Minggu, 18 Maret 2012

Sistem Pernapasan pada Manusia , Tumbuhan , Hewan


Kembali-kembali dan berjumpa lg dengan saya in My Blog :) Saya Mau ngasih informasi lagi nih tentang "Sistem Pernapasan pada Manusia, Tumbuhan, dan Hewan" Kita Lanjutkan :P "Sistem Pernapasan pada Manusia" Manusia dalam bernapas menghirup oksigen dalam udara bebas dan membuang karbondioksida ke lingkungan. Pernapasan adalah proses ganda yaitu terjadinya pertukaran gas di dalam jaringan atau “pernapasan dalam” dan yang terjadi didalam paru-paru “pernapasan luar”. Pernapasan Luar yang merupakan pertukaran antara O2 dan CO2 antara darah dan udara. Pernapasan Dalam yang merupakan pertukaran O2 dan CO2 dari aliran darah ke sel-sel tubuh. PENGAMBILAN NAFAS Dalam mengambil nafas ke dalam tubuh dan membuang napas ke udara dilakukan dengan dua cara pernapasan, yaitu : a. Respirasi / Pernapasan Dada Otot antar tulang rusuk luar berkontraksi atau mengerut Tulang rusuk terangkat ke atasRongga dada membesar yang mengakibatkan tekanan udara dalam dada kecil sehingga udara masuk ke dalam badan b. Respirasi/Pernapasan Perut Ototdifragma pada perut mengalami kontraksi Diafragma datar Volume rongga dada menjadi besar yang mengakibatkan tekanan udara pada dada mengecil sehingga udara pasuk ke paru-paru. Proses Kimiawi Respirasi Pada Tubuh Manusia : 1. Pembuangan CO2 dari paru-paru : H + HCO3 ---> H2CO3 ---> H2 + CO2 2. Pengikatan oksigen oleh hemoglobin : Hb + O2 ---> HbO2 3. Pemisahan oksigen dari hemoglobin ke cairan sel : HbO2 ---> Hb + O2 4. Pengangkutan karbondioksida di dalam tubuh : CO2 + H2O ---> H2 + CO2
"Saluran Pernapasan pada Manusia" * Nares anterior * Rongga hidung * Farinx * Larinx * Trakhea * Bronkhus 1. Nares anterior * Adalah saluran-saluran di dalam lubang hidung, dimana saluran itu bermuara ke vestibulum (rongga) hidung. * Vestibulum ini dilapisi dengan epitelium bergaris yang bersambung dengan kulit. * Lapisan nares anterior memuat sejumlah kelenjar sebaseus yang ditutupi oleh bulu kasar. * Kelenjar-kelenjar ini bermuara ke dalam rongga hidung. 2. Rongga Hidung * Dilapisi dengan epitelium silinder dan sel spitel berambut yang mengandung sel cangkir atau sel lendir sehingga permukaan nares basah dan berlendir. * Selaput lendir ini kaya akan pembuluh darah, yang bersambung dengan lapisan farinx dan dengan semua sinus yang mempunyai lubang masuk dalam rongga hidung.
Sewaktu udara melalui hidung, udara di saring oleh bulu-bulu (vestibulum) dan karena kontak dengan permukaan lendir yang dilaluinya membuat udara menjadi hangat. Penguapan air dari permukaan selaput lendir menyebabkan kondisi rongga hidung lembab. Hidung menghubungkan lubang-lubang sinus udara para nasalis yang masuk kedalam rongga hidung dan lubang naso-lakrimal yang menyalurkan air mata (bawah rongga nasalis) 3. Farinx (tekak) adalah pipa berotot yang berjalan dari dasar tengkorak sampai persambungannya dengan usofagus. Terletak dibelakang hidung (naso-farinx), dibelakang mulut (oro-farinx) dan di belakang larinx (farinx-laringeal) 4. Larinx (tenggorokan) Terletak didepan bagian terendah farinx, memisahkannya dari kolumna vertbra servikalis dan masuk ke dalam trakhea di bawahnya. 5. Terdiri atas kepingan tulang rawan yang diikat bersamaan oleh ligamen dan membran. 6. Yang terbesar diantaranya tulang rawan tiroid depannya terdapat benjolan subkutaneus (jakun). 7. Tulang rawan krikoid terletak dibawah tiroid berbentuk lingkaran lengkap 8. Tulang rawan lainnya ialah kedua tulang krawan aritenoid (belakang krikoid), tulang rawan kuneiform dan kornikulata.
