MAKALAH SISTEM RESPIRASI PADA HEWAN VERTEBRATA
DISUSUN OLEH: 1. 2. 3. 4. 5.
Arief Mulyana Dadan Ramadan M.Rahmat Mulyana Yuyun Navitasari Youdhystira Putra A.
(070624) (070594) (070641) (070678) (070675)
PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA 2008
Sistem Respirasi Pada Hewan
Alat respirasi adalah alat atau bagian tubuh tempat 02 dapat berdifusi masuk dan sebaliknya C02 dapat berdifusi keluar. Alat respirasi pada hewan bervariasi antara hewan yang satu dengan hewan yang yang lain, lain, ada yang yang berupa berupa paru-p paru-paru aru,, insang insang,, kulit, kulit, trakea, trakea, dan parupa paruparu ru buku, buku, bahkan ada beberapa organisme yang belum mempunyai alat khusus sehingga oksigen berdifusi langsung dari lingkungan ke dalam tubuh, contohnya pada hewan bersel satu satu,, pori porife fera, ra, dan dan coel coelen ente terat rata. a. Pada Pada keti ketiga ga hewan hewan ini ini oksi oksige gen n berd berdifu ifusi si dari dari lingkungan melalui rongga tubuh.
Gbr. Berbagai macam alat respirasi pada hewan Alat Pernapasan pada Ikan
Insang dimiliki oleh jenis ikan (pisces). Insang berbentuk lembaran-lembaran tipi tipiss berw berwar arna na mera merah h muda muda dan dan sela selalu lu lemb lembap ap.. Bagi Bagian an terl terlua uarr dare dare insa insang ng berhubungan dengan air, sedangkan bagian dalam berhubungan erat dengan kapilerkapiler darah. Tiap lembaran insang terdiri dare sepasang filamen, dan tiap filamen mengandung banyak lapisan tipis (lamela). Pada filamen terdapat pembuluh darah yang memiliki banyak kapiler sehingga memungkinkan OZ 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 sebaga sebagaii alat ekskre ekskresi si garam-g garam-garam aram,, penyar penyaring ing makana makanan, n, alat alat pertuk pertukara aran n ion, ion, dan osmoregulator. Beberapa jenis ikan mempunyai labirin 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. Meka Mekani nism smee pern pernap apas asan an pada pada ikan ikan mela melalu luii 2 tahap tahap,, yakn yaknii insp inspir iras asii dan dan ekspirasi. ekspirasi. Pada fase inspirasi, 02 dari air masuk ke dalam insang kemudian kemudian 02 diikat diikat oleh kapiler darah untuk dibawa ke jaringan-jaringan yang membutuhkan. Sebaliknya 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.
Alat Pernapasan pada Katak
Pada katak, oksigen berdifusi lewat selaput rongga r ongga mulut, kulit, dan paru-paru. Kecuali pada fase berudu bernapas dengan insang karena hidupnya di air. Selaput rongga mulut dapat berfungsi sebagai alat pernapasan karma 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 mulut dan berdifusi berdifusi masuk melalui melalui selaput selaput rongga rongga mulut mulut yang tipis. Selain bernapas dengan selaput rongga mulut, katak bernapas pula dengan kulit, ini dimungkinkan karma kulitnya selalu dalam keadaan basah dan mengandung banyak kapiler sehingga gas pernapasan mudah berdifusi. Oksigen yang masuk lewat kulit akan melewati vena kulit (vena kutanea) kemudian dibawa ke jantung untuk diedarkan ke seluruh tubuh. Sebali Sebalikny knyaa karbon karbon dioksi dioksida da dari dari jaring jaringan an akan akan di bawa bawa ke jantun jantung, g, dari dari jantun jantung g dipompa 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 paruparu 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
Gbr. alat pernafasan katak
sehingga gas pernapasan dapat berdifusi. Paru paru dengan rongga mulut dihubungkan oleh bronkus yang pendek. 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 adalah sebagai berikut. Otot Sternohioideus berkonstraksi sehingga rongga mulut membesar, akibatnya oksigen masuk Gbr. Mekanisme pernafasan katak 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, gas, oksig oksigen en diikat diikat oleh oleh darah darah yang yang berada berada dalam dalam kapiler kapiler dindin dinding g paru-p paru-paru aru dan sebaliknya, karbon dioksida dilepaskan ke lingkungan. Mekanisme ekspirasi adalah sebagai berikut. Otot-otot perut dan sternohioideus berkontraksi sehingga udara dalam paru-paru tertekan keluar dan masuk ke dalam rongga mulut. Celah tekak menutup dan dan seba sebali likn knya ya koan koanee memb membuk uka. a. Bers Bersam amaan aan deng dengan an itu, itu, otot otot rahan rahang g bawa bawah h berkontraksi yang juga diikuti dengan berkontraksinya geniohioideus sehingga rongga mulut mengecil. Dengan mengecilnya rongga mulut maka udara yang kaya karbon dioksida keluar.
