A. Sistem Pernafasan
Sistem pernapasan atau sistem respirasi adalah sistem organ yang digunakan untuk pertukaran gas. Pada hewan berkaki empat, sistem pernapasan umumnya termasuk saluran yang digunakan untuk membawa udara ke dalam paru-paru di mana terjadi pertukaran gas. Diafragma menarik udara masuk dan juga mengeluarkannya. Berbagai variasi sistem pernapasan ditemukan pada berbagai jenis makhluk hidup.
2. Farink (tekak), merupakan persimpangan tenggorokan dengan kerongkongan
3. Larink (pangkal tenggorokan), di dalamnya terdapat pita suara (syrink)
4. Trakhea (tenggorokan), dindingnya terdiri atas epitel yang bersilia (bagian dalam), cincin tulang rawan yang berotot polos (tengah), dan jaringan ikat (lapisan luar). Trakhea merupakan jalan nafas dari hidung ke paru-paru
5. Bronkhus, adalah percabangan trakhea ke kiri dan ke kanan
6. Bronkhiolus, percabangan bronkus
2. Mekanisme Pernafasan
Gerakan pernapasan diatur oleh pusat pernapasan (medulla oblongata) yang terdapat di otak. Sedangkan keinginan bernafas adalah karena adanya rangsangan dari konsentrasi CO2 dalam darah. Bila kita menahan napas dalam waktu tertentu, maka dorongan untuk bernapas semakin besar. Ini terjadi karena kadar CO2 dalam darah semakin meningkat dan akan memacu pusat pernapasan agar organ pernapasan melakukan gerakan bernapas.
Ada dua cara pernafasan yang dilakukan manusia, yaitu pernafasan dada dan pernafasan perut. Organ yang terlibat pada pernafasan dada adalah tulang rusuk, otot antar rusuk (intercostae), dan paru-paru. Sedangkan pada pernafasan perut yang terlibat adalah diafragma, otot perut, dan paru-paru.
1. Pernapasan dada
Inspirasi : Bila otot antar tulang rusuk berkontraksi, maka tulang rusuk terangkat,
volume rongga dada akan membesar sehingga tekanan udara di dalamnya menjadi lebih kecil daripada tekanan udara luar, sehingga udara masuk ke paru-paru.
Ekspirasi : Bila otot antar tulang rusuk relaksasi, maka posisi tulang rusuk akan
menurun, akibatnya volume rongga dada akan mengecil sehingga tekanan udara membesar, akibatnya udara terdorong ke luar dari paru-paru.
2. Pernapasan perut
Inspirasi : Bila otot diafragma berkontraksi, maka posisi diafragma akan mendatar,
akibatnya volume rongga dada bertambah besar, tekanan mengecil, sehingga udara masuk ke paru-paru
Ekspirasi : Bila otot diafragma relaksasi, maka posisi diafragma naik/melengkung,
sehingga rongga dada mengecil, tekanan membesar, akibatnya udara terdorong keluar.
Frekuensi Pernafasan
Pada umumnya setiap menit manusia mampu bernapas antara 15 – 18 kali. Cepat atau lambatnya manusia bernapas dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain:
Umur, umumnya makin bertambah umur seseorang akan makin rendah frekuensi
pernapasannya
Jenis kelamin, umumnya laki-laki lebih banyak gerak, sehingga lebih banyak
memerlukan energi
Suhu tubuh, makin tinggi suhu tubuh semakin cepat frekuensi pernapasannya
Posisi tubuh, ini berpengaruh terhadap mekanisme inspirasi dan ekspirasi
Kegiatan, karena orang yang giat melakukan kegiatan memerlukan lebih banyak
energi dari pada orang yang sedang santai
Bagaimana pertukaran O2 dan CO2 bisa berlangsung?
