RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK RESPIRASI & PERTUKARAN GAS RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK

RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK PENDAHULUAN Setiap organisme melakukan pertukaran zat dengan lingkungannya untuk keberlangsungan hidup Pertukaran molekuler yang dilakukan hewan & lingkungannya-memperoleh O² & nutrien-nutrien sambil membuang CO² & produk buangan yang lain-melibatkan setiap sel di dalam tubuh RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK

Pernapasan = Respirasi ?????????? Pernapasan = Respirasi Pernapasan ≠ Respirasi RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK

RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK Pertukaran gas adalah pengambilan O₂ molekuler dari lingkungan dan pelepasan CO₂ ke lingkungan Respirasi adalah: proses perombakan bahan makanan menggunakan oksigen dan menghasilkan energi serta karbondioksida Kondisi pertukaran gas sangat beraneka ragam tergantung pada media respirasi/sumber O₂ (udara atau air) RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK

RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK Dibandingkan air, pengambilan O₂ di udara lebih mudah dilakukan, karena O₂ lebih banyak terdapat di udara (menyusun 21% volume atmosfir bumi), & udara jauh kurang rapat & kental dibanding air Jumlah O₂ terlarut dalam air bervariasi tergantung kehangatan dan salinitas air Spesialisasi untuk pertukaran gas terlihat di dalam struktur permukaan respirasi (bagian tubuh hewan tempat terjadinya pertukaran gas). RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK

RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK Struktur permukaan respirasi sangat tergantung pada ukuran hewan, tempat hidup (darat atau air) dan kebutuhan metaboliknya. Ternak yang vertebrata merupakan endoterm (panas tubuh sepenuhnya diperoleh dari metabolisme tubuhnya sendiri) memerlukan permukaan respirasi yang lebih luas daripada ektoterm agar pergerakan O² dan CO² dapat berlangsung optimal Sehingga struktur organ respirasi pada ternak sangat berlipat-lipat dan bercabang-cabang. RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK

RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK Sistem Respirasi RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK

RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK Pada ternak, sistem pernapasan yang bercabang-cabang menghantarkan udara ke paru-paru, yang terletak di dalam rongga dada. Udara masuk melalui lubang hidung (nares), dan disaring oleh rambut hidung (disini udara dihangatkan, dilembabkan & disampel untuk aroma-aroma oleh ruang labirin di dalam hidung) RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK

RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK Rongga hidung mengarah ke faring (pharynx) (persimpangan jalur udara dan makanan) Berlanjut ke laring (larynx). Ketika makanan di telan laring bergerak ke atas & mendorong epiglotis sehingga glotis tertutup (bukaan trakea), pada saat ini makanan menuruni esofagus menuju lambung.Pada saat glotis terbuka udara terjadilah pernapasan. Dari laring, udara mengalir ke trakea (trachea) RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK

RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK Dari trakea, terdapat 2 cabang , disebut bronkus (bronchus, jamak bronki (bronchi))yang masing masing mengarah ke salah satu paru-paru Di dalam paru-paru (lungs) bronkus bercabang lagi menjadi saluran yang semakin halus, disebut bronkiolus (bronchiole) Sepanjang saluran bagian dalam dilapisi oleh epithelium yang ditutupi oleh silia & selapis mukus tipis. RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK

RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK Mukus bertugas memerangkap debu, polen & kontaminan lain. Silia berdenyut menggerakkan mukus ke atas menuju faring Bronkiolus (jamak: bronkioli) berujung pada alveoli (jamak: alveolus), kantong-kantong udara tempat terjadinya pertukaran gas. FAKTA: Manusia mengandung jutaan alveoli, luas permukaan alveoli sekitar 100 m², lebih luas lima puluh kali daripada kulit (didalam Campbell, 2008) RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK

RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK O² yang masuk larut dalam selaput lembap yang melapisi bagian dalam alveoli dan berdifusi dengan cepat ke dalam kapiler yang mengelilingi alveoli. CO² berdifusi dengan arah yang berlawanan, dari kapiler menju alveoli. Alveoli memerlukan sekresi kelenjar khusus untuk menjaga tegangan permukaannya sehingga tidak kempes. Sekresi ini disebut surfaktan (surfactant), mengandung campuran fosfolipid dan protein Alveoli sangat rentan kontaminasi. Pertahanan dilakukan oleh leukosit. RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK

RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK MEKANISME PERNAPASAN RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK

Mekanisme Pernapasan Mamalia Mamalia memanfaatkan pernapasan tekanan negatif (negative pressure breathing); yaitu menarik, bukan mendorong, udara ke dalam paru-paru. Agar udara dapat masuk, tekanan udara di dalam paru-paru harus lebih rendah dari tekanan udara di luar tubuh Pernapasan melibatkan otot rusuk dan diafragma ((selapis otot rangka yang membentuk dinding dasar rongga dada) RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK

RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK Pernapasan mamalia terdiri atas 2 fase: Inhalasi (Inspirasi): Otot rusuk berkontraksi, sangkar rusuk mengembang, Pada saat bersamaan diafragma berkontraksi (bergerak ke bawah) sehingga rongga dada mengembang dan udara dapat dihirup Ekshalasi (Ekspirasi): Otot rusuk berelaksasi, sangkar rusuk mengecil Diafragma berelaksasi (bergerak naik) dan udara dihembuskan. RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK

Mekanisme Pernapasan Aves Pada trakea terdapat kantung suara (siring) yg melekat pada dinding trakea. Siring memiliki selaput yg bergetar & berbunyi jika ada udara yang lewat Trakea bercabang menjadi bronkus kiri & kanan Paru2 dibungkus oleh selaput (pleura), & berhubungan dengan kantung/pundi2 udara (sakus pneumatikus) Paru2 burung tidak mempunyai alveoli, sebagai gantinya adalah pembuluh udara yang disebut parabronki RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK

RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK Saluran udara pada parabronki bercabang2, berupa pembuluh kapiler udara, letaknya berdampingan dengan kapiler darah Kantung udara berfungsi sebagai alat respirasi pada saat terbang, membantu memperbesar ruang siring sehingga memperkeras suara, mengatur berat jenis tubuh, & mengatur suhu tubuh. Kantung udara terdiri atas kantung udara depan (bagian leher & pangkal lengan) & kantung suara belakang (dada & perut) RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK

RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK Mekanisme respirasi pada burung tda. 2 fase, yaitu inspirasi & ekspirasi Pada saat terbang pernapasan tidak menggunakan paru2, tetapi cadangan udara yang dikumpulkan pada saat istirahat RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK

Mekanisme pada saat terbang Fase inspirasi terjadi saat sayap diangkat. Saat itu kantung udara pada pangkal lengan mengembang shg udara masuk ke kantung udara perut Kemudian udara dialirkan ke paru2 & sebagian masuk ke kantung udara, shg darah dapat mengambil O2 dari paru2. Fase ekspirasi pada saat sayap diturunkan. Pada saat itu, kantung udara pada pangkal lengan mengempis, shg kantung udara mengembang & mendorong udara keluar, sehingga terjadi pertukaran udara yang kaya O2& udara yang kaya CO2 di dalam paru2 RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK

Mekanisme respirasi pada saat istirahat Fase inspirasi diawali dengan pergerakan tulang rusuk ke depan sehingga rongga dada membesar & paru2 mengembang Udara masuk ke paru2 melalui saluran respirasi Sebagian akan masuk ke paru2 & sebagian lagi ke kantung udara. Udara yang miskin O2 akan masuk ke kantung udara depan Fase ekspirasi terjadi saat rongga dada mengecil & diikuti mengecilnya paru2, sehingga udara di dalam kantung udara akan dikeluarkan melalui paru2. O2 akan diikat oleh darah pada pembuluh kapiler di pleura RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK

RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK Kontrol Pernapasan Mekanisme kontrol pernapasan untuk memastikan pertukaran gas terkoordinasi dengan sirkulasi darah & kebutuhan metabolik Pusat kontrol pernapasan terletak di dua wilayah otak, yaitu medula oblongata dan pons. Sirkuit kontrol di dalam medula menentukan ritme pernapasan dan neuron-neuron di dalam pons meregulasi temponya RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK

RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK Pigmen Respirasi Pigmen respirasi yang terdapat pada vertebrata & banyak invertebrata adalah hemoglobin (yang terkandung di dalam eritrosit) Hemoglobin terdiri dari 4 rantai polipeptida Masing-masing memiliki 1 atom besi dipusatnya. Setiap atom besi mengikat 1 molekul O2, sehingga 1 molekul hemoglobin dapat mengangkut Selain mengangkut O2 , hemoglobin juga berperan dalam transpor CO2 dan sebagai bufer darah RESIRASI & PERTUKARAN GAS/FISIOLOGI TERNAK /CIN/PET FP USK