LAPORAN
PRAKTEK FISIOLOGI TERNAK
PERBEDAAN
SISTEM RESPIRASI PADA UNGGAS DAN MAMALIA
Tanggal, 5 April 2013
Ir. Joko Irsan Sanyoto ,MP
Mulyono (c31120689)
Dosen pembimbing
Mahasiswa
Program Studi : Produksi Ternak
DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
POLITEKNIK
NEGERI JEMBER
TAHUN AJARAN 2012 – 2013
BAB
I
1.1
PENDAHULUAN
Sistem respirasi adalah suatu
proses pertukaran gas oksigen (O2) dari udara oleh organisme hidup yang
digunakan untuk serangkaian metabolisme yang akan menghasilkan karbondioksida
(CO2) yang harus dikeluarkan, karena tidak dibutuhkan oleh tubuh. Setiap makhluk
hidup melakukan pernafasan untuk memperoleh oksigen O2 yang digunakan untuk
pembakaran zat makanan di dalam sel-sel tubuh. Alat pernafasan setiap makhluk
tidaklah sama, pada hewan invertebrata memiliki alat pernafasan dan mekanisme
pernafasan yang berbeda dengan hewan vertebrata. Ada dua jenis respirasi yang
terjadi di dalam tubuh makhluk hidup yaitu respirasi internal dan respirasi
eksternal. Respirasi internal adalah proses absorpsi oksigen dan pelepasan
karbon dioksida dari sel. Sedangkan respirasi eksternal adalah proses
penggunaan oksigen oleh sel tubuh dan pembuangan sisa hasil metabolisme sel
yang berupa O2.
1.2
TUJUAN
• Untuk mengetahui pengertian sistem respirasi
• Untuk mengetahui sistem penyusunan respirasi pada unggas dan mamalia
• Untuk mengetahui struktur atau bentuk respirasi pada unggas dan mamalia
• Untuk mengetahui fungsi respirasi pada unggas dan mamalia
BAB II
1.3
PEMBAHASAN
Sistem respirasi pada unggas (ayam)
terdiri dari nasal cavities, larynx, trachea (windpipe), syrinx (voice box),
bronchi, bronchiale dan bermuara di alveoli. Oleh karena unggas memerlukan
energi yang sangat banyak untuk terbang, maka unggas memiliki sistem respirasi
yang memungkinkan untuk berlangsungnya pertukaran oksigen yang sangat besar per
unit hewan. Untuk melengkapi kebutuhan oksigen yang tinggi tersebut maka
anatomi dan fisiologi sistem respirasi unggas sangat berbeda dengan mammalia.
Perbedaan utama adalah fungsi paru-paru. Pada mammalia, otot diafragma
berfungsi mengontrol ekspansi dan kontraksi paru-paru. Unggas tidak memiliki
diafragma sehingga paru-paru tidak mengembang dan kontraksi selama ekspirasi
dan inspirasi. Paru-paru hanyalah sebagai tempat berlangsungnya pertukaran gas
di dalam darah (Sembiring, 2009).
Terdapat lima fungsi utama dari sistem respirasi , yaitu:
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.
5. Memfasilitasi deteksi stimulus olfactory dengan adanya reseptor olfactorydi
superior partion pada rongga hidung.
Apabila dibandingkan
dengan mammalia, paru-paru ayam relatif lebih kecil secara proporsional dengan
ukuran tubuhnya. Paru-paru tersebut mengambang dan berkontraksi hanya sedikit karena
tidak terdapat diafragma sejati. Paru-paru maupun kantung udara berfungsi
sebagai cooling mechanism (mekanisme pendinginan) bagi tubuh apabila panas
tubuh dikeluarkan lewat pernapasan dalam bentuk uap air. Laju respirasi diatur
oleh kandungan karbon dioksida dalam darah. Apabila kandungan karbon dioksida
meningkat, maka laju pernapasan juga akan meningkat. Laju pernapasan bervariasi
antara 15-25 siklus/menit pada ayam yang sedang istirahat .
Organ Sistem Respirasi Pada Ayam
Burung bernafas menggunakan paru-paru dan dibantu dengan pudi-pundi udara/paru-paru tambahan. Fungsi pundi-pundi udara adalah :
1. Membantu penafasan
2. Menjaga suhu tubuh dan mencegah kehilangan panas tubuh
3. Membantu memperkeras suara dengan dengan memperbesar ruang siring
4. Meringankan tubuh pada saat terbang.
Ayam merupakan
salah satu ternak yang termasuk dalam kelas aves. Adapun organ-organ yang
berkaitan dalam sistem pernafasan pada aves, yaitu:
1. Nares Anteriores (
lubang hidung), berjumlah sepasang terdapat pada pangkal rostrum bagian dorsal.
2. Nares Posterior,
lubang pada palatum, hanya 1 buah, terletak di tengah.
3. Glottis, terletak
tepat di belakang di belakang pangkal lidah dam menjalur ke caudal, kedalam
larynx. Glottis ini berhubungan dengan rongga mulut melalui celah yang di sebut
rima Glottis.
4. Larinak, bagian
yang di sokong oleh kartilago cartilago cricoidea, dan cartilago arytenoidea
yang berjumlah sepasang.
5. Trachea, adalah
lanjutan larynx ke arah caudal.ini berupa suatu pipa mempunyai cincin-cincin
tulang yang di sebut annulus trechealis.
6.Bronchus adalah
percabangan trachea ke kanan dan ke kiri, di sebut bronchus dexter dan
sinister, tempat percabangan branchiatadi di sebut bifurcatio travheae. Bronchi
ini masih terbagi ke dalam bronchi leteralis yang masing-masing akan
terbagi lagi parabronnhi.
7. Pulmo, terdapat
pada ujung-ujung bronchi berjumlah sepasang, melekat pada dinding dorsal
thoral, Pilmo ini dibungkus oleh selaput yang di sebut pleura. Pulmo mempunyai
hubungan dengan kantong-kantong hawa yan di sebut saccus.
Pulmo mempunyai hubungan dengan kantong-kantong hawa
yang disebut saccus pneumaticus yang terdiri dari:
a. Saccus abdominalis, terdapat diantara lipatan intestinum.
b. Saccus trhoracalis anterior, terletak pada dinding sisi tubuh pada rongga dada sebelahm
c. Saccus thoracolis posterior, terletak tepat di belakang saccus thoracolis anterior.
d. Saccus interclavicularis, terletak di median, hanya satu buah dan berhubungan dengan kedua pulmo.
e. Saccus cervicalis, terletak pada pangkal leher, berjumlah sepasang.
f. Saccus axillaris, yaitu saccus yang dibentuk oleh penonjolan sisi-sisi dari saccus interreclavicularis yang terdapat pada daerah ketiak.
a. Saccus abdominalis, terdapat diantara lipatan intestinum.
b. Saccus trhoracalis anterior, terletak pada dinding sisi tubuh pada rongga dada sebelahm
c. Saccus thoracolis posterior, terletak tepat di belakang saccus thoracolis anterior.
d. Saccus interclavicularis, terletak di median, hanya satu buah dan berhubungan dengan kedua pulmo.
e. Saccus cervicalis, terletak pada pangkal leher, berjumlah sepasang.
f. Saccus axillaris, yaitu saccus yang dibentuk oleh penonjolan sisi-sisi dari saccus interreclavicularis yang terdapat pada daerah ketiak.
8. Syrinx, terdapat pada bifurcatio tracheae. Tersusun
dari beberapa pangnnulus trachealis yang paling
caudal dan annulus bronchialisyang paling cranial. Alat ini membatasi suatu
ruangan yang agak melebar yang disebut tympanum.
Pada bagian trachea yang tercaudal terdapat suatu cartilago yang terletak melintang dan ventral ke dorsal, yang disebut pessulus. Pessulus ini menyokong suatu lipatan yang disebut membran seminularis. Adapun otot-otot yang terdapat di trachea dan syarinx, yaitu:
1. Musculus syringealis intrinsic, sepasang berorigo pada dinding trchea, dan berinsertio pada syrinx.
2. Musculus sterno trachealis, sepasang berorigo pada sternum dan berisertio pada trachea.
Suara pada aves dihasilkan oleh getaran dari membrana seminularis. Getaran ini terjadi karena hasil kerja otot-otot di atas.
Rongga hidung dilengkapi dengan silia (bulu getar) yang berperan menyaring partikel-partikel yang tercampur udara yang dihirup ayam, seperti debu maupun bibit penyakit (virus maupun bakteri). Sedangkan pada bagian trakea, bronkus dan bronkeolus dilengkapi dengan sel-sel epitel yang juga mempunyai bulu getar dan sel tak bersilia yang akan menghasilkan lendir yang mengandung enzim proteolitik dan surfaktan. Adanya enzim dan surfaktan (penurun tegangan permukaan) tersebut mampu menghancurkan beberapa mikroorganisme patogen.
Silia hidung hanya mampu menahan partikel berukuran 3,7-7,0 mikron, sedangkan partikel yang lebih kecil lagi akan lolos dan bertahan di saluran pernapasan ayam. Perlu diketahui juga ukuran partikel yang berada di udara kebanyakan memiliki diameter 1-5 mikron, sedangkan ukuran virus atau bakteri lebih kecil lagi contohnya bakteri Mycoplasmaberukuran 0,25-0,5 mikron atau virus AI hanya berdiameter 0,08-0,12 mikron. Bisa dibayangkan jika silia mengalami kerusakan (misalnya oleh kadar amonia yang tinggi), maka bibit penyakit akan dengan mudah masuk ke saluran pernapasan dan pada akhirnya ayam akan mengalami gangguan pernapasan yang berujung pada terjadinya kasus penyakit.
Pada bagian trachea yang tercaudal terdapat suatu cartilago yang terletak melintang dan ventral ke dorsal, yang disebut pessulus. Pessulus ini menyokong suatu lipatan yang disebut membran seminularis. Adapun otot-otot yang terdapat di trachea dan syarinx, yaitu:
1. Musculus syringealis intrinsic, sepasang berorigo pada dinding trchea, dan berinsertio pada syrinx.
2. Musculus sterno trachealis, sepasang berorigo pada sternum dan berisertio pada trachea.
Suara pada aves dihasilkan oleh getaran dari membrana seminularis. Getaran ini terjadi karena hasil kerja otot-otot di atas.
Rongga hidung dilengkapi dengan silia (bulu getar) yang berperan menyaring partikel-partikel yang tercampur udara yang dihirup ayam, seperti debu maupun bibit penyakit (virus maupun bakteri). Sedangkan pada bagian trakea, bronkus dan bronkeolus dilengkapi dengan sel-sel epitel yang juga mempunyai bulu getar dan sel tak bersilia yang akan menghasilkan lendir yang mengandung enzim proteolitik dan surfaktan. Adanya enzim dan surfaktan (penurun tegangan permukaan) tersebut mampu menghancurkan beberapa mikroorganisme patogen.
Silia hidung hanya mampu menahan partikel berukuran 3,7-7,0 mikron, sedangkan partikel yang lebih kecil lagi akan lolos dan bertahan di saluran pernapasan ayam. Perlu diketahui juga ukuran partikel yang berada di udara kebanyakan memiliki diameter 1-5 mikron, sedangkan ukuran virus atau bakteri lebih kecil lagi contohnya bakteri Mycoplasmaberukuran 0,25-0,5 mikron atau virus AI hanya berdiameter 0,08-0,12 mikron. Bisa dibayangkan jika silia mengalami kerusakan (misalnya oleh kadar amonia yang tinggi), maka bibit penyakit akan dengan mudah masuk ke saluran pernapasan dan pada akhirnya ayam akan mengalami gangguan pernapasan yang berujung pada terjadinya kasus penyakit.
Skema Respirasi Pada Ayam
Dalam sistem respirasi burung tidak memiliki diafragma, melainkan, udara berpindah dan keluar dari sistem pernapasan melalui perubahan tekanan pada kantung udara. Otot yang berada di dada menyebabkan sternum yang akan mendorong ke luar. Hal ini mengakibatkan tekanan negatif di udara kantung, sehingga udara memasuki sistem pernapasan.
Dalam sistem respirasi burung tidak memiliki diafragma, melainkan, udara berpindah dan keluar dari sistem pernapasan melalui perubahan tekanan pada kantung udara. Otot yang berada di dada menyebabkan sternum yang akan mendorong ke luar. Hal ini mengakibatkan tekanan negatif di udara kantung, sehingga udara memasuki sistem pernapasan.
Siklus Respirasi Pada Ayam
Siklus respirasi pada ayam berbeda dengan sistem respirasi pada ternak ruminansia. Karena ruminansia termasuk ternak mamalia, namun secara garis besar siklus respirasi pada ayam sama dengan siklus respirasi pada aves. Berikut adalah siklus-siklus respirasdi yang terdapat pada ayam:
a. Selama inspirasi pertama, perjalanan udara melalui lubang hidung, ( juga disebut nares yang terletak di sambungan antara bagian atas paruh atas dan kepala). Seperti dalam mamalia, udara bergerak melalui lubang hidung ke rongga hidung. Dari rongga hidung udara melalui larink dan ke trakhea. Udara bergerak melalui trakhea ke syrink, yang terletak di titik sebelum trakhea membagi dua. Yang kemudian mengalir melalui syrink. Udara tidak pergi langsung ke paru-paru, tetapi perjalanan ke posterior (kantung udara ekor). Sejumlah kecil udara akan melewati melalui kantung udara ekor untuk paru-paru.
b. Selama expirasi pertama, udara dipindahkan dari posterior menuju ke kantung udara melalui ventrobronchi dan dorsobronchi ke paru-paru. Bronkus akan membelah udara ke saluran kapiler dengan diameter yang lebih kecil. Darah kapiler mengalir melalui kapiler udara dan ini adalah tempat oksigen dan karbondioksida dipertukarkan.
c. Ketika burung mengulangi inspirasi kedua kalinya, udara bergerak ke kantung-kantung udara tengkorak.
d. Ekpirasi kedua udara bergerak keluar dari udara tengkorak kantung, melalui syrink ke trakhea, melalui laring, dan akhirnya melalui rongga hidung dan keluar dari lubang hidung (Foster dan Smith, 2007)
Macam-Macam Sistem Mekanisme Respirasi Pada Ayam.