Alat Pernapasan pada Reptilia
Paru-paru reptilia berada dalam rongga dada dan dilindungi oleh tulang rusuk. Paru-p Paru-paru aru reptil reptilia ia lebih lebih sederh sederhana ana,, hanya hanya dengan dengan beberap beberapaa lipatan lipatan dindin dinding g yang yang berfungsi memperbesar permukaan pertukaran gas. Pada reptilia pertukaran gas tidak efektif. Pada Pada kadal, kadal, kura-k kura-kura ura,, dan buaya buaya paru-p paru-paru aru lebih lebih komple kompleks, ks, dengan dengan beberap beberapaa belahanbelahan yang membuat paru-parunya bertekstur seperti spon. Paru-paru pada beb beber erap apaa jeni jeniss kada kadall misa misaln lnya ya bung bunglo lon n Afri Afrika ka memp mempun unya yaii pund pundi-p i-pun undi di hawa hawa cadangan yang memungkinkan hewan tersebut melayang di udara.
Alat Pernapasan pada Burung
Pada burung, tempat berdifusinya berdifusinya gas pernapasan hanya terjadi di paru-paru. paru-paru. Paru-paru burung berjumlah sepasang dan terletak dalam rongga dada yang dilindungi oleh tulang rusuk. Jalur Jalur pernap pernapasa asan n pada pada burung burung berawa berawall di lubang lubang hidung hidung.. Pada Pada tempat tempat ini, ini, udara masuk kemudian diteruskan pada celah tekak yang terdapat pada dasar faring yang menghubungkan trakea. Trakeanya panjang berupa pipa bertulang rawan yang berbe berbentu ntuk k cincin cincin,, dan bagian bagian akhir akhir trakea trakea bercab bercabang ang menjad menjadii dua bagian bagian,, yaitu yaitu bronkus bronkus kanan dan bronkus bronkus kiri. Dalam bronkus bronkus pada pangkal trakea terdapat sirink sirink yang yang pada pada bagian bagian dalamn dalamnya ya terdapa terdapatt lipatan lipatan-lip -lipata atan n berupa berupa selapu selaputt yang yang dapat dapat bergetar. Bergetarnya selaput itu menimbulkan suara. Bronkus bercabang lagi menjadi mesobr mesobronk onkus us yang yang merupa merupakan kan bronku bronkuss sekund sekunder er dan dapat dapat dibeda dibedakan kan menjad menjadii vent ventro robr bron onku kuss (di (di bagi bagian an vent ventra ral) l) dan dan
dors dorsob obro ronk nkus us (
di bagi bagian an dors dorsal al). ).
