Pengertian dan Macam Respirasi

Oleh Diposting pada

Pengertian-dan-Macam-Respirasi

Pengertian Sistem Pernapasan

Pengertian pernafasan atau respirasi adalah suatu proses mulai dari pengambilan oksigen, pengeluaran karbohidrat hingga penggunaan energi di dalam tubuh. Menusia dalam bernapas menghirup oksigen dalam udara bebas dan membuang karbondioksida ke lingkungan.

Sistem pernafasan pada dasarnya dibentuk oleh jalan atau saluran nafas dan paru- paru beserta pembungkusnya (pleura) dan rongga dada yang melindunginya. Di dalam rongga dada terdapat juga jantung di dalamnya. Rongga dada dipisahkan dengan rongga perut oleh diafragma.

Di dalam tubuh manusia dan hewan, energi kimia dalam makanan dapat digunakan setelah dioksidasi di dalm tubuhnya. Proses menghasilkan energi melalui oksidasi bahan makanan di dalam sel-sel tubuh disebut respirasi sel. Respirasi sel terdiri atas respirasi aerob dan respirasi anaerob. Respirasi aerob adalah proses pembakaran bahan makanan dengan membutuhkan oksigen (O2). Respirasi anaerob adalah suatu proses pembakaran bahan makanan dengan tidak membutuhkan oksigen (O2).

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian dan Ciri Amfibi beserta Sistem Organ

Proses Respirasi

Respirasi (pada biologi) adalah sebuah proses mobilisasi yang dilakukan makhluk hidup lewat pemecahan senyawa berenergi tinggi (SET) untuk digunakan dalam menjalankan fungsi hidup. pengertiannya, respirasi bisa disamakan dengan pernafasan. Akan Tetapi, istilahnya respirasi mencakup proses yang juga tidak tercakup pada istilah pernafasan.

Respirasi terjadi di semua tingkatan organisme hidup, mulai dari individu sampai satuan yang terkecil, sel. apabila pernafasan biasanya diasosiasikan dengan menggunakan oksigen sebagai senyawa pemecah, respirasi tidak perlu melibatkan oksigen.

Biasanya, respirasi ialah sebuah proses oksidasi yang dialami SET sebagai unit penyimpan energi kimia pada organisme hidup. SET, mirip molekul gula atau asam-asam lemak, bisa dipecah dengan bantuan enzim juga beberapa molekul yang sederhana. Sebab proses ini adalah reaksi eksosterm (melepaskan energi), energi yang dilepas ditangkap oleh ADP atau NADP membentuk ATP atau NADPH. Dan seterusnya, berbagai reaksi biokimia endotermik (memerlukan energi) dipasok kebutuhan energinya dari kedua kelompok senyawa terkahir.

Kebanyakan respirasi yang dapat disaksikan manusia membutuhkan oksigen untuk oksidatornya. Reaksi yang demikian ini disebut juga sebagai respirasi aerob. Akan tetapi, banyak proses respirasi yang tidak melibatkan oksigen, yang biasanya dikenal orang ialah proses pembuatan alk*h*l oleh khamir Saccharomyces cerevisiae. Bermacam bakteri anaerob memakai belerang (atau senyawanya) ataupun beberapa logam sebagai oksidator. Respirasi dilakukan pada suatu satuan sel. Proses respirasi pada organisme eukariotik terjadi di dalam mitokondria.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Alat Pernapasan Manusia Beserta Fungsinya

Sistem Respirasi Manusia

Pada saat bernapas, kita menghirup udara (inspirasi) dan menghembuskan udara (ekspirasi) Saat udara memasuki paru-paru, terjadi pertukaran gas O2 dan CO2 yang disebut respirasi eksternal. Darah yang mengandung banyak O2 akan menuju jaringan tubuh. Pertukatan gas yang terjadi antara darah dengan cairan jaringan disebut respirasi internal. Gas O2 yang sampai pada sel akan menggunakan untuk membuat energi (ATP) yang dinamakan respirasi sel.

Alat-Alat Respirasi

Alat-alat respirasi pada manusia adalah rongga hidung, faring, laring, trakea, paru-paru, bronkus, bronkiolus, dan alveolus. Di dalam sel-sel tersebut gas oksigen menuju mitokondria untuk melakukan respirasi seluler. Respirasi seluler adalah proses pemecahan glukosa untuk menghasilkan energi melalui proses glikolisis, siklus krebs dan transport elektron. Reaksi pemecahan glukosa membutuhkan glukosa dan oksigen sehingga mampu menghasilkan energi, air, dan gas karbondioksida.

