BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Bernapas diartikan sebagai proses pemasukan udara dari lingkungan luar ke dalam tubuh dan mengeluarkan udara sisa dari dalam tubuh ke lingkungan. Bernapas merupakan salah satu ciri makhluk hidup. Semua makhluk hidup melakukan proses ini, demikian juga manusia. Bernapas merupakan salah satu bentuk kegiatan tubuh guna menghasilkan energi untuk hidup.
Ketika bernapas, kita menghirup oksigen (O2) dan mengembuskan karbon dioksida (CO2). Kita harus menghirup oksigen karena setiap sel penyusun tubuh membutuhkan oksigen. Oksigen digunakan untuk pembakaran zat-zat makanan (protein, lemak, dan karbohidrat) dalam sel-sel tubuh. Pembakaran itu menghasilkan energi serta karbon dioksida. Energi inilah yang digunakan manusia untuk melakukan kegiatan sehari-hari. Selain itu,tanpa oksigen, sel-sel penyusun tubuh manusia terutama sel-sel otak akan rusak hanya dalam beberapa menit. Dan akhirnya manusia tersebut dapat menjadi mati karena kekurangan oksigen.
B. Rumusan Masalah
- Bagaimana mekanisme pernapasan pada manusia?
- Apakah yang dimaksud dengan inspirasi dan ekspirasi pada pernapasan manusia?
C. Tujuan Penelitian
- Mengetahui dan memahami bagaimana mekanisme pada pernapasanmanusia.
- Mengamati mekanisme inspirasi dan ekspirasi pada pernapasan manusia.
D. Manfaat Penelitian
- Siswa dapat mengetahui dan memahami bagaimana mekanisme pada manusia.
- Siswa dapat mengetahui dan memahami apakah yang dimaksud dengan inspirasi dan ekspirasi pada pernapasan manusia.
- Dapat menambah rasa syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Alat Pernapasan Manusia
Sistem pernapasan pada manusia meliputi semua struktur yang menghubungkan udara ke dan dari paru-paru. Organ pernapasan utama berupa paru-paru.
1. 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 engan 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 tempat masuknya udara pernapasan. Di dalam rongga hidung udara akan mengalami:
a. Penyaringan, ditujukan kepada benda-benda asing yang tidak berbentuk gas, misalnya debu.Benda-benda tersebut dihalangi oleh rambut-rambut yang tumbuh ke arah luar lubang hidung.
b. Penghangatan, yaitu mengubah suhu udara agar sesuai dengan suhu tubuh.
2. Faring atau tekak
Faring merupakan tempat terjadinya persimpangan antara saluran pernapasan dengan saluran pencernaan. Di dalam faring terdapat:
a. Epiglotis bertugas mengatur pergantian perjalanan udara pernapasan dan makanan pada persimpangan tersebut.
b. Di bawah faring terdapat laring (pangkal tenggorok).
c. Pada laring terdapat celah yang disebut glotis yang menuju ke batang tenggorok, di dalam laring juga terdapat pita suara.
3. Laring
Laring disebut juga pangkal tenggorok atau kotak suara.Laring terdiri atas tulang rawan yang membentuk jakun. Jakun tersusun atas tulang lidah, katup tulang rawan, perisai tulang rawan, piala tulang rawan, dan gelang tulang rawan. Pangkal tenggorok dapat ditutup oleh katup pangkal tenggorokan (epiglotis). Pada waktu menelan makanan, epiglotis melipat ke bawah menutupi laring sehingga makanan tidak dapat masuk dalam laring. Sementara itu, ketika bernapas epiglotis akan membuka. Pada pangkal tenggorok terdapat selaput suara atau lebih dikenal dengan pita suara.
4. Trakea
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.
5.Bronkus
Bronkus merupakan cabang batang tenggorok. Jumlahnya sepasang, yang satu menuju ke paru-paru kanan dan yang satu lagi menuju ke paru-paru kiri. Dinding bronkus juga terdiri atas 3 lapis, yaitu jaringan ikat, otot polos, dan jaringan epitel, seperti pada trakea, perbedaannya adalah bahwa dinding trakea jauh lebih tebal dan cincin tulang rawan pada bronkus tidak berbentuk lingkar sempurna. Kedudukan bronkus yang ke kiri dan ke kanan berbeda. Yang ke kiri lebih mendatar daripada yang ke kanan. Hal ini merupakan salah satu sebab paru-paru kanan lebih mudah terserang penyakit.
6. Bronkiolus
Merupakan cabang dari bronkus. Bronkiolus ini bercabang-cabang menjadi saluran yang semakin halus. Sel-sel epitel bersilianya berubah menjadi sisik epitel.
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 alat 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 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. Aliran udara dari udara bebas ke paru-paru dan sebaliknya, ditentukan oleh perubahan tekanan udara dalam rongga paruparu, rongga dada, dan rongga perut. Perubahan tekanan disebabkan oleh terjadinya perubahan volume setiap ruangan. Perubahan volume setiap ruangan ini diatur oleh otot-otot pernapasan yaitu otot antartulang rusuk, otot diafragma, dan otot dinding perut. Berdasarkan otot yang berperan aktif pada proses pernapasan, pernapasan pada manusia dapat dibedakan menjadi pernapasan dada dan pernapasan perut.
a. Pernapasan dada
Otot yang berperan aktif dalam pernapasan dada adalah otot antartulang rusuk (interkostal). Otot ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu otot antartulang rusuk luar (interkostal eksternal) yang berperan mengangkat tulang-tulang rusuk, dan otot antartulang rusuk dalam (interkostal internal) yang berperan menurunkan tulang rusuk ke posisi semula. Apabila otot antartulang rusuk luar berkontraksi, tulang rusuk terangkat hingga volume rongga dada bertambah besar. Hal ini menyebabkan tekanan udara rongga dada menjadi lebih kecil dari tekanan udara rongga paru-paru, sehingga mendorong paru-paru mengembang dan mengubah tekanannya menjadi lebih kecil daripada tekanan udara bebas. Selanjutnya akan terjadi aliran udara dari luar ke dalam rongga paru-paru melalui rongga hidung, batang tenggorokan, bronkus, dan alveolus.
Proses pernapasan disebut inspirasi apabila otot antartulang rusuk dalam berkontraksi, tulang rusuk akan tertarik ke posisi semula sehingga mendesak dinding paru-paru. Akibatnya, rongga paru-paru mengecil dan menyebabkan tekanan udara di dalamnya meningkat. Hal ini menyebabkan udara dalam rongga paru-paru terdorong ke luar. Proses ini disebut ekspirasi.
b. Pernapasan Perut
Pada pernapasan perut, otot yang berperan aktif yaitu otot diafragma dan otot dinding rongga perut. Apabila otot diafragma berkontraksi, posisi diafragma akan mendatar. Hal ini menyebabkan volume rongga dada bertambah besar, sehingga tekanan udara di dalamnya mengecil. Penurunan tekanan udara akan diikuti mengembangnya paru-paru. Hal ini menyebabkan terjadinya aliran udara ke dalam paru-paru (inspirasi). Apabila otot diafragma berelaksasi dan otot dinding perut berkontraksi, isi rongga perut akan terdesak ke arahdiafragma, sehingga posisi diafragma akan cekung ke arah rongga dada. Hal ini menyebabkan volume rongga dada mengecil dan tekanannya meningkat, sehingga menyebabkan isi rongga paru-paru terdorong ke luar dan terjadilahekspirasi.
BAB III
METODE PENELITIAN
I. Alat dan Bahan
Botol plastik, balon, pipa kaca, penyumbat, lembaran karet.
II. Cara Kerja
1. Sediakan alat dan bahan kemudian buatlah model seperti gambar disamping!
Botol plastik diumpamakan sebagai rongga dada, balon sebagai paru-paru, dan membran karet sebagai diafragma.
2. Tarik membran karet kebawah kemudian lepaskan lagi!
3. Amati keadaan balon yang ada didalam botol plastik!
III. Pertanyaan
1. Apakah yang terjadi pada balon karet saat membran karet ditarik? Mengapa demikian?
Jawab : Saat balon ditarik maka balon yang berada dalam botol menggelembung karena terisi udara, hal ini disebabkan tekanan udara di dalam botol berkurang sedangkan tekanan udara di luar botol (udara bebas) yang tetap menjadi lebih besar sehingga udara di luar botol akan mengalir ke dalam balon dalam botol yang diumpamakan sebagai paru-paru. Proses yang seperti ini disebut proses inspirasi.
2. Bagaimana pula keadaannya setelah membran karet dikembalikan pada kedudukan semula? Mengapa terjadi demikian?
Jawab : Keadaan balon dalam botol saat membran karet dikembalikan adalah mengempis, hal ini disebabkan karena tekanan dalam botol lebih besar dan tekanan udara di luar mengecil atau berkurang sehingga udara dalam balon yang berada dalam botol mengeluarkan udara keluar yang membuatnya mengempis ini disebut proses ekspirasi.
3. Bagaimana mekanisme inspirasi dan ekspirasi pada pernapasan manusia?
Jawab: Secara singkat dapat dijelaskan di bawah ini:
a. Pernapasan perut
1) Inspirasi
Bila diafragma berkontraksi sehingga mendatar, maka rongga dada membesar. Keadaan ini menyebabkan tekanan udara di paru-paru mengecil sehingga udara luar masuk.
2) Ekspirasi
Bila otot diafragma relaksasi, maka rongga dada mengecil. Akibatnya tekanan di paru-paru membesar sehingga udara keluar.
Sedangkan untuk pernapasan dada:
b. Pernapasan dada
1) Inspirasi
Bila otot antartulang rusuk berkontraksi maka tulang-tulang rusuk terangkat sehingga volume rongga dada membesar. Akibatnya, tekanan udara di paru-paru mengecil sehingga udara di luar yang mempunyai tekanan lebih besar masuk ke dalam paru-paru.
2) Ekspirasi
Bila otot-otot antartulang rusuk relaksasi maka tulang-tulang rusuk tertekan sehingga rongga dada mengecil. Akibatnya, tekanan udara di paru-paru membesar sehingga udara keluar.
BAB IV
PENUTUP
Berdasarkan hasil pengamatan tentang cara kerja paru-paru dalam praktikum yang telah dilaksanakan menggunakan model paru-paru yang telah dibuat maka dapat disimpulkan bahwa ketika balon bagian bawah ditarik maka balon yang berada dalam botol menggelembung karena terisi udara, proses yang seperti ini disebut proses inspirasi. Sedangkan ketika balon bagian bawah dilepas kekeadaan semula balon yang berada dalam botol mengempis, yang mana proses ini disebut proses ekspirasi.
Jadi, dalam sistem pernapasan manusia, ada proses inspirasi dan ekspirasi yaitu pengambilan udara pernapasan dari udara bebas untuk masuk ke dalam tubuh atau paru-paru, serta mengeluarkan gas sisa ke udara bebas. Pengambilan udara pernapasan ini dikenal dengan inspirasi, sedangkan pengeluarannya dikenal dengan ekspirasi.
ConversionConversion EmoticonEmoticon