MAKALAH
FISIOLOGI HEWAN
SISTEM
PERNAPASAN PADA HEWAN
Dosen
Pengampu :
Dr.Dra.
Asni Johari, M.Si
Kelompok
7
1. Endah Kartika Sari (A1C414032)
2. Gustiana (A1C414041)
3.
Mona
Septiani (A1C414026)
4.
Septian
Harmi Lestari (A1C414029)
5. Tiara Putri Utami (A1C414009)
PENDIDIKAN
BIOLOGI
PENDIDIKAN
MATEMATIKA DAN PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS
KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS
JAMBI
2016
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis
panjatkan kehadirat Allah S.W.T karena atas rahmat dan hidayah serta izin-Nya kami
dapat menyelesaikan penulisan makalah Fisiologi Hewan mengenai “Sistem Pernapasan Pada Hewan”.
Makalah ini membahas tentang
bagaimana sistem pernapasan pada hewan invertebrata dan vertebrata . Kami
menyadari walaupun sudah berusaha sekuat kemampuan yang maksimal, makalah ini
masih banyak kekurangan dan kelemahan baik dari segi bahasa, pengolahan, maupun
dalam penyusunannya. Oleh karna itu, kami sangat mengharapkan kritik dan
sarannya.
Walaupun
demikian, kami berharap penulisan makalah ini bermanfaat bagi kami khususnya
dan para pembaca umumnya, sehingga dapat melengkapi khasanah ilmu pengetahuan
yang senantiasa berkembang dengan cepat.
Jambi, 2 Februari 2016
Penyusun
DAFTAR
ISI
KATA PENGANTAR..........................................................................................i
DAFTAR ISI
.......................................................................................................ii
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang......................................................................................
1
B. Rumusan
Masalah.................................................................................
1
C. Tujuan...................................................................................................
1
BaB
II PEMBAHASAN
A.
BAB
III PENUTUP
A. Kesimpulan.......................................................................................... 17
B. Saran.................................................................................................... 17
DAFTAR
PUSTAKA.......................................................................................
iii
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
Salah satu ciri makhluk hidup adalah
bernapas. Tanpa bernapas makhluk hidup tidakdapat menjalankan fungsi
kehidupannya. Bernapas adalah proses pemasukkan Oksigen kedalam jaringan tubuh
dan pengeluaran karbon dioksida ke lingkungan. Secara biologi bernapas dapat
pula disebut sebagai Respirasi, dimana terjadi proses untuk menghasilkan
energi. Energi tersebutlah yang digunakan makhluk hidup untuk bertahan hidup.
Makhluk hidup yang melakukan proses
pernapasan secara garis besar dibedakan menjadi dua golongan. Yaitu golongan
invertebra dan golongan vertebrata. Invertebra berarti hewan yang tidak
memiliki tulang belakang sedangkan vertebrata berarti hewan yang memiliki
tulang belakang.
Hewan-hewan Invertebrata ada yang belum memiliki sistem
pernapasan khusus, seperti Porifera dan sebagian cacing (Vermes). Umumnya
hewan-hewan tersebut melakukan pernapasan langsung, yaitu secara difusi melalui
permukaan tubuhnya. Namun, pada
hewan-hewan yang lebih tinggi, seperti Mollusca dan Arthropoda sudah memiliki
sistem pernapasan khusus, walaupun masih sederhana. Misalnya Insecta dan
Myriapoda beranapas menggunakan trakea, hewan-hewan Arachnida, misalnya
laba-laba bernapas menggunakan paru-paru buku. Hewan-hewan yang hidup di air
misalnya Crustacea (golongan udang-udangan) dan Mollusca (siput dan kerang)
bernapas menggunakan insang.
Hewan vertebrata secara umum terbagi
atas golongan Amfibia, Reptilia, Pisces, Aves dan Mamalia. Golongan amfibia
contohnya seperti katak, golongan reptilia contohnya seperti buaya, golongan
pisces seperti ikan gabus, golongan aves seperti burung pipit dan golongan
mamalia seperti manusia. Sebenarnya banyak lagi contoh hewan-hewan dari
golongan-golongan tersebut, namun walaupun berada dalam satu golongan mungkin
saja didapati struktur sistem pernapasan yang berbeda-beda. Hal tersebut tentu
saja disesuaikan dengan habitat dan jenis dari masing-masing hewan tersebut.
B.
Rumusan
Masalah
Adapun rumusan masalah
yang dapat diuraikan adalah sebagai berikut.
1.
Apakah Pengertian
Pernapasan pada Hewan
2.
Bagaimana Sistem
Pernafasan Pada Hewan Invertebrata
3.
Bagaimana Sistem
Pernafasan Pada Hewan Vertebrata
C.
Tujuan
Adapun tujuan yang
dapat diuraikan adalah sebagai berikut.
