5. EKSKRESI PADA HEWAN

5. EKSKRESI PADA HEWAN
OLEH: NUR ILMIYATI

5a. EKSKRESI PADA HEWAN RENDAH
o Yang dimaksud dengan ekskresi ialah pengeluaran bahan-bahan yang tidak berguna yang berasal dari sisa metabolisme (katabolisme) atau bahan yang berlebihan dari sel atau tubuh suatu organisme.
o Sisa metabolisme yang mengandung nitrogen ialah amonia (NH3), urea dan asam urat. Bahan tersebut berasal dari perombakan protein, purin dan pirimidin
o Amonia dihasilkan dari proses deaminasi asam amino. Amonia merupakan bahan yang sangat racun yang dapat merusak sel.
o Pada hewan akuatik (Protozoa, Porifera, Coelenterata dan sebagainya) dengan cepat berdifusi dalam air sekelilingnya.
o Hewan-hewan yang mengekskresikan amonia disebut Hewan amonotelik.
o Bagi hewan-hewan yang hidup di darat amonia menjadi masalah untuk kelangsungan hidupnya jika ditimbun dalam tubuhnya.
o Karena itu pada hewan yang hidup di darat amonia segera diubah di dalam hati menjadi persenyawaan yang kurang berbahaya bagi tubuhnya yaitu dalam bentuk urea dan asam urat.
o Kebanyakan mamalia, amfibi, dan ikan mengekskresikan urea, dan hewan-hewan tersebut biasa disebut Hewan ureotelik.
o Urea mudah larut dalam air dan diekskresikan dalam cairan yang disebut urin. Karena itu tubuh mamalia, amfibi, dan ikan mengeluarkan banyak urin.
o Pada burung sebagian reptil dan serangga dan biasanya hidupnya sangat menghemat air, sehingga senyawa yang diekskresikan tidak bersifat racun yaitu asam urat. Hewan-hewan tersebut disebut Hewan urikotelik.
o Asam urat tidak larut dalam air, sehingga asam urat yang diekskresikan berbentuk padat bersama faeses.
o Pada hewan ovipar yang telurnya berkulit keras ekskret yang dihasilkan baik pada waktu embrio atau setelah dewasa adalah asam urat.
Pembentukan Bahan-bahan Ekskresi
Amonia adalah hasil deaminasi asam amino yang terjadi terutama di dalam hati, tetapi di dalam ginjal terjadi pula proses deaminasi. Amonia merupakan persenyawaan yang sangat bersifat racun, karena itu di dalam tubuh harus segera diubah dengan cara memakainya dalam
1. Aminasi asam keto
2. Aminasi asam glutamat
3. Pembentukan urea
Urea berasal dari bahan organik tertentu seperti asam amino dan purin.
Pembentukan urea terjadi di hati. Urea sangat larut dalam air dan sifat racunnya lebih kecil dari amonia. Ada tiga macam-macam amino yang berperan dalam pembentukan urea, yaitu Ornitin sitrulin, dan arginin
Asam Urat merupakan sisa metabolisme yang mengandung nitrogen. Pada burung, reptil, beberapa jenis siput dan serangga. Dibentuk dari amonia dan mengandung hitrogen yang lebih sedikit dibandingkan dengan urea. Sifat racurnya sangat kecil dan tidak larut dalam air, diekskresikan dalam, bentuk krisral.
Pembentukan asam urat merupakan suatu adaptasi untuk penghematan air. Asam urat dibentuk pada hati burung dan reptil serta pada pembuluh malphigi serangga. Asam urat pada hewan tersebut berasal dari metabolisme protein dan purin.
Pada manusia dan mamalia , asam urat berasal dari metabolisme purin. Asam urat pada beberapa jenis mammalia dan sejumlah serangga dioksidasi lagi menjadi alantoin.
Sisa Metabolisme Lain, Beberapa jenis persenyawaan yang mengandung nitrogen diekskresikan oleh beberapa jenis hewan antara lain :
1. Guanin sebagai persenyawaan yang diekskresikan oleh beberapa jenis Arthropoda (laba-laba).
2. Xantin dan hipoxantin diekskresikan oleh sejumlah serangga
3. Asam hippurat dan asam orniturat. Pada mammalia terdapat asam benzoat yang bersifat racun, bergabung dengan glisin menjadi asam hippurat yang sifat racunnya berkurang. Pada burung asam benzoat bergabung dengan ornitin menjadi asam orniturat
4. Trimetilaminoksida, diekskresikan oleh Teleostei karena dalam makanannya banyak mengandung trimetilamin.

Alat-alat Ekskresi pada Hewan Rendah
1. Protozoa
o Pada umumnya Protozoa belum mempunyai alat ekskresi khusus, sisa-sisa metabolisme dikeluarkan melalui membran sel tubuhnya dengan cara difusi.
o Meskipun demikian sejumlah spesies mempunyai vakuola kontraktil yang berfungsi sebagai alat ekskresi.
o Selain vakuola kontraktil sisa metabolisme dapat berdifusi ke luar tubuh melalui membran sel tubuhnya.
o Hanya Protozoa yang hidup di air tawar mempunyai vakuola kontraktil. Sisa metabolisme berupa amonia.
2.Poritera
o Poritera merupakan hewan bersel banyak yang tidak bergerak. Hidup terutama di air laut. Air mengalir melalui pori dan akhirnya ke luar melalui oskulum. Sisa metabolisme berupa amonia dibuang dengan cara difusi.
3.Coelenterata
o Coelenterata juga tidak mempunyai organ khusus untuk ekskresi, sisa metabolisme berupa amonia langsung dibuang melalui permukaan tubuhnya secara difusi ke lingkungan air tempat hidupnya.
4.Platyhelminthes
o Platyhelminthes atau cacing pipih seperti Planaria, cacing hati dan cacing pita. Cacing ini mempunyai sistem ekskresi yang berbentuk pembuluh memanjang kiri dan kanan tubuhnya.
o Dari pembuluh ini terdapat cabang berupa pembuluh halus. Pada setiap ujung pembuluh halus terdapat sel api yaitu sel yang terdapat rongga yang didalamnya terdapat kumpulan silia yang terus bergerak seperti nyala api.
5. Nematoda
o Sistem ekskresi pada Nematoda berupa satu atau dua sel kelenjar (sel renette). Dari sel kelenjar ini diduga terbentuk sistem pembuluh yang berbentuk H.
6. Annelida
o Alat ekskresi pada annelida ialah netridium, ada beberapa macam nefridia.
o Misalnya protonetridia yang mempunyai solenosit (sel api) yang serupa denga alat ekskresi pada cacing pipih.
o Macam nefrida lain terdapat pada annelida yang hidup di darat disebut metanefridia.
o Ekskresi sampah metabolisme dan pembuangan air terjadi dengan dua cara yaitu
o sisa metabolisme dan cairan dari coelom diambil melalui corong (nefrostome) dan
o yang berasal dari darah diambil oleh bagian pembuluh nefridia dari pembuluh darah kapiler.
7. Arthropoda
Terdapat berbagai macam alat ekskresi pada arthropoda seperti:
a. Kelenjar hijau (kelenjar antenna) pada udang-udangan,
b. Kelenjar koksa pada Arachnida,
c. Pembuluh malphigi pada serangga.
a. kelenjar hijau (kelenjar antenna) pada udang-udangan, Kelenjar antenna berfungsi untuk ekskresi sisa metabolisme yang mengandung nitrogen.
Pada udang air tawar urine hipotonis dibandingkan dengan darah, hal ini krn kelenjar antena dpt mengembalikan garam-garam ke dalam darah (reabsorpsi) melalui tubulus.
Pada Crustacea laut urinenya isotonis.
b. Kelenjar koksa pada Arachnida,
Kelenjar koksa mempunyai lubang keluar di bagian belakang koksa (ruas pertama kaki).
Sisa metabolisme ialah guanin.
c. Pembuluh malphigi pada serangga.
o Hampir semua serangga mempunyai alat ekskresi berupa pembuluh malpighi.
o Jumlah pembuluh antara 2 – 250 buah. Pembuluh malpighi mengabsorparsi sisa metabolisme dari darah pada rongga tubuh.
o Jaringan tubuh serangga menghasilkan kaliumurat yang larut pada darah.
o Kaliumurat diabsorpsi oleh pembuluh malpighi dan bereaksi dengan air dan CO2 membentuk KHCO3 dan asam urat.
8. Mollusca
o Sistem ekskresinya disebut ginjal yang merupakan kumpulan dari nefridia.
o Ginjal mempunyai hubungan dengan coelom dan kaya dengan pembuluh darah.
o Terjadi proses filtrasi ke saluran nefridia.
o Sisa metabolisme umumnya amonia tetapi pada Ophistobranchia mengekskresikan asam urat dan Bilvalvia mengekskresikan urea.
9. Echinodermata
o Kulit dan insang bukan saja berfungsi untuk bernafas tetapi juga untuk ekskresi.
o Sisa-sisa metabolisme dari cairan coelom berdifusi melalui papillae ke luar tubuhnya.
o Sisa metabolisme berupa amonia dan juga asam amino.

5b. SISTEM EKSKRESI PADA VERTEBRATA
Ginjal Vertebrata mengalami perkembangan baik secara evolusi atau sejalan dengan perkembangan embrio pada hewan anamniota dan amniota.
Leluhur Vertebrata mempunyai sepasang ginjal primitif yang disebut arkinefros.
Arkinefros terdiri atas dua saluran arkinefrik yang letaknya di kiri dan kanan sebelah dorsal rongga tubuh.
Tiap pembuluh arkinefrik ujungnya terbuka pada rongga tubuh (coelom) yang merupakan corong dengan banyak silia dan disebut nefrostoma.
Dekat dengan tiap nefrostome terdapat glomerulus.
Cairan dari darah ke luar melalui glomeruli ke coelom.
Dari coelom cairan yang mengandung sampah metabolisme ini diambil oleh ginjal arkinefrik melalui nefrostome.
Pada Vertebrata yg ada sekarang ginjal mengalami perkembangan dalam dua fase atau tiga fase yaitu pronefros, mesonefros dan metanefros.
Pronefros mempunyai persamaan dengan arkinefrik.
Ginjal pada anamniota disebut opistonefros yang identik dengan mesonefros.
Bangsa reptil, burung dan mamalia termasuk hewan amniota.
Hewan-hewan ini mempunyai perkembangan ginjal mulai dari pronefros, mesonefros dan metanefros.
Setelah metanefros berfungsi, mesonefros mengalami degenarasi.
Pembuluh mesonefrik dan saluran arkinefrik kemudian menjadi bagian alat kelamin jantan seperti epididimis dan duktus deferens.
Pada hewan betina menjadi rudimenter (tinggal bekas-bekasnya saja).
Struktur Ginjal
 Ginjal merupakan struktur utama untuk ekskresi pada Vertebrata samping sebagai alat ekskresi ginjal mempunyai fungsi yang sangat penting untuk memelihara lingkungan internal pada tubuh.
 Ginjal mempunyai bentuk seperti sebuah biji kacang.
 Dilihat pada belahan sagital terdapat dua bagian sebelah luar disebut korteks dan bagian sebelah dalam merupakan bagian terbesar dari ginjal disebut medulla terdiri atas beberapa piramid.
 Piramid berisi sel jumlah pembuluh yang bermuara pada rongga di tengah ginjal yang disebut pelvis. Di daerah pelvis arteri dan vena renalis masuk ke dalam ginjal.
 Bagian korteks berisi sejumlah badan malpighi, tubulus proksimal, lengkung henle dan tubulus distal dari sebuah nefron. Secara histologis ginjal dibangun oleh sejumlah besar nefron atau di sebut pula tubulus uriniferus.
 Pada manusia sebuah ginjal mempunyai 1 juta nefron dan pada ginjal tikus terdapat kira-kira 30 ribu buah nefron.
 Tiap nefron terdiri atas badan malpighi, tubulus proksimal, lengkung Henle, tubulus distal dan tubulus pengumpul (collecting tubule).
 Badan malpighi terdiri atas kapsula Bowmann dan di dalam kapsula terdapat glomerulus. Kapsul Bowmann mempunyai dinding rangkap yang di dalamnya terdapat glomerulus. Glomerulus merupakan untaian dari sejumlah kapiler.
 Kapsul Bowman berhubungan dengan pembuluh yang berkelok-kelok pada daerah korteks yang disebut tubulus proksimal. Kemudian bersambung dengan bagian pembuluh yang melengkung pada daerah medulla yang disebut lengkungan Henle. Lengkung (gelung) Henle berhubungan dengan tubulus distal dihubungkan dengan pembuluh pengumpul. Pembuluh pengumpul berhubungan dengan sejumlah nefron.Letaknya mulai dari korteks dan berakhir di bagian piramid.
 Nefron dikelilingi oleh jalinan pembuluh kapiler. Antara pembuluh kapiler dan nefron tjadi pertukaran berbagai bahan.
 Kapsul Bowman mempunyai dinding sangat tipis dari sel-sel endotelial, sedangkan gelung Henle dindingnya berupa sel-sel kuboidal (bentuk kubus).
Suplai Darah
Ginjal menerima banyak sekali darah. Ginjal pada seorang dewasa menerima kira-kira 1,3 liter darah tiap menit.
Darah berasal dari arteri renalis. Setelah memasuki ginjal arteri bercabang menjadi sejumlah arteriol yaitu arteriol aferen. Arteriol aferen bercabang membentuk kapiler glomerulus.
Kapiler glomerulus bersatu kembali membentuk arteriol eferen yang kemudian membentuk kapiler peritubular mengelilingi tubulus proksimal, gelung Henle dan tubulus distal dari nefron yang sama.
Setelah itu kapiler-kapiler tersebut bermuara pada sebuah venule yang kemudian bergabung menjadi vena renalis menuju vena cava inferior
 Fungsi penting dari ginjal ialah :
1. Membuang sisa-sisa metabolisme dari tubuh seperti urea, sulfat dan lain-lain.
2. Mengatur konsentrasi ion hidrogen darah mengeluarkan kelebihan asam atau basa.
3. Untuk membuang kelebihan bahan makanan tertentu seperti gula dan asam amino jika konsentrasi di dalam darah bertambah
4. Untuk membuang bahan-bahan yang berbahaya bagi tubuh seperti obat-obatan, bakteri, iodida, pigmen dan lain-lain.
5. Memelihara tekanan osmotik darah dengan mengatur ekskresi air dan garam anorganik dan memper-tahankan volume darah konstan.
6. Mengatur tekanan darah arteri dgn mengeluarkan hormon renin
 Mekanisme Pembentukan Urin
Pada tahun 1844 Ludwing mengatakan bahwa adanya air dan bahan-bahan terlarut pd urin disebabkan oleh proses pada glomerulus .
Fungsi dari tubulus uriniferus ialah untuk memekatkan urin dengan cara reabsorpsi.
Pada tahun 1917 Cushny mengemukakan modifikasi dr teori Ludwing.
Ia mengatakan bahwa terjadi filtrasi plasma melalui glomerulus yang menghasilkan filtrat berupa air melalui tubulus (pd nefron) sebagian air, glukosa, asam amino dan bahan-bahan lain yang berguna direabsorpsi oleh epitel tubulus dikembalikan pada darah.
Teori ini dikenal dengan teori filsafat reabsorpsi sekresi
 Filtrasi Glomerular
Kapiler pada glomerulus sangat permeabel, tetapi bahan-bahan yang mempunyai berat molekul 67.000 ke atas tidak dapat keluar dari kapiler.
Karena itu protein dengan molekul makro seperti protein plasma (albumin, globulin dan lainnya) dan benda-benda darah seperti SDP dan SDM tidak dapat lolos dari kapiler.
Garam-garam anorganik (Na+, K+, Cl-, HCO3-), air dan bahan organik seperti urea, asam urat, glukosa, asam amino dan lain-lainnya dapat lolos dari kapiler dengan mudah ke rongga kapsul Bowmann. Proses yang selektif ini disebut ultrafiltrasi.
Cairan hasil filtrasi ini disebut filtrat glomerular yang mempunyai komposisi plasma darah minus protein. Filtrat glomerular atau urin primer terbentuk karena adanya tekanan filtrasi.
Tekanan filtrasi terjadi karena perbedaan tekanan darah (tekanan hidrostatik) dan tekanan osmotik protein plasma darah (tekanan onkotik).
Pada manusia tekanan hidrostatik kapiler glomerulus kira-kira 70-90 mmHg dan tekanan osmotik plasma darah kira-kira 20-30 mmHg.
Selain itu terdapt pula tekanan intrarenal pada kapsul dan tubulus kurang lebih 20 mmHg.
Dari ketiga macam tekanan ini dapat dihitung tekanan filtrasinya yaitu:
TF = TH - TO - TIR
= 75- - 30 - 20 mmHg
= 25 mmHg
Keterangan
TF = Tekanan Filtrasi
TH = Tekanan Hidrostatik
TO = Tekanan Osmotik (onkotik)
TIR = Tekanan Intrarenal
Jumlah filtrat yg dihasilkan glomerulus tiap menit disebut Kecepatan filtrasi glomerular.
Pada orang dewasa kecepatan filtrasi pada tekanan filtrasi 25 mmHg kira-kira 120 ml per menit.
Pada setiap hari kurang lebih 150 - 170 liter urine primer terjadi.
Dari sebanyak urin primer tersebut hanya 1-1,5 liter urin terjadi karena sebagian besar dari urin primer berupa air dan bahan-banan yang diperlukan tubuh direabsorpsi melalui tubulus pada nefron.
 Reabsorpsi pada Nefron
Bahan-bahan yang vital diperlukan tubuh direabsorpsi tubulus dari nefron dan sisanya menjadi urin. Bahan-bahan tertentu dapat direabsorpsi seluruhnya sepanjang belum melebihi konsentrasi ambang.
Jika melebihi konsentrasi ambang bahan-bahan tersebut tidak semua direabsorpsi dan akan terbawa bersama urin. Glukosa dan asam amino merupakan bahan yang mempunyai sifat tersebut di atas.
a. Reabsorpsi Glukosa
Pada manusia dewasa jika kecepatan filtrasi 120 ml per menit, glukosa yang ditransfer dari darah ke filtrat kira-kira 120 mg.
Secara normal semua glukosa akan direabsorpsi oleh nefron. Reabsopsi terjadi pada tubulus proksimal dengan mekanisme transpor aktif: yang memerlukan ATP. Kecepatan reabsorpsi glukosa maksimum per menit pada manusia dewasa kira-kira 350 mg.
Dalam bahasa Inggris tubular maximum for glucose (TmG). Untuk wanita TmG lebih kecil kira-kira 300 mg per menit.
Jika glukosa terlalu banyak dan tidak dapat direabsorpsi, glukosa akan terdapat dalam urin. Peristiwa ini disebut Glukosuria.
