Biologi

Emfisema adalah jenis penyakit paru obstruktif kronik yang melibatkan kerusakan pada kantung udara (alveoli) di paru-paru.

• Penyebab: Emfisema disebabkan karena hilangnya elastisitas alveolus. Alveolus sendiri adalah gelembung-gelembung yang terdapat dalam paru-paru. Pada penderita emfisema, volume paru-paru lebih besar dibandingkan dengan orang yang sehat karena karbondioksida yang seharusnya dikeluarkan dari paru-paru terperangkap didalamnya. Asap rokok dan kekurangan enzim alfa-1-antitripsin adalah penyebab kehilangan elastisitas pada paru-paru ini.
• Gejala: Sesak napas dalam waktu lama dan tidak dapat disembuhkan dengan obat pelega yang biasa digunakan penderita sesak napas. Nafsu makan yang menurun dan berat badan yang menurun juga biasa dialami penderita emfisema.
• Pencegahan dan solusi: Menghindari asap rokok adalah langkah terbaik untuk mencegah penyakit ini. Berhenti merokok juga sangat penting.

Emfisema merupakan keadaan dimana alveoli menjadi kaku mengembang dan terus menerus terisi udara walaupun setelah ekspirasi.(Kus Irianto.2004.216)

Emfisema merupakan morfologik didefisiensi sebagai pembesaran abnormal ruang-ruang udara distal dari bronkiolus terminal dengan desruksi dindingnya.(Robbins.1994.253)

Emfisema adalah penyakit obtruktif kronik akibat kurangnya elastisitas paru dan luas permukaan alveoli.(Corwin.2000.435)

Mekanisme bernapas

Pernapasan manusia dibedakan atas pernapasan dada dan pernapasan perut. Pernapasan dada terjadi melalui fase inspirasi dan ekspirasi, demikian juga untuk pernapasan perut.

Mekanisme pernapasan dada
1. Fase Inspirasi pernapasan dada
Mekanisme inspirasi pernapasan dada sebagai berikut:
Otot antar tulang rusuk (muskulus intercostalis eksternal) berkontraksi --> tulang rusuk terangkat (posisi datar) --> Paru-paru mengembang --> tekanan udara dalam paru-paru menjadi lebih kecil dibandingkan tekanan udara luar --> udara luar masuk ke paru-paru
2. Fase ekspirasi pernapasan dada
Mekanisme ekspirasi pernapasan perut adalah sebagai berikut:
Otot antar tulang rusuk relaksasi --> tulang rusuk menurun --> paru-paru menyusut --> tekanan udara dalam paru-paru lebih besar dibandingkan dengan tekanan udara luar --> udara keluar dari paru-paru.
mekanisme pernapasan perut 1. Fase inspirasi pernapasan perut
Mekanisme inspirasi pernapasan perut sebagai berikut:
sekat rongga dada (diafraghma) berkontraksi --> posisi dari melengkung menjadi mendatar --> paru-paru mengembang --> tekanan udara dalam paru-paru lebih kecil dibandingkan tekanan udara luar --> udara masuk
2. Fase ekspirasi pernapasan perut
Mekanisme ekspirasi pernapasan perut sebagai berikut:
otot diafraghma relaksasi --> posisi dari mendatar kembali melengkung --> paru-paru mengempis --> tekanan udara di paru-paru lebih besas dibandingkan tekanan udara luar -->udara keluar dari paru-paru.

Sumber: http://alvyanto.blogspot.com/2010/01/sistem-pernafasan-manusia.html#ixzz3HrJGargI

2.1 Katabolisme

Katabolisme adalah reaksi penguraian senyawa yang kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan enzim. Penguraaian suatu senyawa dapat menghasilkan energi. Energi berasal dari lepasnya ikatan kimia yang menyusun peresenyawaan. Contoh katabolisme adalah proses pernapasan sel atau respirasi (syamsuri, 1980).

2.2 Respirasi

Yang dimaksud dengan respirasi adalah proses penguraian bahan makanan yang menghasilkan energi. Respirasi dilakukan oleh semua penyusun tubuh, baik sel-sel tumbuhan maupun sel hewan dan manusia. Respirasi dilakukan baik siang maupun malam (syamsuri, 1980).

Sebagaimana kita ketahui dalam semua aktivitas makhluk hidup memerlukan energi, tumbuhan juga. Respirasi terjadi pada seluruh bagian tubuh tumbuhan, pada tumbuhan tingkat tinggi respirasi terjadi baik pada akar, batang maupun daun dan secara kimia pada respirasi aerobik pada karbohidrat (glukosa) adalah kebalikan fotosintesis. Pada respirasi pembakaran glukosa oleh oksigen kan menghasilkan energi. Karena semua bagian tumbuhan tersusun atas jaringan dan jaringan tersusun atas sel, maka respirasi terjadi pada sel (jasin, 1989).

Kandungan katalis disebut juga enzim, sangat penting untuk siklus reaksi respirasi (sebaik-baiknya proses respirasi ). Beberapa reaksi kimia membolehkan mencampur dengn fungsi dari enzim memperbat enzim atau dengan mengkombinasi dengan sisi aktifnya. Penggunaan ini akan dapat dilihat hasilnya pada inhibitor dari aktivitas enzim (mertens, 1966).

Sistem pernapasan adalah pertukaran gas O₂ dan CO₂ dalam tubuh organisme dan bertujuan mendapatkan energi. Alat respirasi pada berbagai hewan berbeda-beda. Pada hewan tingkat rendah O₂ langsung berdifusi melalui permukaan tubuh, pada serangga adalah trakea, kalajengking dengan paru-paru buku, ikan dengan insang, katak dengan paru-paru, kulit dan rongga mulut, reptile dengan paru-paru, dll (panduan primagama).

Respirasi juga terjadi pada manusia yang disebut dengan pernapasan. Proses menghirup oksigen dan mengeluarkan karbondioksida. Respirasi pada manusia bisa memiliki gangguan seperti penyakit infeksi saluran pernapasan akut atau yang disebut juga (ISPA), hal ini merupakan salah satu masalah kesehatan di Indonesia karena masih tingginya angka kejadian ISPA terutama pada anak balita. Untuk mencegahnya bisa digunakan sanitasi rumah, yaitu usaha kesehatan masyarakat yang menitik beratkan pada pengawasan terhadap struktur fisik, dimana orang menggunakan sebagai tempat berlindung yang mempengaruhi derajat kesehatan manusia. Sarana tersebut antara lain ventilasi, suhu, kelembapan, padatan hunian, penerangan alami, kontruksi bangunan, sarana pembuangan sampah, sarana pembuangan kotoran manusia dan penyediaan air bersih ( nindya, sulistyorini, 2005).

Ditinjau dari kebutuhannya akan oksigen, respirasi dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu :

2.2.1 Respirasi Aerobik (aerob)

Respirasi aerob yaitu respirasi yang menggunakan oksigen oksigen bebas untuk mendapatkan energi. Persamaan reaksi proses respirasi aerob secara sederhana dapat dituliskan:

C₆H₁₂O₆ + 6H₂O >> 6H₂O + 6CO₂ + 675 kal

Dalam kenyataan reaksi yang terjadi tidak sesederhana itu. Banyak tahapan yang terjadi dari awal hingga terbentuknya energi. Reaksi-reaksi itu dapat dibedakan menjadi 3 tahapan yaitu glikolosis, siklus krebs dan transport elektron (syamsuri, 1980).

a. Glikolisis

Kata “glikolisis” berarti “menguraikan gula” dan itulah yang tepatnya terjadi selama jalur ini. Glukosa, gula berkarbon enam, diuraikan menjadi dua gula berkarbon tiga. Gula yang lebih kecil ini kemudian dioksidasi, dan atom sisanya disusun ulang untuk membuat dua molekul piruvat (champbell, 2002)

NADH merupakan sumber elektron berenergi tinggi, sedangkan ATP adalah persenyawaan berenergi tinggi. Selama glikolisis dihasilkan 4 molekul ATP, akan tetapi 2 molekul ATP diantaranya digunakan kembali untuk berlangsungnya reaksi-reaksi yang lain sehingga tersisa 2 molekul ATP yang siap digunakan untuk tubuh. Seluruh proses glikolisis tidak memerlukan oksigen. Reaksi glikolisis terjadi di sitoplasma (di luar mitokondria). Hasil akhir sebelum memasuki siklus krebs adalah asam piruvat. Ada yang membedakan tahap ini menjadi dua yaitu glikolisis dan dekarbosilasi oksidatif. Glikolisis mengubah senyawa 6C menjadi senyawa 2C pada hasil akhir glikolisis. Yang dimaksud dekarbosilasi oksidatif adalah reaksi asam piruvat diubah menjadi asetil KoA (syamsuri, 1980_.

b. Siklus krebs

Glikolisis melepas energi kurang dari seperempat energi kimiawi yang tersimpan dalam glukosa, sebagian besar energi itu tetap tersimpan dalam dua molekul piruvet. Jika ada oksigen molekuler, piruvat itu memasuki mitokondria dimana enzim siklus krebs menyempurnakan oksidasi bahan bakar organiknya (champbell, 2002)

Memasuki siklus krebs, asetil KoA direaksikan dengan asam oksaloasetat (4C) menjadi asam piruvat (6C). selanjutnya asam oksaloasetat memasuki daur menjadi berbagai macam zat yang akhirnya menjadi asam oksalosuksinat. Dalam perjalanannya, 1C (CO₂) dilepaskan. Pada tiap tahapan, dilepaskan energi dalam bentuk ATP dan hidrogen. ATP yang dihasilkan langsung dapat digunakan. Sebaliknya, hidrogen berenergi digabungkan dengan penerima hidrogen yaitu NAD dan FAD, untuk dibawa ke sistem transport elektron. Dalam tahap ini dilepaskan energi, dan hidrogen direasikan dengan oksigen membentuk air. Seluruh reaksi siklus krebs berlangsung dengan memerlukan oksigen bebas (aerob). Siklus krebs berlangsung didalam mitokondria (Syamsuri, 1980).

c. Sistem Transpor ELektron

Energi yang terbentuk dari peristiwa glikolisis dan siklus krebs ada dua macam. Pertama dalam bentuk ikatan fosfat berenergi tinggi, yaitu ATP atau GTP (Guanin Tripospat). Energi ini merupakan energi siap pakai yang langsung dapat digunakan. Kedua dalam bentuk transport elektron, yaitu NADH (Nikotin Adenin Dinokleutida) dan FAD (Flafin adenine dinukleotida) dalam bentuk FADH₂. Kedua macam sumber elektron ini dibawa kesistem transfer elektron. Proses transfer elektron ini sangat komplek, pada dasarnya, elektron dan H⁺ dan NADH dan FADH₂ dibawa dari satu substrak ke substrak yang lain secara berantai. Setiap kali dipindahkan, energi yang terlepas digunakan untuk mengikatkan fosfat anorganik (P) kemolekul ADP sehingga terbentuk ATP. Pada bagian akhir terdapat oksigen sebagai penerima, sehingga terbentuklah H₂O. katabolisme 1 glukosa melalui respirasi aerobik menghasilkan 3 ATP. Setiap reaksi pada glikolisis, siklus krebs dan transport elektron dihasilkan senyawa – senyawa antara. Senyawa itu digunakan bahan dasar anabolisme (Syamsuri, 1980).

2.2.2 Respirasi Anaerobik (Anaerob)

Respirasi anaerobik adalah reaksi pemecahan karbohidrat untuk mendapatkan energi tanpa menggunakan oksigen. Respirasi anaerobik menggunakan senyawa tertentu misalnya asam fosfoenol piruvat atau asetal dehida, sehingga pengikat hidrogen dan membentuk asam laktat atau alcohol. Respirasi anaerobik terjadi pada jaringan yang kekurangan oksigen, akan tumbuhan yang terendam air, biji – biji yang kulit tebal yang sulit ditembus oksigen, sel – sel ragi dan bakteri anaerobik. Bahan baku respirasi anaerobik pada peragian adalah glukosa. Selain glukosa, bahan baku seperti fruktosa, galaktosa dan malosa juga dapat diubah menjadi alkohol. Hasil akhirnya adalah alcohol, karbon dioksida dan energi. Glukosa tidak terurai lengkap menjadi air dan karbondioksida, energi yang dihasilkan lebih kecil dibandingkan respirasi aerobik. Reaksinya :

C₆H₁₂O₆ ^Ragi >> 2C₂H₅OH + 2CO₂ + 21Kal

Dari persamaan reaksi tersebut terlihat bahwa oksigen tidak diperlukan. Bahkan bakteri anaerobik seperti klostidrium tetani (penyebab tetanus) tidak dapat hidup jika berhubungan dengan udara bebas. Infeksi tetanus dapat terjadi jika luka tertutup sehingga member kemungkinan bakteri tambah subur (Syamsuri, 1980).

http://pipia.blogdetik.com/2010/07/15/laporan-praktikum-respirasi/

Mekanisme pernapasan pada serangga, misalnya belalang, adalah sebagai berikut :

Jika otot perut belalang berkontraksi maka trakea mexrupih sehingga udara kaya COZ keluar. Sebaliknya, jika otot perut belalang berelaksasi maka trakea kembali pada volume semula sehingga tekanan udara menjadi lebih kecil dibandingkan tekanan di luar sebagai akibatnya udara di luar yang kaya 02 masuk ke trakea.

Sistem trakea berfungsi mengangkut OZ dan mengedarkannya ke seluruh tubuh, dan sebaliknya mengangkut C02 basil respirasi untuk dikeluarkan dari tubuh. Dengan demikian, darah pada serangga hanya berfungsi mengangkut sari makanan dan bukan untuk mengangkut gas pernapasan.

Di bagian ujung trakeolus terdapat cairan sehingga udara mudah berdifusi ke jaringan. Pada serangga air seperti jentik nyamuk udara diperoleh dengan menjulurkan tabung pernapasan ke perxnukaan air untuk mengambil udara.

Serangga air tertentu mempunyai gelembung udara sehingga dapat menyelam di air dalam waktu lama. Misalnya, kepik Notonecta sp. mempunyai gelembung udara di organ yang menyerupai rambut pada permukaan ventral. Selama menyelam, O2 dalam gelembung dipindahkan melalui sistem trakea ke sel-sel pernapasan.

Selain itu, ada pula serangga yang mempunyai insang trakea yang berfungsi menyerap udara dari air, atau pengambilan udara melalui cabang-cabang halus serupa insang. Selanjutnya dari cabang halus ini oksigen diedarkan melalui pembuluh trakea. 

http://kambing.ui.ac.id/bebas/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Biologi/0074%20Bio%202-8a.htm

Pernapasan pada burung berbeda dengan hewan lainnya karena melibatkan pundi-pundi udara.Alat pernapasan pada burung selain sepasang paru-paru adalah lubang hidung(nares),celah tekak,dan batang tenggorokan(trakea).Nares terdiri dari sepasang di pangkal paruh atas dan pada langit-langit rongga mulut.Trakea akan bercabang menjadi bronkus kiri dan bronkus kanan.Percabangannya dinamakan bifurkasi trakea.Pada percabangan ini terdapat siring yang merupakan alat suara burung,karena adanya siring maka burung bisa berkicau.

Paru-paru burung tidak memiliki alveoli,tetapi memilki parabronki yang banyak mengandung kapiler darah. Parabronki ini tempat pertukaran udara.Burung memiliki pundi-pundi udara sebanyak empat pasang dan sebuah pundi yang namanya bergantung pada lokasi,yaitu kantung udara leher(saccus servicalis),kantung udara antartulang selangka((saccus interclavicularis),kantung udara dada depan(saccus toracalis anterior),kantung udara dada belakang(saccus toracalis posterior),dan kantung udara perut(saccus abdominalis).

Pundi-pundi udara dapat membantu proses pernapasan,terutama pada waktu terbang.

http://wikimedya.blogspot.com/2010/01/pernapasan-pada-burung.html