akan larut dan diangkut oleh plasma darah. Oksigen yang terikat dalam Hb dikenal dengan oksihemoglobin (HbO2). Persamaan reaksi oksigen dengan hemoglobin adalah sebagai berikut:
Hb + O2 —-> HbO2 (pengikatan oksigen oleh darah di alveolus paru-paru)
HbO2 —–> Hb + O2 (pelepasan oksigen oleh darah, selanjutnya oksigen diambil oleh sel-sel tubuh). Perpindahan oksigen dari atmosfer ke alveolus paru-paru, lalu ke darah, dan selanjutnya ke dalam jaringan tubuh dapat terjadi karena adanya perbedaan tekanan parsial oksigen. Tekanan udara adalah satu atmosfer atau 760 mmHg, sedangkan tekanan parsial oksigennya adalah 150 mmHg. Tekanan parsial oksigen pada kapiler darah adalah 100 mmHg, sedangkan tekanan parsial oksigen dalam jaringan tubuh antara 0 sampai 40 mmHg. Keadaan inilah yang memungkinkan oksigen berdifusi dari luar ke darah lalu ke jaringan.
Hal yang berkebalikan terjadi pada perpindahan CO2. Tekanan parsial CO2 yang tertinggi adalah jaringan tubuh. Berturut-turut semakin rendah pada darah dan di luar tubuh. Dengan cara yang sama CO2 dapat berpindah secara difusi dari jaringan hingga keluar tubuh.
Volume Udara Pernafasan
Volume udara yang dipernafaskan sangat bervariasi, sebab dipengaruhi oleh cara dan kekuatan seseorang melakukan respirasi. Udara yang dipernafaskan oleh tubuh dapat digolongkan menjadi:
1. Volume Tidal (VT) : Volume udara yang keluar masuk paru-paru sebagai akibat aktivitas pernapasan biasa (500 cc).
2. Volume Komplemen (VK) : Volume udara yang masih dapat dimasukkan secara maksimal ke dalam paru-paru setelah inspirasi biasa (1500 cc)
3. Volume Suplemen (VS) : Volume udara yang masih dapat dihembuskan secara maksimal dari dalam paru-paru setelah melakukan ekspirasi biasa (1500 cc)
4. Volume Residu (VR) : Volume udara yang selalu tersisa di dalam paru-paru setelah melakukan ekspirasi sekuat-kuatnya (1000 cc)
6. Kapasitasi Total (KT) : Volume total udara yang dapat tertampung di dalam paru-paru (KT = KV + VR)
B. SISTEM PERNAFASAN PADA HEWAN
1. Pernafasan Pada Hewan Invertebrata
a. Pada hewan satu sel, misalnya Amoeba dan Paramaecium, proses pertukaran oksigen dan CO2 berlangsung melalui seluruh permukaan tubuhnya secara difusi. Proses difusi dan gerakan sitoplasma akan mengantarkan oksigen menuju ke mitokondria. Di dalam mitokondria oksigen digunakan untuk memecah senyawa organik, sehingga dihasilkan energi dan zat sisa berupa air dan CO2.
Amuba (kiri) dan Paramecium (kanan) melakukan respirasi secara difusi langsung
Mekanisme pernapasan pada serangga, misalnya belalang, adalah sebagai berikut :
Jika otot perut belalang berkontraksi maka trakea mexrupih sehingga udara kaya COZ 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 02 masuk ke trakea.
Sistem trakea berfungsi mengangkut OZ dan mengedarkannya ke seluruh tubuh, dan sebaliknya mengangkut C02 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 kejaringan. Pada serangga air seperti jentik nyamuk udara diperoleh dengan menjulurkan tabung pernapasan ke perxnukaan air untuk mengambil udara.
Selain itu, ada pula serangga yang mempunyai insang trakea yang berfungsi menyerap udara dari air, atau pengambilan udara melalui cabang-cabang halus serupa insang. Selanjutnya dari cabang halus ini oksigen diedarkan melalui pembuluh trakea.
Oksigen dari luar masuk lewat spirakel. Kemudian udara dari spirakel menujupembuluh-pembuluh trakea dan selanjutnya pembuluh trakea 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.
e. Paru-paru buku adalah alat respirasi pada kelompok laba-laba dan kalajengking. Keduanya termasuk dalam Arthropoda (hewan yang kakinya beruas). Organ yang berada di bagian ventral (bawah perut) ini memiliki bentuk lembaran bertumpuk seperti buku. Udara yang mengalir melalui celah-celah buku tersebut memungkinkan terjadinya pertukaran gas O2 dengan CO2.
