handout sistem pernapasan

8/20/2019 Handout Sistem Pernapasan

1/9

BAB VI

SISTEM PERNAPASAN

1.1 Pengertian dan Fungsi Umum

Metabolisme aerobik pada sel hewan tergantung pada suplai oksigen secara

terus menerus bersama dengan pengeluaran karbon dioksida dan sisa metabolisme.

Pertukaran gas antara O2 dan CO2 dalam tubuh makhluk hidup disebut respirasi.

Hewan yang berukuran kecil tidak memerlukan organ respirasi karena difusi sederhana

dapat dilakukan melintasi permukaan tubuh hewan tersebut. Hewan multiseluler

dengan tubuh yang berukuran besar membutuhkan organ respirasi yang berhubungan

dengan sistem sirkulasi.

Hewan yang hidup di darat menghadapi persoalan fisiologis yaitu dehidrasi.

Permukaan pertukaran organ respirasi untuk hewan yang hidup di darat harus cukup

tipis dan lembab untuk memfasilitasi pertukaran gas dari udara ke cairan, namun alat

respirasi harus terlindungi dari dehidrasi karena terpapar udara secara langsung.

Beberapa hewan darat seperti siput tanpa cangkang menghadapi tantangan dehidrasi

dengan adaptasi tingkah laku yang membatasi hewan untuk tetap berada pada

lingkungan yang lembab dan beraktiitas pada malam hari.

!daptasi yang lebih umum adalah secara anatomis organ pernapasan. Paru

paru manusia terletak pada rongga dada untuk mengendalikan kontak dengan udara di

luar. "etak paru # paru di dalam menyebabkan kelembapan tetap ter$aga sehingga

memfasilitasi pertukaran gas. %amun paru#paru yang terletak di dalam rongga dada

$uga menimbulkan masalah yaitu bagaimana pertukaran gas antara udara di atmosfer

luar. &dara yang mengalir membutuhkan pompa untuk menciptakan gradien tekanan.

'istem respirasi yang lebih kompleks terdiri dari dua komponen yang berbeda( pompa

yang digerakkan oleh otot dan permukaan tipis untuk pertukaran udara. Pada manusia

pompa adalah struktur otot lurik yang terletak di thorak. Paru#paru terdiri terdiri dari

epitelium pertukaran yang kaya akan pembuluh darah.

)ungsi utama sistem respirasi adalah( *+ Pertukaran gas antara atmosfer dan

darah. ubuh membawa O2 untuk didistribusikan ke $aringan dan mengeliminasi sisa

CO2 hasil metabolisme. 2+ Homeostasis pH darah. Paru#paru dapat merubah pH darah

secara selektif dengan men$aga atau mengeliminasi CO2( -+ Perlindungan terhadap

patogen yang terhirup dan substansi yang bisa mengiritasi karena epitel dilengkapi

dengan mekanisme pertahanan untuk men$ebak dan menghancurkan sebelum

49


2/9

patogen masuk dalam tubuh. an /+ 0okalisasi. &dara yang masuk melintasi pita

suara menciptakan ibrasi yang digunakan untuk berbicara dan menyanyi.

1stilah respirasi memiliki beberapa arti penting dalam fisiologi. espirasi

eksternal adalah pergerakan gas#gas antara lingkungan dan sel tubuh. espirasi

eksternal dapat dibagi men$adi / proses terintegrasi sebagai berikut( *+ Pertukaran

antara udara di atmosfer dan paru paru. Proses ini disebut entilasi atau

bernapas.0entilasi terdiri dari inspirasi 3inhalasi+ adalah pergerakan udara ke dalam

paru#paru dan ekspirasi 3ekshalasi+ pergerakan air ke luar paru#paru. 2+ Pertukaran

antara O2 dan CO2 antara paru#paru dan darah. -+ ransport O2 dan CO2 oleh darah. /+

Pertukaran gas antara darah dan sel.

espirasi internal adalah respirasi intraselular yang mencakup reaksi antara

oksigen dengan molekul organik untuk memproduksi karbondioksida, air dan energi

dalam bentuk !P. espirasi internal merupakan keseluruhan reaksi en4imatik, baik

oksidatif maupun non oksidatif yang dapat menghasilkan energi untuk aktiitas

biologis.

