Sistem Pernapasan pada Hewan

Hewan mempunyai sistem pemapasan yang berbeda-beda, hal ini disesuaikan dengan struktur tubuh dan tempat hidupnya.

Hewan yang struktur tubuhnya masih seder­hana, umumnya belum mempunyai alat pemapasan khusus sehingga pertukaran 02 dan CO2 dilakukan secara difusi melalui permukaan tubuhnya. Sedang­kan hewan yang struktur tubuhnya sudah kompleks, pemapasannya dibantu oleh alat-alat pemapasan. Alat pemapasan hewan yang hidup di air berbeda dengan alat pemapasan hewan yang hidup di darat.

Pernapasan pada Protozoa

Sistem Pernapasan Amoeba

Protozoa merupakan organisme bersel satu. Contohnya Amoeba.

Amoeba tidak mempunyai alat pemapasan khusus, sehingga proses pemapasannya dilakukan secara difusi melalui seluruh permukaan tubuhnya.

Oksigen dari udara bebas masuk secara difusi melalui membran sel dan karbondioksida dikeluarkan secara difusi melalu membran sel juga.

Pernapasan pada Cacing Tanah

Sistem Pernapasan pada Cacing Tanah

Cacing tanah tidak mempunyai insang maupun paru-paru. Penukaran gasnya 100% melalui permukaan tubuh. Itulah sebabnya kulitnya selalu basah oleh lendir. Lendir berfungsi sebagai tempat pertukaran oksigen dan karbon dioksida

Oksigen yang berdifusi melalui seluruh permukaan tubuhnya akan beredar ke seluruh jaringan tubuh dengan bantuan darah.

Pernapasan pada Serangga

Serangga mempunyai alat pernapasan khusus berupa sistem trakea yang berfungsi untuk mengangkut dan mengedarkan O2 ke seluruh tubuh serta mengangkut dan mengeluarkan CO2 dari tubuh. Trakea memangjang dan bercabang-cabang menjadi saluran hawa halus yang masuk ke selutuh jaringan tubuh, oleh karena itu, pengangkutan O2 dan CO2 pada sistem trakea ini tidak membutuhkan bantuan sistem transportasi (darah).

Sistem Pernapasan pada Serangga

Udara masuk dan keluar melalui stigma, yaitu lubang kecil yang terdapat di kanan kiri tubuhny. Selanjutnya dari stigma, udara masuk ke pembuluh yang memanjang dan sebagian ke kantung hawa.

Pada serangga bertubuh besar, terjadinya pengeluaran gas sisa pernapasan terjadi karena adanya pengaruh kontraksi otot-otot tubuh yang bergerak secara teratur.

Pernapasan pada Ikan

Ikan merupakan hewan yang hidupnya di air sehingga alat pernapasannya berupa insang. Insang terletak pada ruang insang di sisi kanan dan kiri kepala, berbentuk lembaran-lembaran tipis berwarna merah mud dan selalu lembap.

Beberapa jenis ikan tertentu, seperti lele, belut dan gurami memiliki alat bantu pernapasan berupa labirin. Sebenarnya, labirin merupakan perluasan insang yang terdapat di atas insang, berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan cadangan udara. Dengan adanya labirin, memungkinkan ikan dapat hidup di lumpur yang sangat miskin O2.

Insang ikan ada yang dilengkapi oleh tutup insang (operkulum), contohnya pada ikan bertulang sejati dan ada pula yang insangnya tidak tertutup oleh tutup insang, contohnya pada ikan bertulang rawan. Di samping itu ada juga kelompok ikan paru-paru yang bernapas dengan gelembung paru-paru.

Pernapasan pada Ikan Bertulang Sejati

Salah satu contoh ikan bertulang sejati adalah ikan emas.

Insang pada emas tersimpan di dalam rongga insang dan terlindung oleh tutup insang. Umumnya jumlah insang pada tiap-tiap sisi adalah lima sampai tujuh baris. Insang ikan emas terdiri atas lengkung insang, rigi-rigi dan lembar insang. 

