1

FISIOLOGI RESPIRASI

• APA RESPIRASI ITU ?

• MENGAPA RESPIRASI PERLU DIPELAJARI ?

• BAGAIMANA HUBUNGAN RESPIRASI DENGAN PRODUKSI

SEEKOR TERNAK?

Tujuan Respirasi merupakan suatu upaya dalam memasok

kebutuhan oksigen untuk kelancaran proses metabolisme dalam

tubuh

Respirasi :

a. Inspirasi, menghirup O2

b. Ekspirasi, mengeluarkan CO2

� Ditinjau secara umum : Respirasi adalah transportasi

oksigen dari udara luar kedalam sel dan transport

carbon dioksida dari dalam sel ke udara luar

� Respirasi perlu dipelajari :Hewan mendapatkan energy

dari hasil oksidasi molekul-molekul yang mengandung

karbon (C) dan sangat komplek

(mis,KH,Protein&Lemak).

Untuk keperluan oksidasi tersebut diperlukan O2 dari

sekeliling hewan tsb( dari luar). Sebagai hasil akhir oksidasi

terbentuklah a.l. energy, air, CO2 dsb.

CO2 harus dikeluarkan dari tubuh sehingga untuk

mempertahankan hidupnya, hewan memerlukan suplay O2

2

dan pengeluaran CO2 secara kontinyu. Sehingga jelas bahwa

respirasi ini merupakan suatu proses penyangga dalam

mempertahankan hidup.

� Hubungan respirasi dengan produksi ternak : Metabolisme

dikaitkan dengan respirasi.

FUNGSI UTAMA RESPIRASI :

Menyediakan oksigen untuk darah dan mengambil karbon

dioksida dari dalam darah.

Fungsi lainnya (sekunder )adalah : Mengatur keasaman cairan

tubuh (C.ekstrasesuler), membantu pengendalian suhu tubuh,

ekaresi air dan fonasi (pembentukan suara).

Pada hewan berderajat tinggi terdapat 2 macam respirasi :

1. Respirasi Eksternal : Pertukaran gas dalam paru-paru,

dimana darah akan mendapatkan O2 dari udara dan udara

mengapatkan CO2 dari darah,shg darah Venous berubah

menjadi darah arterial.

Pada proses ini terjadi 2 fase :

- Inspirasi

- Expirasi

2. Respirasi Internal :Dikenal dengan nama respirasi seluler.

Pertukaran gas dalam jaringan, dimana darah arterial akan

memberikan O2 pada jaringan dan jaringan memberikan

3

CO2 pada darah, sehingga darah arterial berubah menjadi

darah venous

Tingginya tekanan CO2 dalam jaringan menyebabkan

lepasnya O2.

Hb + O2 HbO2

HbO2 + CO2 Hb + CO2

Ada 3 tahap respirasi :

� Pertukaran gas dalam organ respirasi EXT

� Tranport gas dari/ke paru-paru dan jaringan/sel,

melalui darah

� Pertukaran gas antara jaringan dan darah INT

ORGAN RESPIRASI :

1. Nostril (lubang ) hidung, rongga hidung, sinus, pharink,

larinks, trahea, brochi semua organ ini sebagai

jalan yang menghubungkan udara luar dengan paru-paru.

2. Paru—paru

3. Thorax

4. Pleura

5. Urat-urat daging respirasi (ternasuk diapragma)

6. Syaraf-syaraf yang berhubungan dengan respirasi

4

FUNGSI DARI MASING-MASING ORGAN RESPIRASI :

� Nostril (nares) : Untuk lewatnya udara, terdapat pada

moncong.

Pada kuda merupakan organ penyentuh utama untuk

mengamati benda-benda asing. Moncong tertutup oleh

rambut dan mengandung kelenjar tubular (keringat) dan

sebaseosa. Bagian yang tidak berambut disebut planum

nasale terdapat pada sapi,domba dan babi tidak

mengandung kel.sebaseosa, tetapi mempunyai banyak kel.

Keringat.

� Rongga hidung : Bagian dalam diselimuti oleh mukosa dan

terdapat reseptor-reseptor dari syaraf olfactorius yang peka

terhadap gas-gas yang masuk. Bila ada gas/ debu yang

masuk, reseptor akan dirangsang dan terjadi bersin,

sehingga gas asing/ debu tidak masuk. Pemanasan Udara

� Sinus : Merupakan rongga yang berisi udara dari tulang-

tulang cranial tertentu menuju ke rongga hidung. Semua

jenis ternak mempunyai sinus maksiler, frontal,afenoidal

dan palantin dalam tukang. Pada kuda sinus-sinus stenoid

dan palantin membentuk satu sinus yang disebut

sfenopalantin. Pada sapid an domba memiliki sinus

tambahan yaitu sinus lakrimal yang terdapat pada tulang

lakromal.

� Pharinks : saluran yang memisahkan antara udara yang

masuk ke larinks dan makanan yang masuk ke oesophagus

5

� Larinks (kotak suara) : Merupakan saluran yang terdapat

klep dan terdiri dari urat daging dan tulang rawan, berfungsi

mengatur banyaknya udara yang masuk (ekspirasi) dan

keluar ( inspirasi) dari dan ke paru-paru, mencegah benda-

benda asing masuk, dan bersifat esensial untuk

pembentukan bunyi.

� Trachea : Pada dindingnya terdapat cin-cin tulang rawan

yang menyebabkan trachea selalu terbuka rongganya.

Bagian dalam dilapisi oleh membrane mukosa yang

mempunyai banyak kelenjar-kelenjar mukosa dan epithel

bersilia. Kel. Mukosa menghasilkan sekreta yang bersama-

sama dengan silia menghalangi masuknya debu/ benda-

benda asing lainnya. Trachea bergerak kearah kaudal

sampai jantung, kenudian terbagi 2 bronchi yang bercabang

makin kecil (bronchiol).

Bronchiol : - B. Intra lobular

- B. Terminal

- B. Respiratorius, bercabang menjadi duktus

alveolar dan berahir di alveolar

� Organ respirasi pada burung dan ikan biasanya dilengkapi

dengangelembung/ kantong udara. Fungsinya mengatur

daya apung tubuh agar dapat bergerak naik/turun.

Pengaturan daya apung tubuh ikan dilakukan dengan cara

mensekresikan gas( oksigen) atau mengabsorpsinya kembali

sehingga gelembung udara akan menyusut/ mengembang.

Pada burung selain mengatur daya apung tubuh, kantong

6

udara juga berfungsi memperluas permukaan untuk

pertukaran gas terutama pada saat terbang.

� Paru-paru : Terbagi 2, tiap paru menyerupai kerucut yang

dasarnya menempel pada sisi cranial diaphragma dan

apeksnya berada di dalam/dekat torasik.Paru akan

senantiasa mengisi ruangan yang tersedia di dalam rongga

dada baik pada saat ekspirasi maupun inspirasi. Pada sapi,

domba dan babi, paru sebelah kiri terbagi menjadi lobus

cranial (apical), tengah (kardiak) dan kaudal (diaphragma).

Gb. Paru-paru pada berbagai jenis hewan.

� Toraks : Dibatasi pada sebelah cranial oleh pasangan rusuk

pertama, vertebra torasik pertana dan bagian cranial dari

sternum. Sebelah ventrak oleh sternum dan sebelah kaudal

okeh diaphragm.

� Pleura : Terdiri dari dua kantung serosa yang lengkap.

Pertautan antara dua kantung didekat garis tengah toraks

membentuk suatu lapis ganda dari pleura yang disebut

mediastinum.

Pleura yang melapisi toraks disebut pleura parietal

Pleura yang menutupi paru disebut pleura visceral. Tiga

bagian pleura (parietal, visceral dan mediastinal) dilapisi

oleh lapisan epitel skuamosa sederhana yang disebut

mesotelium.

7

MEKANISME RESPIRASI :

1. INSPIRASI :

Paru-paru mengembang

Tulang rusuk terangkat ke atas

Diaphragma tertekan ke bawah

Rongga toraks mengembang/membesar udara

masuk

Otot yang bekerja :

- Otot diaphragma

- Otot Intercostal eksterna

- Otot Scaleni

- Otot Sternocleido mastoiedea

- Elevator scapula

- Otot Serrati anterior

- Otot Erectus

2. EKSPIRASI :

Otot di atas relaksasi

Otot abdominal kontraksi

Otot intercostals kontraksi

Otot serrati posterior kontraksi

Paru-paru mengecil udara keluar daya

elastis kembali pada posisi semula

Ekspirasi aktif : batuk, muntah, mengedan

8

JENIS-JENIS PERNAPASAN :

• Pernapasan Torakal : Pernapasan melalui dada

• Pernapasan Abdominal : Pernapasan melalui perut akibat

adanya diaphragma

• EUPNEA : Pernapasan normal dalam keadaan tenang

• DYSPNEA : Pernapasan yang sulit, sesak napas

• APNEA : Pernapasan berhenti/ tidak bernapas

• HYPERNEA : Pernapasan frekwensi tinggi/ dalam

• POLYPNEA : Pernapasan cepat tapi dangkal (panting).

KONTROL PERNAPASAN/PENGATURAN RESPIRASI

Pada dasarnya dimaksudkan untuk menjaga keseimbangan kadar

O2 dan CO2 dalam tubuh. Hal ini penting karena kekurangan 02

maupun kelebihan C02 dalam darah/cairan tubuh akan

mengganngu proses fisiologis secara keseluruhan.

� System Syaraf pusat

� Kandungan kimiawi udara respirasi

9

Gambar pengendalian kadar/tekanan C02 dalam darah

(Boyle et al, 1980)

pC02 TINGGI

EFEKTOR

OTOT DADA JANTUNG PEMB. DARAH

LAJU VENTILASI MNINGKAT

FREK. DENYUT

JANTUNG MNINGKAT

VASODILATASI (DITEMPAT TJADINYA

AKUMULASI C02)

PEMBUANG-AN C02 YANG

CPT DARI PARU2

PENGANGKUTAN C02

YANG CPT DARI PARU2

PEMBUANGAN C02 YANG CPT

DARI TMPT AKUMULASI

KEMO-RESEPTOR

(DI MEDULA)

pC02 normal kembali

pC02 turun

SA

RA

F

EF

ER

EN

10

REFLEX PADA PERNAPASAN

TYPE RECEPTOR Syaraf EFEK PADA

N.INSPIRASI

EFEK PADA

N.EKSPIRASI

Herring

Breuer

(HB)

(expr)

Regangan

alveoli (stretch)

Vagus

+ -

HB (insp) Rapidly

Adapting

Vagus - -

Gessel Rapidly

Adapting

Vagus + -

Sinus

Caroticus

Baroceptor Glosso-

pharingeus - -

Batuk Larynx,

tracheabroncial

Vagus,

Glsph. Snp 1) +

2) -

1) - 2) +

Bersin Mucosa hidung Trigeminal

olfactory

1) +

2) - 1) - 2) +

Excitatory

insp.

R.A.

chemoceptor

Vagus + +

11

PENGATURAN KIMIAWI :

1. Perubahan komposisi kimia (CO2) darah arteri

Medulla Oblongata

2. Ada Respiratori Chemo Refleks dari : Carotid & Aortic Body

terhadap H+, darah, neuron/ sel-sel pusat respirasi

Perubahan kimia darah terutama :

• P.CO2 >>

• P. O2 <<

• pH ,,

Pengaturan lain :

- Gerakan-gerakan persendian

- Temperatur tubuh

PERTUKARAN GAS

Yang perlu diperhatikan :

• Prinsip dasar pertukaran gas ( a.l.hukum Dalton, hukum

Boyle)

• DIfusi gas: Pergerakan pasif dari molekul konsentrasi tinggi

ke daerah konsentrasi rendah

Pertukaran gas (O2 & CO2) di paru-paru :

1. Difusi molekul di rongga satuan pernapasan terminal

Perpindahan gas di saluran udara trachebroncial

Alveolar Duct lambat fase difusi gas

12

2. Difusi O2 & CO2 melalui batas udara- darah:

Difusi melalui membrane perbedaan konsentrasi gas

alveol dengan konsentrasi darah vena kapiler pulmonal

Reaksi cepat

3. Difusi disertai reaksi kimia dalam plasma dan sel darah

merah.

Difusi gas fase darah :

O2 masuk plasma perbedaan konsentrasi

O2 plasma dan Hb pergerakan dari plasna melewati

membrane sel darah merah dan bergabung dengan Hb.

(Lihat Gambar A)

Transpor gas dalam darah 02 : 98-98,5% Eritrosit Hb + 02 Hb02 Hb0 + 02 Hb04

Hb04 + 02 Hb06 Hb06 + 02 Hb08

1,5 -2 % berada dalam Plasma

13

Komposisi Gas pada Pernafasan

GAS % dari volume

Nitrogen (N2)

O2

C02

Lain-lain

78

20

0,03

-

Komposisi Gas pada Inspirasi dan Ekspirasi

Pernafasan O2

C02

N2

Inspirasi (%)

Expirasi (%)

Alveolar (%)

20,94

16,30

14,00

0,04

4,50

5,60

79,02

79,20

80,20

02 diabs > C02 keluar : � Diimbangi N2 � 02 tidak semua C02

dan begantung jenis pakan

14

Karbohidrat : RQ = 1 Lemak : RQ = 0,7

RQ = tertentuwktperdiabsorpsiyangVol

tertentuwktperndikeluarkayangCVol

2

2

0

0

Faktor yang mempengaruhi RQ pada wkt kerja :

1. Cardiac Output bertambah, kapiler di alveol bertambah 2. Konsentrasi 02/C02 darah

KEBUTUHAN OKSIGEN

HEWAN BOBOT TUBUH (Kg)

KONSUMSI 02 (mL/g BB/jam)

Kucing

Tikus

Sapi

Anjing

Kelinci

Kambing/Domba

Kuda

3

0,2

300

20

2,2

47

700

0,446

0,872

0,124

0,360

0,466

0,250

0,106

15

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KONSUMSI O2

� UKURAN TUBUH : MAKIN KECIL UKURAN TUBUH MAKA KONSUMSI 02 RELATIF MENINGKAT, METABOLISME JUGA MENINGKAT

� AKTIFITAS : AKTIVITAS MENINGKAT MAKA KONSUMSI 02 MENINGKAT

� SUHU LINGKUNGAN : SUHU LING TINGGI MAKA KONSUMSI 02 MENINGKAT

� SEX : JANTAN > BETINA � FAKTOR LAIN : NUTRISI

HORMONAL RAS, DLL

RITME PERNAFASAN � Diukur dengan Pneumograph : tube berbentuk spt

Accordion � Teknik pengekurun :

- Dililitkan pada Dada (thorax) - Dada (thorax) mengembang Pneumograph

mengembang - Respirasi dihitung

Respirasi = Inspirasi + Expirasi

16

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI RITME PERNAFASAN � BODY SIZE � UMUR � GARAKAN/AKTIFITAS � POSISI TUBUH � SUHU TUBUH/LINGKUNGAN � BUNTING � VOLUME RUMEN DAN LAMBUNG � SEX

FREKUENSI PERNAFASAN BEBERAP SPESIES HEWAN

SPESIES JUMLAH RESPIRASI/MENIT

MANUSIA

KUDA

SAPI JANTAN

SAPI BETINA

DOMBA/KAMBING

BABI

ANJING

KUCING

UNGGAS

KELINCI

TIKUS

12 – 20

8 – 16

10 – 30

18 – 28

12 – 20

8 -18

10 – 30

20 – 30

15 – 30

39

74

17

VOLUME DAN KAPASITAS PARU-PARU

� DAPAT DIUKUR MELALUI : VOLUME, FREKUENSI, DAN PERUBAHAN-PERUBAHAN YG TERJADI

� FAKTOR YANG MEMPENGARUHI : a. Posisi : - Telentang : Berkurang - Berdiri : Bertambah b. Umur : - Lahir sampai Dewasa : meningkat

- Tua : Menurun c. Penyakit : TBC dan Pneumonia : meningkat d. Kerja Fisik : - Berat : meningkat - Ringan : menurun e. Kondisi darah : - Hb rendah : meningkat

� Istilah :

a. Volume Tidal (TV) = volume udara yang dihirup atau dihembuskan selama respirasi yang normal. Volume ini meningkat ketika hewan terkejut dan sedang aktif

b. Volume cadangan inspirasi (IRV) = jumlah udara yang dpt dihirup di atas dan di bawah volume yang normal dalam pernafasan yang tenang

c. Volume cadangan ekspirasi (ERV) = jumlah udara maksimum yang dapat dihembuskan setelah suatu pernafasan normal

18

d. Volume residual (RV) = jumlah udara yang tertinggal di dalam paru-paru setelah ekspirasi maksimal

e. Kapasitas paru total (TLC) = jumlah udara yang terdapat di dalam paru pada akhir inspirasi maksimal

TLC = IRV + TV + ERV + RV f. Kapasital Vital (VC) = jumlah udara maksimal

yang dapat dihembuskan setelah suatu inspirasi maksimal

VC = IRC + TV + ERV g. Kapasita residula fungsional (FRC) = jumlah

udara yang tertinggal di dalam paru setelah ekspirasi normal

FRC = ERC + RV h. Kapasitas Inspirasi (IC) = jumlah udara maksimal

yang dapat dihirup setelah ekspirasi normal IC = IRV + TV

PENYAKIT-PENYAKIT PERNAFASAN

� PLEURITIS = RADANG PLEURA � PNEUMONITIS = PARU-PARU BASAH ATAU

RADANG PARU, DIMANA SEL-SEL DISEKITAR PARU-PARU MENYERAP AKTIF AIR

� BRONCHITIS = INFEKSI DI BRONCHUS, TERDAPAT PERADANGAN ATAU NANAH

19

� ASMA = SISTEM ADRENALIN TIDAK BETUL (MISALNYA ADA SHOK), JIKA TIDAK DAPAT DITANGGULANGI MAKA AKAN TERJADI KEKAKUAN. ASMA MENURUN KARENA ADENALIN MENURUN.

20

PERTUKARAN GAS RESPRASI INTERNAL

RESPIRASI EKSTERNAL

C02 + Hb02 HbC02- + 02

H+ + Hb02 HHb + 02

Cl- C02 + H20 H2C02 + H+ + HC03

K+

C02 + H20 H2C03

H+ + HC03

C02 02

HC03-

Cl-

Na+

c.a.

c.a.

02 + HbC02

- Hb02

- + C02

02 + HHb Hb02 + H+

HC03

- + H20 H2C03 + H20 + C02

H+ + HC02- H2C03

H20 + C02

C02 02

HC03-

Cl-

Na+

K+

C02

21

Gambar. Organ Respirasi pada Mamalia

22

Gambar. Organ Respirasi pada Unggas

23

Gam

bar

. Org

an R

esp

iras

i p

ada

Nem

ato

da

dan

Ikan