LAPORAN BIOLOGI ( SISTEM RESPIRASI )

LAPORAN BIOLOGI

ACARA IV

SISTEM RESPIRASI

Oleh;

Perdana Arief Sandy

120210101112

Biologi Dasar B

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

Program Studi Pendidikan Matematika

Universitas Jember

Semester Genap 2012 – 2013

A.    Judul

Sistem Respirasi

B.     Tujuan

1.      Mengetahui kapasitas vital paru paru manusia

C.    Dasar Teori

                  Respirasi adalah proses mengambil oksigen dari udara dan mengeluarkan karbondioksida ke udara. Atau respirasi adalah pertukaran gas oksigen dari udara bebas oleh organisme hidup untuk serangkaian proses metabolism (oksidasi) di dalam tubuh, dengan mengeluarkan karbondioksida sebagai sisa metabolisme.

(Joko waluyo. 2006: 287).

Respirasi adalah proses penguraian bahan makanan yang menghasilkan energi. Respirasi dilakukan oleh semua penyusun tubuh, baik sel-sel tumbuhan maupun sel hewan dan manusia. Respirasi dilakukan baik siang maupun malam

(Syamsuri, 1980).

                  Pada manusia organ pernafasan utamanya adalah paru – paru (pulmo) dan dibantu oleh alat – alat pernafasan lain. Jalur udara pernafasan untuk menuju sel – sel tubuh adalah : Rongga hidung → faring (rongga tekak) → laring → trakea (batang tenggorokan) → bronkus → paru – paru → alveolus → sel – sel tubuh

(D.A Pratiwi dkk. 2007: 146)

Organ respirasi pada manusia meliputi ;

1.      Hidung

Fungsi hidung pada manusia

a.       Menyaring udara yang masuk kedalam hidung oleh rambut – rambut dan selaput lender

b.      Menghangatkan udara yang masuk ke paru – paru

c.       Mengatur kelembapan udara

d.      Membubuh kuman uang masuk oleh leukosit pada selaput lender

e.       Bekerja sebagai saluran udara pernafasan

2.      Faring (tekak)

Merupakan percabangan 2 saluran pernapasan dan pencernaan. Terdapat epiglottis yang berfungsi untuk menutup laring pada waktu makan. Rongga tekak dibagi 3 bagian :

a.       Bagian yang atas sama tingginya dengan koana

b.      Bagian tengah yang sama tingginya dengan istmusfausing

c.       Bagian bawah sekali dinamakan laringofaring

3.      Laring (pangkal tenggorokan)

Laring terdiri dari 5 tulang rawan antara lain :

a.       Kartilago tiroid di depan jakun

b.      Kartilago ariteanoid yang berbentuk beaker

c.       Kartilago krikoid yang berbentuk cincin

d.      Kartilago epiglottis

4.      Trakea (batang tenggorokan)

Dibentuk 16 – 20 cincin tulang rawan oleh selaput lendir yang berbulu getar yang disebut sel bersilia panjang 9-11 cm dan belakang terdiri dari jaringan ikat yang dilapisi oleh otot polos

5.      Bronkus (cabang tenggorokan)

Bronkus ada 2 bagian : bronkus kanan dan kiri. Bronkus kanan lebih pendek daripada bronkus kiri. Kanan terdiri dari 6-8 cincin dan 3 cabang. Bronkus kiri 9-12 cincin dan 2 cabang, bronkus bercabang lagi membentuk bronkiolus

6.      Paru – paru

Paru – paru kanan terdiri dari 3 labus yaitu : lobus pulmo dekstra superior, lobus media, lobus inferior, tiap lobus tersusun dari lobules. Paru – paru kiri terdiri dari 2 lobus yaitu : lobus superior dan lobus inferior. Paru – paru kiri terdapat 10 segmen, 5 buah segmen pada lobus superior, 5 segmen pada inferior. Paru – paru kanan memiliki 5 segmen pada lobus superior, 2 segmen pada lobus medialis, 3 segmen pada lobus inferior. Diantara lobus satu dengan yang lain dibatasi  dengan jaringan ikat berisi pembuluh darah bening dan saraf.

Frekuensi pernafasan merupakan banyaknya udara yang kita hirup setiap menitnya. Besar kecilnya frekuensi pernafasan pada manusia dipengaruhi oleh :

a.       Umur

Makin tua makin lambat, karena butuh sedikit energi

b.      Jenis kelamin

Laki – laki lebih butuh banyak energi dibanding perempuan

c.       Suhu tubuh

Suhu tubuh turun, oksigen makin butuh banyak untuk meningkatkan metabolism

d.      Posisi tubuh/aktivitas

Makin aktif tubuh, makin banyak butuh oksigen

(Joko Waluyo. 2007: 257-264)

Sistem respirasi terdiri atas organ-organ yang berfungsi dalam aktivitas metabolisme khususnya produksi atau perubahan dari energi kimia yang terikat dalam materi organik menjadi energi siap pakai ( ATP ) dalam sel. Hewan umumnya memiliki organ respirasi yang bermacam macam tergantung pada habitat dan pola adaptasinya. Selain itu, tingkatan evolusi juga menentukan macam organ respirasinya.

Secara khusus organ respirasi merupakan media pertukaran O₂ dan CO₂ dari dalam dan luar tubuh. Organ ini pada ujungnya merupakan suatu bentuk membran yang sangat tipis, sehingga memungkinkan pross difusi antara lingkungan luar dengan dalam tubuh.

Sistem respirasi pada mamalia terdiri atas bagian saluran udara dan bagian pernafasan. Bagian saluran udara terdiri atas rongga mulut, faring, larink, trakea, bronki dan bronkioli. Sedang bagian pernafasan terdiri atas bronkioli respiratori, duktu alveoli dan alveoli. Udara yang dapat dihembuskan sekuat kuatnya setelah melakukan inspirasi sekuat kuatnya disebut kapasitas vital paru paru.

(Tim Dosen Pembina. 2012 )

Proses pernafasan diatur oleh otot otot diafragma dan otot-otot antar tulang rusuk; kerja otot itulah yang dapat mengatur volume ruang dada, diperbesar atau diperkecil sesuai kehendak kita. Proses pernafasan dapat dibedakan antara pernafasan dada dan pernafasan perut.

·         Pernafasan Dada

Pada waktu kita menarik nafas, otot antara rusuk dan otot pengangkat rusuk berkerut, dengan demikian tulang rusuk terangkat sehingga rongga dada membesar, isi paru paru pun membesar dan udara masuk. Sedang pada waktu kita mengeluarkan nafas otot tulang rusuk tadi melemas. Pernafasan dada disebut pula pernafasan tulang rusuk.

·         Pernafasan Perut

Bila otot-otot sekat rongga dada ( diafragma ) berkerut, maka diafragma mendatar dan rongga dada membesar. Paru paru seakan akan melekat pada diafragma dan dinding rongga dada. Hal ini dapat dilihat saat diafragma sedang turun maka paru paru mengikuti gerakan tersebut.

Pada waktu nafas keluar, otot diafragma melemas dinding perut mendesak diafragma ke atas, sehingga kembali ke kedudukan seperti semula. Rongga dada menjadi kecil , paru-paru akan mengikuti gerakan itu sehingga udara didesak keluar.

     ( Suhargono Hadisumarto, Tri Mutiarti dan Christiani. 1986: 31-32 )

Dalam keadaan normal, volume udara paru-paru manusia mencapai 4500 cc. Udara ini dikenal sebagai kapasitas total udara pernapasan manusia. Walaupun demikian, kapasitas vital udara yang digunakan dalam proses bernapas mencapai 3500 cc, yang 1000 cc merupakan sisa udara yang tidak dapat digunakan tetapi senantiasa mengisi bagian paru- paru sebagai residu atau udara sisa. Kapasitas vital adalah jumlah udara maksimun yang dapat dikeluarkan seseorang setelah mengisi paru-parunya secara maksimum. Dalam keadaaan normal, kegiatan inspirasi dan ekpirasi atau menghirup dan menghembuskan udara dalam bernapas hanya menggunakan sekitar 500 cc volume udara pernapasan (kapasitas tidal = ± 500cc). Kapasitas tidal adalah jumlah udara yang keluar masuk paru-paru pada pernapasan normal. Dalam keadaan luar biasa, inspirasi maupun ekspirasi dalam menggunakan sekitar 1500 cc udara pernapasan (expiratory reserve volume = inspiratory reserve volume = 1500 cc).