Sistem mekanisme pernafasan pada ayam menjadi dua macam, yaitu:
1. 1. Pernafasan
pada waktu istirahat
Pernapasan pada burung di saat hinggap adalah sebagai berikut. Burung mengisap udara lalu udara mengalir lewat bronkus ke pundi-pundi hawa bagian belakang bersamaan dengan itu udara yang sudah ada di paru-paru mengalir ke pundi – pundi hawa, udara di pundi-pundi belakang mengalir ke paru-paru lalu udara menuju pundi – pundi hawa depan. Kecepatan respirasi pada berbagai hewan berbeda bergantung dari berbagai hal, antara lain, aktifitas, kesehatan, dan bobot tubuh.
Pernafasan ini dilakukan ketika aves dalam kondisi istirahat. Pars ternalis costae dan pars vertibralis costae, keduanya dihubungkan oleh suatu persendiaan, sehingga dapat digerakkan. Adapun fase-fase yang terjadi ketika pernafasan istirahat, yaitu:
Pernapasan pada burung di saat hinggap adalah sebagai berikut. Burung mengisap udara lalu udara mengalir lewat bronkus ke pundi-pundi hawa bagian belakang bersamaan dengan itu udara yang sudah ada di paru-paru mengalir ke pundi – pundi hawa, udara di pundi-pundi belakang mengalir ke paru-paru lalu udara menuju pundi – pundi hawa depan. Kecepatan respirasi pada berbagai hewan berbeda bergantung dari berbagai hal, antara lain, aktifitas, kesehatan, dan bobot tubuh.
Pernafasan ini dilakukan ketika aves dalam kondisi istirahat. Pars ternalis costae dan pars vertibralis costae, keduanya dihubungkan oleh suatu persendiaan, sehingga dapat digerakkan. Adapun fase-fase yang terjadi ketika pernafasan istirahat, yaitu:
a. Fase inspiratio, pada fase ini costae bergerak ke arah cranioventral, sehingga cavum thornealis membesar, pulmo mengembang sehingga udara masuk ke dalam pulmo.
b. Fase expiratio, pada fase ini costae kembali ke kedudukan semula, cavum thornealis mengecil. Polmu mengempis, udara keluar dari pulmo.
2. Pernafasan pada waktu terbang
Saat terbang pergerakan aktif dari rongga dada tidak dapat dilakukan karena tulang dada dan tulang rusuk merupakan pangkal perlekatan otot yang berfungsi untuk terbang. Pada saat terbang, kantung udara berperan sangat penting. Inspirasi dan ekspirasi dilakukan bergantian oleh kantung udara di antara tulang coracoid (interclavicular sac) dan kantung udara di bawah tulang ketiak (subsapular sac). Saat mengepakan sayap (sayap diangkat ke atas), kantong udara di antara tulang coracoid terjepit sehingga udara kaya oksigen pada bagian itu masuk ke paru-paru (inspirasi). Saat sayap terkepak turun, kantung udara di bawah ketiak terjepit sementara kantung udara di antara tulang coracoid mengembang, sehingga udara masuk ke kantung udara di antara coracoid (ekspirasi). Semakin tinggi burung terbang, maka semakin cepat kepakan sayapnya, karena kadar oksigen pada udara di lapisan atas semakin kecil atau menipis (Campbell,1999).
Atau lebih mudahnya adalah sebagai berikut, pada waktu terbang saccus yang berfungsi adalah saccus intercravicularis dan saccus axillaris. Apabila sayap diturunkan saccus axillaris akan terjepit, sehingga saccus intercravicularis longgar dan sebaliknya apabila sayap diangkat maka saccus axillaris akan membesar sedangkan saccus intercravicularismengecil, sehingga dapat terjadi pergantian udara dari luar ke dalam paru-paru.
Perbedaan Sistem Respirasi pada Unggas (Ayam)
dengan Mamalia:
Paru-paru pada mamalia pertukaran oksigen denagn karbondioksida terjadi di kantung mikroskopis yang terdapat di paru-paru yang kemudian disebut dengan alveoli. Sedangkan pada paru-paru ayam, pertukaran gas terjadi di dinding mikroskopis tubulus, yang biasa disebutdengankapilerudara.
Sistem pernapasan ayam lebih efisien dibandingkan pada mamalia. mentransfer oksigen lebih dengan masing-masing pernafasan. Ini juga berarti bahwa racun dalam udara juga ditransfer lebih efisien. Ini adalah salah satu alasan mengapa asap dari teflon beracun untuk aves, tetapi tidak untuk mamalia pada konsentrasi yang sama. Ketika membandingkan ayam dan mamalia dengan berat yang sama, ayam memiliki tingkat pernafasan yang lebih lambat. Respirasi pada ayam memerlukan dua siklus pernafasan untuk memindahkan udara melalui sistem pernapasan keseluruhan. Dalam mamalia, hanya satu siklus pernapasan diperlukan.
Paru-paru pada mamalia pertukaran oksigen denagn karbondioksida terjadi di kantung mikroskopis yang terdapat di paru-paru yang kemudian disebut dengan alveoli. Sedangkan pada paru-paru ayam, pertukaran gas terjadi di dinding mikroskopis tubulus, yang biasa disebutdengankapilerudara.
Sistem pernapasan ayam lebih efisien dibandingkan pada mamalia. mentransfer oksigen lebih dengan masing-masing pernafasan. Ini juga berarti bahwa racun dalam udara juga ditransfer lebih efisien. Ini adalah salah satu alasan mengapa asap dari teflon beracun untuk aves, tetapi tidak untuk mamalia pada konsentrasi yang sama. Ketika membandingkan ayam dan mamalia dengan berat yang sama, ayam memiliki tingkat pernafasan yang lebih lambat. Respirasi pada ayam memerlukan dua siklus pernafasan untuk memindahkan udara melalui sistem pernapasan keseluruhan. Dalam mamalia, hanya satu siklus pernapasan diperlukan.
SISTEM RESPIRASI PADA
MAMALIA
Sistem pernapasan atau sistem respirasi adalah sistem organ yang digunakan untuk
pertukaran gas. Pada hewan berkaki empat, sistem pernapasan umumnya termasuk
saluran yang digunakan untuk membawa udara ke dalam paru-paru di mana terjadi
pertukaran gas. Diafragma menarik udara masuk dan juga mengeluarkannya.
Berbagai variasi sistem pernapasan ditemukan pada berbagai jenis makhluk hidup.
Bahkan pohon pun memiliki sistem pernapasan.
Pernapasan dada adalah pernafasan yang melibatkan otot antartulang
rusuk. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut.
- Fase inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot antartulang rusuk sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.
- Fase ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot antara tulang rusuk ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.
Pernapasan perut adalah pernafasan yang melibatkan otot diafragma.
Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut.
- Fase inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot diafragma sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.
- Fase ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot diaframa ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.
Pengertian
Pernafasan
Pernafasan mempunyai 2 arti yang sangat berbeda :
1).
pernafasan oksigen (O2 ) dalam matabolisme karbohidrat dan berbagai
molekul organik lainnya,
2). suatu
proses yang melibatkan pertukaran O2 dan CO2 di antara
berbagai sel suatu organisme dan lingkungan luar.
Sebagian besar sel tubuh memperoleh energi dari reaksi kimia yang
melibatkan O2. Sel itu harus mampu melenyapkan CO2 yang
merupakan hasil akhir utama dari metabolisme oksidasi. Organisme bersel satu
pertukaran O2 dan CO2 terjadi secara langsung dengan
lingkungan luar, tetapi hal itu sama sekali tidak mungkin untuk sebagian besar
sel organisme yang kompleks seperti manusia maupun hewan/ternak. Oleh karena
itu, evaluasi hewan besar memerlukan perkembangan suatu sistem khusus yaitu sistem respirasi (pernafasan) untuk
pertukaran O2 dan CO2 bagi hewan tersebut dengan
lingkungan sekitarnya meliputi : paru-paru, jalan udara ke paru-paru, dan
struktur dada yang bertanggung jawab terhadap gerakan udara keluar dan masuk ke
paru-paru.
Mekanisme Ventilasi (Pertukaran Udara)
Pulmonalis
Paru-paru dapat membesar dan berkontraksi dengan 2 jalan : 1).
dengan gerakan turun naik diafragma akan memanjang dan memperpendek rongga
dada, dan 2). dengan pengangkatan dan penekanan tulang rusuk akan
mengangkat/memperbesar dan menurunkan/memperkecil diameter anteroposterior
rongga dada.
Pernafasan normal dilakukan hampir sempurna oleh gerakan inspirasi
(menghirup) diafragma. Selama inspirasi diafragma menarik ke bawah permukaan
bagian bawah paru-paru. Selama ekspirasi (menghembus) diafragma berelaksasi dan
mendorong paru-paru ke belakang, dinding dada dan struktur perut mendorong
paru-paru. Selama bernafas berat, dorongan ke belakang tidak cukup kuat untuk
menyebabkan respirasi cepat, hal itu dapat dicapai dengan kontraksi urat perut
yang mendorong isi perut ke atas melawan diafragma bagian bawah. Cara kedua
untuk memperbesar paru-paru adalah dengan meningkatkan/memperbesar ruangan dada
melalui rib cage. Hal itu
akan memperbesar paru-paru karena dalam posisi istirahat secara alamiah, tulang
rusuk miring ke bawah, sehingga memungkinkan tulang dada bergerak ke belakang
di depan kolumnis spinalis. Namun, bila rib cage terangkat, tulang rusuk
langsung mengarah ke belakang. Dengan demikian, tulang dada pada waktu itu
bergerak ke belakang menjauhi spinosus
yang menyebabkan anteroposterior dada menjadi lebih besar kira-kira 20% selama
respirasi maksimum dibandingkan selama ekspirasi. Oleh karena itu, berbagai
otot tersebut yang mengangkat rongga dada dapat diklasifikasikan sebagai urat
daging inspirasi, dan urat daging yang menekan rongga dada adalah urat daging
ekspirasi.
Kapasitas dan Volume Paru-paru
Suatu metode sederhana untuk mempelajari pertukaran udara
paru-paru adalah mancatat volume udara yang bergerak ke dalam dan ke luar
paru-paru disebut spirometer.
Sebuah alat spirometer terdiri dari sebuah silinder yang berada dalam sebuah
ruangan berisi air yang keseimbangannya dapat diatur melalui suatu pemberat.
Dalam selinder terdapat campuran udara pernafasan biasanya udara atau O2 ;
suatu tabung yang menghubungkan mulut dengan ruang udara. Karena nafas masuk
dan ke luar ruang udara maka silinder terangkat/naik dan turun, dan suatu
grafik akan terlihat pada kertas yang terdapat pada silinder yang berputar.
Untuk memudahkan menjelaskan berbagai kejadian pertukaran udara paru-paru maka
udara dalam paru-paru telah dibagi menjadi 4 volume dan 4 kapasitas.
Volume paru-paru bagian kiri terdiri atas 4 volume yang berbeda
dan bila dijumlahkan semuanya sama dengan volume maksimum paru-paru yang masih
dapat diharapkan. Arti penting dari masing-masing volume tersebut adalah
sebagai berikut.
1. Volume tidal (tidal volume = TV) adalah volume udara pada waktu
inspirasi atau ekspirasi normal, dan volumenya kira-kira 500 ml.
2. Volume cadangan inspirasi (inspiratory reserve volume = IRV) adalah volume
ekstra udara yang masih dapat dihirup setelah inspirasi normal sebagai volume
udara tambahan terhadap volume volume tidal, dan biasanya volume udara itu
kira-kira 3000 ml.
3. Volume cadangan ekspirasi (expiratory reseve volume = ERV) adalah
jumlah udara yang masih dapat dikeluarkan dengan berekspirasi sekuat-kuatnya
(maksimum) pada saat akhir ekspirasi normal, biasanya volume ini kira-kira 1100
ml.
4. Volume residu (residual volume = RV) adalah volume udara yang masih
tinggal di dalam paru-paru setelah melakukan respirasi maksimum. Volume residu
ini rata-rata 1200 ml.
Kapasitas paru-paru dalam siklus paru-paru kadang-kadang perlu
mempertimbangkan 2 atau lebih volume udara tersebut di atas secara
bersama-sama. Penggabungan ini disebut kapasitas paru-paru. Kapasitas paru-paru
berbeda-beda dapat dijelaskan sebagai berikut ini.
1. Kapasitas inspirasi (inspiratory capacity/IC) = volume
tidal (TV) + volume cadangan inspirasi (IRV). Ini adalah sejumlah udara
(kira-kira 3500 ml) yang berarti seseorang bernafas mulai dengan tingkat
ekspirasi normal dan memperbesar paru-parunya hingga maksimum.
2. Kapasitas residu fungsional (functional residual capacity/FRC) = volume cadangan ekspirasi (ERV) + volume residu (RV). Ini
adalah sejumlah udara yang tinggal dalam paru-paru pada akhir ekspirasi normal
(kira-kira 2300 ml).