b. Reabsorpsi Air
Tekanan osmotik pada plasma darah cenderung tetap disebabkan adanya garam-garam anorganik yang bersifat elektrolit.
Jika tubuh banyak menerima air misalnya dari minuman, menyebabkan plasma menjadi encer.
Hal ini menyebabkan turunnya tekanan osmotik dan menyebabkan sejumlah air diekskresikan. Jadi ekskresi tergantung osmolaritas plasma.
Bertambah banyaknya pengeluaran urin disebut diuresis dan bahan kimia yang menyebabkan diuresis disebut diuretikum.
Contoh zat diuretikum misalnya kafein, urea, NaCL dan Na2SO4.
Secara normal tiap hari kira-kira dihasilkan 150 - 180 liter filtrat glomerular tiap hari 80% dari filtrat direabsorpsi melalui tubulus proksimal.
c.Reabsorpsi garam Anorganik
Ion natrium, klorida dan bikarbonat secara selektif direabsorpsi pada tubulus proksimal.
Reabsorpsi Na+ bersama-sama dengan reabsorpsi air. Reabsorpsi Na+ dibantu oleh homon dari bagian korteks adrenal.
Kalium juga terdapat dalam jumlah kecil pada filtrat glomerular. Secara normal K+ direabsorpsi melalui tubulus proksimal.
Pada urin ditemukan K+ yang berasal dari sekresi tubulus distal yang berperan dalam keseimbangan asam-basa.
Seperti telah dikatakan di muka ginjal berperan dalam filtrasi, reabsorpsi dan sekresi.
Sekresi dan reabsorpsi natrium dan kalium dipengaruhi oleh hormon aldosteron (dari adrenal bagian korteks).
Transfer Na+, K+, NH4-, Cl-, HCO3- dan PO4- diatur dalam ginjal bukan saja untuk memperoleh konsentrasi ion yang diperlukan dalam cairan tubuh tapi juga penting dalan regulasi pH darah atau cairan tubuh lainnya.
d. Diuresis
Jika urin yang dihasilkan bertambah banyak disebut diuresis.
Bahan-bahan yang menyebabkan diuresis disebut diuretikum.
Urea dan glukosa juga kafein mempunyai efek diuresis.
Bahan diuretika merupakan bahan yang tidak dapat direabsorpsi. Karena itu menambah osmopolaritas (tekanan osmotik) pada tubulus.
Pada nefron terjadi sekresi air pada lengkung Henle desenden karena adanya zat diuretikum yang menambah tekanan osmotik, maka reabsorpsi air tadi tidak terjadi..
Karena itu urin akan bertambah encer yang menyebabkan bertambahnya jumlah urin.
Hewan pemakan daging menyebabkan konsentrasi urea bertambah. Karena itu hewan tersebut memerlukan lebih banyak air.
Orang yang diabetes akan mengeluarkan urin lebih banyak dan terjadi diuresis. Diuresis semacam ini dapat menyebabkan dehidrasi.
Pada keadaan stress (tertekan) dapat terjadi diuresis atau sebaliknya.
Hal ini diduga karena pengaruh saraf vasomotor yang menambah atau mengurangi aliran darah ke ginjal karena penyempitan (vasokontriksi) dan pelebaran (vasodilatasi) dari arteriol
 Mekanisme Counter Current (lawan arus)
Menurut model counter current terdapat 3 faktor yang menunjang mekanisme counter current yaitu:
1. Lengkung Henle desenden (turun) permeabel terdapat air, sedangkan lengkung Henle asenden (naik) permeabilitasnya kecil sekali boleh dikatakan impermeabel.
2. Lengkung Henle asenden merupakan tempat transpor aktif untuk pengeluaran Na+.
3. Lengkung Henle yang berbentuk U menghasilkan arus cairan yang berlawanan.
 Hormon Anti Diuretikum (HAD)
Pengeluaran hormon antidiuretikum oleh hipofisis bagian belakang dipengaruhi oleh kadar air pd darah.
Jika darah kekurangan air hipofisis mengeluarkan HAD dan HAD mempengaruhi tubulus kolektor menjadi permeabel.
Karena itu reabsorpsi air bertambah banyak sehingga urin lebih pekat.
Jika darah mengandung lebih banyak air HAD tidak dihasilkan karena itu reabsorpsi air pada tubulus-kolektor sedikit karena itu urin encer.
Mekanisme ini mengatur keseimbangan air pd tubuh.
 Komposisi Urin
Komposisi urin bervariasi tergantung kepada jenis makanan dalam jumlah air yang diminum.
Pada manusia dewasa kira-kira 1-1,5 liter per hari. Di daerah panas urin dihasilkan lebih sedikit bandingkan didaerah dingin.
Coba apakah Anda dapat menjelaskannya.
Urin normal biasanya transparan dan warna kuning muda karena adanya pigmen urokrom (bilirudin dan biliverdin).
Masa jenis + 1.005 - 1,04 dengan pH 6,0
Selain ginjal alat ekskresi yang lain adalah:
1. Hati (Hepar)
2. Kulit (Integumen)
3. Paru-paru (Pulmo)
Hati (Hepar)
Hati merupakan kelenjar terbesar dalam tubuh manusia (2 kg) yang terletak di rongga perut sabelah kanan di bawah diafragma
 Hati menghasilkan empedu (bilus) yang mengandung zat sisa dari perombakan eritosit di dalam limpa
 Hati berfungsi:
- Menyimpan gula dalam bentuk glikogen
- Mengatur kadar gula darah
- Tempat pembentukan urea dari amonia
- Menetralkan racun
- Membentuk vitamin A dari provitamin A
- Tempat pembentukan fibrinogen protrombin
- Sel darah merah yang sudah tua (histiosita) dipecah didalam hati.
Kulit (integumen)
 Merupakan lapisan terluar tubuh manusia dan merupakan pelindung bagian dalam tubuh
 Fungsi Kulit:
 Mengeluarkan keringat
o Kelenjar keringat menyerap air dan garam dari darah di pembuluh kapiler.
o Keringat dikeluarkan melalui pori-pori (50 mL/jam dalam keadaan normal)
 Melindungi bagian dalam tubuh dari gesekan, kuman, penyinaran, panas dan zat kimia
 Mengatur suhu tubuh
 Menerima rangsangan dari luar
 Mengurangi kehilangan air
Paru-paru (pulmo)
 Manusia memiliki sepasang paru-paru yang terletak di rongga dada.
 Paru-paru berfungsi sebagai organ pernafasan yaitu menghirup oksigen dan mengeluarkan CO2 + uap air
 Uap air dan CO2 berdifusi di dalam alveolus kemudian dikeluarkan
Kelainan dan Penyakit
 Nefritis : radang ginjal bagian nefron yang diawali peradangan glomerulus
 Albuminuria : urine banyak mengandung albumin, disebabkan karena kekurangan protein, penyakit ginjal dan hati. Akibatnya tubuh kekurangan albumin yang menjaga agar cairan tidak keluar dari darah
 Kencing Batu : sulit buang urine, terjadi karena pengendapan zat kapur dalam ginjal. Pengobatan : pembedahan, obat-obatan dan penembakan dengan sinar laser
 Hematuria : urine mengandung darah, Penyebab: peradangan ginjal, batu ginjal dan kanker kandung kemih
 Nefrolitiasis (batu ginjal): urine sulit keluar karena tersumbat batu pada ginjal, saluran ginjal atau kandung kemih, Penyebab :konsentrasi unsur-unsur kalsium terlalu tinggi dan dipercepat dengan infeksi dan penyumbatan saluran ureter. Akibat : sulit mengeluarkan urine, urine bercampur darah
 Gagal ginjal : Meningkatnya kadar urea dalam darah, Penyebab Nefritis (radang ginjal). Akibat : Zat-zat yang seharusnya dibuang oleh ginjal tertumpuk dalam darah. Pengobatan : Cuci darah secara rutin atau cangkok ginjal
 Diabetes Insipidus : Meningkatnya jumlah urine (20 – 30 kali lipat), Penyebab : Kekurangan hormon antidiuretika (ADH), Akibat : Sering buang urine, Pengobatan : Pemberian ADH sintetik
 Diabetes Melitus : Kadar glukosa darah melebihi normal, Penyebab : Kekurangan hormon insulin, Akibat : Luka sulit sembuh. Pengobatan : Pada anak-anak diberi insulin secara rutin dan pada dewasa dilakukan diet rutin, olahraga dan pemberian obat penurun kadar glukosa darah
 Hepatitis : Perubahan warna kulit dan putih mata menjadi kuning, urine menjadi kecoklatan seperti air teh. Penyebab : Virus Hepatitis ditemukan sudah cukup banyak dan digolongkan menjadi virus hepatitis A, B, C, D, E, G, dan TT. Akibat : Hati meradang dan kerja hati terganggu. Pencegahan : Menjaga kebersihan lingkungan, menghindari kontak langsung atau penggunaan barang bersama-sama dengan penderita hepatitis, gunakan jarum suntik untuk sekali pakai.
 Sirosis Hati : Timbulnya jaringan parut dan kerusakan sel-sel pada hati. Penyebab : Minuman alkohol, keracunan obat, infeksi bakteri, komplikasi hati. Akibat : Gangguan kesadaran, koma, kematian. Pengobatan : Sesuai penyebabnya, pemulihan fungsi hati dan transplantasi hati
 Gangren : Kematian jaringan lunak pada kaki atau tangan diawali dengan kebiruan pada kulit dan terasa dingin jika disentuh, kemudian menghitam dan berbau busuk. Penyebab : Gangguan pengaliran darah kejaringan tersebut. Sering terjadi pada penderita diabetes melitus dan aterosklerosis. Akibat : Bila tidak dapat disembuhkan dengan antibiotik, bagian terkena gangren harus diamputasi.