Ventrobronk Ventrobronkus us dihubungk dihubungkan an dengan dengan dorsobron dorsobronkus, kus, oleh banyak banyak parabronku parabronkuss (100 atau lebih). Parabronku Parabronkuss berupa berupa tabung tabung tabung tabung kecil. Di parabronku parabronkuss bermuara bermuara banyak banyak kapiler sehingga memungkinkan udara berdifusi. Selain paru-paru, burung memiliki 8 atau atau 9 perl perlua uasa san n paru paru-p -par aru u atau atau pund pundi-p i-pun undi di hawa hawa (sak (sakus us pneu pneuma mati tiku kus) s) yang yang menyebar sampai ke perut, leher, dan sayap. Pundi-pundi hawa berhubungan dengan paru paru-p -par aru u dan dan bers bersel elap aput ut tipi tipis. s. Di pund pundii-pu pund ndii hawa hawa tida tidak k terja terjadi di difu difusi si gas 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). Masukn Masuknya ya udara udara yang yang kaya kaya oksige oksigen n ke paru-p paru-paru aru (inspi (inspiras rasi) i) diseba disebabka bkan n adanya kontraksi otot antartulang rusuk (interkostal) sehingga tulang rusuk bergerak keluar keluar dan tulang dada bergerak bergerak ke bawah. Atau dengan kata lain, burung mengisap 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 (OZ) di paruparu berkurang, yakni saat burung sedang mengepakkan sayapnya. Saat sayap mengep mengepak ak atau diangk diangkat at ke atas maka kantun kantung g hawa hawa di tulang tulang korako korakoid id terjepi terjepitt 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 tekanan di udara udara luar luar akibat akibatnya nya udara udara dari dari paru-p paru-paru aru yang yang kaya kaya karbon karbon dioksida dioksida keluar 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
•
bers bersam amaa aan n deng dengan an itu itu udara udara yang yang suda sudah h ada ada di paru paru-pa -paru ru meng mengal alir ir ke pundipundi hawa
•
udara di pundi-pundi belakang mengalir ke paru-paru
•
udara menuju pundipundi hawa depan.
Kecepatan respirasi pada berbagai hewan berbeda bergantung dari berbagai hal, antara lain, aktifitas, kesehatan, dan bobot tubuh.
Gambar struktur pernafasan burung
Sistem Respirasi Pada Manusia (khususnya Manusia)
Sistem pernapasan pada manusia mencakup dua hal, yakni saluran pernapasan dan mekanisme pernapasan. Urutan saluran pernapasan adalah sebagai berikut: rongga hidung
⇒
faring
⇒
trakea
⇒
bronkus
⇒
paru-paru (bronkiol dan alveolus).
Gbr. Skema Sistem Respirasi Pada Manusia
Alat Pernafasan a. Rongga Hidung (Cavum Nasalis)
Udara dari luar akan masuk lewat rongga hidung (cavum nasalis). Rongga hidung hidung berlap berlapis is selapu selaputt lendir lendir,, di dalamn dalamnya ya terdap terdapat at kelenj kelenjar ar minyak minyak (kelen (kelenjar jar seba sebase sea) a) dan dan kele kelenj njar ar keri kering ngat at (kel (kelen enja jarr sudo sudorif rifer era). a). Selap Selaput ut lend lendir ir berf berfun ungs gsii menangkap benda asing yang masuk lewat saluran pernapasan. Selain itu, terdapat juga rambut pendek dan tebal yang berfungsi menyaring partikel kotoran yang masuk bersama udara. Juga terdapat konka yang mempunyai banyak kapiler darah yang berfungsi menghangatkan udara yang masuk. b. Faring (Tenggorokan) (Tenggorokan)
Udara dari rongga rongga hidung hidung masuk ke faring. faring. Faring Faring merupakan merupakan percabangan percabangan 2 salura saluran, n, yaitu yaitu salura saluran n pernap pernapasa asan n (nasof (nasofarin arings) gs) pada pada bagian bagian depan depan dan salura saluran n pencernaan (orofarings) pada bagian belakang. Pada bagian belakang faring (posterior) terdapat laring (tekak) tempat terletaknya pita suara (pita vocalis). Masuknya udara melalui faring akan menyebabkan pita suara bergetar dan terdengar sebagai suara.
