam air berdifusi melalui permukaan tubuhnya. Demikian juga dengan pengeluaran CO2. Pada cacing tanah, O2 berdifusi melalui permukaan tubuhnya yang basah, tipis, dan memiliki pembuluh-pembuluh darah. Selanjutnya, O2 diedarkan ke seluruh tubuh oleh sistem peredaran darah. CO2 sebagai sisa pernapasan dikeluarkan dari jaringan oleh pembuluh darah, kemudian keluar melalui permukaan tubuh secara difusi.
Gambar 2.3 : Pertukaran gas pada Planaria.
Pada cacing tanah tidak mempunyai alat pernapasan khusus. Kulit cacing mengandung banyak kelenjar, kelenjar tersebut menghasilkan lendir. Dengan adanya lendir, kulit cacing selalu dalam keadaan basah dan licin. Melalui kulit yang basah ini, cacing menyerap oksigen serta mengeluarkan karbondioksida dan uap air secara difusi. Cacing bernafas melalui permukaan kulitnya.
Gambar 2.4 : Cacing tanah.
2.1.4 Mollusca
Hewan bertubuh lunak (Mollusca) yang hidup di air, seperti siput, cumi-cumi, dan kerang (Bivalvia) bernapas menggunakan insang. Aliran air masuk ke dalam insang dan terjadi pertukaran udara dalam lamela insang. Mollusca yang hidup di darat, seperti siput darat (bekicot) bernapas menggunakan paru-paru.
Gambar 2.5 : Alat pernapasan siput.
2.1.5 Kalajengking dan Laba-laba
Gambar 2.6 : Paru-paru buku pada laba-laba (kiri). Paru-paru buku diperbesar (kanan)
Kalajengking dan laba-laba besar (Arachnida) yang hidup di darat memiliki alat pernapasan berupa paru-paru buku, sedangkan jika hidup di air bernapas dengan insang buku.
Paru-paru buku memiliki gulungan yang berasal dari invaginasi perut. Masing-masing paru-paru buku ini memiliki lembaran-lembaran tipis (lamela) yang tersusun berjajar. Paruparu buku ini juga memiliki spirakel tempat masuknya oksigen dari luar.
Keluar masuknya udara disebabkan oleh gerakan otot yang terjadi secara teratur.
Baik insang buku maupun paru-paru buku keduanya mempunyai fungsi yang sama seperti fungsi paru-paru pada vertebrata.
Gambar 2. 7 : Irisan melintang paru-paru buku
pada laba-laba.
2.1.6 Serangga
Serangga termasuk hewan berbuku-buku. Sebagian besar serangga hidup di darat. Contoh serangga adalah jangkrik, kupu-kupu, belalang, nyamuk, lalat, semut, laron, kecoak, dll. Alat pernafasan serangga yang hidup di darat berbeda dengan serangga yang hidup di air. Pada serangga yang hidup di air, misalnya jentik-jentik nyamuk mempunyai alat bantu pernafasan, yaitu tabung pernafasan yang menghubungkan dengan trakhea.
Corong hawa (trakhea) adalah alat pernapasan yang dimiliki oleh serangga dan arthropoda lainnya. Trakhea adalah suatu sistem alat pernafasan yang terdiri atas pembuluh-pembuluh yang bercabang-cabang ke seluruh tubuh. Cabang-cabang ini bermuara di stigma (spirakel). Stigma merupakan lubang keluar masuknya udara. Pada trakhea terdapat kantong udara kantong hawa, yang berfungsi menyimpan udara yang masuk untuk sementara waktu.
Pembuluh trakhea bermuara pada lubang kecil yang ada di kerangka luar (eksoskeleton) yang disebut spirakel. Spirakel berbentuk pembuluh silindris yang berlapis zat kitin, dan terletak berpasangan pada setiap segmen tubuh. Spirakel mempunyai katup yang dikontrol oleh otot sehingga membuka dan menutupnya spirakel terjadi secara teratur. Pada umumnya spirakel terbuka selama serangga terbang, dan tertutup saat serangga beristirahat.
