330244538 Modul 5 Sistem Respirasi Pada Hewan Ppp

FISIOLOGI FISIOLOGI HEWAN HEWAN Dra. Soesy Asiah Asiah S., M.S.

SISTEM RESPIRASI PADA PADA HEWAN HEWAN

Pada Pada kebany kebanyakan akan fila fila hewan hewan rendah rendah (Inver (Inverteb tebrata rata)) tidak/ tidak/bel belum um mempun mempunyai yai organ organ pernafasan. Pengambilan O2 dan pengeluaran CO 2 ukup dengan difusi. Pada kebanyakan hewan golongan rendah keuali Cephalopoda pengetahuan mengenai regulasi pengainbilan dan penggunaannya masih belum memadai. !ifusi pasif pada respirasi tergantung kepada" (#) $onsentrasi O 2 % (2) &ifat'sifat dan permukaan tempat berdifusi% dan () &uhu lingkungan. lingkungan. Pengambilan O2 pada banyak hewan rendah mempunyai hubungan langsung dengan tekanan parsial O2. al ini terutama ter*adi pada Invertebrata tingkat rendah+ *uga terdapat pada beberapa Invertebrata tinggi misalnya pada udang. $eepatan pengambilan O2dan lingkungannya tergantung pada keepatan penggunaan O2 pad, pad, proses respirasi sel. -ika proses oksidasi bertambah+ banyak ban yak O 2diperlukan. $arena itu ter*adi difusi O2 sebab di dalam sel selalu kekurangan O 2. $arbon dioksida (CO 2) sebaliknya di dalain dalain sel selalu selalu bertam bertambah bah dan hasil hasil oksida oksidasi si dan konsen konsentra trasiny sinyaa lebih lebih besar besar dari dari pada pada konsentrasi konsentrasi di lingkungan lingkungannya. nya. iasanya difusi CO 2ke lingkungannya lebih epat daripada difusi O2dari lingkungan ke dalam tubuhnya. entilasi atau rongga+ aliran udara/air agar selalu memperoleh udara atau air yang segar ter* ter*ad adii deng dengan an berb berbag agai ai ara ara.. 0da yang ang memp memper ergu guna naka kan n sili siliaa (ram (rambu butt geta getar) r) pada pada 1hino 1hinoder dermat mataa aranya aranya dengan dengan kontrak kontraksi si kaki kaki ambula ambulakra krall sebaga sebagaii alat pernaf pernafasan asan.. Pada Pada 0nne 0nnelli llida da++ sistem sistem pemb pembul uluh uh dara darah h telah telah sanga sangatt berk berkem emba bang ng dan mempunyai mempunyai pigmen pigmen pernafasan. Oksigen diambil oleh kulit atau struktur semaam insang. Caing'aing yang membuat lubang di laut mempunyai mekanisme untuk mengalirkan air sepan*ang tubuhnya. Pada ertebrata+ rtebrata+ konsentrasi konsentrasi CO2merangsang merangsang keepatan keepatan pernafasan+ pernafasan+ demikian demikian *uga untuk olluska+ beberapa *enis *e nis 0rthropoda dan 0nnelida. 0nnelida. 3api 3api pada Crustaea Crustae a seperti Balanus dan Carcinus peruba perubahan han konsent konsentrasi rasi CO2tidak tidak ada ada peng pengaru aruhn hnya ya terh terhad adap ap keep keepata atan n pernafasan. Respirasi pada Mollusca ollusa hidup di berbagai habitat seperti di laut+ di air payau+ air tawar atau di darat. $arena itu mempunyai berbagai mekanisme respirasi. ollusa yang hidup di laut bernafas dengan insang (Ctenidia) aliran air ter*adi karena gerakan silia. 0liran air arahnya berlawanan dengan arah aliran darah+ hal ini menyebakan pengambilan O 2 oleh insang men*adi lebih efisien.

Gambar 1. Insang pada Gastropoda 1

FISIOLOGI FISIOLOGI HEWAN HEWAN Dra. Soesy Asiah Asiah S., M.S.

Gambar2. bar2. Insa I nsang ng pada pa da Amphi Am phineu neura ra Gamb ar 3. Alat Pernafasan ar siput Pulmonala

Gambar 4. Insang ripang diperbesar Cephalopoda mengatur ventilasi air dengan gerakan otot mantel seara ritmik. Pada &epia ter*adi 44 inspirasi tiap menit. entilasi pada Cephalopoda dikontrol oleh saraf dari gang gangli liaa subo suboeso esoph phag agus us.. $ada $adarr CO2 mempen mempenga garu ruhi hi keku kekuata atan n kotr kotrak aksi si dari dari mant mantel el.. Cephalo Cephalopod podaa merupa merupakan kan ollus ollusa a yang yang paling paling aktif aktif karena karena itu sitem sitem respira respirasiny sinyaa sangat sangat berkembang. &iput pulmonata air tawar tidak mempunyai insang dan mempunyai rongga mantel yang yang dimodi dimodifik fikasi asi men*ad men*adii paru'. paru'.par paru. u. !indin !inding g mantel mantel kaya kaya akan akan pembul pembuluh uh darah. darah. Pada Pada ollusa yang hidup di pantai *uga bernafas dangan udara+ tapi masih dapat bernafas dengan air. 5astropoda yang hidup di daerah'pasang surut (daerah tidal) pada waktu air pasang dapat menyimpan udara pada mantelnya sehingga dapat bernafas terus sedang insang tidak berfungsi keuali pada air yang mengalir. Pada 5astropoda yang hidup di pantai yang mungkin sewaktu'waktu mengalami kekeringan+ insang sangat merugikan karena akan ter*adi penguapan+ karena itu dilengkapi dengan operkulum yang dapat menutup rapat lubang rumahnya *ika tubuh6ya ditarik ke dalam. 2