1.1 Sistem Pernapasan Pada Pisces5umlah gas yang larut dalam air tergantung pada(*+ sifat#sifat gas, 2+ tekanan

parsial gas di atas air, -+ suhu, /+ $umlah 4at padat terlarut dalam air oksigen yang larut

pada air. i lingkungan perairan, konsentrasi oksigen yang terlarut rendah 3kurang lebih

6 ml7 l 3air pada suhu 28O C+. air bersifat lebih rapat dari udara, sehingga oksigen

berdifusi dalam air secara lebih lambat. Organ respirasi yang paling sesuai untuk

kehidupan ertebrata akuatik adalah insang. Beberapa $enis ikan, misalnya belut

disamping bernapas dengan insang $uga memanfaatkan pernapasan kulit. 9urang lebih

:8; kebutuhan oksigen belut dipenuhi melalui pernapasan kulit. Pada beberapa $enis

ikan, gelembung renang, dan paru#paru merupakan struktur yang turut berperan dalam

proses respirasi.

*.*.* 1nsang1nsang ikan merupakan struktur yang mengandung banyak pembuluh darah.

'truktur insang identik untuk semua $enis ikan. 'ecara umum terdapat dua bentuk

insang yaitu insang yang mempunyai tutup insang 3operkulum+ terdapat pada golongan

ikan berangka tulang dan insang yang tidak mempunyai tutup insang pada ikan tidak

berangka tulang rawan.1kan berangka tulang umumnya mempunyai empat pasang insang pada

masing#masing sisi faring, terlindungi oleh operkulum. Masing#masing insang terdiri dari

sebuah lengkung insang 3arkus brankhialis+ yang tersusun atas tulang atau rawan. Pada

sisi dalam lengkung insang terdapat rigi#rigi insang 3gili rekers+ yang berfungsi untuk

50


3/9

menyaring air pernapasan. Pada sisi lateral lengkung insang melekat setangkup filamen

insang yang berbentuk seperti sisir. Masing#masing filamen insang mengandung epitel

pipih dan banyak kapiler darah yang merupakan cabang arteria brakhialis 3aferen dan

eferen+. !liran darah dalam filamen insang berlawanan dengan arah aliran air yang

melintasi insang 3countercurrent exchange system+. Hal ini memungkinkan ter$adinya

ekstraksi oksigen sebanyak mungkin dari air. "uas permukaan insang berhubungan

dengan aktif atau tidaknya hewan. "uas insang secara keseluruhan pada ikan yang aktif

lebih besar daripada ikan yang tidak aktif.Bila insang mengambil oksigen dari air secara terus menerus, maka oksigen

dalam air tersebut lama kelamaan akan habis. Oleh karena itu harus ada aliran air di

sekitar insang untuk men$aga konsentrasi oksigen di sekitar insang tetap ter$aga.

erdapat 2 cara yang dilakukan hewan untuk meningkatkan aliran air di sekitar insang(*+

dengan menggerakkan insang ke dalam air, 2+ menggerakkan air ke dalam insang.Menggerakkan insang ke dalam air hanya praktis untuk hewan kecil. Beberapa

lara insekta a


4/9

suara serta untuk menerima suara dan tekanan. =elembung renang bukan organ

pernapasan, tetapi pada beberapa $enis ikan 3terutama yang hidup di tempat yang

sedikit air+, gelembung renang dapat berfungsi sebagai organ pernapasan.1kan paru#paru 3dipnoi+, mempunyai paru#paru yang sebenarnya. Paru#paru

merupakan penon$olan dinding entral faring. Paru#paru dipnoi merupakan paru#paru

yang paling primitif. Paru#paru ini berfungsi sebagai pelengkap pernapasan insang,

bahkan dalam waktu yang pan$ang di luar air 3pada saat kekeringan+, paru#paru tersebut

merupakan organ pernapasan utama. 'truktur paru#paru dipnoi masih sangat

sederhana, dindingnya licin, berotot lurik dan mengandung anyaman pembuluh darah,

mempunyai saluran penghubung faring untuk keluar masuk udara pernapasan. Hal ini

merupakan sistem entilasi sederhana untuk menggerakkan udara keluar masuk paru.

1.2 Sistem Pernapasan Pada Tetrapodaetrapoda umumnya hidup di darat. 1nsang tidak sesuai bagi kehidupan

tetrapoda di darat 3udara+, karena itu golongan hewan tersebut memiliki paru#paru

sebagai organ pernapasan utama. =as#gas pernapasan dapat masuk dan keluar paru#

apru melalui saluran pernapasan yang terdiri dari rongga hidung, faring, laring, trakea,

bronkus dan paru#paru 3pulmo+.

1. Sistem Pernapasan Pada Amp!i"ia'istem pernapasan pada amphibia terdiri dari pernapasan kulit dan

pernapasan paru#paru.*.-.*. Pernapasan kulit

9ulit amphibia sangat tipis dan hanya terdiri dari 6#> sel, banyak mengandung

kelen$ar mukosa sehingga selalu basah dan kaya kapiler darah yang merupakan

lan$utan dari arteri kutanea, memungkinkan !mphibia untuk melakukan pernapasan

kulit. Pernapasan kulit ter$adi baik di darat maupun di air.&rodela akuatik memperoleh ? kebutuhan oksigennya melalui pernapasan

kulit, katak pohon @ dan katak darat *7-. 'ebagian besar 3hampir A8;+ pengeluaran

CO2 pada amphibia dilakukan melalui kulit.

*.-.2. Pernapasan paru#paru5alan udara pernapasan pada amphibia adalah sebagai berikut( lubang hidung

luar rongga hidung lubang hidung dalam rongga mulut laring trakea

bronkus paru#paru 3pulmo+."ubang antara faring dan laring disebut glotis. Bronkus sangat pendek,

merupakan percabangan dari trakea yang $uga sangat pendek. idak terdapat

bronkiolus.Paru#paru merupakan sepasang kantong elastis. Permukaan bagian dalam

diperluas dengan pelipatan#pelipatan. Pada urodela, paru#paru mengalami kemunduran,

52


5/9

kebanyakan spesies kehilangan seluruh parunya. )ungsi pernapasan untuk hewan#

hewan tersebut dilakukan oleh kulit dan kadang#kadang oleh insang.

1.# Sistem Pernapasan Pada Repti$ia

'istem pernapasan pada reptilia lebih ma$u dari amphibia. inding laring

dibentuk oleh tulang rawan aritenoidea dan tulang rawan krikoidea. rakea dan

bronkhus lebih pan$ang dan dibentuk oleh cincin#cincin tulang rawan. empat

percabangan trakea men$adi bronkus disebut bifurcation trachea. Bronkus masuk

kedalam paru#paru dan tidak bercabang lagi.Paru#paru reptil berukuran relatif besar, berbentuk fusiform, ber$umlah

sepasang. 'truktur dalamnya berpetak#petak seperti rumah lebah, biasanya bagian

anterior lebih banyak berpetak daripada bagian posterior.

