KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat

dan karunia-Nya kepada kita dan tak lupa pula kita mengirim salam dan salawat

kepada baginda Nabi Besar Muhammad SAW yang telah membawakan kita suatu

ajaran yang benar yaitu agama Islam, sehingga kita dapat menyelesaikan makalah

yang berjudul “Sistem Respirasi” ini dengan lancar.

Makalah ini ditulis dari hasil penyusunan data-data sekunder yang kita

peroleh dari berbagai sumber yang berkaitan dengan sistem respirasi pada hewan

vertebrata dan invertebrata serta infomasi dari media massa yang berhubungan

dengan sistem respirasi pada hewan vertebrata dan invertebrata, tak lupa kita

ucapkan terima kasih kepada pengajar mata kuliah fisiologi hewan atas bimbingan

dan arahan dalam penulisan makalah ini. Juga kepada rekan-rekan mahasiswa

yang telah mendukung sehingga kita dapat menyelesaikan makalah ini.

Kami harap dengan membaca makalah ini dapat memberi manfaat bagi kita

semua, dalam hal ini dapat menambah wawasan kita mengenai sistem respirasi

pada hewan vertebrata dan invertebrata, khususnya bagi tim penyusun. Memang

makalah ini masih jauh dari sempurna, maka tim penyusun mengharapkan kritik

dan saran dari pembaca demi perbaikan menuju arah yang lebih baik.

Tim Penyusun

i

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR..............................................................................................i

DAFTAR ISI............................................................................................................ii

BAB I.......................................................................................................................1

PENDAHULUAN...................................................................................................1

1.1 Latar Belakang..........................................................................................1

1.2 Rumusan Masalah.....................................................................................1

1.3 Tujuan........................................................................................................2

BAB II......................................................................................................................3

PEMBAHASAN......................................................................................................3

2.1. Pengertian Sistem Respirasi......................................................................3

2.2. Fungsi Sistem Respirasi............................................................................3

2.3. Pertukaran Gas dan Pengaturan Respirasi.................................................4

BAB III..................................................................................................................31

PENUTUP..............................................................................................................31

3.1. Kesimpulan..............................................................................................31

3.2. Saran........................................................................................................31

DAFTAR PUSTAKA............................................................................................32

ii

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sistem respirasi memiliki fungsi utama untuk memasok oksigen ke

dalam tubuh serta membuang CO2 dari dalam tubuh.Kita sering mendengar

istilah respirasi eksternal dan internal. Pada dasarnya, pengertian respirasi

eksternal sama dengan bernapas, sedangkan respirasi internal atau respirasi

seluler ialah proses penggunaan oksigen oleh sel tubuh dan pembuangan zat

sisa metabolisme sel yang berupa CO2. Penyelenggaraan respirasi harus

didukung oleh alat pernapasan yang sesuai, yaitu alat yang dapat digunakan

oleh hewan untuk melakukan pertukaran gas dengan lingkungannya. Alat

yang dimaksud dapat berupa alat pernapasan khusus ataupun tidak.

Oksigen yang diperoleh hewan dari lingkungannya digunakan dalam

proses fosforilasi oksidatif untuk menghasilkan ATP.Sebenarnya, hewan dapat

menghasilkan ATP tanpa oksigen.Proses semacam itu disebut respirasi

anaerob. Akan tetapi, proses tersebut tidak dapat menghasilkan ATP dalam

jumlah banyak. Respirasi yang dapat menghasilkan ATP dalam jumlah banyak

ialah respirasi aerob. Dalam proses anaerob, sebuah molekul glukosa hanya

menghasilkan dua molekul ATP, sementara dalam proses aerob, molekul yang

sama akan menghasilkan 36 atau 38 molekul ATP.Oleh karena itu, hampir

semua hewan sangat sangat bergantung pada proses respirasi (pembentukan

ATP) secara aerob.Respirasi sel (internal) akan menghasilkan zat sisa berupa

CO2 dan air,yang harus segera dikeluarkan dari sel.(Isnaeni, 2006:191-192)

1.2 Rumusan Masalah

1.2.1 Apa pengertian Sistem Respirasi?

1.2.2 Apakah fungsi Sistem Respirasi?

1.2.3 Bagaimana mekanisme pertukaran gas dan pengaturan respirasi?

1.2.4 Bagaimana mekanisme respirasi pada vertebrata dan invertebrata?

1

1.3 Tujuan

1.3.1 Untuk mengetahui pengertian Sistem Respirasi

1.3.2 Untuk mengetahui fungsi Sistem Respirasi

1.3.3 Untuk mengetahui mekanisme pertukaran gas dan pengaturan respirasi

1.3.4 Untuk mengetahui respirasi pada vertebrata dan invertebrata

2

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Pengertian Sistem Respirasi

Sistem respirasi merupakan suatu sistem organ yang berperan dalam

pertukaran gas dalam tubuh. Gas tersebut berupa oksigen dan karbondioksida

yang mana darah yang mengandung CO2 yang kotor diganti dengan O2 yang

bersih. Nantinya CO2 akan dikeluarkan dari dalam tubuh sehingga CO2 yang

merugikan bagi tubuh dapat dikeluarkan melalui sistem respirasi ini.

Pernapasan atau respirasi merupakan serangkaian langkah proses

pengambilan oksigen dan pengeluaran sisa berupa karbondioksida dan uap

air. Oksigen diperlukan oleh seluruh sel-sel tubuh dalam reaksi biokimia

(oksidasi biologi) untuk menghasilkan energi berupa ATP (adenosin tri

phosphat). Reaksi tersebut menghasilkan zat sisa berupa karbondioksida dan

uap air yang kemudian dihembuskan keluar. Jadi tujuan respirasi sebenarnya

adalah untuk membentuk ATP yang diperlukan untuk seluruh aktivitas

kehidupan.

2.2. Fungsi Sistem Respirasi

Adapun beberapa fungsi sistem respirasi bagi makhluk hidup antara

lain:

1. Menyediakan permukaan untuk pertukaran gas antara udara dan

sistem aliran darah.

2. Sebagai jalur untuk keluar masuknya udara dari luar ke paru-paru.

3. Melindungi permukaan respirasi dari dehidrasi, perubahan temperatur,

dan berbagai keadaan lingkungan yang merugikan atau melindungi

sistem respirasi itu sendiri dan jaringan lain dari patogen.

