Sistem respirasi manusia dan hewan (m.badar)
- 1. Sistem Respirasi Manusia dan Hewan DISUSUN OLEH Mohammad Badar ( 28 ) 12 IPA 2 SMA NEGERI 24 BANDUNG Jl.A.H.Nasution no.27 Ujung Berung tlp/fax (022) 7800196 Kota Bandung www.sman24bdg.sch.id tahun ajaran 2013-2014
- 2. MODUL Sistem Pernafasan Bernafas merupakan salah satu dari ciri ciri ahluk hidup yang sangat penting. Tanpa melakukan proses bernafas, mahluk hidup tidak akan hidup. Mengapa hal ini bisa terjadi? Hal ini bisa terjadi karena sel sel tubuh kita membutuhkan oksign dalam beraktifitas (metabolisme). Oksigen didapatkan melalui proses bernafas yakni menghirup nafas. Selain membutuhkan oksigen, sel juga mengeluarkan gas karbndioksida hasil dari metabolisme. Keberadaan gas karbondioksida pada tubuh akan menimbulkan penyakit bagi tubuh kita. Maka, gas karbondioksida ini dikeluarkan dari tubuh juga melalui proses bernafas yakni saat mengeluatkan nafas. Tapi tahukah kalian mengenai alat alat apa saja yang membantu kamu bernafas dan bagaimana proses kita bernafas yang sesungguhnya?. Sebagai siswa yang cerdas, kalian perlu tahu hal tersebut. Pada modul ini, kalian akan memahami berbagai sistem dalam kehidupan manusia, yakni sistem penafasan pada manusia sehingga kamu bisa mendeskripsikan sistem pernapasan pada manusia dan hubungannya dengan kesehatan. Secara khusus, kamu diharapkan mampu: 1. Menjelaskan macam organ penyusun sistem pernapasan pada manusia. 2. Membandingkan proses inspirasi dan proses ekspirasi pada sistem pernapasan. 3. Mendata contoh kelainan dan penyakit pada sistem pernapasan yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari. 1
- 3. A. Pengertian 1. Pengetian Bernafas Sehari hari kita melakukan pernafasan untuk memenuhi kebutuhan oksigen tubuh kita. Nah, pengertian dari bernafas adalah upaya dari mahluk hidup untuk memasukkan gas oksigen ke dalam tubuh dan mengeluarkan gas karbondioksida ke luar tubuh. Di dalam tubuh, oksigen tersebut dibutuhkan guna untuk membakar zat makanan. Peristiwa pembakaran zat makanan di dalam tubuh dengan menggunakan oksigen disebut oksidasi biologi atau respirasi aerob. Pernafasan mempunyai dua arti, yaitu proses pertukaan gas antara mahluk hidup dengan lingkungannya dan proses dihasilkannya energi oleh sel. Pernafasan melibatkan keseluruhan proses yang menyebabkan pergerakan pasif oksigen dari atmosfir ke jaringan untuk menunjang metabolisme sel serta pergerakan pasif karbondioksida selanjutnya yang merupakan produk sisa metabolisme dari jaringan ke atmosfer. Sebagian orang menganggap bahwa pernafasan sebagai proses menarik dan mengeluarkan nafas. Namun, dalam fisiologi, pernafasan mempunyai arti yang lebih luas. Sistem pernafasan mencakup saluran pernafasan yang berjalan ke paru, paru itu sendiri dan struktur struktur toraks (dada) yang terlibat menimbulkan gerakan udara keluar masuk paru melalui saluran pernafasan. Saluran pernafasan adalah saluran yang mengangkut udara antara atmosfir ke paru, tempat bertukarnya gas gas antara udara dan darah berlangsung. 2. Alat pernafasan Untuk bernafas, manusia memerlukan alat pernafasan. Alat pernafasan berfungsi untuk mengambil oksigen dari atmosfir dan mengeluarkan karbondioksida dari dalam tubuh. Sistem pernafasan tubuh manusia terdiri dari hidung, pangkal tenggorokan (laring), batang tenggorokan (trakea), cabang batang tenggorokan (bronkus), dan paru paru. 2
- 4. Berikut, struktur dan fungsi masing masing alat tersebut akan dibahas: 1. Rongga hidung Saluran pernafasan berawal di saluran hidung. Rongga hidung merupkan tempat yang paling awal dmasuki udara pernafasan. Udara pernafasan masuk melalui lubang hidung menuju rongga hidung yang dilengkapi dengan silia dan selaput lendir yang berguna untuk menyaring debu, melekatkan kooran pada rambut hidung, mengatur suhu udara pernafasan, dan menyelidiki adanya bau udara. Maka dari itu, sebaiknya bernafas melalui hidung karena udara yang dihirup akan mengalami tiga perlakuan tersebut. 3