Sistem respirasi manusia dapat berlangsung berkat keberadaan alat-alat pernafasan. Alat pernafasan manusia terdiri dari rongga hidung, faring, trakea, bronkus, dan paru-paru. Bila salah satu organ pernafasan tidak mampu berfungsi secara normal maka bisa mempengaruhi kerja sistem pernafasan secara umum. Berikut ini penjelasan daftar nama alat pernafasan beserta fungsinya.

  1. Rongga Hidung
    Hidung merupakan organ pernapasan yang pertama dilalui udara luar. Di dalam rongga hidung terdapat selaput lendir dan rambut yang berfungsi untuk menahan kontaminasi benda-benda asing, misalnya debu dan kuman, yang ikut masuk ke dalam rongga hidung. Selain itu, rongga mulut manusia juga memiliki konka yang mengandung banyak kapiler darah sehingga dapat menghangatkan udara yang akan masuk ke dalam sistem pernapasan.
  2. Pangkal tenggorokan (Faring)
    Faring merupakan pertemuan antara saluran pernafasan (nasofarings) di bagian depan dan saluran pencernaan (orofarings) di bagian belakang. Saluran nafas akan terbuka ketika manusia berbicara, oleh karena itu jika kita makan sambil berbicara mungkinkan makanan masuk ke dalam saluran pernafasan.
    Jika makanan masuk ke dalam saluran pernafasan, biasanya saluran pernafasan akan terangsang dan berusaha mengeluarkan makanan tersebut lewat hidung. Bentuknya adalah peristiwa tersedak. Pada bagian belakang farings terdapat laring (tekak). Pada laring terdapat pita suara (pita vocalis). Bila pita suara bergetar karena masuknya udara pada faring, maka akan menimbulkan suara.
  3. Batang Tenggorokan (trakea)
    Batang tenggorokan berupa cincin-cincin tulang rawan yang memiliki silia-silia pada dinding di dalamnya. Silia-silia ini berfungsi untuk menyaring benda-benda asing yang ikut masuk ke dalam saluran pernafasan. Sebagian trakea terletak di leher dan sebagian lagi terletak di rongga dada. Batang tenggorokan pada orang dewasa memiliki panjang sekitar 10 cm.
  4. Paru-paru (Pulmo)
    Paru-paru terletak di dalam rongga dada, di bagian bawah berbatasan dengan diafragma, sedangkan di depan dan di samping dibatasi oleh tulang rusuk. Diafragma adalah pembatas antara rongga perut dengan rongga dada. Paru-paru kanan (pulmo dekster) terdiri dari 3 lobus. Sedangkan paru-paru kiri (pulmo sinester) terdiri dari 2 lobus. Paru-paru manusia terbungkus oleh dua selaput, yaitu pleura dalam (pleura visceralis) dan pleura luar (pleura parietalis). Pleura dalam langsung menyelimuti paru-paru, sedangkan pleura luar bersebelahan dengan tulang rusuk. Antara kedua pleura tersebut terdapat rongga tulang rusuk. Antara kedua pleura tersebut terdapat rongga yang berisi cairan pleura yang berfungsi sebagai pelumas paru-paru. Paru-paru tersusun atas bronkiolus, alveolus, jaringan elastik, dan pembuluh darah. Alveolus adalah kantung udara yang terdapat pada ujung-ujung bronkiolus. Alveolus memiliki selaput tipis dan pada permukaannya banyak terdapat muara kapiler darah, oleh karena itu dapat berlangsung pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida secara difusi.
  5. Bronkus
    Bronkus merupakan percabangan dari trakea. Trakea bercabang lagi menjadi dua, yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri. Struktur lapisan mukosa bronkus hampir sama dengan trakea. Bronkus kanan dan bronkus kiri masing-masing bercabang-cabang lagi menjadi bronkiolus yang merupakan salah satu bagian paru-paru.
  6. Bronkiolus
    Bronchiolus berfungsi sebagai saluran udara pernafasan dari bronchus menuju ke gelembung – gelembung alveolus. Struktur dari bronchiolus hampir mirip dengan struktur yang menyusun bronchus tapi epitelium bersilianya mengalami modifikasi menjadi sisik.
  7. Alveolus
    Alveolus mempunyai struktur seperti sarang lebah. Di alveolus inilah terjadi pertukaran gas antaraudara dan darah. Luas permukaan alveolus pada orang dewasa bisa mencapai antara 97 sampai 194 m2.