1. Dapat
Mengetahui Pengertian Pernapasan pada Hewan
2. Dapat
Mengetahui Sistem Pernafasan Pada Hewan Invertebrata
3. Dapat
Mengetahui Sistem Pernafasan Pada Hewan Vertebrata
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian Pernapasan pada Hewan
Respirasi adalah suatu proses pengambilan O2 untuk
memecah senyawa-senyawa organik menjadi CO2, H2O dan energi. Namun demikian respirasi pada hakikatnya
adalah reaksi redoks, dimana substrat dioksidasi menjadi CO2 sedangkan
O2 yang
diserap sebagai oksidator mengalami reduksi menjadi H2O. Yang
disebut substrat respirasi adalah setiap senyawa organik yang dioksidasikan
dalam respirasi, atau senyawa-senyawa yang terdapat dalam sel tumbuhan yang
secara relatif banyak jumlahnya dan biasanya direspirasikan menjadi CO2 dan air.
Sedangkan metabolit respirasi adalah intermediat-intermediat yang terbentuk
dalam reaksi-reaksi respirasi (Anonim, 2008).
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.
Respirasi pada hewan merupakan
proses yang diatur oleh saraf untuk mencukupi kebutuhan akan oksigen dan
membuang CO2 secara efektif. Pengaturan respirasi dapat berlangsung
secara kimiawi maupun saratif. Pembuangan CO2 dan pemasokan oksigen
harus sesuai dengan kebutuhan tubuh hewan, yang dari waktu ke waktu dapat
sangat bervariasi. Pada saat laju metabolisme meningkat, kebutuhan oksigen dan
pembentukan karbondioksida juga meningkat. Apabila saat tersebut darah tidak mengandung
cukup oksigen untuk memenuhi kebutuhannya, hewan akan mengalami kondisi hipoksa
atau bahkan asfiksia (keadaan tidak terdapat oksigen dalam jaringan tubuh).
Sebaliknya, apabila kadar oksigen dalam sel/tubuh terlalu tinggi, dapar terjadi
oksidasi yang tidak diharapkan, yang dapat mengakibatkan kehancuran sel-sel
tubuh. Pasokan oksigen yang tidak memadai npada umumnya berkaitan erat dengan
adanya timbunan karbondioksida. Sementara itu, tumbunan karbondioksida dalam
tubuh dapat meninbulkan berbagai gangguan yang tidak diinginkan, antara lain
gangguan metabolisme seperti telah diuraikan sebelumnya.
Kebanyakan orang sering salah paham
dalam pengertian bernafas dan respirasi, tetapi mereka adalah dua proses
fisiologis yang saling terkait namun berbeda. Pernapasan terjadi pertama sekali
dan respirasi terjadi setelah itu. Tempat di mana dua proses ini berlangsung
juga berbeda.
Bernapas adalah proses mengambil
oksigen ke dalam tubuh dan mengeluarkan
karbon dioksida dari tubuh. Pernapasan sangat penting bagi kehidupan, ia bisa
menghilangkan karbon dioksida yang merupakan produk limbah respirasi.
pernapasan juga dapat menghilangkan kelebihan air dari tubuh.
|
Pernapasan
|
Respirasi
|
|
proses mekanik
|
proses kimia.
|
|
pertukaran sebagian besar gas masuk
dan keluar dari tubuh
|
proses memecah nutrisi dengan oksigen
untuk menghasilkan energi.
|
|
terjadi antara tubuh dan lingkungan
eksternal
|
terjadi pada tingkat sel.
|
|
melibatkan proses aktif dan pasif
|
proses aktif
|
|
sadar dan tidak sadar
|
merupakan proses tidak sadar
|
|
melakukan pertukaran
gas
|
menghasilkan energi dan produk-produk
limbah
|
B. Sistem Pernafasan Pada Hewan
Invertebrata
1. Sistem Pernafasan pada Porifera
Porifera
bernapas dengan cara memasukkan air melalui pori-pori (ostium) yang terdapat
pada seluruh permukaan tubuhnya, masuk ke dalam rongga spongocoel. Proses
pernapasan selanjutnya dilakukan oleh sel leher (koanosit), yaitu sel yang
berbatasan langsung dengan rongga spongocoel. Aliran air yang masuk melalui
ostium menuju rongga spongocoel membawa oksigen sekaligus zat-zat makanan
(Anonim, 2009).
Pengikatan
O2
dan pelepasan CO2
dilakukan oleh sel leher (koanosit). Selain melakukan fungsi pernapasan, sel
leher sekaligus melakukan proses pencernaan dan sirkulasi zat makanan.
Selanjutnya, air keluar melalui oskulum.
Sebetulnya spons tidak mempunyai alat atau organ pernafasan
khusus, kendati demikian mereka dalam hal respirasi bersifat aerobik. Dalam hal
ini yang bertugas menangkap/mendifusikan oksigen yang terlarut di dalam air
medianya bila di jajaran luar adalah sel-sel epidermis (sel-sel pinakosit),
sedangkan pada jajaran dalam yang bertugas adalah sel-sel leher (khoanosit)
selanjutnya oksigen yang telah berdifusi ke dalam kedua jenis sel tersebut
diedarkan ke seluruh tubuh oleh amoebosit. Berhubung hewan spons bersifat sesil
artinya tidak mengadakan perpindahan tempat sedangkan hidupnya sepenuhnya
tergantung akan kaya tidaknnya kandungan material (oksigen, partikel makanan)
dari air yang merupakan medianya, maka ketika Porifera masih dalam fase larva
yang sanggup mengadakan pergerakan yaitu berenang-renang mengenbara kian kemari
dengan bulu-bulu getarnya, ia akan memilih tempat yang strategis dalam arti
yang kaya akan kandungan material yang dibutuhkan untuk kepentingan hidup.
