*FISIOLOGI HEWAN INov 2014RESPIRASIAdalah pertukaran oksigen dan CO2 diantara LINGKUNGAN dan MITOKONDRIA di dalam sel

*FISIOLOGI HEWAN INov 2013MATERI

*FISIOLOGI HEWAN INov 2014Makna Fisiologis O2 dan CO2

O2 dan CO2 mrpkn GAS2 RESPIRASI yang dikonsumsi dan dihasilkan melalui RESPIRASI SELULER (KATABOLISME AEROBIK) O2 penting bagi hewan dan manusia karena O2 mrpkn AKSEPTOR ELEKTRON AKHIR pada respirasi seluler

*FISIOLOGI HEWAN INov 2014RESPIRASI 1. Respirasi INTERNAL 2. Respirasi EKSTERNAL

*FISIOLOGI HEWAN INov 2014

RESPIRASI INTERNAL Pemanfaatan O2 oleh MITOKONDRIA (Oksidasi Bahan Makanan)

*FISIOLOGI HEWAN INov 2014RESPIRASI EKSTERNAL Proses pertukaran GAS2 RESPIRASI yg melibatkan ORGAN_ORGAN RESPIRASI

paPARU-PARU INSANG MODIFIKASI PARU-PARU DAN INSANG

*Tiga strategi respirasi eksternalMengalirkan medium eksternal melalui tubuh Difusi gas melalui permukaan tubuh dikombinasikan dengan transport gas dalam sistem sirkulasi internalDifusi melalui permukaan respiratori khusus dikombinasikan dengan sistem sirkulasiStrategi 1 ditemukan pd sponge, cnidaria dan arthropoda daratStrategi 2 disebut juga cutaneous respiration Memiliki beberapa keterbatasan : kulit harus tipis untuk meminimimalkan jarak difusi, harus hidup di air atau lingkungan darat yang lembab, luas permukaan kulit cukup terbatas

*Tipe ventilasi dan efeknya pd pertukaran gasVentilasi nondirectionalTerjadi bila aliran medium melewati permukaan pertukaran gas dalam suatu pola yang unpredictableHewan-hewan yang menggerakan insangnya pd medium eksternal adalah contoh dari pola iniVentilasi tidalTerjadi bila eksternal medium bergerak masuk dan keluar ruang respirasi dalam a back-and-forth movement Umumnya tidak mampu mengosongkan sempurna ruang respirasi pd tiap siklus respirasiJadi ketika hewan bernafas, medium segar yg masuk bercampur dgn medium residual pd ruang respirasiPO2 ruang respirasi lebih rendah drpd medium eksternal

*

*Ventilasi unidirectionalDarah dapat mengalir dalam satu dari tiga cara, relatif terhadap aliran mediumDisebut aliran concurrent bila darah mengalir dalam arah yang sama dengan aliran medium. O2 darah yang meninggalkan permukaan respirasi seimbang dengan medium eksternal Aliran counter-current bila darah mengalir dalam arah berlawanan dengan aliran medium. O2 darah yang meninggalkan permukaan respirasi dapat mendekati inhaled medium. Efisiensi tergantung laju aliran darah dan medium, lebih efisien bila aliran keduanya lambatAliran crosscurrent, bila aliran darah membentuk sudut terhadap aliran medium eksternal. Po2 Pembuluh efferent yang meninggalkan permukaan respirasi umumnya lebih tinggi drpd concurrent , tetapi lebih rendah drpd counter-current.

*Countercurrent ensure that PO2 in water always higher than that in bloodCountercurrent vs. Concurrent

*Ventilasi dan Pertukaran GasHewan menggunakan strategi berbeda untuk respirasi di air dan udaraHewan dengan medium respirasi air umumnya memiliki insang yg berventilasi secara unidirectionalHewan dengan medium respirasi udara memiliki paru-paru dgn ventiasi tidal atau menggunakan sistem tabung berisi udara, spt pada insektaHewan yg bernafas di air harus memventilasi permukaan respirasinya 30 kali lebih kuat agar dapat memperoleh oksigen yang sama dengan hewan daratHewan air memiliki PCO2 arteri 20 kali lebih rendah drpd hewan darat

*Ventilasi pd Sponge dan CnidariaPada Sponge, lecutan flagella choanocyte menggerakan air melewati serangkaian pori, disebut ostia, masuk spongocoel. Oksigen berdifusi dari air masuk sel, sedangkan CO2 berdifusi keluar. Air lalu keluar dr spongocoel lewat osculum.Beberapa cacing pipih juga menggunakan cara yg sama. Usus dari spesies ini dibatasi oleh sel-sel bersilia, dan lecutan silia ini menggerakan air berisi oksigen ke seluruh tubuh.Pada Cnidaria, kontraksi otot menggerakkan air melalui mulut masuk ruang gastrovasculer. Air melewati jaringan, dan O2 berdifusi masuk sel, air keluar lewat mulut.