Mekanisme Pernapasan

Berdasarkan proses inspirasi dan ekspirasi, mekanisme pernapasan dibagi atas pernapasan dada dan pernapasan perut.

a. Pernapasan Dada
Sistem pernapasan dada adalah sistem pernapasan yang terjadi akibat aktivitas kontraksi dan relaksasi otot antar tulang rusuk. Sistem pernafasan dada terdiri dari 2 tahap, yaitu:

  • Tahap Inspirasi, yaitu kondisi di mana otot antartulang rusuk berkontraksi sehingga tulang rusuk terangkat, rongga dada membesar dan paru-paru mengembang. Hal ini mengakibatkan tekanan udara di dalam rongga dada lebih kecil dari tekanan atsmosfer sehingga udara yang kaya okan oksigen terhisap masuk kedalam paru-paru melalui saluran pernafasan.
  • Tahap Ekspirasi, tahap eskpirasi disebut juga fase relaksasi, yaitu kondisi dimana otot antara tulang rusuk kembali ke posisi semula, rongga dada kembali mengecil dan paru-paru mengempis. Kondidi ini menyebabkan tekanan rongga dada meningkat dan lebih tinggi dari tekanan atsmosfer sehingga udara dalam paru-paru mengalir keluar melalui saluran pernafasan.

b. Sistem Pernafasan Perut
Sistem pernafasan perut adalah sistem pernafasan yang bergantung pada aktivitas diafragma. Pernafasan perut juga dibedakan menjadi 2 tahap, yaitu:

  • Tahap Inspirasi, yaitu keadaan dimana otot diafragma berkontraksi, sehingga rongga dada membesar dan paru-paru mengembang, tekanan udara turun sehingga udara dari luar dapat masuk kedalam paru-paru melalu saluran pernafasan.
  • Tahap Ekspirasi adalah kondisi dimana otot diafragma berelaksasi dan otot dinding perut berkontraksi sehingga otot diaframa kembali ke posisi semula. Akibatnya rongga dada mengecil, paru-paru mengepis, tekanan udara dalam paru-paru meningkat sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida terhembus keluar melalui saluran pernafasan.

Volume Udara Pernapasan

Dalam keadaan biasa, orang dewasa normal menghirup dan menghembuskan udara ± 500 cc yang disebut volume tidal. Setelah melakukan pernapasan biasa, kita masih dapat menghirup udara sekuat-kuatnya sebanyak ± 1500 cc. yang disebut volume cadangan inspirasi dan menghembuskan udara sekuat-kuatnya hingga ± 1500 cc yang disebut volume cadangan ekspirasi. Volum udara , volume tidal, volume cadangan inspirasi, volume cadangan ekspirasi mencapai 3500-4000 cc, yang disebut kapasitas vital paru-paru.

Setelah menghembuskan napas sekuat-kuatnya, didalam paru-paru masih tersisa udara sebanyak ± 1000 cc yang disebut sebagai volume residu. Jumlah keseluruhan udara yang tertampung secara maksimal dalm paru-paru disebut kapasitas total paru-paru.

Frekuensi Pernapasan

Pada orang dewasa normal, frekuensi pernapasan berkisar antara 15-18 tiap menit. Faktor yang mempengaruhi frekuensi pernapasan adalah.

  • Umur
    Semakin bertambahnya umur seseorang mengakibatkan frekuensi pernapasan menjadi semakin lambat. Pada usia lanjut, energi yang dibutuhkan lebih sedikit dibandingkan pada saat usia pertumbuhan, sehingga oksigen yang diperlukan relatif lebih sedikit.
  • Jenis Kelamin
    Pada umumnya, laki-laki lebih banyak membutuhkan energi. Oleh karena itu, laki-laki memerlukan oksigen yang lebih banyak daripada wanita.
  • Suhu Tubuh
    Manusia memiliki suhu tubuh yang konstan berkisar antara 36-37?C karena manusia mampu mengatur produksi panas tubuhnya dengan meningkatkan laju metabolismenya, sehingga kebutuhan oksigen akan meningkat.
  • Posisi Tubuh
    Posisi tubuh akan mempengaruhi banyaknya otot yang bekerja. Misalnya pada saat berdiri, otot akan berkontraksi, sehingga oksigen yang dibutuhkan lebih banyak dan laju pernapasan pun akan meningkat dibandingkan pada saat orang duduk.

