Bab 6 Sistem Pernapasan - Biologi Kelas XI

Sebagai makhluk hidup, kita masih hidup sampai saat ini karena setiap saat selalu  bernapas menghirup udara. Apa jadinya jika di dunia ini Tuhan tidak memberikan udara? Pasti makhluk hidup tidak akan ada karena tidak bisa melakukan proses pernapasan. Dalam kegiatan ini, kalian akan belajar mengenai sistem pernapasan dan bagian-bagiannya. Kalian juga akan mempelajari mengapa sistem ini sangat penting bagi kehidupan manusia.

Pernapasan adalah proses pertukaran gas antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Dalam proses pernapasan, oksigen  merupakan  zat kebutuhan utama. Oksigen untuk pernapasan diperoleh dari lingkungan sekitar. Oksigen diperlukan untuk oksidasi (pembakaran) zat makanan, yaitu gula (glukosa). Proses oksidasi makanan bertujuan untuk menghasilkan energi. Energi yang dihasilkan digunakan untuk aktivitas hidup, misalnya pertumbuhan, mempertahankan suhu tubuh, pembakaran sel-sel tubuh, dan  kontraksi otot. Selain menghasilkan energi, pernapasan juga menghasilkan karbon dioksida, dan uap air.  

A. Sistem Pernapasan Manusia

Proses pernapasan pada manusia berjalan tidak secara langsung, artinya udara tidak berdifusi langsung masuk ke dalam sel tubuh melalui permukaan kulit. Udara masuk ke dalam tubuh melalui saluran pernapasan. Berikut ini akan dijelaskan alat-alat pernapasan dan mekanismenya.

Gambar 6.1 Sistem pernapasan manusia

1. Alat Pernapasan

Alat pernapasan adalah alat atau bagian tubuh tempat O2 dapat berdifusi masuk dan sebaliknya CO2 dapat berdifusi keluar pada respirasi aerob. Alat pernapasan pada manusia terdiri atas rongga hidung, faring ( tekak),  laring ( pangkal tenggorokan),  bronkus (cabang batang tenggorokan), dan  pulmo (paru-paru).

a.  Rongga hidung ( cavum nasalis)

Udara dari luar akan masuk lewat rongga hidung (cavum nasalis). Rongga hidung berlapis selaput lendir. Selaput lendir berfungsi menangkap benda asing yang masuk lewat saluran pernapasan. Selain itu, terdapat juga rambut pendek dan tebal yang berfungsi menyaring partikel kotoran yang masuk bersama  udara. Juga terdapat konka yang mempunyai banyak kapiler darah yang berfungsi menghangatkan udara yang masuk. Jadi, rongga hidung berfungsi untuk: menyaring udara, melembapkan udara, dan memanaskan  udara.

Gambar 6.2 Rongga hidung

b. Faring ( tekak)

Udara dari rongga hidung masuk ke faring. Faring berbentuk seperti tabung corong, terletak di belakang rongga hidung dan mulut, dan tersusun dari otot rangka. Faring berfungsi sebagai jalannya udara dan makanan. Faring merupakan percabangan 2 saluran, yaitu saluran pernapasan ( nasofaring) pada bagian depan dan saluran pencernaan ( orofaring) pada bagian belakang. 

c. Laring (pangkal tenggorokan)

Laring terletak antara faring dan  trakea. Laring tersusun atas sembilan buah tulang rawan.  Bagian dalam dindingnya digerakkan oleh otot untuk menutup serta membuka glotis. Glotis adalah lubang mirip celah yang menghubungkan trakea dengan faring. Laring memiliki katup yang disebut epiglotis. Pada saat menelan makanan,  epiglotis tertutup sehingga makanan tidak masuk ke tenggorokan tetapi menuju kerongkongan. Makan sambil berbicara dapat mengakibatkan makanan masuk ke saluran pernapasan karena saluran pernapasan pada saat tersebut sedang terbuka. Walaupun demikian, saraf kita akan mengatur agar peristiwa menelan, bernapas, dan berbicara tidak terjadi bersamaan sehingga mengakibatkan gangguan kesehatan. 

Di dalam laring, selain  terdapat epiglotis juga ditemukan adanya pita suara. Masuknya udara melalui faring akan menyebabkan pita suara bergetar dan terdengar sebagai suara.

d. Tenggorokan ( trakea)

Tenggorokan berupa pipa yang panjangnya ± 10 cm, terletak sebagian di leher dan sebagian di rongga dada. Dinding tenggorokan tipis dan kaku, dikelilingi oleh cincin tulang rawan, dan pada bagian dalam rongga bersilia. Silia-silia ini berfungsi menyaring benda-benda asing yang masuk ke saluran pernapasan.

Gambar 6.3 Trakea

e. Cabang-cabang tenggorokan ( bronkus)

Tenggorokan ( trakea) bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri. Struktur lapisan mukosa bronkus sama dengan trakea, hanya tulang rawan bronkus bentuknya tidak teratur dan pada bagian bronkus yang lebih besar cincin tulang rawannya melingkari lumen dengan sempurna. Bronkus bercabang-cabang lagi menjadi  bronkiolus. Dinding bronkiolus tipis dan tidak bertulang rawan.

f. Paru-paru ( pulmo)

Paru-paru terletak di dalam rongga dada bagian atas. Di bagian samping paru-paru dibatasi oleh  otot dan rusuk, sedangkan di bagian bawah dibatasi oleh diafragma yang berotot kuat.  Diafragma adalah sekat rongga badan yang membatasi rongga dada dan rongga perut.  

Paru-paru ada dua bagian yaitu paru-paru kanan ( pulmo dekster) yang terdiri atas 3 lobus dan paru-paru kiri ( pulmo sinister) yang terdiri atas 2 lobus. Paru-paru dibungkus oleh dua selaput yang tipis, disebut  pleura. Selaput bagian dalam yang langsung menyelaputi paru-paru disebut pleura dalam ( pleura visceralis) dan selaput yang menyelaputi rongga dada yang  bersebelahan dengan tulang rusuk disebut pleura luar ( pleura parietalis).

Di dalam paru-paru terdapat bronkus dan bronkiolus. Bronkiolus bercabang-cabang menjadi pembuluh halus yang berakhir pada gelembung paru-paru yang disebut  alveolus. Dinding alveolus sangat tipis dan elastis, serta terdiri dari satu lapis sel yang diliputi oleh pembuluh-pembuluh kapiler darah. Pada alveolus terjadi pertukaran oksigen dan karbon dioksida. Perhatikan gambar 6.4.

Gambar 6.4 Paru-paru.

2. Mekanisme Pernapasan Manusia

Pernapasan adalah suatu proses yang terjadi secara otomatis walau dalam keadaan tertidur sekalipun, karena sistem pernapasan dipengaruhi oleh susunan saraf otonom. Menurut tempat terjadinya pertukaran gas maka pernapasan dapat dibedakan atas 2 jenis, yaitu pernapasan luar dan pernapasan dalam. Pernapasan luar adalah pertukaran udara yang terjadi antara udara dalam  alveolus dengan darah dalam  kapiler. Pernapasan dalam adalah pernapasan yang terjadi antara darah dalam  kapiler dengan sel-sel tubuh.  Masuk keluarnya udara dalam paru-paru dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara dalam rongga dada dengan tekanan udara di luar tubuh. Jika tekanan di luar rongga dada lebih besar, maka udara akan masuk. Sebaliknya, apabila tekanan dalam rongga dada lebih besar maka  udara akan keluar.

Sehubungan dengan organ yang terlibat dalam pemasukkan udara ( inspirasi) dan pengeluaran udara ( ekspirasi) maka mekanisme pernapasan dibedakan atas dua macam, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut. Pernapasan dada dan perut terjadi secara bersamaan.

a. Pernapasan Dada

Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut.

1). Fase inspirasi

Fase ini berupa berkontraksinya otot antar-tulang rusuk sehingga rongga dada mengembang. Pengembangan rongga dada menyebabkan volume paru-paru juga mengembang akibatnya tekanan  dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.

