Anatomi pernapasan hewan ruminansia
Alat pernapasan ruminansia terdiri atas paru dan saluran yang memungkinkan udara dapat mencapai atau meninggalkan paru. Saluran tersebut meliputi :
1. Hidung
Hidung adalah bagian yang berfungsi menghirup udara pernafasan, menyaring udara, menghangatkan udara pernafasan, juga berperan dalam resonansi suara. Hidung merupakan alat indera yang menanggapi rangsang berupa bau atau zat kimia yang berupa gas. Di dalam rongga hidung terdapat serabut saraf pembau yang dilengkapi dengan sel-sel pembau. setiap sel pembau mempunyai rambut - rambut halus(silia olfaktori) di ujungnya dan diliputi oleh selaput lendir yang berfungsi sebagai pelembab dan untuk menyaring udara yang masuk ke dalam rongga hidung. Bentuk dan ukuran hidung sangat bervariasi dari yang lunak, kenyal dan mudah dilatasi sampai pada hidung yang keras seperti pada babi. Kulit hidung bersambung dengan bagian moncong. Moncong pada kuda merupakan salah satu organ penyentuh yang utama dan digunkan utuk mengamati benda asing. Moncong ditutupi oleh rambut dan mengandung kelenjar sebacea dan kelenjar keringat. Bagian yang tidak berambut disebut planum nasale dan bagian ini akan menjadi kering dan bersisik bila hewan mengalami deman yang cukup lama.2. Rongga Hidung
Rongga hidung terpisah dari rongga mulut oleh palatum keras dan lunak dan terbelah menjadi dua oleh tulang kartilago median. Rongga hidung dilapisi oleh membran mukosa. Membran ini membantu menghangatkan udara yang dihisap. Membran mukosa yang berada dibelakang mengandung ujung-ujung syaraf sensoris yang merupakan media untuk indra penciuman.3. Sinus
Semua jenis hewan mempunyai sinus yaitu sinus maksiler, frontal, sphenoid dan polantin. Sinus ini merupakan saluran udara dari rongga udara di tulang cranial ke rongga hidung. Sapi dan domba mempunyai sinus tambahan yaitu sinus lakrimal Pelaksanaan dehorning bisa menyebabkan sinus terbuka dan menjadi peka terhadap infeksi yang selanjutnyamenyebabkan sinusitis.4. Faring
Faring (tekak) merupakan persimpangan antara kerongkongan dan tenggorokan. Dalam keadaan normal udara tidak dapat dihirup bersamaan dengan makanan yang sedang ditelan. Terdapat katup yang disebut epiglotis (anak tekak) berfungsi sebagai pengatur jalan masuk ke kerongkongan dan tenggorokan.5. Laring
Laring adalah pangkal tenggorokan, terdiri atas kepingan tulang rawan dan terdapat celah menuju batang tenggorok (trakea) disebut glotis, di dalamnya terdapat pita suara dan beberapa otot yang mengatur ketegangan pita suara sehingga timbul bunyi. Berfungsi untuk menyalurkan udara dari faring ke trakea atau mengontrol penghembusan (ekspirasi) dan penghirupan (inspirasi) udara, mencegah inhalasi benda-benda asing dan sangat perlu untuk pembentukan bunyi. Lima buah kartilago membentuk dasar laring pada kuda dan sapi. Roaring adalah suatu keadaan dimana kuda tidak dapat mendilatasi laring sehingga mengalami kesulitan dalam menghirup udara dalam jumlah yang memadai kedalam paruparunya. Hal ini biasanya disebabkan karena kerusakan system syaraf vagus didaerah leher ke thorax.6. Trakea
Berupa pipa yang dindingnya terdiri atas 3 lapisan, yaitu lapisan luar terdiri atas jaringan ikat, lapisan tengah terdiri atas otot polos dan cincin tulang rawan, dan lapisan dalam terdiri atas jaringan epitelium besilia. Terletak di leher bagian depan kerongkongan.7. Bronkus