Makan sambil berbicara dapat mengakibatkan makanan masuk ke saluran pernapasan karena saluran pernapasan pada saat tersebut sedang terbuka. Walaupun demikian, saraf kita akan mengatur agar peristiwa menelan, bernapas, dan berbicara tidak terjadi bersamaan sehingga mengakibatkan gangguan kesehatan. c. Tenggorokan (Trakea)
Tenggorokan berupa pipa yang panjangnya ± 10 cm, terletak sebagian di leher dan sebagian di rongga dada (torak). Dinding tenggorokan tipis dan kaku, dikelilingi oleh cincin tulang rawan, dan pada bagian dalam rongga bersilia. Silia-silia ini berfungsi menyaring benda-benda asing yang masuk ke saluran pernapasan. d. Cabang-cabang Tenggorokan (Bronki)
Tenggorokan (trakea) bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri. Struktur lapisan mukosa bronkus sama dengan trakea, hanya tulang rawan bronkus bentuknya tidak teratur dan pada bagian bronkus yang lebih besar cincin tulang rawannya melingkari lumen dengan sempurna. Bronkus bercabangcabang lagi menjadi bronkiolus. e. Paru-paru (Pulmo)
Paru-paru terletak di dalam rongga dada bagian atas, di bagian samping dibatasi oleh otot dan rusuk dan di bagian bawah dibatasi oleh diafragma yang berotot kuat. Paru-paru ada dua bagian yaitu paru-paru kanan (pulmo dekster) yang terdiri atas 3 lobus dan paru-paru kiri (pulmo sinister) yang terdiri atas 2 lobus. Paru-paru dibungkus oleh dua selaput yang tipis, disebut pleura. Selaput bagian dalam yang langsung menyelaputi paru-paru disebut pleura dalam (pleura visceralis) dan selaput yang menyelaputi rongga dada yang bersebelahan dengan tulang rusuk disebut pleura luar (pleura parietalis).
Gbr. Struktur paru-paru Antara selaput luar dan selaput dalam terdapat rongga berisi cairan pleura yang berfungsi berfungsi sebagai sebagai pelumas pelumas paru-paru. paru-paru. Cairan pleura berasal berasal dari plasma darah yang masuk secara eksudasi. eksudasi. Dinding rongga pleura bersifat bersifat permeabel permeabel terhadap air dan zat-zat lain. Paru-paru tersusun oleh bronkiolus, alveolus, jaringan elastik, dan pembuluh darah. darah. Paru-pa Paru-paru ru berstr berstrukt uktur ur seperti seperti spon spon yang yang elasti elastiss dengan dengan daerah daerah permuk permukaan aan dalam yang sangat lebar untuk pertukaran gas. Di dalam paru-paru, bronkiolus bercabang-cabang halus dengan diameter ± 1 mm, dindingnya makin menipis jika dibanding dengan bronkus. Bronkiolus tidak mempunyi tulang rawan, tetapi rongganya masih mempunyai silia dan di bagian ujung mempunyai epitelium berbentuk kubus bersilia. Pada bagian distal kemungkinan tidak bersilia. Bronkiolus berakhir pada gugus kantung udara (alveolus).
Gbr. Alveolus yang diperbesar
Alveolus terdapat pada ujung akhir bronkiolus berupa kantong kecil yang salah satu sisinya terbuka sehingga menyerupai busa atau mirip sarang tawon. Oleh karena alveolus berselaput tipis dan di situ banyak bermuara kapiler darah maka memungkinkan terjadinya difusi gas pernapasan. Mekanisme Pernafasan
Pernap Pernapasa asan n adalah adalah suatu suatu proses proses yang yang terjad terjadii secara secara otomat otomatis is walau walau dalam dalam keadaan tertidur sekalipun karma sistem pernapasan dipengaruhi oleh susunan saraf otonom. Menurut tempat terjadinya pertukaran gas maka pernapasan dapat dibedakan atas 2 jenis, yaitu pernapasan luar dan pernapasan dalam. Pernap Pernapasa asan n luar luar adalah adalah pertuk pertukaran aran udara udara yang yang terjad terjadii antara antara udara udara dalam 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, macam, yaitu yaitu pernap pernapasa asan n dada dada dan pernap pernapasa asan n perut. perut. Pernap Pernapasa asan n dada dada dan perut perut terjadi secara bersamaan. a.
