Corong
hawa (trakea) adalah alat pernapasan yang dimiliki oleh serangga dan
arthropoda lainnya. Pembuluh trakea bermuara pada lubang kecil yang ada
di kerangka luar (eksoskeleton) yang disebut spirakel. Spirakel
berbentuk pembuluh silindris yang berlapis zat kitin, dan terletak berpasangan pada setiap segmen tubuh. Spirakel mempunyai katup yang dikontrol oleh otot sehingga membuka dan menutupnya spirakel terjadi secara teratur. Pada umumnya spirakel terbuka selama serangga terbang, dan tertutup saat serangga beristirahat.
Oksigen
dari luar masuk lewat spirakel. Kemudian udara dari spirakel menuju
pembuluh-pembuluh trakea dan selanjutnya pembuluh trakea bercabang lagi
menjadi cabang halus yang disebut trakeolus sehingga dapat mencapai
seluruh jaringan dan alat tubuh bagian dalam. Trakeolus tidak berlapis
kitin, berisi cairan, dan dibentuk oleh sel yang disebut trakeoblas.
Pertukaran gas terjadi antara trakeolus dengan sel-sel tubuh. Trakeolus
ini mempunyai fungsi yang sama dengan kapiler pada sistem pengangkutan
(transportasi) pada vertebrata.
Sistem pernafasan pada serangga mengenal dua sistem, yaitu sistem terbuka dan sistem tertutup. Digunakan alat/organ
yang disebut spirakulum (spiracle), juga tabung-tabung trakhea dan
trakheola. Tekanan total dari udara sebenarnya merupakan jumlah tekanan
gas N2, O2, CO2 dan gas-gas lain. O2 sendiri masuk ke dalam jaringan dengan
satu proses tunggal: adanya tekanan udara dalam jaringan. Tekanan O2
dengan demikian harus lebih besar daripada tekanan udara dalam jaringan,
sebaliknya tekanan CO2 dalam jaringan harus lebih besar dibanding yang
ada di udara.(lihat gambar sel respirasi). Laju diffusi diukur dengan
rumus 1/d (sebagai suatu peristiwa diffusi pasif).
Pada umumnya serangga akuatik kecil luas permukaan tubuhnya lebih besar daripada volumenya, sehingga
diffusi O2 dapat berjalan dengan baik berhubung luas permukaan yang
cukup untuk akomodasi aliran O2 dari luar tubuh. Sebaliknya pada
serangga yang ukurannya lebih besar, harus dibantu dengan menggunakan
kantung udara (air-sacs), yang mengumpulkan udara dengan mekanisme
kontraksi, yang harus didukung oleh suatu sistem pemanfaatan energi.
Contohnya pada beberapa jenis belalang yang mampu hidup di dalam air.
Sistem respirasi
terbuka banyak digunakan oleh serangga-serangga darat dan beberapa
jenis serangga air, sedang sistem tertutup digunakan oleh serangga air,
yang tidak menggunakan spirakulum, antara lain untuk mencegah supaya jangan terjadi evapotranspirasi.
Mekanisme pernapasan pada serangga, misalnya belalang, adalah sebagai berikut
Jika otot perut belalang berkontraksi maka trakea mexrupih sehingga udara kaya CO2 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 O2 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.
Pada
kepik air (Belastomatidae) digunakan "insang fisis" atau physical gill
digunakan untuk mengumpulkan gelembung, dan jaringan mengambil O2 dari
dalam gelembung-gelembung udara yang disimpan. Jika tekanan parsial O2
menurun,tekanan udara di dalam air menjadi lebih besar, akan ada gerakan
udara dari dalam air ke dalam tubuh serangga, sehingga terkumpullah
gelembung-gelembung udara. Apabila di dalam gelembung udara yang
disaring tersebut sudah terkan¬dung terlalu banyak N2, maka serangga
akan muncul ke permukaan dan membuka mulut.
Sebaliknya
terdapat juga serangga yang mampu tinggal lama di dalam air dengan
bantuan suatu organ yang disebut plastron, suatu filamen udara. Dengan
alat ini maka CO2 yang terbentuk dibuang, dan O2 yang terlarut diambil
langsung (bukan dalam ujud gelembung udara). Bangunan ini sering juga
disebut sebagai insang fisis khusus (special physical gill). Karenanya
serangga mampu bertahan di dalam air dalam jangka waktu yang lebih lama.
Serangga air juga ada yang memanfaatkan insang trakheal (tracheal
gill), yang merupakan insang biologis, berfungsi karena gerak biologis.