Gambar 2.8 : Trakea pada serangga
Oksigen dari luar masuk lewat spirakel. Kemudian udara dari spirakel menuju pembuluh-pembuluh trakhea dan selanjutnya pembuluh trakhea bercabang lagi menjadi cabang halus yang disebut trakeolus sehingga dapat mencapai seluruh jaringan dan alat tubuh bagian dalam. Trakeolus tidak berlapis kitin, berisi cairan, dan dibentuk oleh sel yang disebut trakeoblas. Pertukaran gas terjadi antara trakeolus dengan sel-sel tubuh. Trakeolus ini mempunyai fungsi yang sama dengan kapiler pada sistem pengangkutan (transportasi) pada vertebrata.
Mekanisme pernapasan pada serangga, misalnya belalang, adalah sebagai berikut :
Gambar 2.9 : Mekanisme pernapasan pada belalang.
Jika otot perut belalang berkontraksi maka trakea mexrupih sehingga udara kaya CO2 keluar. Sebaliknya, jika otot perut belalang berelaksasi maka trakea kembali pada volume semula sehingga tekanan udara menjadi lebih kecil dibandingkan tekanan di luar sebagai akibatnya udara di luar yang kaya O2 masuk ke trakhea.
Sistem trakhea berfungsi mengangkut O2 dan mengedarkannya ke seluruh tubuh, dan sebaliknya mengangkut CO2 basil respirasi untuk dikeluarkan dari tubuh. Dengan demikian, darah pada serangga hanya berfungsi mengangkut sari makanan dan bukan untuk mengangkut gas pernapasan.
Di bagian ujung trakeolus terdapat cairan sehingga udara mudah berdifusi ke jaringan. Pada serangga air seperti jentik nyamuk udara diperoleh dengan menjulurkan tabung pernapasan ke permukaan air untuk mengambil udara.
Serangga air tertentu mempunyai gelembung udara sehingga dapat menyelam di air dalam waktu lama. Misalnya, kepik Notonecta sp. mempunyai gelembung udara di organ yang menyerupai rambut pada permukaan ventral. Selama menyelam, O2 dalam gelembung dipindahkan melalui sistem trakhea ke sel-sel pernapasan.
Selain itu, ada pula serangga yang mempunyai insang trakhea yang berfungsi menyerap udara dari air, atau pengambilan udara melalui cabang-cabang halus serupa insang. Selanjutnya dari cabang halus ini oksigen diedarkan melalui pembuluh trakhea.
2.2 Sistem Respirasi Pada Hewan Vertebrata
2.2.1 Sistem Respirasi Pada Ikan (Pisces)
Insang dimiliki oleh jenis ikan (pisces). 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 filament 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.
Gambar 2.10 : Struktur insang ikan.
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 labirin yang merupakan perluasan keatas dari insang dan membentuk lipatan-lipatan sehingga merupakan rongga-rongga tidak teratur. Labirin ini berfungsi menyimpan cadangan O2 sehingga ikan tahan pada kondisi yang kekurangan O2. Contoh ikan yang mempunyai labirin misalnya ikan gabus dan ikan lele. Untuk menyimpan cadangan O2, selain dengan labirin, ikan mempunyai gelembung renang yang terletak di dekat punggung. Mekanisme pernapasan pada ikan melalui dua tahap, yakni inspirasi dan ekspirasi. Pada fase inspirasi, O2 dari air masuk ke dalam insang kemudian O2 diikat oleh kapiler darah untuk dibawa ke jaringan-jaringan yang memerlukan. Sebaliknya pada fase ekspirasi, CO2 yang dibawa oleh darah dari jaringan akan bermuara keinsang 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.
Gambar 2.11 : Sistem respirasi pada ikan hiu.