5c. OSMOREGULASI PADA HEWAN
 Osmoregulasi erat sekali hubungannya dengan sistem ekskresi
Osmoregulasi pada hewan rendah
 Pada invertebrata (hewan rendah) yang hidup di laut seperti anemon laut, sejenis kepiting (Maia) dan binatang laut, cairan tubuhnya isotonik dengan air laut.
 Pada binatang laut dan Echinodermata lainnya air laut mengisi sistem saluran air pada tubuhnya.
 Karena cairan tubuhnya isotonik dengan air laut, maka hewan – hewan itu tidak perlu mengatur keseimbangan air tubuhnya (osmoregulasi).
 Kepiting laut (Carsinus) mempunyai kemampuan terbatas dalam osmoregulasi.
 Kemampuan untuk mengatur keseimbangan air tubuhnya terbatas, karena itu Carsinus tidak dapat hidup di air tawar.
 Pada air laut yang mengalami pengenceran Carsinus dapat mempertahankan tekanan osmotiknya lebih tinggi dari air laut lingkungannnya.
 Kepiting lain (Eriocheir) punya kemampuan osmoregulasi lebih tinggi daripada Carsinus.
 Meskipun osmoregulasi penting untuk dapat bermigrasi secara tetap dari laut ke air tawar, tidak berarti tidak ada penyesuaian lain.
 Ada dua kemungkinan lain dalam penyesuaian dengan lingkungannya yaitu :
1. Hewan tersebut jaringan tubuhnya mempunyai toleransi terhadap perubahan silinitas yang besar. Misal pada cacing laut.
2. Beberapa jenis hewan menghindarkan diri dari perubahan salinitas lingkungannya dengan tingkah laku tertentu.
Misal siput di muara sungai pada waktu air surut, memasukkan tubuhnya ke dalam lumpur.
 Mekanisme Osmoregulasi hewan rendah
 Pada Protozoa vakuola kontraktil berperan dalam osmoregulasi. Cairan tubuh (sel) Protozoa hipertonik dengan lingkungannya (air tawar).
 Penambahan sedikit garam pada air menyebabkan pengeluaran air dari vakuola makin jarang.
 Kerja vakuola memerlukan energi. Dengan mikroskop elektron terlihat banyak mitokondria sekitar vakuola kontraktil.
 Pada Crustacea misalnya Carsinus kelenjar antenna mengeluarkan urin yang isotonik dengan darahnya. Jadi air dan garam dikeluarkan melalui urin karena kelenjar antenna tidak dapat mereabsorpsi garam.
 Kekurangan garam diperoleh dari absorpsi garam dengan insangnya sehingga darahnya tetap hipertonik dibanding dengan lingkungannya.
 Pada udang air tawar kelenjar antenna mengeluarkan urin hipotonik. Hak ini karena udang air tawar kelenjar antenna mempunyai tubulus yang dapat mereabsorpsi garam sehingga darah udang air tawar hipertonik dibandingkan dengan lingkungannya.
Mekanisme osmoregulasi vertebrata.
 Ikan air tawar mempunyai cairan tubuh hipertonik dengan lingkungannya
 Kulit ikan dapat dikatakan permeabel untuk air dan garam. Karena air dapat masuk ke dalam tubuh ikan sebaliknya garam dapat ke luar melalui kulit.
 Kelebihan air dibuang melalui ginjal sedangkan garam – garamnya direabsorpsi oleh ginjal.
 Urinnya hipotonik, kekurangan garam diatasi dengan cara absorpsi garam dari air oleh insang.
 Ikan air laut mempunyai cairan tubuh hipotonik dengan air lingkungannya.
 Karena itu air akan ke luar melalui kulitnya dan garam masuk melalui kulit.
 Kekurangan air diatasi dengan minum air laut, tapi garam ditambah melalui difusi melalui kulit dan dari air laut yang diminum.
 Kelebihan garam diekskresikan melalui insang.
 Ekskresi garam pada ikan air laut maupun pengambilan garam ikan air tawar dengan insangnya dilakukan dengan transpor aktif.
 Karena pada ikan (Toleostei) dan reptil air laut, pada malpighinya kecil atau tidak ada maka pengeluaran sampah metabolisme terbatas.
 Untuk mengatasi hal ini insang membantu pengeluaran sampah metabolisme tersebut. Urin isotonik dengan air laut
 Ikan Hiu dan pari (Elasmobranchii) darahnya hipotonik dibandingkan air laut.
 Untuk mengatasi agar tidak banyak kehilangan air maka urea dipertahankan pada darahnya sampai darahnya isotonik bahkan sedikit hipertonik dengan air laut.
 Urin Elasmobranchii isotonik, untuk menambah kekurangan air diatasi dengan jalan minum air laut.
 Kelebihan garam tidak diekskresikan melalui insang tetapi melalui kelenjar rectum.
 Beberapa jenis vertebrata seperti camar dan pinguin yang hidup di laut makan hewan laut yang bergaram dan kadang – kadang minum air laut.
 Untuk mengeluarkan kelebihan garam terdapat kelenjar garam pada hidung dan juga urin hipertonik karena mengandung garam.
 Kura – kura laut (penyu) juga mempunyai kelenjar garam dekat matanya.
 Cara mengatasi hewan darat kehilangan air karena penguapan, antara lain:
 Mempunyai integumen (kulit) yang kedap air sehingga mengurangi kehilangan air. Misal pada serangga, reptil, burung dan mammalia.
 Dengan tingkah laku misalnya waktu terik matahari berlindung di lubang dalam tanah.
 Dengan menghasilkan sisa metabolisme bernitrogen yang bersifat tidak racun yaitu asam urat yang untuk penge-luarannya hanya diperlukan sedikit air.
 Dengan reabsorpsi air, dengan lengkung henle yang relatif panjang dan konsentrasi HAD yang tinggi. Pada burung reabsorpsi air juga terjadi di kloaka.
 Dengan mengurangi kecepatan filtrasi glomerular dengan cara mengurangi dan memperkecil ukuran glomeruli. Misalnya pada hewan - hewan yang hidupnya di padang pasir.
 Dengan menggunakan air metabolik, mis. pada tikus gurun, menghemat pengeluaran air pada waktu bernafas, urine pekat dan faeses kering.
 Dengan mempunyai jaringan yang toleran terhadap kehilangan air, spt pada Unta.

