Sistem Pernapasan
127
Jerman telah menciptakan sebuah robot yang diberi nama RONAF robotergestuetzte navigation zum fraesen. Robot ini digunakan sebagai navigator
dalam pembedahan pasien yang mengalami ganguan sistem respirasi.
Carilah informasi mengenai penyakit-penyakit pada sistem pernapasan manusia yang sering diderita oleh masyarakat Indonesia, seperti TBC dan kanker paru-
paru. Bahas mengenai penyebab dan cara penanggulangannya. Selain itu, Anda dapat mencari teknologi-teknologi terbaru di bidang kesehatan sistem pernapasan
manusia. Anda dapat mencari informasi tersebut di surat kabar dan internet. Buatlah dalam bentuk laporan yang menarik. Karya yang paling baik akan di
tempelkan di mading sekolah.
Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda. 1.
Sebutkan contoh-contoh kelainan dan penyakit pada sistem pernapasan manusia.
2. Teknologi apa yang dapat membantu mendeteksi
keadaan saluran pernapasan? 3.
Jelaskan beberapa kerugian merokok.
Soal Penguasaan
Materi
7.2
C Sistem Pernapasan pada Hewan
Pernapasan adalah pertukaran gas yang dibutuhkan untuk metabolisme dalam tubuh. Hewan memiliki alat-alat pernapasan yang berbeda-beda.
Mammalia, Reptilia, dan Amphibia memiliki saluran pernapasan berupa paru- paru. Cacing Annelida dan Amphibia memiliki kulit yang berfungsi juga
sebagai tempat pertukaran gas. Ikan mengambil oksigen yang berada di lingkungannya air dengan menggunakan sistem insang.
Sebagian besar Arthropoda, terutama serangga, telah memiliki sistem saluran pernapasan. Meskipun demikian, terdapat kelebihan dan kekurangan
pada setiap mekanisme pernapasan yang dimiliki oleh setiap makhluk. Misalnya, katak yang memiliki dua jenis mekanisme respirasi, tetap tidak
dapat berada lama di darat karena adanya ancaman dehidrasi.
Paru-paru tidak mampu mengikat udara yang terlarut dalam air, tetapi sistem pernapasan ini menguntungkan untuk hidup di daratan karena
letaknya di dalam saluran pernapasan sehingga paru-paru terhindar dari penguapan air yang berlebihan. Berikut akan dibahas mengenai sistem
pernapasan pada beberapa hewan.
1. Cacing Annelida
Cacing menggunakan permukaan tubuhnya untuk bernapas. Hewan ini memanfaatkan permukaan kulitnya
untuk bernapas. Oleh karena itu, kulit cacing tanah selalu basah untuk memudahkan terjadinya pertukaran udara. Di bawah
permukaan kulitnya yang basah tersebut, ternyata terdapat kapiler-kapiler darah. Melalui kapiler ini, oksigen berdifusi
masuk ke dalam kulit, lalu ditangkap dan diedarkan oleh sistem peredaran darah. Sebaliknya, karbon dioksida yang
terkandung dalam darah dilepaskan dan berdifusi keluar tubuh.
Gambar 7.11
Cacing menggunakan seluruh permukaan tubuhnya untuk
bernapas.
Sumber: Biology Concepts Connections, 2006
CO
2
O
2
Kulit cacing Kapiler
Tugas Ilmiah 7.1
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XI
128
2. Serangga Insecta
Serangga adalah kelompok Arthropoda yang paling banyak jenisnya. Meskipun serangga memiliki
sistem peredaran darah terbuka, namun sistem pernapasan serangga langsung mencapai jaringannya
lewat saluran yang disebut sistem trakea.
Sistem trakea memiliki saluran-saluran tempat
pertukaran udara yang bermuara di stigma atau spirakel, yaitu berupa lubang kecil yang berada di
kedua tepi setiap ruas tubuh serangga. Spirakel memiliki bulu-bulu untuk menyaring kotoran.
Spirakel juga memiliki katup. Dengan cara me- ngontraksikan otot-otot yang berhubungan dengan
katup-katup tersebut, serangga dapat mengatur membuka dan menutupnya spirakel.
Dalam tubuh serangga, terdapat trakea yang memanjang di sepanjang tubuhnya. Trakea itu
bercabang-cabang menjadi saluran-saluran udara yang sangat kecil yang disebut trakeolus. Trakeolus bersentuhan langsung dengan jaringan dalam
tubuh serangga. Ujung trakeolus memiliki cairan. Pada cairan inilah, oksigen dalam udara yang masuk ke dalam sistem trakea, berdifusi masuk ke dalam
sel-sel jaringannya. Sebaliknya, karbon dioksida juga keluar melalui trakeolus Perhatikan Gambar 7.12.
Sistem trakea
Permukaan tubuh
Sel-sel tubuh O
2
CO
2
Sumber: Biology Concepts Connections, 2006
Gambar 7.12
Sistem pernapasan serangga disebut sistem
trakea.
Kecepatan Pernapasan Serangga
Tujuan Mengamati faktor yang memengaruhi laju pernapasan
Alat dan Bahan Respirometer; timbangan; 2 ekor serangga semut dan belalang atau serangga kecil
lainnya; kristal KOH atau NaOH; tinta atau eosin; vaselin; dan kapas atau tisu. Langkah Kerja
1.
Lakukan kegiatan ini secara berkelompok menurut jenis hewan yang diamati. Timbanglah berat badan serangga yang Anda miliki. Catat berat setiap serangga.
2. Bungkuslah kristal KOH atau NaOH dengan kapas, lalu masukkan dalam
tabung respirometer. Setelah itu, masukkan serangga yang telah ditimbang dalam respirometer. Oleskan vaselin pada sambungan respirometer.
3. Masukkan setetes eosin pada ujung respirometer. Amati dan catat perubahan
kedudukan eosin pada pipa skala setiap 2 menit selama 10 menit. 4.
Lakukan kegiatan tersebut pada serangga lainnya. Kemudian, catat hasilnya dalam tabel seperti berikut.
Kegiatan 7.1
5. Diskusikan hasilnya bersama teman kelompok Anda, lalu buatlah
kesimpulannya dalam suatu presentasi.
No. Jenis
Serangga
1 2
3
Berat Kedudukan Eosin pada 2 Menit
I II
III IV
V Rata-rata
• Sistem trakea
• Spirakel
• Trakeolus
Kata Kunci
Sistem Pernapasan
129
3. Ikan Pisces
Insang adalah organ pernapasan utama pada ikan. Beberapa hewan lain juga memiliki insang untuk bernapas, di antaranya udang, kepiting, cacing
laut, serta bintang laut. Air berperan sebagai media pernapasan. Oksigen yang terkandung di
dalam air yang jumlahnya sangat sedikit, disaring oleh lembaran-lembaran insang. Namun, konsentrasi oksigen di dalam air dapat berubah sejalan
dengan naiknya suhu dan salinitas air. Bahan-bahan pencemar organik yang diuraikan oleh bakteri dan jamur juga dapat mengurangi jumlah oksigen
dalam air.
Lembaran-lembaran insang tersebut dipenuhi oleh pembuluh-pembuluh darah. Air mengalir melewati lembaran-lembaran insang tersebut sehingga
oksigen yang terlarut di dalamnya dapat berdifusi masuk ke dalam pembuluh darah. Perhatikan Gambar 7.13.
Air masuk melalui mulut dan keluar melalui operkulum insang. Proses inspirasi terjadi ketika volume rongga mulut membesar sehingga tekanan
di dalam rongga mulut meningkat dan air mengalir masuk ketika mulut terbuka. Air tertahan di dalam mulut karena selaput yang membatasi rongga
mulut dan insang masih tertutup.
Jawablah pertanyaan berikut untuk menyimpulkan fakta. 1.
Serangga apakah yang paling berat dan Anda uji dalam kegiatan ini? 2.
Bagimanakah hasil pengujian serangga paling berat dibandingkan hasil pengujian serangga lainnya?
3. Kesimpulan apakah yang Anda dapatkan setelah melakukan kegiatan ini?
Arah aliran air
Insang Pembuluh
darah Lembaran insang
Darah kaya O
2
Darah miskin O
2
Lamela insang
Sumber: Biology Concepts Connections, 2006
Gambar 7.13
Proses pertukaran gas terjadi di permukaan insang.
Ketika selaput terbuka, air mengalir melewati lamela insang. Pada saat itulah, terjadi proses pertukaran gas di permukaan insang. Darah melepaskan
CO
2
ke dalam air dan mengikat O
2
yang terdapat dalam air. Pada jenis-jenis ikan tertentu, seperti lele, mampu hidup di dalam air
kotor. Insangnya memiliki perluasan berupa lipatan-lipatan labirin yang membentuk rongga. Rongga labirin dapat menyimpan oksigen sehingga
ketika ikan tersebut berada di dalam air yang kotor atau bahkan dalam lumpur, ikan tersebut masih dapat bernapas.
• Insang
• Operkulum
Kata Kunci