A. SISTEM PERNAFASAN PADA MANUSIA1. Organ-Organ Pernafasan Pada Manusia

a. HidungHidung terdiri dari lubang hidung, rongga hidung, dan ujung rongga hidung. Rongga hidung banyak memiliki kapiler darah, dan selalu lembap dengan adanya lendir yang dihasilkan oleh mukosa. Didalam hidung udara disaring dari benda-benda asing yang tidak berupa gas agar tidak masuk ke paru-paru. Selain itu udara juga disesuaikan suhunya agar sesuai dengan suhu tubuh.

b. FaringFaring merupakan ruang dibelakang rongga hidung, yang merupakan jalan masuknya udara dsri ronggs hidung. Pada ruang tersebut terdapat klep (epiglotis) yang bertugas mengatur pergantian perjalanan udara pernafasan dan makanan.

c. LaringLaring/pangkal batang tenggorokan / kotak suara. Laring terdiri atas tulang rawan, yaitu jakun, epiglotis, (tulang rawan penutup) dan tulang rawan trikoid (cincin stempel) yang letaknya paling bawah. Pita suara terletak di dinding laring bagian dalam.

d. TrakheaTrakea atau batang tenggorokan merupakan pita yang tersusun atas otot polos dan tulang rawan yang berbentuk hurup ’C’ pada jarak yang sangat teratur. Dinding trakea tersusun atas tiga lapisan jaringan epitel yang dapat menghasilkan lendir yang berguna untuk menangkap dan mengembalikan benda-benda asing ke hulu saluran pernafasan sebelum masuk ke paru-paru bersama udara penafasan.

e. BronkusMerupakan cabang batang tenggorokan yang jumlahnya sepasang, yang satu menuju ke paru-paru kiri dan yang satunya menuju paru-paru kanan. Dinding bronkus terdiri atas lapisan jaringan ikat, lapisan jaringan epitel, otot polos dan cincin tulang rawan. Kedudukan bronkus yang menuju kekiri lebih mendatar dari pada ke kanan. Hal ini merupakan salah satu sebab mengapa paru-paru kanan lebih mudah terserang penyakit.

f. BronkiolusBronkeolus merupakan cabang dari bronkus, dindingnya lebih tipis dan salurannya lebih tipis. Bronkeolus bercabang-cabang menjadi bagian yang lebih halus.

g. Alveolus Saluran akhir dari saluran pernafasan yang berupa gelembung-gelembung udara. Dinding aleolus sanat tipis setebal silapis sel, lembap dan berdekatan dengan kapiler-kapiler darah. Adanya alveolus memungkinkan terjadinya luasnya daerah permukaan yang berperan penting dalam pertukaran gas. Pada bagian alveolus inilah terjadi pertukaran gas-gas O2 dari udara bebas ke sel-sel darah, sedangkan perukaran CO2 dari sel-sel tubuh ke udara bebas terjadi.

h. Paru-paruParu-paru terletak dalam rongga dada dibatasi oleh otot dada dan tulang rusuk, pada bagian bawah dibatasi oleh otot dafragma yang kuat. Paru-paru merupakan himpunana dari bronkeulus, saccus alveolaris dan alveolus. Diantara selaput dan paru-paru terdapat cairan limfa yang berfungsi untuk melindungi paru-paru pada saat mengembang dan mengempis. Mengembang dan mengempisnya paru-paru disebabkan karena adanya perubahan tekana rongga dada.

0

• Paru-paru kanan – berlobus tiga– Bronkus kanan bercabang tiga• Paru-paru kiri – berlobus dua– Bronkuis kiri bercabang dua– Posisinya lebih mendatar

