Makalah Perbandingan Sistem Respirasi Vertebrata

Makalah Perbandingan Anatomi Hewan

 

SISTEM RESPIRASI PADA VERTEBRATA

KELOMPOK 6

1.     BESSE NAFISAH                                          H41114303

2.     DIAN PUSPITA WULANDARI                   H41114028

3.     MELISA SAMBAN                                       H41114512 

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2015

BAB I

PENDAHULUAN

A.  Latar Belakang

Bernafas adalah hal yang harus terus menerus dilakukan oleh mahkluk hidup baik tumbuhan, manusia, maupun hewan agar dapat melanjutkan hidup. Pernapasan adalah pertukaran gas yang dibutuhkan untuk metabolisme dalam tubuh. Alat pernapasan pada setiap jenis mahkluk hidup pun berbeda tergantung pada habitat yang mahkluk hidup tempati atau menyesuaikan habitat nya. Seperti halnya pada hewan meiliki berbagai macam saluran pernapasan seperti paru-paru yang dimiliki oleh pisces, amphibi, aves, reptilia, dan mamalia. Amphibia memiliki kulit yang berfungsi juga sebagai tempat pertukaran gas. Ikan mengambil oksigen yang berada di lingkungannya (air) dengan menggunakan sistem insang.

Pada hewan vertebrata dan invertebrata memiliki saluran pernapasan yang berbeda, dengan adanya keanekaragaman yang terjadi pada hewan dan dengan seiring perkembangan ilmu pengetahuan maka sangat pentinglah bagi kita untuk mempelajari dan membahas tentang saluran pernapasan pada hewan yang sering disebut juga dengan sistem pernapasan pada makalah kali ini.

B.  Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dari makalah ini adalah sebagai berikut:

1.   Jelaskan pengertian sistem pernapasan.

2.   Jelaskan fungsi sistem pernapasan

3.   Jelaskan organ-organ yang ada dalam sistem pernapasan beserta fungsinya.

4.   Bagaimanakah mekanisme sistem pernapasan pada vertebrata

C.  Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah sebagai berikut:

1.          Memahami pengertian sistem pernapasan

2.          Memahami fungsi sistem pernapasan

3.          Mengetahui organ-organ yang ada dalam sistem pernapasan manusia beserta fungsi-fungsinya

4.          Memahami dan mengerti mekanisme sistem pernapasan pada vertebrata 

BAB II

PEMBAHASAN

A.  Pengertian Sistem Pernapasan

Pernapasan adalah pertukaran gas, yaitu oksigen (O₂) yang dibutuhkan tubuh untuk metabolisme sel  dan karbondioksida (CO₂) yang dihasilkan dari metabolisme tersebut dikeluarkan dari tubuh melalui paru-paru.

B.  Fungsi  Sistem Pernapasan

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 pernapasan dari dehidrasi, perubahan temperatur, dan berbagai keadaan lingkungan yang merugikan atau melindungi sistem pernapasan 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 olfactory di superior portion pada rongga hidung.

C.  Organ Sistem Respiratori

1.   Organ Pernapasan Pada Pisces

Organ pernapasan pada pisces berupa insang (branchia). Insang dimiliki oleh jens ikan (pisces) yang berbentuk lembaran-lembaran tipis berwarna merah muda dan selalu lembab. Bagian-bagian terluar dari insang berhubungan dengan air, sedangkan bagian dalam berhubungan erat dengan kapiler-kapiler darah. Insang pada ikan dibedakan menjadi dua macam yaitu insang dengan tutup insang (operculum) dan insang tanpa operculum. Di samping itu, ada pula kelompok ikan paru-paru, yang bernapas dengan pulmosis.

Insang ikan terdiri atas bagian lengkung insang, rigi-rigi dan lembar insang. Lengkung insang tersusun atas tulang rawan berwarna putih. Pada lengkung insang ini tumbuh pasangan rigi-rigi yang berguna untuk menyaring air pernapasan yang melalui insang. Lembaran insang tersusun atas jaringan lunak, berbentuk sisir dan berwarna merah, karena mempunyai banyak pembuluh kapiler darah yang merupakan cabang dari arteri insang. Pada lembaran yang kaya kapiler darah inilah pertukaran CO₂ dan oksigen berlangsung.