1.% Sistem Pernapasan Pada A&esBangsa burung mempunyai sistem pernapasan yang unik, yait pernapasan

paru#paru yang diperlengkapi dengan sistem kanton#kantong udara. 'epasang paru#

parunya relatif kecil yang dibungkus oleh selaput yang disebut pleura. 'elama inspirasi

3pemasukan udara+, relaksasi otot#otot toraks dan abdomen memperluas rongga

toraks dan abdomen, dan kontraksi otot#otot tersebut mengeluarkan udara pernapasan

selama ekspirasi.&dara masuk melalui lubang hidung luar dan memasuki faring melalui lubang

hidung dalam. &dara melewati glotis, suatu ruangan sempit yang dibatasi oleh laring

menu$u trakea. rakea merupakan suatu pipa yang tersusun dari cincin#cincin tulang

rawan. rakea bercabang men$adi dua bronkus primer. ari bronkus primer tumbuh /

bronkus sekunder atau entrobronkhi yang memasuki paru#paru di bagian entral agak

ke anterior, berlan$ut ke bagian entromedial paru#paru. Bronkus primer kemudian

bercabang men$adi #*8 dosobronkhi di atas permukaan dorsolateral paru#paru.

0entrobronkhi dan dosobronkhi dihubungkan oleh ratusan parabronkhi yang

berdiameter sekitar * mm. Beribu#ribu kapiler udara bercabang tegak lurus dri setiap

parabronkus dan di dalam ruangan ini ter$adi pertukaran udara pernapasan.9antong udara 3sakus pneumatikus+ adalah suatu kantung berdinding tipis yang

merupakan penon$olah dari paru#paru. &mumnya burung mempunyai 6 pasang

kantong udara, yaitu *+kantung serikal, 2+ kantung interklaikula, -+ kantung torasika

anterior, /+ kantung torasika posterior dan 6+ kantung udara abdominal.Bronkus primer berakhir pada kantung udara abdominal. 9antung#kantung

torasika posterior berhubungan dengan bronkhus primer melalui laterobronkhi,

pasangan kantung torasika anterior berhubungan dengan entrobronkhus yang ketiga,

sedangkan kantong#kantong serikal berhubungan dengan entrobronkus pertama.

53


6/9

isamping membantu pernapasan pada saat terbang, kantung#kantung udara

$uga berfungsi mencegah hilangnya panas badan yang berlebihan, mengatur berat

badan dan membantu memperkeras suara.

1.' Sistem Pernapasan Pada Mama$ia'istem pernapasan mamalia terdiri dari bagian saluran udara dan bagian

pernapasan. Bagian saluran udara terdiri dari( rongga hidung, faring, laring, trakea,

bronkus dan bronkiolus. Bagian pernapasan 3tempat ter$adinya pengambilan O2 oleh

darah dan pelepasan CO2 oleh darah+ terdiri dari ( bronkioli respiratori, dukti aleoli dan

aleoli.Organ pernapasan utama adalah paru#paru. Paru#paru mamalia berongga#

rongga dan umumnya terbagi men$adi lobus#lobus, kebanyakan dua lobus sebelah kiri

dan tiga lobus sebelah kanan. !da $uga mamalia yang paru#parunya tidak terbagidalam lobus#lobus, misalnya ikan paus, duyung, ga$ah, kuda dan beberapa kelelawar.

Pada monotremata dan tikus hanya paru#paru kanan yang terbagi dalam lobus#lobus.

i dalam paru#paru terdapat bronkus intrapulmonalis dan bronkhioli respiratoris, dukti

aleoli. 'ebelah luar paru#paru diseliputi oleh selaput pleura.

*.:.* ongga hidungongga hidung dipisahkan oleh suatu sekat 3septum nasal+ men$adi bagian kiri

dan bagian kanan. ongga hidung dihubungkan dengan udara luar oleh lubang hidung

3nares eksterna+ dengan faring dihubungkan oleh hidung dalam 3 nares interna7

khoane+(*.:.2 )aring

)aring merupakan persimpangan antara saluran napas dan saluran makanan.

