SISTEM PERNAFASAN (RESPIRASI)

Zat makanan yang diserap oleh jonjot usus kemudian oleh darah dan getah bening diangkut ke organ-organ tubuh yang membutuhkan. Zat makanan merupakan senyawa yang mengandung energi. Energi tersebut dapat dimanfaatkan oleh tubuh maka harus dipecah terlebih dahulu, dimana memecahnya diperlukan oksigen yang diperoleh melalului pernafasan.

Pernafasan atau respirasi mempunyai arti :

- proses pengambilan O₂, pengeluaran CO₂ dan penggunaan energi yang dihasilkan oleh tubuh

- pertukaran gas antara sel dengan lingkungannya

- reaksi enzimatis, sebab dalam proses tersebut ada satu enzim yang memegang peranan penting yaitu sitokrom (enzim pernafasan)

Pernafasan berlangsung melalui 2 tahap, yaitu :

- pernafasan eksternal (luar) : adalah difusi gas luar masuk ke dalam aliran darah (pertukaran O₂ dari darah)

- pernafasan internal (dalam) : adalah difusi gas atau pertukaran gas dari darah ke sel tubuh

Oksigen yang masuk ke dalam tubuh hanya sedikit yang dapat disimpan dalam tubuh, yaitu berupa oksimioglobin (dalam otot) dan sebagai okihemoglobin (dalam darah).

Sistem Pernafasan Hewan

1      Hewan Bersel Satu (Protozoa)

Protozoa tidak memiliki alat pernafasan dan pengambilan oksigen dilakukan secara difusi melalui permukaan tubuhnya. Oksigen masuk ke dalam mitokondri dan terjadilah proses pernafasan.

2.     Serangga (insecta)

Sistem respirasi berupa sistem pernafasan trakea. Alat pernafasan berupa pembuluh trakea. Udara keluar masuk melalui spirakel yang terdapat pada setiap sisi ruas tubuh serangga.

Aliran udara pernafasan : oksigen masuk melalui spirakel menuju trakea. Selanjutnya menuju trakeolus dan terjadi pertukaran gas dengan sel tubuh.

Mekanisme pernafasan : bila otot perut berkontraksi, trakea meipih sehingga udara kaya CO₂ dari dalam tubuh keluar. Bila otot perut relaksasi, trakea ke posisi semula dan udara luar kaya O₂ akan masuk melalui spirakel.

Kalajengking atau laba-laba (Arachnida) alat pernafasan berupa paru-paru buku (darat) atau insang buku (air). Udara keluar masuk melalui spirakel yang disebabkan oleh gerakan otot yang tidak teratur.

3.     Ikan (pisces)

Alat pernafasan berupa insang (branchia). Tiap lembaran insang terdiri dari sepasang filamen yang banyak mengandung lamela (lapisan tipis). Pada filamen terdapat pembuluh darah yang mengandung kapiler sehingga memungkinkan terjadinya pertukaran gas O₂ dan CO₂.

Inspirasi : O₂ dari air masuk ke dalam insang yang kemudian diikat oleh kapiler darah untuk dibawa ke jaringan tubuh.

Ekspirasi : CO₂ dari jaringan bersama darah menuju ke insang dan selanjutnya dikeluarkan dari tubuh.

Ikan yang hidup di tempat berlumpur mempunyai labirin yang merupakan perluasan insang berbentuk lipatan berongga tidak teratur. Labirin berfungsi untuk menyimpan cadangan oksigen sehingga ikan tahan pada kondisi kekurangan oksigen. Misal pada ikan lele dan ikan gabus.

4.     Katak (amphibia)

Alat pernafasan berupa selaput rongga mulut, kulit dan paru-paru. Alat pernafasan ini mempunyai lapisan tipis dan basah yang berdekatan dengan pembuluh darah sehingga oksigen dapat berdifusi .

Selaput rongga mulut : bila faring rongga mulut bergerak, lubang hidung terbuka dan glotis tertutup sehingga udara masuk rongga mulut melalui selaput rongga mulut yang tipis.

Kulit : oksigen masuk kulit melewati vena kulit (vena kutanea) kemudian ke jantun gdan selanjutnya diedarkan ke seluruh tubuh. CO₂ dari jaringan dibawa ke jantung dan selanjutnya ke kulit dan paru-paru melalui arteri kulit paru-paru (arteri pulmo kutenea).

Paru-paru : terdapat sepasang paru-paru berbentuk gelembung tempat bermuara kapiler darah. Katak tidak memiliki tulang rusuk dan diafragma, sehingga mekanisme pernafasan diatur oleh otot rahang bawah dan otot perut. Katak inspirasi ekspirasi berlangsung pada saat mulut tertutup. 

5.     Burung (aves)

Bernafas dengan paru-paru yang berhubungan dengan kantong udara (sakus  pneumatikus) yang menyebar sampai ke leher, perut dan sayap.

Kantong udara terdapat pada  :

- pangkal leher (servikal)

- ruang dada bagian depan (toraks anterior)

- antar tulang selangka (korakoid)

- ruang dada bagian belakang (toraks posterior)

- rongga perut (saccus abdominalis)

- ketiak (saccus axillaris)

Fungsi kantong udara  :

- membantu pernafasan terutama saat terbang

- menyimpan cadangan udara (oksigen)

- memperbesar atau memperkecil berat jenis pada saat burung berenang

- mencegah hilangnya panas tubuh yang terlalu banyak

Inspirasi : udara kaya oksigen masuk ke paru-paru. Otot antara tulang rusuk (interkosta) berkontraksi sehingga tulang rusuk bergerak ke luar dan tulang dada membesar. Akibatnya teklanan udara dada menjadi kecil sehingga udara luar yang kaya oksigen akan masuk. Udara yang masuk sebagian kecil menuju ke paru-paru dan sebagian besar menuju ke kantong udara sebagai cadangan udara.

Ekspirasi : otot interkosta relaksasi sehingga tulang rusuk dan tulang dada ke posisi semula. Akibatnya rongga dada mengecil dan tekanannya menjadi lebih besar dari pada tekanan udara luar. Ini menyebabkan udara dari paru-paru yang kaya karbondioksida ke luar.

Pernafasan burung saat terbang :

Saat terbang pergerakan aktif dari rongga dada tidak dapat dilakukan karena tulang dada dan tulang rusuk merupakan pangkal perlekatan otot yang berfungsi untuk terbang. Saat mengepakan sayap (sayap diangkat ke atas), kantong udara di antara tulang korakoid terjepit sehingga udara kaya oksigen pada bagian itu masuk ke paru-paru.

  

Sistem Pernafasan Manusia

Alat pernafasan manusia terdiri atas bagian-bagian sebagai berikut  :

-    Rongga hidung (cavum nasalis) : di dalamnya udara dibersihkan oleh rambut-rambut dan dihangatkan.

-    Faring : dibawahnya terdapat pangkal tenggorok yang disebut laring yang di dalamnya terdapat selaput suara.

-    Trakea (batang tenggorok)

-    Bronkus (cabang dari batang tenggorok)

-    Bronkiolus (cabang dari bronkus) : bercabang lagi sampai halus, dengan dinding semakin tipis dan pada brokiolus ini cincin tulang rawan tidak terdapat lagi.

-    Alveolus : dinding tipis, elastis, terdiri dari sau lapis, mempunyai banyak pembulus kapiler dan merupakan tempat terjadinya pertukaran O₂ dan CO₂ .

-    Paru-paru (pulmo)

Proses inspirasi dan ekspirasi diatur oleh otot diafragma dan otot antar tulang rusuk (intercostalis).

a.     Pernafasan dada :

Otot antara tulang rusuk berkontraksi maka tulang rusuk terangkat sehingga volume rongga dada membesar. Akibatnya tekanan udara di paru-paru mengecil sehingga udara luar mempunyai tekanan lebih besar masuk ke dalam paru-paru, maka terjadilah inspirasi. 

Bila otot antartulang rusuk relaksasi maka tulang rusuk tertekan sehingga rongga dada mengecil. Akibatnya tekanan udara di paru-paru membesar sehingga udara keluar, maka terjadilah ekspirasi.

b.     Pernafasan perut :

        Diafragma berkontraksi sehingga mendatar maka rongga dada membesar. Keadaan ini menyebabkan tekanan udara di paru-paru mengecil sehingga udara luar  masuk dan terjadilah inspirasi.

        Bila otot diafragma relaksasi maka rongga dada mengecil, akibatnya tekanan di paru-paru membesar sehingga udara keluar maka terjadilah ekspirasi.

Volume udara pernafasan :

-    Udara pernafasan /tidal volume (UP)  :  udara yang masuk atau keluar sebanyak 500 cc saat inspirasi atau ekspirasi biasa. Setelah menghembuskan  500 cc tersebut (ekspirasi biasa) masih tersisa 2500 cc lagi di paru-paru.

-    Udara komplementer (UK) : udara sebanyak 1500 cc yang masih dapat dihirup lagi dengan cara inspirasi yang maksimum setelah inspirasi biasa.

-    Udara cadangan (UC) : udara sebanyak 1500 cc yang dapat dihembuskan lagi pada ekspirasi maksimum dengan mengerutkan otot perut kuat-kuat.

-    Udara residu /udara sisa (UR) : udara sebanyak 1000 cc yang tidak dapat dihembuskan lagi dan menetap di paru-paru.

-    Kapasitas vital paru-paru (KVP) : volume udara yang dapat dikeluarkan dari paru-paru melalui penghembusan nafas sekuat-kuatnya, setelah melakukan penarikan nafas sedalam-dalamnya.

-    Volume total paru-paru (VTP) : keseluruhan udara yang dapat di tampung oleh paru-paru. Volume total paru-paru adalah kapasitas vital paru-paru ditambah udara residu (VTP = KVP  +  UR).

Reaksi pernafasan :

C₆H₁₂O₆  +  ₆O₂    à    ₆CO₂  +  ₆H₂O  +  energi (38 ATP)

Gangguan sistem pernafasan  :

-    Asfiksi :  ganguan dalam penangkutan O₂ ke jaringan atau gangguan penggunaan O₂ oleh jaringan

-    Difteri : penyakit daluran pernafasan bagian atas karena infeksi bacteri Corynebacterium diphtheriae

-    Pneumoniae : radang dinding aleolus yang disebabkan oleh infeksi bacteri Diplococcus pneumonia

-    Bronkitis : radang pada bronkus

-    Tonsilitis : radang pada faring yang di sebabkan oleh bacteri pada tonsil.

-    Faringitis : radang pada faring yang disebabkan oleh bacteri atau viris tertentu.

-    Pleuritis : radang pada selaput pembungkus paru-paru (pleura)

-    Asma : gangguan pernafasan dengan gejala sukar bernafas, bunyi mendesak dan batuk yang disebabkan alergi, psikis ataun karena penyakit menurun.

-    Kanker paru-paru : akibat sering merokok

-    Emfisema : gangguan pernafasan karena alveoli menjadi luas secara berlebihan, akibat terjadi penggembungan paru-paru secara berlebihan.

-    Polip pada hidung dan amandel  membesar pada tekak sehingga pemasukan udara terganggu, sehingga penderita sering membiarkan mulutnya terbuka.

-    Sinusitis :  radang di atas rongga hidung

-    Rinitis :  radang pada selaput lendir hidung

-    Kerusakan alveolus oleh kuman TBC (tuberculosis).

Sumber : http://tedbio.multiply.com/journal/item/7?&show_interstitial=1&u=%2Fjournal%2Fitem