- 5. 2. Pangkal tenggorok (laring) Setelah melewati hidung, udara masuk ke pangkal tenggorokan melalui faring. Faring adalah hulu kerongkongan. Faring adalah saluran bersama sistem pernafasan dan sistem pencernaan. Terdapat saluran yang berjalan pada faring, yakni saluran ke trakea dan ke esofagus. Pada faring terdapat mekanisme mekanisme refleks untuk menutup trakea selama proses menelan, sehingga makanan masuk ke esofagus dan tidak ke salran nafas. Esofagus tetap tertutup kecuali sewaktu menelan, untuk mncegah udara masuk ke lambung sewaktu kita bernafas. Laring terletak pada pintu masuk trakea, memiliki penonjolan di bagian depan yang membentuk jakun. Dalam faring terdapat selaput suara yang keregangannya diatur oleh serabut serabut otot sehingga dapat mengatur tinggi rendahnya nada suara ditentukan oleh aliran udara yang melewati selaput suara. Pita suara ini terentang di bukaan laring yang dapat meregang dan diposisikan dalam berbagai bentuk oleh otot otot laring. Pada saat udara mengalir cepat melewati pita suara yang tegang, pita suara tersebut bergetar untuk menghasilkan bermacam macam bunyi. Lidah, bibir, dan langit langit lunak memodifikasi bunyi menjadi pola pola yang dapat dikenal. Pada saat menelan, pita suara mengambil posisi rapat satu sama lain untuk menutup pintu masuk ke trakea. 4
- 6. 3. Batang tenggorok (trakea) Dinding batang tenggorok (trakea) dan dinding bronkus terdiri dari tiga lapisan. Lapisan lapisan itu secara berturut turut dari dalam adalah lapisan epitelium (bersilia dab berlendir), lapisan tulang rawan dengan otot polos, dan lapisan terluar terdiri dari jaringan pengikat. Batang tenggorokan terletak pada daerah leher yakni di depan esofagus. Trakea merupakan pipa yang terdiri dari gelang gelang tulang rawan. Rambur getarberfungsi menolak debu atau benda asing yang masuk bersama udara. Akibat ari penolakan secara paksa tersebut kita namakan bersin. 4. Cabang batang tenggorok (bronkus) Trakea terbagi menjadi dua cabang utama yakni bronkus kanan dan kiri yang masing masing masuk ke dalam paru paru. Tempat percabangan ini disebut bifurkasi. Dalam 5
- 7. paru paru, bronkus bercabang menjadi bronkiolus. Bronkiolis adalah percabangan bronkus yang terus bercabang cabang menjadi saluran nafas yang semakin kecil, pendek dan banyak. Dinding dinding bronki dan sebagian besar bronkiolus juga ditunjang oleh cincin tulang rawan. Di ujung ujung bronkiolus terkumpul alveolus, yakni kantong udara kecil tempat terjadinya pertukaran gas gas antara udara dan darah. 5. Paru paru Paru paru terletak di rongga dada di atas sekat diafragma. Diafragma adalah sekat rongga badan berbentuk kubah yang membatasi rongga dada dan rongga perut. Efesiensi pertukaran udara di dalam paru paru meningkat oleh karena adanya diafragma. Permukaan sebelah dalam rongga dada dan permukaan luar paru paru diselimuti oleh membran tipis ialah pleura. Dengan perantara lapisan cairan tipis yang terdapat diantara kedua selaput tadi, pleura pleura melekat dengan erat pada pleura rongga dada. Paru paru kanan terdiri atas dua gelambir, dan paru paru kiri terdiri dari 3 gelambir. Telah dijelaskan tai bahwa pada paru paru terdiri dari bronkus, bronkiolus dan alveolus. Sebenarnya hanya di alveolus inilah pertukaran gas terjadi. Terdapat kira kira 300 juta alveolus dalam kedua paru paru orang dewasa dan memberikan daerah permukaan total 160 m2 untuk pertukaran gas. 6
- 8. Dinding alveolus mengandung kapiler darah oksigen yang terdapat pada alveolus berdifusi menembus dinding alveolus, lalu menembus didnding kapiler darah yang mengelilingi alveolus. Setelah itu, oksigen masuk ke dalam pembuluh darah merah. Ikatan antara hemoglobin dengan oksigen membentuk oksihemoglobin. Dengan demikian, oksigen diedarkan oleh darah ke seluruh tubuh dalam bentuk oksihemoglobin. Volume udara dalam paru paru orang dewasa kurang lebih 5 liter. Kemampuan paru paru menampung udara disebut daya tampung paru paru atau kapasitas paru paru. Volume udara pada paru paru tergantung pada besar kecilnya paru paru, kekuatan bernafas, dan cara bernafas. Rangkuman · Bernafas adalah upaya dari mahluk hidup untuk memasukkan gas oksigen ke dalam tubuh dan mengeluarkan gas karbondioksida ke luar tubuh. · Saluran pernafasan adalah saluran yang mengangkut udara antara atmosfir ke paru, tempat bertukarnya gas gas antara udara dan darah berlangsung. · Alat pernafasan berfungsi untuk mengambil oksigen dari atmosfir dan mengeluarkan karbondioksida dari dalam tubuh. Sistem pernafasan tubuh manusia terdiri dari hidung, pangkal tenggorokan (laring), batang tenggorokan (trakea), cabang batang tenggorokan (bronkus), dan paru paru. · Gelembung alveolus merupakan tempat bertukarnya oksigen ke dalam darah dan karbondioksida ke alveolus. Oksigen ke dalam darah kemudian diedarkan keseluruh sel tubuh. 7