Perhatikan paru-paru buku pada laba-laba (kiri). Paru-paru buku diperbesar (kanan)
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. Gbr. Irisan melintang paru-paru buku
pada laba-laba
Baik insang buku maupun paru-paru buku keduanya mempunyai fungsi yang sama seperti fungsi paru-paru pada vertebrata.
f. Sifonoglifa adalah alat respirasi pada Coenlenterata (hewan berongga) terutama yang termasuk golongan Anthozoa, misalnya pada Anemon laut.
Echinodermata bernafas menggunakan paru-paru kulit atau dermal branchiae (Papulae) yaitu penonjolan dinding rongga tubuh (selom) yang tipis. Tonjolan ini dilindungi oleh silia dan pediselaria. Pada bagian inilah terjadi pertukaran oksigen dan karbondioksida. Ada pula beberapa jenis Echinodermata yang bernafas dengan menggunakan kaki tabung. Sisa-sisa metabolisme yang terjadi di dalam sel-sel tubuh akan diangkut oleh amoebacyte (sel-sel amoeboid) ke dermal branchiae untuk selanjutnya dilepas ke luar tubuh.
2. Sistem Pernafasan Pada Hewan Vertebrata
Insang dimiliki oleh jenis ikan (pisces). Insang berbentuk lembaran-lembaran tipis berwarna merah muda dan selalu lembap. Bagian terluar dare insang berhubungan dengan air, sedangkan bagian dalam berhubungan erat dengan kapiler-kapiler 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 sebagai alat ekskresi garam-garam, penyaring makanan, alat pertukaran ion, dan osmoregulator. Beberapa jenis ikan mempunyai labirinyang merupakan perluasan ke atas dari insang dan membentuk lipatan-lipatan sehingga merupakan rongga-rongga tidak teratur. Labirin ini berfungsi menyimpan cadangan 02 sehingga ikan tahan pada kondisi yang kekurangan 02. Contoh ikan yang mempunyai labirin adalah: ikan gabus dan ikan lele. Untuk menyimpan cadangan 02, selain dengan labirin, ikan mempunyai gelembung renang yang terletak di dekat punggung.
Mekanisme pernapasan pada ikan melalui 2 tahap, yakni inspirasi dan ekspirasi. Pada fase inspirasi, 02 dari air masuk ke dalam insang kemudian 02 diikat oleh kapiler darah untuk dibawa ke jaringan-jaringan yang membutuhkan. 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.
1. Sistem Pernapasan pada ikan bertulang sejati (Osteoichtyes)
Salah satu contoh ikan bertulang sejati yaitu ikan mas. Insang ikan mas tersimpan dalam rongga insang yang terlindung oleh tutup insang (operkulum). Perhatikan Gambar 7.16. Insang ikan mas terdiri dari lengkung insang yang tersusun atas tulang rawan berwarna putih, rigi-rigi insang yang berfungsi untuk menyaring air pernapasan yang melalui insang, dan filamen atau lembaran insang. Filamen insang tersusun atas jaringan lunak, berbentuk sisir dan berwarna merah muda karena mempunyai banyak pembuluh kapiler darah dan merupakan cabang dari arteri insang. Di tempat inilah pertukaran gas CO2 dan O2 berlangsung.
Gas O2 diambil dari gas O2 yang larut dalam air melalui insang secara difusi. Dari insang, O2 diangkut darah melalui pembuluh darah ke seluruh jaringan tubuh. Dari jaringan tubuh, gas CO2 diangkut darah menuju jantung. Dari jantung menuju insang untuk melakukan pertukaran gas. Proses ini terjadi secara terus-menerus dan berulang-ulang.
a) Fase inspirasi ikan
b) Fase ekspirasi ikan
Setelah air masuk ke dalam rongga mulut, celah mulut menutup. Insang kembali ke kedudukan semula diikuti membukanya celah insang. Air dalam mulut mengalir melalui celah-celah insang dan menyentuh lembaran-lembaran insang. Pada tempat ini terjadi pertukaran udara pernapasan. Darah melepaskan CO2 ke dalam air dan mengikat O2 dari air.
Pada fase inspirasi, O2 dan air masuk ke dalam insang, kemudian O2 diikat oleh kapiler darah untuk dibawa ke jaringan-jaringan yang membutuhkan. Sebaliknya pada fase ekspirasi, CO2 yang dibawa oleh darah dari jaringan akan bermuara ke insang, dan dari insang diekskresikan keluar tubuh.
