bab 2 pernafasan

2Bab

PERNAPASANA. Sistem Pernapasan pada ManusiaB. Sistem Pernapasan pada Hewan

Sistem

Fakta BioPeraturan larangan merokok di

tempat umum yang telah diberlakukan oleh pemerintah sepertinya hilang tak berbekas. Di mana-mana kita masih melihat orang merokok dengan santainya di tempat umum. Remaja dan anak-anak juga semakin banyak yang menjadi perokok.

Berdasarkan penelitian yang pernah dilakukan pada tahun 2002, Indonesia menempati urutan kelima terbesar didunia untuk jumlah rokok yang dihisap per tahunnya, dengan jumlah 215 miliar batang rokok yang dihisap, tempat pertama adalah Cina dengan 1.643 miliar batang, kedua Amerika dengan 451 miliar, Jepang 328 miliar, dan Rusia 258 miliar.

Sekitar setengah dari jumlah perokok, meninggal akibat rokoknya. Separuh dari mereka yang meninggal itu akan tutup usia pada umur 35-69 tahun. Sekitar 100 juta orang meninggal akibat rokok di abad ke-20. Bila kondisi ini tetap bertahan, maka akan ada

satu miliar orang yang mati akibat rokok. Total kematian pada tahun 2000 akibat rokok adalah 4,2 juta orang per tahun, atau 350 ribu per bulan, atau 11.666 per hari, atau 486 per jam. Jika disimpulkan, maka di dunia ini ada delapan orang meninggal setiap menitnya karena rokok.

Tidaklah mengherankan karena ternyata pada asap rokok terdapat sekitar 4.000 bahan kimia berbahaya.

Asap ini terbagi dua, yaitu asap utama (main stream smoke) yang keluar dari pangkal rokok dan asap sampingan (side stream smoke) yang

keluar dari ujung rokok.Zat-zat berbahaya tersebut meliputi

aseton (cat), ammonia (pembersih lantai), arsen (racun), butane (lighter fuel-bahan

bakar ringan), kadmium (aki mobil), karbon monoksida (asap knalpot), DDT (insektisida). Selain itu juga hidrogen sianida (gas beracun), methanol (bensin roket), naftalen (kamper), toluene (pelarut industri), vinil klorida (plastik), dan masih banyak lagi. Rokok adalah kumpulan berbagai racun.

Setiap Menit, 8 orang Meninggal karena rokok

Kebiasaan merokok akan berdampak buruk bagi kesehatan. Rokok bisa mengakibatkan gangguan reproduksi pada pria dan wanita. Pada pria berupa impotensi, infertilitas, dan gangguan sperma. Sedangkan pada wanita berupa nyeri haid, menopause lebih awal, dan infertilitas.

Masalah lain yang ditimbulkan karena rokok misalnya pada rambut (bau dan kotor), mata (berair, sering berkedip, katarak, degenerasi macula, kebutaan), kulit (keriput, penuaan dini), hidung (gangguan penciuman), gigi (diskolorisasi, plak, longgar, gingivitis), dan mulut (bau mulut, nyeri tenggorok, gangguan mengecap rasa).

Berbagai jenis kanker juga mengancam para perokok. Antara lain kanker mulut (potensinya lima kali lebih besar daripada orang yang tidak merokok), kanker tenggorok (sembilan kali lebih besar), kanker kandung kemih (dua atau tiga kali lebih besar), kanker bibir, pipi, lidah, paru-paru, pankreas, esofagus, dan kanker leher rahim.

Pada wanita hamil, rokok bisa menyebabkan keguguran, gangguan tumbuh kembang anak dan penyakit lain pada anak, gangguan oksigen janin, dan gangguan enzim pernapasan.

Nah .... setelah tahu dan mengerti betapa bahayanya merokok, masih maukah kita merokok?

www.alpinelake

www.corbis.com

www.lightrays.de

Ambillah napas secara normal, lalu tiupkan sekuat mungkin pada sebuah balon. Ingat! kamu hanya boleh melakukan satu kali tiupan pada balon tersebut. Jepit ujung balon yang telah ditiup, kemudian mintalah salah seorang temanmu untuk

mengukur keliling tengah balon.Biarkan udara balon keluar. Kemudian,

ulang lagi kegiatan sebelumnya hingga kamu mendapatkan angka rata-rata dari pengukuran keliling tengah balon. Bandingkan hasil yang kamu peroleh dengan hasil yang diperoleh

teman-teman sekelasmu! Apakah sebenarnya yang kamu tiupkan

ke dalam balon tersebut? Apakah tubuh kita yang menghasilkannya? Darimana gas tersebut berasal? Faktor apa yang membuat volume udara yang ditiupkan ke dalam balon itu berbeda-beda untuk setiap orangnya?

Jika kamu mempelajari bagian ini dengan baik, kamu akan dapat menjelaskan keterkaitan antara struktur, fungsi dan proses, serta kelainan/penyakit yang dapat terjadi pada sistem pernapasan manusia.

oBSerVaSi aWal 1WorkBook

ww

w.dkim

ages.com

Sistem PERNAPASAN 29

Ayo Selidiki!

Petakan PikirAnmu!Asfiksi

Rinitis Faringitis Asma Dipteri SARS

InspirasiEkspirasi

Gangguan pernapasan

Manusia

Organ pernapasan

Volume vitalUdara

komplementerUdara suplementer

Volume residualKapasitas vital

Udara Pernapasan

Mekanisme

Proses Pernapasan

Petakan PikirAnmu!

Hidung

Laring

Trakea

Bronkus & paru-paru

Sistem Pernapasan

Paru-paru dibantu pundi-pundi udara

Burung

Katak

Insang, kulit, dan paru-paru

IkanInsang

Serangga

Spirakel Cacing tanah

Kulit

Hewan

A. Sistem Pernapasan pada ManusiaSepanjang hidup, kamu tidak akan pernah lupa atau berhenti menarik napas dan

mengeluarkannya. Hal tersebut kamu lakukan terus-menerus dan berulang-ulang seumur hidupmu. Tahukah kamu, untuk apa kita menarik napas? Sebenarnya apa yang kita hirup itu? Mengapa kita harus bernapas? Apakah bernapas itu?

Pernapasan adalah proses pertukaran antara tubuh makhluk hidup dengan lingkungannya. Ketika memasukkan udara, kita menghirup oksigen yang akan diikat oleh sel darah merah. Kemudian, oksigen digunakan oleh sel pada jaringan. Adapun ketika mengeluarkan udara, kita mengembuskan karbon dioksida dan uap air sebagai sisa hasil metabolisme tubuh.

1. Organ-organ Sistem PernapasanPada umumnya, orang menyamakan istilah

pernapasan dengan respirasi. Namun, para ilmuwan membedakan penggunaan kedua istilah tersebut. Pernapasan lebih mengacu pada pertukaran udara antara lingkungan di luar tubuh dengan paru-paru sebagai organ pernapasan. Sementara respirasi, lebih menekankan pada reaksi kimia antara glukosa dari makanan yang kita makan untuk mendapatkan energi yang dibutuhkan, baik dengan menggunakan oksigen ataupun tidak. Jika menggunakan oksigen, maka disebut respirasi aerob, sedangkan jika tanpa oksigen disebut respirasi anaerob. Manusia merupakan organisme yang membutuhkan oksigen untuk melakukan respirasi. Oksigen dalam tubuh manusia berperan seperti api, tanpa oksigen sel-sel dalam tubuh tidak dapat membakar zat-zat makanan untuk menghasilkan energi yang dibutuhkan sehingga semua proses kehidupan yang sangat penting untuk tubuh dapat dilakukan.

Sistem pernapasan tidak dapat dipisahkan dari sistem sirkulasi dan sistem pencernaan makanan. Sistem pencernaan menyerap glukosa dari makanan. Sementara itu, sistem sirkulasi membawa oksigen dari paru-paru dan glukosa dari makanan menuju sel-sel tubuhmu.

oBSerVaSi 2.1WorkBook

www.answers.com

Mulut

Rongga hidung

Paru-paru

Percabangan bronkus

Trakea

Diafragma

The Amazing BIOLOGy Volume D32

Organ-organ Sistem Pernapasan

Beberapa sel di permukaan rongga hidung juga dapat memproduksi mukus. Mukus ini berupa material lengket yang dapat melembapkan udara yang masuk dan menjaga jaringan-jaringan yang terdapat di rongga hidung agar tidak kekeringan. Selain itu, mukus juga berfungsi untuk menjebak partikel-partikel yang masuk bersama udara, seperti debu dan bakteri. Sel-sel di permukaan rongga hidung mempunyai silia, berupa rambut-rambut kecil yang dapat bergerak bersamaan seperti cambuk. Pergerakan silia yang seperti cambuk ini menyapu mukus masuk ke dalam tenggorok, tempat Anda menelan makanan menuju lambung. Di lambung, mukus beserta partikel-partikel dan bakteri yang terjebak bersamanya dihancurkan oleh asam lambung.

Namun, sebagian partikel dan bakteri ada yang tidak mencapai lambung sehingga dapat mengiritasi permukaan hidung atau tenggorok dan membuat kita bersin. Bersin yang sangat kuat melemparkan partikel-partikel dan bakteri tersebut keluar dari hidung menuju ke udara luar.

a. HidungHidung adalah organ pertama yang

dilewati oleh udara ketika kita bernapas. Hidung mempunyai dua lubang yang disebut juga nostril. Udara masuk ke dalam tubuh melalui nostril, lalu masuk

ke bagian lebih dalam lagi yang disebut rongga hidung atau

nasal cavity. Permukaan rongga hidung mempunyai banyak pembuluh darah. Darah hangat yang melalui pembuluh ini dapat menghangatkan udara yang masuk.

Mulut

Rongga hidung

Paru-paru

Percabangan bronkus

Trakea

Diafragma


Cilia

Sel goblet

Sel serum

Jaringan tulang Epitel respiratori

Lamina propria

73oF, 40% 91oF, 98%

Mukus

Permukaan rongga hidungwww.nozami.com

catalog.nucleusinc.com

Organ paru-paru

b. LaringSetelah memasuki rongga hidung, udara akan

memasuki faring atau tenggorok. Faring adalah satu-satunya organ pada sistem respirasi yang berperan juga dalam sistem lainnya pada tubuh, yaitu sistem pencernaan makanan.

Dari faring, udara akan masuk ke laring atau pangkal tenggorok. Laring dibangun oleh rawan (kartilago) yang terdiri atas tiroid, krikoid, dan aritenoidea. Pada laki-laki, setelah masa pubertas, laring ini membesar dan menonjol di depan leher yang disebut “Adam’s apple” (ponum adami). Di dalam laring terdapat juga pita suara (plica vocalis) yang dapat bergetar ketika dilalui oleh udara, dan menimbulkan suara tertentu seperti ketika kita berbicara.

Pita suara terdiri atas rawan dan selaput. Selaput lendir di sebelah atas dan bawah pita suara dipengaruhi oleh saraf yang berbeda. Selaput di bagian atas mempunyai saraf somatik sehingga mampu merasakan sesuatu, seperti gatal atau nyeri. Sebaliknya, bagian di bawah pita suara mempunyai saraf otonom sehingga tidak dapat merasakan gatal atau nyeri. Namun demikian, jika terdapat gangguan di daerah tersebut reaksinya tetap sama, yaitu berupa batuk.

c. TrakeaDari laring, udara masuk ke dalam trakea. Jika kamu

meraba bagian bawah leher, maka trakea terasa seperti tabung dengan seri yang beruas-ruas. Bentuk ruas-ruas tersebut merupakan cincin kartilago yang memperkuat trakea dan membuatnya tetap terbuka.

Seperti hidung, permukaan trakea diselimuti oleh silia dan mucus. Silia dan mucus ini membersihkan dan melembapkan udara yang datang dari rongga hidung. Kamu akan batuk jika partikel-partikel mengiritasi permukaan trakea. Seperti bersin, batuk juga mengeluarkan material berbahaya dan menerbangkannya keluar tubuh menuju udara luar.

Normalnya, hanya udara bukan makanan yang dapat masuk ke dalam trakea. Jika makanan yang masuk ke dalam trakea, makanan dapat menutup lubang dan menghalangi udara mencapai paru-paru. Hal inilah yang disebut tersedak hingga terasa seperti tercekik. Akan tetapi, untuk mencegah hal tersebut tubuh kita memiliki mekanisme pencegahan dengan adanya epiglottis yang menutup lubang trakea secara otomatis ketika makanan sedang ditelan.

Laring

Trakea

Bronkus

Paru-paru kanan


d. Bronkus dan Paru-paruUdara bergerak dari trakea menuju bronkus. Bronkus adalah

saluran yang terdiri atas beberapa tingkat percabangan dan akhirnya akan berhubungan langsung dengan alveolus di paru-paru.

Paru-paru adalah organ pernapasan yang utama pada manusia. Paru-paru berbentuk seperti runjung yang tinggi dengan ujung meruncing setinggi bahu, terletak di rongga dada tepat di atas sekat diafragma. Diafragma adalah sekat rongga yang membatasi rongga dada dan rongga perut, serta ikut membantu paru-paru untuk mengembang dan mengempis ketika bernapas.

Paru-paru berjumlah 2 buah yaitu paru-paru kiri dan kanan. Paru-paru kanan terbagi menjadi 3 lobus, sedangkan paru-paru kiri terbagi menjadi 2 lobus. Paru-paru dibungkus oleh suatu selaput yang disebut pleura. Selaput ini terdiri atas dua lapisan yang saling berhubungan dan membentuk rongga. Pleura yang melekat di permukaan paru-paru dinamakan pleura visceral, sedangkan yang melekat di dinding rongga dada dinamakan pleura parietalis.

Di antara kedua pleura tersebut terdapat cairan yang berfungsi melindungi paru-paru dari gesekan saat mengembang dan mengempis. Selain itu, cairan ini membuat paru-paru mempunyai tekanan negatif yang membantu menarik paru-paru melebar sehingga proses menarik napas dapat dilakukan secara pasif.

Paru-paru dapat mengabsorpsi jumlah oksigen yang banyak karena permukaan alveolus yang luas. Paru-paru orang dewasa rata-rata mempunyai alveolus sekitar 300 juta buah. Jika kamu memindahkan seluruh alveolus tersebut, membukanya dan menghamparkannya di sebuah bidang datar, kamu akan mendapatkan sebuah area seluas 70 meter persegi. Ukuran itu hampir sama dengan luas tiga jalur lorong bola pada lapangan bowling. Menakjubkan!

Paru-paru kiri

Bio Integrasi

Normalnya, hanya udara yang seharusnya masuk ke dalam trakea. Tapi, terkadang makanan juga dapat masuk ke dalam trakea, menutup lubang dan menghalangi udara yang akan ke paru-paru. Napas kita akan sesak dan leher terasa seperti tercekik. Inilah yang disebut tersedak. Untuk mencegah hal itu tubuh kita sebenarnya telah memiliki mekanisme pencegahan dengan adanya epiglotis yang menutup lubang trakea secara otomatis saat kita sedang menelan makanan.


Alveolus juga dikelilingi oleh pembuluh kapiler darah. Oleh karena dinding alveolus dan kapiler darah sangat tipis, material dapat dengan mudah melewati keduanya. Setelah udara memasuki alveolus, oksigen melewati dinding permukaan alveolus kemudian melewati dinding kapiler menuju aliran darah. Sementara itu, karbon dioksida dan air melewati dinding kapiler darah masuk ke alveolus. Seluruh proses inilah yang dinamakan pertukaran gas (gas exchange).

catalog.nucleusinc

CO2 CO2

O2

O2

Bayangkan saja kamu adalah setetes darah yang memulai perjalanan melalui kapiler yang membungkus alveolus. Di awal perjalanan, kamu membawa banyak karbon dioksida dan sedikit oksigen. Sejalan dengan perpindahanmu melewati kapiler, oksigen secara perlahan terikat pada hemoglobin di sel-sel darahmu. Pada saat yang sama, kamu mulai melepaskan karbon dioksida sehingga di akhir perjalanan mengelilingi alveolus itu, kamu jadi kaya akan oksigen dan miskin karbon dioksida.

Pertukaran gas yang terjadi di alveolus.

Kapiler

Alveolus


2. Proses PernapasanBernapas membutuhkan kekuatan otot. Otot

pernapasan yang utama adalah diafragma. Ketika menghirup udara, diafragma menjadi lebih datar membuat paru-paru membesar. Sementara itu, ketika membuang udara, otot diafragma dan tulang rusuk mengendur. Proses menghirup dan membuang udara ini dinamakan proses inspirasi dan ekspirasi. Melalui kedua proses inilah terjadi pertukaran gas.

a. Inspirasi dan EkspirasiProses inspirasi dan ekspirasi terjadi karena

adanya perbedaan tekanan udara antara ruang di dalam saluran pernapasan dengan lingkungan sekitarnya. Hal ini terjadi akibat adanya perubahan volume saluran pernapasan. Ketika kita menghirup udara, rongga dada membesar sehingga tekanan udara di dalam rongga dada lebih kecil dibandingkan dengan tekanan udara di luar. Perbedaan itu membuat udara mengalir dari luar ke dalam saluran pernapasan dan

memenuhi paru-paru. Hal sebaliknya terjadi pada

saat ekspirasi.

b. Pernapasan Dada dan Pernapasan PerutMembesar dan mengecilnya rongga dada

terjadi karena adanya kontraksi serta relaksasi otot-otot antartulang rusuk dan diafragma. Saat otot antartulang rusuk berkontraksi, tulang rusuk akan terangkat dan rongga dada membesar sehingga menyebabkan turunnya tekanan udara di dalam rongga dada. Ekspirasi terjadi saat otot antartulang rusuk mengendur (relaksasi) dan otot-otot yang antagonis berkontraksi. Pernapasan seperti ini disebut pernapasan dada.

Selain pernapasan dada, terdapat juga pernapasan perut. Pada pernapasan perut, yang berperan adalah diafragma. Saat inspirasi, diafragma berkontraksi sehingga rongga dada membesar dan perut mengembung. Hal tersebut membuat tekanan udara dalam paru-paru turun sehingga udara luar dapat masuk ke dalam paru-paru. Sebaliknya, saat ekspirasi

diafragma berelaksasi rongga dada mengecil dan tekanan udara di paru-paru naik udara pun keluar dari paru-paru.

Diafragma

Diafragma berkontraksi

Paru-paruTulang rusuk

Diafragma berelaksasi

www.singintune.org

Paru-paru membesarParu-paru mengecil

Udara masukUdara keluar

Proses pernapasan (inspirasi dan ekspirasi) pada manusia. Sistem PERNAPASAN 37


c. Volume Udara PernapasanVolume udara yang terdapat di paru-

paru pada manusia dibedakan menjadi beberapa macam. Volume udara yang dapat dihirup atau diembuskan secara normal, disebut volume tidal. Volume tidal pada manusia lebih kurang 500 ml.

Jika kita mengambil napas panjang, lalu mengembuskannya hingga batas maksimum, udara tersebut dinamakan kapasitas vital. Volume kapasitas vital pada wanita adalah sekitar 3400 ml, sedangkan pada laki-laki adalah sekitar 4800 ml.

Udara yang dapat masuk ke dalam paru-paru ketika kita menarik napas biasa disebut udara komplementer. Volume udara komplementer pada orang dewasa adalah sekitar 1,5 liter sampai 3 liter. Ketika kita mengeluarkan napas biasa, sebenarnya kita masih dapat mengeluarkan udara lagi dengan sekuat-kuatnya. Udara tersebut dinamakan udara cadangan atau udara suplementer. Volume udara ini pada orang dewasa adalah sekitar 1,2 liter sampai 2 liter.

Selain volume tidal, kapasitas vital, udara komplementer, dan suplementer, paru-paru tetap menyimpan volume udara tertentu meskipun kita telah meniupkannya sekuat tenaga. Volume udara ini disebut volume residual. Volume ini bergantung pada daya lenting (resiliensi) paru-paru, yang dapat terganggu karena penyakit (misalnya, emfisema) atau karena penuaan. Jika volume kapasitas vital paru-paru dijumlahkan dengan volume residual, kita akan mendapatkan volume kapasitas total paru-paru.


Kilasan Bio

Berlari adalah salah satu aktivitas yang sering dilakukan oleh manusia. Pemain sepak bola mengejar bola dengan berlari. Anak-anak kecil senang berlari-lari disekitar rumahnya dengan ceria. Setelah berlari, nafas kita akan “ngos-ngosan” dalam arti frekuensi nafas yang meningkat daripada frekuensi nafas saat istirahat. Frekuensi nafas orang dewasa saat istirahat adalah kurang lebih 16-20 kali per menit. Meningkatnya frekuensi nafas setelah berlari terutama dikarenakan tubuh kita lebih banyak membutuhkan oksigen daripada saat istirahat. Oksigen dibutuhkan untuk metabolisme aerobik pemecahan energi makanan (terutama karbohidrat). Pemecahan karbohidrat ini akan menghasilkan ATP atau Adenosine Triphosphate. ATP inilah yang sangat dibutuhkan untuk kontraksi otot dalam hal ini adalah untuk berlari.

Oksigen lebih banyak masuk ke dalam darah melalui paru-paru yang kemudian diangkut oleh eritrosit (sel darah merah). Peningkatan frekuensi nafas ini dimaksudkan untuk membuang karbondioksida dari sel-sel otot melalui paru-paru ke udara.

Selain itu terjadi juga peningkatan frekuensi denyut jantung dengan tujuan supaya pompa jantung mencukupi kebutuhan oksigen dari jaringan yang membutuhkan. Semua proses diatas berjalan secara otomatis. Setelah berhenti berlari frekuensi napas dan denyut jantung lambat laun akan menurun.

Ngos-ngosan Setelah Berlari?

Tujuan: Membuktikan kandungan-kandungan karbondioksida pada udara ekspirasi.

Alat dan Bahan:1. Botol bekas minuman bersoda (2 buah) 5. Stopwatch2. Sedotan (2 buah) 6. Spidol3. Air 7. Stiker label4. Brom timol biru

Cara Kerja:1. Beri label botol 1 dengan tulisan “kontrol” dan botol lainnya diberi

label dengan tulisan “brom timol biru”.2. Botol kontrol diisi dengan air hingga volumenya setengah penuh.3. Botol brom timol biru diisi dengan larutan brom timol biru.4. Masukkan sedotan ke dalam kedua botol tersebut.5. Tiupkan napasmu ke dalam botol brom timol biru dengan menggunakan sedotan.6. Catat waktu ketika mulai mengembuskan napas hingga larutan

berubah warna dengan menggunakan stopwatch. 7. Lakukan hal sama pada botol kontrol dengan menggunakan

sedotan kedua.

Observasi dan Kesimpulan1. Apa yang terjadi pada larutan dalam botol brom timol biru ketika

kamu mengembuskan napas? 2. Berubah menjadi warna apakah larutan brom timol ketika

diembuskan napas? 3. Perubahan warna tersebut menunjukkan adanya gas apa? 4. Apa yang terjadi pada air dalam botol kontrol ketika kamu

mengembuskan napas ke dalamnya? 5. Kesimpulan apa yang kamu dapatkan dari kegiatan ini?

Menguji Kandungan Karbondioksida dalam Hembusan Napas



www.corbis.com

oBSerVaSi 2.4WorkBook Radang (rinitis) yang terjadi pada rongga hidung.

Seorang penderita SARS yang kritis, sedang ditangani oleh tim dokter.

a. Gangguan pada Proses Pengikatan OksigenGangguan pada proses pengikatan

oksigen yang sering terjadi adalah asfiksi. Asfiksi terutama terjadi karena adanya kompetisi antara oksigen dengan zat lain yang dapat berikatan dengan hemoglobin dalam sel-sel darah. Misalnya, kasus keracunan gas karbon monoksida (CO) yang dapat dihasilkan dari asap rokok. Karbon monoksida memiliki afinitas yang lebih tinggi terhadap hemoglobin dibandingkan dengan oksigen. Akibatnya, hemoglobin mengingat lebih banyak CO dibandingkan oksigen sehingga jaringan tubuh kekurangan oksigen.

3. Gangguan pada Sistem PernapasanSecara umum, kelainan dan

gangguan pada sistem respirasi dapat disebabkan oleh dua hal, yaitu gangguan pada proses pengikatan oksigen, dan gangguan pada saluran pernapasan.

Uji Pemahaman

allergyasthma.files.w

ordpress.comapps.uw

health.orgbioinfo.bact.w

isc.edu

Seorang anak penderita asma yang mendapatkan bantuan oksigen dari ibunya.

The Amazing BIOLOGy Volume D40 The Amazing BIOLOGy Volume D40

1. Sebutkan secara berurutan, saluran pernapasan pada manusia!

2. Jelaskan perbedaan proses inspirasi dan ekspirasi!

3. Jelaskan mengenai kapasitas udara pernapasan pada manusia!

4. Sebutkan berbagai gangguan yang terjadi pada sistem pernapasan manusia beserta faktor yang menyebabkannya!

4) Dipteri, adalah infeksi pada saluran pernapasan bagian atas, yang disebabkan oleh Corynebacterium diphteria. Pada tingkat yang lanjut, penderitanya dapat mengalami kerusakan selaput jantung, demam, lumpuh bahkan meninggal dunia.

2) Faringitis, yaitu radang pada faring karena infeksi bakteri atau virus tertentu. Peradangan ini ditandai dengan rasa sakit saat menelan dan rasa kering di kerongkongan.

3) Rinitis, adalah radang pada membran lendir (mukosa) di rongga hidung sehingga banyak lendir yang disekresikan. Rinitis biasanya terjadi karena alergi terhadap suatu benda.

5) SARS ( Severe Acute Respiratory Syndrome), disebabkan oleh kelompok virus korona yang belum pernah ditemukan sebelumnya pada manusia. Virus corona ini dapat melisiskan sel yang dimasuki sehingga membuat kerusakan parah pada sistem pernapasan. Gejala-gejala yang tampak adalah keluarnya lendir bercampur darah dari saluran pernapasan penderita sampai akhirnya tidak dapat bernapas dan menyebabkan kematian.

1) Asma, adalah gangguan pada sistem pernapasan yang disebabkan oleh alergi atau faktor psikis (emosi). Pada penderita asma, reaksi alergi yang dialaminya menyebabkan kontraksi otot yang mengelilingi bagian bronkus yang sudah tidak diperkuat oleh rawan (bronchioli). Akibatnya, penderita sukar mengeluarkan napas dan penyempitan tersebut menyebabkan timbulnya suara pada saat dilalui udara pernapasan.

b. Gangguan pada Saluran PernapasanGangguan pada saluran pernapasan dapat

disebabkan oleh infeksi bakteri atau virus.

Faring sorang yang terinfeksi Corynebacterium diphteria, bakteri penyebab difteri.

ww

w.v

acci

nein

form

atio

naa

pred

book

.aap

publ

icat

ions

.org

Seorang anak penderita asma yang mendapatkan bantuan oksigen dari ibunya.


B. Sistem Pernapasan pada HewanProses pertukaran gas ketika respirasi, memerlukan

suatu permukaan yang cukup tipis, luas, dan basah untuk memungkinkan terjadinya difusi. Permukaan ini dinamakan permukaan respiratif. Permukaan respiratif pada manusia adalah permukaan alveoli di paru-paru. Selain paru-paru, terdapat bentuk-bentuk lain dari organ respirasi pada hewan, seperti permukaan kulit atau sel, sistem trakea, dan insang. Berikut akan diuraikan mengenai sistem respirasi pada beberapa hewan.

Organ respirasi pada burung di antaranya adalah lubang hidung yang terletak di pangkal paruh, rongga hidung bagian dalam, faring, trakea, bronkus, paru-paru, dan 12 kantung udara (sakus pneumatikus).

Kedua belas kantung udara tersebut terletak berpasang-pasangan di pangkal leher, rongga dada (di antara tulang selangka), di antara tulang korakoid, di bawah sayap (ketiak), dan dua pasang di rongga perut.

Fungsi dari kantung-kantung udara ini adalah untuk membantu pernapasan, terutama pada waktu terbang, membantu memperkeras suara, mencegah hilangnya panas tubuh yang terlalu besar, serta memperbesar atau memperkecil berat jenis tubuh pada waktu burung berenang.

Paru-paru yang terhubung dengan beberapa kantung udara pada burung ini memiliki struktur yang berbeda dengan paru-paru pada manusia. Alveoli yang merupakan bagian ujung saluran pernapasan pada manusia, digantikan dengan saluran-saluran kecil yang berhubungan dengan kapiler darah, disebut parabronki. Di parabronki inilah udara mengalir dan terjadi pertukaran gas.

1. Sistem Pernapasan pada Burung

Sistem Pernapasan pada Burung


Trakea

Tulang sayap

Bronkus

a. Pada waktu tidak terbang Inspirasi terjadi dengan memperbesar

rongga dada dengan menggerakkan tulang rusuk ke arah bawah. Udara masuk dari lubang hidung ke rongga hidung, faring,

trakea, sampai bronkus. Udara kaya O2 tersebut sebagian besar tidak langsung melewati paru-

paru, melainkan masuk ke dalam kantung udara posterior.

Saat rongga dada mengecil (ekspirasi), udara dari kantung udara posterior mengalir melewati paru-paru menuju kantung udara anterior. Pada saat inilah terjadi proses pertukaran udara di dalam parabronki. Ketika inspirasi yang kedua, udara kembali mengisi kantung udara posterior, sementara kantung udara anterior telah berisi udara yang kaya CO2. Udara tersebut kemudian dikeluarkan pada saat ekshalasi yang kedua. Dengan demikian, dibutuhkan dua kali siklus inspirasi dan ekspirasi agar udara melewati seluruh bagian sistem respirasi pada burung.

b. Pada waktu terbangRongga dada tidak dapat digerakkan karena

tulang dada dan tulang-tulang rusuk menjadi tempat perlekatan otot-otot untuk terbang. Perbesaran rongga dada ini digantikan oleh kantung-kantung udara di bagian ketiak dan kantung udara di antara tulang korakoid. Ketika sayap diangkat ke atas, kantung udara di antara tulang korakoid terjepit sehingga volumenya mengecil, sedangkan kantung

udara di ketiak mengembang sehingga terjadi proses inspirasi.

Ketika sayap turun, kantung udara di antara tulang korakoid mengembang, dan kantung udara ketiak terjepit sehingga

udara mengalir ke dalam kantung udara di antara tulang korakoid, melewati paru-paru dan

mengalami proses pertukaran gas.


bill.srnr.arizona.edu


Paru-paru

Kantung udara

2. Sistem Pernapasan pada IkanProses inspirasi pada ikan terjadi akibat gerakan

ke arah samping dari tutup insang, volume rongga mulut membesar sehingga tekanan udaranya menjadi lebih rendah. Air yang mengandung oksigen kemudian mengalir masuk melalui mulut dan tertahan karena selaput yang membatasi rongga mulut dan insang masih tertutup.

Ketika selaput tersebut terbuka, aliran air melewati lamela insang yang dipenuhi pembuluh darah. Pada saat inilah terjadi proses pertukaran gas pada permukaan insang. Darah melepaskan CO2 ke dalam air dan mengikat O2 yang terdapat dalam air. Jadi, proses pertukaran gas pada sistem respirasi dengan menggunakan insang terjadi pada fase ekspirasi.

Susunan kapiler darah di insang juga meningkatkan efektivitas pengikatan dan pelepasan O2 dan CO2 dari darah ke air. Saat selaput insang membuka, aliran air yang mengalir melewati lembaran insang mengalir berlawanan arah dengan aliran darah dalam kapiler. Ketika darah mengalir melewati kapiler, oksigen dari air akan semakin banyak yang terikat karena aliran darah ini selalu bertemu dengan air yang masih kaya O2 dan sebaliknya untuk CO2. Hal ini menyebabkan proses difusi terjadi pada darah di sepanjang kapiler darah.

3. Sistem Pernapasan pada Serangga Serangga memiliki sistem pernapasan yang

bercabang-cabang di sepanjang tubuhnya yang memastikan seluruh sel di dalam tubuhnya memperoleh oksigen. Sistem pernapasan pada serangga ini disebut sistem trakea.

Pertukaran udara dilakukan melalui lubang pernapasan yang disebut spirakel (stigma). Spirakel berhubungan dengan trakea yang terletak longitudinal di samping kiri dan kanan tubuh serangga. Trakea memiliki cincin-cincin kitin menunjang struktur trakea ini, mirip seperti cincin tulang rawan pada trakea manusia.

Dari trakea, terdapat percabangan menyerupai serabut halus yang bermuara pada plasma membran dari sel-sel dalam tubuh serangga yang disebut trakeola. Bagian ujung trakeola ini berisi cairan yang berfungsi untuk mengatur luas daerah kontak dengan permukaan sel. Jika kebutuhan akan oksigen meningkat, cairan di ujung trakeola ini diserap sehingga daerah permukaan sel yang kontak dengan udara dari trakea jadi lebih luas. Jadi, pada serangga oksigen masuk lewat spirakel lalu melewati trakea, kemudian ke trakeola untuk berdifusi ke permukaan sel di ujung trakeola.


Keterangan gambar

www.castlefordschools.com

Aliran darah di kapiler

Air yang kaya oksigen masuk ke mulut,melewati insang, dan keluar dari celah insang.

Selaput insang

Celah insangSelaput insang

Aliran air

Aliran air

Setiap insang tersusun dari filamen-filamen insang yang memiliki membran tipis sehingga oksigen dan karbon dioksida bisa berdifusi

Airyang mengalir melewati filamen bertemu dengan darah yang mengalir lewat filamen. Saat darah meninggalkan filamen menjadi kaya oksigen yang tadi dibawa oleh air.


Saluran trakea

www.dwm.ks.edu.tw

ScHAcK AUGUST STEENBERG KROGH adalah seorang profesor berkebangsaan

Denmark pada departemen fisiologi hewan di Universitas Kopenhagen. Ia banyak

memberi kontribusi pada ilmu fisiologi. Banyak karyanya yang merupakan hasil kolaborasi

dengan istrinya, Marie Krogh.Krogh adalah ilmuwan yang

pertama kali membuat studi perbandingan pada hewan. Ia menulis tesis mengenai pernapasan melalui kulit dan paru-paru pada katak: Pertukaran Napas pada Hewan-Hewan. Kemudian Krogh terlibat pada penelitian mengenai air dan keseimbangan elektrolit pada hewan air dan ia menerbitkan buku Regulasi Osmotik (1939) dan Fisiologi Perbandingan pada Mekanisme Pernafasan (1941). Krogh memiliki kontribusi atas 200 artikel penelitian di jurnal internasional. Ia merupakan pembuat beberapa peralatan ilmiah seperti spirometer dan alat untuk mengukur kecepatan metabolik basal.

Pada 1910, Krogh mendirikan laboratorium pertama untuk fisiologi hewan (zoofisiologi) di Uinversitas Kopenhagen yang terletak di Ny Bestergade 11. Laboratorium itu kemudian diperluas pada 1928 serta dipindahkan ke gedung baru di Juliane Maries Vej 28-32 yang dikenal (15 November 1874 – 13 September 1949)

nobe

lpriz

e.or

g

Uji Pem

ahaman

Jelaskan mengenai mekanisme pernapasan dan struktur-struktur khusus yang ada pada sistem pernapasan serangga, ikan, dan burung. Apa yang membedakannya dengan sistem pernapasan manusia!

Penemu Biodengan Kompleks Rockefeller karena dibiayai oleh Yayasan Rockefeller.

Pada 1920, August Krogh diberi Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran untuk penemuan mekanisme pengaturan pembuluh darah kapiler di otot rangka. Krogh menjelaskan adaptasi perfusi darah pada otot dan organ lainnya sesuai dengan pengaturan pembukaan dan penutupan arteriol dan pembuluh darah kapiler. Ia juga mempertunjukkan bahwa pertukaran udara pada paru-paru adalah suatu difusi biasa

Aliran air

Spirakel

Sistem pernapasan serangga


Kreasi BIO

INTISARi

Pernapasan adalah proses pertukaran udara antara tubuh makhluk hidup dengan lingkungan, sedangkan respirasi lebih menekankan pada proses reaksi kimia dalam sel untuk menghasilkan energi dengan menggunakan oksigen ataupun tidak.

Organ-organ pada sistem respirasi manusia terdiri atas hidung, faring, laring, trakea, bronkus, dan paru-paru.

Bernapas melibatkan dua proses yaitu menarik napas (inspirasi) dan mengeluarkan napas (ekspirasi). Berdasarkan organ yang terlibat pernapasan dibedakan menjadi pernapasan perut dan pernapasan dada di bawah kontrol medula oblongata dan pons varolli.

Gangguan pada sistem respirasi dapat disebabkan oleh dua hal yaitu gangguan pada proses pengikatan oksigen dan gangguan pada saluran pernapasan seperti rinitis faringitis, asma, dipteri, dan SARS, Smoker’s cough

Cacing tanah menggunakan permukaan kulit tubuhnya sebagai permukaan respiratif, sedangkan serangga memiliki sistem pernapasan yang dinamakan sistem trakeal.

Ikan bernapas menggunakan insang, katak menggunakan paru-paru sebagai organ utama pernapasan, tetapi menggunakan kulit pula.

Burung bernapas dengan paru-paru yang dilengkapi dengan kantung udara yang berfungsi menyimpan cadangan udara ketika terbang.

Kamu telah mengetahui mekanisme pernapasan pada manusia. Sekarang, cobalah untuk membuat sebuah kreasi untuk menjelaskan tentang mekanisme inspirasi dan ekspirasi pada manusia. Pilihlah salah satu kegiatan di bawah ini.1. Membuat gambar, diagram, atau lukisan bertemakan mekanisme enspirasi

dan ekspirasi manusia dari bahan-bahan bekas.2. Model respirasi sederhana dari bahan balon karet, botol air mineral, selang,

plastisin. Kamu bisa mencari referensi mengenai hal ini di internet.3. Membuat model 3 dimensi alat-alat pernapasan manusia dari bahan-bahan,

seperti kayu, styrofoam, atau bubur kertas.4. Membuat animasi sederhana mengenai mekanisme sistem pernapasan

pada manusia.


Kamus BIO

AlveolusKantung-kantung kecil, berisi udara,

terdapat pada paru-paru. Berfungsi untuk pertukaran oksigen dan karbon dioksida

dalam proses pernapasan.

BronkusCabang dari tengorokan yang terhubung

langsung ke paru-paru.

DiafragmaJaringan yang memisahkan rongga dada

dengan rongga perut pada mamalia.

EkspirasiPenghembusan udara atau napas keluar

dari paru-paru.

InspirasiMasuknya udara melewati mulut atau

hidung ke dalam paru-paru.

Kapasitas vitalJumlah udara yang dikelurkan, jika

kita mengambil napas panjang, lalu mengembuskannya hingga batas

maksimum.

LaringBagian atas dari tenggorokan, di dalamnya

berisi pita suara.

FaringBagian belakang mulut, sekaligus bagian atas dari tenggorokan.

AsfiksiKematian akibat kesulitan bernapas, karena ketiadaan oksigen.

Saccus peneumaticusKantung udara yang terdapat pada sistem pernapasan burung. Berfungsi membantu pernapasan burung di saat terbang.

SpirakelLubang trakea pada setiap ruas tubuh serangga, tempat keluar-masuknya udara pernapasan.

Trakea1 Batang tenggorok pada manusia; 2 sistem pernapasan pada serangga.

Udara komplementerUdara yang dapat masuk ke dalam paru-paru ketika kita menarik napas biasa

Volume tidalJumlah udara yang dapat dihirup atau diembuskan secara normal.

Eksplorasi BIO

Merokok adalah kebiasaan yang berdampak buruk bagi kesehatan pernapasan, baik diri sendiri, maupun orang lain. Sebagai generasi muda yang peduli, pilihlah salah satu kegiatan berikut. Kemudian, presentasikan hasil karyamu itu di hadapan teman-temanmu. 1. Membuat tulisan (bisa berupa puisi atau cerpen) bertemakan bahaya merokok bagi kesehatan.2. Membuat lagu (lirik dan aransemen) mengenai rokok dan zat-zat berbahaya yang terkandung di dalamnya.3. Membuat konsep iklan layanan masyarakat mengenai dampak kebiasaan merokok terhadap ekonomi keluarga dan kesehatan.

Aplikasi Bio

Diilhami oleh sebuah alat yang digunakan untuk memonitor pelarut yang terhisap para operator mesin cetak, para ahli di Inggris kini sedang mengembangkan metode tes pernafasan dalam mendiagnosa penyakit, termasuk kanker.

Adalah para peneliti di Swansea University yang sekarang masih berupaya menciptakan metode yang nyaman dan cepat dalam menentukan serta mendeteksi jenis penyakit serius.

Idenya adalah menganalisa senyawa tertentu dari sampel nafas seorang pasien untuk mendeteksi penyakit kanker, diabetes atau penyakit lainnya yang telah lama dikenal. Menurut para peneliti, sebenarnya sudah banyak teknik yang diupayakan sebelumnya, namun teknik ini kerap dianggap terlalu kasar dan tidak dapat diandalkan.

Dr. Masood Yousef, salah seorang asisten peneliti senior di Universitas Welsh Centre for Printing and Coating, saat ini masih menggunakan teknologi ini dalam menganalisa konsentrasi zat organik yang mudah menguap (Volatile Organic Compound) melalui pernafasan.

Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa konsentrasi tinggi dari jenis VOC tertentu di dalam nafas bisa berhubungan dengan penyakit . Sebagai contoh, bebauan pir dan aseton berkaitan dengan penyakit diabetes, amonia berhubungan dengan hepatitis, dan dimetil sulfida dengan sirosis. Ada juga zat tertentu yang tampaknya menjadi sebuah penanda khusus sejenis kanker.

Dr. Yousef merasa yakin bahwa tes pernafasan akan menyediakan metode yang lebih nyaman dan cepat dalam mendignosa penyakit serius, selain juga memerlukan tindakan medis yang sangat minim.

Sampel nafas lebih mudah untuk diperoleh ketimbang darah atau urin, karena dari pasien dapat diambil sampel sebanyak-banyaknya. Prosedur ini kemungkinan lebih efektif daripada metode konvensional, dan secara potensial dapat menghemat waktu dan uang.

Diharapkan, risetnya ke depan akan mengarah pada terciptanya sebuah alat sederhana seperti tes strip yang memberi hasil positif untuk sejenis penyakit tertentu. Ini dapat mengurangi biaya dan tingkat ahli yang dibutuhkan untuk diagnosis.

Sumber: www.kompas.co.id

Tes Nafas untuk Diagnosa Penyakit

Situs ini berisi berbagai hal yang dapat membantumu untuk memahami sisterm pernafasan. Coba kunjungi website lain dengan menggunakan mesin pencari (searching engine) dengan kata kunci berikut.

Respiration WExpiration WDiaphragma WBronchus WAir sacs WSpiracle W

BioneT 2WorkBook

Jika kamu ingin mengetahui lebih jelas tentang sistem pernafasan, coba kunjungi website berikut: www.lungusa.org/site/c.dvLUK9O0E/b.22576/k.7FFF/Human_Respiratory_System.htm

RefleksiA. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat!

1. Berikut adalah lima proses yang terjadi pada makhluk hidup. 1. mengeluarkan karbon dioksida2. mengeluarkan energi3. mengeluarkan oksigen4. menghirup oksigen5. mengambil airManakah yang merupakan proses yang terjadi selama respirasi aerobik?a. 1, 2, dan 3 e. 2, 4, dan 5 b. 1, 2, dan 4 d. 2, 3, dan 5 c. 1, 3, dan 5

2. Urutan yang benar perjalanan molekul karbon dioksida sampai dikeluarkan dari tubuh

adalah ....a. alveolus - bronkiolus - bronkus - laring - trakea b. alveolus - bronkiolus - bronkus - trakea - laring c. alveolus - bronkus - bronkiolus - trakea - laring d. laring - trakea - bronkus - bronkiolus - alveolus e. trakea - laring - bronkus - bronkiolus - alveolus

3. Apakah yang terjadi ketika seseorang menarik napas dalam-dalam?

4. Bagian sistem respirasi yang mengalami kerusakan pada pasien yang menderita emphysema adalah .…a. alveoli d. membran pleura b. bronkhi e. trakeac. laring

Otot diafragma Otot antarrusuka. berkontraksi berkontraksib. berkontraksi tidak berubah c. berkontraksi relaksasi d. relakasi berkontraksi e. relakasi relaksasi


5. Setelah berolahraga, apakah yang dilakukan seseorang sehingga jumlah karbon dioksida dalam darahnya dapat berkurang?

6. Proses yang mana glukosa dan oksigen bereaksi di dalam sel-sel dan menghasilkan energi disebut ….a. pencernaan d. pertukaran gas b. respirasi e. ekskresi c. pernapasan

7. Suara dihasilkan oleh pita suara, yang terdapat pada ....a. faring d. alveoli b. laring e. bronkiolic. trakea

8. Tempat pertukaran gas pada sistem respirasi manusia terjadi di ....a. laring d. faring b. trakea e. alveolic. bronki

9. Hewan apakah yang menggunakan sistem trakea untuk proses respirasinya?a. Moluska d. Ikan b. Serangga e. Cacingc. Siput

10. Pernyataan manakah yang benar tentang asap rokok?a. Asap rokok membahayakan alveoli. b. Asap rokok mengurangi jumlah oksigen dalam darah. c. Asap rokok menyebabkan berbagai macam kanker d. Asap rokok dapat menyebabkan kerusakan pada jantung. e. Semua pernyataan di atas adalah benar.

Frekuensi detak jantung Kecepatan menarik napas a. menurun menurun b. menurun meningkat c. meningkat menurund. meningkat etap e. meningkat meningkat


B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini dengan tepat!

1. Apa perbedaan istilah antara pernapasan dan respirasi?2. Bagaimana diafragma dan tulang antarrusuk bekerja sama untuk mengontrol inspirasi

dan ekspirasi? 3. Apakah yang terjadi selama proses inspirasi dan ekspirasi pada manusia? Manakah yang

selalu merupakan proses yang aktif?4. Penyakit atau gangguan sistem respirasi apa yang disebabkan oleh kebiasaan merokok ?5. Bagaimana perbandingan antara sistem respirasi pada cacing, serangga, dan burung?

c. Berpikir Kritis

1. Ketika kamu meniupkan napas di depan sebuah cermin, di permukaan cermin tersebut akan terdapat lapisan uap air. Mengapa hal itu dapat terjadi?

2. Jelaskan bahwa bayi dapat menderita penyakit yang berhubungan dengan kebiasaan merokok, padahal bayi tidak merokok!


bab 2 pernafasan

Documents