Sistem pernapasan: Perbedaan antara revisi

}}

 

 

Pada sebagian besar [[ikan]] dan sejumlah hewan akuatik lainnya, pernapasan berlangsung pada [[insang]], yang merupakan organ eksternal (baik sebagian maupun sepenuhnya), yang terendam dalam lingkungan perairan. Air akan mengalir melewati insang dengan berbagai cara, baik aktif ataupun pasif. Pertukaran gas terjadi di insang yang terdiri dari filamen tipis atau sangat datar, serta lamela yang mempertemukan secara luas jaringan yang sangat [[Pembuluh darah|tervaskularisasi]] dengan air.

[[Berkas:BirdRespiration.svg|jmpl|ka|250 px|'''Gambar 18''' Siklus inhalasi-ekshalasi pada burung.]]

 

 

Paru-paru burung lebih kecil dibandingkan paru-paru pada mamalia yang ukurannya sebanding, tetapi kantung udara menyumbang 15% dari total volume tubuh, dibandingkan dengan 7% untuk alveoli yang bertindak sebagai ubub pada mamalia.<ref name="Whittow 2000 233–241" />

Aliran darah melalui paru-paru burung berada pada sudut yang tepat terhadap aliran udara melalui parabronki, membentuk sistem pertukaran aliran lintas arus (Gambar 19).<ref name=campbell /><ref name="AvResp"/><ref name="graham"/> [[Tekanan gas darah|Tekanan parsial oksigen]] dalam parabronki menurun perlahan seiring dengan oksigen yang berdifusi ke dalam darah. Kapiler darah yang meninggalkan lokasi pertukaran di dekat pintu masuk parabronki mengambil lebih banyak oksigen dibandingkan kapiler yang keluar di dekat ujung keluar parabronki. Ketika isi semua kapiler bercampur, tekanan parsial akhir oksigen dari darah vena paru campuran lebih tinggi dibandingkan udara yang dihembuskan,<ref name=AvResp /><ref name= graham /> tetapi kurang dari setengah dari udara yang dihirup,<ref name=AvResp /> sehingga mencapai tekanan parsial oksigen darah arteri sistemik yang kira-kira sama dengan mamalia dengan tipe paru-paru ubub mereka.<ref name=AvResp />

 

 

== Reptil ==

Oksigen tidak mudah larut dalam air. Air tawar dengan aerasi penuh hanya mengandung 8–10 ml oksigen per liter, sebagai perbandingan, konsentrasi oksigen pada udara di permukaan laut sebesar 210 ml per liter.<ref name="Advanced Biology">{{cite book|title=Advanced Biology|author1=M. b. v. Roberts |author2=Michael Reiss |author3=Grace Monger |pages=164–165|publisher=Nelson|year=2000|location=London, UK}}</ref> Selain itu, [[koefisien difusi]] (yaitu laju ketika suatu zat berdifusi dari daerah konsentrasi tinggi menuju salah satu konsentrasi rendah pada kondisi standar) gas pernapasan biasanya 10.000 kali lebih cepat di udara dibandingkan di dalam air.<ref name="Advanced Biology"/> Oksigen, misalnya, memiliki koefisien difusi 17,6 mm²/s di udara, tetapi hanya 0,0021 mm²/s di dalam air,<ref name="Cussler">{{cite book |first=E. L. |last=Cussler |title=Diffusion: Mass Transfer in Fluid Systems |edition=2nd |publisher=Cambridge University Press |location=New York |year=1997 |isbn=0-521-45078-0 }}</ref><ref name="Welty">{{cite book |first=James R. |last=Welty |first2=Charles E. |last2=Wicks |first3=Robert E. |last3=Wilson |first4=Gregory |last4=Rorrer |title=Fundamentals of Momentum, Heat, and Mass Transfer |publisher=Wiley |year=2001 |isbn=978-0-470-12868-8 }}</ref><ref name=crc>[http://www.crcpress.com/product/isbn/9781439820773 CRC Press Online: CRC Handbook of Chemistry and Physics, Section 6, 91st Edition]</ref><ref name=caltech>[http://www.cco.caltech.edu/~brokawc/Bi145/Diffusion.html Diffusion<!-- Bot generated title -->]</ref> sedangkan nilai koefisien difusi untuk karbon dioksida adalah 16 mm²/s di udara dan 0,0016 mm²/s di dalam air.<ref name=crc /><ref name=caltech /> Artinya, ketika oksigen diambil dari air untuk bersentuhan dengan penukar gas, mereka diganti secara lebih lambat oleh oksigen dari daerah kaya oksigen yang berjarak dekat dari penukar tersebut dibandingkan dengan yang seharusnya terjadi di udara. Ikan telah mengembangkan [[insang]] untuk mengatasi masalah ini. Insang adalah organ khusus yang mengandung [[filamen insang|filamen]], yang selanjutnya membelah menjadi [[lamela (anatomi)|lamela]]. Lamela mengandung [[pembuluh darah kapiler|jejaring kapiler]] berdinding tipis yang memaparkan secara luas area pertukaran gas dengan volume air yang sangat besar yang melewatinya.<ref name="Newstead1967">{{Cite journal| author=Newstead James D | title=Fine structure of the respiratory lamellae of teleostean gills| journal=[[Cell and Tissue Research]]| volume=79| issue=3| year=1967| pages=396–428| doi=10.1007/bf00335484| pmid=5598734}}</ref>

 

 

Air diambil melalui mulut dengan menutup operkulum (penutup insang) dan memperbesar rongga mulut (Gambar 23). Secara bersamaan, ruang insang membesar dan menghasilkan tekanan yang lebih rendah dibandingkan mulut sehingga air mengalir melalui insang.<ref name=storer /> Rongga mulut kemudian berkontraksi menginduksi penutupan katup mulut secara pasif untuk mencegah air mengalir balik dari mulut (Gambar 23).<ref name=storer /><ref name=VB>{{cite book |author=Romer, Alfred Sherwood|author2=Parsons, Thomas S.|year=1977|title=The Vertebrate Body |publisher=Holt-Saunders International|location= Philadelphia, PA|pages= 316–327|isbn= 0-03-910284-X|author-link=Alfred Romer}}</ref> Sebaliknya, air di mulut dipaksa melewati insang, sementara ruang insang berkontraksi untuk mengosongkan air yang dikandungnya melalui bukaan operkulum (Gambar 23). Aliran balik ke ruang insang selama fase inhalasi dicegah oleh membran di sepanjang batas ventroposterior operkulum (diagram di sebelah kiri pada Gambar 23). Dengan demikian, rongga mulut dan ruang insang bekerja bergantian sebagai pompa isap dan pompa tekanan untuk mempertahankan aliran air yang stabil ke insang dalam satu arah. [53] Karena darah pada kapiler lamela mengalir berlawanan arah dengan air, aliran yang berlawanan ini mempertahankan gradien konsentrasi yang curam bagi oksigen dan karbon dioksida di sepanjang masing-masing kapiler (diagram yang lebih rendah pada Gambar 22). Oleh karenanya, oksigen dapat terus-menerus berdifusi ke dalam darah, sementara karbon dioksida ke dalam air.<ref name="Hughes1972"/> Meskipun sistem pertukaran arus balik secara teoretis memungkinkan pemindahan gas pernapasan yang hampir komplit dari satu sisi penukar ke sisi lainnya, tetapi pada ikan, umumnya kurang dari 80% oksigen dalam air yang mengalir melalui insang, ditransfer ke darah.<ref name=campbell3 />

== Tumbuhan ==

{{main|Fotosintesis}}

 

 

== Referensi ==