Bila
air yang merupakan media hidupnya itu mengalami penyusutan kandungan
oksigennya, maka hal ini akan mempengaruhi kehidupan Porifera yang
bersangkutan, artinya tubuhnya juga akan mengalami penyusutan sehingga menjadi
kecil dan bila kekurangan sampai melampaui batas toleransinya maka Poriferanya
akan mati.
2. Sistem
Pernapasan pada Coelenterata
(Hewan Berongga)
Hewan Hydra “pertukaran gas
pada hydra terjadi secara langsung pada permukaan tubuhnya. Hal ini karena Hydra
tidak mempunyai organ khusus untuk pernafasan, pembuangan hasil ekskresi, dan
juga tidak mempunyai darah serta sistem peredaran darah. Semua organ-organ itu
bagi Hydra tidak diperlukan, sebab tubuhnya tersusun atas deretan
sel-sel yang sebagian besar masih bebas bersentuhan langsung dengan air yang
ada di sekitarnya. Di samping itu dinding tubuh Hydra merupakan dinding
yang tipis, oleh sebab itu pertukaran gas oksigen dan karbondioksida maupun
zat-zat sampah dari bahan nitrogen tidak menjadi persoalan bagi tubuh Hydra.
|
6
|
Hewan Scypozoa “seperti halnya hydra, Ubur-ubur ini tidak
mempunyai alat respirasi maupun ekskresi yang khusus. Kedua proses tersebut
dilakukan secara langsung melalui seluruh permukaan tubuhnya. Dalam hal ini
sistem saluran air dan sistem saluran gastrovaskular sangat membantu dalam
memperlancar proses respirasi maupun ekskresi (Suripto, 2000).
Gas-gas
O2 yang terlarut di dalam air akan masuk secara difusi masuk kedalam
lapisan epidermis maupun gastrodermis tubuh ubur-ubur. Sebaliknya gas-gas O2
yang dihasilkan dari proses respirasi akan dikeluarkan dari tubuhnya secara
difusi. Demikian halnya dengan zat-zat sampah, terutama yang berupa zat-zat
nitrogen sebagai sisa-sisa metabolisme, akan dibuang secara langsung oleh
sel-sel epidermis maupun gastrodermis ke lingkungan luar tubuh.
3. Sistem
pernapasan pada Platyhelminthes
Filum Platyhelminthes yaitu Planaria. Pada Planaria, O2 yang terlarut di dalam air
berdifusi melalui permukaan tubuhnya. Demikian juga dengan pengeluaran CO2. Pada cacing tanah, O2 berdifusi melalui permukaan
tubuhnya yang basah, tipis, dan memiliki pembuluh-pembuluh darah. Selanjutnya,
O2 diedarkan keseluruh tubuh oleh
sistem peredaran darah. CO2
sebagai sisa pernapasan dikeluarkan dari jaringan oleh pembuluh darah, kemudian
keluar melalui permukaan tubuh secara difusi. Permukaan tubuh cacing tanah
selalu basah. Hal ini berfungsi untuk mempermudah proses difusi O2 melalui permukaan tubuhnya.
Cacing
pipih belum memiliki alat pernafasan khusus. Pengambilan oksigen bagi anggota
yang hidup bebas dilakukan secara difusi melalui permukaan tubuh. Sementara
anggota yang hidup sebagai endoparasit bernafas secara anaerob, artinya
respirasi berlangsung tanpa oksigen. Hal ini terjadi karena cacing endoparasit
hidup pada lingkungan yang kekurangan oksigen.
|
7
|
Melalui
kulitnya, oksigen dari luar ke dalam tubuh secara difusi. Hemoglobin yang
terkandung dalam darah akan mengikat oksigen tersebut untuk dialirkan ke
seluruh tubuh. Sementara, hasil metabolisme yang berupa karbon dioksida
dikeluarkan melalui permukaan tubuh cacing. Pertukaran gas melewati
permukaan tubuh pada cacing ini dinamakan juga pernapasan integumenter.
4. Sistem pernapasan
pada Nemathelminthes
Cacing Ascaris tidak
mempunyai alat respirasi. Respirasi dilakukan secara anaerob. Energi diperoleh
dengan cara mengubah glikogen menjadi CO2
dan asam lemak yang diekskresikan melalui kutikula. Namun sebenarnya Ascaris
dapat mengkonsumsi oksigen kalau di lingkungannya tersedia. Jika oksigen
tersedia, gas itu diambil oleh hemoglobin yang ada di dalam dinding tubuh dan
cairan pseudocoelom.
5. Sistem
pernapasan pada Annelida
Cacing
tanah bernapas dengan kulitnya, sebab kulitnya bersifat lembab, tipis, banyak
mengandung kapiler-kapiler darah. Pada beberapa Annelida bernapas dengan
insang, misalnya Annelida yang hidup di air yaitu Polychaeta (golongan cacing berambut banyak) contohnya pada spesies
Nereis virens ini bernapas
menggunakan sepasang porapodia yang
berubah menjadi insang.
