FISIOLOGI SIRKULASI

1.       Sistem Sirkulasi

Sistem peredaran darah atau sistem kardiovaskular adalah suatu sistem organ yang berfungsi memindahkan zat ke dan dari sel. Sistem ini juga menolong stabilisasi suhu dan pH tubuh (bagian dari homeostasis).

Fungsi system sirkulasi:

1.       Menjamin terpenuhinya kebutuhan tubuh akan sari makanan dan oksigen

2.       Menjamin pembuangan zat sisa metabolisme dari tubuh dengan segera

3.       Berperan penting dalam penyebaran panas tubuh

4.       Menyebarkan tekanan/kekuatan

2.       Komponen Sistem Sirkulasi

·         Jantung

Cara Kerja JantungPada saat berdenyut, setiap ruang jantung mengendur dan terisi darah (disebut diastol). Selanjutnya jantung berkontraksi dan memompa darah keluar dari ruang jantung (disebut sistol). Kedua serambi mengendur dan berkontraksi secara bersamaan, dan kedua bilik juga mengendur dan berkontraksi secara bersamaan. Darah yang kehabisan oksigen dan mengandung banyak karbondioksida (darah kotor) dari seluruh tubuh mengalir melalui dua vena berbesar (vena kava) menuju ke dalam serambi kanan. Setelah atrium kanan terisi darah, dia akan mendorong darah ke dalam bilik kanan..Darah dari bilik kanan akan dipompa melalui katup pulmoner ke dalam arteri pulmonalis, menuju ke paru-paru. Darah akan mengalir melalui pembuluh yang sangat kecil (kapiler) yang mengelilingi kantong udara di paru-paru, menyerap oksigen dan melepaskan karbondioksida yang selanjutnya dihembuskan. Darah yang kaya akan oksigen (darah bersih) mengalir di dalam vena pulmonalis menuju ke serambi kiri. Peredaran darah di antara bagian kanan jantung, paru-paru dan atrium kiri disebut sirkulasi pulmoner. Darah dalam serambi kiri akan didorong menuju bilik kiri, yang selanjutnya akan memompa darah bersih ini melewati katup aorta masuk ke dalam aorta (arteri terbesar dalam tubuh). Darah kaya oksigen ini disediakan untuk seluruh tubuh, kecuali paru-paru.

·         Pembuluh yaitu saluran khusus untuk mengalirkan darah. Pada hewan vertebrata terdapat pembuluh yaitu :

-      Arteri. Pembuluh nadi atau arteri adalah pembuluh darah berotot yang membawa darah dari jantung. Fungsi ini bertolak belakang dengan fungsi pembuluh balik yang membawa darah menuju jantung. Sistem sirkulasi sangat penting dalam mempertahankan hidup. Fungsi utamanya adalah menghantarkan oksigen dan nutrisi ke semua sel, serta mengangkut zat buangan seperi karbon dioksida. Arteri pulmonaris pembuluh ini membawa darah yang telah dideoksigenasi yang baru saja dialirkan dari paru-paru. Arteri sistemik membawa darah menuju arteriol dan kemudian ke pembuluh kapiler, di mana zat nutrisi dan gas ditukarkan. Aorta adalah pembuluh nadi terbesar dalam tubuh yang keluar dari ventrikel jantung dan membawa banyak oksigen. Arteriol adalah pembuluh nadi terkecil yang berhubungan dengan pembuluh kapiler.

-   Vena. Pembuluh balik atau vena adalah pembuluh yang membawa darah menuju jantung. Darahnya banyak mengandung karbon dioksida. Umumnya terletak dekat permukaan tubuh dan tampak kebiru-biruan. Dinding pembuluhnya tipis dan tidak elastis. jika diraba, denyut jantungnya tidak terasa. Pembuluh vena mempunyai katup sepanjang pembuluhnya. Katup ini berfungsi agar darah tetap mengalir satu arah. Dengan adanya katup tersebut, aliran darah tetap mengalir menuju jantung. Jika vena terluka, darah tidak memancar tetapi merembes. Dari seluruh tubuh, pembuluh darah balik bermuara menjadi satu pembuluh darah balik besar, yang disebut vena cava. Pembuluh darah ini masuk ke jantung melalui serambi kanan. Setelah terjadi pertukaran gas di paru-paru, darah mengalir ke jantung lagi melalui vena paru-paru. Pembuluh vena ini membawa darah yang kaya oksigen. Jadi, darah dalam semua pembuluh vena banyak mengandung karbon dioksida kecuali vena pulmonalis.Salah satu penyakit yang menyerang pembuluh balik adalah varises.

-       Kapiler. Pembuluh ini bukan pembuluh nadi sesungguhnya. Di sinilah terjadinya pertukaran zat yang menjadi fungsi utama sistem sirkulasi. Pembuluh kapiler adalah pembuluh yang menghubungkan cabang-cabang pembuluh nadi dan cabang-cabang pembuluh balik yang terkecil dengan sel-sel tubuh. Pembuluh nadi dan pembuluh balik itu bercabang-cabang, dan ukuran cabang-cabang pembuluh itu semakin jauh dari jantung semakin kecil. Pembuluh kapiler sangat halus dan berdinding tipis.

·         Cairan

Terdiri atas Darah dan Plasma darah.

Korpuskula darah terdiri dari:

Sel darah merah atau eritrosit (sekitar 99%). Eritrosit tidak mempunyai nukleus sel ataupun organela, dan tidak dianggap sebagai sel dari segi biologi. Eritrosit mengandung hemoglobin dan mengedarkan oksigen. Sel darah merah juga berperan dalam penentuan golongan darah. Orang yang kekurangan eritrosit menderita penyakit anemia.

Keping-keping darah atau trombosit (0,6 - 1,0%).Trombosit bertanggung jawab dalam proses pembekuan darah.

Sel darah putih atau leukosit (0,2%). Leukosit bertanggung jawab terhadap sistem imun tubuh dan bertugas untuk memusnahkan benda-benda yang dianggap asing dan berbahaya oleh tubuh, misal virus atau bakteri. Leukosit bersifat amuboid atau tidak memiliki bentuk yang tetap. Orang yang kelebihan leukosit menderita penyakit leukimia, sedangkan orang yang kekurangan leukosit menderita penyakit leukopenia.

Fungsi umum darah: mempertahankan kondisi lingkungan dalam keadaan relatif konstan, yang mana mekanismenya disebut Homeostatik.

Fungsi khusus darah:

1. Mensuplai zat-zat makanan dari saluran pencernaan ke jaringan-jaringan
2. Mensuplai oksigen dari paru-paru ke jaringan-jaringan
3. Membawa dan membuang zat-zat yang tidak berguna dari jaringan-jaringan ke organ-organ ekskresi
4. Mendistribusikan sekresi kelenjar endokrin dan zat lain yang mengatur fungsi sel
5. Membantu menyelenggarakan keseimbangan komposisi air dalam berbagai organ tubuh

Tekanan sistole: tekanan darah tertinggi selama 1 siklus jantung, merupakan tekanan yang dialami  pembuluh darah saat jantung berdenyut/memompakan darah keluar jantung. Pada orang dewasa normal tekanan sistole berkisar 120 mm Hg

Tekanan diastole: tekanan darah terendah selama 1 siklus jantung, suatu tekanan di dalam pembuluh darah saat jantung beristirahat. Pada orang dewasa tekanan diastole berkisar 80 mm Hg

Tekanan nadi: selisih antara tekanan sistole dan diastole.

Susunan Darah. serum darah atau plasma terdiri atas:

1.       Air: 91,0%

2.         Protein: 8,0% (Albumin, globulin, protrombin dan fibrinogen)

3.       Mineral: 0.9% (natrium klorida, natrium bikarbonat, garam dari kalsium, fosfor, magnesium dan zat besi, dll)

Plasma darah pada dasarnya adalah larutan air yang mengandung :albumin(mempertahankan volume plasma), (fibrinogen) bahan pembeku darah, immunoglobin (antibodi), hormon, berbagai jenis protein, dan berbagai jenis garam.

3.       Sistem Sirkulasi pada Hewan

Bagi Protozoa dan sejumlah Metazoa tingkat rendah, seperti Porifera dan Coelenterata, peredaran zat-zat di seluruh tubuhnya melalui proses difusi karena hanya berlangsung di dalam sel atau antar sel saja, begitu pula dengan Platyhelminthes tidak ada system sirkulasi khusus.

Pada hewan terdapat :

-          Sistem sirkulasi terbuka: Relaksasi otot jantung (tekanan negatif dalam rongga jantung); terjadi kekuatan menghisap darah secara aktif,  cairan tubuh tersaring dan secara perlahan kembali ke jantung melalui ostia (lubang pada jantung);  Terjadi gelombang peristaltik pada dinding aorta yang  mendorong darah ke arah kepala darah akan keluar dan mengalir bebas di antara sel jaringan.

-          Sistem sirkulasi tertutup: Jantung bekerja dengan melakukan gerakan memompa secara terus menerus tekanan dipertahankan tetap tinggi Mengakibatkan: darah yang keluar dari pembuluh akan segera masuk kembali ke jantung dengan cepat.

Akibat selanjutnya:

a. Darah mengalir secara langsung ke setiap sel tubuh

b.Pasokan sari makanan dan oksigen dalam jumlah yang memadai ke tiap sel

 c.Proses metabolisme dapat terselenggara dengan baik

4.       Mekanisme Pertukaran Zat

Tekanan sistole dan diastole manusia adalah 120/80 mm Hg artinya darah yang dipompa oleh jantung memberikan tekanan sebesar 120 mm Hg . Pertukaran  Zat  antara Pembuluh Kapiler dan Cairan Ekstrasel :dinding kapiler yang semipermiabel dan tekanan darah yang lebih tinggi mendorong cairan ke luar dari pembuluh dengan ultrafiltrasi, namun protein plasma tetap dipertahankan dalam kapiler.

5.       Kelainan pada Sistem Sirkulasi

a.         Leukemia yaitu meningkatnya jumlah leukosit secara tajam, sehingga sumsum tulang belakang yang menghasilkan eritrosit digantikan oleh leukosit sehingga menghambat pembentukan eritrosit. Hal ini sangat berbahaya karena dapat menyebankan kanker darah.

b.         Hemofilia yaitu kelainan sifat genetis darah sukar membeku apabila terjadi luka.

c.          Anemia yaitu rendahnya kadar haemoglobin dalam darah. Hal ini akan menggangu lancarnya pengangkutan oksigen.

d.         Varises yaitu pelebaran pembuluh darah balik (vena).

e.         Stroke yaitu ketikstabilan denyut jantung secara mendadak terjadi karena otot jantung kekurangan protein khusus untuk otot normal zat ini disebut tPA (tissue Plasminogen Activator).

f.          Jantung koroner yaitu penyempitan atau penyumbatan pada arteri jantung (arteri kronaria), menyebabkan kerja otot jantung akan terganggu atau bahkan terhenti.

g.         Hipertensi yaitu tekanan darah tinggi dan Hipotensi yaitu tekanan darah rendah, merupakan kelainan pada tekanan darah. Hal ini disebabkan oleh kekentalan darah diatas normal atau dibawah normal.

Sumber:

1.       Handout Fisiologi Hewan.

2.       Lativah Hanum, Eva. 2004. BIOLOGI KELAS XI SMA. Bandung: Rosdakarya.

3.       Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas.

RESEPTOR DAN EFEKTOR

Reseptor adalah bagian dari sistem syaraf yang berperan sebagai penerima rangsangan dan sekaligus sebagai pengubah rangsangan yang diterimanya menjadi impuls sensoris. Impuls sensoris inilah yang dikirimkan ke Sistem Syaraf Pusat. Stimulasi pada suatu reseptor merupakan informasi mengenai terjadinya perubahan dari lingkungan eksternal dan internal tubuh terhadap Sistem Syaraf Pusat. Selanjutnya, Sistem Syaraf Pusat akan mengolahnya dan memberikan jawaban berupa pengaturan yang sesuai, sehingga kelestarian hidup tetap terjamin dan terpelihara kelangsungannya. Stimulus, merupakan suatu bentuk energi yang banyak ragamnya di alam ini. Bentuk-bentuk energi tersebut adalah energi mekanis-tekanan, energi thermis-derajad suhu, energi khemis-bau,rasa, kadar O2 dan kadar CO2, energi cahaya-gelombang cahaya, energi suara-gelombang suara. Masing-masing reseptor disesuaikan untuk memberikan respons pada suatu bentuk energi tertentu. Bentuk energi khusus yang memberikan respons reseptor paling peka disebut rangsangan adekwat. Reseptor seringkali berada di dalam suatu wadah yang terbuat dari sel-sel non syaraf, membentuk suatu organ sensorik (mata,telinga dan lain-lain).

Input adalah  penghataran atau konduksi sinyal dari reseptor sensoris

Integrasi adalah proses penerjemahan informasi yang berasal dari stimulusi reseptor sensoris oleh lingkungan, kemudian dihubungkan dengan respons tubuh yang sesuai. Sebagaia besar integrasi dilakukan dalam sistem saraf pusat (SSP) atau central nervous system (CNS) 

Output motoris adalah penghantaran sinyal dari pusat integrasi SSP, ke sel-sel efektor ( effector cells) sel-sel otot  atau sel kelenjar yang mengaktualisasikan respons tubuh terhadap  stimulus tersebut.

Sistem saraf tersusun atas neuron dan sel-sel pendukung.

·         Neuron adalah sel yang sungguh-sungguh menghantarkan pesan di sepanjang jalur komunikasi sistem saraf. Sisanya yang lebih banyak adalah sel-sel pendukung, disebut juga glia, yang memberikan struktur dalam sistem saraf serta melindungi, menginsulasi, dan secara umum membantu neuron

Sebuah neuron mempunyai badan sel (cell body) yang relatif besar yang mengandung nukleus dan berbagai ragam organel seluler lainnya. Ciri neuron yang paling menonjol adalah penjuluran yang mirip serat, yang disebut prosesus. Ada dua jenis penjuluran neural yang umum:

•        Dendrit, yang mengirimkan sinyal dari ujungnya ke seluruh bagian lain neuron,

Dendrit pada kebanyakan neuron, mempunyai banyak percabangan (nama berasal dari bahasa yunani yakni Dendron yang berarti pohon). Dendrit adalah adaptasi struktural yang meningkatkan luas permukaan neuron tempat neuron itu menerime input dari neuron lain atau reseptor sensoris.

•        Akson, yang menghantarkan pesan ke ujung neuron.

Organisasi Fungsional Neuron

Secara fungsional, terdapat tiga golongan neuron, yang masing-masing berkaitan tiga fungsi utama sistem saraf, yakni :

•       Neuron sensoris (sensory neuron), mengkomunikasikan informasi mengenai lingkungan eksternal dan internal dari reseptor sensoris ke sistem saraf pusat.

•       Interneuron, mengintegrasikan input sensoris dan output motoris. Interneuron membuat persambungan sinaptik hanya dengan neuron lain.

•       Neuron motoris, mengirimkan implus dari SSP ke sel efektor

Refleks sentakan lutut.

1.Refleks sentakan lutut disebabkan oleh ketukan pada tendon yang berhubungan dengan otot kuadrisep.

 2.  Reseptor sensoris mendeteksi peregangan mendadak pada otot kuadrisep (ekstensor) paha.

 3. Neuron sensoris mengirimkan informasi ke

 4. sinapsis dengan neuron motoris pada sumsum tulang belakang.

 5. Neuron motoris mengirimkan sinyal ke otot kuadrisep untuk berkontraksi, yang menyentakkan kaki bagian bawah ke arah depan. Hanya dua jenis neuron (sensoris dan motoris) yang memperantarai kerja refleks yang sesungguhnya, akan tetapi

 6.  neuron sensoris dari kuadriseps juga berkomunikasi dengan i n t e r n e u r o n d i sumsum tulang belakang.

 7.  Selanjutnya, interneuron menghambat neuron motoris yang

 8.  mengirimkan sinyal ke otot kaki yang berbeda (fleksor), yang kerjanya berlawanan dengan kerja otot kuadrisep.

Refleks adalah suatu gerak yang tak disadari disebabkan oleh rangsang yang kuat. Misalnya jika kita menginjak bara api atau benda tajam, kaki akan diangkat sebelum rasa panas atau rasa sakit menjalar.

Fungsi dari system saraf dilaksanakan oleh sel-sel saraf dengan cara pengiriman impuls saraf tepi (sarafsensoris) ke pusat saraf, kemudian dari pusat saraf melalui sarf tepi (saraf motoris) ke bagian-bagian tubuh yang disebut efektor.

Alat penerima rangsang disebut reseptor, sedangkan alat penghasil tanggapan disebut efektor.

PENGELOMPOKAN RESEPTOR

1.       Berdasarkan Struktur

a.       Reseptor syaraf : yang paling sederhana hanya berupa ujung dendrite dari suatu sel syaraf (neuron)

b.      Reseptor bukan syaraf: dapat ditemukan dalam organ pendengaran vertebrata (berupa sel rambut) dan pada organ penglihatan (berupa sel batang dan sel kerucut)

2.       Berdasarkan Jenis Rangsang

a.       Khemoreseptor: peka terhadap rangsang kimia baik asam dan basa, garam organic atau anorganik

b.      Thermoreseptor: peka terhadap suhu, baik suhu panas ataupun suhu dingin

c.       Mechanoreseptor: peka terhadap pukulan, cubitan, sentuhan, tekanan

d.      Photoreceptor: peka terhadap cahaya matahari atau lampu

e.      Megnetoreseptor: peka terhaap kekuatan magnet

f.        Elektroreseptor : peka terhadap medan listrik

3.       Berdasarkan Lokasi Sumber Rangsang

a.       Interoreseptor: reseptor yang berfungsi menerima rangsang dalam tubuh. Missal; khemoreseptor untuk memantau pH, kadar gula dalam darah dan kadar kalsium dalam cairan tubuh dan darah

b.      Eksteroreseptor: reseptor yang berfungsi untuk menerima rangsang dari luar lingkungan tubuh. Missal; reseptor penerima rangsang suara (pada alat pendengaran) dan cahaya (pada alat penglihatan)

HUBUNGAN ANTARA RESEPTOR DAN EFEKTOR

1.       Dalam system syaraf reseptor biasanya berhubungan dangan sayaraf sensorik (afferent), sedangkan efektor erat hubungan dengan syraf motorik (efferent)

2.       Reseptor bertugas sebagai transduser (pengubah energy): mengeubah energy dari bentuk tertentuk ke bentuk yang lain

3.       Pada reseptor semua energy dalam bentuk apapun akan segera  diubah menjadi energy listrik, yang selanjutnya akan membawa ke perubahan elektrokimia sehingga timbul potensial aksi

FISIOLOGI RESPIRASI

·         PENGERTIAN

Respirasi dalam biologi adalah proses mobilisasi energi yang dilakukan jasad hidup melalui pemecahan senyawa berenergi tinggi (SET) untuk digunakan dalam menjalankan fungsi hidup. Dalam pengertian kegiatan kehidupan sehari-hari, respirasi dapat disamakan dengan pernapasan. Namun demikian, istilah respirasi mencakup proses-proses yang juga tidak tercakup pada istilah pernapasan. Respirasi terjadi pada semua tingkatan organisme hidup, mulai dari individu hingga satuan terkecil, sel. Apabila pernapasan biasanya diasosiasikan dengan penggunaan oksigen sebagai senyawa pemecah, respirasi tidak melulu melibatkan oksigen.

·         Macam respirasi

Respirasi dapat dibedakan atas dua jenis, yaitu :
1. Respirasi Luar (Eksternal) yang merupakan pertukaran antara O₂ dan CO₂ antara darah dan udara.
2. Respirasi Dalam (Internal) yang merupakan pertukaran O₂ dan CO₂ dari aliran darah ke sel-sel tubuh.

·         Sistem Respirasi

Dalam mengambil nafas ke dalam tubuh dan membuang nafas ke udara dilakukan dengan dua cara pernapasan, yaitu :
1. Respirasi / Pernapasan Dada
- Otot antar tulang rusuk luar berkontraksi atau mengerut
- Tulang rusuk terangkat ke atas
- Rongga dada membesar yang mengakibatkan tekanan udara dalam dada kecil sehingga udara masuk ke dalam badan.
2. Respirasi / Pernapasan Perut
- Otot difragma pada perut mengalami kontraksi
- Diafragma datar
- Volume rongga dada menjadi besar yang mengakibatkan tekanan udara pada dada mengecil sehingga udara pasuk ke paru-paru.

·         Proses Kimiawi Respirasi Pada Tubuh Manusia :
1. Pembuangan CO₂ dari paru-paru : H+ HCO₃ ---> H₂CO₃ ---> H₂ + CO₂
2. Pengikatan oksigen oleh hemoglobin : Hb + O₂ ---> HbO₂
3. Pemisahan oksigen dari hemoglobin ke cairan sel : HbO₂ ---> Hb + O₂
4. Pengangkutan karbondioksida di dalam tubuh : CO₂ + H₂O ---> H₂ CO₃

·         Organ Respirasi

Pada hewan akuatik: misalnya ikan bernafas dengan insang

Pada hewan terestrial: -      burung bernafas dengan paru-paru  di lengkapi pundi-pundi hawa

-          serangga bernafas dengan Trakhea

-          laba-laba bernafas dengan Paru-paru buku

-          amfibia pada waktu berudu bernafas dengan insang setelah dewasa dengan paru-paru

-          reptilian bernafas dengan paru-paru

-          mamalia bernafas dengan paru-paru

·         Mekanisme Respirasi

Mekanisme Inspirasi  yaitu pembesaran rongga thorax yang diikuti mengembangnya paru-paru sehingga tekanan dalam paru-paru lebih rendah dari tekanan udara luar, akibatnya udara akan mengalir masuk ke dalam paru-paru.

Mekanisme Ekspirasi yaitu pengecilan dari rongga thorax dan paru-paru yang diikuti oleh pengeluaran udara dari paru-paru .

·         Kelainan pada Sistem Respirasi

Asma                      : penyempitan bronki dan bronkiolus

Bronkhitis                : radang bronki akibat infeksi bakteri

Pneumonia               : radang paru-paru menyerang dinding alveolus akibat infeksi bakteri, virus, dan jamur.

TBC                        : infeksi bakteri Mycobacterium tuberculosa pada jaringan paru-paru

Kanker paru-paru    : disebabkan oleh polusi, racun nikotin dari rokok

MImisan                  : pendarahan di hidung akibat pecahnya kapiler

Laringitis                  : radang pada laring

Pleuritis                    : radang pleura di sekeliling paru-paru

Emfisema                 : terendamnya paru-paru oleh cairan, sehingga mengurangi luasnya membrane pernafasan

Emboli                     : penggumpalan darah seingga tersumbatnya kapiler di paru-paru

Paringitis                  : radang pada paring

Sumber:

1.       Hand out fisiologi hewan

2.       Lativah Hanum, Eva. 2004. BIOLOGI KELAS XI SMA. Bandung: Rosdakarya.