FISIOLOGI HEWAN Dra. Soesy Asiah S., M.S.

Respirasi pada Ar!ropoda "#!eliceraa dan Inseca$ $eberhasilan hewan hidup di darat karana dapat membatasi hilangnya air waktu bernafas. 0lat pernafasan pada hewan darat merupakan organ dalam yang mungkin dapat mangambil oksigen tanpa kehilangan air.

0rthropoda merupakan segolongan hewan yang berhasil sebagai penghuni daratan. 7angka luarnya yang tidak dapat ditembus air melindungi dirinya dari kekeringan. Chelierata tingkat rendah seperti 8imulus hidup di air dan mempunyai insang buku sedangkan Chelierata tinggi (bangsa labah'labah atau 0rahnida) mempunyai paru'paru buku. Insang buku (book gills) ter*adi karena adanya pelipatan ke sebelah luar dan. permukaan tubuhnya masing'masing (kiri kanan tubuhnya) terdiri atas #99 lembaran tipis. Ventilasi disea!an"era!an otot yan" #en""era!! a n insan" se$ara rit#i!.

Gambar 5. Insang Buku pada mulu Li s

Paru'paru buku (book lungs) merupakan lekukan ke dalam dari permukaan tubuh dan di dalamnya membentuk helaian'helaian dalam sebuah rongga. elaian tadi menempati sebuah ruang dan mempunyai lubang ke luar (spirakel). Pada beberapa *enis spirakel dapat ditutup dan dibuka untuk menegah kehilangan air dan pada beberapa *enis lain otot dapat menggerakkan paru'paru buku sehingga ter*adi ventilasi udara. Pernafasan semata'maa dilakukan oleh paru'paru buku+ *ika paru'.paru buku dipotong maka pernafasan berhenti sama sekali.

Gambar %. Paru&paru 'u(u pada Arac!nida eberapa *enis 0rahnida seperti *uga serangga mempunyai sistem pernafasan dengan trakea. 3rakea merupakan invaginasi (lekukan ke tutup insang dalam) %


dari ektoderm dan umumnya mempunyai lubang ke luar yang disebut sprirakel. entuknya berupa pembuluh silindris yang mempunyai lapisan kitin (hitine). 8apisan kitin ini mempunyai panebalan seperti spiral. &pirakel terdapat sepasang tiap ruas tubuh yang kadang'kadang mempunyai katup untuk men*aga panguapan air. 3rakea mempunyai abang'abang dan abang yang terkeil yang menembus *aringan disebut trakeolus dengan diameter # ' 2:. 3rakeolus tidak mempunyai lapisan kitin dan dibentuk oleh sel yang disebut Gambar ). Sisem pembulu! rac!ea trakeoblast. 3rakeolus pada serangga u*ungnya buntu pada serangga dan berisi udara atau kadang'kadang berisi airan. Penampang melintang tubuh serangga sistem trakea merupakan sistem untuk mengambil O 2 dari udara dan mendistribusikannya ke seluruh tubuh dan mengeluarkan CO 2. -adi+ darah serangga pada umumnya tidak berfungsi untuk pengangkutan gas. Perkembangan sistem trakea sesuai dengan tingkat perkembangan serangga. Pada serangga yang primitif tiap segmen mempunyai trakea yang terpisah+ tetapi pada serangga yang lebih tinggi tingkatannya seluruh sistem trakea saling terhubungan. &erangga yang paling primitif ukup bernafas dengan difusi gas dari permukaan tubuhnya. ;dara masuk trakea dengan ara difusi melalui spirakel. Pada serangga tingkat rendah difusi tidak dibantu oleh ventilasi udara+ sedang pada serangga yang lebih tinggi difusi O 2 diatur oleh membuka dan menutupnya katup spirakel.

Gambar *. Spira(el eskipun serangga'serangga keil dengan difusi sudah ukup untuk proses pertukaran O2dan CO2 tapi pada serangga besar atau serangga yang aktif tidak menukupinya. &uatu kombinasi dari membuka dan menutupnya katup spirakel dengan kontraksi otot'otot dinding tubuh membantu ventilasi serangga aktif dan yang ukurannya besar. 0ktivitas yang terkoordinir ini menyebabkan ter*adinya aliran udara pada sistem trakea+ biasanya dari bagian muka ke bagian belakang melalui saluran hubungan trakea pada ruas'ruas tubuhnya. Pada serangga terbang gerakan sayap dan otot+ membantu kelanaran ventilasi selama serangga tersebut terbang.