4. RESPIRASI PADA HEWAN

4. Respirasi pada Hewan Invertebrata dan Vertebrata

—  Oksigen diperlukan oleh semua organisme karena berfungsi sebagai akseptor hidrogen dan akseptor elektron terakhir dalam proses pernafasan sel, bagi organisme yang aerob tanpa oksigen produksi energi akan terhenti.

—  Karbondioksida merupakan salah satu sampah metabolisme terbesar yang berasal dari oksidasi karbohidrat, lemak dan protein, gas ini harus dibuang dari dalam tubuh organisme. 

—  Hewan bernafas dengan mengambil O₂ dari lingkungannya dan mengeluarkan CO₂ sebagai sampah dari metabolisme selnya

—  Respirasi pada Hewan rendah

—  Protozoa dan hewan rendah lainnya kecuali Cephalopoda proses respirasinya cukup dengan  difusi artinya regulasi pengambilan O₂ dan penggunaannya masih belum memadai,

—  Difusi pasif pada respirasi tergantung pada :

q  Konsentrasi O₂

q  Sifat-sifat dari permukaan tempat berdifusi

q  Suhu lingkungan.

—  Pada banyak invertebrata rendah dan beberapa invertebrata tingkat tinggi seperti udang, pengambilan O₂ mempunyai hubungan langsung dengan tekanan parsial O₂.

—  Kecepatan pengambilan O₂ dari lingkungan tergantung pada kecepatan penggunaan O₂ pada proses pernafasan sel,                 artinya jika oksidasi bertambah O₂ banyak diperlukan akibatnya sel selalu kekurangan O₂, terjadilah difusi O₂ dari lingkungan

—  Sebaliknya CO₂ selalu bertambah didalam sel akibat dari proses oksidasi, dan konsentrasi CO₂ dalam sel lebih besar dibandingkan dengan konsentrasi CO₂ di lingkungannya.

—  Biasanya difusi CO₂ ke lingkungannya lebih cepat dari pada difusi O₂ dari lingkungan ke tubuhnya.

—  Ventilasi(rongga aliran udara/air) agar selalu memperoleh udara atau air yang segar terjadi dengan berbagai cara, misalnya dengan menggunakan silia, dan kontraksi kaki ambulakral (Echinodermata)

—  Pada Annelida sistem pembuluh darah telah sangat berkembang dan mempunyai pigmen pernafasan, O₂ diambil oleh kulit atau struktur semacam insang. Cacing laut membuat lubang mempunyai mekanisme untuk mengalirkan air sepanjang tubuhnya.

—  Pada Mollusca, beberapa jenis Arthropoda dan Annellida, juga vertebrata, konsentrasi CO₂ merangsang kecepatan pernafasan.

—  Tetapi  pada Crustacea (Balanus dan Carcinus) perubahan konsentrasi CO₂ tidak ada pengaruhnya terhadap kecepatan pernafasan.