2) Fase ekspirasi

Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot antartulang rusuk ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Rongga dada yang mengecil menyebabkan volume paru-paru juga mengecil sehingga tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar. Hal tersebut menyebabkan udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.

b. Pernapasan Perut

Pernapasan perut merupakan pernapasan yang mekanismenya melibatkan aktivitas otot-otot diafragma yang membatasi rongga perut dan rongga dada. Mekanisme pernapasan perut dapat dibedakan menjadi dua fase, yakni: 

1) Fase inspirasi

Fase inspirasi merupakan kontraksi  otot diafragma sehingga mengembang, akibatnya paru-paru ikut mengembang. Hal tersebut menyebabkan rongga dada membesar dan tekanan udara di dalam paru-paru lebih kecil daripada tekanan udara luar sehingga udara luar dapat masuk ke dalam.

2) Fase ekspirasi

Fase ekspirasi merupakan fase relaksasi otot diafragma (kembali ke posisi semula) sehingga rongga dada mengecil dan tekanan udara di dalam paruparu lebih besar daripada tekanan udara luar, akibatnya udara keluar dari paru-paru.

Gambar 6.5 Mekanisme inspirasi dan ekspirasi pada manusia

3. Kapasitas Paru-Paru

Kapasitas paru-paru adalah kemampuan paru-paru menampung udara pernapasan. Kapasitas paru-paru dapat diuraikan sebagai berikut:

• Udara tidal, yaitu udara yang keluar masuk paru-paru pada saat pernapasan biasa. Jumlah volume udaranya sebesar 500 ml.
• Udara komplementer, yaitu udara yang masih dapat dihirup setelah inspirasi biasa. Besar volume udaranya sekitar 1,5 liter.
• Udara suplementer, yaitu udara yang masih dapat dikeluarkan setelah melakukan ekspirasi biasa. Besar volume udaranya sekitar 1,5 liter.
• Kapasitas vital paru-paru, yaitu kemampuan paru-paru untuk melakukan respirasi sekuat-kuatnya atau merupakan jumlah udara tidal, udara komplementer, dan udara suplementer. Jadi besarnya volume kapasitas vital  paru-paru kurang lebih 4 liter.
• Udara residu, yaitu udara yang masih terdapat di dalam paru-paru setelah melakukan respirasi sekuat-kuatnya. Jumlahnya kurang lebih 500 ml.
• Kapasitas total paru-paru, yaitu seluruh udara yang dapat ditampung oleh paru-paru.

Dalam keadaan normal, volume udara paru-paru manusia mencapai 4.500 cc. Udara ini dikenal sebagai kapasitas total udara pernapasan manusia. Walaupun demikian, kapasitas vital udara yang digunakan dalam proses bernapas mencapai 3.500 cc, yang 1.000 cc merupakan sisa udara yang tidak dapat digunakan tetapi senantiasa mengisi bagian paru-paru sebagai  residu atau  udara sisa. Kapasitas vital setiap orang berbeda-beda. Kapasitas vital dapat kalian rasakan saat kalian menghirup napas sedalam mungkin dan kemudian menghembuskanya sekuat mungkin. Cara mengukurnya dapat dilakukan dengan alat spirometer. Spirometer merupakan alat pengukur kapasitas paru-paru seseorang. Perhatikan gambar 6.6. Spirometer yang konvensional terbuat seperti tangki yang memiliki selang. Seseorang yang  ingin mengetahui kapasitas paru-parunya dapat menghembuskan napas pada  selang. Pada alat yang lebih modern, spirometer telah dihubungkan dengan komputer.

Gambar 6.6 Spirometer

Dalam keadaan normal, kegiatan inspirasi dan ekspirasi dalam bernapas hanya menggunakan sekitar 500 cc volume udara pernapasan (kapasitas tidal ± 500 cc). Kapasitas tidal adalah jumlah udara yang keluar masuk paru-paru pada pernapasan normal. Dalam keadaan luar biasa, inspirasi maupun ekspirasi menggunakan sekitar 1.500 cc udara pernapasan (expiratory reserve volume = inspiratory reserve volume = 1.500 cc). Dengan demikian, udara yang digunakan dalam proses pernapasan memiliki volume antara 500 cc hingga sekitar 3.500 cc.  Dari 500 cc udara inspirasi/ekspirasi biasa, hanya sekitar 350 cc udara yang mencapai alveolus, sedangkan sisanya mengisi saluran pernapasan. 

Besarnya volume udara pernapasan tersebut dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain ukuran alat pernapasan, kemampuan dan kebiasaan bernapas, serta kondisi kesehatan.

 4. Pertukaran O2 dan CO2 dalam Pernapasan 

Jumlah oksigen yang diambil melalui udara pernapasan tergantung pada kebutuhan dan hal tersebut biasanya dipengaruhi oleh jenis pekerjaan, ukuran tubuh, serta jumlah maupun jenis bahan makanan yang dimakan. Pekerja-pekerja berat termasuk atlit lebih banyak membutuhkan oksigen dibanding pekerja ringan. Hal ini karena pekerja berat lebih banyak memerlukan energi sehingga untuk menghasilkan energi yang banyak, tubuh membutuhkan oksigen yang banyak pula untuk membakar bahan sumber energi. Demikian juga seseorang yang memiliki ukuran tubuh lebih besar, dengan sendirinya membutuhkan oksigen lebih banyak. Seseorang yang memiliki kebiasaan memakan lebih banyak daging akan membutuhkan lebih banyak  oksigen daripada seseorang yang memakan sayur-sayuran. 

Dalam keadaan biasa, manusia membutuhkan sekitar 300 cc oksigen sehari (24 jam) atau sekitar 0,5 cc tiap menit. Kebutuhan tersebut berbanding lurus dengan volume udara inspirasi dan ekspirasi biasa, kecuali dalam keadaan tertentu saat konsentrasi oksigen udara inspirasi berkurang atau karena hal lain, misalnya konsentrasi hemoglobin darah berkurang. 

Di dalam proses pertukaran O2 dan CO2, oksigen yang dibutuhkan berdifusi masuk ke darah dalam kapiler darah yang menyelubungi  alveolus. Selanjutnya, sebagian besar oksigen diikat oleh zat warna darah atau pigmen darah (hemoglobin) untuk diangkut ke sel-sel jaringan tubuh. Secara sederhana, pengikatan oksigen oleh  hemoglobin dapat diperlihatkan menurut persamaan reaksi bolak-balik berikut ini: Reaksi ini dipengaruhi oleh kadar O2 , kadar CO2, tekanan( O2 PO2), perbedaan kadar O2 dalam jaringan, dan kadar O di udara. Proses  difusi oksigen ke dalam arteri demikian juga difusi CO2 dari arteri dipengaruhi oleh tekanan O2 dalam udara inspirasi.

Gambar 6.7 Proses pengikatan oksigen

Tekanan seluruh udara lingkungan sekitar 1 atmosfer atau 760 mm Hg, sedangkan tekanan O di lingkungan sekitar 160 mm Hg. Tekanan oksigen di lingkungan lebih tinggi daripada tekanan oksigen dalam alveolus paru-paru dan arteri yang hanya 104 mm Hg. Oleh karena itu, oksigen dapat masuk ke paru-paru secara difusi.

Dari paru-paru, O2 akan mengalir lewat  vena pulmonalis yang tekanan O2 -nya 104 mm Hg; menuju ke jantung. Dari jantung, O mengalir lewat arteri sistemik yang tekanan O2 -nya 0 - 40 mm Hg. Di jaringan,O ini akan dipergunakan. Dari jaringan, CO2\ akan mengalir melalui vena sistemik ke jantung. 

Tekanan CO2 di jaringan di atas 45 mm Hg, lebih tinggi dibandingkan vena sistemik yang hanya 45 mmHg. Dari jantung, CO2 mengalir lewat arteri pulmonalis yang tekanan O2 -nya sama,yaitu 45 mm Hg. Dari arteri pulmonalis, CO2 masuk ke paru-paru lalu dilepaskan ke udara bebas. 

5. Energi dalam Pernapasan

Energi yang digunakan dalam kegiatan  respirasi bersumber dari ATP (Adenosin Tri Fosfat) yang ada pada masing-masing sel. ATP berasal dari bahan-bahan karbohidrat yang diubah menjadi fosfat melalui tiga tahapan. Mula-mula, pada tahap I proses glikolisis oleh enzim glukokinase membentuk piruvat pada  siklus glukosa. Kemudian tahap II, yakni  siklus Krebs (TCA = Tri Carboxylic Acid Cycle). Kemudian tahap III, yakni tahap sistem transpor elektron. Glikolisis terjadi di  sitoplasma, sedangkan siklus Krebs dan sistem transpor elektron terjadi di  mitokondria.

6. Gangguan pada Pernapasan

Beberapa gangguan pada sistem pernapasan disebabkan gangguan pada alat-alat pernapasan.  Gejala umum adanya gangguan pada saluran pernapasan ditandai dengan batuk.

• Asfiksi, yaitu gangguan pada sistem pernapasan yang disebabkan karena terganggunya pengangkutan O ke sel-sel atau jaringan tubuh. As ksi ada bermacam-macam, misalnya terisinya alveolus dengan cairan limfa karena infeksi Diplococcus pneumonia atau  Pneumococcus yang menyebabkan penyakit  pneumonia. As ksi dapat pula disebabkan karena penyumbatan saluran pernapasan oleh  kelenjar limfa, misalnya  polip,  amandel, dan adenoid. Pada orang yang tenggelam,  alveolusnya terisi air sehingga difusi oksigen sangat sedikit bahkan tidak ada sama sekali sehingga mengakibatkan orang tersebut shock dan pernapasannya dapat terhenti. Orang seperti itu dapat ditolong dengan mengeluarkan air dari saluran pernapasannya. Kemudian melakukan pernapasan buatan tanpa alat dengan cara dari mulut ke mulut dengan irama tertentu dengan menggunakan metode Silvester dan  Hilger Neelsen.  
• Sinusitis, yaitu peradangan pada rongga hidung bagian atas.
• Selesma, suatu keadaan di mana hidung tersumbat, ingus mengalir, bersin- bersin, serta tenggorokan terasa gatal.  Selesma disebabkan oleh infeksi virus pada saluran pernapasan atas.
• Flu (influenza), suatu keadaan di mana hidung beringus, bersin-bersin, tenggorokan meradang, sakit kepala, demam, otot terasa sakit dan lelah. In uenza disebabkan oleh infeksi virus pada saluran pernapasan atas.
•  Bronkitis, yaitu peradangan pada lapisan dinding bronkus (cabang tenggorok) yang disebabkan oleh infeksi virus. Peradangan ini menimbulkan batuk yang dalam, menghasilkan dahak berwarna abu-abu kekuningan dari paru-paru.
• Asma, yaitu penyempitan saluran pernapasan utama pada paru-paru. Asma merupakan penyakit keturunan dan tidak menular.  Penyebab atau pemicu serangan asma umumnya karena reaksi alergi terhadap kondisi lingkungan, misalnya debu, bahan-bahan kimia, serbuk sari, jamur, hawa dingin, dan serpihan kulit mati dari hewan.
• Tuberkulosis (TBC), yaitu penyakit yang menyerang paru-paru sehingga pada bagian dalam alveolus terbentuk bintil-bintil karena terjadi peradangan pada dinding alveolus. TBC disebabkan oleh infeksi bakteri Mycobacterium tuberculosis.
• Pneumonia, yaitu suatu peradangan pada  paru-paru khususnya pada alveolus yang disebabkan oleh bakteri, virus, atau jamur.  Akibat peradangan tersebut, alveolus dipenuhi nanah, lendir, atau cairan lainnya sehingga oksigen sulit mencapai aliran darah.
• Pleuritis, yaitu suatu peradangan pada selaput pembungkus paru-paru (pleura).  Peradangan ini biasanya timbul akibat infeksi dari paru-paru atau organ lain yang berdekatan dengan paru-paru. Akibat peradangan ini, terdapat cairan yang berlebihan pada pleura sehingga penderitanya akan merasa nyeri dada ketika bernapas.
• Emfisema, yaitu penyakit pernapasan yang sering terjadi karena susunan dan fungsi alveolus yang abnormal. 

Oleh karena itu, paru-paru harus dirawat dengan baik.  Walaupun tampak tidak bekerja keras karena hanya mengembang dan mengempis, tanpa organ tubuh ini seseorang akan kehilangan nyawanya dalam beberapa menit saja.

Jenis olahraga yang baik adalah olahraga yang dapat membuat pernapasan lebih cepat dan lebih dalam. Lakukan pembersihan darah pada paru-paru beberapa kali dalam sehari.  Pembersihan darah dapat dilakukan dengan menarik napas dalam-dalam lalu hembuskan kembali sampai habis. Walaupun kelihatannya sangat sederhana, latihan ini dapat menambah semangat dan energi.

B. Alat Pernapasan Pada Hewan

Hewan memiliki alat pernapasan yang bermacam-macam, disesuaikan dengan perkembangan struktur tubuh dan tempat hidupnya. Alat-alat pernapasan berperan dalam proses pemasukan  oksigen dari lingkungan luar ke dalam tubuh serta pengeluaran karbon dioksida dari tubuh ke lingkungan luar. 

Berikut ini akan diuraikan sistem dan alat pernapasan pada berbagai kelompok organisme mulai dari  Protozoa sampai dengan hewan golongan vertebrata.

1. Sistem Pernapasan pada Protozoa

Protozoa (hewan bersel satu) tidak memiliki alat pernapasan khusus. Pernapasan dilakukan melalui seluruh permukaan selnya. O2 dan CO2 masuk dan keluar secara  difusi. Perhatikan gambar 6.8.

Gambar 6.8 Skema difusi pada pernapasan Protozoa

2. Sistem Pernapasan pada Avertebrata

a. Sistem pernapasan pada Moluska

Hewan anggota  lum Moluska terdapat dua  kelompok, yaitu: Moluska yang hidup di darat, misalnya bekicot (Achatina fulica) bernapas dengan  paru-paru. Moluska yang hidup di air, misalnya kerang (kelas Bivalvia) bernapas dengan insang.

b. Sistem pernapasan pada Echinodermata

Hewan-hewan  Echinodermata hidup di air laut, contohnya bintang laut, landak laut, dan mentimun laut. Hewan-hewan ini bernapas dengan  insang dermal atau insang kulit.

c. Sistem pernapasan pada Arthropoda

Filum Arthropoda meliputi 4 kelas, yaitu: 

• Crustacea (golongan udang dan kepiting) bernapas dengan insang.
•  Myriapoda (golongan lipan dan luwing) bernapas dengan trakea.
• Arachnida (golongan laba-laba dan kalajengking) bernapas dengan paru-paru buku.
• Insekta (golongan serangga) bernapas dengan trakea.

Pada pernapasan dengan trakea, udara masuk melalui stigma/spirakel yang terletak pada setiap ruas tubuh serangga menuju ke pembuluh trakea yang bercabang-cabang sampai ke pembuluh halus yang mencapai seluruh bagian tubuh. Pada Insekta, oksigen tidak diedarkan oleh darah. Darah hanya berfungsi mengedarkan sari-sari makanan dan hormon. Begitu juga CO2 keluar dari tubuh melalui pembuluh trakea menuju stigma hingga ke lingkungan. Perhatikan gambar 6.9.

Gambar 6.9 Sistem pernapasan serangga

3. Sistem Pernapasan pada Vertebrata

a. Sistem pernapasan ikan 

Ikan memiliki alat pernapasan berupa insang. Ikan bertulang rawan, misalnya ikan hiu dan ikan pari memiliki 5 – 7 pasang insang, pada teleostei (ikan bertulang sejati) terdapat 4 pasang dan memiliki tutup insang ( operkulum), contoh pada ikan mas dan ikan mujahir. Pada beberapa jenis ikan, rongga insangnya mempunyai perluasan ke atas yang disebut labirin yang berfungsi untuk menyimpan udara, sehingga ikan tersebut dapat hidup di air yang kekurangan  oksigen. Contoh pada ikan gabus, gurami, dan betok. Proses respirasi pada ikan adalah sebagai berikut: pada waktu mulut ikan membuka, air masuk ke dalam rongga mulut, tutup  insang menutup dan air kemudian mengalir melalui insang. Air tersebut disaring terlebih dahulu oleh rigi-rigi pada lengkung insang kemudian masuk ke insang. Insang mempunyai lembaran-lembaran halus yang mengandung pembuluhpembuluh darah. Pengikatan oksigen dan pelepasan karbon dioksida terjadi di dalam insang, oksigen diikat oleh  eritrosit sedang CO2 meninggalkan darah dan larut dalam air.

 Gambar 6.10 Mekanisme per-napasan ikan

b. Sistem pernapasan amvibi

Salah satu contoh hewan amvibi adalah katak. Katak pada waktu masih larva bernapas dengan insang luar, sedang pada masa berudu terbentuk insang dalam sebagai alat pernapasan. Katak dewasa bernapas dengan paru-paru dan kulit. Mekanisme pernapasan paru-paru terdiri dari inspirasi dan ekspirasi yang berlangsung dengan mulut tertutup. Katak tidak memiliki tulang-tulang rusuk dan sekat rongga badan sehingga mekanisme pernapasannya diatur oleh otot-otot rahang bawah dan otot perut.

Gambar 6.11 Mekanisme pernapasan katak

Fase inspirasi. Fase inspirasi merupakan fase masuknya udara bebas melalui celah hidung (koane) menuju rongga mulut kemudian ke paruparu. Mula-mula celah tekak dan mulut dalam keadaan tertutup dan otot rahang bawah mengendur. Otot sterno hioideus berkontraksi sehingga rongga mulut membesar. Dengan membesarnya rongga mulut, kemudian udara masuk ke dalam rongga mulut dan melalui koane. 

Setelah udara masuk koane tertutup oleh suatu klep, diikuti kontraksi otot rahang bawah dan otot genio hioideus, sehingga rongga mulut mengecil dan udara masuk ke celah-celah yang terbuka menuju ke paru-paru. Kemudian terjadi pertukaran gas, O2 diikat oleh eritrosit dalam kapiler dinding paru-paru. Fase ekspirasi. Mula-mula otot rahang bawah mengendur,  otot sterno hioideus dan otot-otot perut berkontraksi, akibatnya udara di dalam paru-paru tertekan keluar, masuk ke dalam rongga mulut. Celah tekak menutup dan koane membuka, otot rahang bawah berkontraksi diikuti otot hioideus sehingga rongga mulut mengecil dan udara dari paru-paru (CO2) keluar melalui koane.

c. Sistem pernapasan pada reptil

Reptilia memiliki alat pernapasan berupa paru-paru. Pada kura-kura selain dengan paru-paru, pengambilan  oksigen dibantu oleh lapisan kulit tipis dengan banyak kapiler darah yang ada di sekitar  kloaka. Mekanisme respirasi  adalah sebagai berikut:

• Fase inspirasi: otot tulang rusuk berkontraksi sehingga rongga dada membesar yang diikuti paru-paru mengembang, akibatnya udara dari luar masuk melalui lubang hidung, trakea, bronkus, dan paru-paru.
• Fase ekspirasi: otot tulang rusuk relaksasi sehingga rongga dada dan paruparu mengecil, akibatnya udara dari paru-paru keluar melalui paru-paru, bronkus, trakea, dan lubang hidung.

d. Sistem pernapasan pada aves

Gambar 6.12 Alat-alat pernapasan burung

Burung pada umumnya dapat terbang. Pada waktu terbang, otot-otot dada menggerakkan sayap sehingga mengganggu pengambilan napas oleh paru-paru. Maka dari itu di samping memiliki paru-paru, burung memiliki alat bantu pernapasan berupa kantung udara ( sakus pneumatikus). Letak kantung udara:

1. pangkal leher (servikal),
2. ruang dada bagian depan ( toraks anterior),
3. antartulang selangka (korakoid),
4. ruang dada bagian belakang ( toraks posterior),
5. rongga perut ( saccus abdominalis) dan ketiak (saccus axilliaris).

Fungsi kantung udara:

1. membantu pernapasan, terutama saat terbang;
2. menyimpan cadangan udara ( oksigen);
3. memperbesar atau memperkecil berat jenis pada saat berenang;
4. mencegah hilangnya panas tubuh yang terlalu banyak.

Mekanisme pernapasan:

1. Fase inspirasi: otot antartulang rusuk berkontraksi, rongga dada membesar, paru-paru mengembang sehingga udara luar masuk. Udara luar yang masuk sebagian kecil menuju paru-paru dan sebagian besar menuju ke kantung udara sebagai cadangan udara.
2. Fase ekspirasi: otot antartulang rusuk relaksasi, rongga dada mengecil, paru-paru mengempis, akibatnya tekanan udara dalam paru-paru meningkat sehingga udara dari paru-paru yang kaya CO2 keluar.