Minggu, 21 April 2013

Laporan Biologi Sistem Respirasi


LAPORAN BIOLOGI
ACARA IV
Sistem Respirasi


                                        Nama            :    Afi Latul Laili
                                        NIM             :    120210101115
                                        Kelas            :    B


PROGRAM STUDI PENDIDIKAN MATEMATIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MIPA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS JEMBER
2013
I.         JUDUL : SISTEM RESPIRASI
II.      TUJUAN
Mengetahui kapasitas vital paru-paru manusia
III.   DASAR TEORI
Respirasi adalah suatu proses pertukaran gas oksigen (O2) dari udara oleh organisme hidup yang digunakan untuk serangkaian metabolisme yang akan menghasilkan karbondioksida (CO2) yang harus dikeluarkan karena tidak dibutuhkan oleh tubuh. Setiap makhluk hidup melakukan pernapasan untuk memperoleh oksigen O2 yang digunakan untuk pembakaran zat makanan di dalam sel-sel tubuh. Alat pernapasan setiap makhluk hidup tidaklah sama, pada hewan invertebrata memilki alat pernapasan dan mekanisme pernapasan yang berbeda dengan hewan vertebrata. (Waluyo,2010:219)
Pernapasan ialah mengambil oksigen dari udara dan mengantarkannya ke jaringan. Oksigen itu dipakai untuk oksidasi glukosa, sehingga keluar energi dalam ikatan fosfat (ATP). Ada makhluk yang tak membutuhkan oksigen dari udara sebagai oksidator, disebut bernapas secara anaerobis(tanpa udara). Sedangkan makhluk yang membutuhkan oksigen sebagai oksidator zat makanan untuk memnghasilkan energi disebut bernapas secara aerobis (dengan udara). Sesungguhnya kedua cara bernapas itu bisa terjadi dalam satu individ, seperti terdapat pada hewan tinggi(Mamalia). Jika oksigen kurang atau tak ada, jaringan dapat bernapas secara anaerobis. Reaksi kimia yang terjadi pada saat makanan itu itu disebut reaksi Embden-Meyerhorf, dan ATP yang terjadi jauh lebih sedikit dibandingkan dengan yang terjadi kalau bernapas secara aerobis. (Yatim,1987:223)
1.         Sistem Pernapasan Pada Manusia
Organ-organ pernapasan yang dimilki oleh manusia meliputi semua struktur yang menghubungkan udara dari dan ke paru-paru. Organ tersebut antara lain:
a.         Hidung
Hidung terdiri dari lubang hidung, rongga hidung dan ujung rongga hidung. Rongga hidung banyak memiliki kapiler darah dan selalu lembab dengan adanya lendir yang dihasilkan oleh mukosa. Di dalam hidung udara disaring dari benda-benda asing yang tidak berupa gas agar tidak masuk ke paru-paru.
b.        Faring
Faring merupakan ruang di belakang rongga hidung yang merupakan jalan masuknya udara dari rongga hidung. Pada ruang tersebut terdapat kleb(epiglotis) yang berfungsi mengatur pergantian perjalanan udara pernapasan dan makanan.
c.         Laring
Laring/pangkal batang tenggorokan/kotak suara. Laring terdiri atas tulang rawan yaitu jakun, epiglotis, tulang rawan penutup dan tulang rawan trikoid(cincin stempel) yang letaknya paling bawah. Pita suara terletak di dinding laring bagian dalam.
d.        Trakea
Trakea atau batang tenggorokan merupakan pita yang tersusun atas otot polos dan tulang rawan yang berbentuk huruf “C” pada jarak yang sangat teratur. Dinding trakea tersusun atas tiga lapisan jaringan epitel yang dapat menghasilkan lendir yang berguna untuk menangkap dan mengembalikan benda-benda asing kehulu saluran pernapasan sebelum masuk ke paru-paru bersama udara pernapasan.
e.         Bronkus
Merupakan batang cabang tenggorokan yang jumlahnya sepasang, yang satu menuju ke paru-paru kiri dan yang satunya menuju ke paru-paru kanan. Dinding bronkus terdiri atas lapisan jaringan ikat, lapisan jaringan epitel, otot polos dan cincin tulang rawan. Kedudukan bronkus yang menuju ke kiri lebih mendatar daripada ke kanan. Hal ini merupakan salah satu sebab mengapa paru-paru kanan lebih mudah terserang penyakit.
f.         Bronkiolus
Bronkiolus merupakan cabang dari bronkus, dindingnya lebih tipis. Bronkeolus bercabang-cabang menjadi bagian yang lebih halus.
g.        Alveolus
Saluran akhir dari saluran pernapasan yang berupa gelembung-gelembung udara. Dinding alveolus sangat tipis setebal selapis sel, lembab dan berdekatan dengan kapiler-kapiler darah. Adanya alveolus memungkinkan terjadinya luasnya daerah permukaan yang berperan penting dalam pertukaran gas. Pada bagian alveolus inilah terjadi pertukaran gas-gas O2 dari udara bebas ke sel-sel darah sedangkan pertukaran CO2 dari sel-sel tubuh ke udara bebas.
h.        Paru-paru
Paru-paru terletak dalam rongga dada dibatasi oleh otot dada dan tulang rusuk, pada bagian bawah dibatasi oleh otot diafragma yang kuat. Paru-paru merupakan himpunan dari bronkeolus, saccus alveoris dan alveolus. Diantara selaput dan paru-paru terdapat cairan limfa yang berfungsi untuk melindungi paru-paru pada saat mengembang dan mengempis. Mengembang dan mengempisnya paru-paru disebabkan karena adanya perubahan tekanan rongga dada. Paru-paru kanan berlobus tiga dan bronkus kanan bercabang tiga. Paru-paru kiri berlobus dua dan bronkus kiri bercabang dua serta posisinya mendatar. Paru-paru dibungkus oleh lapisan pleura yang berfungsi menghindari gesekan saat bernafas. (Waluyo,2010:235)
Paru berada dalam kantung jaringan pengikat yang tipis, pleura. Selaput yang menyelaputi paru langsung disebut visceral pleura(pleura dalam), sedangkan yang menyelaputi rongga dada sebelah ke tulang rusuk disebut parietal pleura(pleura luar). Rongga antara kedua selaput ini berupa sebuah kantung disebut rongga pleura, berisi cairan tubuh. Rongga dada dipisahkan dari rongga perut oleh diafragma. Dalam rongga dada terdapat jantung dan paru bersama tenggorok, rongkongan dan pembuluh darah. Diafragma itu selain mengandung penerusan selaput dalam rongga tubuh juga mengandung otot lurik. Di bagian tengah terdiri dari jaringan pengikat dan di pinggiran dan yang melekatkannyake dinding tubuh berotot. (Yatim,1987:233)
Mekanisme pernapasan manusia
Pernapasan pada manusia dapat digolongankan menjadi 2 yaitu:
a.         Pernapasan dada
Pada pernapasan dada otot yang berperan penting adalah otot antar tulang rusuk. Otot tulang rusuk dapat dibedakan menjadi dua yaitu otot tulang rusuk luar yang berfungsi menurunkan atau mengembalikan tulang rususk ke posisi semula. Bila otot tulang antar rusuk luar berkontraksi maka tulang rusuk akan terangkat sehingga volume dada bertambah besar. Bertambah besarnya akan menyebabkan tekanan dalam rongga dada lebih kecil daripada tekanan luar rongga dada. Karena tekanan udara kecil pada rongga dada menyebabkan aliran udara mengalir dari luar tubuh dan masuk ke dalam tubuh, prosesini disebut proses ‘inspirasi’. Sedangkan pada proses ekspirasi terjadi apabila kontraksi dari otot dalam, tulang rusuk kembali ke posisi semula dan menyebabkan tekanan udara di dalam tubuh meningkat. Sehingga udara dalam paru-paru tertekan dalam rongga dada dan aliran udara terdorong ke luar tubuh, proses ini disebut ‘ekspirasi’.
b.         Pernapasan perut
Pada pernapasan ini otot yang berperan aktif adalah otot diafragma dan otot dinding rongga perut. Bila otot diafragma berkontraksi, posisi diafragma akan mendatar. Hal ini menyebabkan volume rongga dada bertambah besar sehingga tekanan udaranya semakin kecil. Penurunan tekanan udara menyebabkan mengembangnya paru-paru, sehingga udara mengalir masuk ke paru-paru(inspirasi). Bila otot diafragma bereaksi dan otot dinding perut berkontraksi, isi rongga perut akan mendesak ke diafragma sehingga diafragma cekung ke arah rongga dada. Sehingga volume rongg dada mengecil dan tekanannya meningkat. Meningkatnya tekanan rongga dada menyebabkan isi rongga paru-paru terdesak ke luar dan terjadilah proses ekspresi. (Waluyo,2010:239)
Volume udara pernapasan
       Secara garis besar volume udara pernapasan dapat dibedakan menjadi 6 yaitu:
a.        Volume tidal(tidal volume)
Volume udara pernapasan (inspirasi) biasa, yang besarnya 500 cc atau  500 ml.
b.        Volume cadangan inspirasi/ udara komplementer
Volume udara yang masih dapat dimasukkan secara maksimal setelah bernafas (inspirasi) biasa, yang besarnya  1500 cc atau  1500 ml.
c.         Volume cadangan ekspirasi/udara suplementer
Volume udara yang masih dapat dikeluarkan secara maksimal setelah mengeluarkan nafas (ekspirasi) biasa, yang besarnya  1500 cc atau  1500 ml.
d.        Volume sisa / residu
Volume udara yang masih tersisa dalam paru-paru setelah mengeluarkan nafas (ekspirasi) maksimal, yang besarnya  1000 cc atau  1000 ml.
e.         Kapasitas vital(vital cavasity)
Volume udara yang dapat dikeluarkan semaksimal mungkin setelah melakukan inspirasi semaksimal mungkin juga, yang besarnya  3500 cc atau  3500 ml.
Jadi, kapasitas vital = V tidal + V cadangan inspirasi + V cadangan ekspirasi.
f.          Volume total paru-paru(total lung volume)
Volume udara yang dapat ditampung paru-paru semaksimal mungkin, yang besarnya  4500 cc atau  4500 ml. (Waluyo,2010:241)
Volume dan kapasitas seluruh paru pada wanita kira-kira 20 sampai 25 persen lebih kecil daripada pria dan lebih besar lagi pada orang yang atletis dan bertubuh besar daripada orang yang bertubuh kecil.(Guyton,2007:500)
Metode sederhana untuk mempelajari ventilasi paru adalah dengan mencatat volume udara yang masuk dan keluar paru-paru, suatu proses yang disebut spirometer. Spirometer ini terdiri dari sebuah drum yang di balikkan di atas bak airdan drum tersebut diimbangi oleh suatu beban. Dalam drum terdapat gas untuk bernapas, biasanya udara atau oksigen dan sebuah pipa yang menghubungkan mulut dengan ruang gas. Apabila seseorang bernapas dari dan ke dalam ruang ini, drum akan naik turun dan terjadi perekaman yang sesuai di atas gulungan kertas yang berputar. (Guyton,2007:499)
Frekuensi pernapasan
Gerakan pernapasan diatur oleh pusat pengendali di otak, sedangkan aktifitas saraf pernapasan dirangsang oleh stimulus dari karbondioksida (CO2). Pada umumnya manusia mampu bernapas 15 – 18 kali tiap menitnya. Cepat atau lambatnya bernapas dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:
a.         Faktor umur
Semakin bertambah usia seseorang, maka semakin rendah frekuensi pernapasannya.
b.         Jenis kelamin
Laki-laki umumnya bernapas lebih pelan daripada perempuan ini dikarenakan volume paru-paru laki-laki lebih besar daripada perempuan. Namun kadar O2 yang dibutuhkan oleh laki-laki lebih besar daripada perempuan, itu karena pada umumnya liki-laki lebih banyak bergerak daripada perempuan.
c.         Suhu tubuh
Hal ini berhubungan dengan proses metabolisme tubuh, semakin tinggi suhu tubuhnya semakin tinggi pula frekuensi pernapasannya.
d.        Posisi tubuh
Pada saat berdiri frekuensi pernapasan lebih besar, karena energi yang digunakan untuk menopang tubuh lebih banyak. Pada posisi duduk, frekuensi pernapasan lebih menurun, karena energi yang digunakan untuk menyangga tubuh merata oleh tubuh.
e.         Kegiatan tubuh
Orang yang banyak melakukan kegiatan frekuensi pernapasannya akan meningkat karena akan lebih banyak memerlukan energi. Dibandingkan dengan orang yang melakukan sedikit kegiatan, jelas frekuensi pernapasannya akan lebih rendah karena lebih sedikit memerlukan energi. (Waluyo,2010:242)
Setelah bekerja berat seperti berlari atau olahraga, maka laju pernapasan akan lebih cepat. Pada saat menghembuskan nafas sejumlah CO2 dilepaskan. (Waluyo,1993:44)
2.         Sistem Pernapasan Pada Hewan
Pada respirasi dari hewan vertebrata darat, terjadi penarikan dan pengeluaran udara dalam mekanisme respirasinya. Komposisi udara yang diisap dapat dianggap sama dengan atmosfer di luar tubuh, sedangkan udara yang dikeluarkan dari paru-paru mengandung O2 yang lebih sedikit dan CO2 yang lebih banyak. Dengan cara yang sederhana, dapat ditunjukkan bahwa kandungan CO2 dalam udara yang dikeluarkan dari paru-paru adalah lebih tinggi dari udara di atmosfer. Laju respirasi dari hewan sangat dipengaruhi oleh aktifitas dari hewan tadi pada waktu dilakuakan pengukuran. Makin banyak dan makin cepat gerakan, makin tinggi pula laju respirasinya. Faktor lain yang juga sangat mempengaruhi laju pernapasan hewan adalah suhu lingkungan. Pengaruh perbedaan suhu ini, untuk hewan berdarah padas akan memberi respons yang berbeda bila dibandingkan dengan hewan berdarah dingin. (Parjatmo,1987:103)
Amphibi memilki dua organ respirasi utama yaitu kulit dan paru-paru. Larva katak bernapas dengan insang dan kulit, sedangkan katak bernapas dengan paru-paru, rongga mulut dan kulit. Sistem pernapasan terdiri atas celah tekak (celah glotis) yang diapit oleh sepasang rawan aritenid  yang merupakan bagian dari laring. Trachea pendek seklai langsung bercabang menjadi sepasang bronkus yang bercabang-cabang  lagi dalam paru-paru.
Ikan bernapas dengan insang. Insang tersebut terdiri atas filamen insang, lengkung insang dan tapis insang. Proses pengambilan gas O2 pelepasan CO2 terjadi pada filamen insang karena adanya sistem kapiler. (Waluyo dkk,2013:14)
IV.   METODE PENELITIAN
1.      Alat
a)      Bak besar
b)      Botol besar bervolume 5 liter
c)      Pipa plastik (selang)
d)     Timbangan berat badan
e)      Alat ukut (mit line)
2.      Bahan
a)      Air secukupnya

3.      Cara Kerja
Skala dibuat pada botol besar dari 0 – 0,25 – 0,5 – 0,75 – 1 – 1,25 – 1,5 dan seterusnya dengan menggunakan gelas ukur
Botol besar diisi lalu dibalik
Pipa plastik dipasang seperti gambar
Menarik napas sedalam-dalamnya dan kemudian dihembuskan sekuat-kuatnya lewat mulut dan volumenya dibaca
Praktikan disuruh untuk melakukan gerak badan misalnya lari-lari mengelilingi lapangan atau ruangan
Menarik napas sedalam-dalamnya dan kemudian dihembuskan sekuat-kuatnya lewat mulut dan volumenya dibaca
Kapasitas sebelumnya dibandingkan dengan kapasitas sesudah olahraga
 
V.      HASIL PENGAMATAN
Kel
P/L
Umur
Tinggi
Berat
Lingkar Dada
Kapasitas Vital
Diam
Lari
I
L
19
167
55
86
3500
3625
II
P
18
157,5
45,5
79
2500
2750
III
L
19
164
65
87
3500
3750
IV
L
19
167,5
55
86
3750
3875
V
L
19
171
57
84
3750
4000
VI
L
19
157,5
40
75
3000
3250

VI.   PEMBAHASAN
Pada praktikum yang keempat ini dilakukan percobaan untuk mengetahui kapasitas vital paru-paru manusia yang dilakukan dengan cara merangkai alat spirometer sederhana yang tersusun dari botol besar yang diisi air dan dihubungkan dengan selang kemudian dibalik lalu dimasukkan dalam bak besar yang berisi air pula. Pada saat praktikum setelah perwakilan kelompok dilakukan pengukuran tinggi badan, berat badan dan lingkar dada, satu persatu perwakilan menghembuskan nafasnya sekuat-kuatnya melalui selang yang dihubungkan ke botol besar dan akan terlihat volume air yang dikeluarkan itu menunjukkan volume kapasitas vital paru-paru dari perwakilan kelompok tersebut. Rata-rata volume kapasitas vital dari keenam perwakilan sebesar 3333,3 ml. Jika dibandingkan dengan teori kapasitas vital paru-paru manusia diketahui besarnya kurang lebih 3500 ml yang diperoleh dari jumlah volume tidal, volume cadangan inspirasi dan volume cadangan ekspirasi. Maka hasil percobaan yang telah dilakukan hampir sesuai dengan teori. Sehingga dapat diketahui bahwa kapasitas vital paru-paru manusia kurang lebih sebesar 3500 ml.
Volume total paru-paru manusia kurang lebih 4500 ml yang merupakan hasil jumlah dari kapasitas vital dan volume residu. Kapasitas vital merupakan volume udara yang dapat dikeluarkan semaksimal mungkin setelah melakukan inspirasi semaksimal mungkin juga, kurang lebih sebesar 3500 ml. Seperti penjelasan di atas kapasitas vital merupakan jumlah dari volume tidal yaitu volume udara pernapasan biasa yang kurang lebih 500 ml, volume cadangan inspirasi yang merupakan volume udara yang masih dapat dimasukkan secara maksimal setelah bernapas biasa yang besarnya kurang lebih 1500 ml dan volume cadangan ekspirasi yang merupakan volume udara yang masih dapat dikeluarkan secara maksimal setelah mengeluarkan napas biasa kurang lebih sebesar 1500 ml. Dan untuk volume residu atau sisa adalah volume udara yang masih tersisa dalam paru-paru setelah mengeluarkan napas maksimal yang besarnya kurang lebih 1000 ml. Sehingga apabila ditambahkan, volume total paru-paru akan diperoleh kurang lebih sebesar 4500 ml. Maka paru-paru manusia mampu menampung kurang lebih 4500 ml udara.
Dari hasil pengamatan diperoleh kapasitas vital paru-paru para perwakilan kelompok berbeda-beda. Hal ini terjadi karena ada perbedaan dalam hal jenis kelamin, umur, tinggi badan, berat badan dan lingkar dada. Perbedaan tersebut adalah faktor-faktor yang mempengaruhi kapasitas vital paru-paru. Dari faktor jenis kelamin ternyata mempengaruhi kapasitas vital, kapasitas vital paru-paru orang laki-laki lebih besar daripada perempuan. Sehingga laki-laki bernapas lebih lambat daripada perempuan. Hal ini terjadi karena volume paru-paru laki-laki lebih besar daripada perempuan. Namun kadar oksigen yang dibutuhkan oleh laki-laki lebih besar daripada perempuan. Oleh karena itu, kebanyakan laki-laki lebih banyak bergerak dari perempuan.
Selain itu umur juga mempengaruhi kapasitas vital paru-paru. Seperti pada hasil pengamatan, seseorang yang berumur 18 tahun kapasitasnya lebih rendah daripada yang berumur 19 tahun. Namun hasil pengamatan tersebut tidak bisa dijadikan patokan karena dengan umur yang berbeda dan jenis kelaminnnya berbeda. Jika akan dibandingkan, harus dengan jenis kelamin sama tapi umurnya berbeda. Berdasarkan teori semakin bertambah usia seseorang maka semakin rendah frekuensi pernapasannya karena semakin bertambah usia aktivitasnya semakin sedikit. Sehingga kapasitas vital paru-paru seseorang semakin rendah jika semakin bertambahnya umur pada orang tersebut.
Tinggi badan dan berat badan juga mempengaruhi kapasitas vital paru-paru. Semakin ideal berat badan seseorang maka kapasitas vitalnya semakin besar karena orang yang ideal akan dapat lebih aktif bergerak daripada orang yang kurang ideal. Hal ini terlihat dari perwakilan kelompok III dan V, berat badan kelompok III kurang ideal sehingga kapasitas vitalnya lebih rendah dibandingakan dengan perwakilan kelompok V. Faktor lainnya yaitu lingkar dada manusia. Semakin besar lingkar dada berarti volume paru-parunya semakin besar sehingga kapasitas vitalnya juga semakin besar.
Setelah dilakukan pengukuran kapasitas paru-paru, para perwakilan kelompok disuruh berlari dan setelah berlari diukur kembali kapasitas vital paru-parunya. Ternyata terjadi peningkatan kapasitas vitalnya. Hal ini terjadi karena orang yang banyak melakukan aktivitas frekuensi pernapasannya akan semakin meningkat karena akan lebih banyak memerlukan energi. Dibandingkan dengan orang yang melakukan sedikit aktivitas, jelas frekuensi pernapasannya akan lebih rendah karena lebih sedikit memerlukan energi. Sehingga aktivitas tubuh juga mempengaruhi kapasitas vital paru-paru. Semakin aktif tubuh seseorang maka kapasitas vitalnya semakin besar pula.
Selain dari faktor-faktor di atas, jika berdasarkan teori yang ada suhu tubuh juga mempengaruhi kapasitas vital paru-paru. Pengaruh suhu tubuh berhubungan dengan proses metabolisme tubuh. Semakin tinggi suhu tubuhnya semakin tinggi pula frekuensi pernapasannya. Contohnya pada orang-orang yang ada di dataran tinggi akan bernapas lebih cepat karena pada dataran tinggi oksigennya sedikit sedangkan paru-parunya besar sehingga kapasitas vital paru-paru orang di dataran tinggi lebih besar dibandingkan dengan orang yang berada di dataran rendah.

VII.KESIMPULAN
1.      Kapasitas vital paru-paru adalah udara yang dapat dikeluarkan semaksimal mungkin setelah melakukan inspirasi semaksimal mukngkin juga, yang besarnya 3500cc atau 3500 ml.
2.      Faktor-faktor yang mempengaruhi besar kecilnya kapasitas vital paru-paru adalah faktor umur, jenis kelamin, tinggi badan, berat badan, lingkar dada dan aktivitas tubuh. Serta suhu tubuh juga mempengaruhi kapasitas vital paru-paru orang.

DAFTAR PUSTAKA


Guyton, Arthur C dan John . E. Hall . 2007. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Edisi 11. Jakarta : EGC

Parjatmo,Widjojo.1987.Panduan Praktikum Biologi Umum 1.Bandung : Angkasa

Waluyo,Joko .1993.Petunjuk Praktikum Biologi Umum.Jember : unej

Waluyo,Joko dkk.2013.Petunjuk Praktikum Biologi Dasar. Jember : unej

Waluyo,Joko.2010.Biologi Umum. Jember : unej

Yatim,Wildan. 1987. Biologi. Bandung : Tarsito

0 komentar:

Poskan Komentar