Pertukaran Gas di Dalam Tubuh

Pertukaran gas di dalam tubuh tidak hanya berlangsung di paru-paru, melainkan juga di jaringan tubuh. Pertukaran gas terjadi karena perbedaan tekanan parsial udara.

Bernapas merupakan kegiatan mengambil dan mengeluarkan udara pernapasan melalui paru-paru. Tetapi arti yang lebih khusus yaitu pertukaran gas yang terjadi di dalam sel dengan “lingkungannya”.  Udara lingkungan dapat dihirup masuk ke dalam tubuh makhluk hidup melalui dua cara, yakni pernapasan secara langsung dan pernapasan tak langsung. Pernapasan secara langsung adalah pengambilan udara pernapasan dilakukan secara langsung oleh permukaan tubuh dan pada pernapasan tidak langsung melalui saluran pernapasan. Sedangkan pernapasan tak langsung artinya udara pernapasan tidak berdifusi langsung melalui seluruh permukaan kulit. Selaput tipis tempat berlangsungnya difusi gas tersebut terlindung di bagian dalam tubuh, berupa gelembung paru-paru (alveolus).

Pernapasan atau pertukaran gas pada manusia berlangsung melalui dua tahap yaitu Respirasi Eksternal dan Respirasi Internal.

a. Respirasi Eksternal
Pernapasan luar merupakan pertukaran gas di dalam paru-paru. Dengan kata lain, pernapasan luar merupakan pertukaran gas (O2 dan CO2) antara udara dan darah. Pada pernapasan luar, darah akan masuk ke dalam kapiler paru-paru yang mengangkut sebagian besar karbon dioksida sebagai ion bikarbonat (HCO3–) dengan persamaan reaksi seperti berikut, (H+) + (HCO3–) => H2 + CO3
Sisa karbon dioksida berdifusi keluar dari dalam darah dan melakukan reaksi sebagai berikut.

H2CO3 => H2O + CO2.Selama pernapasan luar, di dalam paru-paru akan terjadi pertukaran gas yaitu CO2 meninggalkan darah dan O2 masuk ke dalam darah secara difusi. Terjadinya difusi O2 dan CO2 ini karena adanya perbedaan tekanan parsial. Tekanan udara luar sebesar 1 atm (760 mmHg), sedangkan tekanan parsial O2 di paru-paru sebesar ± 160 mmHg. Tekanan parsial pada kapiler darah arteri ± 100 mmHg, dan di vena ± 40 mmHg. Hal ini menyebabkan O 2 dari udara berdifusi ke dalam darah. Sementara itu, tekanan parsial CO2 dalam vena ± 47 mmHg, tekanan parsial CO2 dalam arteri ± 41 mmHg, dan tekanan parsial CO2 dalam alveolus ± 40 mmHg. Adanya perbedaan tekanan parsial tersebut menyebabkan CO2 dapat berdifusi dari darah ke alveolus.

b. Respirasi Internal
Pada pernapasan dalam darah masuk ke dalam jaringan tubuh, oksigen meninggalkan hemoglobin dan berdifusi masuk ke dalam cairan jaringan tubuh. Reaksinya sebagai berikut, HbO2 => Hb + O2. Difusi oksigen keluar dari darah dan masuk ke dalam cairan jaringan dapat terjadi, karena tekanan oksigen di dalam cairan jaringan lebih rendah dibandingkan di dalam darah. Hal ini disebabkan karena sel-sel secara terus menerus menggunakan oksigen dalam respirasi selular. Dari proses pernapasan yang terjadi di dalam jaringan menyebabkan terjadinya perbedaan komposisi udara yang masuk dan yang keluar paru-paru. Tekanan parsial O2 pada kapiler darah nadi ± 100 mmHg dan tekanan parsial O2 dalam jaringan tubuh kurang dari 40 mmHg. Sebaliknya tekanan karbon dioksida tinggi, karena karbon dioksida secara terus menerus dihasilkan oleh sel-sel tubuh. Tekanan parsial CO2 dalam jaringan ± 60 mmHg dan dalam kapiler darah ± 41 mmHg. Hal inilah yang menyebabkan O2 dapat berdifusi ke dalam jaringan dan CO2 berdifusi ke luar jaringan. Dalam keadaan biasa, tubuh kita menghasilkan 200 ml karbon dioksida per hari.
Pengangkutan CO2 di dalam darah dapat dilakukan dengan tiga cara berikut.