"aring dibedakan men$adi - bagian, yaitu daerah hidung 3naso#faring+, daerah mulut

3oroDfaring+ dan daerah laring 3laringeo#faring+.*.:.- "aring

"aring merupakan suatu rongga yang terletak di belakang faring. indingnya

diperkuat oleh keping#keping tulang rawan epiglotis, kartilago tiroidea, kartilago

krikiodea, kartilago aritenoidea dan tulang#tulang rawan kecil yaitu kuneiform dan

kartilago kornikulat.Epiglotis berfungsi untuk menutupi glotis waktu menelan makanan agar tidak

masuk ke sistem pernapasan.*.:./ rakea

rakea adalah tabung semifleksibel yang terdiri dari *6#28 cincin kartilago yang

berbentuk huruf C. rakea terletak di bawah thorak, trakea bercabang men$adi

bronkus primer 3satu bronkus untuk setiap paru#paru+. i dalam paru#paru, bronkus

bercabang#cabang lagi membentuk bronkus yang lebih kecil

54


7/9

rakea mamalia terdapat di sebelah entral esofagus seperti reptil dan aes.

rakea diperkuat dengan cincin tulang rawan hialin atau fibrosa. Bagian dorsal cincin

tulang rawan 3yang berbatasan dengan esophagus+.'ecara histologis, dinding trakea dapat dibedakan men$adi tunika mukosa,

tunika muskularis dan tunika adentitia. unika mukosa terdiri daru epitel silindris

berlapis banyak palsu bersilia, diantaranya terdapat sel goblet dan lamina propria yang

mengandung banyak serabut elastis dan kelen$ar lendir. unika adentitia berupa

$aringan pengikat longgar.*.:.6 Bronkus

Bronkus dibedakan men$adi 2 macam bronkus, yaitu bronkus ekstrapulmonalis

dan intrapulmonalis. Histologis bronkus sama dengan trakea. Pada bronkus

intrapulmonalis, cincin#cincin tulang rawan hilang, diganti dengan keping#keping tulang

rawan. Otot polos muskularis mukosa tersusun melingkar. unika adentitia

mengandung serabut#serabut $aringan pengikat dan $aringan lemak. i sebelah luar

tunika adentitia terdapat lapisan mesotelium yang merupakan kelan$utan pleura

dalam.*.:.: Bronkiolus

Bronkiolus merupakan cabang#cabang dari bronkus intrapulmonalis. Bronkiolus

bercabang lagi membentuk bronkiolus u$ung dan saluran#saluran selan$utnya tidak

terdapat keping#keping tulang rawan maupun kelen$ar lendir. Bronkiolus pernapasan

bercabang#cabang secara radial membentuk saluran 3dukti+ aleoli. Pada bronkiolus

pernafasan mulai ter$adi pertukaran gas.*.:. ukti aleoli

ukti aleoli merupakan saluran tipis dan dindingnya terputus#putus,

mempunyai banyak percabangan yang menu$u ke kantung aleoli. inding saluran ini

tersusun atas serabut elastis, serabut kolagen dan otot polos.*.:.> !leolus

!leolus merupakan unit paru#paru yang terkecil, disini ter$adi pertukaran gas

pernapasan dengan pembuluh darah secara besar#besaran. inding aleolus tersusun

atas epitel berlapis tunggal pipih yang membatasi lumenF $aringan ikat yang

mengandung serabut kolagen, elastis, retikulin, fibroblas dan makrofag. Makrofag

disebut $uga dust cell 3sel debu+. !leolus dililit banyak kapiler darah. 'el epitel pipih

aleolus dan sel endotel kapiler yang melilitnya membina membran pernapasan.iameter pada sistem respirasi men$adi semakin kecil dari trakea ke bronkiolus,

tapi $umlah semakin banyak. Hal tersebut menyebabkan total luas penampang paling

kecil pada sistem respirasi bagian atas dan paling besar di sistem respirasi bagian

bawah, yaitu di bronkiolus.'elama bernapas, bagian pernapasan atas dan bronkus bukan hanya sebagai