2. Sistem Pernapasan pada ikan bertulang rawan (Chondriichtyes)
bertambah, sehingga tekanannya lebih kecil dari tekanan air di sekitarnya. Akibatnya, air mengalir ke rongga mulut melalui celah mulut yang pada akhirnya terjadilah proses inspirasi. Bila dasar mulut bergerak ke atas, volume rongga mulut mengecil, tekanannya naik, celah mulut tertutup, sehingga air mengalir ke luar melalui celah insang dan terjadilah proses ekspirasi CO2. Pada saat inilah terjadi pertukaran gas O2 dan CO2.
3. Sistem Pernapasan pada ikan paru-paru ( Dipnoi )
Pernapasan ikan paru-paru menyerupai pernapasan pada Amphibia. Selain mempunyai insang, ikan paru paru mempunyai satu atau sepasang gelembung udara seperti paru-paru yang dapat digunakan untuk membantu pernapasan, yaitu pulmosis. Pulmosis banyak dikelilingi pembuluh darah dan dihubungkan dengan kerongkongan oleh duktus pneumatikus. Saluran ini merupakan jalan masuk dan keluarnya udara dari mulut ke gelembung dan sebaliknya, sekaligus memungkinkan terjadinya difusi udara ke kapiler darah.
Ikan paru-paru hidup di rawa-rawa dan di sungai. Ikan ini mampu bertahan hidup walaupun airnya kering dan insangnya tidak berfungsi, karena ia bernapas menggunakan gelembung udara. Ada tiga jenis ikan paru-paru di dunia, yaitu ikan paru-paru afrika, ikan paru paru amerika selatan, dan ikan paru - paru queensland (Australia).
Pada beberapa jenis ikan, seperti ikan lele, gabus, gurami, dan betok memiliki alat bantu pernapasan yang disebut labirin. Labirin merupakan perluasan ke atas dalam rongga insang, dan membentuk lipatan-lipatan sehingga merupakan rongga-rongga tidak teratur. Rongga labirin berfungsi menyimpan udara (O2), sehingga ikan-ikan tersebut dapat bertahan hidup pada perairan yang kandungan oksigennya rendah. Selain dengan labirin, udara (O2) juga disimpan di gelembung renang yang terletak di dekat punggung.
b. Sistem Pernafasan pada Amphibi
Respirasi pada amfibi sebagian besar menggunakan paru-paru, selaput rongga mulut, kulit dan disaat masa berudu menggunakan ingsang.
Insang merupakan pernapasan yang dilakukan pada saat masa berudu. Insang terdiri atas lembaran-lembaran kulit tipis yang mengandung pembuluh darah kapiler. Insang luar selalu bergerak sehingga air di sekitarnya selalu berganti dan oksigen yang terlarut di dalam air masuk ke dalam pembuluh darah kapiler.
b. Selaput rongga mulut
Pada selaput rongga mulut, pembuluh darah kapiler membentuk tonjolan ke permukaan yang menyebabkan aliran udara menjadi lamban, sehingga pertukaran gas lebih efisien.
c. Paru-paru
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 mulutdihubungkan oleh bronkus yang pendek.
Dalam paru-paru terjadi mekanisme inspirasi dan ekspirasi yang keduanya terjadi saat mulut tertutup.
Katak muda (berudu) menggunakan insang untuk mengambil O2 yang terlarut dalam air. Setelah berumur lebih kurang 12 hari, insang luar diganti dengan insang dalam. Setelah dewasa, katak bernapas menggunakan selaput rongga mulut, paru-paru, dan kulit.
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, lubang hidung terbuka dan glotis tertutup, sehingga udara berada di rongga mulut dan berdifusi masuk melalui selaput rongga mulut yang tipis.
Pernapasan paru paru katak
sternohioideus, geniohioideus, dan otot peru
Pernapasan inspirasi ekspirasi katak
Mekanisme inspirasi dan ekspirasi dijelaskan seperti berikut.
1) Fase inspirasi katak
Setelah itu, koane menutup, otot submandibularis 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.
2) Fase ekspirasi katak
Mekanisme ekspirasi terjadi setelah pertukaran gas di dalam paru-paru, otot rahang bawah mengendur atau berelaksasi, sementara otot perut dan sternohioideus berkontraksi. Hal ini mengakibatkan paru-paru mengecil, sehingga udara tertekan keluar dan masuk ke dalam rongga mulut. Selanjutnya koane membuka, sedangkan celah tekak menutup, sehingga terjadi kontraksi otot rahang bawah yang diikuti berkontraksinya otot geniohioideus. Akibatnya, rongga mulut mengecil dan udara yang kaya karbon dioksida terdorong keluar melalui koane.
Fase ekspirasi akan terjadi bila otot rahang bawah mengendur, sementara otot sterno hioideus dan otot perut berkontraksi. Akibatnya, udara dalam paru-paru tertekan keluar. Udara tersebut akan masuk ke dalam rongga mulut. Berikutnya, celah tekak menutup dan koane membuka. Otot rahang bawah berkontraksi dan diikuti otot genio hioideus. Akibatnya, rongga mulut mengecil. Mengecilnya rongga mulut menjadikan karbon dioksida keluar dari tubuh katak. Cermati Gambar di bawah.
Keterangan :
c. Udara masuk ke paru-paru dan terjadi pertukaran gas
d. Kontraksi otot hiodeus dan otot perut sehingga rongga perut mengecil e. Udara keluar melalui koane
c. Sistem Pernafasan pada Reptil
Reptilia memiliki alat pernapasan berupa paru-paru. Pada kura-kura selain dengan paru-paru, pengambilan oksigen dibantu oleh lapisan kulit tipis dengan banyak kapiler darah yang ada di sekitar kloaka. Mekanisme respirasi adalah sebagai berikut:
- Fase inspirasi: otot tulang rusuk berkontraksi sehingga rongga dada membesar yang diikuti paru-paru mengembang, akibatnya udara dari luar masuk melalui lubang hidung, trakea, bronkus, dan paru-paru.
Gas O2 dalam udara masuk melalui hidung → rongga mulut → anak tekak → trakea yang panjang → bronkiolus dalam paru-paru → dari paru-paru O2 diangkut darah menuju ke seluruh jaringan tubuh.
- Fase ekspirasi: otot tulang rusuk relaksasi sehingga rongga dada dan paruparu mengecil, akibatnya udara dari paru-paru keluar melalui paru-paru, bronkus, trakea, dan lubang hidung.
Dari jaringan tubuh gas CO2 → di angkut darah menuju jantung → kemudian menuju ke paru-paru untuk dikeluarkan → bronkiolus → trakea yang panjang → anak tekak → rongga mulut → dan terakhir melalui lubang hidung.
Sistem pernapasan pada reptilia berbeda dengan sistem pernapasan pada serangga, dikarenakan organ pernapasan pada reptilia berbeda dengan organ pernapasan serangga, organ yang digunakan pada pernapasan reptilia adalah paru-paru. Sebab, sebagian besar reptilia hidup di daratan atau habitat yang kering. Untuk mengimbanginya, kulit reptilia bersisik dan kering, supaya cairan dalam tubuhnya tidak mudah hilang. Kulit bersisik pada reptilia merupakan suatu adaptasi hidup dalam udara kering, dan bukan sebagai alat pertukaran gas.
Walau begitu, ada pula mekanisme pernapasan reptilia yang dibantu oleh permukaan epitelium lembab di sekitar kloaka. Reptilia demikian misalnya kura-kura dan penyu. Hal ini dilakukan karena tubuh kura-kura dan penyu terdapat tempurung yang kaku. Tempurung ini menyebabkan gerak pernapasan kedua hewan tersebut terbatas.
Bentuk Paru-Paru Reptilia
d. Pernafasan 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 yangmerupakan 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).
pundi-pundi hawa maka pernapasan pada burung menjadi efisien. Pundi-pundi hawa terdapat
Udara pada pundi-pundi hawa dimanfaatkan hanya pada saat udara (OZ) 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 tekanan di udara luar akibatnya udara dari paru-paru yang kaya karbon dioksida 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.