Mekanisme pernapasan ikan bertulang sejati dilakukan melalui mekanisme inspirasi dan ekspirasi

Ikan bernapas dengan cara membuka dan menutup mulut yang bergantian dengan membuka dan menutup tutup insang. Pada waktu mulut membuka, air masuk ke dalam rongga mulut, sedangkan tutup insang tertutup. Oksigen yang terlarut dalam air masuk terdifusi ke dalam pembuluh kapiler darah yang terdapat di dalam insang. Pada waktu mulut tertutup, tutup insang membuka dan air dari rongga mulut keluar melalui insang. Bersamaan dengan keluarnya air melalui insang, karbondioksida dikeluarkan. Pertukaran oksigen dan karbon dioksida terjadi pada lembaran-lembaran insang.

Mekanisme pernapasan ikan bertulang sejati meliputi dua tahap, yaitu fase inspirasi dan fase ekspirasi. Fase inspirasi adalah fase pemasukan udara dari air ke dalam insang. Sedangkan fase ekspirasi adalah fase pengeluaran karbon dioksida dan gas-gas lain dari insang ke air.

Sistem Pernapasan pada Ikan bertulang sejati (ikan mas)

• Fase Inspirasi
  Mekanisme inspirasi adalah sebagai berikut. Celah mulut tetap tertutup. Jika tutup insang bergerak ke samping dan selaput tutup insang tetap menempel pada tubuh maka rongga mulut bertambah besar, tekanan udaranya berkurang. Berkurangnya tekanan pada rongga mulut menyebabkan tekanan rongga mulut lebih kecil dari tekanan udara luar sehingga celah mulut membuka. Membukannya celah mulut menyebabkan air atau gas masuk ke dalam rongga mulut. 

• Fase Ekpirasi
  Mekanisme ekspirasi adalah sebagai berikut. Setelag air masuk ke dalam rongga mulut, celah mulut menutup, tutup insang bergerak ke posisi semula, selaput insang membuka sehingga air keluar melewati celah tersebut. Pada saat air keluar bersentuhan dengan lembaran insang, pada saat inilah oksigen berdifusi ke dalam kapiler darah dan karbondioksida berdifusi dari darah ke dalam air. Jadi, pertukaran oksigen dan karbondioksida terjadi pada fase ekspirasi. 

Pernapasan pada Ikan Bertulang Rawan

Salah satu contoh ikan bertulang rawan adalah ikan pari. Ikan pari, insangnya tidak mempunyai tutup insang. Pada ikan ini, masuk dan keluarnya udara dari rongga mulut disebabkan oleh terjadinya perubahan tekanan pada rongga mulut tersebut yang ditimbulkan oleh perubahan volum rongga mulut. Sedangkan perubahan volum rongga mulut terjadi karena adanya gerakan naik-turun dari otot dasar mulut.

• Fase Inspirasi
  
  Apabila dasar mulut bergerak ke bawah maka volum rongga mulut akan bertambah sehingga tekanannya lebih kecil dari tekanan air di sekitarnya. Hal ini menyebabkan air mengalir ke rongga mulut melalui celah mulut, terjadi pengambilan udara dari lingkungan ke rongga mulut. 

• Fase Ekspirasi
  
  Apabila dasar mulut bergerak ke atas maka volum rongga mulut akan mengecil sehingga tekanannya akan naik. Hal ini menyebabkan celah mulut menutup sehingga air mengalir keluar melalui celah insang, terjadi pengeluaran karbondioksida. Pada fase inilah terjadi pertukaran oksigen dan karbondioksida. 

Pernapasan pada Ikan Paru-paru (Dipnoi)

Ikan paru-paru selain bernapas dengan insang, juga mempunyai satu atau sepasang gelembung udara seperti paru-paru yang disebut pulmosis. 

Ikan paru-paru hidup di rawa dan sungai. Apabila rawa-rawa dan sungai kering maka insangnya menjadi tidak berfungsi. Akan tetapi ikan ini masih tetap bertahan hidup karena bernapas menggunakan gelembung udaranya. 

Pernapasan pada Katak 

Katak mengalami metamorfosis dari telur sampai menjadi katak dewasa. Pada saat katak berbentuk berudu, berudu bernapas dengan menggunakan insang, mula-mula dengan insang luar, kemudian setelah berusia 12 hari, diganti dengan insang dalam. Insang dalam akan berkembang menjadi paru-paru, sedangkan insang luar berkembang menjadi bagian dari kulit.

Berdasarkan hal di atas dapat disimpulkan bahwa terjadinya perubahan bentuk dari berudu ke katak diikuti oleh perubahan alat pernapasannya, yaitu dari insang ke kulit, selaput rongga mulut dan paru-paru.

Katak merupakan hewan vertebrata pertama yang bernapas dengan paru-paru. Paru-parunya berupa sepasang kantung tipis dan elastis. Dinding permukaan dalam mempunyai banyak lipatan untuk mempeluas permukaan, selain itu banyak dikelilingi kapiler darah sehingga paru-parunya berwarna merah.

Jadi, pada katak alat pernapasannya terdiri atas kulit, paru-paru dan lapisan rongga mulut. Semua alat pernapasan ini mempunyai lapisan permukaan yang tipis dan basah serta berdekatan dengan pembuluh-pembuluh darah.

Mekanisme pernapasan pada katak diatur oleh otot pernapasan. Otot-otot pernapasannya adalah submandibularis, sternohiodeus, geniohiodeus dan otot perut.

Mekanisme pernapasan pada katak meliputi fase inspirasi dan ekspirasi, antara lain :

Sistem Pernapasan pada Katak

• Fase Inspirasi
  
  Apabila otot submandibularis mengendu dan otot sternohiodeus berkontraksi, maka volum rongga mulut membesar sehingga udara dari luar akan masuk ke rongga mulut melalui celah hidung. Kemudian celah hidung menutup, selanjutnya otot submandibularis dan otot sterohiodeus berkontraksi, akibatnya rongga mulut mengecil sehingga tekanannya naik, akibatnya udara dari rongga mulut masuk ke paru-paru melalui celah pangkal tenggorok (glotis). Di dalam paru-paru, oksigen berdifusi ke udara kapiler, sedangkan karbondioksida darah kapiler alveolus berdifusi keluar

• Fase Ekspirasi
  
  Setelah oksigen dan karbondioksida berdifusi di dalam alveolus paru-paru, otot submandibularis berelaksasi sedangkan otot sternohioideus dan otot perut berkontraksi sehingga rongga mulut membesar, isi perut menekan paru-paru sehingga udara dari paru-paru masuk ke rongga mulut. Kemudian otot submandibularis dan otot geniohioideus berkontraksi, sehingga volum rongga mulut mengecil dan tekanannya naik. Glotis tertutup menyebabkan udara keluar melalui celah hidung.

Pernapasan pada Reptil

Reptil bernapas dengan paru-paru. Pengambilan oksigen dan pengeluaran karbondioksida terjadi di dalam paru-paru. Saluran pernapasannya terdiri dari lubang hidung, trakeam bronkus dan paru-paru.

Udara masuk melalui lubang hidung menuju ke rongga mulut diteruskan ke trakea kemudia ke bronki dan akhirnya masuk ke paru-paru. Di dalam paru-paru, oksigen di ambil oleh darah sedangkan H2O dikeluarkan.

Paru-paru reptil

Pernapasan Reptil

Pada beberapa jenis reptil yang hidup di air lubang hidupnya dapat ditutup. Contohnya buaya. Pada saat menyelam, lubang batang tenggorok dapat ditutup dengan lidah sehingga air tidak dapat masuk ke dalam paru-paru.

Pernapasan pada Burung

Alat pernapasan burung adalah dua pasang lubang hidung celah tekak, trakea, dan sepasang paru-paru. Selain itu burung mempunyai alat bantu pernapasan yaitu pundi-pundi hawa (sakus pneumatikus).

Pundi-pundi hawa yang dimiliki burung ada beberapa jenis, yaitu :

1. Pundi-pundi hawa di leher 
2. Pundi-pundi hawa antarkorakoid 
3. Pundi-pundi hawa di ketiak 
4. Pundi-pundi hawa dada 
5. Pundi-pundi hawa perut 

Pundi-pundi hawa mempunyai beberapa fungsi, antara lain sebagai berikut :

1. Membantu pernapasan pada waktu burung sedang terbang 
2. Memperkeras suara dengan cara memperbesar ruang siring 
3. Menahan panas tubuh 
4. Meringankan tubuh pada waktu terbang 

Pada umumnya, burung mempunyai dua kebiasaan, yaitu terbang dan tidak terbang (hinggap) pada suatu tempat. Kebiasaan burung tersebut mempengaruhi cara pernapasannya dengan pernapasan burung dibedakan menjadi dua, yaitu pernapasan pada waktu hinggap dan pernapasan pada waktu terbang.

Pernapasan pada burung

Pernapasan pada Waktu Hinggap 
   Apabila tulang rusuk bergerak ke depan, maka volum rongga dada membesar dan tekanannya mengecil sehingga paru-paru mengembang akibatnya udara masuk melalui saluran pernapasan, sebagian oksigen masuk ke dalam paru-paru dan berdifusi ke dalam darah kapiler, sedangkan sebagian lagi masuk ke dalam pundi-pundi hawa.

Pada saat tulang rusuk kembali ke posisi semula, volum rongga dada mengecilm ruang paru-paru tertakan sehingga mengecil dan tekanannya membesar sehingga udara di dalam alveolus dan di dalam pundi-pundi hawa keluar. Udara yang terdapat di dalam pundi-pundi hawa keluar melalui alveolus, pada saat melewati alveolus, oksigen dapat diikat oleh darah kapiler alveolus. Berdasarkan hal ini, maka difusi oksigen dapat terjadi pada inspirasi maupun ekspirasi.

Pernapasan pada Waktu Terbang
Pada waktu burung terbang, inspirasi dan ekspirasi tidak dilakukan oleh paru-paru. Oleh karena itu, pada saat terbang yang berperan penting pada pernapasan burung adalah pundi-pundi hawa. Inspirasi dan ekspirasi dilakukan secara bergantiak oleh pundi-pundi hawa antarkorakoid dan pundi-pundi hawa di ketiak.

a. Fase Inspirasi

Fase ini terjadi pada saat sayap diangkat, pundi-pundi hawa antarkorakoid terjepit, sedangkan pundi-pundi hawa ketiak mengembang. Hal ini menyebabkan udara masuk ke dalam pundi-pundi hawa ketiak.

b. Fase Ekspirasi
Fase ini terjadi pada sayap diturunkan, pundi-pundi hawa ketiak terjepit, sedangkan pundi-pundi hawa antarkorakoid mengembang. Hal ini menyebabkan udara keluar dari pundi-pundi hawa ketiak.

Pernapasan pada Mamalia

Salah satu contoh hewan yang termasuk dalam kelas mamalia dan sering digunakan untuk praktek di laboratorium adalah marmut.

Alat pernapasaan pada marmut terdiri dari lubang hidung luar, rongga hidung, lubang hidung dalam, rongga mulut, tekak, rongga tekak, tenggorokan, cabang batang tenggorokan dan paru-paru. Pada tekak terdapat laring, laring tersusun atas tulang rawan. Di dalam laring terdapat alat suara.

Trakea bercabang menjadi dua bronkus. Percabangan terus berlangsung di dalam setiap lobus paru-paru dan berakhir sebagai saluran hawa buntu (alveolus). Alveolus dikelilingi oleh kapiler darah. Adanya alveolus dalam paru-paru akan memperluas daerah penyerapan oksigen dan pelepasan karbondioksida.