     ( )

D.    Metode Penelitian

1.      Alat

a.       Gelas besar

b.      Botol besar bervolume 5 liter

c.       Pipa plastik ( selang )

d.      Timbangan berat badan

e.       Alat ukur ( mit line )

2.      Bahan

a.       Air secukupnya

3.      Cara Kerja

Skala dibuat pada botol besar menggunakan gelas ukur

Pipa plastik dipasang pada botol besar melalui mulut botol

Skala volume dibaca dan dicatat sebagai kapasitas vital paru paru

Dibandingkan kapasitas vital paru paru sebelum dan sesudah olahraga

Nafas ditarik sedalam dalamnya dan dihembuskan melalui pipa plastik

Dilakukan gerakan seperti berlari oleh probandus

Nafas ditarik sedalam dalamnya dan dihembuskan melalui pipa plastik

Botol diisi air dan dibalik pada bak besar berisi air

 

E.     Hasil Pengamatan

No	JK (L/P)	Umur	TB (Cm)	BB (Kg)	Lingkar Dada (Cm)	Kapasitas Vital
						Santai	Olahraga
1	L	19	167	55	86	3500	3625
2	P	18	157,5	45,5	79	2500	2750
3	L	19	164	65	87	3500	3750
4	L	19	167	55	86	3750	3875
5	L	19	171	57	84	3750	4000
6	L	19	157,5	40	75	3000	3250

F.     Pembahasan

Pernafasan merupakan proses penghirupan udara guna mendapatkan oksigen (  O₂ ) dan mengeluarkan karbondioksida ( CO₂ ). Sebenarnya, pernafasan yang kita lakukan adalah untuk membakar zat zat makanan yang kita makan. Selain itu, oksigen yang kita hirup juga dibutuhkan untuk respirasi sel di dalam tubuh. Banyaknya oksigen yang masuk bergantung pada besarnya volume paru paru kita. Volume paru paru yang kecil otomatis kapasitasnya untuk menampung udara juga sedikit. Begitupun sebaliknya. Volume paru paru yang besar juga otomatis dapat menampung udara lebih besar.

Kapasitas vital paru paru merupakan banyaknya volume udara yang keluar dari paru paru setelah melakukan inspirasi dan ekspirasi secara maksimum.. Volume vital pernafasan terdiri dari berbagai bagian, diantaranya volume tidal, volume cadangan inspirasi dan volume cadangan ekspirasi. Selain itu, juga terdapat volume total paru paru.

Volume tidal adalah volume udara yang dapat kita hirup dalam keadaan normal atau bisa dikatakan merupakan volume udara pernafasan. Besarnya kurang lebih adalah 500 cc. Volume cadangan inspirasi adalah volume udara yang dapat kita hirup setelah melakukan inspirasi tidal. Besarnya kurang lebih adalah 1500 cc. Jadi setelah kita bernafas dengan normal, kita masih dapat menghirup nafas lagi dengan maksimal. Volume cadangan ekspirasi adalah volume udara yang dapat kita hembuskan secara maksimal setelah melakukan ekspirasi tidal. Besarnya kurang lebih adalah 1500 cc. Jadi setelah kita menghembuskan nafas tidal sebesar kurang lebih 500 cc, kita masih dapat menghembuskan nafas lagi dengan maksimal.

Volume vital paru paru adalah volume total udara yang dapat dikeluarkan paru paru setelah melakukan inspirasi maksimal. Jadi dapat dikatakan bahwa volume vital paru paru merupakan penjumlahan dari volume tidal, cadangan inspirasi dan cadangan ekspirasi. Besarnya kurang lebih 3500 cc. Selain itu juga terdapat volume udara sisa atau residu. Volume udara residu adalah volume udara sisa yang masih tertampung di paru paru setelah melakukan ekspirasi maksimal. Besarnya kurang lebih adalah 1000 cc. Sedangkan volume total merupakan volume udara yang dapat ditampung oleh paru paru yang merupakan penjumlahan dari volume udara tidal, cadangan inspirasi, cadangan ekspirasi dan residu. Jadi, paru paru kita dapat menampung udara hingga volume kurang lebih 4500 cc.

Dalam kegiatan praktikum dengan bahasan respirasi kemarin, kami memperoleh data kapasitas paru paru dari probandus yang berbeda beda. Beberapa faktor yang kami amati dari tiap probandus adalah jenis kelamin, umur, tinggi badan, berat badan dan lingkar dada. Sedangkan untuk membedakan antara volume paru paru saat santai dan sehabis beraktifitas, dilakukan kegiatan naik turun tangga oleh masing masing probandus. Berikut uraian dari masing masing probandus.

Kelompok I, diwakili oleh seorang laki laki dengan umur 19 tahun. Ia memiliki tinggi badan 167 cm, berat badannya 55 Kg dan memiliki lingkar dada 86 cm. Saat dilakukan pengukuran kapasitas paru paru ketika dalam keadaan  diam, didapatkan kapasitas vitalnya adalah 3500 cc. Sedangkan pengukuran setelah melakukan aktivitas, volume vital paru parunya bertambah menjadi 3625 cc.

Kelompok II diwakili oleh seorang perempuan dengan usia 18 tahun. Ia memiliki tinggi badan 157 cm dan berat badannya adalah 45,5 Kg. Lingkar dada probandus ini adalah 79 cm. Saat dalam keadaan diam, volume vital paru parunya adalah 2500 cc. Sedangkan setelah melakukan kegiatan olahraga, volume vital paru parunya menjadi 2750 cc.

Kelompok III diwakili oleh seorang laki laki. Dia berusia 19 tahun dengan tinggi badan 164. Berat badannya adalah 65 Kg. Sedangkan lingkar dadanya adalah 87 cm. Saat dilakukan percobaan, volume vital paru parunya adalah 3500 dalam keadaan diam dan 3750 dalam keadaan setelah beraktivitas.

Kelompok IV diwakili oleh seorang laki laki dengan usia 19 tahun. Probandus ini memiliki tinggi badan 167 cm dan berat badan 55 Kg. Sedangkan lingkar dadanya adalah 86 cm. Dalam keadaan istirahat, ia memiliki volume vital paru paru sebesar 3750 cc. Sedangkan saat ia setelah melakukan aktivitas, volume vital paru parunya bertambah 125 cc menjadi 3875 cc.

Kelompok V diwakili oleh seorang laki laki dengan umur 19 tahun. Ia memiliki tinggi badan 171 cm dan juga memiliki berat badan sebesar 57 Kg. Sedangkan lingkar dada seorang laki laki ini adalah 84 cm. Saat dalam keadaan diam, ia memiliki kapasitas vital paru paru sebesar 3750 cc. Sedangkan saat setelah melakukan suatu kegiatan atau aktivitas, kapasitas vital paru parunya menjadi 4000.

Kelompok VI diwakili oleh seorang laki laki yang berumur 19 tahun. Ia memiliki tinggi badan 157,5 cm dan berat badannya adalah 40 Kg. Sedangkan lingkar badannya adalah 75 cm. Sedangkan kapasitas vital paru paru saat diam adalah 3000 cm. Tetapi sesaat setelah ia melaksanakan suatu aktivitas, volume vital paru parunya berubah menjadi 3250 cc.

Penambahan volume vital paru paru pada setiap probandus setelah beraktivitas merupakan suatu kejadian yang lumrah. Hal ini dikarenakan konsumsi oksigen oleh tubuh menjadi lebih banyak untuk melakukan pembakaran. Pembakaran yang dilakukan adalah untuk mencukupi energi tubuh saat beraktivitas. Maka dari itu, ketika kita beraktivitas, nafas kita terengah – engah.

Dari keenam probandus diatas, didapat perbedaan antara probandus satu dengan yang lainnya. pengembangan atau elastisitas paru paru kurang dan volume udara vital paru paru tidak sesuai dengan teori.

Lingkar dada seseorang mempengaruhi besar kecilnya paru paru seseorang. Perbedaan yang tampak jelas adalah pada lingkar dada pria dan wanita. Pada pengamatan yang dilakukan terhadap probandus pria dan wanita yang memiliki ciri ciri fisik hampir sama, ternyata volume vital paru paru pria lebih besar dibandingkan dengan wanita. Yaitu 3000 cc untuk volume vital paru paru pria dan 2500 cc untuk volume paru paru wanita. Sehingga pada pria yang memiliki lingkar dada besar dapat diartikan bahwa pria tersebut memiliki paru paru yang lumayan besar.

Akan tetapi, besarnya volume vital paru paru pada pria juga ditentukan dengan kebiasaannya. Pria yang biasanya berolahraga walaupun dalam keadaan istirahat, ia memiliki keelastisitasan paru paru yang lebih dibandingkan pria yang jarang olahraga. Hal ini terlihat pada probandus pria yang berusia sama , memiliki tinggi, berat badan dan lingkar dada yang sama tetapi memiliki kapasitas vital paru paru yang berbeda saat diam maupun setelah beraktivitas. Saat diam kapasitas vital paru paru probandus A adalah 3500 cc dan probandus B adalah 3750 cc. Sedangkan sesaat setelah beraktivitas, kapasitas vital paru paru probandus A menjadi 3645 cc dan probandus B menjadi 3875.