&


Gambar istem 9. tra!hea pada serangga

0da tiga fase gerakan pernafasan serangga yaitu" #.

Inspirasi kurang lebih #/< detik. Pada awal inspirasi katup spirakel terbuka.

2. =ase pertukaran selama # detik+ baik spirakel pada toraks atau abdomen menutup . =asa ekspirasi+ yaitu spirakel abdomen membuka. &elama fase pertukaran gas+ udara masuk dan sistem trakea sebelah muka pada inspirasi dan bergerak ke belakang. Pada fase ketiga+ udara ke luar dari spirakel di bagian posterior. embuka dan menutupnya spirakel dikontrol oleh sistem saraf. Pada berbagai *enis serangga seperti Coleoptera+ belalang+ lipas+ larva dan pupa kupu'kupu terdapat ge*ala yang disebut respirasi siklik+ yaitu pengeluaran CO 2 ter*adi dalam waktu yang pendek sekaligus+ sedang pengambilan O2 ter*adi seara kontinu. Pengeluaran CO2 ter*adi pada *angka waktu tertentu dari mulai satu minggu sekali sampai beberapa kali. 3iap *am tergantung pada *enis serangga+ keepatan metabolisme dan suhu lingkungan. Oksigen berdifusi dari trakeolus ke dalam *aringan tubuh. Pada penelitian ditemukan bahwa lebih ke muka ter*adi defisiensi O 2 (>eggesworh+ #?4?). engenai pertukaran gas pada trakeolus masih men*adi pertanyaan. ungkin airan trakeolus membantu pertukaran gas ini. 5erakan dari airan trakeolus niembantu mendorong O 2 ke dalam trakeolus dan ke *aringan. erbagai adaptasi untuk pengangkutan O 2 ter*adi pada berbagai serangga air. Pada beberapa *enis larva serangga yang hidup di air mempunyai insang trakea (tracheal gill) atau insang rektum (rectal gill ). &erangga dewasa yang habitatnya air di sekitar spirakel terdapat plastron yaitu daerah yang berserabut halus tempat menyimpan lapisan udara.

'


Gambar +,. Insang Tra(ea dan Plasron Perna-asan Ar!ropoda dan #rusacea Crustaea (udang) yang hidup di air berrnafas dengan insang yang sangat efisien diilengkapi dengan mekanisme untuk ventilasi air yang konstan. Insang udang merupakan insang luar yang banyak mengandung pembulu darah dengan selaput yang tipis sehingga mudah ter*adi pertukaran gas seara difusi. iasanya insang terletak pada ruangan (branchial chamber ) yang dilindungi oleh penutup yang disebut karapaks. anyak variasi dan perbedaan dengan sistem pernafasan udang seara umum diatas tergantung kepada *enis dan lingkungannya.

1ntomostraa (udang karang rendah) mempunyai rangka luar (eksoskeleton) tipis dan pernafasan ter*adi melalui rangka luar ini. eskipun demikian+ kebanyakan 1ntomostraa mempunyai insang. Insang dapat berupa bagian dari anggota badan dan gerakan waktu berenang menghasilkan ventilasi air. !engan berfungsinya permukaan tubuh untuk bernafas sering *umlah insang diperkeil. isalnya+ Otraoda mempunyai penutup tubuh yang banyak mengandung pembuluh darah dan insangnya tidak berkembang. Pada beberapa *enis brahiopoda semua embelan (appendages) toraks dipakai untuk membuat aliran air melalui insang. Pada !eapoda (udang+ kepiting) mempunyai struktur khusus pada antena ke dua dan berfungsi sebagai penggerak air. Pada Isopoda+ 0mphipoda dan &tomatopoda pleopod (kaki perut) berfungsi sebegai penggerak air'trakea 'insang @trakea. odifikasi insang tergantung pada lingkungan tertentu. akin tinggi kemampuan hidup di darat+ maka insang akan direduksi. $epiting yang hidup di daerah pasang surut terbawah ( low tidal ) mempunyai 2A buah insang+ yang hidup pada Bona intertidal mempunyai # insang dan yang hidup di pantai menpunyai #2 insang.