*Ventilasi pada MolluscaSebagian besar Mollusca, insangnya bersilia. Lecutan silia menggerakan air melewati insang, memungkinkan aliran unidirectional medium eksternal. Pada banyak spesies, aliran darah melalui insang tersusun dalam pola countercurrent terhadap aliran air.Insang Cephalopoda, spt oktopus dan squid, tidak bersilia. Kontraksi otot mantel menggerakkan air secara unidirectional melalui rongga mantel melewati insang, memungkinkan terjadinya mekanisme pertukaran countercurrent.

*Ventilasi pompa bukkal pd ElasmobranchElasmobranch memventilasi ruang branchialnya dengan memperbesar volume ruang bukkal (mulut)Peningkatan volume bukkal menyebabkan cairan tersedot masuk keruang bukkal melalui mulut dan spirakel. Hewan lalu menutup mulut dan spirakelnya, otot-otot disekitar rongga bukkal berkontraksi, mengurangi volume rongga bukkal, mendorong air melewati insang dan keluar melalui celah insangJadi pada hewan ini rongga bukkal berfungsi sebagai pompa penyedot dan pendorongAliran air unidirectional dan aliran darah yg melewati insang tersusun dalam countercurrent yang meningkatkan efisiensi pertukaran gas

*Ventilasi pada ikan TeleosteiInsang terletak pada ruang operkulum yang ditutup operkulumEmpat tahap siklus ventilasi Teleostei ;Mulut terbuka, katup operkulum tertutup, rongga bukkal membesar dan rongga operkulum membesarMulut tertutup, katup operkulum tertutup, rongga bukkal mengecil, dan ruang operkulum membesarMulut tertutup, katup operkulumterbuka , rongga bukkal mengecil, dan rongga operkulum mengecil4. Mulut terbuka, katup operkulum terbuka, rongga bukkal membesar dan rongga operkulum mengecil

*Water flows in through mouth, over gills, then out

*DarahDiagram aliran arus berlawanan pada insang ikan. Angka menunjukkan tekanan parsial oksigen (Po2) dalam air dan darah.

*Ventilation: pump or ram

*Pertukaran gas pada ikan yang bernafas diudaraMemiliki organ pernafasan tambahan yang dapat digunakan untuk mengambil oksigen udaraElektrik eel menggunakan mulut dan rongga pharynk untuk pertukaran gasCatfish, memiliki lambung yang sangat vaskuler untuk pertukaran gasLungfish memiliki organ pernafasan udara yg sangat berkembang. Terdapat 3 genera lungfish ; Australian lungfish memp satu lung dan insang relatif berkembang. African lungfish and South American lungfish memp bilobed lung dan insang mereduksi

*Gas exchange: gill, lung, skin which one ?

*Bila lungfish Afrika dan Amerika Selatan ditempatkan diluar air, konsumsi oksigen tidak berubah, tidak demikian dengan lungfish Australia. Pada spesies ini kejenuhan oksigen arteri juga menurun

*Pertukaran gas pada InsektaRespirasi menggunakan sistem tracheaTrachea merupakan tabung berisi udara yang menetrasi ke dalam tubuhTrachea bercabang dan berakhir pada struktur berdinding tipis disebut tracheolus. Ujung tracheolus berisi cairan sirkulasi disebut hemolympOksigen terlarut dalam cairan hemolimph, lalu berdifusi menyeberangi dinding tipis tracheolus

*

*RESPIRASISerangga membawa gelembung udara ketika menyelam. Didalam air terjadi pertukaran gas antara gelembung udara dengan sistem trakhea serangga dan antara air dengan gelembung udara. Arah aliran gas tergantung pada tekanan parsial O2, CO2 dan N, dan tekanan total (P) dalam gelembung udara. Tanda panah menunjukkan difusi molekul gas. Total tekanan parsial gas dalam air (dan di atmosfir) = 742,7 mmHg pada permukaan tetapi meningkat ketika buih dibawa menyelam kedalam air.

***