Dengan membuka dan menutup mulut ikan Hiu menghalau air ke dalam mulut dan menekan ke luar dengan kekuatan (mulut menutup) melalui celah insang dan spiracle. Insang tersusun atas filamen (lembaran-lembaran) yang banyak mengandung pembuluh darah kapiler. Darah dari ventral aorta akan melalui kapiler tersebut, melepaskan karbon dioksida dan mengikat oksigen yang larut dalam air, seterusnya melanjutkan ke dorsal aorta mengikuti peredaran yang telah dijelaskan.
2.2.2 Sistem Respirasi Pada Amphibia
Pada katak, oksigen berdifusi lewat selaput rongga mulut, kulit, dan paru-paru. Kecuali pada fase berudu bernapas dengan insang karena hidupnya di air. Selaput rongga mulut dapat berfungsi sebagai alat pernapasan karena tipis dan banyak terdapat kapiler yang bermuara di tempat itu. Pada saat terjadi gerakan rongga mulut dan faring, Iubang hidung terbuka dan glotis tertutup sehingga udara berada di rongga mulut dan berdifusi masuk melalui selaput rongga mulut yang tipis. Selain bernapas dengan selaput rongga mulut, katak bernapas pula dengan kulit, ini dimungkinkan karena kulitnya selalu dalam keadaan basah dan mengandung banyak kapiler sehingga gas pernapasan mudah berdifusi. Oksigen yang masuk lewat kulit akan melewati venakulit (vena kutanea) kemudian dibawa ke jantung untuk diedarkan ke seluruh tubuh. Sebaliknya karbon dioksida dari jaringan akan di bawa ke jantung, dari jantungdipompa ke kulit dan paru-paru lewat arteri kulit pare-paru (arteri pulmo kutanea). Dengan demikian pertukaran oksigen dan karbon dioksida dapat terjadi di kulit.
Selain bernapas dengan selaput rongga mulut dan kulit, katak bernapas juga dengan paru-paru walaupun paru-parunya belum sebaik paru- paru mamalia. Katak mempunyai sepasang paru-paru yang berbentuk gelembung tempat bermuaranya kapiler darah. Permukaan paru-paru diperbesar oleh adanya bentuk-bentuk seperti kantung sehingga gas pernapasan dapat berdifusi. Paru-paru dengan rongga mulut dihubungkan oleh bronkus yang pendek.
Gambar 2.12 : Alat pernafasan katak.
Dalam paru-paru terjadi mekanisme inspirasi dan ekspirasi yang keduanya terjadi saat mulut tertutup. Fase inspirasi adalah saat udara (kaya oksigen) yang masuk lewat selaput rongga mulut dan kulit berdifusi pada gelembung-gelembung di paru-paru. Mekanisme inspirasi yaitu : otot Sternohioideus berkonstraksi sehingga rongga mulut membesar, akibatnya oksigen masuk melalui koane. Setelah itu koane menutup dan otot rahang bawah dan otot geniohioideus berkontraksi sehingga rongga mulut mengecil. Mengecilnya rongga mulut mendorong oksigen masuk ke paru-paru lewat celah-celah. Dalam paru-paru terjadi pertukaran gas, oksigen diikat oleh darah yang berada dalam kapiler dinding paru-paru dan sebaliknya, karbon dioksida dilepaskan ke lingkungan. Mekanisme ekspirasi yaitu : otot-otot perut dan sternohioideus berkontraksi sehingga udara dalam paru-paru tertekan keluar dan masuk ke dalam rongga mulut. Celah tekak menutup dan sebaliknya koane membuka. Bersamaan dengan itu, otot rahang bawah berkontraksi yang juga diikuti dengan berkontraksinya geniohioideus sehingga rongga mulut mengecil. Dengan mengecilnya rongga mulut maka udara yang kaya karbondioksida keluar.
Gambar 2.13 : Mekanisme pernafasan katak.
