Laporan Praktikum Biologi Dasar “Sistem Respirasi”
Oleh: Putri Dwi Suryanti
130210101036
Program Studi Pendidikan Matematika Jurusan Pendidikan MIPA
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Jember
1. Judul : Sistem Respirasi
2. Tujuan : Mengetahui kapasitas vital paru – paru pada manusia 3. Dasar Teori :
Pernapasan atau respirasi merupakan proses pengambilan oksigen yang terikat oleh unsur lain dan pengeluaran sisa berupa karbondioksida dan uap air. Oksigen diperlukan oleh seluruh sel-sel tubuh dalam oksidasi untuk menghasilkan energi berupa ATP (adenosin tri phosphat). Reaksi tersebut menghasilkan zat sisa berupa karbondioksida dan uap air yang kemudian dihembuskan keluar. Berdasarkan tempat terjadinya pertukaran gas O2 dan CO2, pernapasan dapat
dibedakan menjadi dua, yaitu:
pernapasan luar/respirasi eksternal, yaitu pertukaran O2 dalam
alveolus dengan CO2 dalam darah.
pernapasan dalam/respirasi internal, yaitu pertukaran gas O2
dengan CO2 dari aliran darah dengan sel-sel tubuh (Hartono,1995).
Manusia membutuhkan zat asam (O2) secara terus-menerus. Selain itu,
CO2 yang merupakan hasil metabolisme juga harus terus-menerus dikeluarkan
dari tubuh. Agar kedua proses tersebut terjadi, maka harus ada pertukaran gas antara tubuh dengan atmosfer. Pertukaran gas ini disebut respirasi. Dalam arti kata yang lebih luas, respirasi meliputi pertukaran gas antara atmosfer dengan paru-paru yang dikenal dengan istilah pernafasan, transport O2 dari paru-paru-paru-paru sel jaringan transport CO2 dari sel-sel ke paru-paru, dan yang terakhir adalah penggunaan O2 oleh sel-sel jaringan yang disebut respirasi sel(Waluyo. 2006 : 91).
Sistem pernafasan dapat dibagi menjadi dua yaitu pernafasan dada dan pernafasan perut. Pernafasan dada adalah pernafasan yang melibatkan otot antar tulang rusuk. Mekanisme dapat dibedakan sebagai berikut :
a) Fase inspirasi, otot tulang rusuk berkontraksi, sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan udara dalam rongga dada lebih kecil dapat masuk membawa oksigen.
sehingga udara didalam rongga dada yang kaya akan karbondioksida keluar.
Pernafasan perut adalah pernafasan yang melibatkan otot difragma. Mekanismenya dapat dibedakan menjadi :
a) Fase inspirasi : otot diafragma berkontraksi sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada mengecil dan udara diluar masuk.
b) Fase ekspirasi, otot diafragma relaksasi sehingga rongga dada mengecil, akibatnya tekanan dalam rongga dada membesar dan udara dalam rongga dada keluar dengan membawa karbondioksida.
(Wiwi. 2006. 72).
Organ-organ pernapasan yang dimiliki oleh manusia meliputi semua unsur/struktur yang menghubungkan udara dari dan ke paru-paru. Organ tersebut antara lain:
a) Hidung
Terdiri dari lubang hidung, rongga hidung, dan ujung rongga hidung. Rongga hidung banyak memiliki kapiler darah dan selalu lembab dengan adanya lendir yang dihasilkan oleh mukosa. Di dalam hidung udara disaring dari benda-benda asing yag tidak berupa gas agar tidak masuk ke paru-paru (Tambajong, 1995).
b) Faring
Faring merupakan ruang di belakang rongga hidung yang merupakan jalan masuknya udara dari rongga hidung. Pada ruang tersebut terdapat klep (epiglotis) yang bertugas mengatur pergantian perjalanan udara, pernafasan dan makanan (Tambajong, 1995).
c) Laring
Laring/pangkal batang tenggorokan/kotak suara. Laring terdiri atas tulang rawan, yaitu jakun, epiglotis (tulang rawan) dan tulang rawan trikoid (cincin stempel) yang letaknya paling bawah (Tambajong, 1995).
d) Trakhea
tersusun tas 3 lapisan jaringan epitel yang dapat menghasilkan lendir untuk menangkap dan mengendalikan benda-benda asing ke hulu saluran pernapasan sebelum masuk ke paru-paru bersama udara pernafasan (Tambajong, 1995).
e) Bronkus
Merupakan cabang batang tnggorokan yang jumlahnya sepasang, yang satu menuju paru-paru kiri dan satunya menuju paru-paru kanan. Dinding bronkus terdii atas lapisan jaringan ikat, lapisan jaaringan epitel, otot polos dan cincin tulang rawan (Tambajong, 1995).