3. Kapasitas vital (vital capacity/VC) = volume
cadangan inspirasi (IRV) + volume tidal (TV) + volume cadangan ekspirasi (ERV).
Ini adalah jumlah udara maksimum yang dapat dikeluarkan dari paru-paru setelah
ekspirasi dan dilanjutkan dengan ekspirasi maksimum.
4. Kapasita total paru-paru (total lung capacity/TLC) adalah volume maksimum paru-paru yang masih dapat diperbesar
dengan inspirasi sekuat mungkin (kira-kira 5800 ml). TLC = IRV + TV + ERV + RV.
Sebagai contoh dapat dikemukakan di sini bahwa laki-laki mempunyai
VT = 400 ml, VC = 4800 ml, IRV = 3100 ml, IC = 3600 ml, ERV = 1200 ml, RV =
1200 ml, FRC = 2000 ml, TLC = 6000 ml. Sapi betina (dalam keadaan tidur)
mempunyai TV = 3100 ml; sedangkan dalam posisi berdiri adalah 3800 ml.
Semua volume dan kapasitas paru-paru wanita 20 – 25% lebih rendah
dibandingkan laki-laki, dan volume serta kapasitasnya lebih besar pada orang
yang bertubuh besar dan olahragawan dibandingkan dengan orang yang bertubuh
kecil dan menderita asma.
Difusi Gas Melalui Membrana Respirasi
Unit alat
pernafasan terdiri dari bronkhiolus, berbagai saluran alveoli, atrium dan
alveoli (kira-kira 300 juta pada kedua paru-paru, masing-masing alveolus
mempunyai diameter kira-kira 0,25 mm). Dinding alveoli sangat tipis, dan di
antara banyak dinding itu terdapat berbagai kapiler yang cukup kuat. Aliran
darah pada dinding kapiler merupakan suatu sheet dari peredaran darah.
Jadi jelaslah bahwa gas alveoli hampir sama dengan gas darah kapiler.
Konsekwensinya pertukaran gas antara udara alveoli dan darah volmonaris terjadi
di seluruh membrana terminal paru-paru. Membrana ini disebut membrana respirasi
atau membrana vulmonaris.
Transportasi O2 dan CO2
Gas dapat
mengaliri suatu tempat ke tempat lain dengan jalan difusi
dan hal ini selalu disebabkan oleh adanya perbedaan tekanan dari satu tempat
terhadap tempat lainnya. Jadi, O2 berdifusi dari alveoli ke dalam
pembuluh darah kapiler pulmonaris karena perbedaan tekanan yang dalam hal ini
tekanan O2 (PO2) di dalam alveoli lebih besar
dibandingkan dengan PO2 di dalam darah pulmonaris. Darah pulmonaris
diangkut melalui sirkulasi darah menuju berbagai jaringan perifir. Di sana PO2
lebih rendah dalam sel dibandingkan dengan yang di dalam darah arteri
yang masuk ke dalam berbagai pembuluh darah kapiler. Di situ lagi PO2 jauh
lebih tinggi dalam darah kapiler menyebabkan O2 berdifusi ke luar
dari pembuluh kapiler dan seluruh cairan interstisial menuju sel.
Karena O2 dimetabolisasikan
dengan makanan dalam sel untuk membentuk CO2 maka tekanan CO2
(PCO2) meningkat mencapai nilai tinggi dalam sel yang menyebabkan CO2
berdifusi dari sel ke dalam jaringan kapiler. CO2 dalam darah
diangkut ke kapiler pulmonaris. CO2 itu berdifusi ke luar dari darah
dan menuju ke dalam alveoli karena PCO2 di dalam alveoli lebih
rendah dibandingkan dengan yang di dalam darah. Hal yang mendasar di sini
adalah bahwa angkutan O2 dan CO2 ke dan dari berbagai
jaringan tergantung dari difusi dan aliran darah secara berturut-turut.
Faktor yang Mempengaruhi Difusi Gas
Prinsip dan formula
terjadinya difusi gas melalui membrana respirasi sama dengan difusi gas melalui
air dan berbagai jaringan. Jadi, faktor yang menentukan betapa cepat suatu gas
melalui membrana tersebut adalah : 1). ketebalan membrana, 2).luas permukaan
membrana, 3).koefisien difusi gas dalam substansi membrana, dan 4). perbedaan
tekanan antara kedua sisi membrana.
Sering terjadi
kecepatan difusi melalui membrana tidak proporsional terhadap ketebalan
membrana sehingga setiap faktor yang meningkatkan ketebalan melebihi 2 – 3 kali
dibandingkan dengan yang normal dapat mempengaruhi secara sangat nyata
pertukaran gas pernafasan normal. Khusus pada olahragawan, luas permukaan
membrana respirasi sangat mempengaruhi prestasi dalam pertandingan maupun
latihan. Luas permukaan paru-paru yang berkurang dapat berpengaruh serius
terhadap pertukaran gas pernafasan. Dalam hal koefisien difusi masing-masing
gas kaitannya dengan perbedaan tekanan ternyata CO2 berdifusi
melalui membrana kira-kira 20 kali lebih cepat dari O2, dan O2
dua kali lebih cepat dari N2. Dalam hal perbedaan tekanan gas,
tekanan gas parsial menyebabkan gas mengalir melalui membrana respirasi. Dengan
demikian, bila tekanan parsial suatu gas dalam alveoli lebih besar dibandingkan
dengan tekanan gas dalam darah seperti halnya O2 , difusi terjadi
dari alveoli ke arah dalam, tetapi bila tekanan gas dalam darah lebih besar
dibandingkan dengan dalam alveoli seperti halnya CO2 maka difusi
terjadi dari darah ke dalam alveoli.
Kapasitas Difusi Membrana Respirasi
Kemampuan seluruh
membrana respirasi untuk terjadinya pertukaran gas antara alveoli dan darah
pulmonaris dapat diekspresikan dengan istilah kapasitas difusinya, yang dapat didefinisikan sebagai volume gas
yang berdifusi melalui membrana tadi setiap menit untuk setiap perbedaan
tekanan 1 mm Hg. Kapasitas difusi O2 laki-laki muda dewasa pada
waktu istirahat rata-rata 21 ml per menit per mm Hg. Rata-rata perbedaan
tekanan O2 menembus membrana respirasi selama dalam keadaan normal
yaitu dalam keadaan bernafas tenang kira-kira 11 mm Hg. Peningkatan tekanan itu
menghasilkan kira-kira 230 ml O2 berdifusi normal melalui membrana
respirasi setiap menit; dan itu sama dengan kecepatan tubuh menggunakan O2.
Di lain pihak, kapasitas difusi CO2 belum pernah dihitung
karena kesukaran teknis. Sebenarnya sangat penting diketahui kapasitas difusi
yang tinggi dari CO2 itu. Bila tidak demikian maka membrana
respirasi banyak mengalami kerusakan. Akibatnya, kapasitasnya membawa O2 ke
dalam darah sering tidak cukup sehingga menyebabkan kematian seseorang jauh
lebih cepat daripada ketidakseimbangan yang serius dari difusi CO2.
Mekanisme Respirasi
Selama respirasi, terjadi gerakan dada (thorax) dan perut.
Pada inspirasi sternum coracoid , furcula, dan rusuk bergerak ke
depan dan ke bawah. Rusuk vertebral ditarik ke depan dan ke dalam. Jadi, pada
inspirasi diameter vertikal dada bertambah besar dan diameter melintangnya
bertambah kecil. Paru-paru membesar pada saat inspirasi, dan tulang rusuk serta
dada tertarik ke arah dalam
Gambar organ merpati
Gambar dada merpati
Gambar paru-paru
Gambar Bronciolus
Gambar
pundi-pundi udara
Gambar glottis
BAB
III
KESIMPULAN
Sistem pernafasan terdiri daripada
hidung , trakea , paru-paru ,tulang rusu kotot
interkosta,bronkus,bronkiol,alveolus,dandiafragma.Dalam mekanismenya,Udara disedot ke dalamparu-paru melalui hidung dan trakea,dinding trakea disokong oleh gelang rawan supaya menjadi kuat dan sentiasa terbukatrakea bercabang kepada bronkus kanan dan bronkus kiri yang disambungkan kepadaparu-paru .kedua-dua bronkus bercabang lagi kepada bronkiol dan alveolus pada hujungbronkiol .Alveolus mempunyai penyesuaian berikut untuk memudahkan pertukaran gas.
interkosta,bronkus,bronkiol,alveolus,dandiafragma.Dalam mekanismenya,Udara disedot ke dalamparu-paru melalui hidung dan trakea,dinding trakea disokong oleh gelang rawan supaya menjadi kuat dan sentiasa terbukatrakea bercabang kepada bronkus kanan dan bronkus kiri yang disambungkan kepadaparu-paru .kedua-dua bronkus bercabang lagi kepada bronkiol dan alveolus pada hujungbronkiol .Alveolus mempunyai penyesuaian berikut untuk memudahkan pertukaran gas.
Dapat di simpulkan sistem pernafasan adalah system dalam tubuh yang harus
dijaga dan dipelihara, karena jika salah satu organ pernafasan rusak akan
mengganggu organ sistem pernafasan yang lain. Dengan nafas kita bisa Hidup.
Tanggal, 5 April 2013
Ir. Joko Irsan Sanyoto ,MP
Mulyono (c31120689)
Dosen pembimbing
Mahasiswa
Program Studi : Produksi Ternak
DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
POLITEKNIK
NEGERI JEMBER
TAHUN AJARAN 2012 – 2013
BAB
I
1.1
PENDAHULUAN
Sistem respirasi adalah suatu
proses pertukaran gas oksigen (O2) dari udara oleh organisme hidup yang
digunakan untuk serangkaian metabolisme yang akan menghasilkan karbondioksida
(CO2) yang harus dikeluarkan, karena tidak dibutuhkan oleh tubuh. Setiap makhluk
hidup melakukan pernafasan untuk memperoleh oksigen O2 yang digunakan untuk
pembakaran zat makanan di dalam sel-sel tubuh. Alat pernafasan setiap makhluk
tidaklah sama, pada hewan invertebrata memiliki alat pernafasan dan mekanisme
pernafasan yang berbeda dengan hewan vertebrata. Ada dua jenis respirasi yang
terjadi di dalam tubuh makhluk hidup yaitu respirasi internal dan respirasi
eksternal. Respirasi internal adalah proses absorpsi oksigen dan pelepasan
karbon dioksida dari sel. Sedangkan respirasi eksternal adalah proses
penggunaan oksigen oleh sel tubuh dan pembuangan sisa hasil metabolisme sel
yang berupa O2.
1.2
TUJUAN
• Untuk mengetahui pengertian sistem respirasi
• Untuk mengetahui sistem penyusunan respirasi pada unggas dan mamalia
• Untuk mengetahui struktur atau bentuk respirasi pada unggas dan mamalia
• Untuk mengetahui fungsi respirasi pada unggas dan mamalia
BAB II
1.3
PEMBAHASAN
Sistem respirasi pada unggas (ayam)
terdiri dari nasal cavities, larynx, trachea (windpipe), syrinx (voice box),
bronchi, bronchiale dan bermuara di alveoli. Oleh karena unggas memerlukan
energi yang sangat banyak untuk terbang, maka unggas memiliki sistem respirasi
yang memungkinkan untuk berlangsungnya pertukaran oksigen yang sangat besar per
unit hewan. Untuk melengkapi kebutuhan oksigen yang tinggi tersebut maka
anatomi dan fisiologi sistem respirasi unggas sangat berbeda dengan mammalia.
Perbedaan utama adalah fungsi paru-paru. Pada mammalia, otot diafragma
berfungsi mengontrol ekspansi dan kontraksi paru-paru. Unggas tidak memiliki
diafragma sehingga paru-paru tidak mengembang dan kontraksi selama ekspirasi
dan inspirasi. Paru-paru hanyalah sebagai tempat berlangsungnya pertukaran gas
di dalam darah (Sembiring, 2009).
Terdapat lima fungsi utama dari sistem respirasi , yaitu:
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.
5. Memfasilitasi deteksi stimulus olfactory dengan adanya reseptor olfactorydi
superior partion pada rongga hidung.
Apabila dibandingkan
dengan mammalia, paru-paru ayam relatif lebih kecil secara proporsional dengan
ukuran tubuhnya. Paru-paru tersebut mengambang dan berkontraksi hanya sedikit karena
tidak terdapat diafragma sejati. Paru-paru maupun kantung udara berfungsi
sebagai cooling mechanism (mekanisme pendinginan) bagi tubuh apabila panas
tubuh dikeluarkan lewat pernapasan dalam bentuk uap air. Laju respirasi diatur
oleh kandungan karbon dioksida dalam darah. Apabila kandungan karbon dioksida
meningkat, maka laju pernapasan juga akan meningkat. Laju pernapasan bervariasi
antara 15-25 siklus/menit pada ayam yang sedang istirahat .
Organ Sistem Respirasi Pada Ayam
Burung bernafas menggunakan paru-paru dan dibantu dengan pudi-pundi udara/paru-paru tambahan. Fungsi pundi-pundi udara adalah :
1. Membantu penafasan
2. Menjaga suhu tubuh dan mencegah kehilangan panas tubuh
3. Membantu memperkeras suara dengan dengan memperbesar ruang siring
4. Meringankan tubuh pada saat terbang.
Ayam merupakan
salah satu ternak yang termasuk dalam kelas aves. Adapun organ-organ yang
berkaitan dalam sistem pernafasan pada aves, yaitu:
1. Nares Anteriores (
lubang hidung), berjumlah sepasang terdapat pada pangkal rostrum bagian dorsal.
2. Nares Posterior,
lubang pada palatum, hanya 1 buah, terletak di tengah.
3. Glottis, terletak
tepat di belakang di belakang pangkal lidah dam menjalur ke caudal, kedalam
larynx. Glottis ini berhubungan dengan rongga mulut melalui celah yang di sebut
rima Glottis.
4. Larinak, bagian
yang di sokong oleh kartilago cartilago cricoidea, dan cartilago arytenoidea
yang berjumlah sepasang.
5. Trachea, adalah
lanjutan larynx ke arah caudal.ini berupa suatu pipa mempunyai cincin-cincin
tulang yang di sebut annulus trechealis.
6.Bronchus adalah
percabangan trachea ke kanan dan ke kiri, di sebut bronchus dexter dan
sinister, tempat percabangan branchiatadi di sebut bifurcatio travheae. Bronchi
ini masih terbagi ke dalam bronchi leteralis yang masing-masing akan
terbagi lagi parabronnhi.
7. Pulmo, terdapat
pada ujung-ujung bronchi berjumlah sepasang, melekat pada dinding dorsal
thoral, Pilmo ini dibungkus oleh selaput yang di sebut pleura. Pulmo mempunyai
hubungan dengan kantong-kantong hawa yan di sebut saccus.
Pulmo mempunyai hubungan dengan kantong-kantong hawa
yang disebut saccus pneumaticus yang terdiri dari:
a. Saccus abdominalis, terdapat diantara lipatan intestinum.
b. Saccus trhoracalis anterior, terletak pada dinding sisi tubuh pada rongga dada sebelahm
c. Saccus thoracolis posterior, terletak tepat di belakang saccus thoracolis anterior.
d. Saccus interclavicularis, terletak di median, hanya satu buah dan berhubungan dengan kedua pulmo.
e. Saccus cervicalis, terletak pada pangkal leher, berjumlah sepasang.
f. Saccus axillaris, yaitu saccus yang dibentuk oleh penonjolan sisi-sisi dari saccus interreclavicularis yang terdapat pada daerah ketiak.
a. Saccus abdominalis, terdapat diantara lipatan intestinum.
b. Saccus trhoracalis anterior, terletak pada dinding sisi tubuh pada rongga dada sebelahm
c. Saccus thoracolis posterior, terletak tepat di belakang saccus thoracolis anterior.
d. Saccus interclavicularis, terletak di median, hanya satu buah dan berhubungan dengan kedua pulmo.
e. Saccus cervicalis, terletak pada pangkal leher, berjumlah sepasang.
f. Saccus axillaris, yaitu saccus yang dibentuk oleh penonjolan sisi-sisi dari saccus interreclavicularis yang terdapat pada daerah ketiak.
8. Syrinx, terdapat pada bifurcatio tracheae. Tersusun
dari beberapa pangnnulus trachealis yang paling
caudal dan annulus bronchialisyang paling cranial. Alat ini membatasi suatu
ruangan yang agak melebar yang disebut tympanum.
Pada bagian trachea yang tercaudal terdapat suatu cartilago yang terletak melintang dan ventral ke dorsal, yang disebut pessulus. Pessulus ini menyokong suatu lipatan yang disebut membran seminularis. Adapun otot-otot yang terdapat di trachea dan syarinx, yaitu:
1. Musculus syringealis intrinsic, sepasang berorigo pada dinding trchea, dan berinsertio pada syrinx.
2. Musculus sterno trachealis, sepasang berorigo pada sternum dan berisertio pada trachea.
Suara pada aves dihasilkan oleh getaran dari membrana seminularis. Getaran ini terjadi karena hasil kerja otot-otot di atas.
Rongga hidung dilengkapi dengan silia (bulu getar) yang berperan menyaring partikel-partikel yang tercampur udara yang dihirup ayam, seperti debu maupun bibit penyakit (virus maupun bakteri). Sedangkan pada bagian trakea, bronkus dan bronkeolus dilengkapi dengan sel-sel epitel yang juga mempunyai bulu getar dan sel tak bersilia yang akan menghasilkan lendir yang mengandung enzim proteolitik dan surfaktan. Adanya enzim dan surfaktan (penurun tegangan permukaan) tersebut mampu menghancurkan beberapa mikroorganisme patogen.
Silia hidung hanya mampu menahan partikel berukuran 3,7-7,0 mikron, sedangkan partikel yang lebih kecil lagi akan lolos dan bertahan di saluran pernapasan ayam. Perlu diketahui juga ukuran partikel yang berada di udara kebanyakan memiliki diameter 1-5 mikron, sedangkan ukuran virus atau bakteri lebih kecil lagi contohnya bakteri Mycoplasmaberukuran 0,25-0,5 mikron atau virus AI hanya berdiameter 0,08-0,12 mikron. Bisa dibayangkan jika silia mengalami kerusakan (misalnya oleh kadar amonia yang tinggi), maka bibit penyakit akan dengan mudah masuk ke saluran pernapasan dan pada akhirnya ayam akan mengalami gangguan pernapasan yang berujung pada terjadinya kasus penyakit.
Pada bagian trachea yang tercaudal terdapat suatu cartilago yang terletak melintang dan ventral ke dorsal, yang disebut pessulus. Pessulus ini menyokong suatu lipatan yang disebut membran seminularis. Adapun otot-otot yang terdapat di trachea dan syarinx, yaitu:
1. Musculus syringealis intrinsic, sepasang berorigo pada dinding trchea, dan berinsertio pada syrinx.
2. Musculus sterno trachealis, sepasang berorigo pada sternum dan berisertio pada trachea.
Suara pada aves dihasilkan oleh getaran dari membrana seminularis. Getaran ini terjadi karena hasil kerja otot-otot di atas.
Rongga hidung dilengkapi dengan silia (bulu getar) yang berperan menyaring partikel-partikel yang tercampur udara yang dihirup ayam, seperti debu maupun bibit penyakit (virus maupun bakteri). Sedangkan pada bagian trakea, bronkus dan bronkeolus dilengkapi dengan sel-sel epitel yang juga mempunyai bulu getar dan sel tak bersilia yang akan menghasilkan lendir yang mengandung enzim proteolitik dan surfaktan. Adanya enzim dan surfaktan (penurun tegangan permukaan) tersebut mampu menghancurkan beberapa mikroorganisme patogen.
Silia hidung hanya mampu menahan partikel berukuran 3,7-7,0 mikron, sedangkan partikel yang lebih kecil lagi akan lolos dan bertahan di saluran pernapasan ayam. Perlu diketahui juga ukuran partikel yang berada di udara kebanyakan memiliki diameter 1-5 mikron, sedangkan ukuran virus atau bakteri lebih kecil lagi contohnya bakteri Mycoplasmaberukuran 0,25-0,5 mikron atau virus AI hanya berdiameter 0,08-0,12 mikron. Bisa dibayangkan jika silia mengalami kerusakan (misalnya oleh kadar amonia yang tinggi), maka bibit penyakit akan dengan mudah masuk ke saluran pernapasan dan pada akhirnya ayam akan mengalami gangguan pernapasan yang berujung pada terjadinya kasus penyakit.
Skema Respirasi Pada Ayam
Dalam sistem respirasi burung tidak memiliki diafragma, melainkan, udara berpindah dan keluar dari sistem pernapasan melalui perubahan tekanan pada kantung udara. Otot yang berada di dada menyebabkan sternum yang akan mendorong ke luar. Hal ini mengakibatkan tekanan negatif di udara kantung, sehingga udara memasuki sistem pernapasan.
Dalam sistem respirasi burung tidak memiliki diafragma, melainkan, udara berpindah dan keluar dari sistem pernapasan melalui perubahan tekanan pada kantung udara. Otot yang berada di dada menyebabkan sternum yang akan mendorong ke luar. Hal ini mengakibatkan tekanan negatif di udara kantung, sehingga udara memasuki sistem pernapasan.
Siklus Respirasi Pada Ayam
Siklus respirasi pada ayam berbeda dengan sistem respirasi pada ternak ruminansia. Karena ruminansia termasuk ternak mamalia, namun secara garis besar siklus respirasi pada ayam sama dengan siklus respirasi pada aves. Berikut adalah siklus-siklus respirasdi yang terdapat pada ayam:
a. Selama inspirasi pertama, perjalanan udara melalui lubang hidung, ( juga disebut nares yang terletak di sambungan antara bagian atas paruh atas dan kepala). Seperti dalam mamalia, udara bergerak melalui lubang hidung ke rongga hidung. Dari rongga hidung udara melalui larink dan ke trakhea. Udara bergerak melalui trakhea ke syrink, yang terletak di titik sebelum trakhea membagi dua. Yang kemudian mengalir melalui syrink. Udara tidak pergi langsung ke paru-paru, tetapi perjalanan ke posterior (kantung udara ekor). Sejumlah kecil udara akan melewati melalui kantung udara ekor untuk paru-paru.
b. Selama expirasi pertama, udara dipindahkan dari posterior menuju ke kantung udara melalui ventrobronchi dan dorsobronchi ke paru-paru. Bronkus akan membelah udara ke saluran kapiler dengan diameter yang lebih kecil. Darah kapiler mengalir melalui kapiler udara dan ini adalah tempat oksigen dan karbondioksida dipertukarkan.
c. Ketika burung mengulangi inspirasi kedua kalinya, udara bergerak ke kantung-kantung udara tengkorak.
d. Ekpirasi kedua udara bergerak keluar dari udara tengkorak kantung, melalui syrink ke trakhea, melalui laring, dan akhirnya melalui rongga hidung dan keluar dari lubang hidung (Foster dan Smith, 2007)
Macam-Macam Sistem Mekanisme Respirasi Pada Ayam.
Sistem mekanisme pernafasan pada ayam menjadi dua macam, yaitu:
1. 1. Pernafasan
pada waktu istirahat
Pernapasan pada burung di saat hinggap adalah sebagai berikut. Burung mengisap udara lalu udara mengalir lewat bronkus ke pundi-pundi hawa bagian belakang bersamaan dengan itu udara yang sudah ada di paru-paru mengalir ke pundi – pundi hawa, udara di pundi-pundi belakang mengalir ke paru-paru lalu udara menuju pundi – pundi hawa depan. Kecepatan respirasi pada berbagai hewan berbeda bergantung dari berbagai hal, antara lain, aktifitas, kesehatan, dan bobot tubuh.
Pernafasan ini dilakukan ketika aves dalam kondisi istirahat. Pars ternalis costae dan pars vertibralis costae, keduanya dihubungkan oleh suatu persendiaan, sehingga dapat digerakkan. Adapun fase-fase yang terjadi ketika pernafasan istirahat, yaitu:
Pernapasan pada burung di saat hinggap adalah sebagai berikut. Burung mengisap udara lalu udara mengalir lewat bronkus ke pundi-pundi hawa bagian belakang bersamaan dengan itu udara yang sudah ada di paru-paru mengalir ke pundi – pundi hawa, udara di pundi-pundi belakang mengalir ke paru-paru lalu udara menuju pundi – pundi hawa depan. Kecepatan respirasi pada berbagai hewan berbeda bergantung dari berbagai hal, antara lain, aktifitas, kesehatan, dan bobot tubuh.
Pernafasan ini dilakukan ketika aves dalam kondisi istirahat. Pars ternalis costae dan pars vertibralis costae, keduanya dihubungkan oleh suatu persendiaan, sehingga dapat digerakkan. Adapun fase-fase yang terjadi ketika pernafasan istirahat, yaitu:
a. Fase inspiratio, pada fase ini costae bergerak ke arah cranioventral, sehingga cavum thornealis membesar, pulmo mengembang sehingga udara masuk ke dalam pulmo.
b. Fase expiratio, pada fase ini costae kembali ke kedudukan semula, cavum thornealis mengecil. Polmu mengempis, udara keluar dari pulmo.
2. Pernafasan pada waktu terbang
Saat terbang pergerakan aktif dari rongga dada tidak dapat dilakukan karena tulang dada dan tulang rusuk merupakan pangkal perlekatan otot yang berfungsi untuk terbang. Pada saat terbang, kantung udara berperan sangat penting. Inspirasi dan ekspirasi dilakukan bergantian oleh kantung udara di antara tulang coracoid (interclavicular sac) dan kantung udara di bawah tulang ketiak (subsapular sac). Saat mengepakan sayap (sayap diangkat ke atas), kantong udara di antara tulang coracoid terjepit sehingga udara kaya oksigen pada bagian itu masuk ke paru-paru (inspirasi). Saat sayap terkepak turun, kantung udara di bawah ketiak terjepit sementara kantung udara di antara tulang coracoid mengembang, sehingga udara masuk ke kantung udara di antara coracoid (ekspirasi). Semakin tinggi burung terbang, maka semakin cepat kepakan sayapnya, karena kadar oksigen pada udara di lapisan atas semakin kecil atau menipis (Campbell,1999).
Atau lebih mudahnya adalah sebagai berikut, pada waktu terbang saccus yang berfungsi adalah saccus intercravicularis dan saccus axillaris. Apabila sayap diturunkan saccus axillaris akan terjepit, sehingga saccus intercravicularis longgar dan sebaliknya apabila sayap diangkat maka saccus axillaris akan membesar sedangkan saccus intercravicularismengecil, sehingga dapat terjadi pergantian udara dari luar ke dalam paru-paru.
Perbedaan Sistem Respirasi pada Unggas (Ayam)
dengan Mamalia:
Paru-paru pada mamalia pertukaran oksigen denagn karbondioksida terjadi di kantung mikroskopis yang terdapat di paru-paru yang kemudian disebut dengan alveoli. Sedangkan pada paru-paru ayam, pertukaran gas terjadi di dinding mikroskopis tubulus, yang biasa disebutdengankapilerudara.