2.2.3 Sistem Respirasi Pada Reptil
Secara umum reptilia bernapas menggunakan paru-paru. Tetapi pada beberapa reptilia, pengambilan oksigen dibantu oleh lapisan kulit disekitar kloaka. Pada reptilia umumnya udara luar masuk melalui lubang hidung, trakea, bronkus, dan akhirnya ke paru-paru. Lubang hidung terdapat di ujung kepala atau moncong. Udara keluar dan masuk ke dalam paru-paru karena gerakan tulang rusuk. Sistem pernafasan pada reptilia lebih maju dari Amphibi. Dinding laring dibentuk oleh tulang rawan kriterokoidea dan tulang rawan krikodea. Trakhea dan bronkhus berbentuk panjang dan dibentuk oleh cincin-cincin tulang rawan. Tempat percabangan trakhea menjadi bronkhus disebut bifurkatio trakhea. Bronkhus masuk ke dalam paru-paru dan tidak bercabang-cabang lagi. Paru-paru reptilia berukuran relatif besar, berjumlah sepasang. Struktur dalamnya berpetak-petak seperti rumah lebah, biasanya bagian anterior lebih banyak berpetak daripada bagian posterior.
Paru-paru reptilia berada dalam rongga dada dan dilindungi oleh tulang rusuk. Paru-paru reptilia lebih sederhana, hanya dengan beberapa lipatan dinding yang berfungsi memperbesar permukaan pertukaran gas. Pada reptilia pertukaran gas tidak efektif. Pada kadal, kura-kura, dan buaya paru-paru lebih kompleks, dengan beberapa belahan-belahan yang membuat paru-parunya bertekstur seperti spon. Paru-paru pada beberapa jenis kadal misalnya bunglon Afrika mempunyai pundi-pundi hawa cadangan yang memungkinkan hewan tersebut melayang di udara.
Gambar 2.14 : Alat respirasi pada ular.
Gambar 2.15 : Paru-paru reptil.
2.2.4 Sistem Respirasi pada Aves
Pada burung, tempat berdifusinya gas pernapasan hanya terjadi di paru-paru. Paru-paru burung berjumlah sepasang dan terletak dalam rongga dada yang dilindungi oleh tulang rusuk.
Jalur pernapasan pada burung berawal di lubang hidung. Pada tempat ini, udara masuk kemudian diteruskan pada celah tekak yang terdapat pada dasar faring yang menghubungkan trakea. Trakeanya panjang berupa pipa bertulang rawan yang berbentuk cincin, dan bagian akhir trakea bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri. Dalam bronkus pada pangkal trakea terdapat sirink yang pada bagian dalamnya terdapat lipatan-lipatan berupa selaput yang dapat bergetar. Bergetarnya selaput itu menimbulkan suara. Bronkus bercabang lagi menjadi mesobronkus yang merupakan bronkus sekunder dan dapat dibedakan menjadi ventrobronkus (di bagian ventral) dan dorsobronkus (di bagian dorsal). Ventrobronkus dihubungkan dengan dorsobronkus, oleh banyak parabronkus (100 atau lebih). Parabronkus berupa tabung tabung kecil. Di parabronkus bermuara banyak kapiler sehingga memungkinkan udara berdifusi. Selain paru-paru, burung memiliki 8 atau 9 perluasan paru-paru atau pundi-pundi hawa (sakus pneumatikus) yangmenyebar sampai ke perut, leher, dan sayap. Pundi-pundi hawa berhubungan dengan paru-paru dan berselaput tipis. Di pundi-pundi hawa tidak terjadi difusi gas pernapasan; pundi-pundi hawa hanya berfungsi sebagai penyimpan cadangan oksigen dan meringankan tubuh. Karena adanya pundi-pundi hawa maka pernapasan pada burung menjadi efisien. Pundi-pundi hawa terdapat di pangkal leher (servikal), ruang dada bagian depan (toraks anterior), antara tulang selangka (korakoid), ruang dada bagian belakang (toraks posterior), dan di rongga perut (kantong udara abdominal).