6. Sistem Pernapasan
pada Mollusca
Sebagian
besar Mollusca organ respirasinya adalah insang. Hewan
bertubuh lunak (Mollusca) yang hidup di air, seperti siput, cumi-cumi, dan
kerang (Bivalvia)
bernapas menggunakan insang. Aliran air masuk ke dalam insang dan
terjadi pertukaran udara dalam lamela insang. Mollusca yang hidup di
darat, seperti siput darat (bekicot) bernapas menggunakan paru-paru. Insang diadaptasikan untuk
pertukaran gas oksigen dan kabondioksida dalam air melalui permukaan insang
yang luas dan berbentuk membran yang tipis.
Pada
Mollusca, insang disebut juga ktinidium
(Yunani : kteis; sebuah sisir). Ktenidia terdiri atas sebuah filamen (= lamela)
yang ditutupi silia. Gerakan silia menyebabkan air melintasi permukaan filamen,
oksigen berdifusi melintasi membran menuju ke darah, dan karbondioksida
berdifusi keluar. Pada beberapa Mollusca seperti remis dan bivalvia lain, silia
pada insang juga berperan menyaring partikel makanan, kemudian mengirimnya ke
mulut dalam bentuk benang lendir. Setelah insang aliran air biasanya menuju
anus dan saluran keluar ginjal sambil membawa bahan yang akan dibuang. Pada
beberapa Mollusca, air masuk melalui incurent siphon dan keluar melalui
excurent siphon. Sebelum mencapai insang aliran air yang masuk dideteksi oleh
organ sensorik (osphradium) yang dapat berfungsi mendeteksi endapan lumpur,
makanan atau predator.
Beberapa Mollusca yang tidak memiliki insang, maka
pertukaran gas respirasi terjadi secara langsung melalui permukaan mantel. Keong
memiliki kemampuan adaptasi untuk kehidupan darat yaitu dengan hilangnya
insang, maka mantel yang dimilikinya dimodifikasi menjadi sebuah paru-paru
untuk pernapasan udara. Beberapa keong (pulmoat) kembali ke habitat air, namun
tetap mempertahankan paru-parunya. Untuk itu mereka terlihat sering merambat
naik ke permukaan air untuk mengambil udara.
7. Sistem Pernapasan pada Echinodermata
Hewan-hewan Echinodermata hidup di air laut, contohnya bintang
laut, landak laut, dan mentimun laut. Hewan-hewan ini bernapas dengan insang
dermal atau insang kulit. Organ respirasi pada Asterias
adalah insang, atau papula dan kaki tabung. Papula
merupakan organ respirasi utama. Mereka
adalah sederhana, kontraktil, transparan, hasil pertumbuhan dari dinding tubuh
pada permukaan aboral mempunyai ephithelium bersilia pada permukaan sebelah
luar dan sebelah dalamnya. Itu merupakan derivat atau perubahan lanjut dari
coelom dan sisa lumennya berhubungan langsung dengan coelom.
Pertukaran
O2 dan CO2 terjadi di antara air laut dan cairan tubuh dari insang-insangnya.
Silia pada epithelium mempunyai peranan vital dalam menggerakkan cairan coelom
dan dalam menciptakan air untuk pernapasan keluar masuk di dalam air laut. Di
samping dindingnya tipis, kaya akan percabangan dan bagian-bagian tubuh lembab,
juga bertindak sebagai organ-organ respirasi.
8. Sistem pernapasan
pada Arthropoda
Filum
Arthropoda meliputi 4 kelas, yaitu:
a.
Crustacea
(golongan udang dan kepiting) bernapas dengan insang.
Pada
golongan Crustacea (udang-udangan), seperti udang dan ketam, ber-napas
dengan insang buku. Insang buku ini tumbuh dari dasar anggota tubuh
dan dinding tubuh yang berdekatan, dan menjulur ke atas ke dalam
ruang brankial. Tiap insang terdiri atas sumbu sentral tempat pertautan
lamela atau filamen. Aliran air dihasilkan oleh gerakan mendayung dari
insang timba, yaitu suatu penjuluran berbentuk bulan sabit dari
salah satu penjuluran mulut (maksila kedua).
Pada udang, air masuk ke
dalam ruang brankial di belakang karapaks dan di antara kaki. Selanjutnya,
saluran di dalam sumbu insang membawa darah ke dan dari ruang di
dalam lamela, pertukaran udara pernapasan berlangsung melalui dinding
tipis lamela. Keluar masuknya udara disebabkan oleh gerakan otot yang
terjadi secara teratur.
Baik paru-paru buku maupun insang buku,
keduanya mempunyai fungsi yang sama seperti fungsi paru-paru pada
Vertebrata.
b. Myriapoda (golongan lipan dan luwing)
bernapas dengan trakea.
c. Arachnida (golongan laba-laba dan kalajengking) bernapas
dengan paru- paru buku.
Laba-laba
(Arachnida) dan kalajengking (Scorpionida) bernapas dengan paru-paru
buku. Paru-paru buku ini merupakan invaginasi (pelekukan ke dalam)
abdomen. Paru-paru buku memiliki banyak lamela seperti halaman buku
yang dipisahkan oleh batang-batang sehingga udara dapat bergerak bebas.