Perna rnapasan Dada Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut. 1. Fase inspirasi. inspirasi. Fase ini ini berupa berupa berkon berkontraksi traksinya nya otot otot antartul antartulang ang rusuk 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 ekspir ekspirasi. asi. Fase Fase ini merupakan merupakan fase fase relaksasi relaksasi atau atau kembalin kembalinya ya 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
b. b.
rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar. Pern Pernap apas asan an Peru Perutt 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 Inspiras Inspirasi. i. Pada Pada fase ini ini otot diafragm diafragmaa berkontraks berkontraksii sehingga sehingga diafragm diafragmaa mendatar, akibatnya rongga dada membesar dan tekanan menjadi kecil sehingga udara luar masuk. 2. Fase Ekspi Ekspirasi. rasi. Fase Fase ekspirasi ekspirasi merupakan merupakan fase fase berelaksa berelaksasinya sinya otot otot diafragm diafragmaa (kembali ke posisi semula, mengembang) sehingga rongga dada mengecil dan tekanan menjadi lebih besar, akibatnya udara keluar dari paru-paru.
Volume Udara Pernafasan
Dalam keadaan normal, volume udara paru-paru manusia mencapai 4500 cc. Udara ini dikenal sebagai kapasitas total udara pernapasan manusia. Walaupun demikian, kapasitas vital udara yang digunakan dalam proses bernapas mencapai 3500 cc, yang 1000 cc merupakan sisa udara yang tidak dapat digunakan
tetapi senantiasa mengisi bagian paru-paru sebagai residu atau udara sisa. Kapasitas vital vital adalah adalah jumlah jumlah udara udara maksim maksimun un yang yang dapat dapat dikelu dikeluark arkan an seseor seseorang ang setelah setelah mengisi paru-parunya secara maksimum. Dala Dalam m kead keadaaa aaan n norm normal al,, kegi kegiat atan an insp inspir iras asii dan dan ekpi ekpira rasi si atau atau meng menghi hiru rup p dan dan menghembuskan udara dalam bernapas hanya menggunakan sekitar 500 cc volume udara pernapasan (kapasitas tidal = ± 500 cc). Kapasitas tidal adalah jumlah udara yang keluar masuk pare-paru pada pernapasan normal. Dalam keadaan luar biasa, inspirasi maupun ekspirasi dalam menggunakan sekitar 1500 cc udara pernapasan (expiratory (expiratory reserve volume = inspiratory inspiratory reserve reserve volume volume = 1500 cc). Lihat skema skema udara pernapasan berikut ini. Skema udara pernapasan
kapasitas total
⇐
Udara cadangan inspirasi1500 Udara pernapasan biasa 500 Udara cadangan ekspirasi 1500 Udara sisa (residu) 1000
⇒ kapasitas
vital
Dengan demikian, udara yang digunakan dalam proses pernapasan memiliki volume antara 500 cc hingga sekitar 3500 cc. Dari 500 cc udara inspirasi/ekspirasi biasa, hanya sekitar 350 cc udara yang mencapai alveolus, sedangkan sisanya mengisi saluran pernapasan. Volume udara pernapasan dapat diukur dengan suatu alat yang disebut spirometer. Besarnya volume udara pernapasan tersebut dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain ukuran alat pernapasan, kemampuan dan kebiasaan bernapas, serta kondisi kesehatan.
Pertukaran O2 Dan CO2 Dalam Pernafasan Jumlah oksigen yang diambil melalui udara pernapasan tergantung pada kebutuhan dan hal tersebut biasanya dipengaruhi oleh jenis pekerjaan, ukuran tubuh, serta jumlah maupun jenis bahan makanan yang dimakan. Pekerja-pekerja berat termasuk atlit lebih banyak membutuhkan oksigen dibanding pekerja ringan. Demikian juga seseorang yang memiliki ukuran tubuh lebih besar dengan sendirinya membutuhkan oksigen lebih banyak. Selanjutnya, seseorang yang memiliki kebiasaan memakan lebih banyak daging akan membutuhkan lebih banyak oksigen daripada seorang vegetarian.