Epiglottis berupa katup tulang rawan, membantu menutup larinx sewaktu menelan. Larinx dilapisi selaput lendir yang sama seperti yang terdapat didalam trakea, kecuali pita suara dan bagian epiglottis. Pita suara terletak di dalam larinx (T.R. tiroid sampai T.R. aritenoid). Gerakan pada T.R. aritenoid otot laringeal pita suara ditegangkan atau dikendorkan udara melalui glottis suara dihasilkan. Tulang rawan pada larinx mengatur suara dan menutup lubang atas sewaktu menelan. Trakhea (Batang tenggorok). Trakea adalah tuba yang memiliki diameter sekitar 20-25 mm dan panjang sekitar 9 cm. Trakea terletak dari laring ke bronkus utama yang merupakan jalan masuk udara menuju paru-paru. Tersusun oleh jaringan otot, tulang rawan (agar trakea tetap terbuka), serta selaput lendir (epitelium bersilia). Silia bergerak atas kearah larinx menyebabkan debu dan butiran halus lainnya yang masuk dalam pernapasan dapat dikeluarkan. Di dalam rongga dada, trakea bercabang menjadi dua cabang tenggorok (bronkus). Di dalam paru-paru, cabang tenggorok bercabang-cabang lagi menjadi saluran yang sangat kecil disebut bronkiolus. Ujung bronkiolus berupa gelembung kecil yang disebut gelembung paru-paru (alveolus). Paru-paru Jaringan paru elastik, berpori dan seperti spons. Paru-paru terletak di dalam rongga dada. Berbentuk kerucut dan terdiri ada dua buah yaitu paru-paru kanan dan paru-paru kiri. Paru-paru kanan terdiri atas tiga lobus (belahan) yang disebabkan oleh fisura yaitu lobus atas, tengah dan bawah. Sedangkan paru-paru kiri terdiri atas dua lobus yaitu lobus atas dan bawah. Setiap lobus tersusun atas lobula. Pipa kecil bronkhial masuk kedalam setiap lobula yang berakhir menjadi kantong udara paru-paru (alveolus). Alveolus dalam paru-paru jumlahnya sangat banyak, lebih kurang 300 juta alveolus. Luas permukaan seluruh alveolus diperkirakan 100 kali lebih besar daripada permukaan tubuh. Alveolus dikekelingi pembuluh-pembuluh kapiler darah dan pertukaran gas terjadi. Pembuluh darah dalam paru-paru. Arteri pulmonalis membawa darah yang sudah tidak mengandung oksigen dari ventrikel kanan jantung ke paru-paru saluran bronkhial arteriola kapiler dinding alveoli difusi pertukaran gas kapiler paru-paru bersatu pembuluh darah lebih besar vena pulmonaris meninggalkan paru-paru membawa darah berisi oksigen ke atrium jantung kiri aorta seluruh tubuh.arteri bronkhialis membawa darah yang kaya oksigen dari aorta torasika ke paru-paru guna memberi makanan dan mengantarkan oksigen kedalam jaringan paru-paru. Arteri pulmonalis membawa darah yang sudah tidak mengandung oksigen dari ventrikel kanan jantung ke paru-paru saluran bronkhial arteriola kapiler dinding alveoli difusi pertukaran gas kapiler paru-paru bersatu pembuluh darah lebih besar vena pulmonaris meninggalkan paru-paru membawa darah berisi oksigen ke atrium jantung kiri aorta seluruh tubuh.Arteri bronkhialis membawa darah yang kaya oksigen dari aorta torasika ke paru-paru guna memberi makanan dan mengantarkan oksigen kedalam jaringan paru-paru. Karbondioksida hasil buang metabolisme menembus membran alveoler-kapiler dari kapiler darah ke alveoli pipa bronkhial dan trakea keluar melalui mulut dan hidung. * Empat proses yang berhubungan dengan pernapasan pulmoner (pernapasan externa) : 1. Ventilasi pulmorter atau gerak pernapsan yang menukar udara dalam alveoli dengan udara luar 2. Arus darah melalui paru-paru 3. Distribusi arus udara dan arus darah sedemikian sehingga jumlah tepat dari setiapnya dapat mencapai semua bagian tubuh. 