A. FISIOLOGI ENDOKRIN
Endokrinologi merupakan cabang ilmu biologi yang membahas tentang hormon dan aktivitasnya. Hormon merupakan satu dari sistem komunikasi utama dalam tubuh meskipun kadarnya hanya dalam jumlah yang sangat kecil namun dapat menjalankan atau menghentikan proses-proses metabolik. Hormon disekresikan langsung oleh khusus yaitu yang ada pada kelenjar endokrin, hormon berupa senyawa kimia, ada dalam darah dengan kadar yang sangat rendah, fungsinya pengatur metabolisme jaringan.
Sistem endokrin bekerja sama secara kooperatif dengan sistem saraf dan disebut dengan sistem neuroendokrin yang memiliki fungsi kendali dan koordinasi pada hewan. Perbedaan cara kerja antara sistem endokrin dan sistem saraf yaitu pada sistem endokrin cara kerjanya dengan menggunakan transmisi kimia dan waktu respons lambat. Sedangkan pada sistem saraf cara kerjanya yaitu dengan menggunakan transmisi elektrik dan waktu respons yang cepat.
Efek hormon pada tubuh hewan yaitu, kelenjar endokrin mensekresikan hormon dan hormon tersebut akan ditangkap/diterima oleh organ sasaran melalui reseptor khusus, dan apabila ikatannya sudah tepat, maka akan mengaktivasi enzim di sel dan diperantai oleh duta kedua, maka metabolisme dan fungsi sel sasaran akan aktif dan memberikan efek biologis untuk menunjang aktivitas kehidupan yaitu berupa perkembangan, pertumbuhan, peredaran darah, denyut jantung, osmoregulasi, komposisi darah, regenerasi, pengeluaran, reproduksi, dan pergantian kulit.
Empat Tujuan/kegunaan Paling Penting dari Sistem Endokrin
1. HOMEOSTASIS (Temperatur/thermoregulation, metabolisme, nutrisi, keseimbangan asam basa)
2. COMBATING STRESS (infeksi, trauma, shock)
3. GROWTH & DEVELOPMENT (mengembangkan jumlah sel/Hyperplasia, dan mengembangkan ukuran sel/hypertrophy)
4. REPRODUCTION (mensekresikan hormon sex pada laki-laki dan perempuan/ mengembangkan karakteristik organ sex primer dan sekunder ).
Konsep mekanisme kerja hormon yaitu dengan :
1. Konsep klasik : kelenjar endokrin mensekresikan hormon melalui sistem sirkulasi dan akan diterima oleh sel target.
2. Autokrin : sel target mensekresikan hormon dan akan diterima kembali oleh sel target tersebut.
3. Parakrin : sel target mensekresikan hormon, dan hormon tersebut akan diterima oleh sel target lainnya.
Komponen Penyusun Organ Endokrin :
1. Sel neurosekretori : penghasil hormon dan berbentuk seperti sel saraf, mekanisme kerjanya yaitu sel neurosekretori yang berada pada hipotalamus akan melepaskan neurohormon melalui saluran darah dan akan diterima langsung oleh sel target. Dan cara yang kedua yaitu, sel neurosekretori mensekresikan neurohormon lalu akan di simpan di organ neurohemal (tempat penyimpanan sementara), dan apabila diperlukan, neuro hormon tersebut akan dilepaskan melalui saluran darah lalu akan diterima oleh sel target.
2. Sel Endokrin Sejati : Berbentuk tidak seperti sel saraf, dan berfungsi sejati sebagai penghasil hormon. Hormon yang dihasilkan secara langsung akan dilepaskan kedalam darah (hanya pada hewan yang memiliki sistem sirkulasi).
Klasifikasi Hormon
Berdasarkan Struktur Kimia
a. Hormon Protein (jumlah asam aminonya bervariasi tergantung pada spesies dan terdiri atas polimer asam amino dan tidak larut dalam lemak)
b. Hormon Steroid (dihasilkan dari metabolisme dan proses konversi kolesterol yang mengandung 27 atom karbon (C-27) dan larut dalam lemak )
c. Hormon asam amino (berasal dari asam amino yang mengalami modifikasi)
d. Zat Kimia yang Menyerupai Hormon (zat kimia yang menyerupai hormon antara lain : bradikinin, eritropuitin, hormon thymic, dan feromon)
Berdasarkan Fungsi
a. HORMON PERKEMBANGAN (Hormon yang memegang peranan di dalam perkembangan, pertumbuhan, dan reproduksi)
b. HORMON METABOLISME (Hormon yang mempunyai peranan dalam proses metabolisme)
c. HORMON TROFIK (Hormon yang dihasilkan oleh suatu sistem yang merangsang kelenjar endokrin untuk menghasilkan hormon)
d. HORMON PENGATUR METABOLISME MINERAL DAN AIR (Hormon yang mengatur homeostatik mineral dan konservasi air tubuh )
e. HORMON PENGATUR SISTEM KARDIOVASKULER (Hormon yang mengatur aktivitas konduksi dan kontraksi jantung )
SINTESIS HORMON PROTEIN
Langkah – langkah Sintesis :
1. TRANSKRIPSI
Proses pembentukan RNA dari templet DNA. RNA yang terbentuk akan menjadi bahan baku (precursor) dalam proses selanjutnya. Langkah ini berlangsung di dalam inti sel. RNA precursor dibentuk menjadi RNA pembawa informasi, dengan jalan melakukan pemotongan RNA dan kemudian digabungkan kembali segmen-segmennya serta melakukan modifikasi dengan polyadenylation dan penambahan 7-methylguanosine.
2. translasi
mRNA meninggalkan inti sel dengan menembus membran inti sel dan masuk ke dalam sitoplasma. Berikutnya akan terjadi penyusunan asam amino dengan jalan pembentukan pasangan yang spesifik antara basa dari antikodon yang terdapat di dalam tRNA dengan kodon yang sesuai yang terdapat di dalam mRNA yang ada dalam poliribosom. Selanjutnya terjadinya polimerisasi asam amino untuk membentuk rantai polipeptida. Langkah ini terjadi di RE kasar. Polipeptida ini mengalami penguraian ikatan oleh enzim protease sehingga menghasilkan hasil akhir yang dikehendaki atau juga dengan biosintesis dengan terlebih dahulu menghasilkan hasil antara. Reaksi lainnya adalah terjadinya glikosilasi, fosforilasi, dan asetilasi dari asam amino.
SISTEM ENDOKRIN PADA HEWAN INVERTEBRATA
Sistem endokrin pada hewan invertebrata tidak mempunyai organ sekresi hormon, tugasnya yaitu sebagai neurosekretori, dan memiliki fungsi sebagai Pertumbuhan, Perkembangan, Regenerasi, Reproduksi Osmoregulasi, Laju denyut jantung, Komposisi darah, Pergantian kulit.
SISTEM ENDOKRIN PADA HEWAN VERTEBRATA
1. HIPOTALAMUS / kelenjar induk (master of gland). Merupakan bagian dari otak yang tumbuh dan berkembang dari tabung neural yang berperan dalam mempertemukan sistem saraf dan endokrin serta berfungsi mengendalikan kelenjar pituitari.
2. Pituitari. Pituitari terletak di bawah dasar otak dan bergantung kepada sebuah tangkai bekerja di bawah pengaruh hipotalamus dan berfungsi mengendalikan kelenjar endokrin
3. Kelenjar Endokrin Tepi. Organ endokrin di luar hipotalamus dan pituitari.
B. FISIOLOGI PENCERNAAN
Bahan makanan akan masuk kedalam sistem pencernaan dan akan mengalami proses pencernaan/ memecah bahan makan menjadi molekul yang sangat sederhana, kemudian diserap/digunakan oleh tubuh hewan supaya keadaan homeostatis terjaga.
Cara memperoleh makanan berdasarkan kemampuannya terdapat dua, yaitu :
a. Hewan Heterotof
Kemampuannya untuk mensintesis senyawa organik sangat terbatas dan berusaha memenuhi semua kebutuhannya dari tumbuhan dan hewan lain.
b. Hewan Mesotrof
Hewan yang dapat mensintesis sendiri berbagai senyawa organik esensial, namun masih memerlukan faktor pertumbuhan yang tidak dapat disintesis sendiri sehingga tetap memerlukan senyawa organik dari sumber lain .
Cara makan dan jenis makanan hewan sangat bervariasi tergantung susnan alat pencernaan dan kemampuan menyerap makanan. Pada hewan primitif, tidak memiliki alat pencernaan makanan, sehingga cara mengambil makanan melalui penyerapan dengan menggunakan alat pencernaan berupa vakuola makanan.
Pada hewan tingkat rendah, tidak ada organ pencernaan dan pencernaannya secara intraseluler terjadi di dalam vakuola makanan. Dan pada hewan tingkat tinggi, makanan dicerna di dalam saluran yang sudah berkembang dengan baik dan pencernaan makanan berlangsung di dalam organ gastrointestinal (secara ekstraseluler).
Pada hewan tingkat tinggi terdapat tiga daerah dalam sistem pencernaannya, yaitu :
a. Daerah penerimaan
Daerah untuk menerima makanan adalah mulut (dilengkapi dengan gigi dan kelenjar ludah untuk membantu proses mengunyah dan menelan makanan) dan Oesofagus dikelompokkan sebagai daerah penerimaan makanan yang bertugas membawa makanan dari mulut ke lambung dengan gerakan peristaltik
b. Daerah Penyimpanan
Terdiri atas empedal dan lambung yang merupakan pelebaran saluran gastrointestinal depan dan fungsi utamanya sebagai tempat menyimpan makanan. Empedal berperan dalam pencernaan mekanik yang dapat mengeras dan menyaring makanan yang berukuran tertentu. Partikel makanan yang ukurannya besar akan tetap dipertahankan dan tidak akan diangkut ke organ berikutnya dan akan terus dicerna secara mekanik dan mengubahnya menjadi partikel berukuran kecil yang mudah disaring. Lambung berfungsi sebagai tempat menyimpanan khim, yaitu makanan yang telah dicerna sebagian dan akan meloloskan ke usus (duodenum) dengan jeda waktu tertentu. Juga berfungsi untuk mencerna protein dengan mensekresikan enzim protease (zimogen) dan asam lambung. Asam lambung menyebabkan kondisi lambung vertebrata menjadi asam (pH 1-2) yang penting untuk mengaktifkan enzim protease.
c. Daerah Pencernaan dan Penyerapan
Proses pencernaan dan penyerapan berlangsung di dalam usus. Bahan makanan dicerna lebih lanjut dengan bantuan enzim dan diubah menjadi berbagai komponen penyusunnya agar dapat diserap dan digunakan secara optimal. Enzim pencernaan pada hewan dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu enzim pemecah karbohidrat, pemecah lemak, pemecah protein. Apabila proses pencernaan telah mencapai maksimal, bahan makanan berubah bentuk menjadi bahan sederhana yang siap diserap.
Dalam sistem pencernaan terdapat, tiga proses pencernaan yaitu :
a. Pencernaan Karbohidrat
Enzim yang bertanggung jawab dalam pencernaan karbohidrat ialah karbohidrase yang memutuskan ikatan glikosidik dan dihasilkan disakarida, trisakarida, dan polisakarida yang memiliki rantai lebih pendek. Di dalam mulut, karbohidrat dalam makanan akan dicerna secara mekanik (dengan bantuan gigi) dan secara enzimatik (oleh enzim ptialin/amilase), dan dibasahi air ludah agar mudah ditelan. Amilase akan memutus ikatan -1,4 glikosidik pada pati dan glikogen sehingga dihasilkan campuran maltosa, glukosa, dan oligosakarida. Amilase juga disekresikan oleh pankreas. Amilase pankreas dialirkan ke usus halus bagian atas (duodenum, usus 12 jari) dan akan memecahkan pati menjadi dekstrin, maltotriosa, dan maltosa.
Enzim lain yang penting ialah disakarase atau glukosidase, yang akan memecahkan disakarida seperti maltosa, laktosa, dansukrosa menjadi glukosa, galaktosa, dan fruktosa. Pada invertebrata amilase disekresikan oleh kelenjar ludah atau jaringan kelenjar pada usus (usus tengah), dan pada vertebrata enzim oligosakaridase disekresi oleh usus, terdiri atas enzim sukrase, maltase, trehalase, dan laktase yang akan memecah disakarida atau trisakarida.
b. Pencernaan Protein
Enzim yang berperan penting untuk mencerna protein adalah protease. Protease disekresikan dalam bentuk inaktif (zimogen) untuk menghindari terjadinya self digestion. Apabila dalam lambung terdapat protein, sel dinding lambung akan menghasilkan gastrin yang akan merangsang lambung untuk mengeluarkan HCl dari sel parietal, dan pepsinogen dari sel kepala (chief cells). Selanjutnya, enzim pemecah protein (proteolitik) akan menguraikan protein dengan cara memutuskan ikatan peptida pada protein sehingga dihasilkan asam amino.
c. Pencernaan Lemak
Pencernaan lipid dimulai pada saat bahan makanan sampai di usus dengan bantuan enzim lipase usus, lipase lambung, dan lipase pankreas. Lipase akan menghidrolisis lipid dan trigliserida menjadi gliserida, monogliserida, gliserol, dan asam lemak bebas. Lipase dalam bentuk zimogen (prolipase) akan diaktifkan oleh protein khusus dari sel epitel usus (disebut kolipase) sehingga dapat memecah lipid menjadi asam lemak. Pencernaan dipermudah oleh adanya garam empedu, yang mampu menurunkan tegangan permukaan dan mengemulsikan tetes lemak berukuran besar menjadi butiran yang lebih kecil.
Dalam sistem pencernaan terdapat, tiga proses penyerapan sari makanan yaitu :
a. Penyerapan Karbohidrat
Glukosa diserap dengan cara difusi dipermudah, sedangkan transpor aktif diperlukan untuk memompakan natrium dari dalam ke luar sel epitel usus agar kondisi homeostatis tetap terjaga. Proses penyerapan gula dari lumen usus ke sel epitel usus kemudian ke pembuluh darah.
b. Penyerapan Protein
Protein dapat diserap dan masuk ke dalam darah hanya dalam bentuk asam amino sederhana dalam bentuk monopeptida, dipeptida, dan tripeptida. Pemasukan asam amino melintasi membran sel epitel usus berlangsung melalui mekanisme transpor aktif sekunder atau difusi dipermudah yang melibatkan pembentukan kompleks antara pengemban, asam amino spesifik, dan ion natrium. Di dalam usus halus, protein akan dihidrolisis menjadi monopeptida, dipeptida, dan tripeptida, yang selanjutnya akan diserap oleh sel epitel usus. Di dalam sel epitel tersebut dipeptida dan tripeptida dihidrolisis menjadi molekul yang lebih sederhana, kemudian ditranspor menuju kapiler darah.
c. Penyerapan Lipid
Lipid tidak pernah tercerna seluruhnya secara sempurna menjadi gliserol dan asam lemak. Hasil pencernaan lipid merupakan campuran trigliserida, digliserida, dan monogliserida, dan lain-lain. Semua bentuk lipid tersebut dapat diserap oleh usus, tetapi molekul yang paling mudah dan paling banyak diserap adalah monogliserida, gliserol, dan asam lemak.
Dalam proses penyerapan lipid, garam empedu berperan penting untuk mengemulsikan lemak sehingga mempermudah terjadinya kontak antara molekul lemak dengan mikrofili, yakni dengan membentuk kompleks garam empedu-lemak. Garam empedu akan mengubah hasil pencernaan lipid menjadi butiran kecil (diameter 3-10 nm) yang lebih hidrofil. Butiran kecil tersebut akan menembus membran sel epitel mukosa usus pada jejunum. Pada bagian ini, molekul asam lemak dan gliserol akan terpisah dan berdifusi melalui membran plasma (masuk ke dalam sel) dengan cara pinositosis. Setelah terjadi kontak dengan mikrofili, kompleks tersebut akan terpisah lagi dan garam empedu kembali ke lumen usus sehingga dapat digunakan kembali untuk membawa molekul lipid lainnya. Asam lemak rantai pendek (kurang dari 10-12 atom karbon) akan berdifusi secara langsung ke pembuluh darah, sedangkan asam lemak rantai panjang dan gliserol akan berkombinasi dengan trigliserida (di retikulum endoplasma halus). Hasil kombinasi tersebut kemudian dikemas dalam selubung protein tipis, membentuk kumpulan molekul khusus yang, berdiameter antara 0,1-3,5 mikrometer disebut kilomikron, kilomikron akan masuk ke dalam pembuluh lakteal pada fili usus.
C. FISIOLOGI SIRKULASI
Sistem sirkulasi pada hewan bervariasi, tergantung tingkat perkembangan tubuh hewan, pada hewan tingkat rendah sistem sirkulasi sederhana, dan pada hewan tingkat tinggi lebih lengkap.
Sistem sirkulasi tersusun atas 3 komponen utama, yaitu :
1. Jantung
Komponen penyusun sistem sirkulasi yang berfungsi sebagai pompa penggerak cairan tubuh di sepanjang pembuluh. Terdapat dua jenis jantung, yaitu : Jantung Tubuler/Vaskuler (Terdapat pada hewan Invertebrata, bentuk sederhana dan tidak mempunyai klep, bekerja secara kontraksi peristaltik, sehingga disebut juga: jantung peristaltik) dan Jantung Berongga (Terdapat pada hewan Vertebrata, merupakan organ berotot yang mampu mendorong darah ke berbagai bagian tubuh dan mampu mempertahankan aliran darah dengan bantuan sejumlah klep, gerakan memompa jantung merupakan kekuatan utama yang menjamin kelancaran aliran darah, kontraksi otot jantung terjadi secara periodik).
2. Pembuluh
Merupakan saluran yang akan dilewati/dilalui oleh cairan yang beredar ke seluruh tubuh yang terdiri dari : Pembuluh darah yang merupakan saluran khusus untuk mengalirkan darah, pada Vertebrata sistem pembuluh darah terdiri atas Arteri,Vena, Kapiler. Arteri dan Vena tersusun atas tiga lapisan jaringan melingkar dan membentuk saluran/lumen di bagian tengahnya, Nama lapisan dari arah dalam ke luar ialah Tunika Intima (Endotelium), Tunika Media, Tunika Adventitia. Pembuluh kapiler hanya tersusun atas Tunika Intima, Lapisan jaringan penyusun ketiga jenis pembuluh darah tersebut memperlihatkan komposisi yang bervariasi. Dan Pembuluh limfe (Vertebrata Tingkat Tinggi : saluran buntu dengan ujung terbuka, Fungsi mengangkut kelebihan cairan di ekstrasel ke sirkulasi darah, Hewan Invertebrata : tidak ditemukan adanya pembuluh limfe (kecuali pada Teleostei) dan Hewan Tingkat Rendah : ditemukan berbagai bentuk peralihan (intermediet) yang menunjukkan adanya perkembangan sistem pembuluh limfe).
Cairan Tubuh
Pada hewan multiselluler, tubuhnya tediri dari 70% cairan (45% cairan extrasel dan 25% cairan intrasel). Cairan ekstra sel ditemukan pada berbagai tempat dengan sebutan yang berbeda, yaitu cairan jaringan, cairan darah, cairan limfe, dan hemolimfe. Cairan ekstrasel pada semua hewan mengandung sel jenis tertentu yang bergerak melalui ruang-ruang antar jaringan yang berfungsi dalam transport gas, pertahanan tubuh, dan proses pembekuan darah. Pada hewan Invertebrata pembatasan antara cairan darah dengan cairan limfe tidak jelas, sedangkan pada hewan Vertebrata, darah dan cairan jaringan merupakan dua cairan yang terpisah secara jelas. Pada hewan dengan sistem sirkulasi terbuka, cairan yang mengalir dalam pembuluh dan di ruang antarsel merupakan cairan yang sama yang dinamakan hemolimfe.
Fungsi darah
Fungsi umum darah yaitu untuk mempertahankan kondisi lingkungan dalam keadaan relatif konstan, yang mana mekanismenya disebut Homeostatik. Sedangkan fungsi khusus darah :
1. Mensuplai zat-zat makanan dari saluran pencernaan ke jaringan-jaringan
2. Mensuplai oksigen dari paru-paru ke jaringan-jaringan
3. Membawa dan membuang zat-zat yang tidak berguna dari jaringan-jaringan ke organ-organ ekskresi
4. Mendistribusikan sekresi kelenjar endokrin dan zat lain yang mengatur fungsi sel
5. Membantu menyelenggarakan keseimbangan komposisi air dalam berbagai organ tubuh.
Susunan Cairan Darah tersusun atas :
§ Sel darah (eritrosit, leukosit, dan trombosit)
§ Plasma darah Plasma darah mengandung sekitar 90% air dan berbagai zat terlarut di dalamnya. Kandungan zat terlarut di dalam Plasma darah: (Nutrien: glukosa, monosakarida, asam amino, dan lipid. Bahan untuk dibuang: urea dan senyawa nitrogen. Berbagai ion, misalnya natrium, kalium, dan sulfat. Bahan lain yang terdapat dalam darah, misalnya hormon, gas respiratori, vitamin, dan enzim. Protein plasma: albumin, globulin, dan fibrinogen)
Plasma darah memiliki komposisi sangat berbeda dari cairan intrasel, mengandung protein penting dalam konsentrasi relatif rendah, antara 1,0 hingga 100-150 mg/ml, untuk menghasilkan tekanan osmotik koloid yang bekerja untuk reabsorpsi. Protein plasma pada Vertebrata tingkat tinggi dikelompokkan menjadi tiga, yaitu Fibrinogen (proses pembekuan darah), Globulin (reaksi imun dan transpor molekul), dan Albumin (mempertahankan volume plasma).
System Sirkulasi Pada Hewan
1. Sistem sirkulasi terbuka, dengan mekanisme :
a. Relaksasi otot jantung (tekanan negatif dalam rongga jantung)
b. Terjadi kekuatan menghisap darah secara aktif
c. Terjadi gelombang peristaltik pada dinding aorta yang mendorong darah ke arah kepala
d. darah akan keluar dan mengalir bebas di antara sel jaringan
e. cairan tubuh tersaring dan secara perlahan kembali ke jantung melalui ostia (lubang pada jantung).
Sistem sirkulasi terbuka bekerja dengan tekanan rendah pada setiap kontraksi jantung, sehingga volume darah yang dapat dikeluarkan hanya sedikit (terdorong rendah dan mengalir dengan lambat yang mengakibatkan sari makanan yang dilepaskan ke sel terbatas sehingga aktivitas metabolisme terbatas).
2. Sistem Sirkulasi tertutup, dengan mekanisme :
f. Jantung bekerja dengan melakukan gerakan memompa secara terus menerus
g. tekanan dipertahankan tetap tinggi, sehingga Mengakibatkan darah yang keluar dari pembuluh akan segera masuk kembali ke jantung dengan cepat
h. Akibat selanjutnya, Darah mengalir secara langsung ke setiap sel tubuh, Pasokan sari makanan dan oksigen dalam jumlah yang memadai ke tiap sel, Proses metabolisme dapat terselenggara dengan baik.
i. Apabila terjadi peningkatan aktivitas metabolisme: Hewan meningkatkan jumlah pasokan darah ke organ yang aktif (misalnya otot) dan mengurangi penyebaran darah ke daerah yang kurang/tidak aktif (misalnya organ gastrointestinal).
D. FISIOLOGI RESPIRASI
Sistem Respirasi terdiri dari respirasi external dan internal.
a. Respirasi external, merupakan proses pengambilan udara dari lingkungan luar ke dalam tubuh melalui alat respirasi.
b. Respirasi internal, merupakan respirasi selluler / oksigen dari respirasi eksternal selanjutnya masuk ke dalam sel dan digunakan oleh sel untuk menghasilkan energi dalam bentuk ATP.
Organ Respirasi
a. Organ respirasi hewan akuatik, ada yang menggunakan organ berupa kulit (hewan inaktif), dan ada yang menggunakan insang (hewan aktif/ ikan menggunakan insang dalam, dan pada larva katak mengunakan insang luar)
b. Organ respirasi hewan terestrial, menggunakan organ respirasi berupa :
§ Paru-Paru Difusi (modifikasi dari insang pertukaran gas tidak dipengaruhi oleh pertukaran udara, tetapi oleh laju difusi gas struktur berupa rongga mantel, contoh: bekicot tidak bercangkang)
§ Paru-Paru Buku (ditemukan pada Arakhnida, contoh: laba-laba dan kalajengking)
§ Trakhea (organ pernafasan pada insekta)
§ Paru-Paru Alveoler (amfibia masih sederhana dan kurang elastis (juga digunakan kulit), aves (dilengkapi dengan buoyancy), reptil.