f) Bronkiolus
Merupakan cabang dari bronkus, dnding dan salurannya lebih tipis. Bronkiolus bercabang-cabang menjadi bagian yang lebih halus (Tambajong, 1995).
g) Alveolus
Saluran akhir dari saluran pernafasan yang berupa gelembung udara. Dinding alveolus sangat tipis setebal selapis sel, lembap dan berdekatan dengan kapiler-kapiler darah. Adanya alveolus memungkinkam terjadinya luasnya daerah permukaan yang berperan penting dalam pertukaran gas. Pada bagian alveolus terjadi pertukaran gas-gas oksigen dari udara bebas ke sel-sel darah (Tambajong, 1995).
h) Paru-paru
Paru-paru terletak dalam rongga dada dibatasioleh otot dada dan tulang rusuk. Pada bagian bawah dibatasi oleh otot diafragma yang kuat. Paru-paru merupakan himpunan dari bronkiolus, samlus, alveolaaris dan alveolus. Di antara selaput dari paru-paru terdapat cairan limfa yang berfungsi untuk melindungi paru-paru pada saat mengembang dan mengempis. Mengembang dan mengempisnya paru-paru karena adanya perubahan tekanan rongga dada (Tambajong, 1995).
Paru-paru tersusun atas bronkiolus, alveolus, jaringan elastik, dan pembuluh darah. Alveolus adalah kantung udara yang terdapat pada ujung-ujung bronkiolus. Alveolus memiliki selaput tipis dan pada permukaannya banyak terdapat muara kapiler darah, oleh karena itu dapat berlangsung pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida secara difusi (Ridwanas, 2011).
Dalam keadaan biasa, orang dewasa normal menghirup dan menhembuskan udara sebanyak lebih kurang 500 ml yang disebut volume tidal (udara pernapasan). Setelah melakukan pernafasan biasa, kita masih dapat menghirup udara sekuat-kuatnya sebanyak lebih kurang 1500 ml yang disebut volume cadangan inspirasi (udara komplementer) dan menghebuskan udara sekuat-kuatnya hingga lebih kurang 1500 ml yang disebut volume cadangan ekspirasi (udara suplementer). Volume udara tidal, komplementer, dan suplementer mencapai 3500-4000 ml yang disebut kapasitas vital paru-paru. Setelah menghembuskan nafas sekuat-kuatnya, di dalam peru-paru tersisa udara sebanyak lebih kurang 1000 ml yang disebut sebagai volume residu. Jumlah keseluruhan udara yang ditampung secara maksimal dalam peru-paru disebut kapasitas total paru-paru (kapasitas vital paru-paru + volume residu) yaitu 4500-5000 ml (Priadi, 2009: 204).
Kecepatan frekuensi pernapasan dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain umur, jenis kelamin, suhu tubuh, posisi tubuh, kegiatan tubuh (Susilowarno, 2007: 204).
Dalam keadaan normal, volume udara paru-paru manusia mencapai 4500 ml. Udara ini dikenal sebagai kapasitas total udara pernafasan manusia. Walaupun demikian, kapasitas vital udara yang digunakan dalam proses bernafas mencapai 3500 ml, yang 1000 ml merupakan sisa udara yang tidak dapat digunakan tetapi senantiasa mengisi paru-paru(Waluyo. 2006 : 93).
4. Metode Praktikum
Alat
a. Bak besar
d. Timbangan berat badan e. Alat ukur (mit line)
Bahan
a. Air secukupnya
Langkah kerja
5. Hasil Pengamatan
No Nama Umur L/P Tinggi Berat Lingkar Dada
Kapasitas Vital
Sebelum Lari
Sesudah Lari
1. Adil 21th L 170cm 55kg 84cm 750ml 500ml
Membuat skala pada botol besar dari 0-0,25-0,5-0.75-1-1,25-1,5 dan seterusnya dan menggunakan gelas ukuran untuk membuat skala
Mengisi air pada botol besar lalu dibalik dan memasang pipa plastik
Salah satu probandus menarik nafas sedalam-dalamnya dan menghembuskan nafas sekuat-kuatnya (max) lewat mulut yang dihubungkan dengan pipa plastik. Kemudian membaca volumenya
Probandus melakukan gerak badan misalnya berlari atau menaiki tangga
Menarik nafas sedalam-dalamnya dan menghembuskan nafas sekuat-kuatnya (max) melewati mulut yang dihubungkan dengan pipa plastik
2. Vijay 19th L 168cm 81kg 101cm 250ml 500ml
3. Vutikatul 20th P 153cm 65kg 90cm 750ml 250ml
4. Rizky 20th L 172cm 49kg 80cm 500ml 500ml
5. Beta 19th P 152cm 44kg 80cm 250ml 250ml
6. Irma 19th P 165cm 46kg 79cm 500ml 500ml
7. Dini 20th P 153cm 71kg 98cm 250ml 250ml
8. Umi 20th P 151cm 40kg 79cm 500ml 500ml
9. Budi 20th L 165cm 47kg 76cm 500ml 500ml
10. Ali 20th L 169cm 52kg 78cm 250ml 250ml
11. Diah 20th P 165cm 53kg 86cm 750ml 250ml
12. Endah 20th P 168cm 50kg 79cm 250ml 500ml
6. Pembahasan
Pada percobaan kali ini yaitu mengenai sistem respirasi pada manusia yang bertujuan mengetahui kapasitas pernafasan paru-paru. Dalam praktek kali ini ada 6 pasang praktikan yang dipilih secara acak berdasarkan pertimbangan faktor jenis kelamin, tinggi badan,berat badan, umur, lingkar dada, dan seringnya beraktivitas.