2.   Organ Pernapasan Pada Katak (Amphibi)

Katak muda (berudu) menggunakan insang untuk mengambil O₂ yang terlarut dalam air. Setelah berumur lebih kurang 12 hari, insang luar diganti dengan insang dalam. Setelah dewasa, katak bernapas menggunakan selaput rongga mulut, paru-paru, dan kulit.

Selaput rongga mulut dapat berfungsi sebagai alat pernapasan karena tipis dan banyak terdapat kapiler yang bermuara di tempat itu. Pada saat terjadi gerakan rongga mulut dan faring, lubang hidung terbuka dan glotis tertutup, sehingga udara berada di rongga mulut dan berdifusi masuk melalui selaput rongga mulut yang tipis. Pernapasan dengan kulit dilakukan secara difusi. Hal ini karena kulit katak tipis, selalu lembap, dan mengandung banyak kapiler darah. Pernapasan dengan kulit berlangsung secara efektif baik di air maupun di darat. Oksigen (O₂) yang masuk lewat kulit akan diangkut melalui vena kulit paru-paru (vena pulmo kutanea) menuju ke jantung untuk diedarkan ke seluruh tubuh. Sebaliknya karbon dioksida (CO₂) dari jaringan akan dibawa ke jantung, dari jantung dipompa ke kulit dan paru-paru melalui arteri kulit paru-paru (arteri pulmo kutanea). Dengan demikian, pertukaran oksigen dan karbon dioksida terjadi di kulit.

3.   Organ Pernapasan Pada Aves

Burung menggunakan paru-paru dan pundi hawa (pundi-pundi udara) sebagai alat pernapasanya. Burung memiliki dua lubang hidung, yaitu : lubang hidung luar terletak pada pangkal paruh bagian atas dan lubang hidung dalam terletak pada langit-langit rongga mulut.

Trakea pada burung sama seperti pada manusia yaitu berupa tulang rawan yang berbentuk cincin-cincin, trakea bercabang menjadi bronkus kanan dan kiri. Bronkus kanan dan kiri merupakan penghubung siring dengan paru-paru. Di dalam siring terdapat lipatan-lipatan berupa selaput yang dapat bergetar menghasilkan suara. Burung memiliki sepasang paru-paru yang menempel pada dinding bagian dalam. Paru-paru sendiri terbungkus oleh selaput paru-paru (pluera) yang berhubungan dengan pundi-pundi hawa. Paru-paru burung tidak memiliki alveolus, sebagai ganti fungsinya adalah parabronki (Pembuluh kapiler yang berdampingan dengan kapiler darah). Selain itu burung juga tidak memiliki diafragma sehingga dalam pergerakan paru-paru (inhale-exhale) dibantu oleh rongga seluruh tubuh.

Fungsi pundi-pundi hawa pada burung :

1.     Untuk bernapas saat terbang.

2.     Memperkeras suara dengan memperbesar ruang siring

3.     Mencegah kedinginan dengan menyelubungi organ dalam dengan ronggaudara.

4.     Mengurangi hilangnya panas tubuh.

5.     Memperbesar atau memperkecil berat jenis tubuh (berguna saat berenang)

Pundi-pundi hawa pada burung berjumlah sembilan yaitu :

1.     2 kantong di leher (servikal)

2.     1 kantong di antara tulang selangka (korakoid/interclavicular)

3.     2 kantong di dada depan (toraks anterior)

4.     2 kantong di dada belakang (toraks posterior)

5.     2 kantong di perut (abdominal)

4.   Organ Pernapasan Pada Reptil

Berbeda dengan organ pernapasan serangga, organ yang digunakan pada pernapasan reptilian adalah paru-paru. Sebab, sebagian besar reptilian hidup di daratan atau habitat yang kering. Untuk mengimbanginya, kulit reptilian bersisik dan kering, supaya cairan dalam tubuhnya tidak mudah hilang. Kulit bersisik pada reptilian merupakan suatu adaptasi hidup dalam udara kering, dan bukan sebagai alat pertukaran gas.Walau begitu, ada pula mekanisme pernapasan reptilian yang dibantu oleh permukaan epitelium lembab di sekitar kloaka. Reptilian demikian misalnya kura-kura dan penyu. Hal ini dilakukan karena tubuh kura-kura dan penyu terdapat tempurung yang kaku. Tempurung ini menyebabkan gerak pernaasan kedua hewan tersebut terbatas.

5.   Organ Pernapasan Pada Mamalia

1.   Hidung dan rongga penyaring hidung, menghangatkan, dan melembabkan udara yang Anda hirup. Rambut hidung dan lendir yang dihasilkan oleh sel-sel dalam partikel hidung menangkap di udara dan menjaga mereka untuk tidak memasuki paru-paru. Di balik rongga hidung, udara melewati faring, tabung panjang. Makanan dan udara melewati faring.

2.   Faring, juga disebut “kotak suara” ditemukan tepat di bawah faring. Suara Anda berasal dari laring Anda. Udara dari paru-paru melewati seluruh jaringan tipis pada laring dan menghasilkan suara.

3.   Trakea, atau tenggorokan, adalah tabung panjang yang mengarah ke paru-paru, di mana ia terbagi menjadi bronkus kanan dan kiri. Cabang bronkus keluar ke bronkiolus kecil di setiap paru-paru. Ada tutup kecil yang disebut epiglotis yang mencakup trakea Anda ketika Anda makan atau minum. Otot tidak sadar akan mengontrol epiglotis dan mencegah makanan untuk tidak memasuki paru-paru atau pipa angin.

 Organ sistem pernapasan memindahkan udara ke dalam dan keluar dari tubuh.

1.   Bronkiolus mengarah pada alveoli. Alveoli adalah kantung kecil di ujung bronkiolus (Gambar di bawah). Mereka tampak seperti tandan kecil anggur. Oksigen dipertukarkan dengan karbon dioksida pada alveoli. Itu berarti oksigen masuk darah, dan karbon dioksida bergerak dari darah. Gas-gas yang dipertukarkan antara darah dan alveoli oleh difusi sederhana.

2.   Diafragma adalah lembaran otot yang menyebar di bagian bawah tulang rusuk. Ketika kontraksi diafragma, volume dada semakin besar, dan paru-paru menghirup udara. Ketika diafragma rileks, volume dada semakin kecil, dan udara didorong keluar dari paru-paru.

 D.  Mekanisme Proses Pernapasan Pada Vertebrata

a.   Pernapasan pada Ikan (Pisces)

Hewan yang menyesuaikan diri dengan lingkungan air umumnya bernapas dengan insang. Ada yang insangnya dilengkapi tutup insang (operkulum), misalnya ikan bertulang sejati (Osteichthyes), dan ada pula yang insangnya tidak bertutup insang, misalnya pada ikan bertulang rawan (Chondrichthyes).

Insang ikan tersimpan di dalam rongga insang dan terlindung oleh tutup insang. Mekanisme pernapasan ikan bertulang sejati meliputi dua tahap, yakni fase inspirasi dan ekspirasi.

·     Fase inspirasi : Fase inspirasi merupakan fase pengambilan air ke dalam insang. Mekanisme inspirasi adalah sebagai berikut: tutup insang menutup, mulut terbuka, akibatnya tekanan dalam mulut rendah dan air dari luar masuk ke dalam rongga mulut.

·     Fase ekspirasi: Fase ekspirasi adalah fase pengeluaran air. Setelah air masuk ke dalam rongga mulut, celah mulut menutup, tutup insang membuka, tekanan yang lebih besar di dalam rongga mulut menyebabkan air ke luar melewati celah tutup insang tersebut. Pada saat air ke luar melalui lembaran insang, oksigen berdifusi ke dalam kapiler darah, sedangkan CO₂ berdifusi dari darah ke dalam air. Jadi pertukaran 0₂ dan CO₂ pada ikan terjadi pada fase ekspirasi.

Pada ikan paru-paru (Dipnoi) mempunyai cara pernapasan yang menyerupai amfibi. Di samping insang, ikan paru-paru mempunyai satu atau sepasang gelembung udara seperti paru-paru, yang dapat digunakan untuk membantu pernapasan, disebut pulmosis. Gelembung ini dikelilingi banyak pembuluh darah. Pulmosis dihubungkan dengan kerongkongan oleh duktus pneumatikus. Saluran ini merupakan jalan masuk dan keluarnya udara dari mulut ke gelembung dan sebaliknya, sekaligus memungkinkan terjadinya difusi udara ke kapiler darah.

Ikan paru-paru hidup di rawa-rawa dan di sungai. Bila airnya kering dan insangnya tidak berfungsi, dia masih mampu bertahan hidup karena bernapas menggunakan gelembung udaranya. Berdasarkan kenyataan ini, maka dapat disimpulkan bahwa ikan paru-paru merupakan makhluk peralihan dari ikan ke amfibia.

b.   Sistem Pernapasan Pada Amphibi (Katak)

Mekanisme inspirasi dan ekspirasi dijelaskan seperti berikut.

·     Fase inspirasi : Fase inspirasi terjadi bila otot sternohioideus berkontraksi sehingga rongga mulut membesar, akibatnya oksigen masuk melalui koane (celah hidung). Setelah itu, koane menutup, otot submandibularis dan otot geniohioideus berkontraksi, sehingga rongga mulut mengecil. Mengecilnya rongga mulut mendorong oksigen masuk ke paru-paru lewat celah-celah. Dalam paru-paru terjadi pertukaran gas, oksigen diikat oleh darah yang berada dalam kapiler dinding paru-paru, dan sebaliknya karbon dioksida dilepaskan ke lingkungan.

·     Fase ekspirasi : Mekanisme ekspirasi terjadi setelah pertukaran gas di dalam paru-paru, otot rahang bawah mengendur atau berelaksasi, sementara otot perut dan sternohioideus berkontraksi. Hal ini mengakibatkan paru-paru mengecil, sehingga udara tertekan keluar dan masuk ke dalam rongga mulut. Selanjutnya koane membuka, sedangkan celah tekak menutup, sehingga terjadi kontraksi otot rahang bawah yang diikuti berkontraksinya ototgeniohioideus. Akibatnya, rongga mulut mengecil dan udara yang kaya karbon dioksida terdorong keluar melalui koane.

c.    Sistem Pernapasan Pada Aves

Burung adalah hewan berdarah panas, sama seperti mamalia, sehingga suhu pada tubuh burung bersifat stabil. Karena burung memiliki reseptor pada bagian otak yang dapat mengatur suhu tubuh, sehingga burung dapat melakukan aktivitas pada suhu lingkungan yang berbeda.

Mekanisme pernapasan burung sebagai berikut :

 

a.    Pernapasan burung saat tidak terbang

Fase Inspirasi : tulang rusuk bergerak ke depan – volume rongga dada membesar – tekanan mengecil – udara akan masuk melalui saluran pernapasan. Saat inilah sebagian oksigen masuk ke paru-paru dan O₂ berdifusi ke dalam darah kapiler, dan sebagian udara dilanjutkan masuk ke dalam katong-kantong udara.

Fase Ekspirasi : tulang rusuk kembali ke posisi semula – rongga dada mengecil – tekanan membesar. Pada saat ini udara dalam alveolus dan udara dalam kantong-kantong hawa bersama-sama keluar melalui paru-paru. Pada saat melewati alveolus, O₂ diikat oleh darah kapiler alveolus,dan darah melepas CO₂. Dengan demikian, pertukaran gas CO₂ dan O₂ dapat berlangsung saat inspirasi dan ekspirasi.

b.   Pernapasan burung saat terbang

Pundi hawa sangat berperan pentng ketika burung mulai terbang, dikarenakan burung yang terbang tidak dapat menggerakan tulang rusuknya, sehingga pundi hawalah yang dipergunakan oleh burung untuk bernafas. Inspirasi dan ekspirasinya dilakukan secara bergantian oleh pundi-pundi hawa.

Fase Inspirasi : Pada saat sayap diangkat, pundi hawa antar tulang korakoid terjepit, sedangkan pundi hawa ketiak mengembang, akibatnya udara masuk ke pundi hawa ketiak melewati paru-paru, terjadilah inspirasi. Saat melewati paru-paru akan terjadi pertukaran gas O₂ dan CO₂.

Fase Ekspirasi : Sebaliknya pada saat sayap diturunkan, pundi hawa ketiak terjepit, sedangkan pundi hawa antar tulang korakoid mengembang, sehingga udara mengalir keluar dari kantong hawa melewati paru-parusehingga terjadilah ekspirasi. Saat melewati paru-paru akan terjadi pertukaran gas O₂ dan CO₂. Dengan cara inilah inspirasi dan ekspirasi udara dalam paru-paru burung saat terbang. Jadi pertukaran gas pada burung saat terbang juga berlangsung saat inspirasi dan ekspirasi.

d.   Pernapasan pada Kadal (Reptil)

Mekanisme pernapasan reptilian terjadi dalam dua fase, yaitu:

·     Fase inspirasi : Saat tulang rusuk mengembang, volume rongga dada akan meningkat. Selanjutnya udara (oksigen) akan masuk ke dalam paru-paru, sehingga terjadi fase inspirasi.