- 9. · Dinding alveolus mengandung kapiler darah oksigen yang terdapat pada alveolus berdifusi menembus dinding alveolus, lalu menembus didnding kapiler darah yang mengelilingi alveolus 8
- 10. B. Mekanisme Pernafasan Agar udara dapat keluar masuk bagian paru tempat terjainya pertukaran gas tersebut, keseluruhan saluran pernafasan dari pintu masuk melalui bronkiolus terminal ke alveolus harus tetap terbuka. Trakea dan bronkus besar merupakan saluran tidak berotot dan cukup kaku yang dikelilingi oleh serangkaian cincin tulang rawan yang mencegah komprensi saluran tersebut. Bronkiolus yang lebih kecil tidak memiliki tulang rawan yang menahannya tetap terbuka. Alveolus adalah kantung udara berdinding tipis, dapat mengembang dan berbentuk seperti anggur yang terdapat diujung percabangan saluran pernafasan. Dinding alveolus terdiri dari satu lapisan sel alveolus dimana dikelilingi oleh kapiler kapiler darah. Di dalam alveolus terjadi pertukaran gas. Oksigen yang masuk ke dalam pembuluh kapiler darah secara difusi dengan menembus dinding alveolus yang sangat tipis. Secara bersamaan karbondioksida dan oksigen berdifusi antara pembuluh kapiler dan alveolus. Gas oksigen dari alveolus berikatan dengan hemoglobin pada darah. Sedangkan karbondioksida pada alveolus dikeluarkan ke luar tubuh. Saat bernafas terdapat dua proses yang penting, yakni isnpirasi dan ekspirasi. Inspirasi adalah proses menarik nafas, sedangkan ekspirasi adalah proses menghembuskan nafas. Udara masuk ke dalam paru paru karena terjadi kerja otot antar tulang rusuk dan diafragma. Pernafasan dengan menggunakan otot antar tulang rusuk disebut pernafasan dada, sedangkan pernafasan dengan menggunakan otot diafragma disebut pernafasan perut. Secara rinci tentang proses bernafas adalah sebagai berikut: 1. Inspirasi Pada pernafasan dada di tandai dengan adanya adanya gerakan otot antar tulang rusuk. Pada saat otot antar tulang rusuk berkontraksi, terjadi peningkatan volume rongga dada sehingga meningkat pula volume paru paru. Dengan peregangan tulang tulang antar rusuk yang dikontrol oleh otot interkostal interna dan otot interkostal eksterna proses tersebut terjadi diperkuat dengan kontraksi diafragma. Otot interkolostal eksterna berkontraksi dan menarik tulang rusuk ke atas dan keluar. Kontraksi diafragma membuat diafrgama datar, mengakibatkan peningkatan volume rongga dada, yang selanjutnya merentangkan paru paru dan udara dari atmosfer mengalir ke dalam paru paru. 9
- 11. 2. Ekspirasi Pada waktu ekpirasi, otot otot interkostal ekternal kendur serta sifat paru paru kenyal, sehingga diafragma juga kembali ke posisi semula yakni melengkung keatas sehingga paru paru kembali pada ukuran sebelumnya sehingga udara dalam paru paru terdesak keluar. Tentu saja kita dapat bernafas lebih dalam. Menurut kesadaran maupun sebagai akibat dari kekenyalan paru paru. Inspirasi yang kuat sebenarnya merupakan akibat kontraksi yang lebih kuat dari diafragma dan otot otot unterkostal eksterna. Sedangkan ekspirasi yang kuat tergantung pada kendurnya kekenyalan otot otot intekostal dan paru paru. Otot otot interkostal interna menarik tulang tulang rusuk ke bawh dan ke arah dalam, sehingga mengurangi volume rongga dada lebih lanjut. Pada waktu yang sama, dinding otot perut berkontraksi, mendesak lambung, hati dan sebagainya ke arah atas pada diafragma dan mengurangi volume rongga dada. Dengan inspirasi dan ekspirasi yang kuat seorang laki laki dewasa dapat mengalirkan 4 liter udara dalam paru parunya setiap kali pernafasan yang dikenal dengan kapasitas vital paru paru. Jadi, aliran udara dalam paru paru (alveolus) terjadi karena perbedaan tekanan udara atmosfir dengan tekanan udara dalam alveolus. Perbedaan tekanan tersebut disebabkan oleh perubahan volume