RESPIRASI PADA MOLLUSCA

—  Mollusca hidup di berbagai habitat seperti di laut, air payau, air tawar atau di darat. Sehingga memiliki berbagai mekanisme respirasi

—  Mollusca yang hidup di laut bernafas dengan insang (ctenidia) aliran air terjadi karena gerakan silia. Aliran air arahnya berlawanan dengan arah aliran darah, hal ini menyebabkan peng-ambilan O₂ oleh insang menjadi lebih efisien.

—  Cephalopoda mengatur  ventilasi air dengan gerakan otot mantel secara ritmis.                 Pada Sepia terjadi 55 inspirasi tiap menit. Ventilasi pada Cephalopoda dikontrol oleh saraf dari ganglion sub-esofagus.               Kadar CO₂  mempengaruhi kekuatan kontraksi dari mantel.

—  Siput pulmonata air tawar tidak mempunyai insang tetapi mempunyai rongga mantel yang dimodifikasi menjadi paru-paru. Mollusca yang hidup di pantai juga bernafas dengan udara, tetapi masih dapat bernafas dengan air

—  Gastropoda yang hidup di daerah pasang surut pada waktu air pasang dapat menyimpan udara dengan mantelnya sehingga dapat bernafas terus sedang insang tidak berfungsi kecuali pada  air  yang mengalir.

—  Pada Gastropoda yang hidup di pantai, untuk menghindari penguapan ketika air surut, dilengkapi operkulum  yang dapat menutup rapat lubang rumahnya jika tubuhnya ditarik ke dalam.

RESPIRASI PADA ARTHROPODA (Chelicerata dan Insecta)

—  Keberhasilan hewan hidup didarat karena dapat membatasi hilangnya air waktu bernafas. Alat pernafasan pada hewan darat merupakan organ dalam yang mungkin dpt mengambil oksigen tanpa kehilangan air.

—  Arthropoda merupakan golongan hewan yg berhasil menghuni daratan, karena memiliki eksoskeleton yang tidak dpt ditembus oleh air melindungi dirinya dari kekeringan.

—  Chelicerata tingkat rendah yang hidup di air (Limulus) bernafas dengan insang buku, sedangkan yang tingkat tinggi (bangsa laba-laba atau Arachnida) bernafas dengan paru-paru buku.

—  Insang buku (book gills) terjadi karena eksvaginasi dari permukaan luar tubuhnya (kiri-kanan tubuhnya) masing-masing terdiri atas 100 lembaran tipis. Ventilasi disebabkan karena gerakan otot yang menggerakkan insang secara ritmis.

—  Paru-paru buku (book lungs) merupakan invaginasi dari permukaan tubuh dan di dalamnya membentuk helaian-helaian dalam sebuah rongga, yang memiliki lubang keluar (spirakel).

—  Pada  beberapa jenis spirakel dapat membuka dan menutup untuk mencegah kehilangan air pada beberapa jenis yang lain otot dapat menggerakkan paru-paru buku sehingga terjadi ventilasi udara.        

—  Pernafasan pada Arachnida semata-mata dilakukan oleh paru-paru buku, sehingga jika paru-paru buku dipotong pernafasan berhenti sama sekali.

—  Beberapa jenis Arachnida seperti serangga mempunyai sistem pernafasan dengan trakea. Trakea merupakan invaginasi dari eksoskeleton dan umumnya mempunyai lubang keluar  yang disebut Spirakel.

—  Sistem trakea merupakan sistem untuk mengambil O₂ dari udara, mendistribusikan-nya keseluruh tubuh dan mengeluarkan CO₂.

—  Perkembangan sistem trakea sesuai dengan tingkat perkembangan serangga.

v  Serangga paling primitif bernafas cukup dengan difusi gas dari permukaan tubuhnya.

v  Serangga primitif tiap segmen mempunyai trakea yang terpisah.

v  Serangga yang tinggi tingkatannya seluruh sistem trakea saling berhubungan.

—  Serangga kecil dengan difusi sudah mencukupi untuk proses pertukaran O₂ dan CO₂

—  Serangga besar atau yang aktif, kombinasi dari membuka dan menutupnya tutup spirakel dengan kontraksi otot-otot dinding tubuh membantu ventilasi,               aktivitas yang terkoordinir ini menyebabkan menyebabkan terjadinya aliran udara pada sistem trakea, biasanya dari bagian muka ke bagian belakang melalui saluran hubungan trakea pada ruas-ruas tubuhnya.

—  Pada serangga terbang gerakan sayap dan otot, membantu kelancaran ventilasi selama serangga tersebut terbang.

—  Ada tiga fase gerakan pernafasan pada serangga, yaitu:

q   Inspirasi ± ¼ detik. Pada awal inspirasi katup spirakel terbuka

q   Fase pertukaran selama 1 detik, baik spirakel pada toraks atau abdomen menutup.

q   Fase ekspirasi, spirakel abdomen membuka.

—  Membuka dan menutupnya spirakel dikontrol oleh sistem saraf. Pada berbagai serangga seperti Coleoptera, belalang, lipas, larva dan pupa kupu-kupu terdapat gejala respirasi siklik.

q  RESPIRASI SIKLIK: pengeluaran CO₂  terjadi dalam waktu yang pendek sekaligus, sedang pengambilan O₂ terjadi secara kontinu. Pengeluaran CO₂ terjadi pada jangka waktu tertentu dari mulai dari beberapa kali tiap jam, sampai satu minggu sekali, tergantung pada: Jenis serangga; Kecepatan metabolisme; Suhu lingkungan

—  Berbagai adaptasi untuk pengangkutan O₂ terjadi pada berbagai serangga air:

q  Beberapa jenis larva serangga yang hidup di air mempunyai insang trakea (tracheal gills) atau insang rektum (rectal gills)

q  Serangga yang habitatnya air di sekitar spirakel terdapat plastron (daerah yang berserabut halus tempat menyimpan lapisan udara).

—  RESPIRASI PADA ARTHROPODA (Crustacea)

—  Crustacea bernafas dengan insang yang sangat efisien dilengkapi dengan mekanisme untuk ventilasi air yang konstan.

—  Insang udang merupakan insang luar yang banyak mengandung pembuluh darah dengan selaput yang tipis sehingga mudah terjadi pertukaran gas secara difusi.

—  Biasanya insang terletak pada ruangan (branchial chamber) yang dilengkapi dengan penutup (karapaks)

—  Kebanyakan Entomostraca mempunyai eksoskeleton tipis dan pernafasan terjadi melalui eksoskeleton ini.

—  Dengan berfungsinya permukaan tubuh untuk bernafas sering jumlah insang diperkecil.

—  Misalnya Ostracoda mempunyai penutup tubuh yang banyak mengandung pembuluh darah dan insangnya tidak berkembang.

—  Walaupun kebanyakan Entomostraca mempu-nyai insang, berupa bagian anggota badan dan gerakan waktu berenang menghasilkan ventilasi air.

—  Beberapa Branchiopoda semua appendages thorax dipakai untuk membuat aliran air melalui insang.

—  Pada Decapoda (udang dan kepiting) mempunyai struktur khusus pada antena kedua dan berfungsi untuk penggerak air.

—  Pada Isopoda (udang-udangan yang hidup didarat), Stomatopoda dan Amphipoda pleopod (kaki perut) berfungsi sebagai penggerak air sehingga proses respirasi berlangsung.

                Pleopod endopodit untuk bernafas, tertutup oleh bagian sebelah luar (eksopodit) untuk menghalangi penguapan.

—  Modifikasi insang tergantung pada lingkungannya, semakin tinggi kemmpuan hidup di darat insang akan direduksi. Contoh:

q  kepiting yang hidup di daerah low tidal mempunyai 26 buah insang,

q  di zona intertidal mempunyai 18 buah insang,

q  sementara yang hidup di pantai 12 buah insang.