tempat udara sa$a. Bagian tersebut mempunyai peranan penting dalam mengatur

55


8/9

udara sebelum udara mencapai aleoli. Pengaturan tersebut mempunyai - komponen

yaitu( *+ menghangatkan udara mendekati temperatur tubuh, sehingga temperatur

tubuh pusat tidak berubah dan aleoli tidak rusak karena udara dinginF 2+

menambahkan penguapan air sampai udara mencapai *88; kelembapannya

sehingga epitelium pertukaran tidak mengalami kekeringan, dan -+ memfilter materi

asing sehingga irus, bakteria dan partikel inorganik tidak mencapai aleoli.&dara yang dihirup dihangatkan oleh panas tubuh dan dilembabkan oleh

eaporasi udara dari mukosa yang melapisi saluran pernapasan. alam keadaan

normal, udara yang mencapai trakea telah diatur untuk mencapai *88; kelembaban

dan mempunyai suhu -o C. Oleh karena itu bernapas melalui mulut tidak seefektif

melalui hidung. &dara disaring baik di trakea dan di bronkus. 5alur pernapasan ini

dilapisi oleh epitel bersilia yang berfungsi untuk mensekresi mukus dan larutan garamyang cair. 'ilia terendam dalam lapisan garam. Pada bagian atas terdapat lapisan

mukus yang berfungsi untuk men$ebak partikel yang ikut terhirup lebih besar dari 2 Gm."apisan mukus disekresikan oleh sel goblet yang terdapat pada epitel. 'ilia

akan membuat gerakan ke atas yang menyebabkan mukus bergerak ke arah faring

menyebabkan gerakan yang disebut escalator mucociliary . Mukus mengandung

imunoglobulin yang dapat melemahkan beberapa patogen, ketika mukus berada dalam

faring, mukus akan dengan mudah di keluarkan 3di ludahkan+ atau bisa ditelan. &ntuk

mukus yang tertelan, mikroorganisme yang terdapat pada mukus dapat dilemahkan

oleh en4im pencernaan dan asam lambung. !leoli terdapat menggerombol pada u$ung dari bronkiolus terminal. )ungsi

utama dari aleoli adalah untuk pertukaran gas antara aleoli sendiri dan antara aleoli

dengan darah. Masing#masing aleolus terdiri dari lapisan epitel tunggal, terdapat dua

macam epitel pada aleoli. ipe 2 sel aleolar berukuran lebih kecil tapi tebal berfungsi

untuk mensintesis dan mensekresi 4at kimia yang disebut surfaktan. 'urfaktan

bercampur dengan cairan tipis yang melapisi aleoli untuk membantu saat paru#paru

mengembang. 'el tipe 2 $uga membantu meminimalkan se$umlah cairan yang terdapat

pada paru dengan cara mentransportasikan 4at terlarut yang diikuti dengan air keluar

dari ruang aleolar.'el aleolar tipe * menempati sekitar A6 ; dari luas permukaan aleolar dan

mempunyai membran yang tipis. Membran yang tipis ini akan memfasilitasi difusi

sederhana. Pada area pertukaran, suatu lapisan dasar membran mengalami fusi

antara epitelium aleolar dengan kapiler endothelium. erdapat sisa area yang

merupakan se$umlah kecil cairan interstitial. inding aleoli yang tipis tidak mempunyai

otot karena keberadaan otot akan menyebabkan pertukaran gas akan terhambat. 'el

56


9/9

aleolus mengandung $aringan ikat elastin dan serabut kolagen yang akan

menyebabkan aleolus bersifat elastic ketika $aringan paru mengalami peregangan.

!leolus yang berhubungan dengan banyak $aringan kapiler menun$ukkan

kedekatan antara sistem respirasi dengan sistem kardioaskular. Pembuluh darah

mengisi >8#A8 ; dari ruangan antara aleoli, membentuk lapisan darah yang

berhubungan langsung dengan aloli yang berisi udara. 9edekatan antara darah

dengan aleolar menun$ukkan pentingnya pertukaran gas secara cepat.

57

handout sistem pernapasan

Documents