Dibungkus oleh lapisan pleura yang berfungsi menghindari gesekan saat bernafas

2. Mekanisme Pernafasan Manusia.Pernafasan pada manusia dapat digolongkan menjadi 2, yaitu:a.Pernafasan dada

Pada pernafasan dada otot yang erperan penting adalah otot antar tulang rusuk. Otot tulang rusuk dapat dibedakan menjadi dua, yaitu otot tulang rusuk luar yang berperan dalam mengangkat tulang-tulang rusuk dan tulang rusuk dalam yang berfungsi menurunkan atau mengembalikan tulang rusuk ke posisi semula. Bila otot antar tulang rusuk luar berkontraksi, maka tulang rusuk akan terangkat sehingga volume dada bertanbah besar. Bertambah besarnya akan menybabkan tekanan dalam rongga dada lebih kecil dari pada tekanan rongga dada luar. Karena tekanan uada kecil pada rongga dada menyebabkan aliran udara mengalir dari luar tubuh dan masuk ke dalam tubuh, proses ini disebut proses ’inspirasi’Sedangkan pada proses espirasi terjadi apabila kontraksi dari otot dalam, tulang rusuk kembali ke posisi semuladan menyebabkan tekanan udara didalam tubuh meningkat. Sehingga udara dalam paru-paru tertekan dalam rongga dada, dan aliran udara terdorong ke luar tubuh, proses ini disebut ’espirasi’.

b. Pernafasan perutPada pernafasan ini otot yang berperan aktif adalah otot diafragma dan otot dinding rongga perut. Bila otot diafragma berkontraksi, posisi diafragma akan mendatar. Hal itu menyebabkan volume rongga dada bertambah besar sehingga tekanan udaranya semakin kecil. Penurunan tekanan udara menyebabkan mengembangnya paru-paru, sehingga udara mengalir masuk ke paru-paru(inspirasi).

B. SISTEM PERNAFASAN PADA HEWAN

1. Pernafasan Pada Hewan Invertebrataa. Protozoa

Sebagian besar pernafasan oleh hewan-hewan protozoa dilakukan secara difusi. Oksigen (O2) dan karbon dioksida (CO2) yang terlarut dalam air, keluar masuk secara difusi melalui membran sel.Pada protozoa, masuknya oksigen dengan difusi menembus membran sel dan menuju sitoplasma. Difusi dan gerakan sitoplasma mengantarkan oksigen (O2) ke mitokondria. Oksigen digunakan untuk memecah senyawa organik sehingga menghasilkan energi, air dan karbondioksida (CO2). Ketika oksigen berdifusi kedalam tubuh dan karbondioksida ke luar tubuh, oksigen (O2) dalam air habis

1

dengan cepat dan begitu pula pada karbondioksida (CO2) tertimbun dengan cepat.Pada paramaecium silianya membantu pernafasan. Dengan pergerakan silianya air disekitarnya akan bergerak dan berarti membantu penyediaan oksigen.

b. Porifera Oksigen (O2) yang diperlukan oleh porifera diambil langsung dari air. Air dimasukkan melalui pori-pori (ostium) pada permikaan tubuhnya, kemudian masuk ke dalam spongocoel. Poses selanjutnya dilakukan oleh sel leher (koanosit). Aliran air membawa zat makanan, oksigen (O2) akan diikat oleh koanosit dan sekaligus melakukan pencernaan makanan. Setelah itu karbondioksida (CO2) dilepaskan ke air dan air dikeluarkan melalui oskulum.

c. Vermes Cacing tidak memiliki alat pernafasan khusus, pengambilan oksigen (O2) dan pelepasan karbondioksida dilakukan secara difusi, kecuali pada beberapa cacing yang hidup di air bernafas menggunakan insang.Planaria menggunakan seluruh permukaan tubuhnya untuk bernafas dengan cara difusi. Cacing tanah juga seperti itu, dengan cara difusi oksigen (O2) masuk melalui permukaan tubuhnya berlendir dan tipis. Selanjutnya oksigen akan masuk ke pembuluh darah dan diedarkan ke seluruh tubuhnya. Karbon dioksida sebagai hasil pernafasan dikeluarkan oleh jaringan ke pembuluh darah dan kemidian dikeluarkan melalui permukaan tubuhnya.Sementara itu cacing yang hidup di air bernfas menggunakan insang, misalnya Polychaeta menggunakan sepasang parapodia untuk bernafas yang berubah menjadi insang.Cacing gilik merupakan salah satu cacing yang hidup pada tubuh manusia, sehingga toleran terhadap kadar oksigen (O2) yang rendah. Cacing gilik juga bernafas secara difusi melalui permukaan tubuhnya.