Gambar 2.16 : Sistem pernapasan pada burung.
Masuknya udara yang kaya oksigen ke paru-paru (inspirasi) disebabkan adanya kontraksi otot antartulang rusuk (interkostal) sehingga tulang rusuk bergerak keluar dan tulang dada bergerak ke bawah. Atau dengan kata lain, burung mengisap udara dengan cara memperbesar rongga dadanya sehingga tekanan udara di dalam rongga dada menjadi kecil yang mengakibatkan masuknya udara luar. Udara luar yang masuk sebagian kecil tinggal di paru-paru dan sebagian besar akan diteruskan ke pundi-pundi hawa sebagai cadangan udara. Udara pada pundi-pundi hawa dimanfaatkan hanya pada saat udara (O2) di paruparu berkurang, yakni saat burung sedang mengepakkan sayapnya. Saat sayap mengepak atau diangkat ke atas maka kantung hawa di tulang korakoid terjepit sehingga oksigen pada tempat itu masuk ke paru-paru. Sebaliknya, ekspirasi terjadi apabila otot interkostal relaksasi maka tulang rusuk dan tulang dada kembali ke posisi semula, sehingga rongga dada mengecil dan tekanan menjadi lebih besar dari tekanandi udara luar akibatnya udara dari paru-paru yang kaya karbondioksida keluar. Bersamaan dengan mengecilnya rongga dada, udara dari kantung hawa masuk ke paru-paru dan terjadi pelepasan oksigen dalam pembuluh kapiler di paru-paru. Jadi, pelepasan oksigen di paru-paru dapat terjadi pada saat ekspirasi maupun inspirasi.
Bagan pernapasan pada burung di saat hinggap adalah sebagai berikut.
• Burung mengisap udara.
• Udara mengalir lewat bronkus ke pundi-pundi hawa bagian belakang.
• Bersamaan dengan itu udara yang sudah ada di paru-paru mengalir ke pundi-pundi hawa.
• Udara di pundi-pundi belakang mengalir ke paru-paru.
• Udara menuju pundi-pundi hawa depan. Kecepatan respirasi pada berbagai hewan berbeda bergantung dari berbagai hal, antara lain, aktifitas, kesehatan, dan bobot tubuh.
Gambar 2.17 : Struktur pernafasan burung.
2.2.5 Sistem Respirasi pada Mamalia
Pada dasarnya sistem respirasi pada mamalia sama dengan respirasi secara umum. Organ-organ respirasinya pun juga hampir sama. Memiliki bagian saluran pernapasan: rongga hidung, faring, laring, trakhea, bronkus, dan bronkiolus. Bagian pernapasan: bronkioli respiratori, dukti alveoli, dan alveoli. Organ perapasan utama adalah paru-paru. Paru-paru mamalia berongga-rongga dan umumnya terbagi menjadi lobus-lobus. Kebanyakan dua lobus sebelah kiri dan tiga lobus sebelah kanan. Ada juga mamalia yang paru-parunya yang tidak terbagi dalam lobus-lobus, misalnya pada ikan paus, duyung, gajah, kuda, dan beberapa kelelawar. Pada monotremata dan tikus, hanya paru-paru kanan yang terbagi dalam lobus-lobus. Sebelah luar paru-paru dilapisi oleh selaput pleura. Rongga hidung dipisahkan oleh suatu sekat yang disebut septum basal, menjadi bagian kiri dan kanan. Dengan udara luar dihubungkan oleh lubang hidung luar (nares eksternal), dengan faring dihubungkan oleh lubang hidung dalam (nares internal/khoane). Faring merupakan persimpangan antara saluran napas dan salura makanan. Lobus merupakan suatu rongga yang terletak di belakang faring. Epigatus berfungsi untuk menutupi glotis waktu menelan makanan, agar makanan tidak masuk ke sistem pernapasan. Terdapat pula alat suara (apparatus vokalis) berupa sepasanang pita kecil (ligamen). Trakhea diperkuat oleh cincin tulang rawan hialin dan fibrosa. Bronkus yang dibedakan menjadi dua, yaitu bronkus ekstrapulmonalis dan bronkus intrapulmonalis. Bronkiolus merupakan cabang dari bronkus intrapulmonalis.
2.3 Gangguan pada Sistem Pernapasan
Gangguan pada pernapasan biasanya disebabkan oleh kelainan dan penyakit yang menyerang alat-alat pernapasan. Beberapa jenis kelainan dan penyakit pada pernapasan sebagai berikut.
Gabar 2.18 : Berbagai penyakit pada paru-paru.
1. Asfiksi, yaitu kelainan atau gangguan dalam pengangkutan oksigen ke jaringan atau gangguan penggunaan oksigen oleh jaringan. Penyebabnya dapat terletak di paru-paru, di pembuluh darah, atau dalam jaringan tubuh. Misalnya: seseorang yang tenggelam, alveolus-nya terisi air; orang yang menderita pneumonia, alveolus-nya terisi cairan limfa; serta orang yang keracunan karbon monoksida dan asam sianida, Hb-nya tercemar oleh zat racun tersebut. Keracunan karbon monoksida dan asam sianida terjadi karena kedua zat ini memiliki afinitas terhadap hemoglobin lebih besar daripada oksigen.
2. Penyempitan atau penyumbatan saluran napas. Dapat disebabkan oleh pembengkakan kelenjar limfa, misalnya polip (di hidung) dan amandel (di tekak), yang menyebabkan penyempitan saluran pernapasan sehingga menimbulkan kesan wajah bodoh dan sering disebut wajah adenoid. Penyempitan ini dapat pula terjadi karena saluran pernapasannya yang menyempit akibat alergi, misalnya pada asma bronkiale.
3. Anthrakosis, yaitu kelainan pada alat pernapasan yang disebabkan oleh masuknya debu tambang. Jika yang masuk debu silikat, disebut silicosis.
4. Bronkitis, terjadi karena peradangan bronkus.
5. Pleuritis, yaitu peradangan selaput (pleura) karena pleura mengalami penambahan cairan intrapleura, akibatnya timbul rasa nyeri saat bernapas.
6. Tuberkulosis (TBC), yaitu penyakit paru-paru karena Mycobacterium tuberculosis, tandanya terbentuk bintik-bintik kecil pada dinding alveolus.
7. Pneumonia atau logensteking, yaitu penyakit radang paruparu yang disebabkan Diplococcus pneumonia.
8. Penyakit diphteri, misalnya diphteri tekak, tenggorokan, dan diphteri hidung. Penyakit ini biasa menyerang saluran pernapasan anak bagian atas. Kuman penyebabnya Corynebacterium diphteriae. Kuman diphteri tersebut mengeluarkan racun dan bila racun ini beredar bersama darah, akan merusak selaput jantung.
9. Faringitis, yaitu infeksi pada faring oleh bakteri dan virus. Gejalanya adalah kerongkongan terasa nyeri saat menelan.
10. Tonsilitis, yaitu radang karena infeksi oleh bakteri tertentu pada tonsil. Gejalanya yaitu tenggorokan sakit, sulit menelan, suhu tubuh naik, demam, dan otot-otot terasa sakit.
11. Kanker paru-paru, biasa diderita oleh perokok. Kanker ini disebabkan oleh adanya tumor ganas yang terbentuk di dalam epitel bronkiolus.
12. Asma, yaitu gangguan pada rongga saluran pernapasan yang diakibatkan oleh berkontraksinya otot polos pada trakea. Hal ini akan mengakibatkan penderita sukar bernapas.