  1. Sekitar 60–70% CO2 diangkut dalam bentuk ion bikarbonat (HCO3–) oleh plasma darah, setelah asam karbonat yang terbentuk dalam darah terurai menjadi ion hidrogen (H+) dan ion bikarbonat (HCO3–).
    Ion H+ bersifat racun, oleh sebab itu ion ini segera diikat Hb, sedangkan ion HCO3– meninggalkan eritrosit masuk ke plasma darah. Kedudukan ion HCO3– dalam eritrosit diganti oleh ion klorit. Persamaan reaksinya sebagai berikut, H2O + CO2 => H2CO3 => (H+) + (HCO3–)
  2. Lebih kurang 25% CO2 diikat oleh hemoglobin membentuk karboksihemoglobin. Secara sederhana, reaksi CO2 dengan Hb ditulis sebagai berikut,  CO2 + Hb => HbCO2
    Karboksihemoglobin disebut juga karbominohemoglobin karena bagian dari hemoblogin yang mengikat CO2 adalah gugus asam amino. Reaksinya sebagai berikut, CO2 + RNH2 => RNHCOOH

Sekitar 6–10% CO2 diangkut plasma darah dalam bentuk senyawa asam karbonat (H2CO3). Tidak semua CO2 yang diangkut darah melalui paru-paru dibebaskan ke udara bebas. Darah yang melewati paru-paru hanya membebaskan 10% CO2. Sisanya sebesar 90% tetap bertahan di dalam darah dalam bentuk ion-ion bikarbonat. Ion-ion bikarbonat dalam darah ini sebagai buffer atau penyangga karena mempunyai peran penting dalam menjaga stabilitas pH darah.
Apabila terjadi gangguan pengangkutan CO2 dalam darah, kadar asam karbonat (H2CO3) akan meningkat sehingga akan menyebabkan turunnya kadar alkali darah yang berperan sebagai larutan buffer. Hal ini akan menyebabkan terjadinya gangguan fisiologis yang disebut asidosis.

Gangguan pada Sistem Respirasi

  1. Sinusitis, yaitu infeksi pada bagian sinus. Infeksi ini terjadi ketika saluran hidung yang mengarah ke sinus tersumbat.
  2. Tonsilitis, yaitu infeksi pada bagian tonsil sehingga meradang dan membengkak. Peradangan dan pembengkakan tonsil yang terjadi di daerah pangkal faring disebut amandel. jika terjadi pada nasofaring disebut adenoid.
  3. Laringitis, yaitu infeksi pada daerah laring yang menyebabkan suara parau atau serak.
  4. Bronkitis akut, yaitu infeksi pada daerah bronkus yang biasanya didahului oleh infeksi saluran respirasi bagian atas oleh virus yang diikuti dengan infeksi bakteri.
  5. Pneumonia, yaitu infeksi pada paru-paru yang disebabkan oleh virus dan bakteri sehingga bronkus dan alveolus berisi banyak cairan. Kondisi ini mengakibatkan terganggunya proses pertukaran udara.
  6. Tuberkulosis atau TBC, yaitu infeksi pada paru-paru yang disebabkan oleh bakteri Mycobacterium tuberkulosis.
  7. Bronkitis kronis, yaitu tersumbatnya saluran udara oleh cairan mukus sehingga suplai udara ke paru-paru terganggu.
  8. Emfisema, yaitu gangguan pada paru-paru yang ditandai dengan rusaknya dinding-dinding alveolus sehingga kemampuan pertukaran udara menjadi berkurang
  9. Asma adalah penyakit inflamasi (radang) kronik saluran napas menyebabkan peningkatan hiperesponsif jalan nafas yang menimbulkan gejala episodik berulang berupa mengi (nafas berbunyi ngik-ngik), sesak nafas, dada terasa berat dan batuk-batuk terutama malam menjelang dini hari. Gejala tersebut terjadi berhubungan dengan obstruksi jalan nafas yang luas, bervariasi dan seringkali bersifat reversible dengan atau tanpa pengobatan. Seperti diketahui, saluran napas manusia bermula dari mulut dan hidung, lalu bersatu di daerah leher menjadi trakea (tenggorok) yang akan masuk ke paru. Di dalam paru, satu saluran napas trakea itu akan bercabang dua, satu ke paru kiri dan satu lagi ke paru kanan. Setelah itu, masing-masing akan bercabang-cabang lagi, makin lama tentu makin kecil sampai 23 kali dan berujung di alveoli, tempat terjadi pertukaran gas, oksigen (O2 ) masuk ke pembuluh darah, dan karbon dioksida (CO2 ) dikeluarkan.
  10. Kanker paru-paru, lebih banyak dialami pria dibandingkan wanita. Penyebab kanker ini salah satunya dipicu oleh kebiasaan mer*k*k dalam jangka waktu yang lama, baik aktif maupun pasif.
  11. Flu, yaitu penyakit yang ditandai dengan rongga hidung berlendir, batuk, dan demam. Penyakit ini disebabkan oleh infeksi virus Influenza.

Teknologi Sistem pernapasan

Salah satu bentuk teknologi sistem respirasi untuk mengatasi gangguan sistem respirasi adalah suatu alat respirasi yang disebut dengan respirator Emerson atau paru-paru besi. Paru-paru besi merupakan suatu alat berupa lemari logam kedap udara yang di dalamnya menempel sebuah pompa yang dapat mengubah kuantitas dan tekanan udara. Alat tersebut berfungsi sebagai alat pernapasan buatan dan biasa digunakan ketika otot-otot pernapasan mengalami kerusakan berat.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian dan Bagian Sel beserta Menurut Para Ahli

Sistem Respirasi Pisces

Ikan bernapas menggunakan insang. Insang berbentuk lembaran-lembaran tipis berwarna merah muda dan selalu lembap. Bagian terluar dari insang berhubungan dengan air, sedang bagian dalam berhubungan erat dengan kapiler-kapiler darah. Tiap lembaran insang terdiri dari sepasang filamen dan tiap filamen mengandung banyak lapisan tipis (lamela). Pada filamen terdapat pembuluh darah yang memiliki banyak kapiler, sehingga memungkinkan O2 berdifusi masuk dan CO2 berdifusi keluar.

Pada ikan bertulang sejati (Osteichthyes) insangnya dilengkapi dengan tutup insang (operkulum), sedangkan pada ikan bertulang rawan (Chondrichthyes) insangnya tidak mempunyai tutup insang. Selain bernapas dengan insang, ada pula kelompok ikan yang bernapas dengan gelembung udara (pulmosis), yaitu ikan paru-paru (Dipnoi). Insang tidak hanya berfungsi sebagai alat pernapasan, tetapi juga berfungsi sebagai alat ekskresi garam-garam, penyaring makanan, alat pertukaran ion, dan osmoregulator.

Sistem Pernapasan pada Ikan Bertulang Sejati

Contoh ikan bertulang sejati adalah ikan mas. Insang ikan mas tersimpan dalam rongga insang yang terlindung oleh (operkulum). Insang ikan mas terdiri dari lengkung insang yang tersusun atas tulang rawan berwarna putih, rigi-rigi insang yang berfungsi untuk menyaring air pernapasan yang melalui insang, dan filamen atau lembaran insang. Filamen insang tersusun atas jaringan lunak, berbentuk sisir dan berwarna merah muda karena mempunyai banyak pembuluh kapiler darah dan merupakan cabang dari arteri insang. Di tempat inilah pertukaran gas CO2 dan O2 berlangsung.

Gas O2 diambil dari gas O2 yang larut dalam air melalui insang secara difusi. Dari insang, O2 diangkut darah melalui pembuluh darah ke seluruh jaringan tubuh. Dari jaringan tubuh, gas CO2 diangkut darah menuju jantung. Dari jantung menuju insang untuk melakukan pertukaran gas. Proses ini terjadi secara terus-menerus dan berulang-ulang.