d. Molusca Pada molusca yang hidup didarat bernafas mengunakan paru-paru, seperti bakicot yang terolong ordo pulmolata karena bernafas dengan paru-paru. Molusca yang hidup di air bernafas menggunakan insang, contohnya kernag laut (bivalvia) ,siput laut, cumi-cumi, bernafas dengan insang.

e. Echinodermata Echinodermata yang hidup di laut bernafas dengan insang. Hewan ini memiliki alat pernafasan yang khusus yaitu insang yang disebut insang dermal / insang kulit.

f. Arthropoda Pada hewan ini ada yang bernafas menggunakan insang (yang hidup di air), menggunakan trakhea dan paru-paru buku (yang hidup di darat). Pada serangga pernafasannya menggunakan sistem trakhea, spirakel atau stigman merupakan tempat keluar masuknya udara pernafasan dari dan ke dalam sistem trakhea yang terdapat di eksoskleton, berbentuk pembuluh selindris yang berlapis zat kitin terbentuk secara berpasangan yang terbentuk di setiap segmennya dan merupakan tempat bermuaranya pembuluh trakhea. Pada umumnya spirakel akan terbuka jika serangga terbang atau beraktifitas, dan tertutup selama beristirahat.

2

Contohnya belalang, sistem trakhea yang dimiliki oleh belalang adalah spirakel, saluran (pembuluh trakhea) dan trakeolus. Mekanisme pernafasannya diatur oleh otot perut (abdomen). Ketika abdomen berelaksasi udara masuk, dan ketika berkontraksi udara keluar.

Udara luar spirakel/stigma saluran/pembuluh trakhea

Jaringan tubuh trakheolus

2. Pernafasan Pada Hewan Vertebrataa. Pisces

Pada ikan alat pernafasannya berupa insang yang terluar berhubungan dengan air dan yang dalam berhubungan dengan kapiler darah. Di setisp lembsrsn insang terdapat filamen yang terdiri dari lapisan tipis(lamela). Pada filamen terdapat kapler darah sehingga memudahkan pertukaran antara oksigen (O2) dan karbondioksida (CO2). Namun adapula ikan yang bernafas dengan gelembung udara yang menyerupai paru-paru. Perbedaannya terletak pada ketahanan hidupnya, jika ikan dengan insang hanya bisa bernafas di air, ikan paru (dipnoi) dapat bertahan hidup tanpa air, karena kerja insangnya digantikan oleh gelembung udara yang menyerupai paru-paru.Ada beberapa fungsi insang, yaitu :--sebagai alat pernafasan--alat ekskresi garam-garam--penyaring makanan--alat pertukaran ion--osmoleguratorSusunan insang ikan--tutup insang/operkulum(pada ikan bertulang sejati), untuk melindungi bagian

kepala dan mengtur mekanisme aliran air.--selaput tipis di pinggir operkulum(membran brankiostega), untuk klep/katup

pada waktu air masuk ke rongga mulut.--lengkung insang (arkus brankialis)--lembaran insang berwarna kemerahan.--saringan insang(tapis insang), untuk mencegah benda-benda asing masuk ke

rongga insang.Proses inspirasi dan ekspirasi pada ikan--Proses inspirasi, gerakan tutup insang ke samping dan selaput tutup insang

tetap menempel, mulut terbuka dan tekanan air dalam mulut menurun. Hal itu menyebabkan air masukke dalam rongga mulut.

--Proses ekspirasi, air yang telah masuk mengakibatkan rongga mult menutp. Sementara itu insang kembali ke kedudukannya serta celah insang terbuka. Perbedaan fase inspirasi dengan fase ekspirasi No Perbedaan Inspirasi Ekspirasi 1 Mulut Tebuka Tertutup2 Tutup insang Ke luar/ke samping Ke kedudukannya3 Rongga mulut Besar mengecil