4. Difusi gas yang menembus membran pemisah alveoli dan kapiler. CO2 lebih mudah berdifusi daripada O2. * Pernapasan jaringan atau pernapasan internal. Darah yang telah menjenuhkan hemoglobin dengan oksigen (oksihemoglobin) mengintari tubuh kapiler oksigen dilepaskan kedalam jaringan dan sebgai gantinya darah akan berikatan dengan karbondioksida sebagai hasil buangan oksigen. * Kapasitas Paru-paru Udara yang keluar masuk paru-paru pada waktu melakukan pernapasan biasa disebut udara pernapasan (udara tidal). Volume udara pernapasan pada orang dewasa lebih kurang 500 ml Udara yang dapat masuk setelah mengadakan inspirasi biasa disebut udara komplementer, volumenya lebih kurang 1500 ml.Udara yang dapat dikeluarkan setelah ekspirasi biasa disebut udara suplementer, volumenya lebih kurang 1500 ml. Kecepatan dan pengendalian pernapasan * Mekanisme pernapasan diatur dan dikendalikan oleh dua faktor utama : 1. Pengendalian oleh saraf Pusat pernapasan ialah pusat otomatik dalam medula oblongata yang mengeluarkan impuls eferen ke otot pernafasan. impuls → radix saraf servikalis impuls saraf frenikus diafragma bagian yang lebih rendah pada sumsum belakang saraf interkostalis otot interkostalis → kontraksi ritmik otot diafragma (kira-kira lima belas kali setiap hari). 2. Pengendalian saraf kimiawi faktor utama dalam pengendalian dan pengaturan frekwensi, kecepatan dan dalamnya gerakan pernafasan. Pusat pernapasan didalam sumsum sangat peka pada reaksi kadar alkali darah. Karbondioksida adalah produk asam dari metabolisme, dan bahan kimia yang asam ini merangsang pusat pernapasan untuk mengirim keluar impuls saraf yang bekerja atas otot pernafasan. 3. Emosi, rasa sakit dan takut. 4. Impuls aferen. 5. Pengendalian secara sadar.
"Sistem Pernapasan pada Tumbuhan" Pernafasan pada tumbuhan dapat dibedakan menjadi dua yaitu aerob dan anaerob, pernafasan aerob memerlukan oksigen O2, sedangkan pernafasan anaerob tiidak memerlukan oksigen, untuk pernafasan anaerob dibedakan menjadi obligatif dan fakultatif, pernafasan anaerob obligatif mutlak memerlukan oksigen sedangkan anaerob fakultatif dapat berlangsung tanpa atau dengan oksigen.
1. Pernafasan tumbuhan tingkat tinggi Pernafasan pada tumbuhan tingkat tinggi berlangsung secara aerob, pada pernafasan ini terjadi proses pembebasan energi dari sari makanan di dalam sel tubuh melalui proses oksidasi biologis, Oksidasi biologis ada;ah suatu reaksi antara sari makanan dengan oksigen yang menghasilkan karbon dioksida ( CO2 ), air ( H2O) dan energi.Reaksikiia ini merupakan reaksi enzimatis, enzim berperan sebagai katalisator ( pemercepat proses reaksi ) Energi yang dihasilkan dari pernafasan digunakan oleh tumbuhan untuk mewlakukan berbagai kegiatan hidupnya, misalnya untuk pertumbuhan dan melakukan kegiatan di dalam hidupnya, misalnya untuk pertumbuhan,, pembentukan protein mengangkut mineral dari dalam tanah, berkembang biak,serta melakukan proses fotosintesis .