§ Paru-Paru Sempurna (mammalia).
Mekanisme Respirasi
a. Mekanisme Inspirasi Yaitu pembesaran rongga thorax yang diikuti mengembangnya paru-paru sehingga tekanan dalam paru-paru lebih rendah dari tekanan udara luar, akibatnya udara akan mengalir masuk ke dalam paru-paru.
b. Mekanisme Ekspirasi Yaitu pengecilan dari rongga thorax dan paru-paru yang diikuti oleh pengeluaran udara dari paru-paru.
Transport Zat dalam Sistem Respirasi
a. Transpor O2
Oksigen dari lingkungan luar masuk melalui hidung, tenggorokan, dan ke paru-paru. Dari paru-paru (alveoli), oksigen masuk ke kapiler darah dengan cara difusi (tekanan oksigen yang ada dalam alveoli lebih tinggi daripada tekanan oksigen dalam kapiler). Sebagian kecil oksigen tetap ada dalam plasma dalam bentuk larutan sederhana dan sebagian besar masuk ke dalam eritrosit berikatan dengan hemoglobin membentuk oxyhemoglobin.
Oksigen akan berikatan dengan hemin dengan ikatan yang lemah (nonoksidasi,melainkan penggabungan antara Fe++ pada gugus hemin dengan molekul O2. Penggabungan Hb dengan O2 menjadi HbO2 atau proses kebalikannya dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain konsentrasi oksigen di lingkungan akan menentukan besarnya tekanan parsial gas tersebut dan berpengaruh terhadap kejenuhan Hb oleh oksigen.
b. Transpor CO2
CO2 hasil dari metabolisme sel dikeluarkan dari tubuh. Darah mengngkut CO2 dalam bentuk senyawa karbamino (ikatan antara CO2 dan Hb), asam karbonat, ion bikarbonat dan senyawa bikarbonat CO2 terlarut dalam plasma.
Asam karbonat labil dan mudah terionisasi, jadi transpor CO2 dalam bentuk H2CO3 dan HCO3- akan menyebabkan terjadinya penurunan pH karena keduanya bersifat asam, dan hal ini akan mengganggu kerja enzim dan aktivitas metabolisme sel. Maka dari itu, suasana asam harus dihindarkandan harus dibentuk senyawa yang bersifat sedikit basa (senyawa bikarbonat), dalam proses ini ion HCO3- akan berikatan dengan ion Na+ atau K+ membentuk NaHCO3 dan KHCO3 (senyawa bikarbonat) (pengangkutan CO2 dalam bentuk senyawa bikarbonat). Ini merupakan cara untuk mempertahankan keseimbangan pH (mekanisme buffering) tugas tambahan sistem respirasi
Sistem Respirasi Pada Berbagai Hewan
a. Amfibia
§ Pengambilan oksigen dan pengeluaran CO2 terjadi melalui paru-paru maupun kulit
§ Jalur pengeluaran CO2 yang utama ialah melalui kulit
§ inspirasi diawali dengan kontraksi otot di dasar mulut, kemudian rongga mulut meluas sehingga terjadi tekanan negatif di dalamnya. Selanjutnya, nostril terbuka dan udara mengalir masuk melalui nostril.
b. Aves
Sistem Respiratori: Paru-paru yang dilengkapi dengan kantong udara besar dan memiliki membran tebal
§ Gerakan inspirasi: kontraksi otot-otot respiratori yang mendorong tulang-tulang iga ke arah depan sehingga menghasilkan gerakan sternum ke depan dan ke bawah
§ Tulang-tulang iga lainnya bergerak ke arah lateral dan menyebabkan peningkatan volume rongga tubuh, paru-paru dan kantung udara ikut mengembang.
§ Akibatnya, tekanan gas dalam paru-paru dan kantung udara turun sehingga udara atmosfer masuk ke dalamnya.
c. Mammalia
§ Fase Inspirasi : Proses aktif kontraksi otot inspiratori, sehingga rongga dada mengembang dan menyebabkan paru-paru juga ikut mengembang, terjadi tekanan negatif, lalu udara masuk ke paru-paru.
§ Fase Ekspirasi : Merupakan proses pasif dan terjadi karena adanya relaksasi otot inspiratori dan pengerutan dinding alveoli.