Merupakan percabangan trakea yang menuju paru-paru kanan dan kiri. Struktur bronkus sama dengan trakea, hanya dindingnya lebih halus.8. Bronkiolus
Bronkheolus adalah percabangan dari bronkhus, saluran ini lebih halus dan dindingnya lebih tipis. Bronkheolus kiri berjumlah 2, sedangkan kanan berjumlah 3, percabangan ini akan membentuk cabang yang lebih halus seperti pembuluh.9. Alveolus
Berupa saluran udara buntu membentuk gelembung-gelembung udara, dindingnya tipis setebal selapis sel, lembab dan berlekatan dengan kapiler darah. Alveolus berfungsi sebagai permukaan pernapasan, luas total mencapai 100 m2 (50 x luas permukaan tubuh) cukup untuk melakukan pertukaran gas ke seluruh tubuh. Di dalam paru-paru ini terdapat alveolus yang berjumlah ± 300 juta buah. 10. Paru-Paru Paru-paru terletak di dalam rongga dada.paru-paru ada dua buah yaitu paru-paru kanan dan kiri. Paru-paru diselimuti oleh selaput paru-paru (pleura).Berjumlah sepasang terletak di dalam rongga dada kiri dan kanan. Bagian luar paru-paru dibungkus oleh selaput pleura untuk melindungi paru-paru dari gesekan ketika bernapas, berlapis 2 dan berisi cairan.
Mekanisme Pertukaran Gas
Saluran pernafasan memungkinkan bagi masuknya udara kedalam bagian yang paling kecil dari paru-paru yaitu alveoli. Setelah melewati saluran hidung dan laring, udara menjadi hangat dan menghisap uap air, udara masuk ke trachea, brokhiol dan akhirnya melewati saluran alveoli ke alveolus. Alveoli dikelilingi oleh kapiler pulmonary dan lapisan jaringan antara udara dan kapiler yang sangat tipis. Dinding tipis dari alveoli dan kapiler memungkinkan pergerakan oksigen kedarah dan pergerakan karbon dioksida kedalam udara alveolar.Di dalam Alveolus, udara yang mengandung oksigen dipertukarkan ke dalam darah. Sedangkan karbondioksida di dalam darah dikeluarkan ke alveolus. Pertukaran ini disebut repirasi eksternal Sedangkan pernapasan internal adalah apabila oksigen dari darah berdifusi menuju jaringan untuk oksidasi selular dan menghasilkan karbondioksida yang berdifusi kedalam darah.
Berapa banyak udara yang dapat dihirup dalam sekali Inspirasi? Seperti telah disebutkan didepan bahwa untuk mencapai alveoli udara harus melewati hidung, pharing, laring, trachea, bronchi dan bronkhiol. Udara yang menempati bagian lain system pernapasan yang tidak digunakan untuk pertukaran dengan kapiler darah paru-paru disebut ‘dead space’ atau ruang rugi. Sedangkan volume udara yang lewat ke dalam atau keluar hidung selama inspirasi dan ekspirasi disebut sebagai volume tidal. Pada kuda volume tidal mencapai 5-6 liter, pada sapi 3-4 liter sedangkan pada domba mencapai 300ml. Volume ruang rugi biasanya mencapai 1/3 – ¼ dari volume tidal. Volume cadangan inspirasi adalah merupakan jumlah tambahan udara dari luar yang masih dapat diinspirasi dan melebihi volume tidal. Sementara pada akhir ekspirasi jumlah tambahan udara yang dapat diekspirasi dinamakan volume cadangan ekspirasi. Volume udara yang mencapai alveoli dan tersedia untuk pertukaran gas tergantung pada volume tidal, ruang rugi dan frekuensi pernapasan. Udara yang tersisa dalam paru-paru setelah ekspirasi maksimal disebut volume residu. Jumlah anatar cadangan inspirasi, volume tidal dan cadangan ekspirasi disebut kapasitas vital.
Berapa volume dan berapa kecepatan pernapasan yang dilakukan hewan , dapat diketahui dengan mengukur laju pernapasan hewan.
Untuk melakukan pengukuran terhadap volume dan kecepatan pernapasan anda dapat melakukan hal-hal sebagai berikut :
1. Menyiapkan Alat dan Bahan yang terdiri atas Respirometer lengkap dengan perangkatnya, timbangan, kantung plastik, beaker glass, termometer, jarum suntik, pemanas air, kapas, vaselin, eosin, KOH 4%, dan beberapa spesies hewan invertebrata kecil maupun hewan vertebrata kecil ( mencit, cicak)
2. Lakukan penimbangan hewan percobaan terlebih dahulu satu per satu (untuk tiap praktikum digunakan minimal 3 spesies yang berbeda).
3. Selanjutnya susun respirometer sebagai mana mestinya dengan menginjeksikan eosin pada pipa respirometer (manometer) hingga skala 12 dan usahakan tidak adanya gelembung udara.
4. Selanjutnya masukkan kapas dan KOH 4% pada tabung sampel yang kosong dan masukkan hewan percobaan pada tabung yang lainnya.
5. Isolasi sistem dengan mengoleskan vaselin sehingga tidak terjadi kebocoran gas oksigen atau karbondioksida.
6. Letakkan perangkat percobaan pada posisi yang ideal dan biarkan selama 5 menit lalu hitung perubahan skala yang ditunjukkan oleh eosin pada manometer.
7. Untuk memvariasikan faktor suhu, maka percobaan pertama dilakukan pada suhu ruangan, percobaan kedua pada suhu lebih rendah (dengan meletakkan tabung hewan pada gelas berisi es), dan percobaan ketiga dengan suhu lebih tinggi (dengan meletakkan tabung hewan percobaan pada gelas berisi air panas). Jangan lupa mengukur suhu air pada gelas dengan menggunakan termometer.
8. Lakukan analisis data dengan membuat grafik hubungan laju pernapasan per masing-masing spesies terhadap suhu yang bervariasi (suhu perlakuan).
9. Interpretasikan data secara ringkas.
Pengangkutan O2
Pengangkutan O2, pertukaran gas antara O2 dengan CO2 terjadi di dalam alveolus dan jaringan tubuh melalui proses difusi. Pengangkutan Oksigen dalam darah terjadi dengan dua cara yaitu dengan cara sederhana (terlarut dalam plasma darah) dan dengan cara diikat oleh pigmen pernapasan. Oksigen berikatan dengan haemoglobin (Hb) dalam darah yang disebut deoksigenasi dan menghasilkan senyawa oksihemoglobin (HbO). Sekitar 97% oksigen dalam bentuk senyawa oksihemoglobin, hanya 2 – 3% yang larut dalam plasma darah akan dibawa oleh darah ke seluruh jaringan tubuh, dan selanjutnya akan terjadi pelepasan oksigen secara difusi dari darah ke jaringan tubuh. Pigmen pernapasan (hemoglobin) merupakan protein dalam darah yang yang memiliki afinitas tinggi terhadap oksigen. Pigmen pernapasan sangat diperlukan oleh darah untuk meningkatkan kapasitas pengangkutan oksigen. Haemoglobin(Hb) tersusun atas senyawa porfirin besi yang berikatan dengan protein globin. Pada daerah yang mempunyai tekanan oksigen tinggi, Hb sangat mudah berikatan dengan oksigen membentuk oksihemoglobin. Sementara pada daerah yang memiliki tekanan oksigen rendah dan atau pH rendah , oksihemoglobin sangat mudah terurai dan membebaskan oksigen. Pengikatan oksigen pada hemoglobin bukan suatu proses oksidasi , melainkan penggabungan antara Fe++ pada hemin dengan molekul O2.Tahapan proses pengikatan oksigen sebagai berikut :
a) Alveolus memiliki O2 lebih tinggi dari pada O2 di dalam darah.
b) O2 masuk ke dalam darah melalui difusi melewati membran alveolus
c) Di dalam darah, O2 sebagian besar (97%) diikat oleh Hb yang terdapat pada Eritrosit menjadi Oksihemoglobin (HbO2).
d) Selain diikat oleh Hb, sebagian kecil O2 larut di dalam plasma darah (3%).
e) Setelah berada di dalam darah, O2 kemudian masuk ke jantung melalui vena pulmonalis untuk diedarkan ke seluruh tubuh yang membutuhkan.
Pengangkutan CO2
Pengangkutan CO2, metabolisme sel akan menghasilkan zat sisa antara lain karbondioksida dan air. Air yang dihasilkan tersebut disebut air metabolic yang tidak menimbulkan masalah karena masih dapat dimanfaatkan oleh tubuh. Sebaliknya karbondioksida dapat menimbulkan gangguan fisiologis, karbondioksida sangat mudah berikatan dengan air membentuk asam karbonat yang memiliki kekuatan untuk menciptakan kondisi asam. Oleh karena itu karbondioksida yang terbentuk di jaringan harus segera diangkut dan dikeluarkan dari tubuh. Karbondioksida (CO2) yang dihasilkan dari proses pernapasan sel akan berdifusi ke dalam darah yang selanjutnya akan diangkut ke paru-paru untuk dikeluarkan sebagai udara pernapasan. Ada 3 (tiga) cara pengangkutan CO2 yaitu :a) Sebagai ion karbonat (HCO3), sekitar 60 – 70%.
b) Sebagai karbominohemoglobin (HbCO2), sekitar 25%.
c) Sebagai asam karbonat (H2CO3) sekitar 6 – 10%.
Pengangkutan karbondioksida
Pengangkutan karbondioksida dalam bentuk senyawa bikarbonat merupakan cara untuk mempertahankan keseimbangan pH. Aktivitas mempertahankan keseimbangan pH merupakan tugas tambahan bagi sitem pernapasan diluar tugas utamanya mengangkut oksigen dan karbondioksida. Adapun tahapan proses pengeluaran karbondioksida sebagai berikut :a) Di jaringan, CO2 lebih tinggi dibandingkan yang ada di dalam darah.
b) Ketika O2 di dalam darah berdifusi ke jaringan, maka CO2 di jaringan akan segera masuk ke dalam darah.
c) Ketika CO2 berada di dalam darah sebagian besar (70%) CO2 akan diubah menjadi ion bikarbonat(HCO3–) d) 20% CO2 akan terikat oleh Hb pada Eritrosit.
e) Sedangkan 10% CO2 lainnya larut dalam plasma darah.
f) Di dalam darah, CO2 di bawa ke jantung, kemudian oleh jantung CO2 dalam darah dipompa ke paru-paru melalui arteri pulmonalis.
g) Di paru-paru CO2 akan dikeluarkan dari tubuh melalui ekspirasi
Pengaturan Pernapasan
Pengaturan Pernapasan, pernapasan pada hewan merupakan proses yang diatur oleh syaraf untuk memenuhi kebutuhan akan oksigen dan membuang karbondioksida. Pengaturan ini dapat berlangsung secara kimia maupun melalui mekanisme syaraf. Tujuan pengaturan ini adalah untuk mengatur keseimbangan kadar oksigen dan karbondioksida dalam tubuh. Kekurangan oksigen atau kelebihan karbondioksida dalam darah atau cairan tubuh akan mengganggu proses fisiologis secara keseluruhan. Pengaturan pernapasan secara kimiawi pada hewan lebih banyak dirangsang oleh adanya peningkatan kadar karbondioksida dalam darah daripada penurunan kadar oksigen. Sedangkan pengaturan secara syaraf dilakukan oleh sekelompok sel syaraf pada pons varolli dan medulla oblongata.Hal lain yang harus diatur adalah yang berkaitan dengan homeostatis kadar oksigen dan karbondioksida adalah kedalaman dan laju pernapasan. Kedua hal ini ditentukan oleh konsentrasi karbondioksida . Konsentrasi karbondioksida dipantau oleh kemoreseptor yang terdapat di pusat pernapasan di medulla oblongata. Pusat respiratori akan merespon penurunan pH cairan cerebrospinal. Hal ini kemudian akan merangsang dimulainya pembuangan karbondioksida. Pembuangan karbondioksida dan pemasukan oksigen harus sesuai dengan kebutuhan hewan yang
sangat bervariasi sesuai dengan aktivitas yang dilakukan. Pada saat laju metabolism tinggi, kebutuhan oksigen dan pembentukan karbondioksida juga meningkat. Apabila pada saat tersebut darah tidak mengandung cukup oksigen untuk memenuhi kebutuhannya, hewan akan mengalami hipoksia atau bahkan aspiksia. Sebaliknya apabila kadar oksigen dalam darah terlalu tinggi , dapat terjadi oksidasi yang tidak diharapkan yang dapat mengakibatkan kehancuran sel-sel tubuh. Pasokan oksigen yang tidak memadai pada umunya diakibatkan oleh adanya timbunan karbodioksida.
Kelainan sistem pernapasan
Kelainan sistem pernapasan, Sistem pernapasan dapat mengalami berbagai gangguan, baik karena kelainan sistem pernapasan atau akibat infeksi kuman. Beberapa jenis gangguan antara lain :1. Asma/sesak napas, penyempitan saluran napas akibat otot polos pembentuk dinding saluran terus berkontraksi, disebabkan alergi atau kekurangan hormon adrenalin.
2. Asfiksi, gangguan pengangkutan dan penggunaan oksigen oleh jaringan akibat tenggelam, pneumonia, keracunan CO.
3. Asidosis, akibat peningkatan kadar asam karbonat dan asam bikarbonat dalam darah
4. Pneumonia, radang paru-paru akibat infeksi bakteri Diplococcus pneumonia.
5. Difteri, penyumbatan faring/laring oleh lendir akibat infeksi bakteri Corynebacterium diphteriae
6. Emfisema, menggelembungnya paru-paru akibat perluasan alveolus berlebihan.
7. Tuberculosis (TBC), penyakit paru-paru akibat infeksi bakteri Mycobacterium tuberculosa.
8. Peradangan pada sistem pernapasan :
a) bronchitis, radang bronkhus.
b) laringitis, radang laring
c) faringitis, radang faring
d) pleuritis, radang selaput paru-paru
e) renitis, radang rongga hidung
f) sinusitis, radang pada bagian atas rongga hidung (sinus)
Gangguan dinding alveolus, gangguan pada organ pernapasan antara lain :
a) Pneumonia / Pnemonia, adalah suatu infeksi bakteri diplococcus pneumonia yang menyebabkan peradangan pada dinding alveolus.
b) Tuberkolosis / TBC, merupakan penyakit yang disebabkan oleh baksil yang mengakibatkan bintil-bintil pada dinding alveolus.
c) Masuknya air ke alveolus.
Sedangkan gangguan pencemaran lingkungan khususnya udara dapat berupa :
a) Kontaminasi gas CO/karbon monoksida atau CN/sianida.
b) Kadar haemoglobin yang kurang pada darah sehingga menyebabkan tubuh kekurangan oksigen atau kurang darah alias anemia.
Sistem pernapasan memiliki fungsi utama untuk memasok oksigen kedalam tubuh dan membuang karbondioksida dari dalam tubuh. Fungsi lain dari pernapasan adalah untuk menjaga keseimbangan pH dan keseimbangan elektrik dalam cairan tubuh. Organ pernapasan dapat berupa kulit, insang, trachea dan paru-paru tergantung dari jenis hewannya. Dalam aktivitas bernapas terdiri atas dua kegiatan yaitu inspirasi dengan menghirup udara dan ekspirasi mengeluarkan udara dari dalam paru-paru. Pada bangsa unggas selain paru-paru ada organ lain yaitu kantong udara yang membantu dalam system pernapasan.
Difusi gas antara organ respiratori dengan lingkungan terjadi karena adanya perbedaan tekanan gas. Pengankutan oksigen oleh darah sangat dipengaruhi oleh keberadaaan pigmen respiratorik yang dikenal denga hemoglobin. Semua aktivitas pernapasan , yaitu pengendalian kadar oksigen dan kadar karbondioksida dilakukan oleh system syaraf.
Jika Anda menyukai Artikel di blog ini, Silahkan
klik disini untuk berlangganan gratis via email, Anda akan mendapat kiriman artikel setiap ada artikel yang terbit di Our Akuntansi
0 komentar:
Post a Comment