Hewan menggunakan energi dari molekul makanan menggunakan proses biokimia yang disebut respirasi sel. Sementara istilah respirasi seluler berkaitan dengan penggunaan oksigen dan produksi karbon dioksida pada tingkat seluler, istilah respirasi secara umum menggambarkan penyerapan oksigen dari lingkungan dan pembuangan karbon dioksida ke lingkungan pada tingkat sistem tubuh. Sistem pernapasan dapat diartikan sebagai proses pemasukan oksigen menuju dalam tubuh hingga menghasilkan energi CO2 dan uap air.

a. Sistem Respirasi pada Hewan Bersel Satu

Proses respirasi pada hewan bersel satu seperti protozoa melewati membran sel kulit.  Sistem  pernapasannya  secara  difusi  sebagai  alat  bernafas,  dimana konsentrasi oksigen dalam sel semakin berkurang sementara diluar konsentrasi sisa metabolismnya berbentuk CO2 justru semakin meningkat.

b. Sistem Respirasi pada Insekta

Hewan  yang  termasuk  dalam  insekta/serangga bernapas  menggunakan alat pernapasan bernama trakea. Trakea mempunyai struktur bercabang-cabang dengan menembus struktur jaringan tubuh (disebut trakeol). Trakea berakhir dilubang kecil bernama spirakel. Spirakel adalah tempat yang memfasilitasi dari masuk keluarnya udara pernapasan insekta. Pada umumnya, sistem pernapasan serangga dibagi menjadi 3 fase, yakni fase inspirasi, fase pertukaran gas, serta fase ekspirasi.

c. Sistem Respirasi pada Cacing

Pada umumnya, cacing bernapas menggunakan permukaan kulitnya. Hewan ini, biasanya memanfaatkan permukaan kulitnya guna melakukan pertukaran gas oksigen dan karbondioksida dengan cara memanfaatkan proses difusi.

d. Sistem Respirasi pada Arachnida

Hewan yang termasuk jenis arachnida biasanya bernapas memakai alat pernapasan yang disebut paru-paru buku bila sedang hidup di darat, sementara insang buku bila sedang hidup di air. Hewan yang tergolong ke dalam golongan arachnida adalah laba-laba dan kalajengking.

Masing-masing dari paru-paru buku arachnida ini mempunyai sejenis lembaran- lembaran tipis dengan menyusun sejajar yang biasa disebut lamela. Selain itu juga, paru-paru buku arachnida ini juga mempunyai spirakel sebagai tempat keluar masuknya sebuah udara dari luar serta dalam tubuh arachnida.

e. Sistem Respirasi pada Crustacea

Hewan yang termasuk dalam kelompok crustacea tersebut adalah hewan yang napasnya dengan menggunakan insang, sama halnya pada ikan. Hewan yang jenis crustacea adalah udang, lobster, dan kepiting. Secara umum, insang yang ada pada crustacea ini letaknya pada kamar-kamar insang yakni terletak diantara branchiostegit maupun sebagai pelindung insang serta dinding badan. 

Pada insang yang ada pada hewan crustacean, terkadang juga ada suatu pembuluh darah menggunakan membran yang tipis. Nah, pembuluh darah pada membran yang tipis tersebut akan paling bermanfaat guna pertukaran gas secara difusi, yang mana proses pemasukan oksigen udara luar menuju darah dan pengeluaran karbondioksida dari dalam darah menuju ke udara luar bisa berjalan secara cepat serta efisien.

f.  Sistem Respirasi pada Ikan

Sistem pernapasan pada ikan ini ialah memakai insang yang terkadang jumlahnya empat pasang. Nah, keempat pasang insang dari ikan tersebut ada disamping kiri dan juga kanan pada ikan serta ada di bagian kepalanya. Insang ini mempunyai lembaran yang terselubung dengan jaringan kapitel yang isinya jaringan-jaringan pada pembuluh darah kapiler. Ikan melakukan sebuah sistem pernapasan dengan cara membuka dan menutup mulutnya sambil bergantian membuka dan juga menutup insangnya.