(


Gambar +,. Insang dang

Gambar ++. #ladocera/ 0aasraca 1ang

Mi(ros(opi( "2a(i insang$

Pada !ekapoda yang hidupnya bersifat amfibius biasanya rongga insang mempunyai banyak pembuluh darah dan *umlah insang dikurangi. Pengurangan *umlah insang akan meghambat penguapan. Pada beberapa kepiting darat ter*adi sirkulasi udara pada rongga insang dan insang merupakan ton*olan pada rongga insang yang berfungsi untuk pertukaran gas. Isopoda merupakan udang'udangan yang hidup di darat dan menggerakan pleopod (kaki peru) untuk respirasi. Pleopod untuk bernafas (endopodit) tertutup oleh bagian sebelah luar (eksopodi) untuk manghalangi penguapan. $eepatan ventilasi berbeda'beda tergantung kepada *enisnya dari lingkungannya. Pada udang+ 0staus astaus+ 9+2 ' 9+ liter air per *am melalui insang. Insang ukuran 2 gr ( Somarus gammarus) mengedarkan air sekitar insang kira'kira ?+ liter per *am. Pada udang ini ventilasi air akan bertambah *ika air kekurangan O 2. $onsentrasi CO2 akan menaikkan ventilasi pada beberapa *enis udang+ tapi pada *enis lain ventilasi akan men*adi berkurang. eberapa *enis udang mempunyai pigmen respirasi+ tapi kapasitas pengangkutan O2 tidak begitu tinggi. isalnya udang besar (8obster) dengan pigmen kemosianin dapat mengangkut #+D ml O2 t8) #99 ml darah sedangkan Otopus (Cephaloopoda) dapat mengangkut O 2 <+4 ml tiap #99 ml darah. ertebrata tingkat randah #2 ml tiap #99 ml darah. RESPIRASI PADA 3ERTE'RATA a. Respirasi pada I(an Organ respirasi pada ikan ialah insang. Pada ikan bertulang belakang (Osteihthyes) insang terdapat pada ruang insang yang ditutup oleh tutup insang (operkulum). 3api beberapa ikan dapat bernafas dengan kulit. Insang Ikan bukan sa*a berfungsi untuk organ respirasi tapi berfungsi *uga untuk eksresi dan dalam transpor garam'garam. Oksigen yang larut dalam air sangat rendah+ karena itu diperlukan banyak air melalui insang. 0liran air pada insang berlawanan dengan aliran darah. !arah mengalir masuk dasar filamen insang melalui sebuah arteri dan mengalir melalui lamel sekunder dalam pembuluh kapiler. $eadaan ini sangat bermanfaat karena darah dapat mengabsorpsi O2 semaksimal mungkin.

)


Gambar +. Diagram 5amel Primer dan lamel Se(under pada Insang dan Arus 1ang

'erla6anan "#ouner curren -lo6$ 0rus air melalui insang hampir kontinu. al ini disebabkan tekanan dari rongga mulut ( Buccal pressure pump) yang mengalirkan air melalui insang+ sementara rongga insang menarik air (opercular suction pump). 0rus air hanya ke satu arah karena adanya katup'katup yang mengatur rnulut dan roogga operkular. Pada ikan tulang rawan misalnya ikan yu dan pari.

3enilasi pada I(an entilasi ikan disebabkan karena tekanan di muka insang dan tarikan (isapan) dari belakang insang. ekanisme ventilasi pada ikan yang selalu berenang menyebabkan arus air masuk ke mulut yang disalurkan ke belakang. Cara ini dapat terlihat pula pada ikan yu dan ikan tuna. 0da pula mekanisme lain pada ikan yu yang mempunyai spirakel. 0ir masuk melalui mulut dan spirakel ke rongga orobranhial. -ika ikan dikeluarkan dari air maka ikan akan mati karena insang rusak dan lamel sekunder men*adi lengket. 0da beberapa *enis ikan (misalnya belut) yang mempunyai *aringan penyokong pada insangnya yang menegah insang men*adi kolaps. $arena itu masih ter*adi sedikit pertukaran gas dan ikan masih dapat bertahan hidup. Ikan lain pada insangnya ada yang mempunyai alat tambahan yang memungkinkan pertukaran gas dan udara (misalnya ikan gabus+ lele dan ikan betok). Ikanikan ini dapat hidup di air yang kotor dan mengambil udara untuk menukupi kebutuhan.

*


b. Respirasi pada 2aa( $atak hewan darat bernafas dengan paru'paru+ tapi tidak sebaik paru'paru ammnalia. 0matilah bagian bawah rongga mulutnya+ akan kita lihat gerakan kira'kira 9 ' #29 kali tiap menit. 5erakan itu tidak lain gerakan bucco-pharyngeal (rongga mulut dan farink). Pada waktu ter*adi gerakan lubang hidung terbuka dan glottis tertutup. $arena itu suara tetap berada pada rongga tersebut dan seara tetap diperbaharui. $arena rongga buo farink ini mengandung banyak sekali pembuluh darah kemungkinan disini ter*adi pertukaran gas. Cara bernafas seperti ini tidak efisien dan seara teratur katak mendorong udara dirongga mulut ke paru'paru (menelan udara). Pertama udara masuk lubang hidung ke rongga mulut sehingga mengembung kemudian udara ditekan dan rongga mulut ke paru'paru sementara lubang hidung tetutup. Pengeluaran udara dilakukan seara pasif. $atak *uga dapat bernafas dengan kulitnya. &e*enis katak (Eenopus) dapat hidup di dalam air dalam waktu yang lama. !i daerah bermusim+ di musim dingin katak lebih banyak bernafas dengan kulit. !arah bersih diangkut dari kulit melalui vena utanea magna.