Udara dari luar, masuk melalui spirakel secara difusi.
Selanjutnya, udara masuk di antara sel-sel lamela dan
berdifusi dengan pembuluh darah di sekitar lamela.
d. Insecta (golongan serangga) bernapas
dengan trakea.
Serangga
memiliki organ pernapasan yang khas. Pertukaran oksigen dan karbon
dioksida dilakukan melalui trakea. Trakea merupakan bagian tubuh
serangga yang terbuat dari pipa/tabung udara. Jumlah trakea di dalam tubuh
serangga sangat banyak. Oleh karena itu, sistem pernapasan serangga
dinamakan sistem trakea.
Saat serangga melakukan pernapasan, udara masuk trakea
melalui bagian yang terletak pada permukaan tubuh. Bagian tersebut
dinamakan spirakel. Spirakel dilindungi oleh bulu halus dengan fungsi
sebagai penyaring debu dan benda asing yang masuk menuju
trakea. Setelah itu, udara tersebut akan melewati pipa kecil yang disebut trakeola.
Trakeola juga ini akan terhubung dengan membran
sel. Trakeola memiliki ujung kecil tertutup dan mengandung
cairan dengan warna biru gelap. Oksigen akan berdifusi masuk ke
dalam sel tubuh melalui trakeola, sedangkan karbondioksida akan
berdifusi keluar. Setelah melewati trakeola, karbondioksida akan
dikeluarkan ke lingkungan melewati trakea.
Apabila serangga sedang aktif dan menggunakan
banyak oksigen, sebagian besar cairan yang berwarna biru akan ditarik
ke dalam tubuh. Akibatnya, luas permukaan udara yang
berkontak langsung dengan sel menjadi semakin luas. Seekor serangga
yang sedang terbang mempunyai laju metabolisme lebih tinggi
dibandingkan saat istirahat. Otot akan berkontraksi dan berelaksasi se-cara bergantian
sehingga tubuh bisa memampat dan menggembung. Oleh karenanya udara akan secara
cepat terpompa melalui sistem trakea.
Sebagian besar
serangga hidup di daratan. Namun, ada juga serangga yang hidup pada
perairan seperti larva capung.Proses respirasi pada serangga, sama dengan pada organisme
lain, merupakan proses pengambilan oksigen (O2), untuk diproses
dalam mitokhondria. Baik se-rangga terestrial maupun akuatik membutuhkan O2
dan membuang CO2, namun pada keduanya terdapat perbedaan jelas: di
udara terdapat kl. 20% oksigen, sedang di air 10%. Oleh karenanya kecepatan
diffusinya juga berbeda, di air 3 x 106 lebih kecil daripada kecepatan difusi
O2 di udara.
Sistem
pernafasan pada serangga mengenal dua sistem, yaitu sistem terbuka dan
sistem tertutup. Digunakan alat atau organ yang disebut spirakulum
(spiracle), juga tabung-tabung trakhea dan trakheola.
Tekanan total dari udara sebenarnya merupakan jumlah tekanan gas N2,
O2, CO2 dan gas-gas lain. O2 sendiri masuk ke
dalam jaringan dengan satu proses tunggal yaitu adanya tekanan udara dalam
jaringan. Tekanan O2 dengan demikian harus lebih besar daripada
tekanan udara dalam jaringan, sebaliknya tekanan CO2 dalam jaringan
harus lebih besar dibanding yang ada di udara.
Pada
umumnya serangga akuatik kecil luas permukaan tubuhnya lebih besar daripada
volumenya, sehingga diffusi O2 dapat berjalan dengan baik berhubung
luas permukaan yang cukup untuk akomodasi aliran O2 dari luar tubuh.
Sebaliknya pada serangga yang ukurannya
lebih besar, harus dibantu dengan menggunakan kantung udara (air-sacs), yang
mengumpulkan udara dengan mekanisme kontraksi, yang harus didukung oleh suatu
sistem pemanfaatan energi. Contohnya pada beberapa jenis belalang yang mampu
hidup di dalam air.
Sistem
respirasi terbuka banyak digunakan oleh serangga-serangga darat dan
beberapa jenis serangga air, sedang sistem tertutup digunakan oleh
serangga air, yang tidak menggunakan spirakulum, antara lain untuk mencegah
supaya jangan terjadi evapotranspirasi.
Pada kepik
air (Belastomatidae) digunakan apa yang disebut “insang fisis” atau physical
gill digunakan untuk mengumpulkan gelembung, dan jaringan mengambil O2
dari dalam gelembung-gelembung udara yang disimpan. Jika tekanan parsial O2
menurun, tekanan udara di dalam air menjadi lebih besar, akan ada gerakan udara
dari dalam air ke dalam tubuh serangga, sehingga terkumpullah
gelembung-gelembung udara. Apabila di dalam gelembung udara yang disaring tersebut
sudah terkandung terlalu banyak N2, maka serangga akan muncul ke
permukaan dan membuka mulut.
