respirasi_02.fh01_2014

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014

http://slidepdf.com/reader/full/respirasi02fh012014 1/27

1

UNIVERSITAS

JENDERAL SOEDIRMAN

R E S P I R A S I

(a) Sistem respirasi katak. Kedua paru2

terisi ketika udara ditekan kedalamnya.

(b) Dasar mulut ditekan kebawah dan

udara dihisap lewat 2 nostril. (c) kemudian

nostril ditutup, glottis dibuka dan dasar

mulut dinaikkan. (d) katak memventilasimulutnya secara ritmis, membantu

memasukkan O2 kedalam mulut dan

mengeluarkan CO2 dari mulut. (e) otot

dinding tubuh diatas paru2 kontraksi, paru2

mengempis dan udara ditekan keluar.

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


2

Reptiles ventilate their lungs using asuction pump

• Reptiles rely on aspiration (suction) pumps toventilate their lungs, rather than forcing air into thelungs using a buccal pump.

• In all of these groups, the ventilatory cycle isdivided into two phases.

• During inspiration (inhalation) the volume of the chestcavity increases, decreasing the pressure and causingair to enter the lungs.

• During expiration (exhalation) the volume of thechest cavity decrease, increasing the pressure andcausing air to exit the lungs

2

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


3

Reptiles use one of several mechanisms tochange the volume of the chest cavity during

breathing• na!es and li"ards use the intercostal muscles, which are locatedbetween the ribs. #ontraction of a group of the intercostals liftsthe ribs forward and outward, increasing the volume of the chestcavity, suc!ing air into the lungs.

• In turtles, the ribs cage is fuse to the rigid shell, and cannot be

moved to ventilate the lungs. Instead, these animal have a pair ofsheetli!e abdominal musces that expand and compress the lungs. Inaddition, movement of the limbs may assist in lungventilation.

• In crocodilians, a sheet of connective tissue called the hepaticseptum is tightly attached to the anterior side of the liver, and

divides the viseral cavity into an anterior and a posterior space. $hepaired diaphragmaticus muscles run from the hepatic septum to thepelvic girdle. %hen these muscles contract,they pull on the hepaticseptum and the liver, decreasing the volume of the abdominal cavity,and increasing the volume of the lungs.

3

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


Ventilation and Gas Exchange

Because of the different physical properties of air and water,animals use different strategies depending on the mediumin which they live

Differences

– [Oair ] 30x greater than [Owater ]

– Water is more dense and viscous than air

– Evaporation is on! an issue for air "reathers

Strategies

– #nidirectiona$ most water%"reathers

– &ida$ air%"reathers

– 'ir fied tu"es$ insects

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


Dead Space

Tidal volume – tota voume of air

moved in one ventiator! c!ce

Dead space – air that does not

participate in gas exchange

– &wo components

( 'natomica dead space –voume of the trachea and

"ronchi

( 'veoar dead space –

voume of an! aveoi that is

not "eing perfused with

"ood

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


))

Airway in

lung i!!ue

&urung memp paru'paru relatif!ecil dan sembilan !antungudara yang memain!an peranpenting dalam respirasi (butare not directly involved in the

exchange of gases).

Avian respiration UNIVERSITAS

JENDERAL SOEDIRMAN

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


**

+asio ,o- +espirasi "urung .

mamaia

/urung

1 g

amaia

1 g

,o- paru%paru m

,o trachea m

,o- air sac m

,o tota sistem respirasi

,o- tida m4re- +espirasi mnt%1

256)

36*

12*67

1)068

13621*62

7367

065

%

7969

*6*7367

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


88

Most birds have 9 air sacs: • one interclavicular sac• two cervical sacs• two anterior thoracic sacs

• two posterior thoracic sacs• two abdominal sacs

ecara fungsional !antung udara dapat dibagi menadi

!antung anterior (interclavicular, cervicals, * anteriorthoracics) * !antung posterior (posterior thoracics *abdominals). +antung udara memp dinding yg sangat tipisdengan beberapa pembuluh darah.$ida! memain!an peran

penting dalam pertu!aran gas. Rather, they act as a bellowsto ventilate the lungs (-owell ///).

UNIVERSITAS

JENDERAL SOEDIRMAN

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


55

" # On $ir! in%alai&n, air flows through the trachea bronchi primarily

into the posterior !rear" air sacs

' # On e%alai&n, air moves from the posterior air sacs into the lungs # *i% %e !ec&nd in%alai&n, air moves from the lungs into the

anterior !front" air sacs

+ # *i% %e !ec&nd e%alai&n, air moves from the anterior air sacs back

into the trachea out

UNIVERSITAS

JENDERAL SOEDIRMAN

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


1010

1adi untu! menggera!!an 2 3pa!et4 gasdidalam seluruh sistem respirasi unggas

memerlu!an si!lus. +euntungannyabahwa gas yang mengandung o!sigentinggi selalu bergera! searah

(unidirectional) menembus paru'paru

UNIVERSITAS

JENDERAL SOEDIRMAN

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


11

-ertu!aran gas pada mamalia

• $rachea bercabang menadi dua bronchi utama, dan lalubercabang lagi se!under dan tertier bronchi dan tera!hirsebagai brochioles.

• &ronchioles bera!hir di !antung buntu berdinding tipis ygdisebut alveoli

• 5lveoli adalah tempat pertu!aran gas

• 6pitel alveolar tersusun atas dua tipe sel. el alveolar tipeI untu! pertu!aran gas, sel alveolar tipe II untu! menaga!eseimbangan cairan paru'paru dan mense!resi surfactant

• +edua paru'paru dilindungi oleh !antung pleural yg terdiriatas dua lapis sel dengan seumlah !ecil cairan diantaranya

yg membentu! ruang pleural

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


1212

Paru-paru mammalia

# $lveoli yang memperluas permukaan.

# %ermukaan pertukaran gas pada paru&paru manusia ± '(( m2.

# %ermukaan yang luas esensial untuk pengambilan oksigen dengan

kecepatan tinggi yang dibutuhkan untuk kecepatan metabolik tinggi pada

hewan berdarah panas.

# Selaput yang memisahkan udara dalam paru&paru dan dalam darah harus

sangat tipis. %aru&paru manusia ketebalan selaput alveolinya ) (,2 µm.

# Kombinasi tipisnya selaput alveoli dan luasnya permukaan men*amin

berlangsungnya pertukaran gas pada paru&paru dengan kecepatan tinggi.

# +olume paru&paru mamalia ukurannya kira&kira - dari volume tubuh.

akin besar ukuran hewan makin besar ukuran paru&paru !Schmidt&/ielsen,akin besar ukuran hewan makin besar ukuran paru&paru !Schmidt&/ielsen,

'00(, p.1("'00(, p.1("

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


13

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


1919

Inhalasi dan ekshalasi

Inhalasi, paru-paru mengembang. Manusia istirahat memilikivolume tidal 500 cm3..... ruang mati 150 cm3, maka hanya 350

cm3 udara segar yang mencapai paru-paru - ruang matitersebut 1/3 volume tidal

rang berolah raga dengan satu tarikan perna!asan kuat dapatmenginhalasi sebesar 3000 cm3, ruang mati sebesar 150 cm3 men"adi 1/#0 volume tidal.

$kshalasi kuat didalam paru-paru masih ada sekitar 1000 cm3 udara yang tersisa, udara inhalasi selalu bercampur denganudara yang tersisa dalam paru-paru dan ruang mati.

rang istirahat dapat memiliki udara 1%50 cm3 dalam paru-

parunya. &elama inhalasi, 350 cm3 udara segar masuk paru-paru dan bercampur dengan udara yang ada diparu-paru. 'adi,udara yang diperbaharui hanya kira-kira seperlimanya.(kibatnya, gas alveoli komposisinya tetap cukup konstan yaitukira-kira terdiri atas # 15) dan *# 5). +omposisi gas

alveolar ini tetap sama saat aktivitas tinggi.

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


17

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


1)

7engu!ur fungsi paru'paru

• pirometer dapat diguna!an untu! mengu!ur volume udara inhalasi dan

e!shalasi pada berbagai !ondisi• Dlm !ondisi istirahat sebagian besar hewan tida! full inflate atau

deflate paru'parunya setiap bernafas. 1adi volume tidal biasanya auhlebih !ecil dari pada umlah ma!simum udara yang dapat diinhalasi ataue!shalasi

• 1umlah ma!simal udara yang dapat di inhalasi diatas volume tidal resting

diistilah!an inspiratory reserve volume dan volume tidal 8 inspiratoryreserve volume adl inspiratory capacity (I#) • 1umlah ma!simum udara yg dapat di!eluar!an saat e!shalasi diatas

volume tidal adl expiratory reserve volume (6R9) • Dgn menumlah!an 6R9 dgn I# diperoleh vital capacity atau umlah

ma!s. udara yg dpt digera!!an in or out sistem respirasi tiap !alibernafas

• 7amalia td! dpt mengeluar!an semua udara dr paru'parunya, walaupundgn e!shalasi ma!s., menyisa!an 2// ml udara sebagai residual volume

• Kapasitas total paru-paru adl umlah !apasitas vital dan residualvolume

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


1*1*

Pengaturan Respirasi

• 9entilasi adl proses ritmi! otomatis• :euron di #: yi central pattern generator di medula yg

menginisiasi gera!an ventilasi hewan• +emoreseptor yg mendete!si perubahan #;, <8 dan ;,

mengirim informasi afferent sensori !e ota!. ;ta! mengintegrasi

informasi, lalu mengirim input !e generator respirasi untu!memodifi!asi !ecepatan dan !edalaman respirasi• -ada hewan air level o!sigen yg rendah merupa!an fa!tor

pengatur ventilasi, sebali!nya pada hewan darat adalah #;• <ewan air memp. +emoreseptor ; internal yg memonitor -o

darah didalam insang.• <ewan darat memp. +emoreseptor #;=p<. $erdapat dua

!elompo! yi central chemoreceptor (di medula) dan peripheralchemoreceptor di arteri

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


18

6nvironmental <ypoxia

• -ada ling!ungan a!uati!, dapat teradi di ling!unganperairan tertutup, terutama di malam hari, dgn!onsumer o!sigen utama adalah tumbuhan air

• Di ling!ungan terestrial, dapat teradi di lubang

persembunyian dibawah tanah atau dataran tinggi• <ypoxemia, !adar o!sigen arteri dibawah normal,

dapat disebab!an oleh ling! hypoxia, ventilasi tida!cu!up, !urangnya !adar hemoglobin.

• <ypercapnia dan hypocapnia, lebih tinggi atau lebihrendah -#; drpd normal di ling!ungan atau darah,dapat teradi di dalam ling!ungan tertutup spt lubangdibawah tanah

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


15

Respon i!an terhadap hipo!sia• I!an memp !emoreseptor yg dpt mendete!si ling!ungan hipo!sia,

memung!in!an i!an memulai respon perila!u atau fisiologis

• <ipo!sia menyebab!an penurunan -; darah. Decrease in -; darah inimerangsang !emoreseptor internal ; yg menyebab!an increase ventilasi

• I!an dgn ventilasi ram a!an membu!a mulut lebih lebar, dan i!an dgnventilasi bu!al a!an mening!at!an !ecepatan gera!an

• &ila penyesuaian respirasi td! cu!up untu! meng!onpensasi ling!hipo!sia,i!an a!an memulai strategi perila!u dgn respirasi permu!aan yibanya! mela!u!an gera!an !epermu!aan air.

• -emaparan yg lama thd hipo!sia menyebab!an increase umlah R&#, dan!onsentrasi <b, d mening!at!an !apasitas pembawaan ; dan e!stra!si; dari ling!ungan.

• &brp i!an dpt menurun!an lau metabolisme dgn mengurangi levela!tivitas atau bergera! !e air yg lebih dingin untu! menurun!an laumetabolisme.

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


-igmen respirasi > substansi protein pembawa-igmen respirasi > substansi protein pembawao!sigen yg mengandung logam (?e or #u)o!sigen yg mengandung logam (?e or #u)

7acam macam pigmen respirasi >7acam macam pigmen respirasi >

a) <emocyanin (#u) > molus!a, arthropodamolus!a, arthropodab) <emerythrin (?e) > -olychaeta, brachiopoda-olychaeta, brachiopoda

c)c) #hlorocruorin (?e) > :ematoda, anelida, cacing#hlorocruorin (?e) > :ematoda, anelida, cacingpipihpipih

d) <emoglobin (?e) : vertebrata, moluska,arthropoda

20

&ransport Osigen daam darah

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


21

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


• ifat penting darah dalam transport o!sigen adli!atan yang reversibel o!sigen dengan <b

<b 8 ; <b;

• -d !ons. tinggi <b ber!ombinasi dgn ; untu!membentu! ;!sihemoglobin (<b;) dan rea!sibergeser !e !anan

• $iap atom ?e dlm mol. <b mengi!at satu mol. ;

• &ila !ita plot ml ;!sihemoglobin yg ada pada tiap!ons. ; a!an diperoleh !urva disosiasi o!sigen 'hemoglobin

+@R95 DI;I5I ;+IA6:

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


<b 8 ; <b;

<emoglobin ;!sigen ;!sihemoglobin

100

80

60

40

20

20 40 60 80 100 120

Tekanan oksigen (mmHg)

(a) pH 7,5

(a) pH 7,2

p< turun dari B,C menadi B, tanpa merubah P!", afinitas

hemoglobin terhadap o!sigen turun, !urva bergeser !e!anan

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


#ohr effect

•#;

darah menyebab!an p< plasma , !urva disosiasi bergeser

!e!anan ' Konsentrasi ! " tinggi menyebab!an oksigen dilepaskan

pada -; tertentu, disebut #ohr effect .

• 1i!a #; masu! !edalam darah, <b melepas!an ; dalam umlah

yang lebih besar dari i!a tida! adanya efe! #; pada i!atan <b;1adi &ohr effect memfasilitasi peningkatan pelepasan ! " pada

aringan.

• #; menurun!an afinitas $b terhadap ;, !arena pengikatan ! "

secara langsung pada !elompo! amino terminal pada mole!ul <b

mengurangi i!atan <b;

• &ohr effect (6fe! &ohr) pada hewan !ecil % hewan besar, <bhewan !ecil lebih sensitif thd asam dari <b hewan besar, shgmemenuhi !ebutuhan lau metaboli! tinggi pada hewan !ecil.-erubahan p< sedi!it menyebab!an pelepasan ; &

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


Pengangkutan !"

-ada mamalia, !ira'!ira B/E #; darah ada dlm bentu!<#;F, BE sebagai #; terlarut, FE sebagai <b#;&ila #; terlarut dalam air a!an ber!ombinasi dengan

air membentu! asam !arbonat (<#;F). Rea!sinya

adalah sebagai beri!ut>

+ H2OCO

2 H

2CO

3 H+ + HCO

3%

-embentu!an bi!arbonat dipercepat dengan adanya en"imcarbonic anhydrase & <#;F mengalami disosiasi menadi

ion hidrogen dan ion bi!arbonat (<#;F').

7/25/2019 RESPIRASI_02.FH01_2014


respirasi_02.fh01_2014

Documents