  1. Fase inspirasi ikan Gerakan tutup insang ke samping dan selaput tutup insang tetap menempel pada tubuh mengakibatkan rongga mulut bertambah besar, sebaliknya celah belakang insang tertutup. Akibatnya, tekanan udara dalam rongga mulut lebih kecil daripada tekanan udara luar. Celah mulut membuka sehingga terjadi aliran air ke dalam rongga mulut.
  2. Fase ekspirasi ikan Setelah air masuk ke dalam rongga mulut, celah mulut menutup. Insang kembali ke kedudukan semula diikuti membukanya celah insang. Air dalam mulut mengalir melalui celah-celah insang dan menyentuh lembaran-lembaran insang. Pada tempat ini terjadi pertukaran udara pernapasan. Darah melepaskan CO2 ke dalam air dan mengikat O2 dari air.

Ada fase inspirasi, O2 dan air masuk ke dalam insang, kemudian O2 diikat oleh kapiler darah untuk dibawa ke jaringan-jaringan yang membutuhkan. Sebaliknya pada fase ekspirasi, CO2 yang dibawa oleh darah dari jaringan akan bermuara ke insang, dan dari insang diekskresikan keluar tubuh.

Sistem Pernapasan pada Ikan Bertulang Rawan

Insang ikan bertulang rawan tidak mempunyai operkulum contohnya ikan hiu. Masuk dan keluarnya udara dari rongga mulut, disebabkan oleh perubahan tekanan pada rongga mulut yang ditimbulkan oleh perubahan volume rongga mulut akibat gerakan naik turun rongga mulut. Bila dasar mulut bergerak ke bawah, volume rongga mulut bertambah, sehingga tekanannya lebih kecil dari tekanan air di sekitarnya. Akibatnya, air mengalir ke rongga mulut melalui celah mulut yang pada akhirnya terjadilah proses inspirasi. Bila dasar mulut bergerak ke atas, volume rongga mulut mengecil, tekanannya naik, celah mulut tertutup, sehingga air mengalir ke luar melalui celah insang dan terjadilah proses ekspirasi CO2. Pada saat inilah terjadi pertukaran gas O2 dan CO2.

Sistem Pernapasan pada Ikan Paru-Paru ( Dipnoi )

Pernapasan ikan paru-paru menyerupai pernapasan pada Amphibia. Selain mempunyai insang, ikan paru paru mempunyai satu atau sepasang gelembung udara seperti paru-paru yang dapat digunakan untuk membantu pernapasan, yaitu pulmosis. Pulmosis banyak dikelilingi pembuluh darah dan dihubungkan dengan kerongkongan oleh duktus pneumatikus. Saluran ini merupakan jalan masuk dan keluarnya udara dari mulut ke gelembung dan sebaliknya, sekaligus memungkinkan terjadinya difusi udara ke kapiler darah.

Ikan paru-paru hidup di rawa-rawa dan di sungai. Ikan ini mampu bertahan hidup walaupun airnya kering dan insangnya tidak berfungsi, karena ia bernapas menggunakan gelembung udara. Ada tiga jenis ikan paru-paru di dunia, yaitu ikan paru-paru afrika, ikan paru paru amerika selatan, dan ikan paru – paru queensland (Australia).

Pada beberapa jenis ikan, seperti ikan lele, gabus, gurami, dan betok memiliki alat bantu pernapasan yang disebut labirin. Labirin merupakan perluasan ke atas dalam rongga insang, dan membentuk lipatan-lipatan sehingga merupakan rongga-rongga tidak teratur. Rongga labirin berfungsi menyimpan udara (O2), sehingga ikan-ikan tersebut dapat bertahan hidup pada perairan yang kandungan oksigennya rendah. Selain dengan labirin, udara (O2) juga disimpan di gelembung renang yang terletak di dekat punggung.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian dan Fungsi Faring

Sistem Respirasi Aves

  • Jalur Pernapasan Burung

Pada burung, tempat berdifusinya udara pernapasan terjadi di paru-paru. Paru-paru burung berjumlah sepasang dan terletak dalam rongga dada yang dilindungi oleh tulang rusuk.

  • Alat Pernapasan Burung

Selain paru-paru, burung biasanya memiliki 4 pasang perluasan paru-paru yang disebut pundi-pundi hawa atau kantung udara (saccus pneumaticus) yang menyebar sampai ke perut, leher, dan sayap. Kantung-kantung udara ini terdapat pada pangkal leher (saccus cervicalis), rongga dada (saccus thoracalis anterior dan posterior), antara tulang selangka atau korakoid (saccus interclavicularis), ketiak (saccus axillaris), dan di antara lipatan usus atau rongga perut (saccus abdominalis). Kantung udara berhubungan dengan paru-paru, berselaput tipis, tetapi tidak terjadi difusi udara pernapasan. Adanya kantung udara mengakibatkan, pernapasan pada burung menjadi efisien.

