Laporan Lengkap Struktur Hewan

1. EPITEL DAN KELENJAR

JARINGAN EPITEL

Jaringan epitel terdiri dari kumpulan sel-sel yang sangat rapat susunannya sehingga membentuk suatu lembaran, maka disebut sebagai membran epitel atau disingkat sebagai epitel saja untuk membedakan dengan epitel kelenjar. Adhesi diantara sel-sel ini sangat kuat, membentuk lembaran sel yang menutupi permukaan tubuh dan membatasi atau melapisi rongga-rongga tubuh. Jaringan epitel tidak memiliki substansi interseluler dan cairannya sangat sedikit.

ISTILAH EPITEL

Istilah epithelium berasal dari kata epi yang berarti upon atau di atas dan thele yang berarti nipple atau punting.
Penggunaan istilah epitel meluas untuk semua bentuk lapisan yang terdiri atas lembaran sel-sel (cellular membrane) baik yang bersifat tembus cahaya ataupun yang tidak. Dengan berkembangnya pemakaian mikroskop, maka istilah epitel tidak terbatas pada kumpulan sel yang membentuk membran yang menutupi, tetapi juga digunakan untuk kelenjar. Hal tersebut didukung dengan hasil penelitian embriologis yang menyimpulkan bahwa sel-sel epitel pada permukaan tumbuh ke dalam jaringan pengikat di bawahnya dan berkembang menjadi kelenjar.

Epitel dalam arti luas dikelompokan menjadi :

1. Jaringan yang sel-selnya tersusun dalam lapisan yang menutupi permukaan luar atau melapisi rongga di dalam tubuh yang dinamakan epitel permukaan, mereka dapat digolongkan sesuai jumlah lapisan sel dan morfologi sel pada lapisan permukaan.

2. Jaringan epitel yang tumbuh ke dalam jaringan pengikat menjadi epitel kelenjar, jaringan epitel kelenjar meliputi sel-sel dengan fungsi khusus menghasilkan cairan sekresi yang komposisinya berbeda dari darah atau cairan interseluler. Proses ini biasanya disertai proses makromolekul intraseluler. Persenyawaan ini biasanya ditampung di dalam sel dalam vesikel-vesikel kecil bermembran yang disebut granul sekresi.

ASAL EPITEL

Epitel dapat berkembang dari ketiga lapis embrional. Epitel yang melapisi kulit, mulut, hidung, dan anus berasal dari ektoderm. Pelapis sistem pernapasan, saluran cerna, dan kelenjar dari saluran cerna (misalnya, pancreas dan hati) berasal dari endoderm. Epitel lainnya (misalnya, endotel pelapis pembuluh darah) berasal dari mesoderm. Pada umumnya mesoderm ini akan menjadi jaringan pengikat atau otot. Epitel yang berbentuk membran dan berasal dari mesoderm ada dua macam yaitu :

1. Endothelium
Endotel merupakan susunan sel-sel yang membatasi permukaan dalam pembuluh darah, jantung dan pembuluh limfe.
2. Mesothelium
Mesotel merupakan susunan sel-sel yang membatasi rongga tubuh yang besar yang menutupi beberapa organ tertentu seperti yang melapisi peritoneum, pleura, dan pericardium.

Fungsi umum membran epitel :
1. Proteksi
Sebagai pelindung untuk melapisi permukaan dalam dan luar tubuh.
2. Absorbsi
Epitel yang membatasi permukaan dalam usus selain berfungsi sebagai pelindung juga berperan dalam proses penyerapan hasil-hasil pencernaan makanan.
3. Lubrikasi
Sebagian besar saluran-saluran dalam tubuh permukaannya harus tetap basah, sehingga epitel yang menutupi harus mampu menghasilkan cairan tertentu, misalnya epitel yang melapisi vagina.
4. Sekretori
Dalam hal ini epitel tersebut bertindak sebagai kelenjar.

NUTRISI JARINGAN EPITEL

Pada umumnya jaringan epitel tidak memiliki pembuluh darah sehingga nutrisi untuk sel-sel didapatkan dengan cara tidak langsung. Nutrisi dan O2 yang berasal dari kapiler pada jaringan pengikat di bawah epitel harus lebih dulu menembus membrana basalis, selanjutnya nutrisi akan menyebar ke seluruh bagian epitel dengan cara difusi melalui substasi interseluler.

BENTUK SEL EPITEL

Sel-sel epitel dalam keadaan hidup dapat berubah bentuknya untuk mengikuti perubahan permukaan yang ditutupinya. Kalau permukaannya mengkerut, bentuk sel-sel epitelnya menjadi lebih tinggi dan sebaliknya kalau permukaannya meluas, bentuk sel-sel akan lebih rendah.

Pada umumnya dibedakan adanya 3 macam bentuk sel epitel yaitu :

1. Sel gepeng
Bentuknya seperti sisik ikan maka disebut squamous cell. Pada potongan tegak lurus permukaan epitel tampak bentuk sel yang memanjang dengan bagian tengahnya yang berisi inti lebih menebal. Apabila dilihat dari permukaan epitel, sel-selnya tampak berbentuk poligonal.

2. Sel kuboid
Sel kuboid mempunyai ukuran tebal dan panjang yang sama sehingga tampak sebagai bujur sangkar. Dari permukaan epitel, bentuk selnya tampak poligonal.

3. Sel silindris
Sel silindris mempunyai ukuran tinggi yang melebihi ukuran lebarnya. Dari permukaan epitel, bentuk selnya poligonal. Biasanya inti yang berbentuk oval agak ke basal.

Berdasarkan susunan sel-sel yang membentuk epitel, dibedakan menjadi :

1. Epitel gepeng selapis (Epithelium squamous simplex, simple squamous epithelium).

Seluruh sel yang menyusun epitel ini berbentuk gepeng dan tersusun dalam satu lapisan. Batas-batas sel baru jelas apabila sediaan diwarnai dengan AgNO3. Epitel jenis ini terdapat, misalnya pada : permukaan dalam membrane tympani, lamina parietalis capsula bowmani, Rete testis, Pars descendens ansa henlei pada ginjal, mesotil yang membatasi rongga serosa, endotel yang membatasi permukaan sistem peredaran, duktus alveolaris dan alveoli paru-paru.

2. Epitel kuboid selapis (Epithelium cuboideum simplex, simple cuboidal epithelium).

Susunan epitel ini terdiri atas selapis sel yang berbentuk kuboid dengan inti yang bulat ditengah, epitel ini dapat dijumpai pada pleksus coroideus, diventriculus otak, folikel glandula thyreoidia, epithelium germanitivum, pada permukaan ovarium, epithelium pigmentosum retinae dan duktus ekskretorius beberapa kelenjar.

3. Epitel silindris selapis (Epithelium cilindricum simplex, simple columnar epithelium).

Epitel jenis ini terdiri atas selapis sel-sel yang berbentuk silindris sehingga inti yang berbentuk oval tampak terletak pada satu deretan. Epitel ini dapat ditemukan pada permukaan selaput lendir tractus digestivus dari lambung sampai anus, vesica fellea, dan ductus excretorius beberapa kelenjar. Pada beberapa tempat tempat kadang-kadang pada permukaan selnya mengalami modifikasi yaitu dengan adanya silia, misalnya dapat dijumpai pada permukaan uterus dan bronchiolus.
Epitel pada permukaan usus selain berfungsi sebagai pelindung juga berfungsi sekresi karena diantaranya terdapat sel-sel yang mampu menghasilkan lendir. Pada beberapa tempat terdapat epitel yang hampir seluruhnya terdiri atas sel kelenjar yang berbentuk sebagai piala, sehingga dinamakan sebagai Sel Piala.

4. Epitel gepeng berlapis (Epithelium squmosum complex, stratified squamos epithelium).

Epitel ini lebih tebal dari epitel selapis. Bentuk gepeng pada sel epitel ini hanyalah sel-sel yang terletak pada lapisan permukaan, sedangkan sel-sel yang terletak lebih dalam bentuknya berubah. Sel-sel yang terletak paling basal berbentuk kuboid atau silindris melekat pada membrana basalis. Di atas sel-sel silindris ini terdapat lapisan sel yang berbentuk polihedral yang makin mendekati permukaan makin memipih.
Epitel ini cocok untuk fungsi proteksi, tetapi kurang cocok untuk fungsi sekresi. Jika pada permukaan epitel gepeng berlapis terdapat cairan, maka cairan tersebut bukan berasal dari epitel melainkan berasal dari kelenjar yang terdapat di bawah epitel.

Epitel jenis ini dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu :

v Epitel gepeng berlapis tanpa keratin
Epitel jenis ini terdapat pada permukaan basah, misalnya pada cavum oris, oesophagus, cornea, conjunctiva, vagina, dan urethra feminine.

v Epitel gepeng berlapis berkeratin
Struktur jenis ini mirip dengan epitel gepeng berlapis tanpa keratin, tetapi terdapat perubahan pada sel-sel permukaannya yang menjadi suatu lapisan yang mati dan tidak jelas lagi batas-batas selnya. Lapisan permukaan tersebut dinamakan lapisan keratin. Jenis epitel ini dapat ditemukan pada epidermis kulit.

Lapisan-lapisan sel pada epidermis kulit adalah sebagai berikut :

a. Stratum basale
Merupakan selapis sel berbentuk silindris pendek yang terletak pada lapisan paling bawah. Dalam sitoplasmanya terdapat butir-butir pigmen melanin.

b. Stratum spinosum
Lapisan ini terdiri dari beberapa lapis sel yang berbentuk polihedral. Pada pengamatan dengan menggunakan mikroskop cahaya terlihat seakan-akan sel-selnya berduri (spina) yang sebenarnya disebabkan adanya bangunan yang disebut desmosome. Adanya desmosome menyebabkan eratnya hubungan antar sel.

c. Stratum granulosum
Lapisan ini terdiri dari 2-4 lapis sel yang berbentuk belah ketupat dengan sumbu panjangnya sejajar permukaan. Di dalam selnya terdapat butir-butir keratohialin, oleh karena mulai lapisan ini terjadi perubahan-perubahan fisiologis.

d. Stratum lucidum
Lapisan ini terkadang tidak jelas karena tampak sebagai garis jernih yang homogen. Sebenarnya lapisan ini terdiri atas sel-sel tidak berinti yang telah mati dan mengandung zat eleidin dalam sitoplasmanya.

e. Stratum corneum
Merupakan lapisan teratas dari epidermis. Pada lapisan ini zat eleidin telah berubah menjadi keratin. Bagian terluar dari lapisan ini, terdapat bagian-bagian epidermis yang dilepaskan sehingga merupakan lapisan tersendiri yang disebut dengan Stratum disjunctum.

5. Epitel silindris berlapis (Epithelium cilindricum complex, stratified columnar epithelium).

Epitel ini terdiri atas beberapa lapisan sel dengan lapisan yang teratas berbentuk silindris dan bagian basal selnya tidak mencapai membran basalis. Lapisan sel-sel di bawah sel silindris berbentuk lebih pendek bahkan bagian yang terbawah berbentuk kuboid. Jenis epitel ini dapat ditemukan pada peralihan oropharing ke laring, fornix conjunctivae, urethra pars cavernosa dan ductus excretorius beberapa kelenjar. Pada beberapa tempat tertentu permukaan sel dari lapisan teratas dilengkapi dengan silia, seperti pada facies nasalis palatum molle, laring dan oesophagus dari fetus.

6. Epitel cuboid berlapis (Epithelium cuboideum complex ).

Merupakan epitel berlapis yang terdiri atas sel-sel permukaan yang berbentuk kuboid. Jenis epitel ini tidak terlalu banyak di dalam tubuh yaitu pada ductus excretorius glandula parotis dan dinding anthrum folliculi ovarii.

7. Epitel silindris bertingkat (Epithelium cilindricum pseudocomplex, epitel silindris berlapis semu).

Pada jenis epitel ini, semua sel-sel yang menyusunnya mencapai membrane basalis. Tinggi sel-sel penyusunnya tidak sama sehingga letak inti-inti selnya nampak bertingkat atau berlapis. Sel-sel yang berukuran pendek memiliki inti yang pendek dan berfungsi sebagai penyokong.
Epitel jenis ini mempunyai modifikasi dengan adanya silia pada permukaan sel yang berukuran tinggi, sehingga epitel ini disebut sebagai epitel silindris bertingkat bersilia. Epitel ini dapat ditemukan pada trachea, bronchus yang besar, dan ductus deferens. Pada trachea sel-sel yang mencapai permukaan terdapat dua jenis yaitu sel bersilia dan sel piala (Goblet cell) sebagai sel kelenjar.

8. Epitel transisional (Transisional epithelium ).

Epitel ini merupakan bentuk peralihan tergantung dari keadaan ruangan organ yang dibatasi. Epitel jenis ini cocok untuk melapisi permukaan suatu organ berongga yang selalu mengalami perubahan volume seperti kandung kemih dan juga saluran kemih mulai dari calyces renales sampai sebagian dari urethra.
Sel-sel paling basal dari epitel tersebut berbentuk kuboid atau silindris. Sel-sel yang terdapat diatas lapisan basal terdiri atas sel-sel yang berbentuk polihedral yang kemudian dilanjutkan dengan sel-sel yang berbentuk sebagai buah labu atau bola lampu dengan bagian bulat menuju ke arah permukaan. Sel-sel ini bentuknya menyesuaikan dengan bentuk sel permukaan yang dapat berubah. Pada lapisan teratas, bentuk selnya cembung dan berukuran besar mirip payung tanpa tangkai sehingga dinamakan Sel Payung. Bagian bawah dari sel payung bentuknya cekung sesuai dengan permukaan bulat dari sel berbentuk labu. Permukaan sel payung dilengkapi dengan crusta yang dapat berfungsi untuk melindungi terhadap cairan kemih yang berada dalam rongga.

STRUKTUR PENYOKONG DALAM SEL EPITEL

Dalam sitoplasma sel epitel, terdapat organela yang berfungsi sebagai rangka penyokong, diantaranya sebagai anyaman yang dinamakan cell web. Distribusi bahan-bahan fibriler tersebut berbeda pada masing-masing jenis sel epitel, misalnya dalam sel-sel epitel untuk absorbsi seperti pada epitel usus, sebagian besar dari struktur fibriler berkumpul di bawah permukaan bebas sel tepat di bawah mikrovili, fibril yang membentuk anyaman tersebut dinamakan terminal web.
Di dalam sediaan epidermis kulit sering terlihat bangunan yang dinamakan tonofibril yang merupakan kumpulan berkas-berkas filamen. Filamen-filamen yang membentuk terminal web atau cell web melekat pada suatu daerah yang pada permukaan selnya terdapat struktur yang dinamakan desmosom.

STRUKTUR KHUSUS PADA SISI SEL EPITEL

Pengkhususan struktur pada sisi sel merupakan modifikasi permukaan sehingga memenuhi fungsi hubungan dalam berbagai bentuk. Bentuk khusus tersebut misalnya untuk kemantapan dalam kedudukannya, untuk mengisi celah antar sel pada tempat tertentu, dan untuk merambatkan listrik.
Bentuk khusus pada permukaan sel biasanya dinamakan berdasarkan pada ukuran dan bentuk daerah yang mengalami pengkhususan tersebut. Macula merupakan daerah kecil berupa bercak, sedangkan yang dimaksud dengan zonula adalah jika daerah tersebut melingkari sel sebagai gelang dan bila daerahnya luas maka dinamakan fascia.
Jarak antara permukaan sel-sel yang berhadapan menjadi dasar dalam penamaan pada struktur khusus sel epitel. Pada umumnya jarak membran plasma dari sel-sel epitel yang berdekatan berkisar antara 150 Å- 200 Å. Istilah adhaeren digunakan untuk struktur khusus pada membran sel yang berdekatan dengan jarak antara 200 Å-250 Å. Di dalam celah antar sel tersebut berisi bahan yang diduga berguna untuk melekatkan satu sama lain. Istilah occludens digunakan untuk sel-sel yang berhadapan dimana masing-masing membran plasmanya berhimpit langsung tanpa dipisahkan oleh celah. Jenis hubungan ini biasanya dinamakan juga sebagai tight junction atau pentalaminar junction. Gap junction merupakan bentuk hubungan antar sel yang dipisahkan oleh celah yang sempit sebesar 20 Å.
Atas dua dasar tersebut maka jenis hubungan dapat dinamakan sebagai berikut :

1. Desmosome (macula adhaerens)

Desmosome atau macula adhaerens biasanya berbentuk bulat atau oval. Hubungan tersebut memberikan kesan bahwa dua sel yang berdekatan tersebut menempel satu sama lain. Fungsi desmosome adalah sebagai tempat perlekatan mekanik antar dua sel yang berdekatan. Bentuk ini banyak dijumpai pada epitel berlapis yang banyak mengalami tekanan, seperti pada epidermis dan cervix. Bila jumlah desmosome berkurang, maka sel-sel tersebut mudah terlepas seperti pada kelainan kulit tertentu. Desmosome yang bukan merupakan hubungan antar dua sel seperti yang terdapat pada bagian dasar sel epitel yang berdekatan dengan jaringan pengikat di bawahnya, maka bentuknya tidak menunjukkan gambaran yang simetris, melainkan hanya separuhnya saja yang disebut dengan hemidesmosome.

2. Terminal bar (junctional complex)

Terminal bar merupakan serangkaian bentuk pengkhususan dari membran sel berbentuk sebagai : zonula occludens, zonula adhaerens, dan serangkaian desmosome. Tight junction pada terminal bar mempunyai struktur khas, yaitu menunjukkan pola rigi-rigi yang beranyaman pada permukaannya. Daerah zonula adhaerens dari terminal bar tersebut biasanya mempunyai sifat-sifat sebagai macula adhaerens kecuali daerah yang melingkari sekeliling sel. Fungsi zonula occludens adalah untuk memisahkan celah ekstraseluler dengan lumen yang dibatasi oleh epitel bersangkutan, sedangkan fungsi zonula adhaerens adalah untuk pelekatan mekanik antar sel yang berdekatan pada epitel atau jaringan lain seperti pada otot jantung.

3. Gap junction

Gap junction merupakan hubungan interseluler yang mempunyai kategori hubungan komunikasi antar sel. Gap junction tersusun oleh molekul-molekul protein yang menonjol dari membrane sel membentuk suatu struktur yang membatasi saluran yang dinamakan connexon. Connexon ini diduga menghubungkan antara dua sel yang berdampingan melalui isi yang mengalir di dalamnya. Connexon ini berukuran separuh dari panjang saluran yang dibentuk. Kedua connexon tersebut bertemu sedemikian rupa sehingga antara dua membran sel yang berhadapan dipisahkan oleh celah (gap) sebesar 2-4 nm. Saluran dalam gap junction dapat mengalirkan molekul-molekul yang larut dalam air antara sel-sel yang berdekatan, sehingga gap junction dapat dikatakan menghubungkan sel-sel secara metabolisme dan listrik.

STRUKTUR KHUSUS PADA PERMUKAAN BASAL SEL EPITEL

Membrana basalis merupakan kondensasi bahan mukopolisakarida dan protein yang terdapat di bawah permukaan basal semua epitel dengan ketebalan yang berbeda-beda. Membrana basalis yang paling tebal terdapat di bawah epitel yang sering mengalami gesekan seperti epidermis kulit. Membrane basalis berfungsi sebagai penyokong dan bertindak sebagai filter yang semipermeabel dari bagian basal epitel.

Dengan menggunakan mikroskop electron, membrane basalis dapat dibedakan dalam :

1. Lamina basalis
Ketebalannya antara 500 Å- 1000 Å yang merupakan anyaman padat filament halus.

2. Lamina reticularis
Terdapat dibawah lamina basalis yang merupakan anyaman serat-serat retikuler dalam substansi dasar. Terkadang ditemukan serat elastis diantaranya, misalnya pada membrane basalis epitel trachea.
Menurut beberapa peneliti, lamina basalis dibentuk oleh sel-sel epitel, sedangkan lamina retikularis dibentuk oleh jaringan pengikat. Dari permukaan basal sel-sel epitel terdapat tonjolan-tonjolan yang masuk ke dalam jaringan pengikat di bawahnya. Hal ini merupakan factor penguat perlekatan epitel pada jaringan pengikat, terutama untuk epitel gepeng berlapis dan epitel transisisonal. Bangunan lain yang terdapat pada bagian basal adalah hemidesmosom yang berfungsi sebagai penguat perlekatan epitel pada jaringan pengikat.

STRUKTUR PADA PERMUKAAN BEBAS EPITEL

1. Mikrovili

Merupakan tonjolan sitoplasma berbentuk silindris yang terdapat pada permukaan bebas sel epitel. Tonjolan-tonjolan tersebut dinamakan secara berbeda-beda, misalnya yang terdapat pada tubulus contortus proximalis, plexus choroideus, dan placenta sebagai brush border karena bentuknya seperti bulu sikat. Tonjolan yang terdapat pada epitel usus karena tampak bergaris-garis dinamakan striated border. Pada permukaan sebuah sel mungkin ditemukan sebanyak 2000 mikrovili. Fungsi dari mikrovili adalah untuk memperluas permukaan agar dapat meningkatkan daya absorbsi sel-sel epitel usus. Pada permukaan mikrovili usus terdapat suatu enzim yang dapat memecahkan bahan makanan agar dapat diabsorbsi.

2. Stereocilia

Stereocilia merupakan jenis mikrovili yang berukuran sangat panjang. Jenis mikrovili ini terdapat pada permukaan epitel duktus epididimis dan duktus deferens yang berfungsi mengatur keadaan lingkungan untuk pematangan sperma.

3. Kinocilia

Kinocilia atau yang biasa disebut dengan cilia, merupakan tonjolan yang berbentuk sebagai bulu halus dan bersifat motil (bergerak). Kemampuan bergerak tersebut disebabkan karena adanya struktur halus yang berbeda dengan stereocilia. Sebuah cilium tertanam dalam suatu bangunan yang dinamakan corpusculum basale. Ukuran panjang kinocilia berkisar antara 5-10 µm dengan diameter 0,2 µm. cilia dapat ditemukan pada epitel tractus respiratorius, oviduct, dan uterus.

4. Crusta

Bangunan ini merupakan pemadatan sitoplasma di dekat permukaan bebas sel epitel misalnya pada epitel transisional dengan maksud melindungi sel terhadap pengaruh kimiawi di luarnya.

5. Cuticula

Struktur ini merupakan bahan yang disekresikan oleh sel epitel yang kemudian diletakkan sebagai kerak di luar sel epitel. Struktur khusus ini dapat ditemukan sebagai capsula lentis.
POLARITAS SEL-SEL EPITEL
Polaritas sel epitel adalah keadaan yang berbeda antara bagian puncak dan dasar epitel. Salah satu contohnya adalah sel silindris pada epitel usus yang berfungsi untuk absorbsi makanan. Di bagian puncak sel terdapat tetes-tetes lemak, kompleks golgi dan lebih banyak mengandung mitokondria dengan mikrovili pada permukaaan bebasnya, sedangkan pada tubulus contortus ginjal, mitokonria lebih banyak dibagian dasar sel.

KELENJAR

Kelenjar adalah suatu sel atau beberapa sel tubuh yang menghasilkan substansi khusus untuk bagian lain dari tubuh.

KLASIFIKASI KELENJAR

I. KELENJAR EKSOKRIN

Kelenjar ini mempunyai saluran keluar untuk mengangkut hasil kelenjarnya dan selanjutnya bermuara pada permukaan dalam dan luar tubuh. Secara morfologik kelenjar eksokrin dapat digolongkan menurut dasar tertentu. Berdasarkan jumlah sel yang menyusunnya, maka dapat digolongkan ke dalam :

a. Kelenjar uniseluler
Kelenjar jenis ini tidak memiliki saluran keluar, karena biasanya terdapat pada epitel permukaan, misalnya pada epitel usus sebagai sel piala.

b. Kelenjar multiseluler
Berdasarkan letak kelenjarnya terhadap epitel permukaan, maka jenis kelenjar ini dibedakan menjadi :

· Kelenjar intraepitelial,
yaitu membentuk kelompok sel kelenjar pada epitel permukaan tanpa saluran kelenjar. Kelenjar jenis ini dapat dijumpai pada epitel selaput lendir lambung dan rongga hidung.

· Kelenjar ekstraepitelial,
jenis kelenjar ini merupakan kelenjar yang terdapat dalam jaringan pengikat.

Jenis kelenjar ini dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu :
1. Pars secretoria, yaitu bagian yang menghasilkan sekret
2. Ductus excretorius, yaitu saluran yang menampung sekret dari pars secretoria.

Dengan memperhatikan bentuk pars secretoria dan ductus excretorius dalam tubuh dikenal berbagai jenis kelenjar yaitu :

1) Kelenjar tubuler sederhana (simple tubular gland)
a. Kelenjar tubuler lurus (kelenjar usus besar)
b. Kelenjar tubuler bergelung (glandula subdorifera)
c. Kelenjar tubuler bercabang (glandula uterina)

2) Kelenjar tubuloalveoler sederhana (simple tubuloalveoler gland)
Kelenjar ini selalu bercabang (glandula submandibularis, glandula duodenalis brunneri).

3) Kelenjar alveolar sederhana (simple alveolar gland)
Contoh kelenjar ini yaitu glandula sebacea yang terdapat pada kulit dan merupakan kelenjar polyptyche yang mempunyai modifikasi pada kelopak mata sebagai glandula meibomi yang termasuk sebagai kelenjar alveolar sederhana bercabang .

4) Kelenjar tubuler kompleks (compound tubular gland)
Kelenjar ini mempunyai pars secretoria berbentuk tubuler dengan saluran keluarnya yang bercabang dan akhirnya bermuara dalam satu saluran utama contohnya testis.

Berdasarkan jumlah lapisan sel epitel pars secretorianya dapat dibedakan menjadi kelenjar

monoptyche, yang terdiri atas satu lapis sel (misalnya kelenjar keringat) dan kelenjar polyptyche, yang terdiri atas beberapa lapis sel (misalnya glandula sebacea).

Berdasarkan sifat sekretnya, kelenjar eksokrin dapat dibedakan menjadi :

kelenjar sitogen, yaitu kelenjar yang menghasilkan sel-sel sebagai sekretnya (misalnya testis dan ovarium) dan

kelenjar nonsitogen, yaitu kelenjar yang hasilnya tidak mengandung sel-sel.

Kelenjar nonsitogen ini dapat dibagi lagi menjadi tiga bagian yaitu :

1) Kelenjar mukosa
Sekret kelenjar mukosa bersifat kental. Bentuk sel kelenjarnya pyramidal dengan bagian puncaknya berisi tetes-tetes bahan musinogen atau premusin sebagai pembentuk lendir.

2) Kelenjar serosa

Sekret kelenjar serosa bersifat encer, jernih yang berbentuk sebagai albumin. Terkadang sekret tersebut mengandung enzim seperti pada kelenjar pancreas dan parotis.
Sel kelenjar serosa berbentuk pyramidal dengan inti berbentuk bulat yang terletak agak ditengah. Pada bagian basal sel terdapat glanular endoplaspic reticulum sehingga pada pengamatan dengan menggunakan mikroskop cahaya tampak gambaran yang bergaris-garis.

3) Kelenjar campuran

Merupakan kelenjar campuran dari sel-sel kelenjar mukosa dan serosa. Kadang-kadang sel serosa terdesak oleh sel mukosa sehingga membentuk gambaran bulan sabit yang dinamakan demiluna gianuzzi. Contoh dari kelenjar ini adalah glandula submandibularis dan glandula sublingualis.

Berdasarkan cara sekresinya, dikenal tiga macam kelenjar yaitu :

1) Kelenjar merokrin
Pada saat sekresi tidak akan terjadi kerusakan pada selnya ataupun tidak ada bagian sel yang ikut disekresikan (glandula subdorifera).

2) Kelenjar apokrin
Kelenjar jenis ini pada saat sekresi, ada sebagian dari puncak sel ikut bersama-sam disekresikan sehingga tampak adanya tonjolan-tonjolan di bagian pucak sel kelenjar (glandula axillaris dan glandula circumanale).

3) Kelenjar holokrin
Kelenjar jenis ini akan mengalami kerusakan pada waktu melangsungkan sekresi sehingga sekretnya bercampur dengan bagian sel yang telah mati (glandula sebacea).

SEL MIO-EPITEL

Sel ini berasal dari epitel tetapi bersifat kontraktil seperti sel otot. Sel tersebut terletak diantara membrane basalis dan sel-sel epitel kelenjarnya. Sel mio-epitel diduga berfungsi untuk membantu mendorong sekret kelenjar ke dalam duktus excretorius, terlihat adanya tonjolan-tonjolan sitoplasma yang panjang mengelilingi pars secretoria membentuk anyaman sebagai keranjang.

ORGANISASI HISTOLOGIS KELENJAR EKSOKRIN

Pada umumnya kesatuan-kesatuan kelenjar bergabung membentuk kelenjar besar, sehingga masing-masing ductus excretoriusnya bermuara ke dalam saluran yang lebih besar. Seluruh kelenjar tersebut di bungkus oleh kapsel jaringan pengikat yang melanjutkan masuk ke dalam bagian dalam dari kelenjar sehingga seluruh kelenjar tersebut dibagi-bagi dalam lobus dan jaringan pengikat yang membatasi dinamakan septum interlobaris. Selajutnya jaringan pengikat tersebut juga membagi-bagi kelenjar dalam satuan yang lebih kecil yang dinamakan lobulus.
Pada beberapa kelenjar, tampak bahwa beberapa septum seolah-olah menuju ke satu arah yaitu kearah saluran utama memasuki kelenjar. Saluran utama kelenjar tersebut menerima saluran dari setiap lobus yang dinamakan duktus lobaris. Saluran ini menerima duktus interlobularis yang berjalan dalam septum interlobularis. Duktus interlobularis menerima saluran yang lebih kecil dari lobulus yang dinamakan duktus intralobularis yang hanya sedikit dibungkus oleh jaringan pengikat. Duktus intralobularis menerima sekret kelenjar melalui duktus intercalaris yang menampung langsung dari pars secretoria atau melalui canalicali intercellularis yang merupakan celah-celah diantara masing-masing sel-sel kelenjar.

II. KELENJAR ENDOKRIN

Kelenjar ini tidak memiliki saluran keluar, disebut juga dengan kelenjar buntu. Hasil dari kelenjar ini diangkut oleh pembuluh darah atau pembuluh limfe. Pada umumnya kelenjar endokrin terdapat anyaman kapiler yang berhubungan langsung dengan sel-sel kelenjar. Susunan sel-sel kelenjar dapat tersebar dalam anyaman kapiler atau membentuk kelompok-kelompok.
Oleh karena hormon sebagai hasil kelenjar endokrin dalam kadar yang sangat rendah sudah menunjukkan pengaruhnya, maka hormon tersebut tidak selalu harus diangkut oleh pembuluh darah, namun harus di timbun terlebih dahulu. Penimbunan pada hormon pada tingkat pertama dapat dilakukan intraseluler sebagai butir-butir sekresi yang selanjutnya dapat ditimbun ekstraseluler di dalam celah-celah antar sel kelenjar atau dibatasi dalam suatu bentuk ruang yang dinamakan folikel (glandula thyroidea).
Tidak semua kelenjar endokrin disusun dalam kesatuan kelenjar khusus, melainkan tersebar dalam suatu organ (testis, ovarium, dan selaput lendir usus). Sebagian kelenjar endokrin membentuk suatu kesatuan yang dibungkus oleh jaringan pengikat (hypophisis cerebri).
Ada bentuk khusus dari kelenjar endokrin yang merupakan campuran kelenjar endokrin-eksokrin. Jenis kelenjar ini terdapat pada pancreas dimana kelenjar endokrin sebagai pulau-pulau diantara kelenjar eksokrin. Kelenjar endokrin sebagai insula langerhans.

Sistem Respirasi pada Hewan

1. RESPIRASI PISCES

Hewan vertebrata air melakukan pernafasan dengan menggunakan insang. Vertebrata air yang melakukan pernafasan dengan insang, misalnya ikan dan larva ampibi. Sedangkan untuk struktur insang yang sederhana, misalnya terdapat pada kerang. Insang pada kerang merupakan perluasan permukaan tubuh yang membentuk lembaran tipis. Insang tersebut berfungsi untuk meningkatkan area permukaan pertukaran gas (Nurhayati, 2004).

Pernafasan dilakukan oleh insang ikan memiliki empat pasang kantung insang. Terletak bersebelahan dengan pharinx dibawah operculum. Tiap bilah insang terdiri atas lembaran ganda filamen. Setiap filamen terdiri atas banyak plat transversal yang dibungkus oleh lapisan epitelium yang banyak mengandung pembuluh kapiler yang terletak diantara afferent branchalis dan efferent branchalis (lengkung insang) dan pada perbatasannya terdapat sisir duri yang berfungsi untuk menahan makanan dan benda-benda keras lain lewat celah pada saat berlangsung (Jasin, 1984).

Waktu bernafas operculum menutup, melekat pada dinding tubuh, archus branchialis mengembang kearah lateral. Air masuk melalui mulut, kemudian menutup dan archus branchialis berkontraksi. Dengan demikian operculum menjadi terangkat terbuka. Selanjutnya air mengalir melalui filamen. Dan pada saat itulah, darah mengambil O₂ dan CO₂ terlepas (Jasin, 1984).

Gelembung udara atau gelembung renang (vesica pneumatica) berdinding tebal terdapat dalam rongga tubuh sebelah dorsal. Gelembung ini memiliki hubungan dengan pharinx melalui ductus pneumaticus. Vesica pneumatica berisi gas-gas O₂, N₂, dan CO₂ dan berfungsi sebagai alat hidrostatis dengan menyesuaikan diri terhadap air, dengan jalan mengeluarkan dan menyerap zat-zat dari pembuluh darah ikan tertentu (Jasin, 1984).

2. RESPIRASI AMPHIBI

Pernapasan pada amphibia terdiri dari pernapasan kulit dan pernapasan paru-paru. Kecuali pada fase berudu, berudu bernafas dengan insang karena hidupnya di air. Pernapasan Kulit Kulit amphibia yang sangat tipis(setebal 5-8 sel), banyak mengandung kelenjar mukosa sehingga selalu basah dan kaya dengan kapiler darah yang merupakan lanjutan dari arteria kutanae. Pernapasan kulit terjadi baik di darat maupun di dalam air. Oksigen yang masuk lewat kulit akan melewati vena kulit (vena kutanea) kemudian dibawa ke jantung untuk diedarkan ke seluruh tubuh. Sebaliknya karbon dioksida dari jaringan akan di bawa ke jantung, dari jantung dipompa ke kulit dan paru-paru lewat arteri kulit paru-paru (arteri pulmo kutanea). Dengan demikian pertukaran oksigen dan karbon dioksida dapat terjadi di kulit. Pernapasan paru-paru Dalam paru-paru terjadi mekanisme inspirasi dan ekspirasi yang keduanya terjadi saat mulut tertutup. Fase inspirasi adalah saat udara (kaya oksigen) yang masuk lewat selaput rongga mulut dan kulit berdifusi pada gelembung-gelembung di paru-paru. Dalam udara pernapasan pada amphibia adalah sebagai berikut: Tulang hidung luar rongga hidung lubang hidung dalam rongga mulut laring Trakhea bronkhus paru-paru (pulmo).

Sistem Pernafasan Pada Katak

Pada katak, oksigen berdifusi lewat selaput rongga mulut, kulit, dan paru – paru. Kecuali pada fase berudu bernafas dengan insang karena hidupnya di air. Selaput rongga mulut dapat berfungsi sebagai alat pernafasan karena tipis dan banyak kapiler yang bermuara di tempat itu. Pada saat terjadi gerakan rongga mulut dan faring, lubang hidung terbuka dan glotis tertutup sehingga udara berada di rongga mulut dan berdifusi masuk melalui selaput rongga mulut yang tipis. Selain bernafas dengan selaput rongga mulut, katak bernafas pula dengan kulit, ini dimungkinkan karea kulitnya selalu dalam keadaan basah dan mengandung banyak kapiler sehingga gas pernafasan mudah berifusi. Oksigen yang masuk lewat kulit akan melewati vena kulit (vena kutanea) kemudian dibawa ke jantung untuk diedarkan ke seluruh tubuh. Sebaliknya karbondioksida dari jaringan akan dibawa ke jantung, dari jantung di pompa ke kulit dan paru – paru lewat arteri kulit paru – paru (arteri pulmokutanea). Dengan demikian pertukaran oksigen dan karbondioksida dapat terjadi di kulit. Setelah itu koane menutup dan otot rahang bawah dan oto geniohioideus berkontraksi sehingga rongga mulut mengecil. Mengecilnya rongga mulut mendorong oksigen masuk ke paru – paru lewat celah – celah. Dalam paru – paru terjadi pertukaran gas, oksigen diikat oleh darah yang berada dalam kapiler dinding paru – apru dan sebaliknya karbon dioksida dilepaskan ke lingkungan. Mekanisme ekspirasi adalah sebagai berikut. Otot – otot perut dan sternohioideus berkontraksi sehingga udara dalam paru – paru tertekan keluar dan masuk ke dalam rongga mulut. Celah tekak menutup dan sebaliknya koane membuka bersamaan dengan itu, otot rahang bawah berkontraksi yang juga diikuti dengan berkontraksinya geniohioideus sehingga rongga mulut mengecil. Dengan mengecilnya rongga mulut maka udara yang kaya karbondioksida keluar.

Alat Pernapasan pada Katak

Pada katak, oksigen berdifusi lewat selaput rongga mulut, kulit, dan paru-paru. Kecuali pada fase berudu bernapas dengan insang karena hidupnya di air. Selaput rongga mulut dapat berfungsi sebagai alat pernapasan karma tipis dan banyak terdapat kapiler yang bermuara di tempat itu. Pada saat terjadi gerakan rongga mulut dan faring, Iubang hidung terbuka dan glotis tertutup sehingga udara berada di rongga mulut dan berdifusi masuk melalui selaput rongga mulut yang tipis. Selain bernapas dengan selaput rongga mulut, katak bernapas pula dengan kulit, ini dimungkinkan karma kulitnya selalu dalam keadaan basah dan mengandung banyak kapiler sehingga gas pernapasan mudah berdifusi. Oksigen yang masuk lewat kulit akan melewati vena kulit (vena kutanea) kemudian dibawa ke jantung untuk diedarkan ke seluruh tubuh. Sebaliknya karbon dioksida dari jaringan akan di bawa ke jantung, dari jantung dipompa ke kulit dan paru-paru lewat arteri kulit pare-paru (arteri pulmo kutanea). Dengan demikian pertukaran oksigen dan karbon dioksida dapat terjadi di kulit.

Selain bernapas dengan selaput rongga mulut dan kulit, katak bernapas juga dengan paruparu walaupun paru-parunya belum sebaik paru-paru mamalia.

Katak mempunyai sepasang paru-paru yang berbentuk gelembung tempat bermuaranya kapiler darah. Permukaan paru-paru diperbesar oleh adanya bentuk- bentuk seperti kantung sehingga gas pernapasan dapat berdifusi. Paru-paru dengan rongga mulut dihubungkan oleh bronkus yang pendek. Dalam paru-paru terjadi mekanisme inspirasi dan ekspirasi yang keduanya terjadi saat mulut tertutup. Fase inspirasi adalah saat udara (kaya oksigen) yang masuk lewat selaput rongga mulut dan kulit berdifusi pada gelembung-gelembung di paru-paru. Mekanisme inspirasi adalah sebagai berikut. Otot Sternohioideus berkonstraksi sehingga rongga mulut membesar, akibatnya oksigen masuk melalui koane. Setelah itu koane menutup dan otot rahang bawah dan otot geniohioideus berkontraksi sehingga rongga mulut mengecil. Mengecilnya rongga mulut mendorong oksigen masuk ke paru-paru lewat celah-celah. Dalam paru-paru terjadi pertukaran gas, oksigen diikat oleh darah yang berada dalam kapiler dinding paru-paru dan sebaliknya, karbon dioksida dilepaskan ke lingkungan. Mekanisme ekspirasi adalah sebagai berikut. Otot-otot perut dan sternohioideus berkontraksi sehingga udara dalam paru-paru tertekan keluar dan masuk ke dalam rongga mulut. Celah tekak menutup dan sebaliknya koane membuka. Bersamaan dengan itu, otot rahang bawah berkontraksi yang juga diikuti dengan berkontraksinya geniohioideus sehingga rongga mulut mengecil. Dengan mengecilnya rongga mulut maka udara yang kaya karbon dioksida keluar.

Katak dalam daur hidupnya mengalami metamorfosis atau perubahan bentuk. Pada waktu muda berupa berudu dan setelah dewasa hidup di darat. Mula-nula berudu bernapas dengan insang luar yang terdapat di bagian belakang kepala. Insang tersebut selalu bergetar yang mengakibatkan air di sekitar insang selalu berganti. Oksigen yang terlarut dalam air berdifusi di dalam pembuluh kapiler darah yang terdapat dalam insang.Setelah beberapa waktu insang luar ini akan berubah menjadi insang dalam dengan cara terbentuknya lipatan kulit dari arah depan ke belakang sehingga menutupi insang luar. Katak dewasa hidup di darat, pernapasannya dengan paru-paru. Selain dengan paru-paru, oksigen dapat berdifusi dalam rongga mulut yaitu melalui selaput rongga mulut dan juga melalui kulit.

3. RESPIRASI REPTILIA

Reptilia mempunyai kulit bersisik yang kering yang kurang dapat ditembus oleh air, sehingga cairan yang hilang dari badan melalui kulit sedikit. Maka, reptilia tak terbatas hidup di tempat-tempat basah, meskipun sebenarnya banyak yang hidup di tempat-tempat yang demikian. Kadal dan ular terdapat berlimpah di gurun pasir yang merupakan salah satu habitat yang terkering. Sementara, kulit yang bersisik adalah suatu adaptasi untuk hidup aman dalam udara kering, dan tidak berguna sebagi alat pertukaran gas. Untuk fungsi pertukaran gas, reptilia tergantung pada paru-parunya. Tidak hanya paru-parunya yang mempunyai permukaan relatif lebih besar dari pada amphibi, tetapi juga pertukaran gas dalam paru-paru benar-benar efisien.

Secara umum reptilia bernapas menggunakan paru-paru. Tetapi pada beberapa reptilia, pengambilan oksigen dibantu oleh lapisan kulit disekitar kloaka. Pada reptilia umumnya udara luar masuk melalui lubang hidung, trakea, bronkus, dan akhirnya ke paru-paru. Lubang hidung terdapat di ujung kepala atau moncong. Umumnya reptilia mempunyai trachea yang panjang dimana dindingnya disokong oleh sejumlah cincin cartilago. Udara keluar dan masuk ke dalam paru-paru karena gerakan tulang rusuk. Sistem pernafasan pada reptilia lebih maju dari Amphibi. Laring terletak di ujung anterior trachea. Dinding laring dibentuk oleh tulang rawan kriterokoidea dan tulang rawan krikodea. Trakhea dan bronkhus berbentuk panjang dan dibentuk oleh cincin-cincin tulang rawan. Tempat percabangan trakhea menjadi bronkhus disebut bifurkatio trakhea. Bronkhus masuk ke dalam paru-paru dan tidak bercabang-cabang lagi. Paru-paru reptilia berukuran relatif besar, berjumlah sepasang. Struktur dalamnya berpetak-petak seperti rumah lebah, biasanya bagian anterior lebih banyak berpetak daripada bagian posterior.

Paru-paru dikelilingi oleh rongga dada yang bertulang rusuk. Tulang-tulang rusuk ini dapat secara bergantian merenggang, dan kemudian merapat oleh karena adanya perangkap otot-otot tulang rusuk yang berlawanan. Bila tulang-tulang rusuk merenggang, volume rongga dada akan meningkat. Perluasan ini menimbulkan sebagian paru-paru hampa dan segera terisi oleh karena masuknya udara segar. Udara yang segar tentu membawa persediaan oksigen yang baru bagi jaringan paru-paru yang basah itu. Kontraksi rongga dada kemudian mendesak udara keluar dari paru-paru. Udara yang dihembuskan miskin akan oksigen, tetapi kaya akan karbondioksida yang diterima ketika di dalam paru-paru (Kimball, 1999).

Pengambilan oksigen dan pengeluaran karbondioksida terjadi di dalam paru-paru. Keluar masuknya udara dari dan keluar paru-paru karena adanya gerakan-gerakan dari tulang rusuk. Paru-paru reptilia lebih sederhana, hanya dengan beberapa lipatan dinding yang berfungsi memperbesar permukaan pertukaran gas. Pada reptilia pertukaran gas tidak efektif. Pada kadal, kura-kura, dan buaya paru-paru lebih kompleks, dengan beberapa belahan-belahan yang membuat paru-parunya bertekstur seperti spon. Paru-paru pada beberapa jenis kadal misalnya bunglon Afrika mempunyai pundi-pundi hawa cadangan yang memungkinkan hewan tersebut melayang di udara.

Mekanisme Pernafasan pada reptil adalah sebagai berikut :

• Fase Inspirasi

Tulang rusuk merenggang dan volume rongga dada meningkat, sehingga paru-paru yang kosong akan terisi oleh udara yang banyak mengandung oksigen

• Fase ekspirasi

Tulang rusuk merapat, sehingga udara yang mengandung CO­₂ dan uap air akan terdesak keluar dari paru-paru.

4. Respirasi Aves

Alat pernapasan aves adalah pulmo. Ukurannya bila dibandingkan dengan besarnya tubuh adalah relative kecil, terdiri atas sepasang yang terletak sebelah kanan dan kiri. Wujudnya sebagai spons yang hanya dapat mengembang sedikit. Dataran dorsalnya menekan costae dan pulmo itu tidak dilapisi oleh pleura yang kuat.

Pulmo burung terbentuk oleh bronkus primer, bronkus sekunder , dan pembuluh bronkiolus. Bronkus primer berhubungan dengan mesobronkus. Mesobronkus merupakan bronkiolus terbesar. Mesobronkus bercabang menjadi dua set bronkus sekunder anterior dan posterior, yang disebut ventrobronkus dan dorsobronkus. Ventrobronkus dan dorsobronkus buah 000.1dihubungkan oleh parabronkus. Pulmo burung memiliki  parabronkus yang bergaris tengah 0,5 mm.

Pulmo burung memiliki perluasan yang disebut kantong udara yang mengisi daerah selangka dada atas, dada bawah, daerah perut, daerah tulang humerus, dan daerah leher. Berturut-turut dari luar ke dalam, susunan alat pernapasan burung adalah sebagai berikut :

a. Lubang hidung .

b. Celah tekak pada dasar faring, berhubungan dengan trachea.

c. Trakea, berupa pipa dengan penebalan tulang rawan berbentuk cicncin yang tersusun di sepanjang trakea.

d. Siring (alat suara), terletak di bagian bawah trakea. Dalam siring terdapat otot sternotrakealis yang menghubungkan tulang dada dan trakea, serta berfungsi untuk menimbulkan suara.

e. Bifurkasi trakea, yaitu percabangan trakea menjadi dua bronkus kanan dan kiri.

f. Bronkus(cabang trakea), terletak di antara siring dan pulmo.

Burung mempunyai kantong udara sebagai tambahan untuk paru-parunya. Kontraksi dan relaksasi kantong udara akan memfasilitasi paru-paru, yang memaksa udara mengalir dalam satu arah melalui pipa parallel kecil pada paru-paru yang disebut parabronki. Pertukaran gas terjadi melewati dinding parabronki. Selama inhalasi kedua kumpulan kantong udara itu mengembang. Kantong posterior akan terisi dengan udara segar dari bagian luar, sementara kantong anterior akan terisi dengan udara lama dari paru-paru. Selama ekshalasi, kedua kumpulan kantong udara itu mengempis, sehingga memaksa udara dari kantong posterior ke dalam paru-paru, dan udara dari kantong anterior keluar dari system itu melalui trakea. Dua siklus inhalasi dan ekshalasi diperlukan supaya udara melewati keseluruhan system itu dan keluar dari tubuh aves.

Gambar:

Gambar : Susunan Alat pernapasan pada burung

5. RESPIRASI MAMALIA

Pengertian Pernafasan

Pernafasan mempunyai 2 arti yang sangat berbeda :

1) pernafasan oksigen (O₂ ) dalam matabolisme karbohidrat dan berbagai molekul organik lainnya,

2) suatu proses yang melibatkan pertukaran O₂ dan CO₂ di antara berbagai sel suatu organisme dan lingkungan luar (Anonim, 2010).

Sebagian besar sel tubuh memperoleh energi dari reaksi kimia yang melibatkan O_2. Sel itu harus mampu melenyapkan CO₂ yang merupakan hasil akhir utama dari metabolisme oksidasi. Organisme bersel satu pertukaran O₂ dan CO₂ terjadi secara langsung dengan lingkungan luar, tetapi hal itu sama sekali tidak mungkin untuk sebagian besar sel organisme yang kompleks seperti manusia maupun hewan/ternak. Oleh karena itu, evaluasi hewan besar memerlukan perkembangan suatu sistem khusus yaitu sistem respirasi (pernafasan) untuk pertukaran O₂ dan CO₂ bagi hewan tersebut dengan lingkungan sekitarnya meliputi : paru-paru, jalan udara ke paru-paru, dan struktur dada yang bertanggung jawab terhadap gerakan udara keluar dan masuk ke paru-paru (Anonim, 2010).

Alat respirasi adalah alat atau bagian tubuh tempat 02 dapat berdifusi masuk dan sebaliknya C02 dapat berdifusi keluar. Alat respirasi pada hewan bervariasi antara hewan yang satu dengan hewan yang lain, ada yang berupa paru-paru, insang, kulit, trakea, dan paruparu buku, bahkan ada beberapa organisme yang belum mempunyai alat khusus sehingga oksigen berdifusi langsung dari lingkungan ke dalam tubuh, contohnya pada hewan bersel satu, porifera, dan coelenterata. Pada ketiga hewan ini oksigen berdifusi dari lingkungan melalui rongga tubuh. Kecepatan respirasi pada berbagai hewan tersebut berbeda bergantung dari berbagai hal, antara lain, aktifitas, kesehatan, dan bobot tubuh (Eni, 2009).

Struktur Pernafasan dengan paru-paru

Sistem respirasi terbagi menjadi dua bagian yaitu :

Bagian Konduksi

Terdiri dari rongga hidung, nashofaring, laring, trakea, bronki, dan bronkiolus. Rongga hidung, faring, laring, trakea dan bronki serta bronkiolus bertanggungjawab dalam pengaturan masuk keluarnya udara menuju paru-paru.

Bagian Respirasi

Terdiri dari alveoli, yakni suatu struktur seperti kantong khusus yang membentuk sebagian besar paru-paru. Pada bagian ini alveoli berhubungan langsung dengan sistem sirkulatori untuk mengangkut oksigen dan memindahkan karbondiksida atau dengan kata lain ialah pertukaran gas (Nurhayati, 2004).

Bagian-bagian sistem pernafasan :

Hidung

Epitel Respirasi

Kolumner pseudo kompleks bersilia diseling sel piala (sel goblet)

Terdapat disepanjang saluran

Penting untuk proteksi dari debu dan partikel

Kelenjar dalam submukosa saluran trakhea juga men-dukung fungsi protektif

Silia dan Sel Piala

Mukos yang dihasilkan oleh sel piala berfungsi sebagai penangkap debu

Lendir menutupi permukaan

Silia mengalirkan lendir

Sel piala hilang lebih awal dari sel bersilia

Jaringan Erektil

Vasa darah didalam LP mukosa hidung

Banyak dialiri pembuluh darah

Mengatur suhu udara yang masuk

Membantu menga - tur kelambaban pada paru

Daerah Olfaktorius

Daerah khusus

Bagian atas dan tulang turbinata

Kemoreseptor lewat trandusi sel 2 neuron

Sel lebih tinggi dan tebal, sebagian bersilia

Ada tiga macam sel

Pharynx

Membrana mukosa larynx sebagian besar dilapisi oleh epitel respiratorius, terdiri dari sel-sel silinder yang bersilia. Larynx merupakan struktur yang lengkap terdiri atas:

Cartilago yaitu cartilago thyroidea, epiglottis, cartilago cricoidea, dan dua cartilago arytenoidea.

Membrana yang menghubungkan cartilago satu sama lain dan dengan os hyoideum, membrana mukosa, plika vocalis, dan otot yang bekerja pada plica vocalis.

Trachea

Menhubungkan Laring dg saluran prenafasan

Tipis, lentur dengan dinding yang kenyal

Dinding :cincin kartilago, jar elastis dan kolagen

Tahan tekanan dan tarikan

Pada mamalia cicin berbentuk huruf C

Cincin terdiri dari kartilago hialin

Terletak pada lamnina propria

Saluran sampai kepermukaan

Sekresi mukosa menambah sekresi sel piala

Di inervasi nerves vagus

Trachea adalah tabung fleksibel dengan panjang kira-kira 10 cm dengan lebar 2,5 cm. Trachea berjalan dari cartilago cricoidea kebawah pada bagian depan leher dan di belakang manubrium sterni, berakhir setinggi angulus sternalis (taut manubrium dengan corpus sterni) atau sampai kira-kira ketinggian vertebrata thoracicae V dan bercabang menjadi dua bronchus (bronchi). Trachea tersusun atas 16 - 20 cincin terbuka yang terbentuk dari tulang rawan yang diikat bersama oleh jaringan fibrosa dan yang melengkapi lingkarannya di sebelah belakang trachea, selain itu juga membuat beberapa jaringan otot.

Bronchus

Sebagai saluran udara dengan kartilago hialin dada dindingnya

Selalu ditemukan otot polos

Kartilago mengecil dan diganti otot polos karena saluran semakin mengecil

Bronkiolus

Saluran hanya dari otot polos

Diagran dalan irisan melintang

Mirip dengan trakea

Diperkuat dengan kartilago

Terutama pada bronkus besar

Dilengkapi dengan kelenjar

Sekresi berupa serosa dan mukosa

Glikoprotein dan laktoferin

Mungkin ada GALT

Teradapat otot polos dan fibril elastik

Regulasi paralel tampak sederhana

Bronkiolus Respiratorius

cabang terakhir dari bronkiolus terminal.

Dinding = otot polos.

Alveoli tersebar di antara epitelium.

Segmen ini berkembang pada kucing & anjing.

Duktus Alveolaris

cabang dari bronkiolus respiratorius.

Dibatasi epitelium kuboid simpleks.

Dindingnya tipis, seluruhnya dibangun alveoli.

Bibir setiap alveoli dari duktus alveolaris mempunyai otot polos yang melingkar tampak seperti kuncup bila terpotong melintang.

Sakus Alveolaris

Dari satu duktus alveolaris bercabang membentuk tiga atau lebih sakus alveolaris.

Otot polos sudah tidak ada.

Pulmo

Alveolus

Epiteliaum skuamus tipis ( tipe sel I ) atau pneumonosit membranosa

Alveoli dibatasi satu sama lain oleh lapisan tipismengandung seraut kolagen dan elastis halus kaya vaskularisasi

Pulmo dilapisi oleh pleura yaitu parietal pleura dan visceral pleura. Di dalam rongga pleura terdapat cairan surfaktan yang berfungsi untuk lubrikasi dan mencegah uap-uap H2O yang ada di alveolus saling tarik-menarik. Pulmo kanan dibagi atas tiga lobus yaitu lobus superior, medius dan inferior sedangkan pulmo kiri dibagi dua lobus yaitu lobus superior dan inferior dan satu lingula pulmo sebagai bakal lobus media yang tidak sempurna.

Pulmo mendapat suplai darah dari arteri pulmonalis dan arteri bronchialis yang bercabang-cabang sesuai segmennya. Serta diinnervasi oleh saraf parasimpatis melalui nervus vagus dan simpatis melalui truncus simpaticus.

Mekanisme Ventilasi (Pertukaran Udara) Pulmonalis

Paru-paru dapat membesar dan berkontraksi dengan 2 jalan : 1). dengan gerakan turun naik diafragma akan memanjang dan memperpendek rongga dada, dan 2). dengan pengangkatan dan penekanan tulang rusuk akan mengangkat/memperbesar dan menurunkan/memperkecil diameter anteroposterior rongga dada.

Pernafasan normal dilakukan hampir sempurna oleh gerakan inspirasi (menghirup) diafragma. Selama inspirasi diafragma menarik ke bawah permukaan bagian bawah paru-paru. Selama ekspirasi (menghembus) diafragma berelaksasi dan mendorong paru-paru ke belakang, dinding dada dan struktur perut mendorong paru-paru. Selama bernafas berat, dorongan ke belakang tidak cukup kuat untuk menyebabkan respirasi cepat, hal itu dapat dicapai dengan kontraksi urat perut yang mendorong isi perut ke atas melawan diafragma bagian bawah. Cara kedua untuk memperbesar paru-paru adalah dengan meningkatkan/memperbesar ruangan dada melalui rib cage. Hal itu akan memperbesar paru-paru karena dalam posisi istirahat secara alamiah, tulang rusuk miring ke bawah, sehingga memungkinkan tulang dada bergerak ke belakang di depan kolumnis spinalis. Namun, bila rib cage terangkat, tulang rusuk langsung mengarah ke belakang. Dengan demikian, tulang dada pada waktu itu bergerak ke belakang menjauhi spinosus yang menyebabkan anteroposterior dada menjadi lebih besar kira-kira 20% selama respirasi maksimum dibandingkan selama ekspirasi. Oleh karena itu, berbagai otot tersebut yang mengangkat rongga dada dapat diklasifikasikan sebagai urat daging inspirasi, dan urat daging yang menekan rongga dada adalah urat daging ekspirasi.

Kapasitas dan Volume Paru-paru

Suatu metode sederhana untuk mempelajari pertukaran udara paru-paru adalah mancatat volume udara yang bergerak ke dalam dan ke luar paru-paru disebut spirometer. Sebuah alat spirometer terdiri dari sebuah silinder yang berada dalam sebuah ruangan berisi air yang keseimbangannya dapat diatur melalui suatu pemberat. Dalam selinder terdapat campuran udara pernafasan biasanya udara atau O₂ ; suatu tabung yang menghubungkan mulut dengan ruang udara. Karena nafas masuk dan ke luar ruang udara maka silinder terangkat/naik dan turun, dan suatu grafik akan terlihat pada kertas yang terdapat pada silinder yang berputar. Untuk memudahkan menjelaskan berbagai kejadian pertukaran udara paru-paru maka udara dalam paru-paru telah dibagi menjadi 4 volume dan 4 kapasitas.

Volume paru-paru bagian kiri terdiri atas 4 volume yang berbeda dan bila dijumlahkan semuanya sama dengan volume maksimum paru-paru yang masih dapat diharapkan. Arti penting dari masing-masing volume tersebut adalah sebagai berikut.

Volume tidal (tidal volume = TV) adalah volume udara pada waktu inspirasi atau ekspirasi normal, dan volumenya kira-kira 500 ml.

Volume cadangan inspirasi (inspiratory reserve volume = IRV) adalah volume ekstra udara yang masih dapat dihirup setelah inspirasi normal sebagai volume udara tambahan terhadap volume volume tidal, dan biasanya volume udara itu kira-kira 3000 ml.

Volume cadangan ekspirasi (expiratory reseve volume = ERV) adalah jumlah udara yang masih dapat dikeluarkan dengan berekspirasi sekuat-kuatnya (maksimum) pada saat akhir ekspirasi normal, biasanya volume ini kira-kira 1100 ml.

Volume residu (residual volume = RV) adalah volume udara yang masih tinggal di dalam paru-paru setelah melakukan respirasi maksimum. Volume residu ini rata-rata 1200 ml.

Kapasitas paru-paru dalam siklus paru-paru kadang-kadang perlu mempertimbangkan 2 atau lebih volume udara tersebut di atas secara bersama-sama. Penggabungan ini disebut kapasitas paru-paru. Kapasitas paru-paru berbeda-beda dapat dijelaskan sebagai berikut ini.

Kapasitas inspirasi (inspiratory capacity/IC) = volume tidal (TV) + volume cadangan inspirasi (IRV). Ini adalah sejumlah udara (kira-kira 3500 ml) yang berarti seseorang bernafas mulai dengan tingkat ekspirasi normal dan memperbesar paru-parunya hingga maksimum.

Kapasitas residu fungsional (functional residual capacity/FRC) = volume cadangan ekspirasi (ERV) + volume residu (RV). Ini adalah sejumlah udara yang tinggal dalam paru-paru pada akhir ekspirasi normal (kira-kira 2300 ml).

Kapasitas vital (vital capacity/VC) = volume cadangan inspirasi (IRV) + volume tidal (TV) + volume cadangan ekspirasi (ERV). Ini adalah jumlah udara maksimum yang dapat dikeluarkan dari paru-paru setelah ekspirasi dan dilanjutkan dengan ekspirasi maksimum.

Kapasita total paru-paru (total lung capacity/TLC) adalah volume maksimum paru-paru yang masih dapat diperbesar dengan inspirasi sekuat mungkin (kira-kira 5800 ml). TLC = IRV + TV + ERV + RV.

Difusi Gas Melalui Membrana Respirasi

Unit alat pernafasan terdiri dari bronkhiolus, berbagai saluran alveoli, atrium dan alveoli (kira-kira 300 juta pada kedua paru-paru, masing-masing alveolus mempunyai diameter kira-kira 0,25 mm). Dinding alveoli sangat tipis, dan di antara banyak dinding itu terdapat berbagai kapiler yang cukup kuat. Aliran darah pada dinding kapiler merupakan suatu sheet dari peredaran darah. Jadi jelaslah bahwa gas alveoli hampir sama dengan gas darah kapiler. Konsekwensinya pertukaran gas antara udara alveoli dan darah volmonaris terjadi di seluruh membrana terminal paru-paru. Membrana ini disebut membrana respirasi atau membrana vulmonaris.

Transportasi O₂ dan CO₂

Gas dapat mengaliri suatu tempat ke tempat lain dengan jalan difusi dan hal ini selalu disebabkan oleh adanya perbedaan tekanan dari satu tempat terhadap tempat lainnya. Jadi, O₂ berdifusi dari alveoli ke dalam pembuluh darah kapiler pulmonaris karena perbedaan tekanan yang dalam hal ini tekanan O₂ (PO₂) di dalam alveoli lebih besar dibandingkan dengan PO₂ di dalam darah pulmonaris. Darah pulmonaris diangkut melalui sirkulasi darah menuju berbagai jaringan perifir. Di sana PO₂ lebih rendah dalam sel dibandingkan dengan yang di dalam darah arteri yang masuk ke dalam berbagai pembuluh darah kapiler. Di situ lagi PO₂ jauh lebih tinggi dalam darah kapiler menyebabkan O₂ berdifusi ke luar dari pembuluh kapiler dan seluruh cairan interstisial menuju sel.

Karena O₂ dimetabolisasikan dengan makanan dalam sel untuk membentuk CO₂ maka tekanan CO₂ (PCO₂) meningkat mencapai nilai tinggi dalam sel yang menyebabkan CO₂ berdifusi dari sel ke dalam jaringan kapiler. CO₂ dalam darah diangkut ke kapiler pulmonaris. CO₂ itu berdifusi ke luar dari darah dan menuju ke dalam alveoli karena PCO₂ di dalam alveoli lebih rendah dibandingkan dengan yang di dalam darah. Hal yang mendasar di sini adalah bahwa angkutan O₂ dan CO₂ ke dan dari berbagai jaringan tergantung dari difusi dan aliran darah secara berturut-turut.

Faktor yang Mempengaruhi Difusi Gas

Prinsip dan formula terjadinya difusi gas melalui membrana respirasi sama dengan difusi gas melalui air dan berbagai jaringan. Jadi, faktor yang menentukan betapa cepat suatu gas melalui membrana tersebut adalah : 1). ketebalan membrana, 2).luas permukaan membrana, 3).koefisien difusi gas dalam substansi membrana, dan 4). perbedaan tekanan antara kedua sisi membrana.

Sering terjadi kecepatan difusi melalui membrana tidak proporsional terhadap ketebalan membrana sehingga setiap faktor yang meningkatkan ketebalan melebihi 2 – 3 kali dibandingkan dengan yang normal dapat mempengaruhi secara sangat nyata pertukaran gas pernafasan normal. Khusus pada olahragawan, luas permukaan membrana respirasi sangat mempengaruhi prestasi dalam pertandingan maupun latihan. Luas permukaan paru-paru yang berkurang dapat berpengaruh serius terhadap pertukaran gas pernafasan. Dalam hal koefisien difusi masing-masing gas kaitannya dengan perbedaan tekanan ternyata CO₂ berdifusi melalui membrana kira-kira 20 kali lebih cepat dari O₂, dan O₂ dua kali lebih cepat dari N₂. Dalam hal perbedaan tekanan gas, tekanan gas parsial menyebabkan gas mengalir melalui membrana respirasi. Dengan demikian, bila tekanan parsial suatu gas dalam alveoli lebih besar dibandingkan dengan tekanan gas dalam darah seperti halnya O₂ , difusi terjadi dari alveoli ke arah dalam, tetapi bila tekanan gas dalam darah lebih besar dibandingkan dengan dalam alveoli seperti halnya CO₂ maka difusi terjadi dari darah ke dalam alveoli.

Kapasitas Difusi Membrana Respirasi

Kemampuan seluruh membrana respirasi untuk terjadinya pertukaran gas antara alveoli dan darah pulmonaris dapat diekspresikan dengan istilah kapasitas difusinya, yang dapat didefinisikan sebagai volume gas yang berdifusi melalui membrana tadi setiap menit untuk setiap perbedaan tekanan 1 mm Hg. Kapasitas difusi O₂ laki-laki muda dewasa pada waktu istirahat rata-rata 21 ml per menit per mm Hg. Rata-rata perbedaan tekanan O₂ menembus membrana respirasi selama dalam keadaan normal yaitu dalam keadaan bernafas tenang kira-kira 11 mm Hg. Peningkatan tekanan itu menghasilkan kira-kira 230 ml O₂ berdifusi normal melalui membrana respirasi setiap menit; dan itu sama dengan kecepatan tubuh menggunakan O_2. Di lain pihak, kapasitas difusi CO₂ belum pernah dihitung karena kesukaran teknis. Sebenarnya sangat penting diketahui kapasitas difusi yang tinggi dari CO₂ itu. Bila tidak demikian maka membrana respirasi banyak mengalami kerusakan. Akibatnya, kapasitasnya membawa O₂ ke dalam darah sering tidak cukup sehingga menyebabkan kematian seseorang jauh lebih cepat daripada ketidakseimbangan yang serius dari difusi CO_2.