·     Fase ekspirasi akan terjadi, jika tulang rusuk merapat, sehingga CO₂ (karbondioksida) dan uap air keluar dari paru-paru.

e.   Pernapasan pada Manusia (Mamalia)

            Pernapasan eksternal pada manusia dapat dibagi menjadi beberapa tahap, yaitu fase inspirasi dan ekspirasi, serta fase pertukaran udara di jaringan tubuh dan paru-paru (pernapasan internal). Agar proses pernapasan dapat berlangsung, diperlukan alat-alat pernapasan.

·     Fase Inspirasi : Inspirasi terjadi ketika kita menghirup napas dan ekspirasi terjadi ketika kita mengembuskan napas atau mengeluarkan udara dari paru-paru kita. Terdapat dua macam pernapasan, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut. Inspirasi terjadi ketika otot antartulang rusuk berkontraksi. Tulang rusuk akan terangkat dan rongga dada membesar. Tekanan udara di dalam rongga dada menurun sehingga terjadi aliran udara dari lingkungan ke dalam saluran pernapasan.

·     Fase Ekspirasi : terjadi ketika otot antartulang rusuk mengendur (relaksasi) yang menyebabkan mengecilnya rongga dada. Pernapasan seperti ini disebut pernapasan dada.

         Pada pernapasan perut, selama inspirasi otot diafragma berkontraksi sehingga posisi permukaan diafragma menjadi mendatar. Akibatnya, volume rongga dada dan paru-paru membesar. Membesarnya volume paru-paru menyebabkan tekanan udara di dalamnya menjadi lebih rendah daripada tekanan udara di luar paru-paru sehingga udara masuk ke paru-paru. Sebaliknya, selama ekspirasi, otot diafragma mengalami relaksasi sehingga menyebabkan posisi permukaan diafragma menjadi melengkung ke atas. Akibatnya, volume rongga dada dan rongga paru-paru menjadi mengecil sehingga tekanan udara di dalam paru-paru lebih tinggi daripada tekanan udara di luar paru-paru. Perbedaan tekanan udara ini menyebabkan keluarnya udara dari dalam paru-paru.

BAB III

PENUTUP

A.  Kesimpulan

Adapun kesimpulan dari Sistem Respirasi adalah sebagai berikut:

1.   Pernapasan adalah pertukaran gas, yaitu oksigen (O₂) yang dibutuhkan tubuh untuk metabolisme sel  dan karbondioksida (CO₂) yang dihasilkan dari metabolisme tersebut dikeluarkan dari tubuh melalui paru-paru.

2.   Fungsi dari sistem respirasi yaitu menyediakan permukaan untuk pertukaran gas antara udara dan sistem aliran darah, sebagai jalur untuk keluar masuknya udara dari luar ke paru-paru, melindungi permukaan pernapasan dari dehidrasi, perubahan temperatur, dan berbagai keadaan lingkungan yang merugikan atau melindungi sistem pernapasan itu sendiri dan jaringan lain dari patogen.

3.   Organ respiratori pada pisces yaitu insang, amphibi (katak) memiliki organ pernapasan yang berbeda pada katak muda dengan katak dewasa, alat pernapasan pada aves yaitu paru-paru dan pundi-pundi hawa, alat pernapasan pada reptil yaitu paru-paru, dan pada mamalia bernapas dengan paru-paru.

4.   Mekanisme proses pernapasan pada vertebrata dilakukan berbeda-beda pada vertebrata tersendiri karena organ pernapasan yang dimiliki berbeda pula.

B.  Saran

Kritik dan saran dari pembaca dihaturkan untuk perbaikan penulisan makalah selanjutnya dan semoga menambah wawasan pembaca. 

DAFTAR PUSTAKA

Utami, W. R., 2014. Mekanisme Proses Respirasi[online]http://wulanratnautami-pgsd.blogspot.co.id/2014/01/mekanisme-proses-respirasi-pada.html. Diakses pada hari Sabtu, 3 Oktober 2015 pukul 14.00 WITA. Makassar.

Niati, S., 2014. Makalah Sistem Respirasi Pada Hewan Vertebrata Dan Invertebrata. Universitas Lampung : Lampung

Perpustakaan cyber, 2012. Sistem Pernapasan Pada Kadal http://perpustakaancyber.blogspot.com/2012/12/ . Diakses pada Sabtu, 3 Oktober 2015 pukul 14.05 WITA. Makassar.