Kantung udara memiliki beberapa fungsi berikut.

  1. Membantu pernapasan, terutama pada waktu terbang, karena menyimpan oksigen cadangan.
  2. Membantu mempertahankan suhu badan dengan mencegah hilangnya panas badan secara berlebihan.
  3. Membantu memperkeras suara dengan memperbesar ruang siring.
  4.  Mengatur berat jenis (meringankan) tubuh pada saat burung terbang.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian dan Klasifikasi Monera berserta Pengelompokannya

Mekanisme Pernapasan pada Burung

Pada Saat Istirahat

  • Fase Inspirasi : tulang rusuk bergerak ke depan – volume rongga dada membesar – tekanan mengecil – udara akan masuk melalui saluran pernapasan. Saat inilah sebagian oksigen masuk ke paru-paru dan O2berdifusi ke dalam darah kapiler, dan sebagian udara dilanjutkan masuk ke dalam katong-kantong udara.
  • Fase Ekspirasi : tulang rusuk kembali ke posisi semula – rongga dada mengecil – tekanan membesar. Pada saat ini udara dalam alveolus dan udara dalam kantong-kantong hawa bersama-sama keluar melalui paru-paru. Pada saat melewati alveolus, O2 diikat oleh darah kapiler alveolus, dan darah melepas CO2. Dengan demikian, pertukaran gas CO2 dan O2 dapatberlangsung saat inspirasi dan ekspirasi.

Pada Saat Terbang

Pada saat terbang, burung tidak dapat menggerakkan tulang rusuknya. Oleh sebab itu, pada saat burung terbang yang berperan penting dalam pernapasan adalah kantong hawa. Inspirasi dan ekspirasinya dilakukan secara bergantian oleh pundi-pundi hawa antar tulang korakoid (bahu) dan pundi hawa bawah ketiak.

  • Fase Inspirasi : Pada saat sayap diangkat, pundi hawa antar tulang korakoid terjepit, sedangkan pundi hawa ketiak mengembang, akibatnya udara masuk ke pundi hawa ketiak melewati paru-paru, terjadilah inspirasi. Saat melewati paru-paru akan terjadi pertukaran gas O2 dan CO2.
  • Fase Ekspirasi : Sebaliknya pada saat sayap diturunkan, pundi hawa ketiak terjepit, sedangkan pundi hawa antar tulang korakoid mengembang, sehingga udara mengalir keluar dari kantong hawa melewati paru-paru sehingga terjadilah ekspirasi. Saat melewati paru-paru akan terjadi pertukaran gas O2 dan CO2. Dengan cara inilah inspirasi dan ekspirasi udara dalam paru-paru burung saat terbang. Jadi pertukaran gas pada burung saat terbang juga berlangsung saat inspirasi dan ekspirasi.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Struktur dan Ciri Alveolus beserta Fungsinya

Respirasi Pada Tumbuhan

Reaksi respirasi merupakan suatu reaksi katabolisme yang bisa memecah molekul-molekul gula sehingga menjadi molekul anorganik yang berupa CO2 dan H2O (Salisbury, 1995).

Respirasi adalah proses dalam pengambilan O2 untuk memecah senyawa-senyawa organik menjadi CO2, H2O dan energi. Tetapi demikian respirasi pada hakikatnya adalah reaksi redoks, dimana substrat dioksidasi menjadi CO2 sedangkan O2 yang diserap sebagai oksidator mengalami reduksi menjadi H2O.

Respirasi adalah proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan memakai oksigen. Dari respirasi akan menghasilkan energi kimia ATP untuk kegiatan kehidupan, misalnya sintesis (anabolisme), gerak, pertumbuhan.

  • Respirasi sudah diketahui pada sejak abad XVIII
  • 1772 J.Priestley : Tumbuhan bisa memurnikan udara kotorkotor
  • Lavoisier : Respirasi O2CO2+ H2O
  • Ingenhousz : Hewan juga tumbuhan  terjadi pertukaranO2danCO2dengan atmosfir.

Posting terkait: