YAYASAN WIDYA BHAKTI SMA SANTA ANGELA Jl. Merdeka 24, Bandung 4214714
Materi Biologi XI-MIA
BAB VII. SISTEM PERNAPASAN PADA MANUSIA
1
KOMPETENSI INTI KI 3
:
KI 4
:
Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentangilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasankemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah. Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, bertindak secara efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.
KOMPETENSI DASAR 3.3. 3.4. 4.3.
4.4.
Menerapkan konsep tentang keterkaitan hubungan antara struktur sel pada jaringan tumbuhan dengan fungsi organ pada tumbuhan berdasarkan hasil pengamatan. Menerapkan konsep tentang keterkaitan hubungan antara struktur sel pada jaringan hewan dengan fungsi organ pada hewan berdsarkan hasil pengamatan. Menyajikan data tentang struktur anatomi jaringan pada tumbuhan berdasarkan hasil pengamatan untuk menunjukkan pemahaman hubungan antara struktur dan fungsi jaringan pada tumbuhan terhadap bioproses yang berlangsung pada tumbuhan. Menyajikan data tentang struktur anatomi jaringan pada hewan berdasarkan hasil pengamatan untuk menunjukkan pemahaman hubungan antara struktur dan fungsi jaringan pada hewan terhadap bioproses yang berlangsung pada hewan.
TUJUAN PEMBELAJARAN :
Setelah mempelajari sistem pernapasan, siswa mampu : Menjelaskan struktur dan fungsi alat-alat pernapasan manusia. Menjelaskan proses pertukaran oksigen dan karbondioksida dari alveolus ke kapiler darah dan mengkaitkannya dengan hasil percobaan yang telah dilakukan. Menjelaskan Macam-macam udara pernapasan Menjelaskan faktor yang mempengaruhi volume udara pernapasan pada manusia dan hewan melalui percobaan. Menganalisis pengaruh merokok dengan sesehatan pernapasan. Menganalisis hubungan antara gangguan sistem pernapasan dengan kemungkinan penyakit yang akan diderita manusia Membuat poster anti rokok dan Narkoba karena merusak kesehatan sebagai tugas individu dan mandiri. Melaporkan data atau informasi dengan benar Mengakui kesalahan atau kekurangan yang dimilikinya Aktif dalam kerja kelompok Menerima kesepakatan meskipun berbeda dengan pendapatnya 2
Menerima kekurangan orang lain Menggunakan bahasa Indonesia yang baik dan benar
PETA KONSEP Sistem Pernapasan
A.
Pengertian pernapasan
Pernapasan adalah pertukaran gas antara makhluk hidup (organisme) dengan lingkungannya. Secara umum, pernapasan dapat diartikan sebagai proses menghirup oksigen dari udara serta mengeluarkan karbon dioksida dan uap air. Dalam proses pernapasan, oksigen merupakan zat kebutuhan utama. Oksigen untuk pernapasan diperoleh dari udara di lingkungan sekitar. Menurut tempat terjadinya pertukaran gas maka pernapasan dapat dibedakan atas 2 jenis : 1. Pernapasan luar (Ekspirasi) terjadinya pertukaran udara antara udara dalam alveolus dengan darah dalam kapiler 2. Pernapasan dalam (Inspirasi) adalah pertukaran udara antara darah dalam 3
kapiler dengan sel-sel tubuh. Dalam proses pernapasan, oksigen dibutuhkan untuk oksidasi (pembakaran) zat makanan. Zat makanan yang dioksidasi tersebut yaitu gula (glukosa). Glukosa merupakan zat makanan yang mengandung energi. Proses oksidasi zat makanan, yaitu glukosa, bertujuan untuk menghasilkan energi. Jadi respirasi yang dilakukan organisme bertujuan untuk mengambil energi yang terkandung di dalam makanan. Hasil utama respirasi adalah energi. Energi yang dihasilkan digunakan untuk aktivitas hidup, misalnya untuk pertumbuhan, mempertahankan suhu tubuh, pembelahan selsel tubuh, dan kontraksi otot B.
Sistem Pernapasan pada Manusia Manusia bernapas secara tidak langsung. Artinya, udara untuk pernapasan tidak berdifusi secara langsung melalui permukaan kulit. Difusi udara untuk pernapasan pada manusia terjadi di bagian dalam tubuh, yaitu gelembung paru-paru (alveolus). Pada pernapasan secara tidak langsung, udara masuk ke dalam tubuh manusia dengan perantara alat-alat pernapasan. Alat-alat Pernapasan pada manusia terdiri dari rongga hidung, faring (tekak), laring (pangkal tenggorokan), trakea (batang tenggorokan), bronkus (cabang tenggorokan), dan pulmo (paru-paru).
Alat pernapasan manusia
4
1.
Rongga Hidung Hidung berfungsi sebagai alat pernapasan dan indra pembau. Hidung terdiri atas lubang hidung, rongga hidung, dan ujung rongga hidung. Rongga hidung memiliki rambut, banyak kapiler darah, dan selalu lembap dengan adanya lendir yang dihasilkan oleh selaput mukosa. Di dalam rongga hidung, udara disaring oleh rambut rambut kecil (silia) dan selaput lendir yang berguna untuk menyaring debu, melekatkan kotoran pada rambut hidung, mengatur suhu udara pernapasan, maupun menyelidiki adanya bau. Pada pangkal rongga mulut yang berhubungan dengan rongga hidung terdapat suatu katup yang disebut anak tekak. Saat menelan makanan anak tekak ini akan terangkat ke atas menutup rongga hidung sehingga makanan tidak dapat masuk ke dalam rongga hidung. Rongga hidung merupakan jalan masuk oksigen untuk pernapasan, dan jalan keluar karbon dioksida serta uap air sisa pernapasan. Di dalam rongga hidung terjadi penyaringan udara dari debu-debu yang masuk bersama udara. Udara yang masuk ke dalam rongga hidung juga mengalami proses penghangatan agar sesuai dengan suhu tubuh kita. Demikian juga pula kelembapan udara diatur agar sesuai dengan kelembapan tubuh kita. 2.
Faring (tekak) Faring berbentuk seperti tabung corong yang terletak di belakang rongga hidung dan mulut. Faring berfungsi sebagai jalan bagi udara dan makanan. Selain itu, faring juga berfungsi sebagai ruang getar untuk menghasilkan suara.
Alat pernapasan manusia bagian atas 5
3.
Laring (pangkal tenggorokan) Laring terdapat di antara faring dan trakea. Dinding laring tersusun dari sembilan buah tulang rawan. Salah satu tulang rawan tersusun dari dua lempeng kartilago hialin yang menyatu dan membentuk segitiga. Bagian ini disebut jakun. Di dalam laring terdapat epiglotis dan pita suara. Epiglotis merupakan kartilago elastis yang berbentuk seperti daun. Epiglotis dapat membuka dan menutup. Pada saat menelan makanan, epiglotis menutup sehingga makanan tidak masuk ke tenggorokan tetapi Pita suara manusia menuju kerongkongan. Pita suara merupakan selaput lendir yang membentuk dua pasang lipatan dan dapat bergetar menghasilkan suara. 4.
Trakea (batang tenggorokan) Trakea (batang tenggorokan) merupakan pipa yang panjangnya kira-kira 9 cm. Trakea tersusun atas enam belas sampai dua puluh cincin-cincin tulang rawan yang berbentuk C. Cincin-cincin tulang rawan ini di bagian belakangnya tidak tersambung yaitu di tempat trakea menempel pada esofagus. Hal ini berguna untuk mempertahankan agar trakea tetap terbuka.
