Kamis, 15 Desember 2011

Sistem Pernafasan

SISTEM PERNAFASAN
Kebanyakan hewan sangat tergantung pada oksigen untuk memenuhi kebutuhan energinya melalui oksidasi zat makanan. Hanya sedikit hewan yang dapat memenuhi kebutuhan energinya tanpa menggunakan oksigen, yaitu dengan memanfaatkan energy kimia senyawa organic. Proses pengambilan oksigen dan karbondioksida dikenal sebagai respirasi atau pernafasan.
1.Respirasi Sel



Respirasi sel juga dikenal sebagai metabolism oksidatif adalah salah satu cara kunci sel mendapatkan energy. Ini adalah himpunan reaksi metabolikdan proses-proses yang terjadi dalam organisme untuk mengubah energy dari nutrisi menjadi adenosine tifosfat (ATP), dan kemudianmelepas produk-produk limbah. Reaksi respirasi yang terlibat dalam reaksi katabolic yang melibatkan oksidasi satu molekul dan pengurangan yang lain.
Nutrisi biasa digunakan oleh sel-sel hewan dan tumbuhan dalam respirasi termasuk glukosa, asam amino dan asam lemak, dan agenyamg umum adalah molekul oksigen (O2). Bakteri dan archae juga dapat bernafas menggunakan berbagai molekul anorganik seperti belerang, ion logam, methane atau hydrogen. Organisme yang menggunakan oksigen disebut respirasi aerob, sedangkan yang tidak menggunakan oksigen disebut anaerob.
Energy yang dilepaskan dalam respirasi digunakan untuk mensintesis ATP untuk menyimpan energy ini. Energy yang tersimpan dalam ATP kemudian dapat digunakan untuk mendorong proses-proses yang membutuhkan energy, termasuk biosintesis, gerak atau pengangkutan molekul melintasi membrane sel.


a.      Respirasi Aerobik
Respirasi aerob memerlukan oksigen untuk menghasilkan ATP. Meskipun karbohidrat, lemak, dan protein semua akan diproses dan dikonsumsi sebagai pereaksi, untuk pemecahan dari glikolisis piruvat dan piruvat mensyaratkan bahwa mitokondria agar dapat dioksidasi oleh siklus Krebs. Produk dari proses ini adalah energy berbentuk ATP, oleh fosforilasi tingkat substrat, NADH dan FADH2.
Pada respirasi aerob ini menghasilkan 38 molekul ATP selama respirasi  selular (2 glikolisis, 2 dari siklus krebs, dan sekitar 34 pada transport elektron). Metabolisme aerob 19 kali lebih efisien dari pada metabolism anaerobic ( yang menghasikan 2 mol ATP per 1 mol glukosa). Pada sel eukariotik glikolisis ter jadi pada mitokondria, sedangkan pada sel prokariotik terjadi pada sitoplasmanya.
b.      Respirasi Anaerobik
Respirasi anaerob dilakukan oleh beberapa organism dimana tidak ada oksigen atau asam piruvat sebagai akseptor electron terakhir. Tanpa oksigen piruvat tidak dimetabolisme oleh respirasi sel tapi mengalami fermentasi. Pada proses ini terdapat produk-produk limbah seperti kalau pada otot terdapat asam laktat. Ini disebut fermentasi asam laktat.
Fermentasi kurang efisien dalam menggunakan energy dari glukosa, ini disebabkan karena produk limbah fermentasi masih menganduk banyak energy,seperti etanol dll. Untuk organisme multiselular fermentasi dapat digunakan oleh sebuah sel bahkan sebelum tingkat oksigen habis, seperti yang terjadi dalam olahraga yang dilakukan tidak mengharuskan atlet kelelahan seperti saat berlari.
2.Pernafasan pada Hewan Invertebrata dan Vertebrata
a.      Hewan Invertebrata  
Pada hewan tingkat rendah penggunaan O2 dan pengambilan O2 masih belum memadai. Difusi pasif pada respirasi tergantung pada:
1.      Konsentrasi O2
2.      Sifat-sifat dari permukaan tempat berdifusi
3.      Suhu lingkungan
a.      Respirasi pada Mollusca
Mollusca hidup di berbagai habitat seperti, di laut, di air payau, air tawar dan di darat. Karena itu mereka memiliki berbagai mekanisme yang berbeda pula. Mollusca yang hidup di laut bernafas menggunakan insang (ctenidia) aliran air terjadi karena gerakkan silia. Aliran air arahnya berlawanan dengan arah aliran darah, hal ini menyebabkan pengambilan O2 oleh insang menjadi lebih efisien.
Chepalopoda mengatur ventilasi air dengan gerakan otot mantel secara ritmik. Pada sepia terjadi 55 kali inspirasi tiap menit. Ventilasi ini diatur oleh saraf dari ganglion subesofagus.
Siput air tawar tidak mempunyai insang dan mempunyai rongga mantel yang dimodifikasi menjadi paru-paru. Dinding mantelnya kaya akan pembuluh darah. Gastropoda yang hidup di daerah pasang surut, pada waktu air pasang dapat menyimpan udara pada mantelnya sehingga dapat bernafas terus sehingga insang tidak berfungsi kecuali pada air yang mengalir.
b.      Respirasi pada Arthropoda
Arthropoda merupakan segolongan hewan yang berhasil sebagai penghuni darat. Rangka luar yang tidak dapat ditembus air melindungi dirinya dari kekeringan. Chelicerata tingkat rendah seperti Limulus hidup di air dan mempunyai insang buku sedamgkan pada Chelicerata tingkat tinggi mempunyai paru-paru buku.
Paru-paru buku merupakan lekukan ke dalam dari permukaan tubuh dan di dalamnya membentuk helaian-helaian dalam sebuah rongga. Helaian tadi menempati sebuah ruang dan mempunyai lubang ke luar ( spirakel). Pada beberapa jenis, spirakel dapat ditutup dan dibuka untuk mencegah kehilangan air da pada beberapa jenis lain otot dapat menggerakan paru-paru buku sehingga terjadi ventilasi udara.
Beberapa jenis Arachnida mempunyai system pernafasan dengan trakea. Trakea merupakan invaginasi atau lekukankedalam dari ektoberm dan umumnya mempunyai lubang ke luar yang disebut spirakel. Bentuknya berupa pembuluh yang silindris yang mempunyai lapisan kitin. Trakea ini memiliki cabang-cabang dan cabang ini disebut dengan trakeolus. Trakeolus ini pada ujungnya buntu dan berisi udara atau kadang-kadang cairan.
System trakea merupakan system untuk pengambilan O2 dan mendistribusikan  tubuh kemudian mengeluarkan CO2. Udara masuk trakea dengan cara difusi melalui spirakel.
c.       Hewan Vertebrata
a.       Respirasi pada Ikan
Organ respirasi pada ikan adalah insang. Pada ikan bertulang keras insang terdapat pada ruang insang yang ditutup oleh tutup insang atau disebut dengan operculum. Oksigen yang larut dalam air sangat rendah, karena itu diperlukan banyak banyak air melalui insang. Aliran air pada insang berlawanan dengan aliran darah. Darah mengalir masuk dari filament insang melalui sebuah arteri dan mengalir melalui lamella sekunder dalam pembuluh daarah kapiler. Keadaan ini sangat bermanfaat karena darah  dapat mengabsorsi oksigen semaksimal mungkin.
Pada ikan tulang rawan misalnya ikan hiu dan ikan pari, ventilasi disebabkan karena tekanan di muka insang dan tarikan dari belakang insang. Mekanisme ventilasi pada ikan yang selalu berenang disebabkan arus air masuk ke mulut yang disalurkan ke belakang. Pada hiu yang mempunyai spirakel, air masuk melalui mulut dan spirakel ke rongga orobranchial.
b.      Respirasi pada katak
Katak bernafas menggunakan paru-paru. Pada waktu terjadi gerakan lubang hidung terbuka dan glottis tertutup karena itu udara tetap berada pada rongga mulut dan tetap diperbaharui. Karena rongga faring ini mengandung banyak sekali pembuluh darah maka di sini terjadi pertukaran gas.
Pertama udara masuk lubang hidung lalu ke rongga mulut terus ke paru-paru sementara lubang hidung tertutup. Pengeluaran udara dilakukan secara pasif. Katak juga dapat bernafas dengan kulitnya. Pada musim dingin katak lebih banyak bernafas dengan kulitnya
c.       Respirasi pada Reptilia
Kebanyakan reptile memiliki paru-paru yang masih sederhana. Pembuluh trakea mempunyai penebalan sirkular dari rawan. Pada jenis bunglon terdapat kantung udara pada rongga tubuhnya yang berhubungan dengan paru-paru seperti burung. Ular hanya mempunyai paru-paru kanan. Hal ini disebabkan oleh bentuk tubuhnya yang ramping. Sedangkan untuk reptile yang hidup di air seperti penyu dan kura-kura, paru-parunya tereduksi. Tipe-tipe respirasi pada reptile yaitu:
·         Pernafasan bucco-pharynx ( rongga mulut- faring)
·         Pernafasan paru-paru
·         Pernafasan kulit
Pada jenis bunglon bernafasan mulai dari ekspirasi, jika udara di dorong keluar paru-paru, kemudian diikuti oleh inspirasi yang cepat. Paru-paru mengembang, dibiarkan sementara kemudian terjadi proses pernafasan berikut. Pada waktu suhu rendah udara, di tahan di paru-paru pada waktu yang lama.
d.      Respirasi pada Burung
Burung merupakan hewan homoiotermis yang metabolismenya sangat tinggi, karena itu konsumsi O2nya juga sangat tinggi. Untuk mengimbanginya burung mempunyai cara ventilasi yang snagat efisien karena mempunyai struktur paru-paru yang berkembang. Salah satu perbandingannya ialah mempunyai kantung udara yang mengisi berbagai bagian tubuh yaitu di antara rongga tubuh, otot dan bahkan dalam tulang anggota.
Trakea burung dibagi dalam dua bronki primer. Pada pertemuan kedua bronki itu terjadi sedikit pembesaran yang disebut siring atau alat suara. Siring mempunyai selaput bulan sabit yang dapat bergetar jika dilalui udara dan terjadilah bunyi.
Paru-paru pada burung tidak memiliki alveolus. Paru-paru dibentuk oleh pembuluh-pembuluh bronchial, yang terbesar terdapat satu buah disebut mesobronkus. Sewaktu terbang, burung membutuhkan lebih banyak O2. Gerakan dari sternum secara ritmis gerakan waktu terbang membantu menambah ventilasi udara. Dari secara otomatis burung waktu terbang paru-paru dapat menyerap O2 lebih banyak dari pada waktu tidak terbang.
e.       Resppirasi pada Mamalia
Pada mamalia terdapat pembatas antara rongga dada dan rongga perut yang disebut diafragma. Paru-paru pada mamalia terdapat pada rongga dada dan diselubungi oleh selaput pleura.
Pada mamalia udara masuk melalui lubang hidung yang berfungsi sebagai saringan dan juga memanaskan atau mengatur kelembaban udara pernafasan. Lau udara masuk ke faring yang juga terbuka pada mulut. Dari faring ke trakea. Dan pada daerah ini terdapat epiglottis yang akan menutup agar makanan tidak masuk ke laring dan trakea waktu kita menelan. Laring merupakan pangkal tenggorokan yang mana di sini tardapat selaput suara.
Trakea bercabang dua menjadi bronkus yang kemudian bercabang lagi, yang satu pada sebelah kiri dan sebelah lagi pada sisi kanan. Sebuah paru-paru manusia mempunyai 300 juta alveoli. Permukaan seluruh alveoli dua paru-paru kira-kira 70 m2. Alveoli dikelilingi oleh pembuluh kapiler dan di daerah ini terjadi difusi O2 dan CO2.
Pada saat inspirasi rongga intatoraks bertambah besar. Gerakan diafragma bertambah besar pada nafas biasa. Kemudian rongga dada bertambah dan terjadi perbedaan tekanan lebih besar antara udara luar dan di rongga intratoraks. Karena itu paru-paru mengembang karena mengisap udara. Pernafasan yang menggunakan diafragma  pada manusia disebut dengan pernafasan perut. Membesarnya rongga dada seiring dengan kontraksi otot antar rusuk, tulang rusuk ter angkat, dan udara masuk ke paru-paru sehingga volemenya bertambah.
Pada saat ekspirasi tekanan intratoraks bertambah karena diafragma dan tulang antar rusuk kembali pada keadaan semula. Hal ini menyebabkan udara di paru-paru didorong keluar karena tekanan intratoraks bertambah dan elastisittas paru-paru itu sendiri. Proses ini kebalikan dari prosese inspirasi seperti yang di jelaskan sebelumnya.
f.       Kapsitas Paru-Paru pada Manusia
Volume udara dalam paru-paru berubah-ubah tergantung pada kekuatan inspirasi dan ekspirasi. Dikenal berbagai macam volume atau uadara paru-paru:
1.      Volume tidal adalah volume udara yang keluar masuk paru-paru pada pernafasa biasa. Besarnya udara pernafasa di bawah kondisi istirahat rata-rata 500 ml.
2.      Volume cadangan inspirasi adalah volume udara tambahan yang masih dapat dihirup secara maksimal satelah inspirasi biasa. Disebut juga udara kompelemen rata-ratanya yaitu 3000 ml.
3.      Volume cadangan ekspirasi adalah volume udara tambahan yang masih bisa dihembuskan setelah ekspirasi biasa. Besarnya rata-rata 1000 ml.
4.      Kapasitas inspiratori adalah volume udara maksimum yang dapat dihirup setelah melakukan ekspirasi biasa.
Kapasitas inspiratori= volume tidal+ udara komplemen= 3500 ml
5.      Udara residu adalah volume udara yang masih tersisa dimdalam paru-paru setelah melakukan ekspirasi sekuat-kuatnya. Besarnya yaitu 1200ml.
6.      Kapasitas residu fungsional adalah volume udara dalam paru-paru yang masih tertinggal settelah suatu ekspirasi pasif normal.
Kapsitas residu fungsional= udara cadangan+udara residu= 2200ml
7.      Kapasitas vital paru-paru adalah volume udara maksimal yang dapat dimasukkan dan dikeluarkan dari paru-paru melalui inspirasi dan ekspirasi maksimal.

| Free Bussines? |

1 komentar:

  1. Air Jordan 5'4" Black | Air Jordan 5'4" Black | Air Jordan 5'4" | Air Jordan 5'4"
    This retro jordans clearance review is done from the inside 샌즈 look at the new air Jordan jordan 5 retro on sale 5'4 and Air Jordan 5'4 Black. It's a standard size, two piece black 바카라 사이트 주소 leather travel High Quality jordan 12 retro case with two

    BalasHapus