Susunan alat pemapasan burung terdiri atas:
lubang hidung
celah tekak atau faring yang menghubungkan rongga mulut dengan trakea
trakea atau batang tenggorok – di dalam percabangan batang tenggorok terdapat pita
suara yang disebut syrink
sepasang paru-paru
membantu pemapasan, terutama pada waktu terbang
membantu memperbesar ruang siring, sehingga memperkeras suara
mencegah hilangnya panas badan secara berlebihan
mengatur berat jenis tubuh pada saat burung terbang.
Mekanisme pernafasan burung adalah sebagai berikut:
Pernapasan pada burung saat tidak terbang
2. Fase Ekspirasi : tulang rusuk kembali ke posisi semula – rongga dada mengecil – tekanan membesar. Pada saat ini udara dalam alveolus dan udara dalam kantong-kantong hawa bersama-sama keluar melalui paru-paru. Pada saat melewati alveolus, O2 diikat oleh darah kapiler alveolus, dan darah melepas CO2. Dengan demikian, pertukaran gas CO2 dan O2 dapatberlangsung saat inspirasi dan ekspirasi.
Pernapasan pada burung saat terbang
Pada saat terbang, burung tidak dapat menggerakkan tulang rusuknya. Oleh sebab itu, pada saat burung terbang yang berperan penting dalam pernapasan adalah kantong hawa. Inspirasi dan ekspirasinya dilakukan secara bergantian oleh pundi-pundi hawa antar tulang korakoid (bahu) dan pundi hawa bawah ketiak.
ketiak melewati paru-paru, terjadilah inspirasi. Saat melewati paru-paru akan terjadi pertukaran gas O2 dan CO2.
2. Fase Ekspirasi : Sebaliknya pada saat sayap diturunkan, pundi hawa ketiak terjepit, sedangkan pundi hawa antar tulang korakoid mengembang, sehingga udara mengalir keluar dari kantong hawa melewati paru-parusehingga terjadilah ekspirasi. Saat melewati paru-paru akan terjadi pertukaran gas O2 dan CO2. Dengan cara inilah inspirasi dan ekspirasi udara dalam paru-paru burung saat terbang. Jadi pertukaran gas pada burung saat terbang juga berlangsung saat inspirasi dan ekspirasi.
e. Pernafasan pada Hewan Mamalia
Pada hakikatnya pernapasan pada mamalia sama dengan pernapasan pada manusia, sebab manusia termasuk mamalia. Dalam praktik di laboratorium biasanya mamalia di wakili marmot, kelinci, atau mencit.
Secara umum alat pernapasan marmot terdiri atas lubang hidung luar, rongga hidung, lubang hidung dalam, rongga mulut, tekak, rongga tekak, tenggorokan, bronkus, dan paru-paru. Pada tekak terdapat jakun atau laring yang didalamnya terdapat alat suara. Laring tersusun atas tulang rawan.
Trakea bercabang menjadi dua bronkus. Selanjutnya didalam setiap gelambir paru-paru percabangan terus berlangsung. Saluran pernapasan ini berakhir sebagai saluran hawa buntu atau alveolus. Setiap alveolus dikelilingi oleh kapiler darah. Adanya alveolus akan memperluas permukaan daerah penyerapan oksigen dan pelepasan karbondioksida.
Sistem Pernapasan pada Mamalia terdiri atas :
Pada permukaan rongga hidung terdapat rambut-rambut halus dan selaput lendir yang berfungsi untuk menyaring udara yang masuk ke dalam rongga hidung.
Pangkal Tenggorok
Pangkal tenggorok disusun oleh beberapa tulang rawan yang membentuk jakun. Pangkal tenggorok dapat ditutup oleh katup pangkal tenggorok (epiglotis). Pada waktu menelan makanan, katup tersebut menutup pangkal tenggorok dan pada waktu bernapas katu membuka. Pada pangkal tenggorok terdapat selaput suara yang akan bergetar bila ada udara dari paru-paru, misalnya pada waktu kita bicara.
Batang tenggorok
Batang tenggorok (trakea) terletak di sebelah depan kerongkongan. Di dalam rongga dada, batang tenggorok bercabang menjadi dua cabang tenggorok (bronkus). Di dalam paru-paru, cabang tenggorok bercabang-cabang lagi menjadi saluran yang sangat kecil disebut bronkiolus. Ujung bronkiolus berupa gelembung kecil yang disebut gelembung paru-paru (alveolus).
Paru-paru
Paru-paru terletak di dalam rongga dada. Rongga dada dan perut dibatasi oleh siuatu sekat disebut diafragma. paru ada dua buah yaitu paru-paru kanan dan paru-paru kiri. Paru-paru kanan terdiri atas tiga gelambir (lobus) yaitu gelambir atas, gelambir tengah dan gelambir bawah. Sedangkan paru-paru kiri terdiri atas dua gelambir yaitu gelambir atas dan gelambir bawah. Paru-paru diselimuti oleh suatu selaput paru-paru (pleura).
Alveolus dalam paru-paru jumlahnya sangat banyak, lebih kurang 300 juta alveolus. Luas permukaan seluruh alveolus diperkirakan 100 kali lebih besar daripada permukaan tubuh. Alveolus dikekelingi pembuluh-pembuluh kapiler darah.
Oksigen yang diperlukan untuk oksidasi diambil dari udara yang kita hirup pada waktu kita bernapas. Pada waktu bernapas udara masuk melalu saluran pernapasan dan akhirnyan masuk ke dalam alveolus. Oksigen yang terdapat dalam alveolus berdifusi menembus dinding sel alveolus. Akhirnya masuk ke dalam pembuluh darah dan diikat oleh hemoglobin yang terdapat dalam darah menjadi oksihemoglobin. Selanjutnya diedarkan oleh darah ke seluruh tubuh.
Oksigennya dilepaskan ke dalam sel-sel tubuh sehingga oksihemoglobin kembali menjadi hemoglobin. Karbondioksida yang dihasilkan dari pernapasan diangkut oleh darah melalui pembuluh darah yang akhirnya sampai pada alveolus Dari alveolus karbon dioksida dikeluarkan melalui saluran pernapasan pada waktu kita mengeluarkan napas.
Dengan demikian dalam alveolus terjadi pertukaran gas yaitu oksigen masuk dan karnbondioksida keluar.
Proses Pernapasan
Bernapas meliputi dua proses yaitu menarik napas atau memasukkan udara pernapasan dan mengeluarkan napas atau mengeluarkan udara pernapasan. Menarik napas disebut inspirasi dan mengeluarkan napas disebut ekspirasi.
Pada waktu menarik napas, otot diafragma berkontraksi. Semula kedudukan diafragma melengkung keatas sekarang menjadi lurus sehingga rongga dada menjadi mengembang. Hal ini disebut pernapasan perut. Bersamaan dengan kontraksi otot diafragma, otot-otot tulang rusuk juga berkontraksi sehingga rongga dada mengembang. Hal ini disebut pernapasan dada.
Akibat mengembangnya rongga dada, maka tekanan dalam rongga dada menjadi berkurang, sehingga udara dari luar masuk melalui hidung selanjutnya melalui saluran pernapasan akhirnya udara masuk ke dalam paru-paru, sehingga paru-paru mengembang.
Kapasitas Paru-paru
Udara yang keluar masuk paru-paru pada waktu melakukan pernapasan biasa disebut udara pernapasan (udara tidal). Volume udara pernapasan pada orang dewasa lebih kurang 500 ml. Setelah kita melakukan inspirasi biasa, kita masih bisa menarik napas sedalam-dalamnya. Udara yang dapat masuk setelah mengadakan inspirasi biasa disebut udara komplementer, volumenya lebih kurang 1500 ml.
Setelah kita melakukan ekspirasi biasa, kita masih bisa menghembuskan napas sekuat-kuatnya. Udara yang dapat dikeluarkan setelah ekspirasi biasa disebut udara suplementer, volumenya lebih kurang 1500 ml.
C. Daftar Pustaka
http://biologimediacentre.com/sistem-respirasi-1-respirasi-pada-hewan-tingkat-rendah/
http://niesurya.blogspot.com/2010/02/sistem-pernapasan-pada-pisces.html
http://asagenerasiku.blogspot.com/2012/09/alat-pernapasan-pada-hewan.html
http://gurungeblog.com/2008/11/01/sistem-pernapasan-hewan/