Cincin-cincin tulang rawan diikat bersama oleh jaringan fibrosa, selain itu juga terdapat beberapa jaringan otot. Trakea dilapisi oleh selaput lendir yang dihasilkan oleh epitelium bersilia. Silia-silia ini bergerak ke atas ke arah laring sehingga dengan gerakan ini debu dan butir-butir halus lainnya yang ikut masuk saat menghirup napas dapat dikeluarkan. Di paru-paru trakea ini bercabang dua membentuk bronkus. 6
5. Bronkus Bronkus merupakan cabang batang tenggorokan yang jumlahnya sepasang, yang satu menuju ke paru-paru kanan dan yang satu lagi menuju ke paru-paru kiri. Tempat percabangan ini disebut bifurkase. Bronkus mempunyai struktur serupa dengan trakea dan dilapisi oleh jenis sel yang sama. Bronkus yang ke kiri lebih panjang dan sempit serta kedudukannya lebih mendatar daripada yang ke kanan. Hal ini merupakan salah satu sebab mengapa paru-paru kanan lebih mudah terserang penyakit. Bronkus sebelah kanan bercabang menjadi tiga bronkiolus, sedangkan bronkus sebelah kiri bercabang menjadi dua bronkiolus. 6. Bronkiolus Bronkiolus merupakan cabang dari bronkus, dindingnya lebih tipis dan salurannya lebih kecil. Semakin kecil salurannya, semakin berkurang tulang rawannya dan akhirnya tinggal dinding fibrosa dengan lapisan silia. Setiap bronkiolus terminal (terakhir) bermuara ke dalam seberkas kantung-kantung kecil mirip anggur yang disebut alveolus. 7. Alveolus Alveolus merupakan saluran akhir dari alat pernapasan yang berupa gelembung-gelembung udara. Dindingnya tipis, lembap, dan berlekatan erat dengan kapiler-kapiler darah. Alveolus terdiri atas satu lapis sel epitelium pipih dan di sinilah darah hampir langsung bersentuhan dengan udara. Adanya alveolus memungkinkan terjadinya perluasan daerah permukaan yang berperan penting dalam pertukaran gas O2 dari udara bebas ke sel-sel darah dan CO2 dari sel-sel darah ke udara.
8. Paru-Paru Paru-paru ada dua dan merupakan organ pernapasan utama. Paru-paru terletak dalam rongga dada. Letaknya di sebelah kanan dan kiri serta di tengahnya dipisahkan oleh jantung. Jaringan paru-paru mempunyai sifat elastik, berpori, dan 7
seperti spon. Apabila diletakkan di dalam air, paru-paru akan mengapung karena mengandung udara di dalamnya. Paru-paru dibagi menjadi beberapa belahan atau lobus. Paru-paru kanan mempunyai tiga lobus dan paru-paru kiri dua lobus. Setiap lobus tersusun atas lobula. Paru-paru dilapisi oleh selaput atau membran serosa rangkap dua disebut pleura. Di antara kedua lapisan pleura itu terdapat eksudat untuk meminyaki permukaannya sehingga mencegah terjadinya gesekan antara paru-paru dan dinding dada yang bergerak saat bernapas. Dalam keadaan sehat kedua lapisan itu saling erat bersentuhan. Namun dalam keadaan tidak normal, udara atau cairan memisahkan kedua pleura itu dan ruang di antaranya menjadi jelas. Tekanan pada rongga pleura atau intratoraks lebih kecil daripada tekanan udara luar (± 3–4 mmHg). Di bagian dalam paru-paru terdapat gelembung halus yang merupakan perluasan permukaan paru-paru yang disebut alveolus dan jumlahnya lebih kurang 300 juta buah. Dengan adanya alveolus, luas permukaan paru-paru diperkirakan mencapai 160 m2 atau 100 kali lebih luas daripada luas permukaan tubuh. Anda telah mengingat kembali berbagai macam organ-organ penyusun sistem pernapasan pada manusia. Pada manusia, organ pernapasan utamanya adalah paruparu (pulmo) dan dibantu oleh alat-alat pernapasan lain. Jalur udara pernapasan untuk menuju sel sel tubuh adalah : rongga hidung => faring (rongga tekak) => laring => trakea (batang tenggorok) => bronkus => alveolus => sel-sel tubuh.
Alveoli yang terdapat di dalam paru-paru manusia
C.
Mekanisme Pernapasan Pernapasan merupakan suatu proses yang terjadi dengan sendirinya (secara otomatis). Walaupun kita dalam keadaan tidur, proses pernapasan berjalan terus. Pada saat kita bernapas ada dua proses yang terjadi yaitu inspirasi (proses masuknya 8
udara ke dalam paru-paru) dan ekspirasi (proses keluarnya udara dari paru-paru). Inspirasi dan ekspirasi terjadi antara 15 – 18 kali setiap menit. Proses inspirasi dan ekspirasi diatur oleh otot-otot diafragma dan otot antartulang rusuk. Pernapasan pada manusia dibedakan menjadi dua yaitu : 1. Pernapasan Dada Terjadi karena aktivitas otot antartulang rusuk. Bila otot antartulang rusuk berkerut (berkontraksi), maka tulang-tulang rusuk akan terangkat dan volume rongga dada akan membesar. Keadaan ini menyebabkan penurunan tekanan udara di dalam paru-paru. Karena tekanan udara di luar tubuh lebih besar, maka udara dari luar yang kaya oksigen masuk ke dalam paru-paru. Dengan demikian terjadilah inspirasi. Bila otot-otot antartulang rusuk mengendor (relakasasi), yaitu kembali pada posisi semula, maka tulang-tulang rusuk akan tertekan. Akibatnya, volume rongga dada mengecil. Keadaan ini mengakibatkan naiknya tekanan udara di dalam paru-paru.
Pada saat insipirasi (a) rongga dada membesar dan (b) diafragma mendatar
2. Pernapasan Perut Pernapasan perut terjadi karena aktivitas otot-otot diafragma yang membatasi rongga perut dan rongga dada. Bila otot diafragma berkontraksi, maka diafragma akan mendatar. Keadaan ini mengakibatkan rongga dada membesar sehingga tekanan udara di paru-paru mengecil. Akibatnya, udara luar yang kaya oksigen masuk ke dalam paru-paru melalui saluran pernapasan. Dengan demikian, terjadilah inspirasi. Sebaliknya, bila otot diafragma relaksasi (kembali pada posisi semula), maka kedudukan diafragma melengkung ke atas. Keadaan ini mengakibatkan rongga dada membesar. Akibatnya, udara dari paru-paru yang kaya karbon dioksida terdorong ke luar. Dengan demikian terjadilah ekspirasi.
9
Pada saat ekspirasi (a) rongga dada mengecil dan (b) diafragma melengkung ke atas
Volume dan Kapasitas Paru-Paru Besarnya volume udara pernapasan dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain ukuran alat pernapasan, kemampuan dan kebiasaan bernapas, serta kondisi kesehatan. Terdapat empat asas mengukur kapasitas (volume) pernapasan, yaitu: 1. Volume tidal (TV = tidal volume), merupakan volume udara pernapasan pada saat melakukan pernapasan biasa. Setiap pernapasan normal volume tidal + 500 ml. 2. Volume pernapasan simpanan/cadangan inspirasi (IRV = inspiratory reserve volume) merupakan volume maksimum udara pernapasan yang dapat diambil pada saat menarik napas. Volume ini lebih banyak daripada volume udara pada saat menarik napas biasa. Jumlah volume cadangan inspirasi + 3000 ml. 3. Volume udara keluar simpanan/ cadangan ekspirasi (ERV = expiratory reserve volume), merupakan volume maksimum udara yang dapat dikeluarkan. Udara yang dikeluarkan ini volumenya melebihi udara pernapasan biasa. Jumlah volume cadangan ekspirasi + 1100 ml. 4. Volume sisa pernapasan / residu (RV = residual volume), merupakan jumlah udara yang masih tersisa di dalam paru-paru dan tidak dapat dikeluarkan, merupakan volume udara tetap yang ada di dalam paru-paru setelah dilakukan pengeluaran napas maksimum. Volume residu kurang lebih 1200 ml . Kapasitas Udara Pernapasan Dari keempat volume pernapasan di atas dapat dihitung kapasitas udara pernapasan menggunakan rumus berikut. 1. Kapasitas paru-paru total (TLC = total lung capacity), merupakan kapasitas
10
paru-paru secara keseluruhan (volume udara di dalam paru-paru setelah tarikan napas maksimum). (kira-kira 5800 ml) TLC = IRV + TV + ERV + RV 2. Kapasitas sisa pernapasan/kapasitas residu fungsional (FRC = functional residual capacity) merupakan jumlah udara yang masih terdapat di dalam paru-paru setelah udara pernapasan normal diembuskan keluar. (kira-kira 2300 ml) FRC = ERV + RV 3. Kapasitas inspirasi Adalah volume tidal ditambah dengan volume cadangan inspirasi. Kapasitas inspirasi adalah jumlah udara yang dapat dihirup oleh seseorang mulai inspirasi atau ekspirasi normal dan mengembangkan paru-paru secara maksimal (3500 ml) 4.