rongga dada dan rongga perut akibat gerakan kontraksi dan relaksasi otot interkostal, otot diafragma dan otot perut. Oksigen dibutuhkan dalam semua kegiatan tubuh. Oleh karena itu pemasukan oksigen dari luar ke dalam tubuh tidak boleh terhenti. Difusi oksigen dari paru paru ke sel sel jaringan tubuh terjadi akibat perbedaan tekanan oksigen. Pengangkutan oksigen dalam tubuh dilakukan oleh plasma darah dan hemoglobin (Hb). Sebagian besar oksigen diangkut oleh Hb dalam bentuk oksihemoglobin. Hemoglobin bisa melepas dan mengikat oksigen dan karbondioksia. Difusi karbondiksida dari jaringan ke dalam aliran darah dan paru paru juga disebabkan oleh perbedaan tekanan karbondioksida. Oleh karena itu, karbondioksida dalam jaringan akan diangkut ke alveolus dalam paru paru. Setelah kalian mengeluatkan nafas, kalian masih dapat mengeluarkan udara lagi dari paru paru dengan menghembuskan nafas sekuat kuatnya. Udara yang dapat dikeluarkan kuat kuat adalah udara suplementer. Volume udara suplementer pada orang dewasa adalah 1,5 liter. Apabila kalian menarik nafas sedalam alamnya dan menghembuskannya sekuat kuatnya, volume yang masuk kurang lebih 3,5 - 4 liter. Hal ini disebut kapasitas vital paru paru. 10
- 12. Sebanyak 1 – 1,5 liter udara tetap tinggal di dalam paru paru walaupun kita telah menghembuskan nafas sekuat kuatnya yang disebut udara residu. Rangkuman · Dalam pernafasan keseluruhan saluran pernafasan dari pintu masuk melalui bronkiolus terminal ke alveolus harus tetap terbuka · Dinding alveolus terdiri dari satu lapisan sel alveolus dimana dikelilingi oleh kapiler kapiler darah. Di dalam alveolus terjadi pertukaran gas · Saat bernafas terdapat dua proses yang penting, yakni isnpirasi dan ekspirasi. Inspirasi adalah proses menarik nafas, sedangkan ekspirasi adalah proses menghembuskan nafas. · Difusi oksigen dari paru paru ke sel sel jaringan tubuh terjadi akibat perbedaan tekanan oksigen · Proses bernafas, meliputi pengambilan oksigen untuk oksidasi biologi yang menghasilkan energi serta pengeluaran zat sisa berupa karbondioksida dan uap air. 11
- 13. C. Respirasi pada Hewan 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 lain, ada yang berupa paru-paru, insang, kulit, trakea, dan paruparu buku, bahkan 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. Pada ketiga hewan ini oksigen berdifusi dari lingkungan melalui rongga tubuh. Gbr. Berbagai macam alat respirasi pada hewan 1. Alat Respirasi pada Serangga Corong hawa (trakea) adalah alat pernapasan yang dimiliki oleh serangga dan arthropoda lainnya. Pembuluh trakea 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 men punyai 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. 12
- 14. Gbr. Trakea pada serangga Oksigen dari luar masuk lewat spirakel. Kemudian udara dari spirakel menuju pembuluh-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. Mekanisme pernapasan pada serangga, misalnya belalang, adalah sebagai berikut : 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 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 ke jaringan. Pada serangga air seperti jentik nyamuk udara diperoleh dengan menjulurkan tabung pernapasan ke perxnukaan air untuk mengambil udara. 13
- 15. 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 trakea ke sel-sel pernapasan. 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. 2. Alat Pernapasan pada Kalajengking dan Laba-laba 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. 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. 14
- 16. 3. Alat Pernapasan pada Ikan 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 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. 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. 4. Alat Pernapasan pada Katak 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 karma tipis dan banyak terdapat kapiler yang bermuara di tempat itu. Pada saat terjadi gerakan rongga mulut dan faring, Iubang 15
- 17. 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 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. Sebaliknya karbon dioksida dari jaringan akan di bawa ke jantung, dari jantung dipompa ke kulit dan paruparu 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 bentukbentuk seperti kantung sehingga gas pernapasan dapat berdifusi. Paru-paru dengan rongga mulut dihubungkan oleh bronkus yang pendek. Gbr. alat pernafasan katak 16
- 18. Gbr. Mekanisme pernafasan kata 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 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 adalah sebagai berikut. Otototot 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 karbon dioksida keluar. 5. Alat Pernapasan pada Reptilia Paru-paru reptilia berada dalam rongga dada dan dilindungi oleh tulang rusuk. Paruparu 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 belahanbelahan yang membuat paru-parunya bertekstur seperti spon. Paru-paru pada 17
- 19. beberapa jenis kadal misalnya bunglon Afrika mempunyai pundi-pundi hawa cadangan yang memungkinkan hewan tersebut melayang di udara. 6. Alat Pernapasan pada Burung Pada burung, tempat berdifusinya gas pernapasan hanya terjadi di paru-paru. Paruparu 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) yang menyebar 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; pundipundi 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). 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 18
- 20. 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 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. 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 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. 19
- 21. D. Kelainan dan Penyakit pada Sistem Pernafasan Terdapat beberapa gangguan pada sistem pernafasan yakni gangguan pada alat alat pernafasannya. Secra umum, gangguan tersebut dapat disebabkan oleh kuman, polusi udara, atau faktor keturunan. Batuk adalah salah satu bentuk refleks sebagai cara untuk melindungi paru paru terhadap zat zat yang mengganggu. Batk yang berskala kecil bisa menandakan hal yang biasa, karena merupakan cara menjaga saluran pernafasan tetap bersih. Akan tetapi dengan batuk keras, kuat dan terus menerus menandakan terjadinya infeksi pada saluran pernafasan. Berikut penjelasan macam macam penyakit dan kelainan pada sistem pernafasan: 1. Influenza adalah infeksi virus pada sistem pernafasan yang ditandai dengan peradangan mukosa pada rongga hidung, faring, dan rasa sakit kepala. Sering timbul demam dan menggigil. 2. Bronkitis, adalah peradangan dari satu atau lebih bronkus, yang disebabkan oleh infeksi virus, terkena dingin, menghirup bahan bahan polutan. . Peradangan ini menimbulkan batuk yang dalam dan menghasilkan dahak. Penyakit ini ditandai dengan nyeri dada terutama ketika batuk. 3. Asma, adalah keadaan yang ditandai dengan serangan berulang yakni terjadi penyempitan pada saluran pernafasan utama pada paru paru. Asma biasanya disebabkan karena reaksi alergi, infeksi bakteri dan lain hal. Penyakit ini tidak menular dan biasanya merupakan penyakit turunan. 4. TBC (Tuberculosis), adalah penyakit yang menyerang paru paru hingga ke alveolus, TBC dapat menggagu prose difusi oksigen karena timbulnya bintil bintil kecil ada alveolus yang disebabkan bakteri Mycobacterium tuberculosis. Penderita biasanya batuk berat, yang dapat disertai batuk darah dan badan menjadi kurus. 5. Pneumonia, adalah penyakit peradangan pada paru paru, khususnya pada alveolus. Peradangan ini disebabkan oleh infeksi bakteri Diplococcus pneumoniae yang menyebabkan radang pada dinding alveolus. Akibat peradangan tersebut, alveolus dipenuhi oleh nanah, lendir, atau cairan lainnya sehingga oksigen sulit mencapai aliran darah. 6. Pleuritis, adalah peradangan pada selaput pembungkus pleura. Peradangan ini biasanya timbul akibat infeksi dari paru paru atau organ lain yang berdekatan dengan paru paru. Akibat peradangan ini, terdapat cairan yng berlebihan pada pleura sehingga penderitanya akan merasa nyeri pada dada ketika bernafas. 20
- 22. Rangkuman  Secara umum, gangguan pada sistem pernafasan dapat disebabkan oleh kuman, polusi udara, atau faktor keturunan.  Batuk keras, kuat dan terus menerus menandakan terjadinya infeksi pada saluran pernafasan  Beberapa contoh kelainan dan penyakit pada sistem pernafasan antara lain Influenza Bronkitis, Asma, TBC (Tuberculosis), Pneumonia, dan Pleuritis 21