Gambar .13 "entilasi pada #atak

c. Respirasi pada Repil $ebanyakan reptil mempunyai paru'paru yang masih sederhana. Pembuluh trahea mempunyai penebalan sirkular dari rawan (tulang rawan). Pada se*enis bunglon terdapat kantung udara pada rongga tubuhnya yang berhubungan dengan paru'paru seperti pada +


burung. $arena itu tubuh bunglon dapat membesar. ;lar hanya mempunyai paru'paru kanan. al itu disebabkan karena bentuk ramping dari ular yang tidak rnemungkinkan ukup ruangan untuk dua paru'paru. Paru'paru akan direduksi pada 7eptil yang hidup di air seperti penyu+ misalnya paru'paru penyu (kara'kura air) kira'kira  ' A mil/#99gr sedang kura'kura darat mempunyai volume 2# ml/#99gr. &eperti amphibi+ reptil *uga mempunyai tipe respiras i" #) Pernafasan buo'pharynF (rongga mulut'faring) 2) Pernafasan paru'paru ) Pernafasan kulit (untuk hidup di air) entilasi paru'paru pada reptil sangat penting dalam proses pertukaran gas. ;dara masuk ke paru'paru karena rongga dada bertambah besar dengan bantuan tulang rusuk. -adi inspirasi dilakukan seara aktif sedang ekspirasi dilakukan seara pasif karena paru'paru sifatnya elastis. $ontraksi otot perut transversal membantu proses ekspirasi. Pada *enis londok (bunglon) bernafas mulai dari ekspirasi+ *ika udara didorong ke luar paru'paru+ kemudian diikuti oleh inspirasi yang epat. Paru'paru mengembang+ dan dibiarkan sementara+ kemudian ter*adi proses pernafasan berikutnya. Pada waktu suhu rendah+ udara ditahan di paru'paru dalam waktu yang lama. isalnya di musim dingin+ tapi di musim Gambar +4. Ala panas frekuensinya epat.

Perna-asan pada Repil

d. Respirasi 'urung urung merupakan hewan homoiotermis yang metabolismenya sangat tinggi+ karena itu komsumsi O2 nya *uga sangat tinggi. ;ntuk mengimbanginya burung mempunyai ara ventilasi yang sangat efisien karena mempunyai struktur paru'paru yang berkembang. &alah satu perbandingarnnya ialah mempunyai kantung udara yang mengisi berbagai bagian tubuh yaitu di antara rongga tubuh+ otot dan bahkan dalam tulang anggota badan. $antung udara merupakan pelebaran dari bronki yang mengisi kira'kira 9 rongga tubuh. 3rakea mempunyai penebalan rawan berupa inin.

Paru'paru burung tidak mempunyai alveoli. Paruparu dibentuk oleh pembuluh'pembuluh bronkial+ yang terbesar satu buah disebut mesobronkus. esobrankus berhubungan dengan bronkus primer. !ari mesobronkus keluar dua buah bronki sekunder yaitu bronkus sekunder anterior dan bronki sekunder posterior. ronki sekunder rnembentuk paru'paru burung dan di bangun oleh Gambar +7. Paru&paru 'urung

1


se*umlah+%. Diagram besar Gera(an parabronki Gambar (kurang buah atau Dadaiebih Wa(u#999 3enilasi lebih) dengan diameter kurang lebih 9+4 mm. Pada parabronkus terdapat kapiler udara berupa

pembuluh darah dan disinilah tempat ter*adi pertukaran gas. ;dara mengalir melalui parabronki baik pada waktu inspirasi atau waktu ekspirasi dan pertukaran ter*adi baik waktu inspirasi atau waktu

11

ekspirasi. $arena itu paru'paru burung lebih efisien dari paru'paru ammalia. ;dara pada parabronki dengan mudah O2 nya berdifusi ke pembuluh darah. -ika otot interkostal luar berkontraksi+ tulang rusuk bergerak ke luar (ke depan) sedangkan tulang dada bergerak ke bawah. al ini menyebabkan rongga dada bertambah besar. 3ekanan di rongga dada perut turun dan ter*adi pengisapan udara masuk paru'paru dan kantung udara. 3rakea burung (aves) dibagi dalam dua bronki primer. Pada pertemuan kedua bronki itu ter*adi sedikit pembesaran yang disebut siring (syrinF) atau alat suara. &iring mempunyai selaput bulan sabit (semulunaris) yang dapat bergetar *ika dilalui udara dan ter*adilah bunyi.

Gambar +). Proses Perna-asan pada 'urung &ewaktu burung terbang membutuhkan lebih banyak O 2. 5erakan dari sternum (tulang dada) seara ritmis gerakan waktu terbang membantu menambah ventilasi udara. -adi+ seara otomatis burung waktu terbang paru'parunya dapat menyerap O 2 lebih banyak daripada waktu tidak terbang. 8uas paru'paru atau insang biasanya diukur dalam gram misalnya luas paru' paru manusia D m2/gr. !i bawah ini tabel mengenai luas insang dan paru'paru dan hubungannya dengan adaptasi lainnya.