13. Influenza, disebabkan oleh virus yang menimbulkan radang pada selaput mukosa di saluran pernapasan.
14. Emfisema, yaitu suatu penyakit yang terjadi karena ketidaknormalan (abnormalitas) susunan dan fungsi alveolus. Akibatnya, terjadi inefisiensi pengikatan O2 sehingga pernapasan menjadi sulit.
Gambar 2.19 : Alveolus paru-paru yang rusak disebabkan emfisema.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
v Sistem pernapasan atau sistem respirasi adalah sistem organ yang digunakan untuk pertukaran gas, yaitu oksigen (O2) yang diperlukan tubuh untuk metabolisme sel dan karbondioksida (CO2) yang dihasilkan dari metabolisme tersebut dikeluarkan dari tubuh melalui paru-paru. v Respirasi pada hewan dapat dibagi menjadi 3 tahap, yaitu : reaksi luar, pengangkutan gas O2 dan CO2, dan respirasi dalam.
v Fungsi sistem respirasi : menyediakan permukaan untuk pertukaran gas antara udara dan sistem aliran darah; sebagai jalur untuk keluar masuknya udara dari luar ke paru-paru; melindungi permukaan respirasi dari dehidrasi, perubahan temperatur, dan berbagai keadaan lingkungan yang merugikan atau melindungi sistem respirasi itu sendiri dan jaringan lain dari pathogen; sumber produksi suara termasuk untuk berbicara, menyanyi, dan bentuk komunikasilainnya; memfasilitasi deteksi stimulus olfactory dengan adanya reseptor olfactory di superior portion pada rongga hidung.
v Sistem respirasi pada hewan invertebrata berbeda dengan sistem respirasi pada hewan vertebrata. Dimana pada hewan invertebrata belum memiliki organ paru-paru yang berstruktur sempurna sebagai organ respirasi seperti pada hewan vertebrata.
v Sistem respirsi pada hewan Invertebrata :
o Hewan bersel satu bernafas melalui seluruh permukaan tubuhnya.
o Porifera bernapas dengan cara memasukkan air melalui pori-pori (ostium) yang terdapat pada seluruh permukaan tubuhnya, masuk ke dalam rongga spongocoel.
o Cacing bernafas melalui permukaan kulitnya, secara difusi.
o Hewan bertubuh lunak (Mollusca) yang hidup di air seperti siput, cumi-cumi, dan kerang (Bivalvia) bernapas menggunakan insang. Sedangkan Mollusca yang hidup di darat, seperti siput darat (bekicot) bernapas menggunakan paru-paru.
o Corong hawa (trakhea) adalah alat pernapasan yang dimiliki oleh serangga dan arthropoda lainnya.
o Kalajengking dan laba-laba besar (Arachnida) yang hidup di darat memiliki alat pernapasan berupa paru-paru buku, sedangkan jika hidup di air bernapas dengan insang buku.
v Sistem respirasi pada hewan Vertebrata :
o Ikan (pisces) bernapas dengan menggunakan insang.
o Pada katak, oksigen berdifusi lewat selaput rongga mulut, kulit, dan paru-paru. Kecuali pada fase berudu bernapas dengan insang karena hidupnya di air.
o Secara umum reptilia bernapas menggunakan paru-paru. Tetapi pada beberapa reptilia, pengambilan oksigen dibantu oleh lapisan kulit disekitar kloaka.
o Pada burung, tempat berdifusinya gas pernapasan hanya terjadi di paru-paru.
o Organ perapasan utama pada mamalia adalah paru-paru.
v Jenis kelainan dan penyakit pada pernapasan seperti : asfiksi, penyempitan atau penyumbatan saluran napas, anthrakosis, bronkitis, pleuritis, tuberkulosis (TBC), pneumonia atau logensteking, penyakit diphteri, faringitis, tonsilitis, kanker paru-paru, asma, influenza, emfisema.
(Dari berbagai sumber)
Sumber :