4. Sumber produksi suara termasuk untuk berbicara, menyanyi, dan

bentuk komunikasi lainnya.

3

5. Memfasilitasi deteksi stimulus olfactory dengan adanya reseptor

olfactory di superior portion pada rongga hidung.

2.3. Pertukaran Gas dan Pengaturan Respirasi

1. Perbedaan Pertukaran Gas di Air dan di Darat

Pertukaran gas antara tubuh hewan dan lingkungannya selalu terjadi

pada lingkungan aquatic maupun terrestrial. Bernafas, baik di udara

ataupun di air, masing-masing mengandung keuntungan dan kerugian.

Bagi hewan yang bernafas yang di air, kerugian yang pertama ialah

adanya kenyataan bahwa dibandingkan dengan udara, molekul air jauh

lebih padat dan lebih sulit bergerak atau mengalir. Molekul air kira-kira

1000 kali lebih padat dan 60 kali lebih sulit mengalir dari pada udara. Jadi,

dibandingkan dengan udara, air jauh lebih sulit mengalir ke organ

pernafasan. Oleh karena itu, untuk mengalirkan air ke organ

pernafasannya, hewan aquatik harus mengeluarkan energi lebih banyak

dari pada energi yang digunakan oleh hewan terrestrial.

Berbeda dari hewan aquatic, hewan yang bernafas di udara

memperoleh keuntungan karena tidak memerlukan banyak energi untuk

mengalirkan udara ke dalam organ pernafasannya. Akan tetapi, hewan

yang bernafas di udara harus mengeluarkan energi tambahan untuk

melawan gaya gravitasi.

Kandungan oksigen dalam air jauh lebih rendah dari pada kandungan

oksigen di udara. Kandungan oksigen dalam air adalah 10 ml O2 per liter,

sedangkan kandungan oksigen di udara 200 ml per liter. Jadi, hewan yang

bernafas di udara lebih mudah memperoleh oksigen dari pada hewan

akuatik.

Namun, hewan akuatik memperoleh keuntungan lain. Berkaitan

dengan tingginya kelarutan CO2 dalam air, yang mencapai 20-30 kali lebih

besar dari pada kelarutannya di udara. Hal ini menyebabkan hewan akuatik

sangat mudah membuang CO2 ke lingkungannya, dan hampir tidak

memiliki masalah yang berkaitan dengan pembuangan CO2. Berkaitan

4

dengan hal itu, rangsang utama untuk bernafas pada hewan akuatik adalah

O2, sedangkan pada hewan terrestrial, stimulus utama untuk bermafas

adalah CO2.

Air mempunyai kapasitas lebih panas dari pada udara.  Hal ini

berarti bahwa air lebih efektif untuk mengurangi panas dan suhunya tidak

mudah berubah. Keadaan ini sangat menguntukan bagi hewan yang hidup

di air, yang umumnya bersifat ektotermik. Berbeda dengan air, udara

memiliki kapasitas panas yang rendah sehingga suhu udara sangat mudah

berubah.

2. Mekanisme Transportasi O2 dan CO2

a. Transportasi O2

Transpor oksigen dalam darah terjadi dengan dua cara, yaitu dengan cara

sederhana (terlarut dalam plasma darah ) atau dengan cara diikat oleh

pigmen respirasi, yaitu senyawa khusus yang dapat mengikat dan melepas

oksigen secara bolak-balik. Beberapa hewan invertebrata sederhana

mentranspor oksigen dengan cara melarutkannya dalam darah.

Sebenarnya, cara semacam itu tidak efektif, namun masih dapat memenuhi

kebutuhan tersebut karena invertebrata sederhana umumnya memiliki

tingkat metabolisme yang tendah.

Hewan yang memiliki tingkat perkembangan lebih tinggi biasanya

mempunyai aktifitas metabolisme yang lebih tinggi dan ukuran tubuh lebih

besar. Mereka memerlukan oksigen dalam jumlah yang lebih besar pula.

Oleh karena itu, hewan tingkat tinggi memerlukan cara pengangkutan

oksigen yang lebih efektif, yakni dengan bantuan pigmen respirasi.

Pigmen respirasi merupakan protein dalam darah (dalam sel darah

atau plasma) yangg memiliki afinitas/ daya gabung tinggi terhadap

oksigen. Pigmen respirasi sangat diperlukan oleh darah / cairan tubuh

untuk meningkatkan kapasitas pengangkutan oksigen. Ada beberapa

macam pigmen respirasi yang dapat ditemukan pada berbagai hewan,

seperti yang disajikan pada tabel 8.1.

5

Keberadaan pigmen respirasi dalam darah/ cairan tubuh benar-benar

dapat meningkatkan kapasitas pengangkutan oksigen secara bermakna.

Sebagai contoh, keberadaan pigmen hemoglobin dalam darah mamalia

dapat meningkatkan kapasitas pengangkutan O2 oleh darah sebesar 20 kali

lipat sehingga setiap 100 ml darah dapat membawa 20 ml oksigen. Tanpa

hemoglobin, darah hanya dapat mengangkut oksigen sebanyak 1 ml per

100 ml darah.

Tabel 8.1 Berbagai macam pigmen respirasi pada hewan dan ciri-cirinya

Nama

Pigmen

Jenis

Logam

Lokasi Warna Pigmen Contoh

HewanTeroksigenasi Tak

Teroksigenasi

Hemosianin Cu++ Plasma Biru Tak berwarna ketam, udang

laut, siput

(Gastropoda),

cephalopoda.

Klorokruorin Fe ++ Plasma Hijau Hijau Cacing

Polokhaeta

(pada

keempat

familinya

Hemeritrin Fe++ Plasma dan

sel darah

Merah Kuning pucat Sipunkulid,

brakhiopoda,

beberapa

Annelida

Hemoglobin Fe++ Plasma dan

sel darah

Merah Keunguan Beberapa

cacing pipih,

beberapa

Moluska,

hampir semua

Vertebrata

6

Hemoglobin (biasa disingkat Hb) merupakan pigmen respiratori

yang paling dikenal, paling banyak dijumpai, dan cara kerjanya paling

efisien. Hb ditemukan dalam darah manusia, Protozoa, dan kebanyakan

filum hewan. Hb tersusun atas senyawa porfirin besi (hemin) yang

berikatan dengan protein globin. Pada daerah yang memiliki

tekanan/konsentrasi oksigen tinggi, seperti pada permukaan alveoli paru-

paru, Hb sangat mudah berikatan dengan oksigen dan membentuk

oksihemoglobin.

Tekanan O2 tinggi

Hb + O2                                  HbO2 

Penggabungan Hb dan O2 menjadi HbO2 atau proses kebalikannya

dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain konsentrasi oksigen di

lingkungan hewan, seperti telah diuraikan sebelumnya. Konsentrasi

oksigen di suatu lingkungan akan menentukan besarnya tekanan parsial

gas tersebut. Hal ini akan berpengaruh terhadap kejenuhan Hb oleh

oksigen.

Kurva pelepasan oksigen Hb untuk memperlihatkan pengaruh pH,

Jika pH turun afinitas Hb terhadap oksigen berkurang dan lebih mudah

melepas oksigen ke jaringan (efek Bohr).

b. Transportasi CO2

Pada bagian terdahulu telah dijelaskan bahwa aktivitas metabolisme

sel akan menghasilkan zat sisa, antara lain CO2 dan air. Air yang terbentuk

dari proses tersebut dinamakan air metabolik. Keberadaan air metabolik di

dalam tubuh tidak menimbulkan masalah yang rumit karena masih dapat

dimanfaatkan oleh sel tubuh. Namun, keberadaan CO2 dapat menimbulkan

gangguan fisiologis yang penting. CO2 sangat mudah berikatan dengan air

membentuk asam karbonat yang meiliki kekuatan untuk menciptakan

7

kondisi asam. Oleh karena itu, CO2 yang terbentuk di jaringan harus segera

diangkut dan dikeluarkan dari tubuh.

Reaksi antara CO2 dan air terjadi melalui persamaan reaksi berikut:

CO2 + H2O                                 H2CO3

Reaksi pembentukan asam karbonat dapat terjadi dalam cairan

jaringan/ruang ekstrasel, plasma, maupun di dalam sel darah merah.

Pembentukan asam karbonat (H2CO3) yang terjadi di dalam sel darah

merah berlangsung sangat cepat (disebut reaksi cepat) karena di dalamnya

terdapat enzim kaobonat anhidrase yang berperan sebagai katalis.

Darah mengangkut CO2 dalam beberapa bentuk, yaitu sebagai

senyawa karbamino (ikatan antara CO2 dan Hb), asam karbonat (H2CO3),

hasil reaksi antara CO2 dan air), ion karbonat (HCO3-) dan senyawa

bikarbonat (NaHCO3 dan KHCO3, bentuk yang paling banyak). H2CO3

merupakan senyawa asam yang labil dan mudah terionisasi dengan

menghasilkan ion H+ dan HCO3-. Akan tetapi, transpor CO2 dalam bentuk

H2CO3 dan HCO3- sering kali menyebabkan terjadinya penurunan pH

karena keduanya bersifat asam. Keadaan jaringan yang asam akan dapat

mengganggu kerja enzim dan aktifitas metabolisme sel.

Oleh karena itu, peluang timbulnya suasana asam harus dihindarkan

dengan cara membentuk senyawa yang bersifat sedikit basa (senyawa

bikarbonat). Dalam proses tersebut, ion HCO3- (ion bikarbonat) akan

berikatan dengan ion Na+ atau K+ yang banyak terdapat dalam jaringan,

membentuk NaHCO3 dan KHCO3 (senyawa bikarbonat).

Pengangkutan CO2 dalam bentuk senyawa bikarbonat merupakan

cara untuk mempertahankan keseimbangan pH. Mekanisme

mempertahankan pH dengan cara seperti itu dinamakan mekanisme

buffering mempertahankan keseimbangan pH merupakan tugas tambahan

8

bagi sistem respirasi, di luar tugas utamanya untuk mentranspor O2 dan

CO2.

2.4. Mekanisme Respirasi pada Vertebrata dan Invertebrata

2.1.1 Mekanisme pernapsan pada vertebrata

1) Sistem Respirasi Pada Ikan

Ikan bernapas pada insang yang terdapat di sisi kanan dan kiri

kepala (kecuali ikan Dipnoi yang bernapas dengan paru-paru). Selain

berfungsi sebagai alat pernapasan, insang juga berfungsi sebagai alat

ekskresi dan transportasi garam-garam. Oksigen dalam air akan berdifusi

ke dalam sel-sel insang. Darah di dalam pembuluh darah pada insang

mengikat oksigen dan membawanya beredar ke seluruh jaringan tubuh,

darah akan melepaskan dan mengikat karbondioksida serta membawanya

ke insang. Dari insang, karbondioksida keluar dari tubuh ke air secara

difusi.

Insang (branchia) akan tersusun atas bagian-bagian berikut ini:

a) Tutup insang (operculum). Hanya terdapat pada ikan bertulang

sejati, sedangkan pada ikan bertulang rawan, tidak terdapat tutup

insang. Operculum berfungsi melindungi bagian kepala dan mengatur

mekanisme aliran air sewaktu bernapas,

b) Membrane brankiostega (selaput tipis di tepi operculum),

berfungsi sebagai katup pada waktu air masuk ke dalam rongga mulut,

c) Lengkung insang (arkus brankialis), sebagai tempat melekatnya

tulang tapis insang dan daun insang, mempunyai banyak saluran-

saluran darah dan saluran syaraf,

d) Tulang tapis insang, berfungsi dalam sistem pencernaan untuk

mencegah keluarnya organisme makanan melalui celah insang,

e) Daun insang, berfungsi dalam sistem pernapasan dan peredaran

darah, tempat terjadinya pertukaran gas O2 dengan CO2,

f) Lembaran (filamen) insang (holobran kialis) berwarna kemerahan,

9

g) Saringan insang (tapis insang) berfungsi untuk menjaga agar tidak

ada benda asing yang masuk ke dalam rongga insang.

Insang berbentuk lembaran-lembaran tipis berwarna merah muda

dan selalu lembab. Bagian terluar dari insang berhubungan dengan air,

sedangkan 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. Insang pada ikan bertulang

sejati ditutupi oleh tutup insang yang disebut operculum, sedangkan

insang pada ikan bertulang rawan tidak ditutupi oleh operculum.

Insang tidak saja berfungsi sebagai alat pernapasan tetapi dapat

pula berfungsi sebagai alat ekskresi garam-garam, penyaring makanan,

alat pertukaran ion, dan osmoregulator. Beberapa jenis ikan mempunyai

labirin yang merupakan perluasan ke atas dari insang dan membentuk

lipatan-lipatan sehingga merupakan rongga-rongga tidak teratur. Labirin

ini berfungsi menyimpan cadangan O2 sehingga ikan tahan pada kondisi

yang kekurangan O2. Contoh ikan yang mempunyai labirin adalah ikan

gabus dan ikan lele. Untuk menyimpan cadangan O2, selain dengan

labirin, ikan mempunyai gelembung renang yang terletak di dekat

punggung.

Mekanisme pernapasan pada ikan

Mekanisme pernapasan pada ikan diatur oleh mulut dan tutup

insang. Pada waktu tutup insang mengembang, membran brankiostega

menempel rapat pada tubuh, sehingga air masuk lewat mulut. Sebaliknya

jika mulut ditutup, tutup insang mengempis, rongga faring menyempit,

dan membran brankiostega melonggar sehingga air keluar melalui celah

dari tutup insang. Air dengan oksigen yang larut di dalamnya membasahi

filamen insang yang penuh kapiler darah dan karbon dioksida ikut keluar

dari tubuh bersama air melalu celah tutup insang. Ikan juga mempuyai

10

gelembung renang yang berfungsi untuk menyimpan oksigen dan

membantu gerakan ikan naik turun.

Pada beberapa jenis ikan, misalnya gabus, lele atau gurami, rongga

insangnya mempunyai perluasan ke atas yang berupa lipatan-lipatan

tidak teratur yang disebut labirin. Rongga labirin berfungsi menyimpan

udara sehingga jenis ikan tersebut dapat hidup di air kotor dan

kekurangan oksigen.

Hal-hal yang berkaitan dengan sistem pernapasan ialah perairan

harus mengandung O2 cukup banyak bila perairan kurang O2, ikan akan

menuju ke permukaan, ke tempat pemasukkan air dan menuju tempat air

yang berarus. Selain itu daun insang harus dalam keadaan lembab.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kebutuhan ikan akan O2 antara

lain :

1. Ukuran dan umur (standia hidup) : ikan-ikan kecil membutuhkan lebih

banyak O2,

2. Aktivitas ikan : yang aktif berenang perlu lebih banyak O2,

3. Jenis kelamin : ikan betina membutuhkan lebih banyak O2.

Sistem Pernapasan pada Ikan Bertulang Sejati

Salah satu contoh ikan bertulang sejati yaitu ikan mas. Insang ikan mas

tersimpan dalam rongga insang yang terlindung oleh tutup insang

(operkulum). Perhatikan Gambar 1. 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.

11

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.

Mekanisme pernapasan ikan bertulang sejati dilakukan melalui

mekanisme inspirasi dan ekspirasi.

12

a) Fase inspirasi

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. Perhatikan

gambar di samping.

b) Fase ekspirasi

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.

Pada 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 tutup insang

(operkulum) misalnya pada 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

13

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 Lele

Ikan lele mempunyai alat pernapasan berupa insang serta labirin

sebagai alat pernapasan tambahannya. Alat pernapasan lele terletak di

kepala bagian belakang. Insang pada ikan merupakan komponen penting

dalam pertukaran gas. Insang terbentuk dari lengkungan tulang rawan

yang mengeras dengan beberapa filamen insang di dalamnya. Setiap

filamen insang terdiri atas banyak lamela yang merupakan tempat

pertukaran gas.

Bentuk alat pernapasan tambahan (labirin) ikan lele seperti

rimbunan dedaunan. Labirin berwarna kemerahan yang terletak di bagian

atas lengkung insang kedua dan keempat. Fungsi labirin ini mengambil

oksigen dari atas permukaan air sehingga dapat mengambil oksigen

secara langsung dari udara. Dengan alat pernapasan tambahan ini, ikan

lele mampu bertahan hidup dalam kondisi oksigen (O2) yang minimum.

2) Sistem Respirasi pada Amphibi

a. Mekanisme Respirasi pada Amphibi

Sistem respirasi pada hewan katak, oksigen berdifusi lewat selaput

rongga mulut, kulit, dan paru-paru. Kecuali pada fase berudu yang

bernapas dengan insang karena hidupnya di air.

Selaput rongga mulut dapat berfungsi sebagai alat pernapasan

karena tipis danbanyak terdapat kapiler yang bermuara di tempat itu.

Pada sat terjadi gerakan gerakan rongga mulut dan faring, lubang hidung

14

terbuka dan glotis tertutup sehingga udara berada di rongga mulut dan

berdifusi masuk melalui selaput rongga selaput rongga yang tipis. Selain

bernapas dengan selaput rongga mulut, katak bernapas pula dengan kulit,

ini di mungkinkan karena kulitnya selalu dalam keadaan basah dan

mengandung banyak kapiler sehingga gas pernapasan mudah berdifusi.

Oksigen yang masuk lewat kulit akan melewati vena kulit (vena

kutanea) kemudian dibawa ke jantung untuk diedarkan ke seluruh tubuh.

Sebaliknya karbon dioksida dari jaringan akan dibawa ke jantung. Dari

jantung dipompa ke kulit dan paru-paru lewat arteri kulit paru-paru

(arteri pulmo kutanea). Dengan demikian pertukaran oksigen dan

karbondioksida dapat terjadi di kulit.

Selain bernapas dengan selaput rongga mulut dan kulit katak

bernapas juga dengan paru-paru walaupun paru-parunya belum sebaik

paru-paru mamalia. Katak mempunyai sepasang paru-paru yang

berbentuk gelembung tempat bermuaranya kapiler darah. Permukaan

paru-paru diperbesar oleh adanya bentuk-bentuk seperti kantung

sehingga gas pernapasan dapat berdifusi. Paru-paru dengan rongga mulut

dihubungkan oleh bronkus yang pendek.

Dalam paru-paru terjadi mekanisme inspirasi dan ekspirasi yang

keduanya terjadi saat mulut tertutup. Fase inspirasi adalah saat udara

(kaya oksigen) yang masuk lewat selaput rongga mulut dan kulit

berdifusi pada gelembung-gelembng di paru-paru.

Urutan mekanisme inspirasi pada katak yaitu otot sternohiodeus

berkontraksi sehingga rongga mulut membesar, akibatnya oksigen masuk

melalui koane. Setelah itu koane menutup dan otot rahang bawah dan

otot geniohioideus berkontraksi sehingga rongga mulut mengecil.

Mengecilnya rongga mulut mendorong oksigen masuk ke paru-paru

lewat celah-celah. Dalam paru-paru terjadi pertukaran gas. Oksigen

diikat oleh darah yang berada dalam kapiler dinding paru-paru.

15

Adapun mekanisme ekspirasi pada katak yaitu otot-otot perut dan

sternohiodeus berkontraksi sehingga udara dalam paru-paru tertekan

keluar dan masuk ke dalam rongga mulut. Celah tekak menutup dan

koane membuka. Bersamaan dengan itu, otot rahang bawah berkontraksi

yang juga diikuti dengan berkontraksinya geniohioideus sehingga rongga

mulut mengecil. Dengan mengecilnya rongga mulut maka udara yang

kaya dengan CO2 akan keluar.

b. Respirasi pada Salamander

Respirasi salamander berbeda dengan species lain. Salamander

memiliki insang eksternal insang eksternal yang terlihat seperti gumpalan

di kedua sisi kepala. Beberapa salamander yang terestrial menggunakan

paru-paru untuk bernafas, meskipun paru-parunya hanya sederhana

seperti kantung, tidak seperti organ-organ yang lebih kompleks yang

ditemukan pada mamalia. Namun di kebanyakan anak spesies, seperti

Olm, memiliki paru-paru dan insang.

Beberapa spesies terestrial juga memiliki kemampuan seperti

katak, dapat bernafa melalui kulit mereka, sebuah proses yang dikenal

sebagai respirasi valerian di mana kapilernya tersebar di seluruh

epidermis, dan di dalam mulut. Bahkan beberapa spesies dengan paru-

paru bisa bernafas melalui kulit dengan cara ini. Kulit salamander

mengeluarkan lendir, yang membantu menjaga kelembaban mereka

ketika pada lahan kering, dan mempertahankan keseimbangan garam

mereka sementara dalam air, serta memberikan pelumas selama

berenang.Salamander juga mengeluarkan racun dari kelenjar di kulit

mereka, dan beberapa tambahan memiliki kelenjar kulit . salamander

juga mengganti kulit luar mereka secara teratur saat mereka tumbuh, dan

kemudian memakan kelupasan yang dihasilkan.

3) Sistem Respirasi pada Reptil

16

Reptilia mempunyai kulit bersisik yang kering yang kurang dapat

ditembus oleh air, sehingga cairan yang hilang dari badan melalui kulit

sedikit. Maka, reptilia tak terbatas hidup di tempat-tempat basah,

meskipun sebenarnya banyak yang hidup di tempat-tempat yang

demikian. Kadal dan ular terdapat berlimpah di gurun pasir yang

merupakan salah satu habitat yang terkering. Sementara, kulit yang

bersisik adalah suatu adaptasi untuk hidup aman dalam udara kering, dan

tidak berguna sebagi alat pertukaran gas. Untuk fungsi pertukaran gas,

reptilia tergantung pada paru-parunya. Tidak hanya paru-parunya yang

mempunyai permukaan relatif lebih besar dari pada amphibi, tetapi juga

pertukaran gas dalam paru-paru benar-benar efisien.

Secara umum reptilia bernapas menggunakan paru-paru. Tetapi

pada beberapa reptilia, pengambilan oksigen dibantu oleh lapisan kulit

disekitar kloaka. Pada reptilia umumnya udara luar masuk melalui lubang

hidung, trakea, bronkus, dan akhirnya ke paru-paru. Lubang hidung

terdapat di ujung kepala atau moncong. Umumnya reptilia mempunyai

trachea yang panjang dimana dindingnya disokong oleh sejumlah cincin

cartilago. Udara keluar dan masuk ke dalam paru-paru karena gerakan

tulang rusuk. Sistem pernafasan pada reptilia lebih maju dari Amphibi.

Laring terletak di ujung anterior trachea. Dinding laring dibentuk oleh

tulang rawan kriterokoidea dan tulang rawan krikodea. Trakhea dan

bronkhus berbentuk panjang dan dibentuk oleh cincin-cincin tulang

rawan. Tempat percabangan trakhea menjadi bronkhus disebut bifurkatio

trakhea. Bronkhus masuk ke dalam paru-paru dan tidak bercabang-

cabang lagi. Paru-paru reptilia berukuran relatif besar, berjumlah

sepasang. Struktur dalamnya berpetak-petak seperti rumah lebah,

biasanya bagian anterior lebih banyak berpetak daripada bagian posterior.

Paru-paru dikelilingi oleh rongga dada yang bertulang rusuk.

Tulang-tulang rusuk ini dapat secara bergantian merenggang, dan

kemudian merapat oleh karena adanya perangkap otot-otot tulang rusuk

yang berlawanan. Bila tulang-tulang rusuk merenggang, volume rongga

17

dada akan meningkat. Perluasan ini menimbulkan sebagian paru-paru

hampa dan segera terisi oleh karena masuknya udara segar. Udara yang

segar tentu membawa persediaan oksigen yang baru bagi jaringan paru-

paru yang basah itu. Kontraksi rongga dada kemudian mendesak udara

keluar dari paru-paru. Udara yang dihembuskan miskin akan oksigen,

tetapi kaya akan karbondioksida yang diterima ketika di dalam paru-paru

(Kimball, 1999).

Pengambilan oksigen dan pengeluaran karbondioksida terjadi di

dalam paru-paru. Keluar masuknya udara dari dan keluar paru-paru

karena adanya gerakan-gerakan dari tulang rusuk. Paru-paru reptilia lebih

sederhana, hanya dengan beberapa lipatan dinding yang berfungsi

memperbesar permukaan pertukaran gas. Pada reptilia pertukaran gas

tidak efektif. Pada kadal, kura-kura, dan buaya paru-paru lebih kompleks,

dengan beberapa belahan-belahan yang membuat paru-parunya

bertekstur seperti spon. Paru-paru pada beberapa jenis kadal misalnya

bunglon Afrika mempunyai pundi-pundi hawa cadangan yang

memungkinkan hewan tersebut melayang di udara.

Mekanisme Pernafasan pada reptil adalah sebagai berikut :

Fase Inspirasi

Tulang rusuk merenggang dan volume rongga dada meningkat,

sehingga paru-paru yang kosong akan terisi oleh udara yang

banyak mengandung oksigen

Fase ekspirasi

Tulang rusuk merapat, sehingga udara yang mengandung CO2

dan uap air akan terdesak keluar dari paru-paru.

4) Sistem Respirasi pada Aves

c. Mekanisme Respirasi pada Aves

Alat pernapasan pada burung adalah paru-paru. Ukuran paru-paru

relativ kecil dibandingkan ukuran tubuh burung. Paru-paru burung

18

terbentuk oleh bronkus primer, bronkus sekunder, dan pembuluh

bronkiolus. Bronkus primer berhubungan dengan mesobronkus.

Mesobronkus merupakan bronkiolus terbesar. Mesobronkus

bercabang menjadi dua set bronkus sekunder arterior dan posterior

yang disebut ventrobronkus dan dorsobronkus dihubungkan oleh

parobronkus. Paru-paru burung memiliki ±1000 buah parabronkus

yang bergaris tengah ±0,5 mm. Paru-paru burung memiliki perluasan

yang disebut kantong udara yang mengisi daerah selangka dada atas,

dada bawah, daerah perut, daerah tulang humerus dan daerah leher.

Berturut-turut dari luar ke dalam. Susunan alat pernapasan

burung adalah sebagai berikut:

a) Lubang hidung,

b) Celah tekak pada dasar faring, berhubungan dengan trakea,

c) Trakea, berupa pipa dengan penebalan tulang rawan berbentuk

cincin yang tersusun di sepanjang trakea,

d) Siring (alat suara), terletak di bagian bawah trakea. Dalam siring

terdapat otot sternotrakealis yang menghubungkan tulang dada dan

trakea, serta berfungsi untuk menimbulkan suara. Selain itu terdapat

juga otot siringialis yang menghubungkan siring dengan dinding

trakea sebelah dalam. Dalam rongga siring terdapat selaput yang

mudah bergetar. Getaran selaput suara tergantung besar kecilnya

ruangan siring yang diatur oleh otot sternotrakealis dan otot

siringalis,

e) Bifurkasi trakea, yaitu percabangan trakea menjadi dua bronkus

kanan dan kiri,

f) Bronkus (cabang trakea) terletak di antara siring dan paru-paru,

g) Paru-paru dengan selaput pembungkus paru-paru yang disebut

pleura.

19

Pada burung, tempat berdifusinya gas pernapasan hanya terjadi

di paru-paru. Paru-paru burung berjumlah sepasang dan terletak

dalam rongga dada yang dilindungi oleh tulang rusuk.

 

Paru-paru burung berhubungan dengan kantong udara melalui

perantaraan bronkus rekurens. Selain berfungsi sebagai alat bantu

pernapasan saat terbang, kantong udara juga membantu

memperbesar ruang siring sehingga dapat memperkeras suara.

Kantong udara juga berfungsi mencegah hilangnya panas dengan

menyelubungi alat-alat dalam untuk mencegah kedinginan dan

mengubah massa jenis tubuh pada burung-burung perenang.

Perubahan massa jenis terjadi dengan cara memperbesar atau

memperkecil kantong udara. Kantong udara terdapat pada pangkal

leher (servikal), ruang dada bagian depan (toraks anterior), antar

tulang selangka (korakoid), ruang dada bagian belakang (toraks

posterior), rongga perut (saccus abdominalis), ketiak (saccus

axillaris).

Jalur pernapasan pada burung berawal di lubang hidung. Pada

tempat ini, udara masuk kemudian diteruskan pada celah tekak yang

terdapat pada dasar faring yang menghubungkan trakea. Trakeanya

panjang berupa pipa bertulang rawan yang berbentuk cincin, dan

bagian akhir trakea bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus

kanan dan bronkus kiri. Dalam bronkus pada pangkal trakea terdapat

sirink (alat suara yang terletak pada bagian bawah trakea) yang pada

bagian dalamnya terdapat lipatan-lipatan berupa selaput yang dapat

bergetar. Bergetarnya selaput itu menimbulkan suara. Bronkus

bercabang lagi menjadi mesobronkus yang merupakan bronkus

sekunder dan dapat dibedakan menjadi ventrobronkus (di bagian

ventral) dan dorsobronkus (di bagian dorsal). Ventrobronkus

20

dihubungkan dengan dorsobronkus, oleh banyak parabronkus (100

atau lebih). .

Parabronkus berupa tabung- tabung kecil. Di parabronkus

bermuara banyak kapiler sehingga memungkinkan udara berdifusi.

Selain paru-paru, burung memiliki 8 atau 9 perluasan paru-paru atau

pundi-pundi hawa (sakus pneumatikus) yang menyebar sampai ke

perut, leher, dan sayap. Pundi-pundi hawa berhubungan dengan

paru-paru dan berselaput tipis. Di pundi-pundi hawa tidak terjadi

difusi gas pernapasan, pundi-pundi hawa hanya berfungsi sebagai

penyimpan cadangan oksigen dan meringankan tubuh. Karena

adanya pundi-pundi hawa maka pernapasan pada burung menjadi

efisien.

Udara pada pundi-pundi hawa dimanfaatkan hanya pada saat

udara (O2) di paru-paru berkurang, yakni saat burung sedang

mengepakkan sayapnya. Saat sayap mengepak atau diangkat ke atas

maka kantung hawa di tulang korakoid terjepit sehingga oksigen

pada tempat itu masuk ke paru-paru. Sebaliknya, ekspirasi terjadi

apabila otot interkostal relaksasi maka tulang rusuk dan tulang dada

kembali ke posisi semula, sehingga rongga dada mengecil dan

tekanan menjadi lebih besar dari tekanan di udara luar akibatnya

udara dari paru-paru yang kaya karbondioksida keluar. Bersamaan

dengan mengecilnya rongga dada, udara dari kantung hawa masuk

ke paru-paru dan terjadi pelepasan oksigen dalam pembuluh kapiler

di paru-paru. Jadi, pelepasan oksigen di paru-paru dapat terjadi pada

saat ekspirasi maupun inspirasi.

Selain itu, pada waktu burung tidak terbang, pernapasan terjadi

karena gerakan tulang dada sehingga tulang-tulang rusuk bergerak

ke muka dan ke arah bawah. Akibatnya, rongga dada membesar dan

paru-paru akan mengempis sehingga udara dari kantong udara

kembali ke paru-paru. Jadi, udara segar mengalir melalui

21

parabronkus pada waktu inspirasi dan ekspirasi sehingga fungsi

paru-paru burung lebih efisien daripada paru-paru mamalia.

Kecepatan respirasi pada berbagai hewan berbeda bergantung dari

berbagai hal, antara lain, aktifitas, kesehatan, dan bobot tubuh.

d. Respirasi pada Pingunin

Penguin dapat berenang dan menyelam di bawah air untuk

waktu yang lama dengan hanya satu kali tarikan napas tunggal

karena organ tubuh penguin tetap dapat berfungsi cukup baik ketika

tingkat oksigen sangat-sangat rendah di paru-paru dimana pada

tingkat oksigen yang sama, manusia akan langsung kehilangan

kesadarannya.

Dibandingkan dengan manusia, penguin memiliki lebih

banyak oksigen yang beredar dalam darah mereka karena mereka

memiliki volume darah yang lebih tinggi dan darah mereka juga

mengandung lebih banyak hemoglobin, protein yang mengangkut

oksigen melalui darah. Ditambah lagi penguin juga memiliki

mioglobin lebih banyak dalam tubuh mereka, yang menyimpan

oksigen dalam otot. Sehingga ketika mereka sedang menyelam,

mereka memiliki banyak cadangan oksigen yang dapat mereka

gunakan. Dan tidak seperti manusia, penguin juga akan menurunkan

detak jantung mereka ketika mereka sedang menyelam, sehingga

mereka dapat menghemat cadangan oksigen yang mereka miliki.

Penelitian terbaru mengungkapkan bahwa penguin juga

memiliki kemampuan untuk mengendalikan bagaimana dan kapan

otot mereka menggunakan oksigen. Penguin dapat beralih di antara

dua mode penggunaan oksigen. Pertama, menghentikan pasokan

oksigen ke otot mereka, dan kedua, memberi otot mereka semburan

pasokan oksigen tambahan sesaat untuk menjaga agar otot mereka

tetap dapat bekerja.

22

Penguin memiliki dua pola yang berbeda ketika sedang

menyelam. Salah satu pola yang digunakan yaitu mereka akan

menutup aliran darah ke otot sepenuhnya, sehingga otot tidak lagi

mendapat pasokan oksigen dari darah, tetapi seluruh bagian tubuh

lainnya, terutama otak dan jantung, tetap mendapat suplai darah.

Sementara dalam pola penyelaman lainnya, para peneliti melihat

bahwa otot mendapatkan banyak pasokan oksigen.

5) Sistem Respirasi pada Mamalia

a. Mekanisme Respirasi pada Mamalia

Mamalia merupakan jenis hewan menyusui. Organ pernapasan

pada mamalia sama dengan organ pernapasan pada manusia. Adapun

beberapa alat pernapasan mamalia terdiri atas rongga hidung,

tenggorokan, bronkhus, dan paru-paru. Dalam paru-paru terdapat

bronkhiolus yang merupakan percabangan dari bronkhus dan alveolus.

Dinding alveolus berimpitan dengan dinding pembuluh kapiler darah

yang juga terdiri atas Satu lapis sel. Oksigen masuk ke dalam kapiler

23

darah dan karbon dioksida keluar dari kapiler darah melalui proses

difusi.

Berdasarkan tempat terjadinya pertukaran gas O2 dan CO2,

pernapasan dapat dibedakan menjadi dua, yaitu:

Pernapasan luar/respirasi eksternal, yaitu pertukaran O2 dalam

alveolus dengan CO2 dalam darah.

Pernapasan dalam/respirasi internal, yaitu pertukaran gas

O2 dengan CO2dari aliran darah dengan sel-sel tubuh.

Mekanisme pernapasan luar dan pernapasan dalam pada

Mamalia dapat dilihat dari gambar berikut:

Pertukaran gas antara O2 dengan CO2 terjadi di dalam alveolus

dan jaringan tubuh, melalui proses difusi. Oksigen yang sampai di

alveolus akan berdifusi menembus selaput alveolus dan berikatan

dengan haemoglobin (Hb) dalam darah yang disebut dengan

deoksigenasi yang kemudian menghasilkan senyawa oksihemoglobin

(HbO) seperti reaksi berikut : 

24

Adapun tahapan proses pengikatan oksigen diatas adalah

sebagai berikut :

Alveolus memiliki O2 lebih tinggi dari pada O2 di dalam darah.

O2 masuk ke dalam darah melalui difusi melewati membran

alveolus

Di dalam darah, O2 sebagian besar (98%) diikat oleh Hb yang

terdapat pada Eritrosit menjadi Oksihemoglobin (HbO2).

Selain diikat oleh Hb, sebagian kecil O2 larut di dalam plasma

darah (2%).

Setelah berada di dalam darah, O2 kemudian masuk ke jantung

melalui vena pulmonalis untuk diedarkan ke seluruh tubuh yang

membutuhkan melalui jaringan sel untuk proses oksidasi.  

O2 yang sudah terikat pada hemoglobin dalam bentuk

oksihemoglobin tadi diangkut menuju sel, dengan reaksi:

25

O2 dalam darah kemudian dilepaskan menuju jaringan sel

melalui proses difusi. O2 yang masuk ke dalam jaringan kemudian

akan diberikan pada mitokondria (organela sel) untuk respirasi

seluler. Dari respirasi selular itulah energi dihasilkan. Tetapi dalam

peristiwa ini tidak hanya O2 saja yang diperlukan, melainkan juga

makanan yg terlarut dalam darah.

Proses oksidasi/ pembakaran dalam sel akan menghasilkan

CO2 sebagai hasil respirasi sel yang kemudian akan diangkut lewat

kapiler vena darah menuju alveolus. CO2 dalam alvelous ini akan

dikeluarkan lewat paru-paru.Pengangkutan CO2 keluar tubuh

umumnya berlangsung menurut reaksi kimia berikut:  

Adapun tahapan proses pengeluaran karbondioksida diatas

adalah sebagai berikut :

26

Di jaringan, CO2 lebih tinggi dibandingkan yang ada di dalam

darah. Ketika O2 di dalam darah berdifusi ke jaringan, maka CO2

di jaringan akan segera masuk ke dalam darah.

Ketika CO2 berada di dalam darah sebagian besar (70%)

CO2akan diubah menjadi ion bikarbonat(HCO3–)

20% CO2 akan terikat oleh Hb pada Eritrosit.

Sedangkan 10%CO2 lainnya larut dalam plasma darah.