Tabel +. Adapasi respirasi pada beberapa 8erebraa He6an

5uas paru&paru aau insang cm9gr

2onsumsi : "isira!a$ ml9(g9;am o #

2apasias : 8olume9gr

3olume dara! ml9(g

#. Ikan yu (dogfish) 2. &alem . 3enggiri <. $atak 4. 0ligator A. aranus D. Phyton . 5agak ?. $olibri #9. $elelawar ##. 3ikus putih #2. 0n*ing laut #. anusia

#+9 2+< ##+A 2+4 ' #+9 4+9 9+A4 ##+999 #99 4< # D

4<+4 (#4) 22A (#4) D2A (29) #94 (29) D< ' #2+2(22) ' ##+999 #+499 (D) +999 499 (D) 299 (D)

(224 #+ #A #? D

D9 ' '  '

'

'

' #D ''

'

' ' ' '

' ' ' ' ' '

e. Respirasi pada Mammalia 0danya diafragma yang membatasi rongga dada dan rongga perut merupakan sumbangan yang besar untuk pernafasan ammalia yang memerlukan banyak O 2 karena aktivitas dan keepatan metabolismenya tinggi. Paru'paru ammalia terletak di rongga dada di dalam selaput pleura. -ika otot radial dan otot melingkar diafragma berkontraksi+ diafragma turun dan volume rongga dada bertambah besar.

Pada mammalia udara masuk paru'paru melalui lubang hidung yang berfungsi sebagai saringan dan *uga memanaskan udara pernafasan. !ari rongga hidung masuk faring yang *uga terbuka ke rongga mulut. !ari faring masuk ke trakea. 1piglotis melindungi agar makanan tidak masuk ke laring (8arynk) dari trakea waktu menelan. 8aring merupakan pangkal tenggorok dan dapat menghasilkan suara karena ter*adi getaran pada selaput suara ( vocal cord ). 3rakea berabang dua men*adi bronki kiri dan kanan yang berhubingan dengan paruparu kiri dan kanan. 3rakea mempunyai penebalan rawan (tulang rawan) berbentuk C sebagai penyokong. &ebuah paru'paru manusia mempunyai kira'kira 99 *uta alveoli. Permukaan seluruh alveoli dari dua paru'paru kira'kira D9 m2. 0lveoli dikelilingi oleh pembuluh kapiler dan di daerah ini ter*adi difusi O2 dan CO2. Ventilasi pada Mammalia 7ongga dada di sebelah luar disokong oleh tulang rusuk dan dipisahkan dengan rongga perut oleh diafragma. Paru'paru yang sangat elastis berada di rongga dada. Paru'paru dilapisi oleh pleura viseral dan pleura parietal. !i antara ke dua pleura tadi merupakan suatu rongga tertutup yaitu rongga pleura. 3ekanan pada rongga. pleura kira'kira < mmg. engapa tekanannya rendahG $arena dalam perkembangan paru'paru+ mula'mula paru'paru memenuhi seluruh rongga dada+ tapi kemudian rongga dada berkembang lebih besar daripada paru'paru. 0kibatnya paru'paru lepas dari dinding rongga dada karena elastisitas paru'paru. $arena itu tekanan pada rongga pleura atau tekanan intratoraks biasanya  ' < mm g lebih keil dibanding tekanan luar.

Gambar +*. Paru&paru Manusia #) Inspirasi &elama inspirasi rongga intratoraks bertambah besar. 5erakan diafragma menyebabkan D4H bertambah besar pada nafas biasa. Pada manusia waktu inspirasi diafragma turun # ' 4 m menyebabkan rongga dada bertambah dan ter*adi perbedaan tekanan lebih besar antara udara luar dan di rongga intratoraks. $arena itu paru'paru mengembang karena mengisap udara kira'kira 499 ml. Pernafasan dengan menggunakan diafragma pada manusia disebut pernafasan perut. embesarnya rongga dada dapat pula dengan kontraksi otot interkosta yang menyebabkan tulang rusuk terangkat. !engan demikian+ rongga dada akan bertambah volumenya. ;ntuk *elasnya lihat gambar di bawah mi. Pernafasan ini disebut pernafasan dada.

Gambar +<. Me(anisme Gera(an Tulang Rusu( pada Inspirasi

Gambar ,. Peruba!an Te(anan Inrapulmo dan Inraora(s 2) 1kspirasi 3ekanan intratoraks bertambah karena diafragma dan tulang rusuk kembali kepada kedudukan semula. al ini menyebabkan udara di paru'paru didorong keluar karena tekanan intratoraks bertambah dan elastisitas paru ' paru itu sendiri. 3erdapat variasi ventilasi pada mammalia. inatang berkaki empat lebih banyak mempergunakan diafragma sedang hewan penyelam lebih banyak dengan otot interkosta. 0nak'anak mempergunakan diafragma demikian *uga wanita lebih banyak dengan diafragma dan laki'laki dengan pernafasan dada. ) olune udara pernafasan pada manusia Pada pernafasan normal+ volume udara ekspirasi dan udara inspirasi disebut volume tidal kurang lebih 499 ml. olume tidal dapat berubah tergantug aktivitas tubuh.