Kapasitas vital Sama dengan volume cadangan inspirasi ditambah dengan volume tidal dan volume cadangan ekspirasi. Kapasitas vital merupakan jumlah udara maksimum yang dapat dikeluarkan dari paru-paru secara maksimum dan kemudian mengeluarkan sebanyak-banyaknya ( kira-kira 4600 ml)
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI FREKUENSI PERNAPASAN Gerakan pernapasan diatur oleh pusat pernapasan di otak, sedangkan aktivitas saraf pernapasan dirangsang oleh stimulus (rangsangan) dari karbon dioksida (CO2 ). Pada umumnya, manusia mampu bernapas antara 15–18 kali setiap menitnya. Frekuensi pernapasan dipengaruhi oleh beberapa faktor berikut. Umur Bayi dan balita memiliki frekuensi bernapas lebih banyak dibanding orang dewasa. Hal itu disebabkan volume paru paru yang relatif kecil dan sel-sel tubuh sedang berkembang sehingga membutuhkan banyak oksigen. Orang tua juga memiliki frekuensi napas lebih banyak karena kontraksi otototot dada dan diafragma tidak sebaik saat masih muda, sehingga udara pernapasan lebih sedikit. Jenis Kelamin
11
Frekuensi pernapasan wanita pada umumnya lebih banyak daripada laki-laki. Hal ini disebabkan wanita pada umumnya memiliki volume paru-paru lebih kecil dari lakilaki sehingga frekuensi bernapasnya lebih banyak. Suhu Tubuh Semakin tinggi suhu tubuh, semakin cepat frekuensi pernapasannya. Hal ini berhubungan erat dengan peningkatan proses metabolisme tubuh. Posisi Tubuh Posisi tubuh sangat berpengaruh terhadap frekuensi pernapasan. Pada tubuh yang berdiri, otot-otot kaki akan berkontraksi sehingga diperlukan tenaga untuk menjaga tubuh tetap tegak berdiri. Untuk itu diperlukan banyak O2 dan diproduksi banyak CO2. Pada posisi tubuh berdiri, frekuensi pernapasannya meningkat. Pada posisi duduk atau tiduran, beban berat tubuh disangga oleh sebagian besar bagian tubuh sehingga terjadi penyebaran beban. Hal ini mengakibatkan jumlah energi yang diperlukan untuk menyangga tubuh tidak terlalu besar sehingga frekuensi pernapasannya juga rendah. Kegiatan Tubuh Orang yang banyak melakukan kegiatan memerlukan lebih banyak energi dibandingkan dengan orang yang tidak melakukan kegiatan (santai/tidur). Tubuh memerlukan lebih banyak oksigen untuk oksidasi biologi dan lebih banyak memproduksi zat sisa. Tubuh perlu meningkatkan frekuensi pernapasan agar dapat menyediakan oksigen yang lebih banyak. Gerakan pernapasan diatur oleh pusat pernapasan yang ada di otak dan disebut medula oblongata. Kita menahan napas sementara waktu, tetapi bila kadar karbon dioksida dalam darah naik akan timbul rangsangan untuk menghirup udara pernapasan dalam-dalam. Ketika darah melalui alveolus, kandungan karbon dioksidanya sama dengan di alveolus. Darah kemudian mencapai medula oblongata yang mengandung selsel yang sangat peka terhadap konsentrasi karbon dioksida dalam darah. Jika kandungan karbon dioksida ini naik di atas normal, medula oblongata menanggapinya dengan meningkatkan banyaknya impuls saraf dan laju impuls saraf yang mengontrol aksi otot-otot pernapasan (otot diafragma dan otot interkosta). Akibatnya ialah peningkatan pertukaran udara dalam paru-paru yang mengembalikan konsentrasi karbon dioksida dalam alveolus dengan cepat dan kemudian mengembalikan konsentrasi karbon dioksida darah ke konsentrasi normal.
12
MEKANISME PERTUKARAN UDARA O2 DAN CO2 Jumlah oksigen yang diambil melalui udara pernapasan tergantung pada kebutuhan dan hal tersebut biasanya dipengaruhi oleh jenis pekerjaan, ukuran tubuh, serta jumlah maupun jenis bahan makanan yang dimakan. Pekerja-pekerja berat termasuk atlit lebih banyak membutuhkan oksigen dibanding pekerja ringan. Demikian juga seseorang yang memiliki ukuran tubuh lebih besar dengan sendirinya membutuhkan oksigen lebih banyak. Selanjutnya, seseorang yang memiliki kebiasaan memakan lebih banyak daging akan membutuhkan lebih banyak oksigen daripada seorang vegetarian. Dalam keadaan biasa, manusia membutuhkan sekitar 300 cc oksigen sehari (24 jam) atau sekitar 0,5 cc tiap menit. Kebutuhan tersebut berbanding lurus dengan volume udara inspirasi dan ekspirasi biasa kecuali dalam keadaan tertentu saat konsentrasi oksigen udara inspirasi berkurang atau karena sebab lain, misalnya konsentrasi hemoglobin darah berkurang. Oksigen yang dibutuhkan berdifusi masuk ke darah dalam kapiler darah yang menyelubungi alveolus. Selanjutnya, sebagian besar oksigen diikat oleh zat warna darah atau pigmen darah (hemoglobin) untuk diangkut ke sel-sel jaringan tubuh. Hemoglobin yang terdapat dalam butir darah merah atau eritrosit ini tersusun oleh senyawa hemin atau hematin yang mengandung unsur besi dan globin yang berupa protein.
Secara sederhana, pengikatan oksigen oleh hemoglobin dapat diperlihat-kan menurut persamaan reaksi bolak-balik berikut ini : Hb4 + O2 ----- 4 Hb O2 (oksihemoglobin) berwarna merah jernih 13
Reaksi di atas dipengaruhi oleh kadar O2, kadar CO2, tekanan O2 (P O2), perbedaan kadar O2 dalam jaringan, dan kadar O2 di udara. Proses difusi oksigen ke dalam arteri demikian juga difusi CO2 dari arteri dipengaruhi oleh tekanan O2 dalam udara inspirasi. Tekanan seluruh udara lingkungan sekitar 1 atmosfir atau 760 mm Hg, sedangkan tekanan O2 di lingkungan sekitar 160 mm Hg. Tekanan oksigen di lingkungan lebih tinggi dari pada tekanan oksigen dalam alveolus paru-paru dan arteri yang hanya 104 mm Hg. Oleh karena itu oksigen dapat masuk ke paru-paru secara difusi. Dari paru-paru, O2 akan mengalir lewat vena pulmonalis yang tekanan O2 nya 104 mm; menuju ke jantung. Dari jantung O2 mengalir lewat arteri sistemik yang tekanan O2 nya 104 mm hg menuju ke jaringan tubuh yang tekanan O2 nya 0 - 40 mm hg. Di jaringan, O2 ini akan dipergunakan. Dari jaringan CO2 akan mengalir lewat vena sistemik ke jantung. Tekanan CO2 di jaringan di atas 45 mm hg, lebih tinggi dibandingkan vena sistemik yang hanya 45 mm Hg. Dari jantung, CO2 mengalir lewat arteri pulmonalis yang tekanan O2 nya sama yaitu 45 mm hg. Dari arteri pulmonalis CO2 masuk ke paru-paru lalu dilepaskan ke udara bebas.
Contoh : Berapa minimal darah yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan oksigen pada jaringan? Setiap 100 mm3 darah dengan tekanan oksigen 100 mm Hg dapat mengangkut 19 cc oksigen. Bila tekanan oksigen hanya 40 mm Hg maka hanya ada sekitar 12 cc oksigen yang bertahan dalam darah vena. Dengan demikian kemampuan hemoglobin untuk mengikat oksigen adalah 7 cc per 100 mm3 darah.
Pengangkutan sekitar 200 mm3 C02 keluar tubuh umumnya berlangsung menurut reaksi kimia berikut: C02 + H20 ----- (karbonat anhidrase) H2CO3 Tiap liter darah hanya dapat melarutkan 4,3 cc CO2 sehingga mempengaruhi pH darah menjadi 4,5 karena terbentuknya asam karbonat.
Pengangkutan CO2 oleh darah dapat dilaksanakan melalui 3 Cara yakni sebagai berikut. 14
1. Karbon dioksida larut dalam plasma, dan membentuk asam karbonat dengan enzim anhidrase (7% dari seluruh CO2). 2. Karbon dioksida terikat pada hemoglobin dalam bentuk karbomino hemoglobin (23% dari seluruh CO2). 3. Karbon dioksida terikat dalam gugus ion bikarbonat (HCO3) melalui proses berantai pertukaran klorida (70% dari seluruh CO2). Reaksinya adalah sebagai berikut.
CO2 + H2O Þ H2CO3 Þ H+ + HCO-3
Gangguan terhadap pengangkutan CO2 dapat mengakibatkan munculnya gejala asidosis karena turunnya kadar basa dalam darah. Hal tersebut dapat disebabkan karena keadaan Pneumoni. Sebaliknya apabila terjadi akumulasi garam basa dalam darah maka muncul gejala alkalosis.
ENERGI PERNAFASAN Energi yang digunakan dalam kegiatan respirasi bersumber dari ATP (Adenosin Tri Fosfat) yang ada pada masing-masing sel. ATP berasal dari bahan-bahan karbohidrat yang diubah menjadi fosfat melalui tiga tahapan. Mula-mula proses glikolisis oleh enzim glukokinase membentuk piruvat pada siklus Glukosa (Tahap I) kemudian tahap II, yakni siklus krebs (TCA = Tri Caboxylic Acid Cycle) kemudian tahap III, yakni tahap transfer elektron. Glikolisis terjadi di sitoplasma, siklus krebs terjadi di mitokondria. Gangguan pada sistem pernapasan Asfiksi ada bermacam-macam misalnya terisinya alveolus dengan cairan limfa karena infeksi Diplokokus pneumonia atau Pneumokokus yang menyebabkan penyakit pneumonia. Asfiksi dapat pula disebabkan karena penyumbatan saluran pernapasan oleh kelenjar limfa, misalnya polip, amandel, dan adenoid. Peradangan dapat terjadi pada rongga hidung bagian atas dan disebut sinusitis, peradangan pada bronkus disebut bronkitis, serta radang pada pleura disebut pleuritis. Paru-paru juga dapat mengalami kerusakan karena terinfeksi Mycobacterium tuber culosis penyebab penyakit TBC. Pengangkutan O2 dapat pula terhambat karena tingginya kadar karbon monoksida dalam alveolus sedangkan daya ikat (afinitas) hemoglobin jauh lebih besar terhadap CO daripada O2 dan CO2. 15
Keracunan asam sianida, debu, batu bara dan racun lain dapat pula menyebabkan terganggunya pengikatan O2 oleh hemoglobin dalam pembuluh darah, karena daya afinitas hemoglobin juga lebih besar terhadap racun dibanding terhadap O2. Gejala alergi terutama asma dapat pula menghinggapi sistem pernapasan begitu juga kanker dapat menyerang paru-paru terutama para perokok berat. Penyakit pernapasan yang sering terjadi adalah emfisema berupa penyakit yang terjadi karena susunan dan fungsi alveolus yang abnormal. Jumlah udara yang berlebihan di dalam paru-paru.
Alat pernapasan pada hewan vertebrata dan invertebrata Alat pernapasan adalah alat atau bagian tubuh tempat 02 dapat berdifusi masuk dan sebaliknya C02 dapat berdifusi keluar. Alat pernapasan pada hewan bervariasi antara hewan yang satu dengan hewan yang lain, ada yang berupa paru-paru, insang, kulit, trakea, dan paruparu buku, bahkan ada beberapa organisme yang belum mempunyai alat khusus sehingga oksigen berdifusi langsung dari lingkungan ke dalam tubuh, contohnya pada hewan bersel satu, porifera, dan coelenterata. Pada ketiga hewan ini oksigen berdifusi dari lingkungan melalui rongga tubuh. Alat pernapasan pada hewan invertebrata 1. Alat Pernapasan pada Serangga Corong hawa (trakea) adalah alat pernapasan yang dimiliki oleh serangga dan arthropoda lainnya. Pembuluh trakea bermuara pada lubang kecil yang ada di kerangka luar (eksoskeleton) yang disebut spirakel. Spirakel berbentuk pembuluh silindris yang berlapis zat kitin, dan terletak berpasangan pada setiap segmen tubuh. Spirakel menpunyai katup yang dikontrol oleh otot sehingga membuka dan menutupnya spirakel terjadi secara teratur. Pada umumnya spirakel terbuka selama serangga terbang, dan tertutup saat serangga beristirahat. Oksigen dari luar masuk lewat spirakel. Kemudian udara dari spirakel menuju pembuluh-pembuluh trakea dan selanjutnya pembuluh trakea bercabang lagi menjadi cabang halus yang disebut trakeolus sehingga dapat mencapai seluruh jaringan dan alat tubuh bagian dalam. Trakeolus tidak berlapis kitin, berisi cairan, dan dibentuk oleh sel yang disebut trakeoblas. Pertukaran gas terjadi antara trakeolus dengan sel-sel tubuh. Trakeolus ini mempunyai fungsi yang sama dengan kapiler pada sistem pengangkutan (transportasi) pada vertebrata. Mekanisme pernapasan pada serangga, misalnya belalang, adalah sebagai berikut : 16
Jika otot perut belalang berkontraksi maka trakea mexrupih sehingga udara kaya COZ keluar. Sebaliknya, jika otot perut belalang berelaksasi maka trakea kembali pada volume semula sehingga tekanan udara menjadi lebih kecil dibandingkan tekanan di luar sebagai akibatnya udara di luar yang kaya 02 masuk ke trakea. Sistem trakea berfungsi mengangkut OZ dan mengedarkannya ke seluruh tubuh, dan sebaliknya mengangkut C02 basil respirasi untuk dikeluarkan dari tubuh. Dengan demikian, darah pada serangga hanya berfungsi mengangkut sari makanan dan bukan untuk mengangkut gas pernapasan. Di bagian ujung trakeolus terdapat cairan sehingga udara mudah berdifusi ke jaringan. Pada serangga air seperti jentik nyamuk udara diperoleh dengan menjulurkan tabung pernapasan ke perxnukaan air untuk mengambil udara. Serangga air tertentu mempunyai gelembung udara sehingga dapat menyelam di air dalam waktu lama. Misalnya, kepik Notonecta sp. mempunyai gelembung udara di organ yang menyerupai rambut pada permukaan ventral. Selama menyelam, O2 dalam gelembung dipindahkan melalui sistem trakea ke sel-sel pernapasan. Selain itu, ada pula serangga yang mempunyai insang trakea yang berfungsi menyerap udara dari air, atau pengambilan udara melalui cabang-cabang halus serupa insang. Selanjutnya dari cabang halus ini oksigen diedarkan melalui pembuluh trakea. 2. Alat Pernapasan pada Kalajengking dan Laba-laba Kalajengking dan laba-laba besar (Arachnida) yang hidup di darat memiliki alat pernapasan berupa paru-paru buku, sedangkan jika hidup di air bernapas dengan insang buku. Paru-paru buku memiliki gulungan yang berasal dari invaginasi perut. Masingmasing paru-paru buku ini memiliki lembaran-lembaran tipis (lamela) yang tersusun berjajar. Paruparu buku ini juga memiliki spirakel tempat masuknya oksigen dari luar. Keluar masuknya udara disebabkan oleh gerakan otot yang terjadi secara teratur. Baik insang buku maupun paru-paru buku keduanya mempunyai fungsi yang sama seperti fungsi paru-paru pada vertebrata. Alat pernapasan pada hewan vertebrata 3. Alat Pernapasan pada Ikan
n
17
Insang dimiliki oleh jenis ikan (pisces). Insang berbentuk lembaran-lembaran tipis berwarna merah muda dan selalu lembap. Bagian terluar dare insang berhubungan dengan air, sedangkan bagian dalam berhubungan erat dengan kapiler-kapiler darah. Tiap lembaran insang terdiri dare sepasang filamen, dan tiap filamen mengandung banyak lapisan tipis (lamela). Pada filamen terdapat pembuluh darah yang memiliki banyak kapiler sehingga memungkinkan OZ berdifusi masuk dan CO2 berdifusi keluar. Insang pada ikan bertulang sejati ditutupi oleh tutup insang yang disebut operkulum, sedangkan insang pada ikan bertulang rawan tidak ditutupi oleh operkulum. Insang tidak saja berfungsi sebagai alat pernapasan tetapi dapat pula berfungsi sebagai alat ekskresi garam-garam, penyaring makanan, alat pertukaran ion, dan osmoregulator. Beberapa jenis ikan mempunyai labirin yang merupakan perluasan ke atas dari insang dan membentuk lipatan-lipatan sehingga merupakan ronggarongga tidak teratur. Labirin ini berfungsi menyimpan cadangan 02 sehingga ikan tahan pada kondisi yang kekurangan 02. Contoh ikan yang mempunyai labirin adalah: ikan gabus dan ikan lele. Untuk menyimpan cadangan 02, selain dengan labirin, ikan mempunyai gelembung renang yang terletak di dekat punggung. Mekanisme pernapasan pada ikan melalui 2 tahap, yakni inspirasi dan ekspirasi. Pada fase inspirasi, 02 dari air masuk ke dalam insang kemudian 02 diikat oleh kapiler darah untuk dibawa ke jaringan-jaringan yang membutuhkan. Sebaliknya pada fase ekspirasi, C02 yang dibawa oleh darah dari jaringan akan bermuara ke insang dan dari insang diekskresikan keluar tubuh. Selain dimiliki oleh ikan, insang juga dimiliki oleh katak pada fase berudu, yaitu insang luar. Hewan yang memiliki insang luar sepanjang hidupnya adalah salamander. 4. Alat Pernapasan pada Katak Pada katak, oksigen berdifusi lewat selaput rongga mulut, kulit, dan paruparu. Kecuali pada fase berudu bernapas dengan insang karena hidupnya di air. Selaput rongga mulut dapat berfungsi sebagai alat pernapasan karma tipis dan banyak terdapat kapiler yang bermuara di tempat itu. Pada saat terjadi gerakan rongga mulut dan faring, Iubang hidung terbuka dan glotis tertutup sehingga udara berada di rongga mulut dan berdifusi masuk melalui selaput rongga mulut yang tipis. Selain bernapas dengan selaput rongga mulut, katak bernapas pula dengan kulit, ini dimungkinkan karma kulitnya selalu dalam keadaan basah dan mengandung banyak kapiler sehingga gas pernapasan mudah berdifusi. Oksigen 18
yang masuk lewat kulit akan melewati vena kulit (vena kutanea) kemudian dibawa ke jantung untuk diedarkan ke seluruh tubuh. Sebaliknya karbon dioksida dari jaringan akan di bawa ke jantung, dari jantung dipompa ke kulit dan paru-paru lewat arteri kulit pare-paru (arteri pulmo kutanea). Dengan demikian pertukaran oksigen dan karbon dioksida dapat terjadi di kulit. Selain bernapas dengan selaput rongga mulut dan kulit, katak bernapas juga dengan paruparu walaupun paruparunya belum sebaik paru-paru mamalia. Katak mempunyai sepasang paru-paru yang berbentuk gelembung tempat bermuaranya kapiler darah. Permukaan paru-paru diperbesar oleh adanya bentuk- bentuk seperti kantung sehingga gas pernapasan dapat Gbr. alat pernafasan katak berdifusi. Paru-paru dengan rongga mulut dihubungkan oleh bronkus yang pendek. Dalam paru-paru terjadi mekanisme inspirasi dan ekspirasi yang keduanya terjadi saat mulut tertutup. Fase inspirasi adalah saat udara (kaya oksigen) yang masuk lewat selaput rongga mulut dan kulit berdifusi pada gelembunggelembung di paru-paru. Mekanisme inspirasi adalah sebagai berikut. Otot Sternohioideus berkonstraksi sehingga rongga mulut membesar, akibatnya oksigen masuk melalui koane. Setelah itu koane menutup dan otot rahang bawah dan otot geniohioideus berkontraksi sehingga rongga mulut mengecil. Mengecilnya rongga mulut mendorong oksigen masuk ke paru-paru lewat celah-celah. Dalam paru-paru terjadi pertukaran gas, oksigen diikat oleh darah yang berada dalam kapiler dinding paruparu dan sebaliknya, karbon dioksida dilepaskan ke lingkungan. Mekanisme ekspirasi adalah sebagai berikut. Otot-otot perut dan sternohioideus berkontraksi sehingga udara dalam paru-paru tertekan keluar dan masuk ke dalam rongga mulut. Celah tekak menutup dan sebaliknya koane membuka. Bersamaan dengan itu, otot rahang bawah berkontraksi yang juga diikuti dengan berkontraksinya geniohioideus 19
sehingga rongga mulut mengecil. Dengan mengecilnya rongga mulut maka udara yang kaya karbon dioksida keluar.
5. Alat Pernapasan pada Reptilia Paru-paru reptilia berada dalam rongga dada dan dilindungi oleh tulang rusuk. Paru-paru reptilia lebih sederhana, hanya dengan beberapa lipatan dinding yang berfungsi memperbesar permukaan pertukaran gas. Pada reptilia pertukaran gas tidak efektif. Pada kadal, kura-kura, dan buaya paru-paru lebih kompleks, dengan beberapa belahanbelahan yang membuat paru-parunya bertekstur seperti spon. Paru-paru pada beberapa jenis kadal misalnya bunglon Afrika mempunyai pundi-pundi hawa cadangan yang memungkinkan hewan tersebut melayang di udara. 6. Alat Pernapasan pada Burung Pada burung, tempat berdifusinya gas pernapasan hanya terjadi di paru-paru. Paruparu burung berjumlah sepasang dan terletak dalam rongga dada yang dilindungi oleh tulang rusuk. Jalur pernapasan pada burung berawal di lubang hidung. Pada tempat ini, udara masuk kemudian diteruskan pada celah tekak yang terdapat pada dasar faring yang menghubungkan trakea. Trakeanya panjang berupa pipa bertulang rawan yang berbentuk cincin, dan bagian akhir trakea bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri. Dalam bronkus pada pangkal trakea terdapat sirink yang pada bagian dalamnya terdapat lipatan-lipatan berupa selaput yang dapat bergetar. Bergetarnya selaput itu menimbulkan suara. Bronkus bercabang lagi menjadi mesobronkus yang merupakan bronkus sekunder dan dapat dibedakan menjadi ventrobronkus (di bagian ventral) dan dorsobronkus ( di bagian dorsal). Ventrobronkus dihubungkan dengan dorsobronkus, oleh banyak parabronkus (100 atau lebih). 20
Parabronkus berupa tabung tabung kecil. Di parabronkus bermuara banyak kapiler sehingga memungkinkan udara berdifusi. Selain paru-paru, burung memiliki 8 atau 9 perluasan paru-paru atau pundi-pundi hawa (sakus pneumatikus) yang menyebar sampai ke perut, leher, dan sayap. Pundi-pundi hawa berhubungan dengan paruparu dan berselaput tipis. Di pundi-pundi hawa tidak terjadi difusi gas pernapasan; pundi-pundi hawa hanya berfungsi sebagai penyimpan cadangan oksigen dan meringankan tubuh. Karena adanya pundi-pundi hawa maka pernapasan pada burung menjadi efisien. Pundi-pundi hawa terdapat di pangkal leher (servikal), ruang dada bagian depan (toraks anterior), antara tulang selangka (korakoid), ruang dada bagian belakang (toraks posterior), dan di rongga perut (kantong udara abdominal). Masuknya udara yang kaya oksigen ke paru-paru (inspirasi) disebabkan adanya kontraksi otot antartulang rusuk (interkostal) sehingga tulang rusuk bergerak keluar dan tulang dada bergerak ke bawah. Atau dengan kata lain, burung mengisap udara dengan cara memperbesar rongga dadanya sehingga tekanan udara di dalam rongga dada menjadi kecil yang mengakibatkan masuknya udara luar. Udara luar yang masuk sebagian kecil tinggal di paru-paru dan sebagian besar akan diteruskan ke pundi- pundi hawa sebagai cadangan udara. Udara pada pundi-pundi hawa dimanfaatkan hanya pada saat udara (OZ) di paruparu berkurang, yakni saat burung sedang mengepakkan sayapnya. Saat sayap mengepak atau diangkat ke atas maka kantung hawa di tulang korakoid terjepit sehingga oksigen pada tempat itu masuk ke paru-paru. Sebaliknya, ekspirasi terjadi apabila otot interkostal relaksasi maka tulang rusuk dan tulang dada kembali ke posisi semula, sehingga rongga dada mengecil dan tekanan menjadi lebih besar dari tekanan di udara luar akibatnya udara dari paru-paru yang kaya karbon dioksida keluar. Bersamaan dengan mengecilnya rongga dada, udara dari kantung hawa masuk ke paru-paru dan terjadi pelepasan oksigen dalam pembuluh kapiler di paruparu. Jadi, pelepasan oksigen di paru-paru dapat terjadi pada saat ekspirasi maupun inspirasi. Bagan pernapasan pada burung di saat hinggap adalah sebagai berikut. Burung mengisap udara Þ udara mengalir lewat bronkus ke pundi-pundi hawa bagian belakang Þ bersamaan dengan itu udara yang sudah ada di paru-paru mengalir ke pundipundi hawa Þ udara di pundi-pundi belakang mengalir ke paruparu Þ udara menuju pundipundi hawa depan. Kecepatan respirasi pada berbagai hewan berbeda bergantung dari berbagai hal, antara lain, aktifitas, kesehatan, dan bobot tubuh. SOAL PENGAYAAN
21
1. Jelaskan apa yang terjadi pada tenggorokan Anda ketika Anda tidur dengan mulut terbuka, terutama bila hidung Anda terpasang sebagai hasil dari cuaca dingin. 2. Jelaskan apa yang mungkin terjadi pada paru-paru Anda ketika Anda berjalan jauh dalam cuaca sangat dingin saat bernapas cepat melalui mulut! 3. Kapan dampak kecepatan aliran pernafasan diatas pH darah? Apakah dampak yang diakibatkan dari tiupan nafas yang mempunyai pH darah? Jelaskan. 4. Menit ventilasi adalah keseluruhan jumlah udara yang berpindah kedalam dan keluar dari tiap-tiap system pernafasan dan itu dijumlahkan dengan waktu volume tidal dari kecepatan pernafasan. Kecepatan pernafasan adalah jumlah dari tiupan nafas yang diambil setiap menit. Berikan pendapat tentang ventilasi menit dari orang yang beristirahat, Siapakah yang memiliki volume tidal 500 ml dan kecepatan pernafasan 12 pernafasan/menit dan gerakan badan orang tsb, Siapakah yang memiliki volume tidal 400ml dan kecepatan pernafasan 24 pernafasan/menit. LATIHAN SOAL A. ISIAN 1. Pernapasan adalah ……………………………………………………………………………………………… 2. Respirasi adalah ………………………………………………………………………………………………… A. Respirasi aerob adalah …………………………………………………………….. B. Respirasi anaerob adalah …………………………………………………………….. 3. Alat respirasi pada manusia terdiri dari : A…………………………………………….. B…………………………………………….. C……………………………………………… D………………………………………………. E………………………………………………..
22
Gambar 7.1 Struktur Pernapasan Manusia
4. Fungsi rongga hidung adalah : A…………………………………………….. B…………………………………………….. C……………………………………………… 5. Di dalam rongga hidung terdapat rambut-rambut halus dan selaput lendir yang berfungsi untuk …………………………………………………………………. 6. Laring (Pangkal tenggorokan) A. Terdiri lempengan-lempengan yang tersusun dari tulang B. Pada laring juga terdapat …………………………………………………….. yang akan bergetar jika ada udara yang melaluinya. C. Laring memiliki katup yang disebut ………………………………………………… yang selalu dalam keadaan terbuka dan hanya akan tertutup jika ada makanan yang masuk kekerongkongan. D. Glotis adalah ………………………………………………………………. E. Faring adalah ………………………………………………………………. 7. Trakea (batang tenggorok) Fungsi lapisan bersilia yang terdapat pada batang tenggorok adalah ………………… 8. Bronkus (Cabang batang tenggorok) Bercabang-cabang menjadi ………………………………………………………………..
23
Gambar 7.2 Paru-paru manusia
9. Pulmo (paru-paru) A. Paru-paru dilindungi selaput tipis yang disebut …………………………. B. Paru –paru terdiri dari dua bagian yaitu 1. Paru-paru kiri yang terdiri dari ……………………………gelambir 2. Paru-paru kanan yang terdiri dari ………………………..gelambir
Gambar 7.3 Pertukaran O2 dan CO2 dalam Paru-paru
C. Di dalam paru-paru terdapat bronkus dan bronkiolus. Bronkiolus bercabang-cabang menjadi saluran-saluran halus atau gelembung paruparu yang disebut …………………. D. Pertukaran O2 dan CO2 terjadi di ………………………………………. 24
10. Mekanisme Pernapasan A. Dalam bernapas selalu terjadi dua siklus yaitu : 1. Menghirup udara pernapasan yang disebut ………………………….. 2. Menghembuskan udara pernapasan yang disebut ………………… B. Berdasarkan cara melakukan inspirasi dan ekspirasi serta tempat terjadinya, manusia dapat melakukan dua mekanisme pernapasan yaitu : 1. Pernapasan ………………………………………………………….. 2. Pernapasan ………………………………………………………… 11. Pernapasan dada A. Kapan terjadi inspirasi ? ………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………….. B. Kapan terjadi ekspirasi ? ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………… 12. Pernapasan Perut A. Kapan terjadi inspirasi ? ………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………. B. Kapan terjadi ekspirasi ? ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 13. Volume dan kapasitas paru-paru A. Volume 1. Volume tidal yaitu ……………………………………………………………… 2. Volume cadangan inspirasi yaitu………………………………… 3. Volume cadangan ekspirasi yaitu………………………………………. 4. Volume residu yaitu …………………………………………………. B. Kapasitas paru-paru 1. Kapasitas inspirasi adalah ……………………………………………… 2. Kapasitas residu fungsional adalah ………………………………………… 3. Kapasitas vital adalah …………………………………………………………… 4. Kapasitas paru-paru total adalah ……………………………………………… 5. 25
14. Faktor –faktor yang mempengaruhi frekuensi pernapasan adalah : A……………………………………………………… B…………………………………………………….. C…………………………………………………….. 15. Mekanisme pertukaran O2 dan CO2 Jelaskan proses pertukaran O2 dan CO2 pada alveolus dan sel-sel tubuh manusia ! ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… 16. A. Sebutkan factor-faktor yang mempengaruhi reaksi antara oksigen dan hemoglobin ! ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… B. Jelaskan reaksi antara oksigen dan hemoglobin tersebut ! ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………..…………….. 17. Sebutkan kelainan dan penyakit pada sistem pernapasan manusia ! A……………………………. B……………………………. C……………………………. D…………………………….. E…………………………….. F……………………………..
B A Gambar 7.5 Gangguan pada paru-paru
18. Sistem Pernapasan pada hewan A. Pernapasan pada cacing disebut pernapasan integumen karena ………………………………………………………………………………………….. 26
B. Sistem pernapasan serangga disebut ………………………... C. Alat pernapasan ikan adalah ………………………………………………………… D. Pada beberapa jenis ikan seperti ikan lele, gurame, terdapat labirin yang berfungsi untuk ………………………………………………………… E. Sistem pernapasan katak 1. Pada fase larva bernapas dengan…………………………….. 2. Pada katak dewasa bernapas dengan …………………………… F. Sistem Pernapasan Burung 1. Alat pernapasan burung adalah ………………………………………………… 2. Pada burung terdapat sakus pneumatikus yang berfungsi untuk ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… B. PG. 1. Perhatikan gambar ini ! Alat pernapasan manusia berturut-turut adalah ..... A. hidung-faring-trakea-bronkus-bronkiolus-alveolus B. hidung-faring-trakea-bronkiolus-bronkus-alveolus C. hidung-faring-trakea-alveolus-bronkus-bronkiolus D. hidung-trakea-faring-bronkus-bronkiolus-alveolus E. hidung-trakea-faring-bronkiolus-bronkus-alveolus 2. Dalam rongga hidung terdapat banyak kapiler darah yang berfungsi untuk .... A. menyaring udara B. menyaring kuman C. menghangatkan udara D. ujung indera pembau E. memproduksi lendir 3. Amati gambar sistem pernapasan di bawah ini ! Berdasarkan gambar, pertukaran oksigen dan karbondioksida berlangsung pada organ nomor ... A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5 27
4. Sekat yang membatasi rongga dada dan rongga perut adalah .... A. diagragma B. nasofaring C. mukus D. pleura E. orofaring 5. Amati gambar sistem pernapasan di bawah ini! Proses inspirasi pada pernapasan perut akan terjadi bila ..... A. P berkontraksi. B. Q berkontraksi C. P berelaksasi D. Q berelaksasi E. P dan Q berkontraksi 6. Pertukaran oksigen darah dengan CO2 dalam sel-sel tubuh disebut pernapasan .... A. internal B. eksternal C. dada D. anaerob E. perut 7. Senyawa X yang terbentuk adalah..... A. oksigen B. asam laktat C. asam karbonat D. karbohidrat E. oksihaemoglobin 8. Organel Y adalah..... A. inti sel B. ribosom C. mitokondria D. badan golgi E. retikulum endoplasma
9. Perhatikan gambar ini Udara yang masih ada dalam 28
paru-paru meskipun sudah dilakukan penghembusan kuat disebut. ... A. udara ekstra B. udara residu C. udara tidal D. udara cadangan ekspirasi E. udara cadangan inspirasi 10. Perhatikan Diagram respiratory ini Udara yang dihirup dengan membesarkan rongga dada selebar-Iebarnya setelah pernapasan biasa adalah ... A. udara ekstra B. udara residu C. udara tidal D. udara cadangan ekspirasi E. udara cadangan inspirasi 11. Perhatikan Gambar ini Pada ikan bertulang sejati seperti gurame dan ikan mas, insang dilindungi oleh tutup insang yang disebut .... A. operkulum B. labirin C. insang trakea D. spirakel E. trakeola 12. Lubang pernapasan pada bagian abdomen serangga disebut. ... A. operkulum B. spirakel C. labirin D. trakeola E. insang trakea
13. Kantung/pundi-pundi udara pada burung disebut.. ... 29
A. labirin B. lembaran insang C. operkulum D. sakus pneumatikus E. rigi insang 14. Paru-paru burung tidak punya alveoli tetapi digantikan dengan pembuluh-pembuluh udara yang bercabang-cabang, disebut dengan ..... A. trakeola B. pleura C. laring D. siring E. parabronki 15. Gangguan pengangkutan oksigen ke jaringan tubuh karena terganggunya fungsi paru-paru disebut.. ... A. asma B. TBC C. asfiksi D. sinusitis E. faringitis 16. Pada penderita asma terjadi kesulitan bernapas, karena ..... A. terjadi radang pada trakea B. adanya penyempitan bronkiolus C. kekejangan otot polos batang tenggorok D. adanya penyempitan trakea E. kejang otot antartulang rusuk 17.Faktor yang mempengaruhi frekuensi pernapasan pada manusia kecuali …. A. umur B. jenis kelamin C. bentuk hidung D. suhu tubuh E. posisi tubuh 18.Parabronki pada paru-paru burung adalah …. A. pembuluh-pembuluh udara B. saluran udara C. kantung udara D. lubang-lubang udara E. ruang-ruang udara 19.Peristiwa yang menyebabkan masuknya udara ke paru-paru saat pernapasan dada adalah …. 30
A. membesarnya rongga dada B. otot-otot antar tulang rusuk mengecil C. otot diafragma mengendur D. tekanan udara dalam paru-paru berkurang E. volume paru-paru berkurang 20.Pernapasan integumenter terjadi pada …. A. serangga B. cacing C. burung D. katak E. ikan 21.Besar volume tidal pada orang dewasa umumnya berkisar …. A. 5000 mililiter B. 3000 mililiter C. 1100 mililiter D. 800 mililiter E. 500 mililiter 22.Jalur yang tepat untuk menunjukkan keluarnya karbon dioksida dalam 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 23.Bagian tubuh yang rusak pada penderita penyakit Pneumonia adalah …. A. faring B. laring C. alveoulus D. bronkiolus E. trakea 24.Ikan gurame dapat bertahan hidup di tempat yang kadar oksigennya rendah. Hal ini disebabkan karena …. A. ikan gurame hanya memerlukan sedikit oksigen B. insang ikan gurame kecil C. ikan gurame memiliki rigi-rigi insang D. ikan gurame memiliki labirin E. ikan gurame bernapas tidak menggunakan insang 25.Sistem yang berkaitan langsung dengan system respirasi adalah sistem …. A. otot B. sirkulasi 31
C. ekskresi D. pencernaan E. regulasi 26.Oksigen yang dihirup manusia akan diguanakan dalam proses metabolisme untuk menghasilkan energi yaitu pada proses …. A. siklus krebs B. glikolisis C. dekarboksilasi oksidatif D. transport electron E. transpirasi 27. Karbon dioksida dan asam sianida yang dihasilkan dari mesin-mesin kendaraan bermotor dapat menyebabkan penyakit asfiksi, yaitu ... A. Infeksi pada dinding-dinding alveolus B. Gangguan pengangkutan oksigen ke jaringan C. Terganggunya pertukaran O2 dan CO2 di alveolus D. Paru-paru kehilangan elastisitasnya E. Terjadinya penyempitan di saluran pernapasan 28. Perbedaan antara pernapasan eksternal dengan pernapasan internal adalah .... A. Pernapasan eksternal adalah pertukaran O2 dan CO2 di paru-paru, pernapasan internal pertukaran O2 dan CO2 di sel-sel tubuh B. Pernapasan eksternal terjadi pada sel tubuh, pernapasan internal terjadi di paru-paru C. Pernapasan eksternal ialah pertukaran O2 dan CO2 di arteri, pernapasan internal pertukaran O2 dan CO2 di vena D. Pernapasan eksternal adalah pertukaran O2 dan CO2 di dalam pembuluh darah, pernapasan internal pertukaran O2 dan CO2 di paruparu E. Pernapasan eksternal terjadi pertukaran udara pada hidung dan mulut, pernapasan internal terjadi pertukaran O2 dan CO2 di paru-paru 29. Sistem yang berhubungan langsung dengan system pernapasan adalah sistem .... A. Pencernaan B. Ekskresi C. Sirkulasi D. Otot E. Regulasi 30. Sewaktu mengeluarkan napas, otot tulang rusuk berelaksasi, tulang dada turun sehingga rongga dada mengecil, berarti tekanan udara membesar dan udara keluar dari paru-paru. Pernapasan ini disebut .... A. Pernapasan dalam B. Pernapasan luar dan dalam C. Pernapasan seluler 32
D. Pernapasan perut E. Pernapasan dada 31. Enfisema adalah gangguan pada jaringan paru-paru yang kehilangan elastisitasnya . apa yang akan terjadi apabila gangguan ini terus berlangsung ? A. Proses pengikatan O2 didalam darah terganggu karena kadr Hb berkurang B. Proses inspirasi dan ekspirasi terganggu sehingga beban pernapasan Meningkat C. Tidak terjadi proses pertukaran O2 dan CO2 di alveolus D. Proses penyampaian oksigen ke dalam sel-sel tubuh meningkat E. Bronkus akan mengalami penyempitan sehingga proses pernapasan terganggu 32. Bagian otak yang berfungsi mengatur pernapasan adalah .... A. Pons varoli B. Saraf sumsum tulang belakang C. Medula oblongata D. Sistem saraf E. Medula oblongata dan pons varoli 33. Struktur organ pernapasan yang merupakan percabangan saluran menuju paru-paru kanan dan kiri adalah .... A. Bronkus B. Trakea C. Bronkiolus D. Faring E. Alveoli 34. Pada serangga, pertukaran udara di sistem trakea bermuara di .... A. Alveolus B. Stigma C. Bronkiolus D. Kulitnya E. Trakealus 35. Perhatikan gambar berikut. Pada ikan, oksigen untuk bernapas didapatkan dari air, oksigen yang terkandung dalam air akan disaring oleh bagian nomor .... A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5 33
36. Sistem pernapasan pada manusia disusun oleh beberapa organ, bagian yang paling efektif untuk terjadi difusi oksigen dan karbon dioksida adalah .... A. Rongga hidung B. Alveolus C. Laring D. Trakeolus E. Pleura 37 Perhatikan daftar alat-alat pernapasan berikut. 1. Pulmo 2. Alveolus 3. Bronkiolus 4. Trakea 5. Bronkus Bagian yang terdapat dalam paru-paru adalah .... A. 1 dan 2 B. 3 dan 4 C. 2 dan 3 D. 4 dan 5 E. 1 dan 3 38. Perhatikan daftar alat-alat pernapasan berikut. 1. Pulmo 2. Alveolus 3. Bronkiolus 4. Trakea 5. Bronkus Urutan masuknya udara ke paru-paru adalah .... A. 4 - 5 - 3 - 2 B. 4 - 5 - 2 - 1 C. 4 - 3 - 5 - 2 D. 5 - 3 - 2 - 1 E. 1 - 2 - 3 - 4 39. Penyakit pernapasan yang disebabkan oleh Coronavirus adalah .... A. Faringitis B. Asma C. Bronchitis D. Emfisema E. SARS 40. Kelainan berupa pembengkakan pada rongga hidung disebut .... A. Asam B. Bronkitis 34
C. Sinusitis D. Difteri E. Emfisema 41. Alat yang berfungsi untuk mengetahui keadaan saluran pernapasan secara rinci tanpa melakukan operasi adalah .... A. PSA (pulmonary sound analyzer) B. Stetoskop C. Robot RONAF D. Tabung oksigen E. Bronkoskop 42. Bagian sistem pernapasan yang berperan dalam pertukaran gas adalah .... A. Laring B. Trakea C. Bronki D. Faring E. Alveoli 43. Bagaimana oksigen diangkut dalam darah? A. Terlarut dalam plasma B. Terikat pada hemoglobin C. Dalam bentuk CO2 D. Sebagai bikarbonat E. Terlarut dalam air 44. Pada sistem pernapasan burung terdapat kantung udara. Pada waktu burung menarik napas, udaraakan mengalir melalui .... A. Hidung, trakea, paru-paru, kantung udara B. Hidung, trakea, kantung udara, paru-paru C. Hidung, kantung udara, paru-paru, trakea D. Hidung, kantung udara, trakea, paru-paru E. Hidung, paru-paru, trakea, kantung udara 45. Hewan yang menggunakan sistem trakea sebagai sistem pernapasannya adalah .... A. Mollusca B. Siput C. Insecta D. Ikan E. Cacing 46. Pasangan berikut yang tidak benar adalah .... A. Ikan bernapas dengan insang B. Burung bernapas dengan sistem parabronkus C. Mammalia bernapas dengan paru-paru 35
D. Ular bernapas dengan kulit yang lembap E. Insecta bernapas dengan sistem trakea
LKS
RESPIRASI TUMBUHAN
A. Tujuan Menentukan Jumlah O2 Yang Dibutuhkan Pada Respirasi Tumbuhan B. ALAT DAN BAHAN Alat 1. Respirometer sederhana 2. Siring atau jarum suntik 3. Neraca o’haus 4. Stopwatch Bahan 1. Kecambah (1 1,5 gram) 2. Kristal KOH atau NAOH (2 gram) 3. kapas (0,5 gram) 4. Vaselin 5. Eosin C. CARA KERJA 1. Menyiapkan alat dan bahan praktikum 2. Menimbang berat kecambah (1 gram, 2 gram, 3 gram). 3. Membungkus kristal NaOH/KOH dengan kapas, lalu dilipat dan memasukkannya ke dalam tabung respirometer 4. Memasukkan kecambah yang sudah ditimbang ke dalam tabung respirometer 36
5.
Metutup tabung respirometer dengan penyumbat yang mengandung pipa berskala 6. Mengoleskan vaselin pada celah penutup tabung secukupnya sehingga benarbenar rapat agar udara luar tidak mempengaruhi tekanan didalam botol. 7. Meletakkan instrumen pada meja yang datar. Tutup dengan jari ujung pipa berskala selama 2 menit. 8. Menyuntikkan eosin pada ujung pipa respirometer yang terbuka. 9. Tempatkan eosin tepat diangka nol. Apabila tidak tepat di angka nol maka perhitungannya harus dikurangi dengan angka awal. 10. Mengamati pergerakan eosin tersebut dan mencatat kecepatan bergeraknya selama 5 menit D. TABEL HASIL PENGAMATAN No
Tumbuhan
Berat
Jarak yang ditempuh
Rata-rata
yang di
permenit 5’
amati 1.
Rata-rata
Kecambah
10’
15’
20’
/menit/gr
1 gr
2
2 gram
3
3 gram
E. Pertanyaan : 1. Apakah kegunaan vaselin, eosin dan KOH dalam percobaan 2. Buatkan grafik hubungan antara berat kecambah dengan banyaknya O2 yang dibutuhkan ! 3. Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi kecepatan pernapasan kecambah 4. Buatkan kesimpulan dari percobaan
GLOSSARY :
ISTILAH Alveolus
KETERANGAN : Gelembung-gelembung halus yang berisi udara dalam paru37
Emfisema paruparu Asidosis Pneumonia Respirasi
Tonsil
paru : jumlah udara yang berlebihan didalam paru-paru : gangguan pernapasan yang disebabkan meningkatnya kadar asam karbonat dan asam bikarbonat dalam darah : Peradangan paru-paru dimana alveolus berisi cairan dan eritrosit serta leukosit. : Proses perombakan bahan makanan dengan menggunakan oksigen sehingga diperoleh energi dan gas sisa pembakaran berupa CO2 : Kumpulan jaringan limfe yang terbenam dalam pelapis tenggorokan
DAFTAR PUSTAKA : Biologi SMA untuk kelas XI kurikulum 2006, Diah Aryulina, Esis-Erlangga, 2007 https://www.google.co.id/?gws_rd=cr&ei=yMKVV5SPLcvWvASRmI_YBg#q=peta+konsepl ***KETEKUNAN AWAL SEBUAH KESUKSESAN***
38
39