—  Pada Decapoda yang amfibius biasanya rongga insang mempunyai banyak pembuluh darah,dan jumlah insang dikurang.

—  Dengan berkurangnya jumlah insang akan menghambat penguapan

—  Pada beberapa kepiting darat terjadi sirkulasi udara pada rongga insang dan insang merupakan tonjolan pada rongga insang yang berfungsi untuk pertukaran gas.

—  Kecepatan ventilasi berbeda-beda tergantung kepada jenis dan lingkungannya. konsentrasi CO₂ akan menaikkan ventilasi pada beberapa jenis udang, tapi pada jenis yang lain ventilasi akan menjadi berkurang.

—  Pada  udang Astacus astacus 0,2-0,8 liter air per jam melalui insang

—  Udang ukuran 332 gr (Hommarus gammarus) mengedarkan air sekitar insang ± 9,8 liter per jam, pada udang ini ventilasi air akan bertambah jika air kekurangan O₂ .

—  Beberapa jenis udang mempunyai pig-men respirasi, tapi kapasitas pengangkut-an O₂ tidak begitu tinggi,

—  Udang besar (Lobster) pigmen kemo-sianinnya dapat mengangkut 1,7 ml O₂ tiap 100 ml darah.

—  Cephalopoda (Octopus) dapat meng-angkut 4,5 ml O₂ tiap 100ml darah.

—  Bandingkan dgn vertebrata rendah yg dpt mengangkut 12 ml O₂ tiap 100 ml darah.

Respirasi pada Vertebrata

1. Pada pisces,

—  Organ  respirasinya adalah insang, insang juga berfungsi untuk ekskresi dan transpor garam-garam. Pada osteichthyes insang terdapat pada ruang insang yang ditutup oleh operkulum. Tapi beberapa ikan dapat bernafas dengan kulit.

—  Oksigen yang larut dalam air sangat rendah, sehingga diperlukan banyak air melalui insang. Aliran air pada insang  berlawanan dengan aliran darah.

—  Darah mengalir masuk dasar filamen insang melalui sebuah arteri dan mengalir melalui lamel sekunder dalam pembuluh kapiler.

—  Keadaan ini sangat bermanfaat karena darah dapat mengabsorpsi  O₂ semaksimal mungkin.

—  Arus air melalui insang hampir kontinu. hal ini disebabkan tekanan dari rongga mulut (Buccal pressure pump) yang mengalirkan air melalui insang,

—  sementara rongga insang menarik air (opercular suction pump). Arus air hanya ke satu arah karena adanya katup-katup yang mengatur mulut dan rongga operkular.

—  Pada Chondrichthyes ventilasi disebabkan karena tekan-an dimuka insang dan tarikan dari belakang insang.

—  Mekanisme ventilasi pada ikan yang selalu berenang dise-babkan arus air masuk ke mulut yang disalurkan ke bela-kang. Cara ini dapat terlihat pula pada ikan Hiu dan Tuna.

—  Ada pula mekanisme lain pada ikan Hiu yang mempunyai spirakel, air masuk melalui mulut dan spirakel ke rongga orobranchial.

—  Jika ikan diambil dari air akan mati karena insang rusak dan lamel sekunder lengket.

—  Ada beberapa ikan seperti belut, yang mempunyai jaringan penyokong pada insangnya untuk mencegah insang menjadi kolaps.

—  Ikan lain misalnya gabus, lele, dan ikan betok mempunyai alat tambahan yang memungkinkan pertukaran gas dari udara.

—  Ikan-ikan ini dapat hidup di air yang kotor dan mengambil udara untuk mencukupi kebutuhan O₂.

2.   Pada Amphibia,

—  Pada  stadium larva pernafasan berlangsung melalui insang yang terbentuk dari perluasan epithelium pharynk. 

—  Pada katak dewasa bernafas dengan paru-paru, tapi belum sebaik paru-paru mammalia.

—  Jika kita amati bagian bawah rongga mulutnya,akan kita lihat gerakan Bucco-pharyngeal (rongga mulut dan faring) kira-kira 80-120 kali per menit.

—  Pada rongga bucco-faring ini mengandung banyak pembuluh darah, sehingga kemungkinan disini terjadi pertukaran gas.

—  Cara bernafas seperti ini kurang efisien dan secara teratur katak mendorong udara di rongga mulut ke paru-paru (menelan udara).

—  Katak juga dapat bernafas dengan kulitnya, dengan syarat kulit dalam keadaan basah.

—  Sejenis katak (Xenopus) dapat hidup di air dalam waktu yang lama.

—  Di daerah sub tropis, pada musim dingin katak lebih banyak bernafas dengan kulitnya.

—  Darah bersih diangkut dari kulit melalui vena cutanea magna.

3. Pada Reptilia

—  Kebanyakan reptil mempunyai paru-paru yang masih sederhana.

—  Pembuluh trakea mempunyai penebalan sirkuler dari tulang rawan.

—  Pada sejenis bunglon terdapat kantung udara pada rongga tubuhnya yang berhubungan dengan paru-parunya seperti pada aves, sehingga tubuh bunglon dapat membesar.

—  Ular hanya mempunya paru-paru kanan.

—  Reptil yang hidup di air seperti penyu paru-parunya direduksi, misalnya paru-paru penyu (kura-kura air) ± 3-6 ml/100gr,

—  sedangkan kura-kura darat mempunyai volume 21 ml/100gr.

—  Seperti  amphibi, reptil mempunyai tipe respirasi:

q    Pernafasan bucco-pharynk

q    Pernafasan paru-paru

q    Pernafasan kulit (untuk yang hidup di air)

—  Ventilasi paru-paru pada reptil sangat penting dalam proses pertukaran gas.

—  Udara masuk karena rongga dada membesar dengan bantuan tulang rusuk.

—  Jadi inspirasi dilakukan secara aktif sedang ekspirasi secara pasif karena paru-paru sifatnya elastis.kontraksi otot perut tranversal membantu proses ekspirasi.

—  Pada jenis londok (bunglon) bernafas mulai dari ekspirasi, jika udara didorong ke luar paru-paru, kemudian diikuti oleh inspirasi yang cepat. 

—  Paru-paru mengembang, dan dibiarkan sementara, kemudian terjadi proses pernafasan berikutnya.

—  Pada waktu suhu rendah udara ditahan di paru-paru dalam waktu yang lama.

4. Pada aves

—  Burung merupakan hewan homoioterm yang metabolismenya sangat tinggi, karena itu konsumsi O₂-nya sangat tinggi.untuk mengimbanginya burung mempunyai cara ventilasi yang sangat efisien karena mempunyai struktur paru-paru yang berkembang.

—  Salah satu perbandingannya adalah mempunyai saccus pneumaticus yang mengisi berbagai bagian tubuh yaitu di antara rongga tubuh, otot dan bahkan dalam tulang anggota.

—  Kantung udara merupakan pelebaran dari bronki yang mengisi kira-kira 80 % rongga tubuh. Trakea mempunyai penebalan sel rawan berupa cincin.

—  Jika otot interkosta luar berkontraksi, tulang rusuk bergerak ke luar (ke depan) sedangkan tulang dada bergerak ke bawah, hal ini menyebabkan rongga dada bertambah besar.

—  Tekanan di rongga dada-perut turun dan terjadi pengisapan udara masuk paru-paru dan kantung udara.

—  Trakea burung  dibagi dalam dua bronki primer.pada pertemuan dua bronki itu terjadi sedikit pembesaran yang disebut siring (syrink) atau alat suara.

—  Siring mempunyai selaput bulan sabit  (semilunaris) yang dapat bergetar jika  dilalui udara dan terjadilah bunyi.