3

4 Selaput tipis Menempel/mengecil Membesar5 Tekanan udara di mukut Kecil besar6 Udara pengambilan O2 Pengeluaran CO2

b. Amphibia Misalnya katak, mengalami metamorfosis. Pada waktu berudu, menggunakan insang luar untuk bernafas dan kemudian digantikan dengan insang dalam. Pada waktu dewasa (katak) bernafas dengan paru-paru juga kulitnya. Kulit katak basah dan tipis, juga banyak terdapat kapiler-kapiler darah sehingga memudahkan terjadinya difusi. Oksigen (O2) yang masuk ke dalam kulit akan akan diangkut melali vena kulit paru-paru (vena pulmo kutanea) menuju ke jantung untuk diedarkan ke seluruh tubuh. Sebaliknya karbondioksida (CO2) dari jaringan diangkut oleh vena menuju ke jantung. (O2)Mekanisme inspirasi dan ekspirasi --Inspirasi, otot sternoideus berrelaksasi, rongga mulut membesar, dan udara

masuk melalui koane (celah hidung). Koane menutup dan otot submandibularis dan otot geniohioideus berkontraksi mengakibatkan mulut mengecil, sehingga udara terdorong masuk ke paru-paru dan terjadi pertukaran gas oksigen (O2) dan karondioksida (CO2).

--Ekspirasi, otot submandibularis berelaksasi sementara itu otot perut dan otot sternoideus berkontrksi. Akibatnya paru-paru mengecil dan tekanan udaranya meningkat. Udara yang mengandung karbondioksida (CO2) keluar membuka koane, dan rongga mulut pun terbuba. Udara keluar dari rongga mulut.

c. Reptilia Reptilia bernafas meggunakan paru-paru. Gas O2 masuk melalui lubang hidung kemudian masuk ke rongga mulut. Dari mulut menuju ke anak tekak, lalu diteruskan menuju ke trakhea yang tidak panjang. Lalu menuju ke bronkeolus dan di paru, paru terjadi pertukaran gas O2 dengan CO2. O2 kemudian diangkut menuju jaringan tubuh yang dipompa dari jantung. Gas CO2 dari jaringan tubuh diangkut menuju jantung dan dipompa ke paru-paru untuk pertukaran dengan gas O2. Udara yang mengandung CO2 kemudian dikeluarkan. Dari paru-paru menuju ke bronkeolus, kemudian ke trakhea tidak panjang lalu ke anak tekak. Dari anak tekak dilanjutkan menuju ke rongga mulut kemudian dikeluarkan melalui lubang hidyng. Pada reptil yag hidup di air terdapat lubang hidung reptilea terdapat katup. Katup tersebut tertutup saat menyelam, agar air tidak masuk.

d. Aves Burung mempunyai saluran pernapasan yang terdir atas lubang hidung, trakea, bronkus dan paru-apru. Pada bagian bawah trakea terdapat alat suara disebut siring. Burung mempunyai alat bantu pernapasan yang disebut pundi-pundi udara yang berhubungan dengan paru-paru. Fungsi pundi-pundi udara antara lain untuk membantu pernapasan dan membantu membesarkan rongga siring sehingga dapat memperkeras suara. Proses pernapasan pada burung terjadi sebagai berikut. Jika otot tulang rusuk berkontaksi, tulang

4

rusuk bergerak ke arah depan dan tulang dada bergerak ke bawah. Rongga dada menjadi besar dan tekanannya menurun. Hal ini menyebabkan udara masuk ke dalam paru-paru dan selanjutnya masuk ke dalam pundi-pundi udara. Pada waktu otot tulang rusuk mengendur, tulang rusak bergerak ke arah belakang dan tulang dada bergerak ke arah atas. Rongga dada mengecil dan tekanannya menjadi besar, mengakibatkan udara keluar dari paru-paru. Demikian juga udara dari pundi-pundi udara keluar melalui paru-apru. Pengambilan oksigen oleh paru-paru terjadi pada waktu inspirasi dan ekspirasi. Pertukaran gas hanya terjadi di dalam paru-paru.

e. Mamalia Mamalia disebut juga hewan menyusui karena hewan betina dari kelompok ini menyusui anaknya, contohnya kambing, sapi,kerbau, kuda, kucing, tikus. Hewan mamalia yang hidup di air adalah ikan paus dan lumba-lumba.Hewan mamalis bernafas dengan paru-paru

5