Sebaliknya terdapat juga serangga yang
mampu tinggal lama di dalam air dengan bantuan suatu organ yang disebut plastron,
suatu filamen udara. Dengan alat ini maka CO2 yang terbentuk
dibuang, dan O2 yang terlarut diambil langsung. Bangunan ini
sering juga disebut sebagai insang fisis khusus (special physical gill).
Karenanya serangga mampu bertahan di dalam air dalam jangka waktu yang lebih
lama. Serangga air juga ada yang memanfaatkan insang trakheal (tracheal gill)
yang merupakan insang biologis, berfungsi karena gerak biologis.
Adapun
Mekanisme pernapasan pada belalang diatur oleh otot perut (ab-domen). Ketika
otot perut (abdomen) berelaksasi, volume trakea normal sehingga udara masuk.
Sebaliknya, ketika otot abdomen berkontraksi, volume trakea mengecil sehingga
udara keluar. Jalur yang dilalui udara pernapasan, yaitu udara luar →
stigma/spirakel → saluran/pembuluh trakea → trakeolus → jaringan tubuh.
|
12
|
Pada
serangga air, seperti jentik nyamuk, udara diperoleh dengan men-julurkan tabung
pernapasan ke permukaan air untuk mengambil udara. Serangga air tertentu
mempunyai gelembung udara, sehingga dapat menyelam di dalam air dalam waktu
lama. Misalnya, kepik Notonecta sp. mempunyai gelembung udara di organ yang
menyerupai rambut pada permukaan ventral.
Selama
menyelam, O2 dalam gelembung udara dipindahkan melalui sistem trakea ke sel-sel
pernapasan. Adapula serangga yang mempunyai insang trakea yang berfungsi
menyerap udara dari air, atau pengambilan udara melalui cabang-cabang halus
serupa insang. Selanjutnya O2 diedarkan melalui pembuluh trakea.
9. Sistem Pernapasan pada Protozoa
Protozoa (hewan bersel satu) tidak memiliki alat pernapasan
khusus. Pernapasan dilakukan melalui seluruh permukaan selnya. O2 dan CO2 masuk dan keluar secara
difusi. Mekanisme respirasi
protozoa adalah dengan cara aerob atau anaerob. Pada respirasi aerob terjadi
oksidasi dengan O2 yang masuk dalam tubuh dengan cara difusi dan
osmosis melalui seluruh permukaan tubuh, sedang pada anaerob terjadi
pembongkaran zat yang kompleks menjadi zat yang sederhana dengan menggunakan
enzim-enzim tanpa memerlukan oksigen. Hasil kedua peristiwa itu akan sama yakni
dihasilkan energi dan zat sisa-sisa yang akan ditampung dalam vakuola kontraktil
sebagai zat ekskresi (Soemadji, 1993).
Hewan protozoa seperti Amoeba atau Paramaecium bernapas menggunakan
permukaan tubuhnya. Oksigen dan karbondioksida saling berdifusi melalui
membran sel. Saat Amoeba bernapas, konsentrasi oksigen dalam sel
semakin berkurang (rendah), sedangkan sisa metabolisme yang berupa
karbondioksida di dalam sel semakin tinggi konsentrasinya. Di sisi lain,
konsentrasi oksigen dalam air lebih tinggi daripada di dalam sel,
sementara konsentrasi oksigennya lebih rendah. Akibatnya, oksigen dari
luar akan berdifusi ke dalam sel, sementara karbondioksida berdifusi
keluar sel menuju air.
|
13
|
C. Sistem Pernafasan Pada Hewan
Vertebrata
1. Pernapasan pada ikan
Alat
pernapasan pada ikan berupa insang.
Ikan bertulang rawan memiliki 5 – 7
pasang insang, Pada ikan bertulang rawan, insang tidak mempunyai tutup. Contoh
ikan bertulang rawan, yaitu ikan pari. Tutup insang disebut dengan operkulum. Sedangkan ikan bertulang
sejati memiliki 4 pasang insang. Insang pada ikan bertulang sejati dilengkapi
dengan tutup. Contoh ikan bertulang sejati, adalah ikan mas. Rongga insang
beberapa jenis ikan mengalami perluasan ke atas yang disebut labirin. Labirin berfungsi sebagai alat
menyimpan oksigen, sehingga ikan tetap hidup di air yang kadar oksigennya
rendah. Berikut mekanisme pernapasan pada ikan.
a. Fase inspirasi (pengambilan O2)
Celah mulut tetap
tertutup, tutup insang bergerak ke samping atau mengembang, sehingga tekanan
udara mulut lebih kecil. Celah mulut membuka udara dan air masuk.
b. Fase ekspirasi (pengeluaran CO2)
Air dalam rongga mulut
menjadikan celah rongga mulut menutup maka insang ke semula menyentuh lembaran
insang atau menyempit, sehingga selaput insang membuka, maka air akan keluar
setelah terjadi pertukaran gas. Air dengan kandungan oksigen yang larut di
dalamnya akan membasahi flamen insang yang terdapat banyak kapiler darah.
Oksigen diikat oleh darah dan karbon dioksida keluar bersama air melalui celah
tutup insang.
Pada ikan air tawar seperti ikan mas, 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.
2. Pernapasan pada Amfibi
Alat
pernapasan katak mengalami perubahan sesuai dengan perjalanan metamorfosisnya.
Perkembangan alat pernapasan katak selama metamorfosis tercantum dibawah ini.
a. Saat fase berudu, alat pernapasanya berupa
insang luar
b. Saat fase katak muda, alat pernapasannya
berupa insang dalam
c. Saat fase katak dewasa, alat pernapasannya
berupa paru-paru, kulit yang basah dan selaput kulit pada rongga mulut. Pada
katak, rongga dada dan perut tidak dibatasi diafgrama pernapasan katak berupa
pernapasan perut.
3. Pernapasan pada Reptilia
Alat
pernapasan utama reptil adalah paru-paru. Beberapa reptil mempunyai variasi
alat pernapasan yang disesuaikan dengan kebiasaan hidupnya.
a. Reptil yang hidup di air
Reptil
yang hidup memiliki katup pada lubang hidungnya. Katup berfungsi untuk menutupi
hidung pada saat menyelam, sehingga air tidak masuk ke dalam paru- paru. Selain
itu, reptil yang hidup di air dalam rongga dadanya terdapat foramen pannizae. Foramen pannizae
berfungsi untuk mengedarkan oksigen ke alat pencernaan dan untuk keseimbangan
tekanan jantung saat menyelam. Contoh reptil yang memiliki katup pada lubang
hidung dan foramen pannizae adalah buaya.
b. Reptil yang dapat melayang diudara
Reptil
yang memiliki kemampuan melayang di udara, selain bernapas dengan paru-paru
juga memiliki pundi-pundi udara, contohnya adalah bunglon afrika.
4. Pernapasan pada burung
Sistem
pernapasan pada burung tersusun oleh organ-organ pernapasan. Berikut ini
susunan organ-organ pernapasan pada burung.
a. Sepasang lubang hidung yang terletak pada
pangkal paruh sebelah atas.
b. Sepasang lubang hidung dalam langit-langit
rongga mulut.
c. Trake (batang tenggorokan), terdapat pada
percabangan (bifurkasi trakea) dan alat suara (siring).
d. Sepasang paru-paru pada rongga dada
e. Pundi-pundi udara (saccus pneumaticus)
berjumlah 8 atau 9 buah, yaitu pada :
• Pangkal leher (servikal)
• Rongga dada depan (toraks anterior)
• Rongga dada belakang (toraks posterior)
• Antara tulang selangkang (korakoid) atas
dan bawah
• Rongga perut dan
• Ketiak sayap
Fungsi pundi-pundi
udara diantaranya
• Membantu pernapasan pada waktu terbang
• Membantu memperbesar ruang siring, sehingga
suara keras
• Mencegah hilangnya panas badan berlebihan
• Mengatur berat jenis tubuh saat terbang
atau berenang.
Mekanisme pernapasan pada burung terbagi menjadi dua,
yaitu saat hinggap dan saat terbang.
a. Pada saat hinggap
Pada saat hinggap
proses pernapasan burung baik inspirasi dan ekspirasi
diuraikan berikut ini.
1) Inspirasi
Tulang rusuk ke depan, sehingga volume rongga dada besar
dan tekanan kecil, maka udara masuk lewat hidung ke tenggorokan sampai ke
kantong udara dan paru-paru.
2) Ekspirasi
Tulang rusuk kembali ke posisi semula. Volume rongga dada
mengecil dan tekanan besar, sehingga udara keluar dari paru-paru.
b. Pada saat terbang
Pada saat terbang
proses inspirasi dan ekspirasi diuraikan berikut ini.
1) Inspirasi
Pada saat sayap diangkat, pundi-pundi udara korakoid
terjepit dan pundi-pundi udara ketiak mengembang, sehingga udara masuk ke
paru-paru.
2) Ekspirasi
Pada sayap turun, pundi-pundi udara ketiak terjepit dan
korakoid mengembang sehingga udara keluar dari paru-paru.
5. Mamalia
Jalannya udara pernapasan:
1. Udara masuk melalui
lubang hidung
2. Melewati nasofaring
3. Melewati oralfarink
4. Melewati glotis
5. Masuk ke trakea
6. Masuk ke percabangan
trakea yang disebut bronchus
7. Masuk ke percabangan
bronchus yang disebut bronchiolus
8. Udara berakhir pada
ujung bronchus berupa gelembung yang disebut
alveolus (jamak: alveoli)
Organ pernapasan
mamalia :
a. Nasal
(Hidung) merupakan organ pernapasan yang pertama dilalui udara luar. Didalam
rongga hidung terdapat rambut dan selaput lendir berguna untuk menyaring udara
yang masuk, lendir berguna untuk melembabkan udara, dan konka untuk
mengangatkan udara pernapasan
b. Faring
merupakan percabangan dua saluran, yaitu saluran tenggorokan (nasofaring) yang
merupakan saluran pernapasan, dan saluran kerongkongan (oralfaring) yang
merupakan saluran pencernaan.
c.
Laring (pangkal
tenggorokkan) merupakan bagian pangkal dari saluran pernapasan (trakea). Laring
tersusun atas tulang rawan yang berupa lempengan dan membentuk struktur jakun.
Diatas laring terdapat katup (epiglotis) yang akan menutup saat menelan. Katup
berfungsi mencegah makanan dan minuman masuk ke saluran pernapasan. Pada
pangkal laring terdapat selaput suara. Selaput suara akan bergetar jika
terhembus udara dari paru-paru
d.
Trakea (tenggorokan)
Batang tenggorokan terletak di daerah leher didepan kerongkongan. Batang
tenggorokkan berbentuk pipa dengan panjang 10 cm. dinding trakea terdiri atas 3
lapisan, lapisan dalam berupa epithel bersilia dan berlendir. Lapisan tengah
tersusun atas cincin tulang rawan dan berotot polos. lapisan luar tersusun atas
jaringan ikat. Cincin tulang rawan berfungsi untuk mempertahankan bentuk pipa
dari batang tenggorokkan, sedangkan selaput lendir yang sel-selnya berambut
getar berfungsi menolak debu dan benda asing yang masuk bersama udara
pernapasan. Akibat tolakan secara paksa tersebut kita akan batuk atau bersin.
e.
Bronchus (cabang
tenggorokkan). Ujung tenggorokkan bercabang dua disebut bronchus, yaitu
bronchus kiri dan bronchus kanan. Struktur bronchus kanan lebih pendek
dibandingkan bronchus sebelah kiri. kedua bronchus masing-masing masuk kedalam
paru-paru. Didalam paru-paru bonchus bercabang menjadi bronchiolus yang menuju
setiap lobus (belahan) paru-paru. bronchus sebelah kanan bercabang menjadi 3
bronchiolus, sedangkan sebelah kiri bercabang menjadi 2 bronchiolus. Cabang
bronchiolus yang paling kecil masuk ke dalam gelembung paru-paru yang disebut
alveolus. Dinding alveolus mengandung banyak kapiler darah. melalui kapiler
darah oksigen yang berada dalam alveolus berdifusi masuk ke dalam darah.
f.
Pulmo (alveolus).
Paru-paru terletak dalam rongga dada diatas diafraghma. Diafraghma adalah sekat
rongga badan yang membatasi rongga dada dengan rongga perut. Paru-paru terdiri
dari dua bagian yaitu paru-paru sebelah kiri dan paru-paru sebelah kanan.
Paru-paru kanan memiliki tiga gelambir sedangkan paru-paru kiri terdiri atas 2
gelambir. Paru-paru dibungkus oleh 2 buah selaput yang disebut selaput pleura.
Selaput pleura sebelah luar yang berbatasan dengan dinding bagian dalam rongga
dada disebut pleura parietal, sedangkan yang membungkus paru-paru disebut
pleura visceral. Diantara kedua selaput terdapat rongga pleura yang berisi
cairan pleura yang berfungsi untuk mengatasi gesekan pada saat paru-paru
mengembang dan mengempis.
Mekanisme bernapas mamalia Terutama pernapasan manusia
dibedakan atas pernapasan dada dan pernapasan perut.
Pernapasan dada terjadi
melalui fase inspirasi dan ekspirasi, demikian juga untuk pernapasan perut.
a. Mekanisme
pernapasan dada
1) Fase
Inspirasi pernapasan dada sebagai berikut:
Otot antar tulang rusuk
(muskulus intercostalis eksternal) berkontraksi --> tulang rusuk terangkat
(posisi datar) --> Paru-paru mengembang --> tekanan udara dalam paru-paru
menjadi lebih kecil dibandingkan tekanan udara luar --> udara luar masuk ke
paru-paru
2) Fase
ekspirasi pernapasan dada adalah sebagai berikut:
Otot antar tulang rusuk
relaksasi --> tulang rusuk menurun --> paru-paru menyusut --> tekanan
udara dalam paru-paru lebih besar dibandingkan dengan tekanan udara luar -->
udara keluar dari paru-paru.
b. Mekanisme pernapasan
perut
1)
Fase inspirasi
pernapasan perut sebagai berikut :
Sekat rongga dada
(diafraghma) berkontraksi --> posisi dari melengkung menjadi mendatar -->
paru-paru mengembang --> tekanan udara dalam paru-paru lebih kecil
dibandingkan tekanan udara luar --> udara masuk.
2) Fase
ekspirasi pernapasan perut sebagai berikut:
otot diafraghma
relaksasi --> posisi dari mendatar kembali melengkung --> paru-paru
mengempis --> tekanan udara di paru-paru lebih besas dibandingkan tekanan
udara luar --> udara keluar dari paru-paru.
BAB II
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Adapun
kesimpulan yang dapat diuraikan adalah sebagai berikut.
B.
Saran
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.
2009. Sistem Respirasi Serangga, (Online) http://ginapodia.blogspot.com/2009/05/sistem-respirasi-serangga.html.
Di akses pada tanggal 29 februari
2016
Anonim.
2009. Sistem Pernafasan Pada Hewan
Invertebrata, (Online), http://www.materisekolah.com/sistem-pernapasan-pada-hewan-invertebrata/#ixzz2NfItqlE6.
Di
akses pada tanggal 29 februari 2016
Suripto.
2000. Struktur Hewan. Jakarta :
Universitas Terbuka
Soemadji.
1993. Zoologi. Jakarta : Universitas
Terbuka
Tidak ada komentar:
Posting Komentar