—  Paru-paru burung tidak mempunyai alveoli. Paru-paru  dibentuk oleh pembuluh-pembuluh bronkial, yang terbesar satu buah disebut mesobronkus.

—  Mesobronkus berhubungan dengan bronkus primer. Dari mesobronkus keluar dua set bronki sekunder yaitu bronkus sekunder anterior dan bronkus sekunder posterior.

—  Bronki sekunder membentuk paru-paru burung dan dibangun sejumlah besar parabronki (± 1000 buah) dengan diameter ± 0,5 mm.

—  Pada parabronki terdapat kapiler dan disinilah tempat terjadinya pertukaran gas.

—  Udara mengalir melalui parabronki baik pada waktu inspirasi atau pada ekspirasi, karena itu paru-paru burung lebih efisien dari paru-paru mammalia.

—  Udara pada parabronki dengan mudah O₂ nya berdifusi ke pembuluh darah.

—  Sewaktu burung terbang membutuhkan udara lebih banyak O₂. Gerakan sternum secara ritmis pada waktu terbang membantu menambah ventilasi udara.

—  Jadi  secara otomatis burung pada waktu terbang paru-parunya dapat menyerap O₂ lebih banyak daripada waktu tidak terbang.

—  Luas paru-paru atau insang biasanya diukur dalam gram misalnya luas paru-paru manusia 7 cm³/gram.

—  Di bawah ini tabel mengenai luas insang dan paru-paru dan hubungannya dengan adaptasi lainnya.

5.   Pada mammalia 

—  Adanya diafragma merupakan sumbangan yang besar untuk pernafasan mammalia yang memerlukan banyak O₂ karena aktivitas dan kecepatan metabolismenya tinggi.

—  Paru-paru mammalia terletak di rongga dada di dalam selaput pleura.

—  Jika otot radial dan otot melingkar diafragma berkontraksi, diafragma turun dan volume rongga dada bertambah besar.

—  Pada mammalia udara masuk paru-paru melalui lubang hidungyang berfungsi sebagai saringan dan juga memanaskan udara pernafasan.

—  Dari rongga hidung masuk faring dan juga terbuka ke rongga mulut.

—  Dari faring masuk trakea. Epiglotis melindungi agar makanan tidak masuk ke laring dan trakea waktu menelan.

—  Larynk merupakan pangkal tenggorok dan dapat menghasilkan suara karena terjadi getaran pada selaput suara (vocal cord).

Ventilasi pada mammalia

—  Trakea bercabang dua menjadi bronki kiri dan kanan yang berhubungan denganparu-paru kiri dan kanan.

—  Trakea mempunyai penebalan tulang rawan berbentuk C sebagai penyokong.

—  Sebuah paru-paru manusia mempunyai kira-kira 300 juta alveoli.

—  Permukaan seluruh alveoli dari dua paru-paru kira-kira 70m².

—  alveoli dikelilingi oleh pembuluh kapiler dan di daerah ini terjadi difusi O₂ dan CO₂.

—  Rongga dada di sebelah luar disokong oleh tulang rusuk dan dipisahkan dengan rongga perut oleh diafragma.

—  Paru-paru dilapisi pleura visceral dan pleura parietal. Diantara dua pleura terdapat rongga pleura. Tekanan pada rongga pleura ± 3-4 mmHg.

—  Mengapa tekanannya rendah? Karena dalam perkembangan paru-paru mula-mula memenuhi seluruh rongga dada, tapi kemudian rongga dada berkembang lebih besar daripada paru-paru.

—  Akibatnya paru-paru lepas dari dinding rongga dada karena elastisitas paru-paru.

—  Karena itu tekanan pada rongga pleura atau tekanan intratoraks biasanya 3-4 mmHg lebih kecil dibanding tekanan luar.

Inspirasi

—  Selama inspirasi rongga intratoraks bertambah besar. Gerakan diafragma menyebabkan 75 % bertambah besar pada nafas biasa.

—  Pada manusia waktu inspirasi diafragma turun 1-5 cm menyebabkan rongga dada bertanbah dan terjadi perbedaan tekanan lebih besar antara udara luar dan rongga intratoraks. Karena itu paru-paru mengembang karena menghisap udara ± 500 ml. Pernafasan dengan penggunakan diafragma disebut pernafasan perut.

—  Membesarnya rongga dada dapat pula dengan kontraksi otot interkosta. Yang menyebabkan tulang rusuk terangkat. Dengan demikian rongga dada akan bertambah volumenya. Pernafasan ini disebut pernafasan dada.

Ekspirasi

—  Tekanan intratoraks bertambah karena diafragma dan tulang rusukkembali kepada kedudukan semula.

—  Hal ini menyebabkan udara di paru-paru didorong keluar karena tekanan intratoraks bertambah dan elastisitas, paru-paru itu sendiri.

—  Terdapat variasi ventilasi pada mammalia.

—  Binatang berkaki 4, Anak-anak dan wanita  lebih banyak mempergunakan diafragma

—  Hewan penyelam dan laki-laki  lebih banyak dengan otot interkosta.

Volume Udara Pernafasan Pada Manusia

—  Pada pernafasan normal, volume udara inspirsi dan udara ekspirasi disebut Volume Tidal ± 500 ml, volume tidal dapat berubah tergantung aktivitas tubuh.

—  Udara Komplementer:                                  Udara Suplemen:

—  Udara Residu:                                                    Kapasitas Vital:                  Kapasitas Total:

Kecepatan Respirasi
Kecepatan respirasi pada manusia dewasa 15-20 per – menit, yang lain sbb:
Kecepatan respirasi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:

—  Suhu, jika suhu turun kecepatan respirasi bertambah

—  Kekurangan O₂ menyebabkan kecepatan respirasi bertambah

—  Konsentrasi CO₂ bertambah menyebabkan kecepatan respirasi bertambah.

Regulasi  dari Respirasi

—  Kebutuhan O₂ pada hewan sangat berbeda-beda dari waktu ke waktu. Pada waktu istirahat udara yang diambil paru-paru selama 1 menit kira-kira 10 liter, selama berolah raga ternyata bisa meningkat menjadi 125 liter/menit.

—  Ada dua macam cara mengontrol pernafasan yaitu secara kimia dan saraf.

—  Pusat pernafasan letaknya pada medulla oblongata yang terdiri dri pust inspirasi dan pusat ekspirasi. Kedua pusat  ini bekerja secara bergantian sehingga terjadi ritme pernafasan.

—  Saraf vagus mempunyai ujung-ujung saraf pada paru-paru. jika saraf vagus dirangsang oleh listrik, pusat pernafasan dihambat dan berhenti bernafas.

—  Pons mempunyai pusat yang disebut pusat pneumotaksik, yang berpengaruh terhadap pusat inspirasi dan menghasilkan hambatan yang periodik.

—  Faktor lain yng dpat mempengaruhi pusat pernafsan ialah saraf aferen dari sendi, otot dan reseptor sakit. Juga dapat mempengaruhi pusat pernafasan.

Pengaruh zat kimia terhadap pusat pernafasan:

—  Kelebihan CO₂ pada darah, merangsang pusat pernafasan menyebabkan kecepatan dan kedalaman respirasi bertambah.

—  Kekurangan O₂ menyebabkan anoxia. Jika konsentrasi O₂ dalam darah rendah secara tidak langsung dapat menyebabkan kecepatan dan kedalaman respirasi bertambah.

—  pH darahyang sedikit turun merangsang pusat respirasi kecepatan dan kedalaman respirasi bertambah.

Selama kegiatan olah raga semua faktor di atas terjadi, sehingga baik  kecepatan maupun kedalaman respirasi bertambah.