Sistem pernapasan ayam lebih efisien dibandingkan pada mamalia. mentransfer oksigen lebih dengan masing-masing pernafasan. Ini juga berarti bahwa racun dalam udara juga ditransfer lebih efisien. Ini adalah salah satu alasan mengapa asap dari teflon beracun untuk aves, tetapi tidak untuk mamalia pada konsentrasi yang sama. Ketika membandingkan ayam dan mamalia dengan berat yang sama, ayam memiliki tingkat pernafasan yang lebih lambat. Respirasi pada ayam memerlukan dua siklus pernafasan untuk memindahkan udara melalui sistem pernapasan keseluruhan. Dalam mamalia, hanya satu siklus pernapasan diperlukan.
Paru-paru pada mamalia pertukaran oksigen denagn karbondioksida terjadi di kantung mikroskopis yang terdapat di paru-paru yang kemudian disebut dengan alveoli. Sedangkan pada paru-paru ayam, pertukaran gas terjadi di dinding mikroskopis tubulus, yang biasa disebutdengankapilerudara.
Sistem pernapasan ayam lebih efisien dibandingkan pada mamalia. mentransfer oksigen lebih dengan masing-masing pernafasan. Ini juga berarti bahwa racun dalam udara juga ditransfer lebih efisien. Ini adalah salah satu alasan mengapa asap dari teflon beracun untuk aves, tetapi tidak untuk mamalia pada konsentrasi yang sama. Ketika membandingkan ayam dan mamalia dengan berat yang sama, ayam memiliki tingkat pernafasan yang lebih lambat. Respirasi pada ayam memerlukan dua siklus pernafasan untuk memindahkan udara melalui sistem pernapasan keseluruhan. Dalam mamalia, hanya satu siklus pernapasan diperlukan.
SISTEM RESPIRASI PADA
MAMALIA
Sistem pernapasan atau sistem respirasi adalah sistem organ yang digunakan untuk
pertukaran gas. Pada hewan berkaki empat, sistem pernapasan umumnya termasuk
saluran yang digunakan untuk membawa udara ke dalam paru-paru di mana terjadi
pertukaran gas. Diafragma menarik udara masuk dan juga mengeluarkannya.
Berbagai variasi sistem pernapasan ditemukan pada berbagai jenis makhluk hidup.
Bahkan pohon pun memiliki sistem pernapasan.
Pernapasan dada adalah pernafasan yang melibatkan otot antartulang
rusuk. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut.
- Fase inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot antartulang rusuk sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.
- Fase ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot antara tulang rusuk ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.
Pernapasan perut adalah pernafasan yang melibatkan otot diafragma.
Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut.
- Fase inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot diafragma sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.
- Fase ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot diaframa ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.
Pengertian
Pernafasan
Pernafasan mempunyai 2 arti yang sangat berbeda :
1).
pernafasan oksigen (O2 ) dalam matabolisme karbohidrat dan berbagai
molekul organik lainnya,
2). suatu
proses yang melibatkan pertukaran O2 dan CO2 di antara
berbagai sel suatu organisme dan lingkungan luar.
Sebagian besar sel tubuh memperoleh energi dari reaksi kimia yang
melibatkan O2. Sel itu harus mampu melenyapkan CO2 yang
merupakan hasil akhir utama dari metabolisme oksidasi. Organisme bersel satu
pertukaran O2 dan CO2 terjadi secara langsung dengan
lingkungan luar, tetapi hal itu sama sekali tidak mungkin untuk sebagian besar
sel organisme yang kompleks seperti manusia maupun hewan/ternak. Oleh karena
itu, evaluasi hewan besar memerlukan perkembangan suatu sistem khusus yaitu sistem respirasi (pernafasan) untuk
pertukaran O2 dan CO2 bagi hewan tersebut dengan
lingkungan sekitarnya meliputi : paru-paru, jalan udara ke paru-paru, dan
struktur dada yang bertanggung jawab terhadap gerakan udara keluar dan masuk ke
paru-paru.
Mekanisme Ventilasi (Pertukaran Udara)
Pulmonalis
Paru-paru dapat membesar dan berkontraksi dengan 2 jalan : 1).
dengan gerakan turun naik diafragma akan memanjang dan memperpendek rongga
dada, dan 2). dengan pengangkatan dan penekanan tulang rusuk akan
mengangkat/memperbesar dan menurunkan/memperkecil diameter anteroposterior
rongga dada.
Pernafasan normal dilakukan hampir sempurna oleh gerakan inspirasi
(menghirup) diafragma. Selama inspirasi diafragma menarik ke bawah permukaan
bagian bawah paru-paru. Selama ekspirasi (menghembus) diafragma berelaksasi dan
mendorong paru-paru ke belakang, dinding dada dan struktur perut mendorong
paru-paru. Selama bernafas berat, dorongan ke belakang tidak cukup kuat untuk
menyebabkan respirasi cepat, hal itu dapat dicapai dengan kontraksi urat perut
yang mendorong isi perut ke atas melawan diafragma bagian bawah. Cara kedua
untuk memperbesar paru-paru adalah dengan meningkatkan/memperbesar ruangan dada
melalui rib cage. Hal itu
akan memperbesar paru-paru karena dalam posisi istirahat secara alamiah, tulang
rusuk miring ke bawah, sehingga memungkinkan tulang dada bergerak ke belakang
di depan kolumnis spinalis. Namun, bila rib cage terangkat, tulang rusuk
langsung mengarah ke belakang. Dengan demikian, tulang dada pada waktu itu
bergerak ke belakang menjauhi spinosus
yang menyebabkan anteroposterior dada menjadi lebih besar kira-kira 20% selama
respirasi maksimum dibandingkan selama ekspirasi. Oleh karena itu, berbagai
otot tersebut yang mengangkat rongga dada dapat diklasifikasikan sebagai urat
daging inspirasi, dan urat daging yang menekan rongga dada adalah urat daging
ekspirasi.
Kapasitas dan Volume Paru-paru
Suatu metode sederhana untuk mempelajari pertukaran udara
paru-paru adalah mancatat volume udara yang bergerak ke dalam dan ke luar
paru-paru disebut spirometer.
Sebuah alat spirometer terdiri dari sebuah silinder yang berada dalam sebuah
ruangan berisi air yang keseimbangannya dapat diatur melalui suatu pemberat.
Dalam selinder terdapat campuran udara pernafasan biasanya udara atau O2 ;
suatu tabung yang menghubungkan mulut dengan ruang udara. Karena nafas masuk
dan ke luar ruang udara maka silinder terangkat/naik dan turun, dan suatu
grafik akan terlihat pada kertas yang terdapat pada silinder yang berputar.
Untuk memudahkan menjelaskan berbagai kejadian pertukaran udara paru-paru maka
udara dalam paru-paru telah dibagi menjadi 4 volume dan 4 kapasitas.
Volume paru-paru bagian kiri terdiri atas 4 volume yang berbeda
dan bila dijumlahkan semuanya sama dengan volume maksimum paru-paru yang masih
dapat diharapkan. Arti penting dari masing-masing volume tersebut adalah
sebagai berikut.
1. Volume tidal (tidal volume = TV) adalah volume udara pada waktu
inspirasi atau ekspirasi normal, dan volumenya kira-kira 500 ml.
2. Volume cadangan inspirasi (inspiratory reserve volume = IRV) adalah volume
ekstra udara yang masih dapat dihirup setelah inspirasi normal sebagai volume
udara tambahan terhadap volume volume tidal, dan biasanya volume udara itu
kira-kira 3000 ml.
3. Volume cadangan ekspirasi (expiratory reseve volume = ERV) adalah
jumlah udara yang masih dapat dikeluarkan dengan berekspirasi sekuat-kuatnya
(maksimum) pada saat akhir ekspirasi normal, biasanya volume ini kira-kira 1100
ml.
4. Volume residu (residual volume = RV) adalah volume udara yang masih
tinggal di dalam paru-paru setelah melakukan respirasi maksimum. Volume residu
ini rata-rata 1200 ml.
Kapasitas paru-paru dalam siklus paru-paru kadang-kadang perlu
mempertimbangkan 2 atau lebih volume udara tersebut di atas secara
bersama-sama. Penggabungan ini disebut kapasitas paru-paru. Kapasitas paru-paru
berbeda-beda dapat dijelaskan sebagai berikut ini.
1. Kapasitas inspirasi (inspiratory capacity/IC) = volume
tidal (TV) + volume cadangan inspirasi (IRV). Ini adalah sejumlah udara
(kira-kira 3500 ml) yang berarti seseorang bernafas mulai dengan tingkat
ekspirasi normal dan memperbesar paru-parunya hingga maksimum.
2. Kapasitas residu fungsional (functional residual capacity/FRC) = volume cadangan ekspirasi (ERV) + volume residu (RV). Ini
adalah sejumlah udara yang tinggal dalam paru-paru pada akhir ekspirasi normal
(kira-kira 2300 ml).
3. Kapasitas vital (vital capacity/VC) = volume
cadangan inspirasi (IRV) + volume tidal (TV) + volume cadangan ekspirasi (ERV).
Ini adalah jumlah udara maksimum yang dapat dikeluarkan dari paru-paru setelah
ekspirasi dan dilanjutkan dengan ekspirasi maksimum.
4. Kapasita total paru-paru (total lung capacity/TLC) adalah volume maksimum paru-paru yang masih dapat diperbesar
dengan inspirasi sekuat mungkin (kira-kira 5800 ml). TLC = IRV + TV + ERV + RV.
Sebagai contoh dapat dikemukakan di sini bahwa laki-laki mempunyai
VT = 400 ml, VC = 4800 ml, IRV = 3100 ml, IC = 3600 ml, ERV = 1200 ml, RV =
1200 ml, FRC = 2000 ml, TLC = 6000 ml. Sapi betina (dalam keadaan tidur)
mempunyai TV = 3100 ml; sedangkan dalam posisi berdiri adalah 3800 ml.
Semua volume dan kapasitas paru-paru wanita 20 – 25% lebih rendah
dibandingkan laki-laki, dan volume serta kapasitasnya lebih besar pada orang
yang bertubuh besar dan olahragawan dibandingkan dengan orang yang bertubuh
kecil dan menderita asma.
Difusi Gas Melalui Membrana Respirasi
Unit alat
pernafasan terdiri dari bronkhiolus, berbagai saluran alveoli, atrium dan
alveoli (kira-kira 300 juta pada kedua paru-paru, masing-masing alveolus
mempunyai diameter kira-kira 0,25 mm). Dinding alveoli sangat tipis, dan di
antara banyak dinding itu terdapat berbagai kapiler yang cukup kuat. Aliran
darah pada dinding kapiler merupakan suatu sheet dari peredaran darah.
Jadi jelaslah bahwa gas alveoli hampir sama dengan gas darah kapiler.
Konsekwensinya pertukaran gas antara udara alveoli dan darah volmonaris terjadi
di seluruh membrana terminal paru-paru. Membrana ini disebut membrana respirasi
atau membrana vulmonaris.
Transportasi O2 dan CO2
Gas dapat
mengaliri suatu tempat ke tempat lain dengan jalan difusi
dan hal ini selalu disebabkan oleh adanya perbedaan tekanan dari satu tempat
terhadap tempat lainnya. Jadi, O2 berdifusi dari alveoli ke dalam
pembuluh darah kapiler pulmonaris karena perbedaan tekanan yang dalam hal ini
tekanan O2 (PO2) di dalam alveoli lebih besar
dibandingkan dengan PO2 di dalam darah pulmonaris. Darah pulmonaris
diangkut melalui sirkulasi darah menuju berbagai jaringan perifir. Di sana PO2
lebih rendah dalam sel dibandingkan dengan yang di dalam darah arteri
yang masuk ke dalam berbagai pembuluh darah kapiler. Di situ lagi PO2 jauh
lebih tinggi dalam darah kapiler menyebabkan O2 berdifusi ke luar
dari pembuluh kapiler dan seluruh cairan interstisial menuju sel.
Karena O2 dimetabolisasikan
dengan makanan dalam sel untuk membentuk CO2 maka tekanan CO2
(PCO2) meningkat mencapai nilai tinggi dalam sel yang menyebabkan CO2
berdifusi dari sel ke dalam jaringan kapiler. CO2 dalam darah
diangkut ke kapiler pulmonaris. CO2 itu berdifusi ke luar dari darah
dan menuju ke dalam alveoli karena PCO2 di dalam alveoli lebih
rendah dibandingkan dengan yang di dalam darah. Hal yang mendasar di sini
adalah bahwa angkutan O2 dan CO2 ke dan dari berbagai
jaringan tergantung dari difusi dan aliran darah secara berturut-turut.
Faktor yang Mempengaruhi Difusi Gas
Prinsip dan formula
terjadinya difusi gas melalui membrana respirasi sama dengan difusi gas melalui
air dan berbagai jaringan. Jadi, faktor yang menentukan betapa cepat suatu gas
melalui membrana tersebut adalah : 1). ketebalan membrana, 2).luas permukaan
membrana, 3).koefisien difusi gas dalam substansi membrana, dan 4). perbedaan
tekanan antara kedua sisi membrana.
Sering terjadi
kecepatan difusi melalui membrana tidak proporsional terhadap ketebalan
membrana sehingga setiap faktor yang meningkatkan ketebalan melebihi 2 – 3 kali
dibandingkan dengan yang normal dapat mempengaruhi secara sangat nyata
pertukaran gas pernafasan normal. Khusus pada olahragawan, luas permukaan
membrana respirasi sangat mempengaruhi prestasi dalam pertandingan maupun
latihan. Luas permukaan paru-paru yang berkurang dapat berpengaruh serius
terhadap pertukaran gas pernafasan. Dalam hal koefisien difusi masing-masing
gas kaitannya dengan perbedaan tekanan ternyata CO2 berdifusi
melalui membrana kira-kira 20 kali lebih cepat dari O2, dan O2
dua kali lebih cepat dari N2. Dalam hal perbedaan tekanan gas,
tekanan gas parsial menyebabkan gas mengalir melalui membrana respirasi. Dengan
demikian, bila tekanan parsial suatu gas dalam alveoli lebih besar dibandingkan
dengan tekanan gas dalam darah seperti halnya O2 , difusi terjadi
dari alveoli ke arah dalam, tetapi bila tekanan gas dalam darah lebih besar
dibandingkan dengan dalam alveoli seperti halnya CO2 maka difusi
terjadi dari darah ke dalam alveoli.
Kapasitas Difusi Membrana Respirasi
Kemampuan seluruh
membrana respirasi untuk terjadinya pertukaran gas antara alveoli dan darah
pulmonaris dapat diekspresikan dengan istilah kapasitas difusinya, yang dapat didefinisikan sebagai volume gas
yang berdifusi melalui membrana tadi setiap menit untuk setiap perbedaan
tekanan 1 mm Hg. Kapasitas difusi O2 laki-laki muda dewasa pada
waktu istirahat rata-rata 21 ml per menit per mm Hg. Rata-rata perbedaan
tekanan O2 menembus membrana respirasi selama dalam keadaan normal
yaitu dalam keadaan bernafas tenang kira-kira 11 mm Hg. Peningkatan tekanan itu
menghasilkan kira-kira 230 ml O2 berdifusi normal melalui membrana
respirasi setiap menit; dan itu sama dengan kecepatan tubuh menggunakan O2.
Di lain pihak, kapasitas difusi CO2 belum pernah dihitung
karena kesukaran teknis. Sebenarnya sangat penting diketahui kapasitas difusi
yang tinggi dari CO2 itu. Bila tidak demikian maka membrana
respirasi banyak mengalami kerusakan. Akibatnya, kapasitasnya membawa O2 ke
dalam darah sering tidak cukup sehingga menyebabkan kematian seseorang jauh
lebih cepat daripada ketidakseimbangan yang serius dari difusi CO2.
Mekanisme Respirasi
Selama respirasi, terjadi gerakan dada (thorax) dan perut.
Pada inspirasi sternum coracoid , furcula, dan rusuk bergerak ke
depan dan ke bawah. Rusuk vertebral ditarik ke depan dan ke dalam. Jadi, pada
inspirasi diameter vertikal dada bertambah besar dan diameter melintangnya
bertambah kecil. Paru-paru membesar pada saat inspirasi, dan tulang rusuk serta
dada tertarik ke arah dalam
Gambar organ merpati
Gambar dada merpati
Gambar paru-paru
Gambar Bronciolus
Gambar
pundi-pundi udara
Gambar glottis
BAB
III
KESIMPULAN
Sistem pernafasan terdiri daripada
hidung , trakea , paru-paru ,tulang rusu kotot
interkosta,bronkus,bronkiol,alveolus,dandiafragma.Dalam mekanismenya,Udara disedot ke dalamparu-paru melalui hidung dan trakea,dinding trakea disokong oleh gelang rawan supaya menjadi kuat dan sentiasa terbukatrakea bercabang kepada bronkus kanan dan bronkus kiri yang disambungkan kepadaparu-paru .kedua-dua bronkus bercabang lagi kepada bronkiol dan alveolus pada hujungbronkiol .Alveolus mempunyai penyesuaian berikut untuk memudahkan pertukaran gas.
interkosta,bronkus,bronkiol,alveolus,dandiafragma.Dalam mekanismenya,Udara disedot ke dalamparu-paru melalui hidung dan trakea,dinding trakea disokong oleh gelang rawan supaya menjadi kuat dan sentiasa terbukatrakea bercabang kepada bronkus kanan dan bronkus kiri yang disambungkan kepadaparu-paru .kedua-dua bronkus bercabang lagi kepada bronkiol dan alveolus pada hujungbronkiol .Alveolus mempunyai penyesuaian berikut untuk memudahkan pertukaran gas.
Dapat di simpulkan sistem pernafasan adalah system dalam tubuh yang harus
dijaga dan dipelihara, karena jika salah satu organ pernafasan rusak akan
mengganggu organ sistem pernafasan yang lain. Dengan nafas kita bisa Hidup.
LAPORAN
PRAKTEK FISIOLOGI TERNAK
PERBEDAAN
SISTEM RESPIRASI PADA UNGGAS DAN MAMALIA
Tanggal, 5 April 2013
Ir. Joko Irsan Sanyoto ,MP
Mulyono (c31120689)
Dosen pembimbing
Mahasiswa
Program Studi : Produksi Ternak
DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
POLITEKNIK
NEGERI JEMBER
TAHUN AJARAN 2012 – 2013
BAB
I
1.1
PENDAHULUAN
Sistem respirasi adalah suatu
proses pertukaran gas oksigen (O2) dari udara oleh organisme hidup yang
digunakan untuk serangkaian metabolisme yang akan menghasilkan karbondioksida
(CO2) yang harus dikeluarkan, karena tidak dibutuhkan oleh tubuh. Setiap makhluk
hidup melakukan pernafasan untuk memperoleh oksigen O2 yang digunakan untuk
pembakaran zat makanan di dalam sel-sel tubuh. Alat pernafasan setiap makhluk
tidaklah sama, pada hewan invertebrata memiliki alat pernafasan dan mekanisme
pernafasan yang berbeda dengan hewan vertebrata. Ada dua jenis respirasi yang
terjadi di dalam tubuh makhluk hidup yaitu respirasi internal dan respirasi
eksternal. Respirasi internal adalah proses absorpsi oksigen dan pelepasan
karbon dioksida dari sel. Sedangkan respirasi eksternal adalah proses
penggunaan oksigen oleh sel tubuh dan pembuangan sisa hasil metabolisme sel
yang berupa O2.
1.2
TUJUAN
• Untuk mengetahui pengertian sistem respirasi
• Untuk mengetahui sistem penyusunan respirasi pada unggas dan mamalia
• Untuk mengetahui struktur atau bentuk respirasi pada unggas dan mamalia
• Untuk mengetahui fungsi respirasi pada unggas dan mamalia
BAB II
1.3
PEMBAHASAN
Sistem respirasi pada unggas (ayam)
terdiri dari nasal cavities, larynx, trachea (windpipe), syrinx (voice box),
bronchi, bronchiale dan bermuara di alveoli. Oleh karena unggas memerlukan
energi yang sangat banyak untuk terbang, maka unggas memiliki sistem respirasi
yang memungkinkan untuk berlangsungnya pertukaran oksigen yang sangat besar per
unit hewan. Untuk melengkapi kebutuhan oksigen yang tinggi tersebut maka
anatomi dan fisiologi sistem respirasi unggas sangat berbeda dengan mammalia.
Perbedaan utama adalah fungsi paru-paru. Pada mammalia, otot diafragma
berfungsi mengontrol ekspansi dan kontraksi paru-paru. Unggas tidak memiliki
diafragma sehingga paru-paru tidak mengembang dan kontraksi selama ekspirasi
dan inspirasi. Paru-paru hanyalah sebagai tempat berlangsungnya pertukaran gas
di dalam darah (Sembiring, 2009).
Terdapat lima fungsi utama dari sistem respirasi , yaitu:
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.
5. Memfasilitasi deteksi stimulus olfactory dengan adanya reseptor olfactorydi
superior partion pada rongga hidung.
Apabila dibandingkan
dengan mammalia, paru-paru ayam relatif lebih kecil secara proporsional dengan
ukuran tubuhnya. Paru-paru tersebut mengambang dan berkontraksi hanya sedikit karena
tidak terdapat diafragma sejati. Paru-paru maupun kantung udara berfungsi
sebagai cooling mechanism (mekanisme pendinginan) bagi tubuh apabila panas
tubuh dikeluarkan lewat pernapasan dalam bentuk uap air. Laju respirasi diatur
oleh kandungan karbon dioksida dalam darah. Apabila kandungan karbon dioksida
meningkat, maka laju pernapasan juga akan meningkat. Laju pernapasan bervariasi
antara 15-25 siklus/menit pada ayam yang sedang istirahat .
Organ Sistem Respirasi Pada Ayam
Burung bernafas menggunakan paru-paru dan dibantu dengan pudi-pundi udara/paru-paru tambahan. Fungsi pundi-pundi udara adalah :
1. Membantu penafasan
2. Menjaga suhu tubuh dan mencegah kehilangan panas tubuh
3. Membantu memperkeras suara dengan dengan memperbesar ruang siring
4. Meringankan tubuh pada saat terbang.
Ayam merupakan
salah satu ternak yang termasuk dalam kelas aves. Adapun organ-organ yang
berkaitan dalam sistem pernafasan pada aves, yaitu:
1. Nares Anteriores (
lubang hidung), berjumlah sepasang terdapat pada pangkal rostrum bagian dorsal.
2. Nares Posterior,
lubang pada palatum, hanya 1 buah, terletak di tengah.
3. Glottis, terletak
tepat di belakang di belakang pangkal lidah dam menjalur ke caudal, kedalam
larynx. Glottis ini berhubungan dengan rongga mulut melalui celah yang di sebut
rima Glottis.
4. Larinak, bagian
yang di sokong oleh kartilago cartilago cricoidea, dan cartilago arytenoidea
yang berjumlah sepasang.
5. Trachea, adalah
lanjutan larynx ke arah caudal.ini berupa suatu pipa mempunyai cincin-cincin
tulang yang di sebut annulus trechealis.
6.Bronchus adalah
percabangan trachea ke kanan dan ke kiri, di sebut bronchus dexter dan
sinister, tempat percabangan branchiatadi di sebut bifurcatio travheae. Bronchi
ini masih terbagi ke dalam bronchi leteralis yang masing-masing akan
terbagi lagi parabronnhi.
7. Pulmo, terdapat
pada ujung-ujung bronchi berjumlah sepasang, melekat pada dinding dorsal
thoral, Pilmo ini dibungkus oleh selaput yang di sebut pleura. Pulmo mempunyai
hubungan dengan kantong-kantong hawa yan di sebut saccus.
Pulmo mempunyai hubungan dengan kantong-kantong hawa
yang disebut saccus pneumaticus yang terdiri dari:
a. Saccus abdominalis, terdapat diantara lipatan intestinum.
b. Saccus trhoracalis anterior, terletak pada dinding sisi tubuh pada rongga dada sebelahm
c. Saccus thoracolis posterior, terletak tepat di belakang saccus thoracolis anterior.
d. Saccus interclavicularis, terletak di median, hanya satu buah dan berhubungan dengan kedua pulmo.
e. Saccus cervicalis, terletak pada pangkal leher, berjumlah sepasang.
f. Saccus axillaris, yaitu saccus yang dibentuk oleh penonjolan sisi-sisi dari saccus interreclavicularis yang terdapat pada daerah ketiak.
a. Saccus abdominalis, terdapat diantara lipatan intestinum.
b. Saccus trhoracalis anterior, terletak pada dinding sisi tubuh pada rongga dada sebelahm
c. Saccus thoracolis posterior, terletak tepat di belakang saccus thoracolis anterior.
d. Saccus interclavicularis, terletak di median, hanya satu buah dan berhubungan dengan kedua pulmo.
e. Saccus cervicalis, terletak pada pangkal leher, berjumlah sepasang.
f. Saccus axillaris, yaitu saccus yang dibentuk oleh penonjolan sisi-sisi dari saccus interreclavicularis yang terdapat pada daerah ketiak.
8. Syrinx, terdapat pada bifurcatio tracheae. Tersusun
dari beberapa pangnnulus trachealis yang paling
caudal dan annulus bronchialisyang paling cranial. Alat ini membatasi suatu
ruangan yang agak melebar yang disebut tympanum.
Pada bagian trachea yang tercaudal terdapat suatu cartilago yang terletak melintang dan ventral ke dorsal, yang disebut pessulus. Pessulus ini menyokong suatu lipatan yang disebut membran seminularis. Adapun otot-otot yang terdapat di trachea dan syarinx, yaitu:
1. Musculus syringealis intrinsic, sepasang berorigo pada dinding trchea, dan berinsertio pada syrinx.
2. Musculus sterno trachealis, sepasang berorigo pada sternum dan berisertio pada trachea.
Suara pada aves dihasilkan oleh getaran dari membrana seminularis. Getaran ini terjadi karena hasil kerja otot-otot di atas.
Rongga hidung dilengkapi dengan silia (bulu getar) yang berperan menyaring partikel-partikel yang tercampur udara yang dihirup ayam, seperti debu maupun bibit penyakit (virus maupun bakteri). Sedangkan pada bagian trakea, bronkus dan bronkeolus dilengkapi dengan sel-sel epitel yang juga mempunyai bulu getar dan sel tak bersilia yang akan menghasilkan lendir yang mengandung enzim proteolitik dan surfaktan. Adanya enzim dan surfaktan (penurun tegangan permukaan) tersebut mampu menghancurkan beberapa mikroorganisme patogen.
Silia hidung hanya mampu menahan partikel berukuran 3,7-7,0 mikron, sedangkan partikel yang lebih kecil lagi akan lolos dan bertahan di saluran pernapasan ayam. Perlu diketahui juga ukuran partikel yang berada di udara kebanyakan memiliki diameter 1-5 mikron, sedangkan ukuran virus atau bakteri lebih kecil lagi contohnya bakteri Mycoplasmaberukuran 0,25-0,5 mikron atau virus AI hanya berdiameter 0,08-0,12 mikron. Bisa dibayangkan jika silia mengalami kerusakan (misalnya oleh kadar amonia yang tinggi), maka bibit penyakit akan dengan mudah masuk ke saluran pernapasan dan pada akhirnya ayam akan mengalami gangguan pernapasan yang berujung pada terjadinya kasus penyakit.
Pada bagian trachea yang tercaudal terdapat suatu cartilago yang terletak melintang dan ventral ke dorsal, yang disebut pessulus. Pessulus ini menyokong suatu lipatan yang disebut membran seminularis. Adapun otot-otot yang terdapat di trachea dan syarinx, yaitu:
1. Musculus syringealis intrinsic, sepasang berorigo pada dinding trchea, dan berinsertio pada syrinx.
2. Musculus sterno trachealis, sepasang berorigo pada sternum dan berisertio pada trachea.
Suara pada aves dihasilkan oleh getaran dari membrana seminularis. Getaran ini terjadi karena hasil kerja otot-otot di atas.
Rongga hidung dilengkapi dengan silia (bulu getar) yang berperan menyaring partikel-partikel yang tercampur udara yang dihirup ayam, seperti debu maupun bibit penyakit (virus maupun bakteri). Sedangkan pada bagian trakea, bronkus dan bronkeolus dilengkapi dengan sel-sel epitel yang juga mempunyai bulu getar dan sel tak bersilia yang akan menghasilkan lendir yang mengandung enzim proteolitik dan surfaktan. Adanya enzim dan surfaktan (penurun tegangan permukaan) tersebut mampu menghancurkan beberapa mikroorganisme patogen.
Silia hidung hanya mampu menahan partikel berukuran 3,7-7,0 mikron, sedangkan partikel yang lebih kecil lagi akan lolos dan bertahan di saluran pernapasan ayam. Perlu diketahui juga ukuran partikel yang berada di udara kebanyakan memiliki diameter 1-5 mikron, sedangkan ukuran virus atau bakteri lebih kecil lagi contohnya bakteri Mycoplasmaberukuran 0,25-0,5 mikron atau virus AI hanya berdiameter 0,08-0,12 mikron. Bisa dibayangkan jika silia mengalami kerusakan (misalnya oleh kadar amonia yang tinggi), maka bibit penyakit akan dengan mudah masuk ke saluran pernapasan dan pada akhirnya ayam akan mengalami gangguan pernapasan yang berujung pada terjadinya kasus penyakit.
Skema Respirasi Pada Ayam
Dalam sistem respirasi burung tidak memiliki diafragma, melainkan, udara berpindah dan keluar dari sistem pernapasan melalui perubahan tekanan pada kantung udara. Otot yang berada di dada menyebabkan sternum yang akan mendorong ke luar. Hal ini mengakibatkan tekanan negatif di udara kantung, sehingga udara memasuki sistem pernapasan.
Dalam sistem respirasi burung tidak memiliki diafragma, melainkan, udara berpindah dan keluar dari sistem pernapasan melalui perubahan tekanan pada kantung udara. Otot yang berada di dada menyebabkan sternum yang akan mendorong ke luar. Hal ini mengakibatkan tekanan negatif di udara kantung, sehingga udara memasuki sistem pernapasan.
Siklus Respirasi Pada Ayam
Siklus respirasi pada ayam berbeda dengan sistem respirasi pada ternak ruminansia. Karena ruminansia termasuk ternak mamalia, namun secara garis besar siklus respirasi pada ayam sama dengan siklus respirasi pada aves. Berikut adalah siklus-siklus respirasdi yang terdapat pada ayam:
a. Selama inspirasi pertama, perjalanan udara melalui lubang hidung, ( juga disebut nares yang terletak di sambungan antara bagian atas paruh atas dan kepala). Seperti dalam mamalia, udara bergerak melalui lubang hidung ke rongga hidung. Dari rongga hidung udara melalui larink dan ke trakhea. Udara bergerak melalui trakhea ke syrink, yang terletak di titik sebelum trakhea membagi dua. Yang kemudian mengalir melalui syrink. Udara tidak pergi langsung ke paru-paru, tetapi perjalanan ke posterior (kantung udara ekor). Sejumlah kecil udara akan melewati melalui kantung udara ekor untuk paru-paru.
b. Selama expirasi pertama, udara dipindahkan dari posterior menuju ke kantung udara melalui ventrobronchi dan dorsobronchi ke paru-paru. Bronkus akan membelah udara ke saluran kapiler dengan diameter yang lebih kecil. Darah kapiler mengalir melalui kapiler udara dan ini adalah tempat oksigen dan karbondioksida dipertukarkan.
c. Ketika burung mengulangi inspirasi kedua kalinya, udara bergerak ke kantung-kantung udara tengkorak.
d. Ekpirasi kedua udara bergerak keluar dari udara tengkorak kantung, melalui syrink ke trakhea, melalui laring, dan akhirnya melalui rongga hidung dan keluar dari lubang hidung (Foster dan Smith, 2007)
Macam-Macam Sistem Mekanisme Respirasi Pada Ayam.
Sistem mekanisme pernafasan pada ayam menjadi dua macam, yaitu:
1. 1. Pernafasan
pada waktu istirahat
Pernapasan pada burung di saat hinggap adalah sebagai berikut. Burung mengisap udara lalu udara mengalir lewat bronkus ke pundi-pundi hawa bagian belakang bersamaan dengan itu udara yang sudah ada di paru-paru mengalir ke pundi – pundi hawa, udara di pundi-pundi belakang mengalir ke paru-paru lalu udara menuju pundi – pundi hawa depan. Kecepatan respirasi pada berbagai hewan berbeda bergantung dari berbagai hal, antara lain, aktifitas, kesehatan, dan bobot tubuh.
Pernafasan ini dilakukan ketika aves dalam kondisi istirahat. Pars ternalis costae dan pars vertibralis costae, keduanya dihubungkan oleh suatu persendiaan, sehingga dapat digerakkan. Adapun fase-fase yang terjadi ketika pernafasan istirahat, yaitu:
Pernapasan pada burung di saat hinggap adalah sebagai berikut. Burung mengisap udara lalu udara mengalir lewat bronkus ke pundi-pundi hawa bagian belakang bersamaan dengan itu udara yang sudah ada di paru-paru mengalir ke pundi – pundi hawa, udara di pundi-pundi belakang mengalir ke paru-paru lalu udara menuju pundi – pundi hawa depan. Kecepatan respirasi pada berbagai hewan berbeda bergantung dari berbagai hal, antara lain, aktifitas, kesehatan, dan bobot tubuh.
Pernafasan ini dilakukan ketika aves dalam kondisi istirahat. Pars ternalis costae dan pars vertibralis costae, keduanya dihubungkan oleh suatu persendiaan, sehingga dapat digerakkan. Adapun fase-fase yang terjadi ketika pernafasan istirahat, yaitu:
a. Fase inspiratio, pada fase ini costae bergerak ke arah cranioventral, sehingga cavum thornealis membesar, pulmo mengembang sehingga udara masuk ke dalam pulmo.
b. Fase expiratio, pada fase ini costae kembali ke kedudukan semula, cavum thornealis mengecil. Polmu mengempis, udara keluar dari pulmo.
2. Pernafasan pada waktu terbang
Saat terbang pergerakan aktif dari rongga dada tidak dapat dilakukan karena tulang dada dan tulang rusuk merupakan pangkal perlekatan otot yang berfungsi untuk terbang. Pada saat terbang, kantung udara berperan sangat penting. Inspirasi dan ekspirasi dilakukan bergantian oleh kantung udara di antara tulang coracoid (interclavicular sac) dan kantung udara di bawah tulang ketiak (subsapular sac). Saat mengepakan sayap (sayap diangkat ke atas), kantong udara di antara tulang coracoid terjepit sehingga udara kaya oksigen pada bagian itu masuk ke paru-paru (inspirasi). Saat sayap terkepak turun, kantung udara di bawah ketiak terjepit sementara kantung udara di antara tulang coracoid mengembang, sehingga udara masuk ke kantung udara di antara coracoid (ekspirasi). Semakin tinggi burung terbang, maka semakin cepat kepakan sayapnya, karena kadar oksigen pada udara di lapisan atas semakin kecil atau menipis (Campbell,1999).
Atau lebih mudahnya adalah sebagai berikut, pada waktu terbang saccus yang berfungsi adalah saccus intercravicularis dan saccus axillaris. Apabila sayap diturunkan saccus axillaris akan terjepit, sehingga saccus intercravicularis longgar dan sebaliknya apabila sayap diangkat maka saccus axillaris akan membesar sedangkan saccus intercravicularismengecil, sehingga dapat terjadi pergantian udara dari luar ke dalam paru-paru.
Perbedaan Sistem Respirasi pada Unggas (Ayam)
dengan Mamalia:
Paru-paru pada mamalia pertukaran oksigen denagn karbondioksida terjadi di kantung mikroskopis yang terdapat di paru-paru yang kemudian disebut dengan alveoli. Sedangkan pada paru-paru ayam, pertukaran gas terjadi di dinding mikroskopis tubulus, yang biasa disebutdengankapilerudara.
Sistem pernapasan ayam lebih efisien dibandingkan pada mamalia. mentransfer oksigen lebih dengan masing-masing pernafasan. Ini juga berarti bahwa racun dalam udara juga ditransfer lebih efisien. Ini adalah salah satu alasan mengapa asap dari teflon beracun untuk aves, tetapi tidak untuk mamalia pada konsentrasi yang sama. Ketika membandingkan ayam dan mamalia dengan berat yang sama, ayam memiliki tingkat pernafasan yang lebih lambat. Respirasi pada ayam memerlukan dua siklus pernafasan untuk memindahkan udara melalui sistem pernapasan keseluruhan. Dalam mamalia, hanya satu siklus pernapasan diperlukan.
Paru-paru pada mamalia pertukaran oksigen denagn karbondioksida terjadi di kantung mikroskopis yang terdapat di paru-paru yang kemudian disebut dengan alveoli. Sedangkan pada paru-paru ayam, pertukaran gas terjadi di dinding mikroskopis tubulus, yang biasa disebutdengankapilerudara.
Sistem pernapasan ayam lebih efisien dibandingkan pada mamalia. mentransfer oksigen lebih dengan masing-masing pernafasan. Ini juga berarti bahwa racun dalam udara juga ditransfer lebih efisien. Ini adalah salah satu alasan mengapa asap dari teflon beracun untuk aves, tetapi tidak untuk mamalia pada konsentrasi yang sama. Ketika membandingkan ayam dan mamalia dengan berat yang sama, ayam memiliki tingkat pernafasan yang lebih lambat. Respirasi pada ayam memerlukan dua siklus pernafasan untuk memindahkan udara melalui sistem pernapasan keseluruhan. Dalam mamalia, hanya satu siklus pernapasan diperlukan.
SISTEM RESPIRASI PADA
MAMALIA
Sistem pernapasan atau sistem respirasi adalah sistem organ yang digunakan untuk
pertukaran gas. Pada hewan berkaki empat, sistem pernapasan umumnya termasuk
saluran yang digunakan untuk membawa udara ke dalam paru-paru di mana terjadi
pertukaran gas. Diafragma menarik udara masuk dan juga mengeluarkannya.
Berbagai variasi sistem pernapasan ditemukan pada berbagai jenis makhluk hidup.
Bahkan pohon pun memiliki sistem pernapasan.
Pernapasan dada adalah pernafasan yang melibatkan otot antartulang
rusuk. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut.
- Fase inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot antartulang rusuk sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.
- Fase ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot antara tulang rusuk ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.
Pernapasan perut adalah pernafasan yang melibatkan otot diafragma.
Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut.
- Fase inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot diafragma sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.
- Fase ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot diaframa ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.
Pengertian
Pernafasan
Pernafasan mempunyai 2 arti yang sangat berbeda :
1).
pernafasan oksigen (O2 ) dalam matabolisme karbohidrat dan berbagai
molekul organik lainnya,
2). suatu
proses yang melibatkan pertukaran O2 dan CO2 di antara
berbagai sel suatu organisme dan lingkungan luar.
Sebagian besar sel tubuh memperoleh energi dari reaksi kimia yang
melibatkan O2. Sel itu harus mampu melenyapkan CO2 yang
merupakan hasil akhir utama dari metabolisme oksidasi. Organisme bersel satu
pertukaran O2 dan CO2 terjadi secara langsung dengan
lingkungan luar, tetapi hal itu sama sekali tidak mungkin untuk sebagian besar
sel organisme yang kompleks seperti manusia maupun hewan/ternak. Oleh karena
itu, evaluasi hewan besar memerlukan perkembangan suatu sistem khusus yaitu sistem respirasi (pernafasan) untuk
pertukaran O2 dan CO2 bagi hewan tersebut dengan
lingkungan sekitarnya meliputi : paru-paru, jalan udara ke paru-paru, dan
struktur dada yang bertanggung jawab terhadap gerakan udara keluar dan masuk ke
paru-paru.
Mekanisme Ventilasi (Pertukaran Udara)
Pulmonalis
Paru-paru dapat membesar dan berkontraksi dengan 2 jalan : 1).
dengan gerakan turun naik diafragma akan memanjang dan memperpendek rongga
dada, dan 2). dengan pengangkatan dan penekanan tulang rusuk akan
mengangkat/memperbesar dan menurunkan/memperkecil diameter anteroposterior
rongga dada.