Kapasitas paru paru seseorang dalam menampung udara saat bernafas berbeda beda. Perbedaan tersebut ditentukan oleh beberapa faktor, diantaranya; jenis kelamin, berat badan, tinggi badan dan aktifitas yang dilakukan.

Jenis kelamin mempengaruhi kapasitas vital paru paru. Pria cenderung memiliki paru paru yang lebih besar dibandingkan wanita. Ini disebabkan karena pada pria tidak memiliki organ tambahan seperti perbesaran dari kelenjar susu. Perbesaran kelenjar susu pada wanita mengakibatkan ruang untuk paru paru mengembang menjadi sempit. Jadi volume vital paru paru pada wanita cenderung lebih kecil. Akan tetapi frekuensi pernafasan pada wanita lebih cepat dibandingkan pada pria. Hal ini merupakan pengganti yang diberikan Tuhan kepada wanita untuk memenuhi kebutuhan oksigen yang hampir sama dengan pria.

Selain itu, berat badan juga mempengaruhi volume vital paru paru seorang manusia. Berat badan yang kurang proposional mempengaruhi banyak sedikitnya konsumsi oksigen. Berat badan yang berlebih akan memaksa paru paru bekerja ekstra. Hal ini dikarenakan proses pembakaran zat zat makanan di dalam tubuh untuk menghasilkan energi membutuhkan oksigen yang lebih. Sedangkan orang yang kelebihan berat badan biasanya malas untuk berolahraga. Permasalahan inilah yang menyebabkan volume paru paru seseorang menjadi tidak sesuai  seperti seharusnya. Mengapa ? karena kemalasan orang tersebut untuk berolahraga mengakibatkan keelastisitasan paru paru menjadi berkurang. Sehingga saat dilakukan pernafasan secara maksimal hanya sedikit volume vital paru parunya.

Aktifitas atau kegiatan yang kita lakukan mempengaruhi besarnya volume paru paru kita. Pada dasarnya paru paru dapat mengembang melebihi ukuran normalnya. Hal ini dapat terjadi jika kebutuhan oksigen tubuh meningkat. Peningkatan kebutuhan oksigen dalam tubuh dapat terjadi dengan kita melakukan suatu kegiatan atau aktifitas, misalnya berlari atau bermain basket. Ketika kita bermain basket ataupun berlari, proses pembakaran di dalam tubuh berjalan semakin cepat untuk menghasilkan energi yang kita butuhkan. Selain itu, kebutuhan oksigen untuk respirasi sel juga semakin banyak. Sehingga paru paru akan mengembang untuk menampung lebih banyak udara yang masuk. Pengembangan ini terjadi hanya pada saat kita melakukan aktifitas saja. Setelah tenang, maka paru paru akan kembali ke keadaan semula.

Usia seseorang berpengaruh pada kapasitas paru parunya. Seseorang yang berusia dewasa cenderung memiliki paru paru yang lebih besar dibandingkan anak anak. Akan tetapi perbedaan yang tampak antara pria dewasa dengan anak anak adalah frekuensi pernafasannya. Frekuensi pernafasan pada anak anak lebih besar dibandingkan pria dewasa. Selain dengan anak anak, perbedaannya juga terlihat antara orang tua dengan pria dewasa. Pada orang tua, paru parunya sudah mengerut dan tidak elastis lagi. Hal ini dikarenakan organ organnya sudah mengalami penuaan. Walaupun volume paru paru dan usia antara seorang wanita dan pria sama, tetapi antara keduanya terdapat perbedaan. Perbedaan yang menonjol adalah frekuensi pernafasan. Pada umumnya, kita bernafas 15 – 18 kali setiap menitnya. Tetapi wanita memiliki frekuensi pernafasan yang lebih besar daripada laki laki.

G.    Kesimpulan         

Kapasitas vital paru paru manusia merupakan volume udara maksimal yang dapat dihembuskan oleh paru paru setelah melakukan inspirasi maksimal, besarnya kurang lebih 3500 cc. Besarnya kapasitas vital paru paru merupakan penjumlahan dari volume udara tidal,cadangan inspirasi dan cadangan ekspirasi. Sedangkan kapasitas total adalah kapasitas udara yang dapat ditampung paru paru, besarnya kurang lebih 4500 cc. Besarnya kapasitas total paru paru merupakan penjumlahan antara kapasitas vital paru paru dan udara residu. Kapasitas vital paru paru pada manusia dipengaruhi oleh jenis kelamin, usia, berat badan, tinggi badan dan aktivitas atau kegiatan yang dilakukan.