2. Pernafasan pada tumbuhan tingkat rendah Pernafasan pada tumbuhan tingkat rendah ada yang aaerob dan ada yang anaerob.Pernafasan anaerob disebut juga dengan fermentasi ( proses pengubahan senyawa utama menjadi senyawa bentuk lain dengan bantuan enzim ) , misalnya proses pembentukan alkohol dari glukosa denganbantuan jamur ragi ( Saccharomyces ) seperti pembuatan tempe. "Sistem Pernapasa pada Hewan" Pernapasan adalah pertukaran gas yang dibutuhkan untuk metabolisme dalam tubuh. Hewan memiliki alat-alat pernapasan yang berbeda-beda. Mammalia, Reptilia, dan Amphibia memiliki saluran pernapasan berupa paruparu. Cacing (Annelida) dan Amphibia memiliki kulit yang berfungsi juga sebagai tempat pertukaran gas. Ikan mengambil oksigen yang berada di lingkungannya (air) dengan menggunakan sistem insang. Sebagian besar Arthropoda, terutama serangga, telah memiliki sistem saluran pernapasan. Meskipun demikian, terdapat kelebihan dan kekurangan pada setiap mekanisme pernapasan yang dimiliki oleh setiap makhluk. Misalnya, katak yang memiliki dua jenis mekanisme respirasi, tetap tidak dapat berada lama di darat karena adanya ancaman dehidrasi. Paru-paru tidak mampu mengikat udara yang terlarut dalam air, tetapi sistem pernapasan ini menguntungkan untuk hidup di daratan karena letaknya di dalam saluran pernapasan sehingga paru-paru terhindar dari penguapan air yang berlebihan. Berikut akan dibahas mengenai sistem pernapasan pada beberapa hewan. 1. Sistem dan Organ Pernapasan Cacing (Annelida) Cacing menggunakan permukaan tubuhnya untuk bernapas. Hewan ini memanfaatkan permukaan kulitnya untuk bernapas. Oleh karena itu, kulit cacing tanah selalu basah untuk memudahkan terjadinya pertukaran udara. Di bawah permukaan kulitnya yang basah tersebut, ternyata terdapat kapiler-kapiler darah. Melalui kapiler ini, oksigen berdifusi masuk ke dalam kulit, lalu ditangkap dan diedarkan oleh sistem peredaran darah. Sebaliknya, karbon dioksida yang terkandung dalam darah dilepaskan dan berdifusi keluar tubuh.
2. Sistem dan Organ Pernapasan Serangga (Insecta) Serangga adalah kelompok Arthropoda yang paling banyak jenisnya. Meskipun serangga memiliki sistem peredaran darah terbuka, namun sistem pernapasan serangga langsung mencapai jaringannya lewat saluran yang disebut sistem trakea. Sistem trakea memiliki saluran-saluran tempat pertukaran udara yang bermuara di stigma atau spirakel, yaitu berupa lubang kecil yang berada di kedua tepi setiap ruas tubuh serangga. Spirakel memiliki bulu-bulu untuk menyaring kotoran. Spirakel juga memiliki katup. Dengan cara mengontraksikan otot-otot yang berhubungan dengan katup-katup tersebut, serangga dapat mengatur membuka dan menutupnya spirakel. Dalam tubuh serangga, terdapat trakea yang memanjang di sepanjang tubuhnya. Trakea itu bercabang-cabang menjadi saluran-saluran udara yang sangat kecil yang disebut trakeolus. Trakeolus bersentuhan langsung dengan jaringan dalam tubuh serangga. Ujung trakeolus memiliki cairan. Pada cairan inilah, oksigen dalam udara yang masuk ke dalam sistem trakea, berdifusi masuk ke dalam sel-sel jaringannya. Sebaliknya, karbon dioksida juga keluar melalui trakeolus .
