BAB 7SISTEM PERNAPASANBiologi SMA/MA Kelas XI

KOMPETENSI DASAR Menganalisis hubungan antara struktur

jaringan penyusun organ pada sistem respirasi dan mebgaitkannya dengan bioprosesnya sehingga dapat menjelaskan proses pernapasan serta gangguan fungsi yang mungkin terjadi pada sistem pernapasan manusia melalui studi literatur, pengamatan, percobaan, dan simulasi.

Menyajikan hasil analisis tentang kelainan pada struktur dan fungsi jaringan jaringan organ pernapasan/respirasi yang menyebabkan gangguan sistem respirasi manusia melalui berbagai bentuk media presentasi.

TUJUAN PEMBELAJARAN AFEKTIF Siswa dapat mengubah sikap untuk mengagumi keteraturan dan kompleksitas ciptaan Tuhan tentang struktur, fungsi, dan bioproses sistem respirasi pada manusia.

Siswa dapat menunjukkan sikap ilmiah, yaitu teliti, tekun, jujur sesuai dengan data dan fakta, disiplin, tanggung jawab, peduli lingkungan, gotong royong, serta bekerja sama dalam melakukan observasi dan eksperiman tentang sistem respirasi pada manusia.

Siswa dapat mengubah sikap untuk peduli terhadap keselamatan diri dan lingkungan dengan menerapkan prinsip keselamatan kerja saat melakukan kegiatan pengamatan, percobaan makanan, serta sistem respirasi di laboratorium dan di lingkungan sekitar.

TUJUAN PEMBELAJARAN KOGNITIF Siswa dapat menjelaskan fungsi sistem pernapasan pada manusia.

Siswa dapat memerinci organ-organ penyusun sistem pernapasan.

Siswa dapat menunjukkan bagian-bagian sistem pernapasan pada gambar.

Siswa dapat menganalisis faktor-faktor yang memengaruhi frekuensi pernapasan.

Siswa dapat menjelaskan diagram pertukaran oksigen dan karbon dioksida pada alveolus dan sel-sel jaringan tubuh.

TUJUAN PEMBELAJARAN KOGNITIF (lanj.)

Siswa dapat menjelaskan reaksi pengikatan oksigen dan karbon dioksida dalam darah.

Siswa dapat menjelaskan bahaya rokok bagi kesehatan.

Siswa dapat menganalisis dampak pencemaran udara terhadap kesehatan sistem pernapasan.

Siswa dapat mendeskripsikan teknologi sistem pernapasan.

Siswa dapat mendemosntrasikan fase inspirasi dan ekspirasi pada mekanisme pernapasan.

TUJUAN PEMBELAJARAN PSIKOMOTORIK Siswa dapat melakukan eksperimen untuk

menghitung kapasitas vital paru-paru dan frekuensi pernapasan.

Siswa dapat melakukan percobaan untuk mengukur udara pernapasan dengan menggunakan respirometer.

Siswa dapat menyajikan hasil analisis kelainan dan gangguan sistem pernapasan melalui media presentasi.

Siswa dapat melakukan pengamatan/kajian peristiwa di masyarakat tentang dampak pencemaran udara dan kebiasaan merokok terhadap kesehatan tubuh, terutama sistem pernapasan.

Dapatkah Anda menyebutkan organ-organ penyusun sistem pernapasan pada manusia?

I. SISTEM PERNAPASAN PADA MANUSIA

Fungsi: Mengambil oksigen dari atmosfer ke sel

tubuh. Melepaskan karbon dioksida dari sel

tubuh ke atmosfer. Jalur pengeluaran air dan panas. Membantu mempertahankan

keseimbangan asam dan basa. Memungkinkan bicara, menyanyi, atau

pembentukan vokal lainnya.

Merupakan sistem pertahanan terhadap benda asing yang terhirup.

Mengeluarkan, memodifikasi, mengaktifkan, atau menginaktifkan berbagai bahan yang mengalir melewati sirkulasi paru-paru.

Meningkatkan aliran balik vena akibat sistem pernapasan.

Sebagai indera penciuman.

Saluran dan organ pernapasan pada manusia

A. Alat Pernapasan1. HidungFungsi: Menyaring partikel. Melembapkan dan menghangatkan

udara yang masuk. Mematikan kuman. Sebagai indera penciumanSaluran hidung membuka ke dalam faring (tekak) yang merupakan saluran bersama sistem pernapasan dan pencernaan.

2. Laring Adalah saluran udara yang terletak di

bagian depan laring hingga bagian bawah trakea.

Terdapat tonjolan jakun, epiglotis untuk membantu laring menutup ketika menelan, dan pita suara.

3. Trakea Adalah saluran lanjutan dari laring Bagian dalam dilapisis sel-sel epitel

bersilia yang dapat mengeluarkan debu dan butiran benda asing halus yang masuk bersama udara pernapasan.

4. Bronkus Adalah cabang kanan dan kiri dari

trakea. Bronkus kanan masuk ke paru-paru kanan, bronkus kiri masuk ke paru-paru kiri.

Di dalam paru-paru, bronkus terus bercabang-cabang membentuk bronkiolus.

Di ujung bronkiolus terminal terdapat alveolus.

5. Pulmo (Paru-paru) Tersusun dari 300 juta alveolus

berbentuk kantung kecil dan dikelilingi oleh pembuluh kapiler tempat pertukaran oksigen dengan karbon dioksida

Paru-paru Alveolus paru-paru

B. Mekanisme Pernapasan1. Inspirasi, Merupakan proses menghirup

udara secara aktif yang memerlukan kontraksi otot.

Otot interkostal eksternal berkontraksi, tulang rusuk terangkat ke atas dan ke depan, volume rongga dada membesar, paru-paru mengembang, tekanan udara paru-paru mengecil, udara dari luar masuk ke paru-paru.

Otot diafragma berkontraksi, diafragma yang melengkung menjadi datar, volume rongga dada membesar, paru-paru mengembang, tekanan udara paru-paru mengecil, udara dari luar masuk ke paru-paru.

2. Ekspirasi, merupakan proses menghembuskan udara secara pasif yang tidak memerlukan kontraksi otot.

Otot interkostal luar relaksasi, tulang rusuk turun, volume rongga dada menyempit, paru-paru mengecil, tekanan udara paru-paru membesar, udara keluar dari paru-paru.

Otot diafragma relaksasi, diafragma yang datar melengkung kembali, volume rongga dada menyempit, paru-paru mengecil, tekanan udara paru-paru membesar, udara keluar dari paru-paru.

Mekanisme inspirasi dan ekspirasi

C. Pengendalian Kecepatan Pernapasan

Mekanisme pernapasan diatur dan dikendalikan oleh pons Varolii di otak dan serabut aferen nervus vagus dari reseptor saluran pernapasan dan paru-paru.Faktor yang memengaruhi frekuensi pernapasan: Jenis kelamin Umur Suhu tubuh Posisi dan aktivitas tubuh Emosi, rasa sakit, dan ketakutan Status kesehatan Ketinggian tempat

D. Transpor dan Pertukaran Gas1. Pertukaran Oksigen dan

Karbondioksida Pertukaran O2 dan CO2 dalam kapiler

terjadi secara difusi. Pada alveolus, molekul gas bergerak

melalui membran respirasi dari tekanan parsial tinggi ke area yang bertekanan parsial lebih rendah.

P O2 di alveolus 100 mmH, P O2 di kapiler 40 mmHg (O2 dari alveolus ke kapiler)

P CO2 di alveolus 40 mmHg, P CO2 di kapiler 46 mmHg (CO2 dari kapiler ke alveolus)

2. Transpor Oksigen Oksigen diikat oleh hemoglobin yang terdiri

atas 4 gugus heme yang dapat berikatan dengan O2 membentuk oksihemoglobin (HbO2).Hb4 + O2 Hb4O2

Hb4O2 + O2 Hb4O4

Hb4O4 + O2 Hb4O6

Hb4O6 + O2 Hb4O8

3. Transpor Karbon Dioksida Karbon dioksida diangkut oleh darah dengan

3 cara: CO2 larut dalam plasma darah, CO2 terikat oleh hemoglobin (HbCO2), CO2 berbentuk bikarbonat (HCO-

3).

E. Volume dan Kapasitas Paru-paru

Volume Tidak (VT): volume udara yang masuk atau keluar dari paru-paru selama pernapasan normal.

Volume Cadangan Inspirasi (VCI): volume udara ekstra yang masuk ke paru-paru dengan inspirasi maksimum di atas inspirasi tidal.

Volume Cadangan Ekspirasi (VCE): volume udara ekstra yang dapat dikeluarkan dengan kuat pasa akhir ekspirasi tidal.

Volume Residu (VR): volume udara sisa dalam paru-paru setelah melakukan ekspirasi kuat.

Kapasitas Residu Fungsional (KFR): volume residu ditambah volume cadangan ekspirasi (KRF = VR + VCE).

Kapasitas Residu Fungsional (KFR): volume residu ditambah volume cadangan ekspirasi (VR + VCE).

Kapasitas Inspirasi (KI): volume tidal ditambah volume cadangan inspirasi (VT + VCI).

Kapasitas Vital (KV): penambahan volume tidal, volume cadangan inspirasi, dan volume cadangan ekspirasi (VT + VCI + VCE).

Kapasitas Total Paru-Paru (KTP): kapasitas vital ditambah volume residu (KV + VR).

Volume respirasi per menit: volume tidal dikali jumlah pernapasan permenit.

Volume ekspirasi kuat dalam satu detik (VEK1): volume udara yang dapat dikeluarkan dari paru-paru yang terinflasi maksimum pada saat detik pertama ekspirasi maksimum

II. BAHAYA ROKOK BAGI KESEHATAN Rokok berbahaya bagi orang yang

merokok (perokok aktif) maupun orang di sekitar perokok yang bukan perokok (perokok pasif).

Perokok aktif memiliki napas pendek, mudah lelah, kemampuan indra penciuman dan pengecap rasa berkurang, iritasi mata, sakit kepala, dan pusing.

Akibat merokok: kekurangan gizi, pertumuhan eterhambar, dan kecerdasan sulit berkembang.

Beberapa zat dalam rokok yang sangat berbahaya: Nikotin, zat candu yang sangat

toksik, merusak jantung dan sirkulasi darah, dan bersifat karsinogen.

Tar, dapat merusak sel paru-paru dan menyebabkan kanker.

Karbon monoksida (CO), gas beracun yang dapat mengakibatkan berkurangnya kemampuan darah mengikat oksigen.

III. PENGARUH PENCEMARAN UDARA TERHADAP SISTEM PERNAPASAN Pencemaran udara dapat disebabkan oleh zat pencemar alamiah (debu gunung berapi, asap kebakaran hutan, dll) maupun zat pencemar nonalamiah (gas beracun dari kendaraan bermotor, asap pembakaran, materi dari pertambangan, dll).

Substansi pencemaran udara yang masuk ke sistem pernapasan pada akhirnya dapat mengganggu pengikatan oksigen oleh hemoglobin, menghambat pembentukan hemoglobin, merusak fungsi hati dan ginjal, dan menyebabkan kerusakan saraf.

IV. GANGGUAN SISTEM PERNAPASAN Tuberkulosis (TBC) Faringitis Difter Pneumonia

(radang paru-paru) Kanker paru-paru Hiperkapnia Hipoksemia Asfiksia

Penyakit pulmonar obstruktif menahun

Dispnea Apnea tidur Influenza,

parainfluena (sindrom batuk pilek0, flu burung, dan SARS (Severe Avian influenza Syndrome)

V. TEKNOLOGI SISTEM PERNAPASAN Trakeostomi, pembuatan lubang pada

dinding alveolus untuk mempertahankan jalan napas agar udara masuk ke paru-paru melewati jalan napas bagian atas.

Pulmotor, alat untuk melakukan pernapasan buatan.

Terapi oksigen, pemberian oksigen melalui peralatan emergency oksigen.

Terapi oksigen hiperbarik, pemberian oksigen 100% kepada pasien di dalam ruangan hiperbaik bertekanan lebih tinggi dari udara atmosfer normal.