sistem pernafasan

BAB 7

SISTEM PERNAFASAN (respirasi)

A.    Sistem respirasi pada manusia

·         Bernafas adalah salah satu ciri makhluk hidup

·         Bernafas merupakan upaya makhluk hidup untuk memasukkan gas oksigen ke dalam tubuh dan mengeluarkan karbondioksida ke luar tubuh

·         Bernafas adalah proses pertukaran gas antara makhluk hidup dengan lingkungannya

·         Respirasi adalah proses proses penggunaan oksigen dalam pembakaran makanan untuk menghasilkan energi

·         Peristiwa pembakaran zat makanan di dalam tubuh dengan oksigen disebut oksidasi biologi atau respirasi aerob

1.      Pernapasan luar (eksternal)

Pernapasan luar merupakan pertukaran gas (O₂ dan CO₂) yang terjadi antara udara dan darah yang berlangsung di dalam paru-paru . Di dalam paru-paru terjadi pertukaran gas yaitu CO₂ meninggalkan darah dan O₂ masuk kedalam darah melalui proses difusi .Reaksinya sebagai berikut. Hb+O2            HbO₂

2.      Pernapasan dalam (internal)

Merupakan pertukaran gas di dalam jaringan tubuh . di sini oksigen meninggalkan hb dan berdifusi masuk ke dalam cairan jaringan tubuh .reaksinya sebagai berikut .

HbO2              Hb + O2

ALAT-ALAT PERNAPASAN

1.      Hidung

·         Hidung merupakan tempat pertama yang dilalui udara dari luar

·         Di dalam rongga hidung terdapat rambut dan selaput lendir ,yang berguna untuk menyaring udara yang masuk ke paru-paru ,dan mengatur kelembaban udara

2.      Faring (tekak)

·         Merupakan percabangan seluruh pencernaan (esofagus) ,saluran ruang pernapasan (batang tenggorok),dan saluran ke rongga hidung

·         Berdasarka letaknya dibedakan menjadi 3 yaitu naso faring (terletak di belakang hidung) ,orofaring ,terletak di belakang mulut ) ,dan laringofaring (terletak di belakang laring)

·         Di dalam faring terdapat tonsil (amandel )

·         Berfungsi sebagai ruang getar untuk menghasilkan suara

3.      Pangkal tenggorok (laring)

·         Setelah melewati hidung,udara masuk ke faring

·         Faring adalah hulu kerongkongan

·         Faring merupakan persimpangan antara rongga mulut ke kerongkongan dengan rongga hidung ke tenggorokan .dari pangkal tenggorokan (laring) udara masuk ke batang tenggorokan (trakea)

·         Ada suatu katup penutu rongga hidung yang disebut anak tekak yang menutupi jika sedang menelan makanan

·         Laring terdiri atas kepingin tulang rawan yang membentuk jakun . laring dapat ditutup oleh katup epilogis

4.      Batang tenggorokan (trakea)

·         Trakea terletak di daerah leher ,di muka kerongkongan trakea merupakan pipa yang terdiri dar gelang-gelang tulang rawan dengan panjang 10 cm

·         Dinding dalam trakea di lapisi selaput lendir dan sel-sel bermbut getar

·         Rambut getar berfungsi untuk menolak debu atau benda-benda asing yang masuk bersama udara . Akibat tolakan secara paksa maka kita akan batuk atau bersin

5.      Cabang batang tenggorok (bronkus)

·         Bronkus bercabang menjadi 2 yaitu bronkos kiri dan kanan

·         Kedua cabang bronkus menuju ke paru-paru

·         Di dalam paru-paru ,bronkus membentuk cabang-cabang lagi yang disebut bronkiolus

·         Bronkus kanan bercabang menjadi 3 bronkiolus ,sedangkan bronkus kiri bercabang menjadi 2 bronkiolus

·         Bronkiolus bercabang-cabang lagi membentu pembuluh-pembuluh yang halus .Cabang –cabang yang terhalus dinamakan alveolus

6.      Alveolus

·         Merupakan saluran akhir dari pernapasan yang berupa gelembung-gelembung udara

·         Banyak mengandung kapiler darah yang memungkinkan terjadinya pertukaran oksigen

7.      Paru -paru

·         Paru paru merupakan kumpulan alveolus

·         Jumlah alveolus 300 juta buah dengan luas permukaan seluruhnya 80m² (sama dengan 100 kali luas permukaan tubuh). Dinding alveolus mengandung kapiler-kapiler darah sebagai tempat difusi oksigen ke dalam darah

·         Paru –paru terletak di rongga dada tepatnya di atas sekat diafragma

·         Diafragma adalah sekat rongga badan ,yang membatasi rongga dada dan rongga perut

·         Paru –paru terdiri dua bagian yaitu paru-paru kanan engan 3 gelambir dan paru-paru kiri dengan 2 gelambir

VOLUME UDARA PERNAPASAN

·         Volume tidal (tidak volume ),yaitu volume udara pernapsan (inspirasi ) biasa ,yang besarnya lebih kurang 500 cc ( cm³) atau 500 mL.

·         Volume cadangan inspirasi ( inspiratory reserve volume ) atau udara komplementer ,yaitu volume udara yang masih dapat dimasukkan secara maksimal setelah bernafas (inspirasi sel) .

·         Volume cadangan ekspirasi (expiratory reserve volume ) atau udara suplementar ,yaitu volume udara yang masih dapat d ikeluarkan secara maksimal setelah bernafas (inspirasi) biasa,yang besarnya lebih kurang 1.500 cc (cm³) atau 1.500 mL.

·         Volume sisa/residu(residual volume) ,yaitu volume udara yang masih tersisa di dalam paru-paru setelaj mengeluarkan napas (ekspirasi) maksimal ,yang besarnya lebih kurang 1.000 cc(cm³) atau 1.000 mL

·         Kapasitas vital (vital capacity),yaitu volume udara yang dapat dikeluarkan semaksimal mungkin setelah melakukan inspirasi semaksimal mungkin juga ,yang besarnya lebih kurang 3.500 cc(cm³) atau 3.500 mL ,jadi kapasitas vital adalah jumlah dari volume tidal +volume cadangan ispirasi+volume cadangan ekspirasi.

·         Volume total paru-paru (total lung volume) ,yaitu volume udara yang dapat ditampung paru-paru semaksimal mungkin,yang besarnya lebih kurang 4.500 cc (cm³) atau 4.500 mL ,jadi volume total paru-paru adalah jumlah dari volume sisa+kapasitas vital.

MEKANISME PERNAPASAN

1.      Pernapasan dada ,adalah pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk ,mekanismenya dibedakan sbb:

a.       Fase inspirasi

Inspirasi terjadi apabila otot antar tulang rusuk kontraksi maka tulang-tulang rusuk terangkat sehingga volume rongga dada membesar ,hal ini mengakibatkan tekanan dalam rongga dada lebih kecil dariada tekanan tekanan di luar tubuh ,akibatnya ,udara di luar yang mempunyai tekanan lebih besar masuk ke dalam paru-paru

b.      Fase ekspirasi

Ekspirasi terjadi apabila otot antar tulang rusuk berelaksasi maka tulang-tulang rusuk kembal ke posisi semula sehingga volume rongga dada mengecil ,hal ini mengakibatkan tekanan rongga dada lebih besar daripada tekanan udara di luar tubuh ,akibatnya ,udara dalam rongga dada keluar dari apru-paru.

2.      Pernapasan perut ,merupaka pernapasan yang mekanismenya melibatkan aktivitas otot-otot diafragma yang membatasi rongga perut dan dada ,mekanismenya dibedakan sbb:

a.       Fase inspirasi

Inspirasi terjadi apabila otot diafragma berkontraksi maka posisi diafragma akan mendatar,hal ini mengakibakan volume rongga dada membesar sehinga tekanan udara di dalamnya mengecil,akibatnya udara masuk ke dalam paru-paru .

b.      Fase ekspirasi

Terjadi apabila  otot diafragma berelaksasi dan otot dinding perut akan terdesak ke arah diafragma ,hal ini mengakibatkan posisi diafragma akan cekung ke arah rongga dada ,akibatnya rongga dada mengecil dan tekanannya meningkat sehingga udara terdorong keluar dari paru-paru.

FREKUENSI PERNAPASAN

·         Frekuensi pernapasan di pengaruhi oleh (umur,jenis kelamin  ,suhu tubuh ,posisi tubuh ,kegiatan atau aktivitas tubuh )

·         Irama pernapasan diatur oleh pusat pernapasan yang ada di otak ,yang  mengolah impuls saraf dari reseptor dalam pembuluh darah.

Tabel Komposisi Udara Keluar Masuk Paru-Paru

No.	Gas	Udara luar sebelum masuk paru-paru (%)	Udara yang kelaur dari paru-paru (%)
1.	Nitrogen (N2)	79,07	79.8
2.	Oksigen(O2)	20,9	14,6
3.	Karbondioksida(CO2)	0,03	5,6

Tabel Komposisi Pernapasan Dan Tekanan Persialnya Masing-Masing Bagian

Gas	Udara atmosfer		Udara alveolus		Udara di darah arteri	Udara di darah vena
	%	mmHg	%	mmHg	mmHg	mmHg
O2	20,94	159,1	14,2	101	100	40
CO2	0,04	0,3	5,5	39	40	46
N2	79,02	600,6	80,3	573	573	573
Jumlah	100,0	760,0	100,0	713	713	659

PROSES PETUKARAN OKSIGEN DAN KARBONDIOKSIDA

·          Faktor-faktor yang menentukan difusi gas respirasi melintasi membran alveolus dan kapiler darah adalah :

Ø  Tekanan persial gas tergantung pada persentasenya dalam seluruh bagian udara ;semakin tinggi tekanan persial ,semakin cepat difusi berlangsung

Ø  Permeabilitas epitel membran respirasi ; semakin permeabel membran ,semakin cepat proses difusi

