MATERI IPA BAB SISTEM PERNAPASAN

MATERI IPA BAB SISTEM PERNAPASAN 

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.