Pernafasan normal dilakukan hampir sempurna oleh gerakan inspirasi
(menghirup) diafragma. Selama inspirasi diafragma menarik ke bawah permukaan
bagian bawah paru-paru. Selama ekspirasi (menghembus) diafragma berelaksasi dan
mendorong paru-paru ke belakang, dinding dada dan struktur perut mendorong
paru-paru. Selama bernafas berat, dorongan ke belakang tidak cukup kuat untuk
menyebabkan respirasi cepat, hal itu dapat dicapai dengan kontraksi urat perut
yang mendorong isi perut ke atas melawan diafragma bagian bawah. Cara kedua
untuk memperbesar paru-paru adalah dengan meningkatkan/memperbesar ruangan dada
melalui rib cage. Hal itu
akan memperbesar paru-paru karena dalam posisi istirahat secara alamiah, tulang
rusuk miring ke bawah, sehingga memungkinkan tulang dada bergerak ke belakang
di depan kolumnis spinalis. Namun, bila rib cage terangkat, tulang rusuk
langsung mengarah ke belakang. Dengan demikian, tulang dada pada waktu itu
bergerak ke belakang menjauhi spinosus
yang menyebabkan anteroposterior dada menjadi lebih besar kira-kira 20% selama
respirasi maksimum dibandingkan selama ekspirasi. Oleh karena itu, berbagai
otot tersebut yang mengangkat rongga dada dapat diklasifikasikan sebagai urat
daging inspirasi, dan urat daging yang menekan rongga dada adalah urat daging
ekspirasi.
Kapasitas dan Volume Paru-paru
Suatu metode sederhana untuk mempelajari pertukaran udara
paru-paru adalah mancatat volume udara yang bergerak ke dalam dan ke luar
paru-paru disebut spirometer.
Sebuah alat spirometer terdiri dari sebuah silinder yang berada dalam sebuah
ruangan berisi air yang keseimbangannya dapat diatur melalui suatu pemberat.
Dalam selinder terdapat campuran udara pernafasan biasanya udara atau O2 ;
suatu tabung yang menghubungkan mulut dengan ruang udara. Karena nafas masuk
dan ke luar ruang udara maka silinder terangkat/naik dan turun, dan suatu
grafik akan terlihat pada kertas yang terdapat pada silinder yang berputar.
Untuk memudahkan menjelaskan berbagai kejadian pertukaran udara paru-paru maka
udara dalam paru-paru telah dibagi menjadi 4 volume dan 4 kapasitas.
Volume paru-paru bagian kiri terdiri atas 4 volume yang berbeda
dan bila dijumlahkan semuanya sama dengan volume maksimum paru-paru yang masih
dapat diharapkan. Arti penting dari masing-masing volume tersebut adalah
sebagai berikut.
1. Volume tidal (tidal volume = TV) adalah volume udara pada waktu
inspirasi atau ekspirasi normal, dan volumenya kira-kira 500 ml.
2. Volume cadangan inspirasi (inspiratory reserve volume = IRV) adalah volume
ekstra udara yang masih dapat dihirup setelah inspirasi normal sebagai volume
udara tambahan terhadap volume volume tidal, dan biasanya volume udara itu
kira-kira 3000 ml.
3. Volume cadangan ekspirasi (expiratory reseve volume = ERV) adalah
jumlah udara yang masih dapat dikeluarkan dengan berekspirasi sekuat-kuatnya
(maksimum) pada saat akhir ekspirasi normal, biasanya volume ini kira-kira 1100
ml.
4. Volume residu (residual volume = RV) adalah volume udara yang masih
tinggal di dalam paru-paru setelah melakukan respirasi maksimum. Volume residu
ini rata-rata 1200 ml.
Kapasitas paru-paru dalam siklus paru-paru kadang-kadang perlu
mempertimbangkan 2 atau lebih volume udara tersebut di atas secara
bersama-sama. Penggabungan ini disebut kapasitas paru-paru. Kapasitas paru-paru
berbeda-beda dapat dijelaskan sebagai berikut ini.
1. Kapasitas inspirasi (inspiratory capacity/IC) = volume
tidal (TV) + volume cadangan inspirasi (IRV). Ini adalah sejumlah udara
(kira-kira 3500 ml) yang berarti seseorang bernafas mulai dengan tingkat
ekspirasi normal dan memperbesar paru-parunya hingga maksimum.
2. Kapasitas residu fungsional (functional residual capacity/FRC) = volume cadangan ekspirasi (ERV) + volume residu (RV). Ini
adalah sejumlah udara yang tinggal dalam paru-paru pada akhir ekspirasi normal
(kira-kira 2300 ml).
3. Kapasitas vital (vital capacity/VC) = volume
cadangan inspirasi (IRV) + volume tidal (TV) + volume cadangan ekspirasi (ERV).
Ini adalah jumlah udara maksimum yang dapat dikeluarkan dari paru-paru setelah
ekspirasi dan dilanjutkan dengan ekspirasi maksimum.
4. Kapasita total paru-paru (total lung capacity/TLC) adalah volume maksimum paru-paru yang masih dapat diperbesar
dengan inspirasi sekuat mungkin (kira-kira 5800 ml). TLC = IRV + TV + ERV + RV.
Sebagai contoh dapat dikemukakan di sini bahwa laki-laki mempunyai
VT = 400 ml, VC = 4800 ml, IRV = 3100 ml, IC = 3600 ml, ERV = 1200 ml, RV =
1200 ml, FRC = 2000 ml, TLC = 6000 ml. Sapi betina (dalam keadaan tidur)
mempunyai TV = 3100 ml; sedangkan dalam posisi berdiri adalah 3800 ml.
Semua volume dan kapasitas paru-paru wanita 20 – 25% lebih rendah
dibandingkan laki-laki, dan volume serta kapasitasnya lebih besar pada orang
yang bertubuh besar dan olahragawan dibandingkan dengan orang yang bertubuh
kecil dan menderita asma.
Difusi Gas Melalui Membrana Respirasi
Unit alat
pernafasan terdiri dari bronkhiolus, berbagai saluran alveoli, atrium dan
alveoli (kira-kira 300 juta pada kedua paru-paru, masing-masing alveolus
mempunyai diameter kira-kira 0,25 mm). Dinding alveoli sangat tipis, dan di
antara banyak dinding itu terdapat berbagai kapiler yang cukup kuat. Aliran
darah pada dinding kapiler merupakan suatu sheet dari peredaran darah.
Jadi jelaslah bahwa gas alveoli hampir sama dengan gas darah kapiler.
Konsekwensinya pertukaran gas antara udara alveoli dan darah volmonaris terjadi
di seluruh membrana terminal paru-paru. Membrana ini disebut membrana respirasi
atau membrana vulmonaris.
Transportasi O2 dan CO2
Gas dapat
mengaliri suatu tempat ke tempat lain dengan jalan difusi
dan hal ini selalu disebabkan oleh adanya perbedaan tekanan dari satu tempat
terhadap tempat lainnya. Jadi, O2 berdifusi dari alveoli ke dalam
pembuluh darah kapiler pulmonaris karena perbedaan tekanan yang dalam hal ini
tekanan O2 (PO2) di dalam alveoli lebih besar
dibandingkan dengan PO2 di dalam darah pulmonaris. Darah pulmonaris
diangkut melalui sirkulasi darah menuju berbagai jaringan perifir. Di sana PO2
lebih rendah dalam sel dibandingkan dengan yang di dalam darah arteri
yang masuk ke dalam berbagai pembuluh darah kapiler. Di situ lagi PO2 jauh
lebih tinggi dalam darah kapiler menyebabkan O2 berdifusi ke luar
dari pembuluh kapiler dan seluruh cairan interstisial menuju sel.
Karena O2 dimetabolisasikan
dengan makanan dalam sel untuk membentuk CO2 maka tekanan CO2
(PCO2) meningkat mencapai nilai tinggi dalam sel yang menyebabkan CO2
berdifusi dari sel ke dalam jaringan kapiler. CO2 dalam darah
diangkut ke kapiler pulmonaris. CO2 itu berdifusi ke luar dari darah
dan menuju ke dalam alveoli karena PCO2 di dalam alveoli lebih
rendah dibandingkan dengan yang di dalam darah. Hal yang mendasar di sini
adalah bahwa angkutan O2 dan CO2 ke dan dari berbagai
jaringan tergantung dari difusi dan aliran darah secara berturut-turut.
Faktor yang Mempengaruhi Difusi Gas
Prinsip dan formula
terjadinya difusi gas melalui membrana respirasi sama dengan difusi gas melalui
air dan berbagai jaringan. Jadi, faktor yang menentukan betapa cepat suatu gas
melalui membrana tersebut adalah : 1). ketebalan membrana, 2).luas permukaan
membrana, 3).koefisien difusi gas dalam substansi membrana, dan 4). perbedaan
tekanan antara kedua sisi membrana.
Sering terjadi
kecepatan difusi melalui membrana tidak proporsional terhadap ketebalan
membrana sehingga setiap faktor yang meningkatkan ketebalan melebihi 2 – 3 kali
dibandingkan dengan yang normal dapat mempengaruhi secara sangat nyata
pertukaran gas pernafasan normal. Khusus pada olahragawan, luas permukaan
membrana respirasi sangat mempengaruhi prestasi dalam pertandingan maupun
latihan. Luas permukaan paru-paru yang berkurang dapat berpengaruh serius
terhadap pertukaran gas pernafasan. Dalam hal koefisien difusi masing-masing
gas kaitannya dengan perbedaan tekanan ternyata CO2 berdifusi
melalui membrana kira-kira 20 kali lebih cepat dari O2, dan O2
dua kali lebih cepat dari N2. Dalam hal perbedaan tekanan gas,
tekanan gas parsial menyebabkan gas mengalir melalui membrana respirasi. Dengan
demikian, bila tekanan parsial suatu gas dalam alveoli lebih besar dibandingkan
dengan tekanan gas dalam darah seperti halnya O2 , difusi terjadi
dari alveoli ke arah dalam, tetapi bila tekanan gas dalam darah lebih besar
dibandingkan dengan dalam alveoli seperti halnya CO2 maka difusi
terjadi dari darah ke dalam alveoli.
Kapasitas Difusi Membrana Respirasi
Kemampuan seluruh
membrana respirasi untuk terjadinya pertukaran gas antara alveoli dan darah
pulmonaris dapat diekspresikan dengan istilah kapasitas difusinya, yang dapat didefinisikan sebagai volume gas
yang berdifusi melalui membrana tadi setiap menit untuk setiap perbedaan
tekanan 1 mm Hg. Kapasitas difusi O2 laki-laki muda dewasa pada
waktu istirahat rata-rata 21 ml per menit per mm Hg. Rata-rata perbedaan
tekanan O2 menembus membrana respirasi selama dalam keadaan normal
yaitu dalam keadaan bernafas tenang kira-kira 11 mm Hg. Peningkatan tekanan itu
menghasilkan kira-kira 230 ml O2 berdifusi normal melalui membrana
respirasi setiap menit; dan itu sama dengan kecepatan tubuh menggunakan O2.
Di lain pihak, kapasitas difusi CO2 belum pernah dihitung
karena kesukaran teknis. Sebenarnya sangat penting diketahui kapasitas difusi
yang tinggi dari CO2 itu. Bila tidak demikian maka membrana
respirasi banyak mengalami kerusakan. Akibatnya, kapasitasnya membawa O2 ke
dalam darah sering tidak cukup sehingga menyebabkan kematian seseorang jauh
lebih cepat daripada ketidakseimbangan yang serius dari difusi CO2.
Mekanisme Respirasi
Selama respirasi, terjadi gerakan dada (thorax) dan perut.
Pada inspirasi sternum coracoid , furcula, dan rusuk bergerak ke
depan dan ke bawah. Rusuk vertebral ditarik ke depan dan ke dalam. Jadi, pada
inspirasi diameter vertikal dada bertambah besar dan diameter melintangnya
bertambah kecil. Paru-paru membesar pada saat inspirasi, dan tulang rusuk serta
dada tertarik ke arah dalam
Gambar organ merpati
Gambar dada merpati
Gambar paru-paru
Gambar Bronciolus
Gambar
pundi-pundi udara
Gambar glottis
BAB
III
KESIMPULAN
Sistem pernafasan terdiri daripada
hidung , trakea , paru-paru ,tulang rusu kotot
interkosta,bronkus,bronkiol,alveolus,dandiafragma.Dalam mekanismenya,Udara disedot ke dalamparu-paru melalui hidung dan trakea,dinding trakea disokong oleh gelang rawan supaya menjadi kuat dan sentiasa terbukatrakea bercabang kepada bronkus kanan dan bronkus kiri yang disambungkan kepadaparu-paru .kedua-dua bronkus bercabang lagi kepada bronkiol dan alveolus pada hujungbronkiol .Alveolus mempunyai penyesuaian berikut untuk memudahkan pertukaran gas.
interkosta,bronkus,bronkiol,alveolus,dandiafragma.Dalam mekanismenya,Udara disedot ke dalamparu-paru melalui hidung dan trakea,dinding trakea disokong oleh gelang rawan supaya menjadi kuat dan sentiasa terbukatrakea bercabang kepada bronkus kanan dan bronkus kiri yang disambungkan kepadaparu-paru .kedua-dua bronkus bercabang lagi kepada bronkiol dan alveolus pada hujungbronkiol .Alveolus mempunyai penyesuaian berikut untuk memudahkan pertukaran gas.
Dapat di simpulkan sistem pernafasan adalah system dalam tubuh yang harus
dijaga dan dipelihara, karena jika salah satu organ pernafasan rusak akan
mengganggu organ sistem pernafasan yang lain. Dengan nafas kita bisa Hidup.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar