Materi dan Soal Biologi Sistem Pernapasan pada Manusia

Sistem Pernapasan

Manusia tidak dapat hidup tanpa oksigen.Manusia tentu setiap detik memerlukan oksigen dan mengeluarkan karbondioksida. Manusia dapat melakukan hal ini karena adanya sistem pernafasan. 

Sistem Pernapasan atau Respirasi adalah sistem yang berperan dalam proses terjadinya pertukaran oksigen dan karbondioksida. Urutan saluran pernapasan dimulai dari rongga hidung, faring, trakea, bronkus, lalu ke paru-paru (bronkiol dan alveolus).

ALAT PERNAPASAN MANUSIA

Hidung

Hidung merupakan alat pernapasan paling awal yang dilalui udara. Di dalam hidung terdapat saraf saraf penciuman. Lubang hidung dibagi menjadi dua yaitu kiri dan kanan yang dibatasi oleh sekat hidung. Di dalam hidung terdapat rambut rambut halus dan selaput lendir yang berfungsi menyaring udara. Rongga hidung memiliki 3 manfaat utama yaitu :

-       Menghangatkan udara

-       Melembapkan udara

-       Menyaring udara

Laring

Setelah hidung, udara melewati faring. Faring adalah lanjutan ari saluran hidung yang meneruskan uara ke laring. Laring terdiri dari lempengan lempengan tulang rawan. Glotis aalah lubang yang menghubungkan faring dengan trakea dan digerakkan oleh otot untuk membuka dan menutup. Dalam laring juga terdapat pita suara. Laring memiliki katup yang disebut epiglotis. Epiglotis selalu dalam keadaan terbuka, dan menutup hanya disaat kita menelan makanan. 

Trakea (batang tenggorokan)

Trakea tersusun oleh cincin tulang rawan yang terletak di depan kerongkongan dan berbentuk pipa. Bagian dalam trakea diselimuti oleh lendir dan mempunyai lapisan yang terdiri dari sel sel bersilia. Lapisan ini berfungsi untuk menahan debu untuk masuk ke dalam paru paru. 

Bronkus (cabang batang tenggorokan)

Bronkus adalah bagian yang menghubungkan paru paru dengan trakea. Bronkus terbagi lagi menjadi Bronkiolus. Bronkus terdapat di paru paru bagian kiri dan kanan, dan terdiri dari lempengan tulang rawan dan dindingnya terdiri dari otot halus. Bronkiolus berdinding tipis dan tidak bertulang rawan.

Pulmo (Paru-paru)

Paru paru adalah alat pernapasan yang terletak di dalam rongga dada dan di atas diafragma. Diafragma aalah sekat rongga badan yang membatasi rongga dada dengan rongga perut. Paru paru juga diselubungi oleh selaput elastis yang bernama pleura. Paru paru terbagi oleh dua bagian yaitu bagian kiri dan bagian kanan. Paru paru kiri terbagi oleh dua gelambir sedangkan paru paru kanan tiga gelambir. Saluran saluran bronkiolus pada paru paru akan berujung pada gelembung paru paru yang bernama Alveolus. Dinding alveolus sangat tipis, elastis dan mengandung kapiler darah. Pertukaran oksigen dengan karbon dioksida terjadi pada dinding alveolus.  

MEKANISME PERNAPASAN

Ada 2 mekanisme pernapasan , yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut :

Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antar tulang rusuk. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut:

1.     Fase inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot antartulang rusuk muskulus interkostalis sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.

2.     Fase ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot antara tulang rusuk ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.

Pernapasan perut adalah pernapasan yang melibatkan ototdiafragma. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut:

1.     Fase inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot diafragma sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.

2.     Fase ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot diaframa ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.

VOLUME DAN KAPASITAS PARU-PARU

Volume udara pernapasan pada setiap orang berbeda beda tergantung pada ukuran paru paru, kekuatan bernapas, dan juga cara bernapas. Pada orang dewasa paru paru berkisar 5-6 liter, yang terdiri dari :

•  Volume Tidal : Volume udara hasil inspirasi atau ekspirasi pada setiap kali seseorang bernapas normal. Kurang lebih 500 ml.
•  Volume cadangan inspirasi : jumlah udara yang masih bisa dapat dikeluarkan dengan ekspirasi kuat . Kurang lebih 3000 ml.
• Volume cadangan ekspirasi : jumlah udara yang masih dapat dikeluarkan dengan ekspirasi kuat. Kurang lebih 1100 ml.
• Volume Residu : volume udara yang masih tetap berada dalam paru paru setelah ekspirasi kuat. Kurang lebih 1200 ml.

Kombinasi dari jenis jenis volume paru paru disebut sebagai kapasitas paru paru, yang mencakup:

1.     Kapasitas Inspirasi

Volume tidal + Volume Inspirasi. Jumlah udara yang apat dihirup oleh seseorang mulai inspirasi atau ekspirasi normal dan mengembangkan paru parunya hingga maksimal. Kira kira 3500 ml.

2.     Kapasitas Residu Fungsional

Volume cadangan + volum residu. Jumlah udara yang tersisa dalam paru paru pada akhir ekspirasi normal. Kira kira 2300 ml.

3.     Kapasitas Vital

Volume cadangan inspirasi + volum tidal + volum cadangan ekspirasi. Total udara yang dapat dikeluarkan secara maksimum setelah inspirasi secara maksimum. Kira kira 4600 ml.

4.     Kapasitas Paru Paru total

Kapasitas vital + kapasitas tidal. Total volume maksimum dimana paru paru dapat dikembangkan sebesar mungkin dengan inspirasi paksa. Kira kira 5600 ml.

FREKUENSI PERNAFASAN

Frekuensi pernapasan dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya sebagai berikut :

Umur :

            Bertambahnya umur seseorang mengakibatkan pernapasan menjadi semakin lambat. Pada usia lanjut, energy yang dibutuhkan lebih sedikit pada usia pertumbuhan hingga oksigen yang diperlukan lebih sedikit.

Jenis Kelamin :

            Pada umumnya laki laki lebih membutuhkan banyak energy karena aktivitas. Jadi otomatis laki laki butuh oksigen atau energy yang lebih banyak dari wanita.

Suhu Tubuh :

            Jika suhu tubuh turun, tubuh akan meningkatkan metabolismenya dan kebutuhan akan oksigen akan meningkat.

Posisi Tubuh :

            Pada saat berdiri, otot akan berkontraksi sehingga oksigen yang dibutuhkan akan lebih banyak. 

 MEKANISME PERTUKARAN OKSIGEN DAN KARBON DIOKSIDA

Pertukaran antara oksigen dan karbon dioksida dilakukan dengan proses difusi. Proses ini terjadi di Alveolus dan di sel jaringan tubuh. Oksigen masuk ke dalam tubuh melalui inspirasi dari rongga hidung sampai alveolus. Di alveolus, oksigen mengalami difusi ke kapiler arteri pori pori. Masuknya oksigen dari luar menyebabkan tekanan oksigen di alveolus lebih tinggi dibangdingkan dengan tekanan oksigen di kapiler arteri paru paru.

Oksigen akan bergerak dari alveolus menuju kapiler arteri paru paru.

Oksigen di kapiler arteri akan diikat oleh eritrosit yang mengandung hemoglobin. Setiap molekul hemoglobin apat membawa empat molekul oksigen berbentuk oksihemoglobin.  Hemoglobin akan mengangkut oksigen ke jaringan tubuh yang kemudian akan berdifusi masuk ke sel sel tubuh untuk digunakan proses respirasi. Difusi ini disebabkan oleh adanya perbedaan tekanan.  

KELAINAN DAN PENYAKIT PADA SISTEM PERNAPASAN MANUSIA

Faringitis

           Peradangan pada faring sehingga timbul rasa nyeri pada waktu menelan makanan atau kerongkongan terasa kering. Disebabkan oleh infeksi bakteri atau virus, ataupun merokok. 

Pneumonia

           Peradangan pada paru paru dimana alveolus berisi cairan dan eritrosit yang berlebihan. 

Emfisema paru paru

           Emfisema paru paru adalah jumlah udara yang telalu banyak dalam paru paru. Emfisema paru paru disebabkan oleh infeksi karena rokok, kelebihan mucus karena peradangan, ataupun gangguan saluran pernapasan.

Asthma

          Asma ditandai dengan kontraksi yang kaku dari bronkiolus yang menyebabkan sukar bernapas.

Dipteri

           Penyakit infeksi yang disebabkan oleh bakteri Corynebacterium diptherial yang dapat menyebabkan penyumbatan pada rongga faring maupun laring oleh lendir yang dihasilkan bakteri tersebut. 

Asfiksi

           Gangguan dalam pengangkutan oksigen ke jaringan tubuh. Disebabkan oleh terganggunya fungsi paru paru, pembuluh darah, ataupun jaringan tubuh. Misalnya, terjadi pada seseorang yang tenggelam.

Tuberkulosis / TBC

           Penyakit yang disebabkan oleh bakteri mycobacterium tuberculosae. Daerah yang terinfeksi oleh bakteri ini akan diserang oleh mikrofag sehingga daerah tersebut rusak dan akan tumbuh tonjolan. TBC menyebabkan kurangnya luas permukaan membran pernapasan, kurangnya kapasitas vital an kapasitas pernapasan, dan juga peningkatan kerja sebagian otot pernapasan. 

Hipoksia

           Hipoksia adalah kekurangan oksigen dalam jaringan. Bila sudah berat, hal ini dapat mengakibatkan kematian sel-sel. 

Asidosi

           Disebabkan oleh meningkatnya kadar asam karbonat dan asam bikarbonat dalam darah yang mengakibatkan terganggunya pernapasan.

Sianosis

           Kebiruan pada kulit yang diakibatkan oleh jumlah hemoglobin deoksigenisasi yang berlebihan dalam pembuluh darah kulit, terutama dalam kapiler.

SOAL:

1. Urutan pernafsan dari luar ke dalam pada manusia adalah..
a. faring-tenggorokan-bronkiolus-bronkus-alveolus
b. faring-kerongkongan-bronkus-brokiolus-alveolus
c. tenggorokan-faring-bronkus-bronkiolus-alveolus
d. faring-tenggorokan-bronkus-bronkiolus-alveolus
e. kerongkonga-tenggorokan-bronkus-bronkiolus-alveolus

2. Setelah ekspirasi kuat di dalam paru-paru masih terdapat volume udara..
a. tidal
b. cadangan inspirasi
c. cadangan ekspirasi
d. residu
e. cadangan inspirasi dan tidal

3. Pada saluran pernafasan ada bagian yang berhubungan dengan saluran pencernaan. Bagian tersebut adalah ...
a. faring
b. laring
c. glotis
d. epiglotis
e. trakea

4. Asifiksi adalah salah satu gangguan pernapasan pada manusia. Hal ini disebabkan oleh ... 
a. alveolus kemasukan air
b. terjadi gangguan pada difusi oksigen di alveolus
c. radang pada selaput pembungkus paru-paru
d. melebarnya trakea karena otot polosnya berkontraksi terus-menerus
e. gangguan pengangkutan oksigen ke jaringan

5. Kapasitas residu fungsional adalah...
a. penjumlahan antara volume tidal dengan volume residu
b. penjumlahan antara volume cadangan ekspirasi dengan volume residu
c. penjumlahan antara volume tidal dengan volume cadangan respirasi
d. penjumlahan antara volume cadangan inspirasi, volume tidal, dan volume cadangan ekspirasi.
e. penjumlahan antara volume residu dengan volume paru-paru

6. Struktur organ pernafasan yang merupakan percabangan saluran menuju paru-paru kanan dan kiri adalah ...
a. brokus
b. bronkiolus
c. alveoli
d. trakea
e. laring

7. Bagaimana oksigen diangkut dalam darah?
a. terlarut dalam plasma
b. terikat oleh hemoglobin
c. dalam bentuk CO2
d. sebagai bikarbonat 
e. terlarut dalam air

8. Sewaktu mengeluarkan napas, otot tulang rusuk berelaksasi, tulang dada turun sehingga dada mengecil, berarti tekanan udara memmbesar dan udara keluar dari paru-paru. Pernapasan ini disebut...
a. pernapasan dalam'
b. pernapasan luar dan dalam
c. pernapasan seluler
d. pernapasan perut
e. pernapasaan dada

ESSAY:

1. Apakah perbedaan fase inspirasi dengan ekspirasi pada pernapasaan dada!

2. Jelaskan macam-macam volume udara yang kamu ketahui!

Tweet

Subscribe to receive free email updates: