BAB SISTEM PERNAPASAN
Alat-alat pernapasan manusia terdiri dari
Hidung → faring → laring → trakea → bronkus → bronkiolus → alveolus → paruparu. Mekanisme pertukaran O2dan
CO2 terjadi di dalam paru-paru dan jaringan tubuh.
Mekanisme pernapasan manusia terbagi menjadi dua, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut.
a.
Pernapasan dada
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 ini
disebut inspirasi.
Bila 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
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 arah diafragma, 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 terjadilah ekspirasi.
Frekuensi
pernapasan dipengaruhi umur, jenis kelamin, suhu tubuh, posisi tubuh, dan kegiatan
tubuh.
Gangguan pada Sistem Pernapasan
Gangguan pada sistem pernapasan biasanya
disebabkan oleh kelainan dan penyakit yang menyerang alat-alat pernapasan.
Beberapa jenis kelainan dan penyakit pada sistem pernapasan sebagai
berikut.
a.
Asfiksi, yaitu kelainan atau
gangguan dalam pengangkutan oksigen ke jaringan atau gangguan penggunaan
oksigen oleh jaringan. Penyebabnya dapat terletak di paru-paru, di pembuluh
darah, atau dalam jaringan tubuh. Misalnya: seseorang yang tenggelam,
alveolusnya terisi air; orang yang menderita pneumonia, alveolusnya terisi
cairan limfa; serta orang yang keracunan karbon monoksida dan asam sianida, Hb-nya
tercemar oleh zat racun tersebut. Keracunan karbon monoksida dan asam sianida
terjadi karena kedua zat ini memiliki afinitas terhadap hemoglobin lebih besar
daripada oksigen.
b.
Penyempitan atau penyumbatan
saluran napas, dapat disebabkan oleh pembengkakan kelenjar limfa, misalnya polip
(di hidung) dan amandel (di tekak), yang menyebabkan penyempitan saluran
pernapasan sehingga menimbulkan kesan wajah bodoh dan sering disebut wajah
adenoid. Penyempitan ini dapat pula terjadi karena saluran pernapasannya yang
menyempit akibat alergi, misalnya pada asma bronkiale.
c.
Anthrakosis, yaitu kelainan
pada alat pernapasan yang disebabkan oleh masuknya debu tambang. Jika yang
masuk debu silikat, disebut silicosis.
d.
Bronkitis, terjadi karena
peradangan bronkus.
e.
Pleuritis, yaitu peradangan
selaput (pleura) karena pleura mengalami penambahan cairan intrapleura,
akibatnya timbul rasa nyeri saat bernapas.
f.
Tuberkulosis (TBC), yaitu
penyakit paru-paru karena Mycobacterium tuberculosis, tandanya terbentuk
bintik-bintik kecil pada dinding alveolus.
g.
Pneumonia atau logensteking,
yaitu penyakit radang paruparu yang disebabkan Diplococcus pneumoniae.
h.
Penyakit diphteri, misalnya
diphteri tekak, tenggorokan, dan diphteri hidung. Penyakit ini biasa menyerang
saluran pernapasan anak bagian atas. Kuman penyebabnya Corynebacterium
diphteriae. Kuman diphteri tersebut mengeluarkan racun dan bila racun ini
beredar bersama darah, akan merusak selaput jantung.
i.
Faringitis, yaitu infeksi
pada faring oleh bakteri dan virus. Gejalanya adalah kerongkongan terasa nyeri
saat menelan.
j.
Tonsilitis, yaitu radang
karena infeksi oleh bakteri tertentu pada tonsil. Gejalanya yaitu tenggorokan
sakit, sulit menelan, suhu tubuh naik, demam, dan otot-otot terasa sakit.
k.
Kanker paru-paru, biasa
diderita oleh perokok. Kanker ini disebabkan oleh adanya tumor ganas yang
terbentuk di dalam epitel bronkiolus.
l.
Asma, yaitu gangguan pada
rongga saluran pernapasan yang diakibatkan oleh berkontraksinya otot polos pada
trakea. Hal ini akan mengakibatkan penderita sukar bernapas.
m. Influenza,
disebabkan oleh virus yang menimbulkan radang pada selaput mukosa di saluran
pernapasan.
n.
Emfisema, yaitu suatu
penyakit yang terjadi karena ketidaknormalan (abnormalitas) susunan dan fungsi
alveolus. Akibatnya, terjadi inefisiensi pengikatan O2 sehingga pernapasan
menjadi sulit.
Volume udara pernapasan dibedakan menjadi lima jenis yaitu volume tidal,
volume cadangan inspirasi, volume cadangan ekspirasi, volume total paru-paru,
dan volume sisa.
Asap rokok dapat mengakibatkan
gangguan pada saluran pernapasan karena mengandung bahan kimia berbahaya. Ada
beberapa macam teknologi yang berhubungan dengan kelainan
pada sistem
pernapasan yaitu :
a.
Trakeotomi yaitu pembuatan lubang pernapasan bantuan pada
trakea bagi penderita tetanus atau diphteri akut.
b.
Pulmonator yaitu alat bantu pernapasan berupa tangki berisi
oksigen yang berfungsi untuk napas buatan.
Pernapasan Pada Hewan
a.
Pernapasan pada hewan avertebrata
1.
Porifera
Porifera bernapas dengan cara memasukkan air melalui
pori-pori (ostium) yang terdapat pada seluruh permukaan tubuhnya, masuk ke
dalam rongga spongocoel. Proses pernapasan selanjutnya dilakukan oleh sel leher
(koanosit), yaitu sel yang berbatasan langsung dengan rongga spongocoel. Aliran
air yang masuk melalui ostium menuju rongga spongocoel membawa oksigen
sekaligus zat-zat makanan. Pengikatan O2 dan pelepasan CO2 dilakukan oleh sel
leher (koanosit). Selain melakukan fungsi pernapasan, sel leher sekaligus
melakukan proses pencernaan dan sirkulasi zat makanan. Selanjutnya, air keluar
melalui oskulum.
2.
Vermes (Cacing)
Sebagian besar Vermes bernapas menggunakan permukaan
tubuhnya, misalnya anggota filum Platyhelminthes yaitu Planaria dan anggota
filum Annelida yaitu cacing tanah (Pheretima
sp.). Namun, pada beberapa Annelida bernapas dengan insang, misalnya
Annelida yang hidup di air yaitu Polychaeta (golongan cacing berambut banyak)
ini bernapas menggunakan sepasang porapodia yang berubah menjadi insang.
3.
Mollusca
Hewan bertubuh lunak
(Mollusca) yang hidup di air, seperti siput, cumi-cumi, dan kerang (Bivalvia)
bernapas menggunakan insang. Aliran air masuk ke dalam insang dan terjadi
pertukaran udara dalam lamela insang. Mollusca yang hidup di darat, seperti
siput darat (bekicot) bernapas menggunakan paru-paru.
4.
Arthropoda
Insecta bernapas menggunakan sistem
trakea. Sistem trakea pada serangga, misalnya belalang terdiri atas spirakel,
saluran (pembuluh trakea), dan trakeolus. Spirakel atau stigma merupakan jalan
keluar masuknya udara dari dan ke dalam sistem trakea, terdapat di kerangka
luar (eksoskeleton), berbentuk pembuluh silindris yang berlapis zat kitin,
terletak berpasangan pada setiap segmen tubuh, dan merupakan tempat bermuaranya
pembuluh trakea.
b.
Pernapasan pada hewan vertebrata
1.
Pisces
Ikan bernapas menggunakan insang. Insang
berbentuk lembaran-lembaran tipis berwarna merah muda dan selalu lembap. Bagian
terluar dari insang berhubungan dengan air, sedang bagian dalam berhubungan
erat dengan kapilerkapiler darah. Tiap lembaran insang terdiri dari sepasang filamen
dan tiap filamen mengandung banyak lapisan tipis (lamela). Pada filamen
terdapat pembuluh darah yang memiliki banyak kapiler, sehingga memungkinkan O2 berdifusi
masuk dan CO2 berdifusi keluar. Pada ikan bertulang sejati (Osteichthyes)
insangnya dilengkapi dengan tutup insang (operkulum), sedangkan
pada ikan bertulang rawan
(Chondrichthyes) insangnya tidak mempunyai tutup insang. Selain bernapas dengan
insang, ada pula kelompok ikan yang bernapas dengan gelembung udara (pulmosis),
yaitu ikan paru-paru (Dipnoi). Insang
tidak hanya berfungsi sebagai alat pernapasan, tetapi juga berfungsi sebagai
alat ekskresi garam-garam, penyaring makanan, alat pertukaran ion, dan
osmoregulator.
2.
Amphibi
Katak muda (berudu) menggunakan insang
untuk mengambil O2 yang terlarut dalam air. Setelah berumur lebih kurang 12
hari, insang luar diganti dengan insang dalam. Setelah dewasa, katak bernapas
menggunakan selaput rongga mulut, paru-paru, dan kulit.
Selaput rongga mulut dapat berfungsi
sebagai alat pernapasan karena tipis dan banyak terdapat kapiler yang bermuara
di tempat itu. Pada saat terjadi gerakan rongga mulut dan faring, lubang hidung
terbuka dan glotis tertutup, sehingga udara berada di rongga mulut dan
berdifusi masuk melalui selaput rongga mulut yang tipis.
Pernapasan dengan kulit dilakukan secara
difusi. Hal ini karena kulit katak tipis, selalu lembap, dan mengandung banyak
kapiler darah. Pernapasan dengan kulit berlangsung secara efektif baik di air
maupun di darat. Oksigen (O2) yang masuk lewat kulit akan diangkut melalui vena
kulit paru-paru (vena pulmo kutanea) menuju ke jantung untuk diedarkan ke
seluruh tubuh. Sebaliknya karbon dioksida (CO2) dari jaringan akan dibawa ke
jantung, dari jantung dipompa ke kulit dan paru-paru melalui arteri kulit
paru-paru (arteri pulmo kutanea). Dengan demikian, pertukaran oksigen dan
karbon dioksida terjadi di kulit.
Katak juga bernapas dengan paru-paru,
tetapi belum sebaik paru-paru Mammalia. Paruparu katak berupa sepasang kantung
tipis yang elastic sehingga udara pernapasan dapat berdifusi, dan dindingnya banyak
dikelilingi kapiler darah sehingga paru-paru katak berwarna kemerahan.
Paru-paru dengan rongga mulut dihubungkan oleh bronkus yang pendek. Seperti
pada ikan, pernapasan pada katak meliputi proses inspirasi dan ekspirasi yang
berlangsung pada saat mulut dalam keadaan tertutup. Mekanisme pernapasan ini
diatur oleh otot-otot pernapasan, yaitu: otot rahang bawah (submandibularis), sternohioideus,
geniohioideus, dan otot perut.
3.
Reptile
Reptilia bernapas menggunakan paru-paru.
Gas O2 dalam udara masuk melalui lubang hidung → rongga mulut → anak tekak →
trakea yang panjang → bronkiolus dalam paru-paru. Dari paru-paru, O2 diangkut
darah menuju seluruh jaringan tubuh. Dari jaringan tubuh, gas CO2 diangkut
darah menuju jantung untuk dikeluarkan melalui paru-paru → bronkiolus → trakea
yang panjang → anak tekak → rongga mulut → lubang hidung. Pada Reptilia yang
hidup di air, lubang hidung dapat ditutup ketika menyelam.
4.
Aves
Pada burung, tempat berdifusinya udara
pernapasan terjadi di paru-paru. Paru-paru burung berjumlah sepasang dan
terletak dalam rongga dada yang dilindungi oleh tulang rusuk. Jalur pernapasan
(masuknya udara ke dalam tubuh) pada burung berturut-turut sebagai berikut.
ü Dua
pasang lubang hidung yang terdapat pada pangkal paruh sebelah atas dan pada
langit-langit rongga mulut.
ü Celah
tekak yang terdapat pada dasar hulu kerongkongan atau faring yang menghubungkan
rongga mulut dengan trakea.
ü Trakea
atau batang tenggorok yang panjang, berbentuk pipa, dan disokong oleh cincin
tulang rawan.
ü Sepasang
paru-paru berwarna merah muda yang terdapat dalam rongga dada. Bagian ini
meliputi bronkus kanan dan bronkus kiri yang merupakan cabang bagian akhir dari
trakea. Dalam bronkus pada pangkal trakea, terdapat sirink (siring), yang pada
bagian dalamnya terdapat lipatan-lipatan berupa selaput yang dapat bergetar dan
dapat menimbulkan suara. Bronkus bercabang lagi menjadi mesobronkus, yang
merupakan bronkus sekunder, dan dapat dibedakan menjadi ventrobronkus (bagian
ventral) dan dorsobronkus (bagian dorsal). Ventrobronkus dihubungkan dengan
dorsobronkus oleh banyak parabronkus (100 atau lebih). Parabronkus berupa
tabung kecil. Di parabronkus bermuara banyak kapiler, sehingga memungkinkan
udara berdifusi.
5.
Mamalia
Mammalia bernapas menggunakan paru-paru.
Gas O2 masuk ke dalam tubuh melalui lubang hidung → faring → laring → trakea →
bronkus → paru-paru. Kemudian gas O2 dari paru-paru diangkut darah ke jantung.
Dari jantung, gasO2 diedarkan ke seluruh jaringan tubuh oleh darah. Dari jaringan
tubuh, gas CO2 diangkut menuju jantung → paruparu, dan keluar melalui
organ-organ yang sama pula.
Itulah Postingan MATERI IPA BAB SISTEM PERNAPASAN Semoga bermanfaat.