Ø  Luas permukaan epitel/membran respirasi ;semakin luas ,proses difusi semakin cepat

Ø  Kecepatan respirasi darah di paru-paru /insang ;semakin cepat peredaran darah,proses difusi semakin cepat

Ø  Kecepatan reaksi kimia yang terjadi di dalam darah ;semakin cepat reaksi ,proses difusi semakin cepat

·         Pengangkutan karbondioksida oleh darah dapat melalui tiga cara :

Ø  Cara pertama ,lebih kurang 23% karbondioksida diangkut oleh hemoglobin dalam bentuk HbCO₂

Ø  Cara kedua ,sekitar 7% karbondioksida diangkut oleh plasma darah dalam bentuk karbondioksida itu sendiri

Ø  Cara keiga ,sebagaian besar atau sekitar 70% karbondioksida diangkut oleh plasma darah dalam bentuk ion bikarbonat (HCO^-₃) .Reaksi perubahan karbondioksida menjadi ion bikarbon dibantu oleh enzim karbonat anhidrase.

CO₂ + H₂O       karbon anhidrase   H₂CO₃           H⁺ + HCO^-₃

TABEL TEKANAN PARSIAL O₂DAN CO₂

Tekanan udara	Atmosfer	Alveoli	Darah miskin  o2	Darah kaya o2	Jaringan
tekanan parsial oksigen (Po2)(mmHg)	160	104	40	104	40
Tekanan parsial karbondioksida (Pco2)(mmHg)	0,2	40	45	40	45

PEMAMFAATAN OKSIGEN UNTUK RESPIRASI DALAM TUBUH

·         Oksigen dibutuhkan oleh tubuh untuk pembakaran makanan di dalam sel tubuh ,proses pembakaran ini disebut oksidasi biologi

·         Proses oksidasi dapat dituls sbb:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂               6CO₂ + 6H₂O + 38 ATP

GANGGUAN PADA PERNAPASAN

·         Rhentis allergica ,yaitu radang pada selaput hidung karena alergi debu ,bulu dll.

·         Sinusitis yaitu radang pada sinus

·         Polyp hidung yaitu tumor semi transparan di dalam hidung penyebabnya alergi

·         Adenoid yaitu radang pada jar,limfoid kecil di belakang langit-langit

·         Radang tonsil dan adenoid menyebabkan kesan wajah bodoh (wajah adenoid)

·         Kanker paru-paru .Kebanyakan  kanker paru-paru disebabkan oleh polusi udara yang sifatnya langsung ,seperti limbah industri dan asap rokok ,misalnya para perokok ,polutan yang dapat menyebabkan kanker diantaranya adalah CO,NO₂,H₂SO₄,HCO ,asbestos ,dan lain-lain.

·         Pneumonia . Penyakit ini disebabkan oleh infeksi bakteri ,jamur ,dan virus .Kuman-kuman tersebut menyerang dinding alveolus.

·         Laringitis ,yaitu penyakit radang pada laring yang disebabkan iritasi atau infeksi .Iritasi pada laring biasanya diakibatkan asap rokok .Jika radang mencapai pita suara ,penderitanya akan kehilangan suara.

·         Asma. Penyakit ini bersifat kronis dan menurun ,sebagai akibat menyempitnya bronki dan bronkiolus sehingga jumlah udara yang masuk di bawah batas minimal . Asma akan kambuh oleh alergi terhadap beberapa jenis makanan atau partikel di udara seperti serbuk sari bunga dan debu

·         Bronkitis .Merupakan radang tenggorokan (bronki) yang disebabkan infeksi bakteri yang menyerang selaput epitel bronki

·         Pleuritis ,merupakan radang pada pleura di sekeliling paru-paru ,jika radangnya sangat parah ,udara paru-paru akan kelaur menuju rongga antara pleura

·         Emfisema ,penyakit ini ditandai dengan gejala hilangnya elastisitas paru-paru karena terendam cairan atau terkikisnya sekat antara alveoli yang menimbulkan luas permukaan membran berkurang ,akibatnya udara yang dihirup sedikit sekali

·         Asidosis yaitu darah terlalu asam

·         Asfiksi yaitu darah kekurangan oksigen sehingga tubuh membiru

·         Flek dalam paru-paru yaitu karena nikotin rokok,karena polusi dan debu atau jelaga

·         TBC karena infeksi kuman myxobacterium tuberculosis

·         Emboli adalah gumpalan darah yang menyumbat kaoiler paru-paru

B.     Sistem respirasi pada hewan

·         Pernapasan amoeba dilakukan melalui seluruh permukaan selnya

·         Oksigen dan karbondioksida masuk dan keluar melalui membaran sel secara difusi

·         Pada porifera ,udara pernapasan dipertukarkan langsung oleh sel-sel permukaan tubuh atau oleh sel sel leher yang bersentuhan dengan air

·         Coelenterata memiliki alat bantu pernapasan berupa lekukan-lekukan lapisan gastrodermal yang berada di bawah mulut disebut sifonoglifa