3. Sistem dan Organ Pernapasan Ikan (Pisces) Insang adalah organ pernapasan utama pada ikan. Beberapa hewan lain juga memiliki insang untuk bernapas, di antaranya udang, kepiting, cacing laut, serta bintang laut. Air berperan sebagai media pernapasan. Oksigen yang terkandung di dalam air yang jumlahnya sangat sedikit, disaring oleh lembaran-lembaran insang. Namun, konsentrasi oksigen di dalam air dapat berubah sejalan dengan naiknya suhu dan salinitas air. Bahan-bahan pencemar organik yang diuraikan oleh bakteri dan jamur juga dapat mengurangi jumlah oksigen dalam air. Lembaran-lembaran insang tersebut dipenuhi oleh pembuluh-pembuluh darah. Air mengalir melewati lembaran-lembaran insang tersebut sehingga oksigen yang terlarut di dalamnya dapat berdifusi masuk ke dalam pembuluh darah.
Air masuk melalui mulut dan keluar melalui operkulum insang. Proses inspirasi terjadi ketika volume rongga mulut membesar sehingga tekanan di dalam rongga mulut meningkat dan air mengalir masuk ketika mulut terbuka. Air tertahan di dalam mulut karena selaput yang membatasi rongga mulut dan insang masih tertutup. Ketika selaput terbuka, air mengalir melewati lamela insang. Pada saat itulah, terjadi proses pertukaran gas di permukaan insang. Darah melepaskan CO2 ke dalam air dan mengikat O2 yang terdapat dalam air. Pada jenis-jenis ikan tertentu, seperti lele, mampu hidup di dalam air kotor. Insangnya memiliki perluasan berupa lipatan-lipatan (labirin) yang membentuk rongga. Rongga labirin dapat menyimpan oksigen sehingga ketika ikan tersebut berada di dalam air yang kotor atau bahkan dalam lumpur, ikan tersebut masih dapat bernapas . 4. Sistem dan Organ Pernapasan Katak (Amphibia) Sepasang paru-paru pada katak berbentuk seperti balon elastis tipis yang diliputi kapiler darah. Dinding bagian dalam paru-paru ini memiliki lipatanlipatan yang berperan sebagai perluasan. Paru-paru ini dihubungkan dengan semacam bronkus pendek yang berhubungan dengan rongga mulut. Katak tidak memiliki tulang rusuk dan diafragma. Mekanisme inspirasi dan ekspirasi terjadi karena kontraksi atau relaksasinya otot-otot rahang bawah dan otot perut .
Katak tidak memiliki tulang rusuk dan diagfragma. Mekanisme inspirasi dan ekspirasi terjadi karena kontraksi otot-otot rahang bawah dan otot perut. Rongga mulut membesar ketika otot rahang bawah (submaksilaris) mengendur, dan otot sternohioideus di bagian bawah rahang berkontraksi. Hal ini menyebabkan peningkatan tekanan dalam rongga mulut sehingga terjadi aliran udara melalui rongga mulut dan koane. Ketika otot submaksilaris dan otot genio hioideus berkontraksi, rongga mulut mengecil. Koane menutup dan celah faring membuka sehingga udara terdorong masuk ke dalam paruparu. Kemudian, di dalam paru-paru terjadi pertukaran gas. Pada proses ekspirasi, otot submaksilaris kembali berelaksasi dan otot sternohioideus serta otot-otot perut berkontrasi sehingga menekan paru-paru dan mendorong udara kaya CO2 keluar rongga mulut. Segera setelah celah faring menutup dan koane membuka, otot submaksilaris dan otot geniohioideus berkontraksi sehingga rongga mulut mengecil. Akibatnya, udara yang kaya CO2 tertekan keluar. Pernapasan dengan menggunakan kulit dapat berlangsung ketika berada di darat maupun di air. Kulit katak tipis dengan lendir yang dihasilkan oleh kelenjar pada kulitnya. Selain itu, memiliki banyak kapiler yang merupakan perkembangan dari sistem pernapasan menggunakan insang luar. Pada saat berada dalam stadium larva, organ yang dimiliki bukanlah paru-paru, tetapi insang luar. Insang luar berupa lipatan-lipatan kulit yang mengandung banyak pembuluh darah. Pada salamander, salah satu jenis Amphibia, insang luar ini tetap ada hingga hewan tersebut dewasa . 5. Sistem dan Organ Pernapasan Burung (Aves) Pada prinsipnya, sistem respirasi burung mirip dengan sistem respirasi pada Mammalia. Perbedaannya, burung memiliki 6 pasang kantung udara (saccus pneumatikus). Kantung udara ini terbentuk sebagai semacam perluasan dari paru-paru. Namun, pertukaran gas tetap terjadi di dalam paru-paru, sedangkan kantung udara berfungsi menampung udara cadangan. Berdasarkan letaknya terhadap paru-paru, beberapa kantung udara disebut kantung udara posterior (di belakang paru-paru, meliputi dua pasang kantung udara di perut) dan anterior (di depan paru-paru, meliputi sepasang di rongga dada dan sepasang di pangkal leher). Kantung udara anterior di antaranya terletak di pangkal leher, rongga dada (di antara tulang selangka), dan di antara tulang korakoid. Kantung udara posterior di antaranya terletak di pangkal leher di bawah sayap (ketiak), dan dua pasang di rongga perut. Kantung-kantung udara ini berfungsi: a. membantu pernapasan, terutama pada saat terbang; b. membantu memperkeras suara saat berkicau; c. mencegah hilangnya panas tubuh yang terlalu besar dan melindungi dari kedinginan; d. memperbesar atau memperkecil berat jenis tubuh burung perenang pada waktu burung tersebut berenang. Paru-paru burung berbeda dengan paru-paru manusia. Selain ukurannya yang cukup kecil jika dibandingkan dengan ukuran tubuhnya, struktur bagian dalamnya pun berbeda. Alveoli yang merupakan bagian ujung dalam saluran pernapasan manusia, digantikan oleh saluran-saluran kecil yang disebut parabronkus. Saluran-saluran kecil tersebut dibungkus oleh pembuluhpembuluh darah. Pertukaran udara terjadi di dalam saluran parabronkus.
Organ respirasi pada burung terdapat perbedaan antara fase inspirasi dan ekspirasi pada bagian paru-paru. Pada saat burung tidak terbang, proses inspirasi terjadi dengan memperbesar rongga dada. Pembesaran rongga dada diikuti dengan aliran udara dari luar tubuh melewati hidung, faring, trakea, dan bronkus. Sebagian besar udara diteruskan ke kantung-kantung udara posterior, sedangkan sebagian lagi langsung melewati paru-paru. Saat rongga dada mengecil, terjadi ekspirasi. Udara dari kantung udara posterior mengalir ke kantung udara interior, melewati parabronkus. Dalam parabronkus terjadi pertukaran gas. Udara kaya CO2 ditampung sementara dalam kantung-kantung udara anterior. Saat inspirasi berikutnya, udara mengalir lagi mengisi kantung udara posterior dan paru-paru. Ketika ekspirasi, udara mengalir melewati paruparu mengisi kantung udara anterior, sedangkan udara hasil pernapasan pertama dikeluarkan. Secara kontinu, paru-paru burung dilewati udara pada saat inspirasi dan ekspirasi. Pada saat burung terbang, mekanisme perbesaran rongga dada tidak dapat dilakukan karena tulang dada dan tulang rusuk merupakan tempat perlekatan untuk otot-otot terbang. Aliran udara ke dalam paru-paru terjadi ketika burung mengepakkan sayap. Pada saat sayap diangkat ke atas, kantung udara di ketiak mengembang sehingga terjadi proses inspirasi. Ketika sayap turun, kantung udara di antara tulang korakoid mengembang dan kantung udara ketiak terjepit sehingga udara mengalir ke dalam kantung udara di antara tulang korakoid melewati paru-paru. Saat itulah terjadi proses pertukaran gas.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar