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

1

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.

2

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.

3

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.

4

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.

5

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

6

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.

7

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.

8

· Dinding alveolus mengandung kapiler darah oksigen yang terdapat pada alveolus

berdifusi menembus dinding alveolus, lalu menembus didnding kapiler darah yang

mengelilingi alveolus

9

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.

10

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.

11

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.

12

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.

13

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.

14

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.

15

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

16

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 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 sehingga gas pernapasan dapat berdifusi. Paru-paru dengan

rongga mulut dihubungkan oleh bronkus yang pendek.

Gbr. alat pernafasan katak

17

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. Otot-

otot 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. Paru-

paru 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

18

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. 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 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; 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).

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

19

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.

20

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.

21

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