g. Sistem Respirasi pada Amfibia

Hewan amfibi adalah hewan yang bisa hidup di dua wilayah tempat, yakni di darat dan di air. Maka tidak heran bila sistem pernapasan dari hewan amphibi ini bisa berupa kulit, paru-paru, maupun insang. Contohnya ialah katak. Pada waktu katak masih dalam bentuk larva, maka katak akan bernapas dengan cara menggunakan insang luar, sementara ketika katak masih bentuk beludru, maka bernapasnya akan menggunakan insang dalam jadi ketika ia sudah tumbuh menjadi dewasa, katak nantinya akan bernapas dengan menggunakan paru-paru dan kulit.

h. Sistem Respirasi pada Reptil

Proses respirasi hewan reptile identik dengan proses pernapasan hewan mamalia, yakni fase inspirasi dan ekspirasi. Ketika fase inspirasi, tulang rusuknya mengangkat dan merenggang jadi volume rongga dada juga semakin besar sehingga terjadilah masuknya udara ke paru-paru. Sementara fase ekspirasi ini tulang rusuk melemas dan melaksanakan relaksasi jadi volume rongga dada juga semakin kecil. 

Khusus untuk reptile buaya, ada katup dalam hidung, batang tenggorok serta kerongkongan. Sementara kura-kura pernapasannya menggunakan paru-paru dibantu lapisan kulit tipis dan disekitar kloaka banyak kapiler darah.

i.  Sistem Respirasi pada Aves

Pada umumnya, cara hewan aves dalam melakukan sistem pernapasannya ini dibagi ketika sedang terbang dan sedang tak terbang. Hewan aves memanfaatkan cadangan udara pada saat diatas/ terbang melalui pundi-pundi udaranya lalu udara tersebut masuk dalam paru-paru.

j.  Sistem Respirasi pada Manusia

Pada mamalia seperti manusia, sistem saluran pernafasan bercabang menyampaikan udara ke paru-paru, yang terletak di rongga dada. Udara masuk melalui lubang hidung dan kemudian disaring oleh rambut, dihangatkan, dilembabkan, dan diinderai untuk mendapatkan bau ketika udara mengalir melalui labirin ruang pada rongga hidung. 

Rongga hidung mengarah ke faring, persimpangan tempat jalur udara dan jalur masuk makanan. Ketika makanan ditelan,  laring  (bagian  atas  dari  saluran  pernapasan) bergerak  ke  atas  dan memberi ujung epiglotis di atas glotis (pembukaan trakea, atau batang tenggorokan). Hal ini Ini memungkinkan makanan untuk turun ke kerongkongan ke perut. Setiap saat, glotis terbuka, memungkinkan pernapasan.

Dari laring, udara masuk ke trakea. Tulang rawan yang memperkuat dinding laring dan trakea membuat bagian jalan napas ini tetap terbuka. Di dalam laring mamalia, udara yang dihembuskan mengalir oleh sepasang pita elastis otot yang disebut lipatan vokal, atau, pada manusia, pita suara. Bunyi dihasilkan ketika otot-otot di laring menegang, meregangkan pita suara sehingga bergetar. 

Gambar  . Sistem Respirasi pada Manusia

Sumber: Reece, J. B., & Campbell, N. A. (2011). Campbell biology.

Trakea bercabang menjadi dua bronkus (tunggal, bronkus), satumengarah ke masing-masing paru-paru. Di dalam paru-paru, cabang bronkus kembali bercabang menjadi tabung yang lebih kecil dan lebih kecil lagi yang disebut bronkiolus (Gambar. 2.11) . Seluruh sistem saluran udara memiliki bentuk seperti pohon terbalik, batangnya adalah trakea. Epitel yang melapisi cabang-cabang utama pohon pernapasan ini ditutupi oleh silia dan lapisan tipis lendir. Lendir menjebak debu, serbuk sari, dan kontaminan partikulat lainnya, dan silia yang bergerak terus untuk memindahkan lendir ke atas ke faring, tempat lendir itu dapat ditelan ke dalam kerongkongan. Proses ini, kadang-kadang disebut sebagai " escalator lendir " yang memainkan peran penting dalam membersihkan sistem pernapasan.

Pertukaran gas pada mamalia terjadi pada alveoli (singular, alveolus), kantung udara yang terkumpul di ujung bronkiolus terkecil. Paru-paru manusia mengandung jutaan alveoli, yang bersama-sama memiliki luas permukaan sekitar

100 m2, 50 kali lipat dari luas permukaan kulit. Oksigen di udara yang masuk ke alveoli larut  dalam  Lapisan lembab yang  melapisi permukaan bagian dalam mereka dan dengan cepat berdifusi melintasi epitel ke dalam jaringan kapiler yang mengelilingi setiap alveolus. Difusi bersih karbon dioksida terjadi dalam arah yang berlawanan, dari kapiler melintasi epitel alveolus dan ke ruang udara. 

k. Gangguan dan Kelainan pada Sistem Respirasi

Jika salah satu bagian dari organ respirasi bermasalah, secara otomatis sistem respirasi pun akan terganggu. Berikut beberapa gangguan respirasi:

1) Flu (Influenza)

Penyakit influenza disebabkan oleh virus dan mudah sekali menular. Penularan bisa melalui kontak langsung ke cairan atau melalui cairan yang keluar dari penderita saat  batuk  atau  bersin.  Saat  flu,  hidung  dipenuhi  lendir  sehingga mengganggu pernapasan.

2) Faringitis

Keluhan utama pada penyakit ini adalah nyeri tenggorokan. Faringitis seringkali disebabkan oleh infeksi virus, namun dapat juga disebabkan oleh bakteri, sehingga untuk penanganannya dibutuhkan antibiotik. Beberapa kasus faringitis disebabkan oleh alergi atau iritasi pada tenggorokan.

3) Laringitis

Laringitis adalah gangguan pernapasan yang menyerang laring atau pita suara. Peradangan yang terjadi biasanya disebabkan oleh penggunaan pita suara berlebihan, iritasi, atau infeksi pada laring. Suara serak atau parau bahkan hilang sama sekali adalah gejala umum yang muncul jika seseorang mengalami laringitis.

4) Asma

Asma disebabkan oleh penyempitan saluran napas. Sesak napas menjadi tanda umum dari penyakit ini. Biasanya sesak napas dibarengi oleh mengi (wheezing) yang merupakan suara khas bernada tinggi saat pasien mengeluarkan napas.

5) Bronkitis

Bronkitis adalah peradangan pada bronkus, yang merupakan saluran udara dari dan ke paru-paru. Bronkitis umumnya dicirikan dengan batuk berdahak yang kadang dahaknya bisa berubah warna.

6) Emfisema

Emfisema menyerang kantung udara alias alveoli. Seseorang yang terkena emfisema tidak selalu menunjukkan gejala yang khas. Namun seiring perjalanan penyakitnya, biasanya penderita kondisi ini lambat laun akan mengalami sesak saat bernapas. Gangguan ini adalah salah satu kondisi yang digolongkan sebagai penyakit paru obstruktif kronik (PPOK).

7) Pneumonia

Pneumonia, atau yang biasa disebut dengan radang paru-paru, merupakan peradangan akibat infeksi. Batuk berdahak, demam, dan sesak napas adalah gejala umum dari pneumonia. Ciri lain dari penyakit ini adalah dahak kental yang dapat berwarna kuning, hijau, cokelat, atau bernoda darah.

8) Kanker Paru-Paru

Merupakan salah satu jenis kanker paling berbahaya dengan angka kematian yang tinggi. Terjadinya kanker paru-paru pada seseorang berkaitan erat dengan merokok baik aktif maupun pasif, riwayat kanker paru-paru di keluarga, riwayat paparan zat kimia dan gas beracun seperti asbestos dan radon, atau menghirup udara berpolusi dalam jangka panjang.

sumber: modul belajar mandiri pppk ipa biologi , Pembelajaran 1. Sel, Organ, dan Kelangsungan Hidup, Kemdikbud

Baca Juga

Bagikan Artikel