Gambar +. 3olume dara Paru&paru <) $eepatan 7espirasi $eepatan respirasi pada manusia dewasa #4 @ 29 per menit di bawah ini daftar keepatan respirasi pada hewan dan manusia

Tabel . Da-ar 2ecepaan Respirasi Manusia9He6an

#. anusia dewasa 2. ayi baru lahir . 0nak 4 tahun <. anusia 24 tahun 4. anusia 49 tahun A. $elini D. erpati . onyet ?. 0n*ing #9. $uing

2ecepaan respirasi9meni #4 '29 4 2A # #4 2 A # 2 <

!aftar diatas hanya sebagai ontoh. ;ntuk mengetahui betul tidaknya 0nda harus mengukurnya sendiri. $eepatan respirasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu" #) &uhu+ *ika suhu turun keepatan respirasi. bertambah 2) $ekurangan O2 menyebabkan keepatan respirasi bertambah ) $onsentrasi CO2 bertarnbah menyebabkan keepatan respirasi bertambah.

A) 7egulasi dari respirasi $ebutuhan O2 pada hewan sangat berbeda'beda dari waktu ke waktu. Pada waktu istirahat udara yang diambil paru'paru selama # menit kira'kira #9 liter. &elama olah raga udara yang diambil paru'paru bisa meningkat men*adi #24 liter/menit. $arena itu keepatan respirasi harus berubah seara otomatis untuk memenuhi kebutuhan tersebut. ;ntuk itu dipenlukan koordinasi berbagai alat. 0da dua maam ara mengontrol pernafasan yaitu seara kimia dan saraf. Pusat pernafasan letaknya pada medulla oblongata (sumsum sambung) ang terdiri dari pusat inspirasi dan pusat ekspirasi. $edua pusat ini beker*a bergantian sehingga ter*adi ritme pernafasan. &araf vagus mempunyai u*ung'u*ung saraf pada paru'paru. -ika saraf vagus terangsang oleh listrik+ pusat pernafasan dihambat dan berhenti bernafas. Pada waktu paruparu mengembang merangsang saraf vagus+ impul &araf vagus mempunyai u*ung'u*ung saraf pada paru'paru. -ika saraf vagus dirangsang oleh listrik+ pusat pernafasan dihambat dan berhenti bernafas. Pada waktu paru'paru mengembang+ maka akan merangsang saraf vaguss+ impuls+ dan listrik merambat via saraf vagus ke pusat pernafasan dan karena itu menghentikan inspirasi makin dalam nafas makin besar mpuls ke pusat saraf. &araf pusat dapat mempengaruhi dalamnya respirasi tapi terbatas. isalnya kita dapat menyetop bernafas atau memperepat nafas sampai batas tertentu. Pons mempunyai pusat yang disebat pusat pneumataksik+ yang berpengaruh terhadap pusat inspirasi dan menghasilkan hambatan yang periodik. =aktor'faktor lain yang dapat mempengaruhi pusat pernafasan ialah saraf aferen dan sendi+ otot dan reseptor sakit.*uga dapat mnpengaruhi pusat pernafasan.

Gambar . S(ema pusa perna-asan pada medula oblongaa

Pengaruh Bat kimia terhadap pusat pernafasan ialah sebagai berikut" a)kelebihan CO2 pada darah merangsang pusat pernafasan dan keepatan kedalaman respirasi bertambah. -ika kurang CO2 keepatan dan kedalaman respirasi berkurang b) $ekurangan O2 *uga nenyebabkan 0noFia. -ika konsentrasi O 2 dalam / darah rendah *uga merangsang pusat respirasi meskipun seara tidaklangsung dan menyebabkan keepatan dan kedalaman bernafas bertambah )p darah yang sedikit turun merangsang pusat respirasi hal ini +-uga menyebabkarr keepatan dan kedalaman respirasi bertambeh. &elama kegiatan olah raga semua faktor di atas ter*adi dan karenanya baik kecepatan pernafasan maupun kedalamanya bertambah

Trans-or : dan #O2 emoglobin pada darah dapat mengangkut O 2 *uga CO2. b dapat bereaksi langsung dengan CO2 membentuk persenyawaan karbarnino. $ira'kira #/ (E). !iangkut dengan ara berikut ini.

b 2 J CO 2'''''''''''''.K bL COO $ebanyakan O2 diangkut dalam plasma sebagai bikarbonat. &ebagian besar reaksi ter*adi pada eritrosit anhidrase CO2 J 2O '''''''''''''''K 2CO''''''''' K J J  CO @ Oksihaemoglobin merupakan asain yang lebih berat dari pada b yang direduksi. $arena itu pertambahan ion hidrogen akan menyebabkan lepasnya 92 dari b. J J bO2 ''''''''''''KbJ O2 &upaya lebih *elas pela*ari bagan pertukaran gas pada *aringan pada gambar berikut ini