Dalam keadaan biasa, manusia membutuhkan sekitar 300 cc oksigen sehari (24 jam) atau sekitar 0,5 cc tiap menit. Kebutuhan tersebut berbanding lurus dengan volume udara inspirasi dan ekspirasi biasa kecuali dalam keadaan tertentu saat konsentrasi oksig oksigen en udara udara inspir inspirasi asi berkur berkurang ang atau karena karena sebab sebab lain, lain, misaln misalnya ya konsen konsentras trasii hemoglobin darah berkurang. Oksi Oksige gen n yang yang dibu dibutu tuhk hkan an berd berdif ifus usii masu masuk k ke darah darah dala dalam m kapi kapile lerr dara darah h yang yang menyelubungi alveolus. Selanjutnya, sebagian besar oksigen diikat oleh zat warna darah atau pigmen darah (hemoglobin) untuk diangkut ke sel-sel jaringan tubuh. Hemoglobin yang terdapat dalam butir darah merah atau eritrosit ini tersusun oleh senyawa hemin atau hematin yang mengandung unsur besi dan globin yang berupa protein.
Gbr. .Pertukaran O2 dan CO2 antara alveolus dan Pembuluh darah yang menyelubungi Secara sederhana, pengikatan oksigen oleh hemoglobin dapat diperlihat-kan menurut persamaan reaksi bolak-balik berikut ini : Hb4 + O2 4 Hb O2 (oksihemoglobin) berwarna merah jernih
Reaksi di atas dipengaruhi oleh kadar O2, kadar CO2, tekanan O2 (P O2), perbedaan kadar O2 dalam jaringan, dan kadar O2 di udara. Proses difusi oksigen ke dalam arteri demikian juga difusi CO2 dari arteri dipengaruhi oleh tekanan O2 dalam udara inspirasi. Teka Tekana nan n selu seluru ruh h udara udara ling lingku kung ngan an seki sekita tarr 1 atmo atmosf sfir ir atau atau 760 760 mm Hg, Hg, seda sedang ngka kan n teka tekana nan n O2 di ling lingku kung ngan an seki sekita tarr 160 160 mm Hg. Hg. Teka Tekana nan n oksi oksige gen n di lingkungan lebih tinggi dari pada tekanan oksigen dalam alveolus paru-paru dan arteri yang hanya 104 mm Hg. Oleh karena itu oksigen dapat masuk ke paru-paru secara difusi. Dari paru-paru, O2 akan mengalir lewat vena pulmonalis yang tekanan O2 nya 104 mm; menuju ke jantung. Dari jantung O2 mengalir lewat arteri sistemik yang tekanan
O2 nya 104 mm hg menuju ke jaringan tubuh yang tekanan O2 nya 0 - 40 mm hg. Di jaringan, O2 ini akan dipergunakan. Dari jaringan CO2 akan mengalir lewat vena sist sistem emik ik ke jantu jantung ng.. Teka Tekana nan n CO2 CO2 di jarin jaringa gan n di atas atas 45 mm hg, hg, lebi lebih h ting tinggi gi dibandingkan vena sistemik yang hanya 45 mm Hg. Dari jantung, CO2 mengalir lewat lewat arteri arteri pulmon pulmonali aliss yang yang tekana tekanan n O2 nya sama sama yaitu yaitu 45 mm hg. Dari arteri arteri pulmonalis CO2 masuk ke paru-paru lalu dilepaskan ke udara bebas. Berapa minimal darah yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan oksigen pada pada jaringa jaringan? n? Setiap Setiap 100 100 mm3 darah dengan dengan tekanan tekanan oksige oksigen n 100 mm Hg dapat dapat mengangkut 19 cc oksigen. Bila tekanan oksigen hanya 40 mm Hg maka hanya ada sekitar 12 cc oksigen yang bertahan dalam darah vena. Dengan demikian kemampuan hemoglobin untuk mengikat oksigen adalah 7 cc per 100 mm3 darah. Pengangkutan sekitar 200 mm3 C02 keluar tubuh umumnya berlangsung menurut reaksi kimia berikut: C02 + H20
(karbonat anhidrase) H2CO3
Tiap liter darah hanya dapat melarutkan 4,3 cc CO2 sehingga mempengaruhi pH darah menjadi 4,5 karena terbentuknya asam karbonat. Pengan Pengangku gkutan tan CO2 oleh oleh darah darah dapat dapat dilaks dilaksana anakan kan melalu melaluii 3 Cara Cara yakni yakni sebaga sebagaii berikut. 1. Karbon dioksida larut dalam plasma, dan membentuk asam karbonat dengan enzim anhidrase (7% dari seluruh CO2). 2. Karbon dioksida terikat pada hemoglobin dalam bentuk karbomino hemoglobin (23% dari seluruh CO2). 3. Karbon Karbon dioksi dioksida da terika terikatt dalam dalam gugus gugus ion bikarb bikarbona onatt (HCO3) (HCO3) melalu melaluii proses proses beran berantai tai pertuk pertukaran aran klorid kloridaa (70% (70% dari dari seluru seluruh h CO2). CO2). Reaksi Reaksinya nya adalah adalah sebaga sebagaii berikut. CO2 + H2O
H2CO3
H+ + HCO-3
Ganggu Gangguan an terhada terhadap p pengan pengangku gkutan tan CO2 dapat dapat mengak mengakiba ibatka tkan n muncul munculnya nya gejala gejala asidosis karena turunnya kadar basa dalam darah. Hal tersebut dapat disebabkan karena keadaan Pneumoni. Sebaliknya apabila terjadi akumulasi garam basa dalam darah maka muncul gejala alkalosis.
Energi Dalam Pernafasan
Energi yang digunakan dalam kegiatan respirasi bersumber dari ATP (Adenosin Tri Fosfat) yang ada pada masing-masing sel. ATP berasal dari bahan-bahan karbohidrat
yang diubah menjadi fosfat melalui tiga tahapan. Mula-mula proses glikolisis oleh enzim glukokinase membentuk piruvat pada siklus Glukosa (Tahap I) kemudian tahap II, yakni siklus krebs (TCA = Tri Caboxylic Acid Cycle) kemudian tahap III, yakni tahap tahap transf transfer er elektr elektron. on. Glikol Glikolisi isiss terjad terjadii di sitopl sitoplasm asma, a, siklus siklus krebs krebs terjadi terjadi di mitokondria.
Gangguan Pada Respirasi
Gangguan pada sistem pernapasan adalah terganggunya pengangkutan O2 ke sel-sel atau jaringan tubuh; disebut asfiksi.Asfiksi ada bermacam-macam misalnya terisinya alveolus dengan cairan limfa karena infeksi Diplokokus pneumonia atau Pneumokokus yang menyebabkan penyakit pneumonia. Pada orang yang tenggelam, alveolusnya terisi air sehingga difusi oksigen sangat sedikit bahkan tidak ada sama sekali sehingga mengakibatkan orang tersebut shock dan pernapasannya dapat terhenti. Orang seperti itu dapat ditolong dengan mengeluarkan air dari saluran pernapasannya dan melakukan pernapasan buatan tanpa alat dengan cara dari mulut ke mulut dengan irama tertentu dan menggunakan metode Silvester dan Hilger Neelsen. Asfiksi dapat pula disebabkan karena penyumbatan saluran pernapasan oleh kelenjar limfa, misalnya polip, amandel, dan adenoid. Peradangan dapat terjadi pada rongga hidung bagian atas dan disebut sinusitis, peradangan pada bronkus disebut bronkitis, serta radang pada pleura disebut pleuritis. Paru-paru juga dapat mengalami kerusakan karena terinfeksi Mycobacterium tuber culosis penyebab penyakit TBC. Peng Pengan angk gkut utan an O2 dapa dapatt pula pula terha terhamb mbat at kare karena na ting tinggi giny nyaa kada kadarr karb karbon on monoksida dalam alveolus sedangkan daya ikat (afinitas) hemoglobin jauh lebih besar terhadap CO daripada O2 dan CO2. Kera Keracu cuna nan n asam asam sian sianid ida, a, debu debu,, batu batu bara bara dan dan racu racun n lain lain dapa dapatt pula pula menyebabkan terganggunya pengikatan O2 oleh hemoglobin dalam pembuluh darah, karena daya afinitas hemoglobin juga lebih besar terhadap racun dibanding terhadap O2. Gejala Gejala alergi alergi teruta terutama ma asma asma dapat dapat pula pula menghi menghingg nggapi api sistem sistem pernap pernapasa asan n begitu juga kanker dapat menyerang paru-paru terutama para perokok berat. Penyakit pernapasan yang sering terjadi adalah emfisema berupa penyakit yang terjadi karena susunan dan fungsi alveolus yang abnormal.
