Fisiologi Pernapasan (Hewan)

Pernapasan (Respirasi)

Pengertian umum.
Pernapasan adalah proses penghisapan udara (inspirasi) ke dalam paru-paru, kemudian proses
penghembusan udara (ekspirasi) ke luar dari paru-paru.

Pengertian khusus.
Pernapasan adalah segala macam proses dari jaringan tubuh mengambil oksigen (O2) dan mengeluarkan carbondioksida (CO2).
Pernapasan yang berdasarkan asal penggunaan oksigen dibedakan menjadi :
-Pernapasan Aerob : Pernapasan yang menggunakan oksigen dari udara.
-Pernapasan Anaerob : Pernapasan yang menggunakan oksigen bukan berasal dari udara, melainkan berasal dari oksigen yang terikat secara kimia. Pernapasan ini disebut juga pernapasan intramolekuler atau fermentasi.

Macam-macam pernapasan.
1. Pernapasan Dada (Respirasi Thoracal), pada jenis hewan carnivore.
Pada pernapasan dada, yang berperan adalah :
-Tulang dada (Os Sternum)
-Tulang rusuk (Os Costae)
-Otot diantara costae (Musculus Intercostalis)

Mekanisme Inspirasi (Penghisapan udara).
Musculus intercostalis berkontraksi => tulang rusuk menjadi rapat => tulang dada terdorong ke bawah => menyebabkan rongga dada membesar => volume rongga dada membesar => paru-paru ikut membesar => tekanan di dalam paru-paru mengecil => udara masuk ke dalam paru-paru.

Mekanisme Ekspirasi (Penghembusan udara).
Muskulus intercostalis berelaksasi => tulang rusuk kembali ke posisi semula (karena elastisitasnya) => rongga dada menyempit => paru-paru ikut mengecil => tekanan di dalam paru-paru membesar => udara keluar dari paru-paru.

2. Penapasan Perut (Respirasi Abdominal), pada jenis hewan ruminansia.
Pada pernapasan perut, yang berperan adalah Digfragma.
Diafragma adalah selaput pembatas antara ruang thoraks dengan ruang abdomen. Pada bagian pinggir diafragma yang melekat pada dinding antara ruang thoraks dan ruang abdomen terdapat otot diafragma. Dalam keadaan diafragma melengkung ke arah ruang thoraks, karena di dalam ruang thoraks tekanannya negative.

Mekanisme Inspirasi.
Otot diafragma berkontraksi => posisi diafragma mendatar => rongga dada membesar => paru-paru ikut mengembang => tekanan di dalam paru-paru menjadi kecil => udara masuk ke dalam paru-paru.

Mekanisme Ekspirasi.
Otot diafragma berkontraksi => posisi diafragma kembali melengkung ke posisi semula => rongga dada mengecil => paru-paru ikut mengempis => tekanan di dalam paru-paru menjadi besar => udara keluar dari paru-paru.

3. Pernapasan Thoracoabdominal, pada jenis hewan equidae (kuda).
Pernapasan dada dan perut bekerja bersamaan.

Pertukaran Oksigen dengan Karbondioksida.
Pertukaran yang terjadi pada :
a. Antara pembuluh darah arteriol dan kapiler vena dengan alveolus. Darah di dalam pembuluh darah kapiler vena kandugan CO2 lebih tinggi daripada di dalam alveolus, maka secara diffusi terjadi perembesan O2 dari alveolus paru-paru ke dalam pembuluh darah arteriol.
b. Antara pembuluh darah arteriol dan kapiler vena dengan jaringan sel-sel. Darah di dalam pembuluh darah arteriol kandungan O2 nya lebih tinggi daripada di dalam sel, maka secara diffusi terjadi perembesan O2 dari pembuluh darah arteriol ke dalam sel-sel. Kandungan CO2 di dalam sel lebih tinggi daripada di pembuluh darah kapiler vena, maka secara diffusi terjadi perembesan CO2 dari sel ke dalam pembuluh darah kapiler vena.

Terjadinya pertukaran gas secara diffusi disebabkan karena perbedaan konsentrasi kandungan O2 dan CO2 yang menyebabkan perbedaan tekanan yang ada di dalam pembuluh darah arteriol, pembuluh darah kapiler vena, di dalam alveoli paru-paru dan di dalam sel itu sendiri.

Penggunaan O2 di dalam sel-sel tubuh.
Digunakan untuk pembakaran zat-zat makanan di dalam sel. Hasil pembakaran berupa energi yang digunakan untuk aktivitas kehidupan makhluk hidup itu sendiri. Sisa pembakaran berupa CO2 yang dikeluarkan melalui paru-paru dan air yang dikeluarkan melalui air kemih dan keringat.

Reaksi Oksidasi zat-zat makanan terjadi di dalam Mitokondria Sel.
Contoh reaksi oksidasi glukosa di dalam sel.
C6H12O6 + O2 ------ 6CO2 + 6H2O + Energi = 38 ATP
Glukosa       Oksigen    Gas        Air

Contoh reaksi oksidasi pada sacharomyces.
C6H12O2 ----- Sacharomyces ----- alcohol + CO2 + Energi = 2 ATP
Reaksi di atas berlangsung secara anaerob. Energi yang dihasilkan jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan respirasi secara aerob.

Kontrol Pernapasan.
Pernapasan dikontrol oleh Susunan Syaraf Pusat Medulla Oblongata. Syarag-syaraf yang keluar dari medulla oblongata mempengaruhi musculus intercostalis dan musculus diafragma.

Beberapa istilah :
Eupnea : Pernapasan biasa/normal
Dyspnea : Sesak napas
Hyperpnea : Frequensi napas meningkat
Polypnea : Pernapasan pada saat sedang demam
Apnea : Pernapasan pada saat hampir mati
Frekuensi Napas : Banyaknya pengambilan udara dan pengeluaran udara pada pernapasan dalam satu menit.
Ritme Napas : Irama pernapasan, yakni memasukan dan mengeluarkan udara dengan irama yang sama.
Intensitas Napas : Dalam dan rendahnya hisapan dan hembusan pada saat bernapas. Gangguan yang terjadi pada pernapasan.   Asfiksi : Gangguan pengangkutan O2 ke jaringan, hal ini terjadi apabila gangguan pada pembuluh darah atau paru. 

Paru-paru basah : Terjadi karena insfeksi bakteri Pnemococcus pneumonia sehingga oksigen sulit berdiffusi. 
Keracunan CO : Haemoglobin yang terdapat di dalam sel darah afinitasn lebih tinggi terhadap CO dibandingkan dengan O2 dan CO2.
Gangguan pada saluran napas, misalnya Polip dan Amandel.

Peradangan yang terjadi saluran pernapasan :
Sinusitis : peradangan pada sinus disekitar rongga hidung
Rhinitis : peradangan pada rongga hidung
Trachitis : peradangan pada trachea
Bronchitis : peradangan pada bronchus
Pleuritis : peradangan pada pleura, permukaan paru-paru
Pneumonia : adanya peradangan pada alveoli yang menyebabkan berisi eksudat (cairan).