Gambar 23. Bagan pertukaran gas pada kapilaer dan %aringan $ paruparu

!ari bagan di atas terlihat bahwa pembentukan bikarbonat pada eritrosit epat karena ada enBim karbonat anhidrase. ikarbonat kemudiari keluar dari eritrosit dan di ganti oleh Cl. Pada paru'pMru ter*adl. reaksi sebaliknya bikarbonat kernbali ke eritrosit dan Cl keluar eritrosit. Pertukaran Cl disebut Chloride &hift. anusia dalam waktu istirahat membutuhkan 249 ml 92/menit atau 99 liter per hari. O2 kurang dapat larut dalarn air tapi karena ada hemoglobin penyerapan O 2 oleh darah men*adi 49 ' #99 kali dibandingkan dengan daya larutnya. 3iap menit darah sebanyak 4 liter beredar dan ukup untuk mensuplai O 2 ke seluruh tubuh. $e*enuhan O 2 dan pengaruhnya dari kadar CO2 dapat di pela*ani dari bagan di bawah ini

Gambar 4. #ur8a Disosiasi O2 paru&paru

Gambar 7. 3ariasi #ur8a disosiasi O2 (arena pengaru! e(anan #: Perbandingan CO2 yang dikeluarkan pada waktu bernafas dan O 2 diambil paru'paru disebut $uosion 7espirasi. ($7) . olume CO yang dikeluarkan $7 N '''''''''''''''''''''''''''''''''''' olume O2 yang diambil $7 tergantung kepada bahan apa yang di bakar pada tubuh. -ika yang dibakar itu hidrat arang+ maka $7 N # . al ini dapat dilihat dari reaksi kimia oksidasi itu sendiri. CA#29A J A92 ''''''''''KA CO2 J A 2O J 1nergi

-adi olume O2 dan CO2 sama A (volume CO2) $7N'''''''''''''''''''''''''''''''''''' N # A (volume O2) untuk lemak asalnya 2 C4##?OA J #<4 O2 ''''''''''''''''''K#92 CO2 J ?  2O #92 (olume CO 2) $7 N '''''''''''''''''''''''''''' N 9+D9 #<4 (olume O 2) ;ntuk $7 protein agak sukar dihitung sebab ada hidrogen yang berkombinasi dengan gugusan amin yang dieksresikan sebagai urea. 3api umumnya protein $7nya 9+#+ lemak 9+D#. !engan melihat $7 dan se*enis hewan atau manusia kita dapat memperkirakan transposisi makanannya. &esuai dengan aktivitas dan *enis hewan tiap individu membutuhkan O 2 untuk metabolisme. $ebutuhan O 2 biasa disebat komsumsi . !engan perhitungan'perhitungan ke batuhan O 2 dalam ml untuk tiap gr/kg berat tubuh hewan per*am. Pada hewan berdarah panas (homoiotermis) banyak kalori diperlukan untuk mengganti panas yang hilang dan permukaan tubuh dan seara relatif perbandingan permukaan tubuh dengan berat tubuh makin besar *ika hewan itu makin keil. 5EM'AR 2ER=A MAHASISWA

#. 3uliskan pertanyaan fokus yang anda buat bersama dosen anda  2. -elaskan perbedaan sistem pernapasan pada hewan Invertebrata dan hewan yang tidak mempunyai alat pernapasan . -elaskan perbedaan struktur alat pernapasan pada pises+ aves+ amphibia+ reptilia dan mammalia dengan menggunakan gambar /bagan /3abel <. -elaskan dengan bagan/gambar mekanisme pertukaran gas pada hewan vertebrata 4. -elaskan mekanisme pernapasan perut dan dada pada mammalia A. itunglah volume udara pernapasan dan buatlah grafik hasil perhitungan dengan menggunakan spyrometer dan *elaskan faktor'faktor yang mempengaruhinya D. -elaskan peran pigmen pernapasan dan keterkaitannya dengan pengikatan CO 2 dan O2 dalam darah . -elaskan bagaimana pengaruh suhu terhadap besarnya konsumsi O 2 pada hewan homoiothermis dan Poikiotermis (lihat kembali hasil praktikum metabolisme) ?. -elaskan bagaimana mekanisme regulasi pernapasan pada mammalia #9. &etelah anda men*awab pertanyaan tersebut diatas+ ada berapa prinsip dasar respirasi yang terdapat pada hewan invertebrata maupun vertebrataG ##. uatlah tugas tersebut diatas dalam bentuk laporan dan PP3 yang harus anda tampilkan didepan kelas bersama dengan laporan hasil praktikum #2. 3uliskan konsep yang anda belum anda fahami dari bahan ka*ian yang anda gunakan untuk bela*ar

#. 3uliskan strategi anda dalam menyelesaikan tugas tersebut di atas #<. 3uliskan sumber bela*ar yang anda gunakan untuk menyelesaikan tugas tersebut

330244538 Modul 5 Sistem Respirasi Pada Hewan Ppp

Recommend Documents