Di dalam darah, CO2 di bawa ke jantung, kemudian oleh jantung

CO2 dalam darah dipompa ke paru-paru melalui arteri

pulmonalis.

Di paru-paru CO2 akan dikeluarkan dari tubuh melalui ekspirasi.

b. Mekanisme Respirasi pada Paus

Paus adalah mamalia yang hidup di dalam air, mereka tetap

bernafas menggunakan paru-paru dan tidak memiliki kemampuan

mengambil udara dari air seperti ikan dan insangnya. Ikan paus

sesekali muncul ke permukaan air untuk bernapas karena ia

membutuhkan oksigen. Saat menghirup udara, lubang hidung ikan

paus membuka, sedangkan saat ia menyelam atau berada di dalam air

ia akan menutup lubang hidungnya.

Dalam proses bernapas, seekor paus harus muncul ke

permukaan laut untuk mengeluarkan udara yang sudah terpakai, lalu

menghirup udara segar sebanyak-banyaknya dan secepat-cepatnya

sebelum ia menyelam lagi. Udara terpakai yang akan dikeluarkan

relatif lebih hangat dibanding udara permukaan laut karena paus

adalah mamalia yang sudah memiliki kemampuan mengatur suhu

tubuh sendiri sehingga suhu tubuhnya akan lebih tinggi dari suhu

lingkungan sekitarnya. Udara dan uap air yang disemburkan keluar itu

akan mengalami kondensasi begitu bertemu dengan suhu lingkungan

27

yang lebih dingin sehingga kelihatannya paus seperti menyemburkan

air dari lubang pernafasannya.

2.1.2 Sistem Respirasi pada Invertebraata

1. Mekanisme Respirasi pada Belalang

Proses respirasi pada serangga, sama dengan pada organisme lain,

merupakan proses pengambilan oksigen (O2), untuk diproses dalam

mitokondria. 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 di udara dengan demikian harus lebih besar

daripada tekanan udara dalam jaringan, sebaliknya tekanan CO2 dalam

jaringan harus lebih besar dibanding yang ada di udara (Abercrombie,

1993) .

Belalang bernafas menggunakan trakea yang mana didalamnya

terdapat spirakel (pembuluh trakea) dan trakeolus. Spirakel atau stigma

merupakan jalan keluar masuknya udara dari dan ke dalam sistem trakea,

terdapat di kerangka luar (eksoskeleton), berbentuk pembuluh silindris

yang berlapis zat kitin, terletak berpasangan pada setiap segmen tubuh,

dan merupakan tempat bermuaranya pembuluh trakea. Pada umumnya

spirakel terbuka selama serangga terbang, dan tertutup saat serangga

beristirahat.

28

Sistem trakea berfungsi mengangkut O2 dan mengedarkannya ke

seluruh tubuh, dan sebaliknya mengangkut CO2 basil respirasi untuk

dikeluarkan dari tubuh. Dengan demikian, darah pada serangga hanya

berfungsi mengangkut sari makanan dan bukan untuk mengangkut gas

pernapasan. Di bagian ujung trakeolus terdapat cairan sehingga udara

mudah berdifusi ke jaringan.

Mekanisme pernapasan pada belalang diatur oleh otot perut

(abdomen). Ketika otot perut (abdomen) berelaksasi, volume trakea

normal sehingga udara masuk. Sebaliknya, ketika otot abdomen

berkontraksi, volume trakea mengecil sehingga udara keluar. Adapun

mekanisme pernapasan pada belalang yaitu udara masuk melalui empat

pasang spirakel depan dan keluar melalui enam pasang spirakel belakang.

29

Oksigen dari luar masuk lewat spirakel, kemudian menuju pembuluh-

pembuluh trakea, selanjutnya pembuluh trakea bercabang lagi menjadi

cabang halus yang disebut trakeolus. Dengan demikian, oksigen

dapat mencapai seluruh jaringan dan alat tubuh bagian dalam.

30

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

1. Sistem respirasi merupakan suatu sistem organ yang berperan dalam

pertukaran gas dalam tubuh. Gas tersebut berupa oksigen dan

karbondioksida yang mana darah yang mengandung CO2 yang kotor

diganti dengan O2 yang bersih.

2. Fungsi sistem respirasi yaitu menyediakan permukaan untuk pertukaran

gas antara udara dan sistem aliran darah. Sebagai jalur untuk keluar

masuknya udara dari luar ke paru-paru. Melindungi permukaan

respirasi dari dehidrasi, perubahan temperatur, dan berbagai keadaan

lingkungan yang merugikan atau melindungi sistem respirasi itu sendiri

dan jaringan lain dari patogen. Sumber produksi suara termasuk untuk

berbicara, menyanyi, dan bentuk komunikasi lainnya. Memfasilitasi

deteksi stimulus olfactory dengan adanya reseptor olfactory di superior

portion pada rongga hidung.

3. Transpor oksigen dalam darah terjadi dengan dua cara, yaitu dengan

cara sederhana (terlarut dalam plasma darah ) atau dengan cara diikat

oleh pigmen respirasi. Darah mengangkut CO2 dalam beberapa bentuk,

yaitu sebagai senyawa karbamino (ikatan antara CO2 dan Hb), asam

karbonat (H2CO3), hasil reaksi antara CO2 dan air), ion karbonat

(HCO3-) dan senyawa bikarbonat (NaHCO3 dan KHCO3, bentuk yang

paling banyak). H2CO3 merupakan senyawa asam yang labil dan mudah

terionisasi dengan menghasilkan ion H+ dan HCO3-. Akan tetapi,

transpor CO2 dalam bentuk H2CO3 dan HCO3- sering kali menyebabkan

terjadinya penurunan pH karena keduanya bersifat asam. Keadaan

jaringan yang asam akan dapat mengganggu kerja enzim dan aktifitas

metabolisme sel.

3.2. Saran

31

DAFTAR PUSTAKA

Ana. 2014. Sistem Pernapasan pada Katak. http://www.materibiologi.com

[Diakses tanggal 1 Oktober 2015).

Goenarso, Darmadi. 2005. Fisiologi Hewan. UT

Isnaeni,Wiwi. 2006. Fisiologi Hewan.Yogyakarta: Kanisius

Kastawi,Yusuf. Zoologi Avertebrata.Malang:FMIPA UM

Kimball, john W. 1999. Biologi Jilid 3 Edisi Kelima. Jakarta: Erlangga.

32