Setelah melakukan percobaan ini diperoleh hasil kapasitas vital paru – paru yang dimiliki oleh para probandus jauh dibawah kapasitas vital paru – paru pada literatur. Hal ini mungkin diakibatkan oleh ketidaktelitian penghitung kapasitas vital paru - paru atau ketidakpahaman dalam menghitung kapasitas vital paru – paru. Sehingga terjadi kesalahan dalam menghitung serta mengakumulasikan data hasil pengamatan.
Dalam percobaan kali ini juga diamati perbedaan antara kapasitas vital paru – paru sebelum melakukan aktivitas dengan kapasitas vital paru – paru setalah melakulan aktivitas. Dari masing – masing probandus diperoleh hasil pengamatan sebagai berikut,
Probandus yang pertama yaitu Adil(21tahun), yang memiliki tinggi 170cm dan berat 55kg, serta memiliki lingkar dada sebesar 84cm. Kapasitas vital sebelum aktivitas sebesar 750ml dan setelah aktivitas sebesar 500ml.
Probandus yang kedua yaitu Vijay(19tahun), yang memiliki tinggi badan 168cm dan berat badan 81kg, serta lingkar dada 102cm. Kapasitas vital paru – paru sebelum aktivitas sebesar 250ml dan setelah melakukan aktivitas sebesar 500ml.
Probandus yang ketiga yaitu Vutikatul(20tahun), yang memiliki tinggi badan 153cm dan berat badan 65kg, serta lingkar dada 90cm. Kapasitas vital paru – paru sebelum aktivitas sebesar 750ml dan setelah melakukan aktivitas sebesar 250ml.
Probandus yang keempat yaitu Rizky(20tahun), yang memiliki tinggi badan 172cm dan berat badan 49kg, serta lingkar dada 80cm. Kapasitas vital paru – paru sebelum aktivitas sebesar 500ml dan setelah melakukan aktivitas sebesar 500ml.
Probandus yang kelima yaitu Beta(19tahun), yang memiliki tinggi badan 152cm dan berat badan 44kg, serta lingkar dada 80cm. Kapasitas vital paru – paru sebelum aktivitas sebesar 250ml dan setelah melakukan aktivitas sebesar 250ml.
paru sebelum aktivitas sebesar 500ml dan setelah melakukan aktivitas sebesar 500ml.
Probandus yang ketujuh yaitu Dini(20tahun), yang memiliki tinggi badan 153cm dan berat badan 71kg, serta lingkar dada 98cm. Kapasitas vital paru – paru sebelum aktivitas sebesar 250ml dan setelah melakukan aktivitas sebesar 250ml.
Probandus yang kedelapan yaitu Umi(20tahun), yang memiliki tinggi badan 151cm dan berat badan 40kg, serta lingkar dada 79cm. Kapasitas vital paru – paru sebelum aktivitas sebesar 500ml dan setelah melakukan aktivitas sebesar 500ml.
Probandus yang selanjutnya yaitu Budi(20tahun), yang memiliki tinggi badan 165cm dan berat badan 47kg, serta lingkar dada 76cm. Kapasitas vital paru – paru sebelum aktivitas sebesar 500ml dan setelah melakukan aktivitas sebesar 500ml.
Probandus selanjutnya yaitu Ali(20tahun), yang memiliki tinggi badan 169cm dan berat badan 52kg, serta lingkar dada 78cm. Kapasitas vital paru – paru sebelum aktivitas sebesar 250ml dan setelah melakukan aktivitas sebesar 250ml.
Probandus selanjutnya yaitu Diah(20tahun), yang memiliki tinggi badan 165cm dan berat badan 53kg, serta lingkar dada 86cm. Kapasitas vital paru – paru sebelum aktivitas sebesar 750ml dan setelah melakukan aktivitas sebesar 500ml.
Probandus yang terakhir yaitu Endah(20tahun), yang memiliki tinggi badan 168cm dan berat badan 50kg, serta lingkar dada 79cm. Kapasitas vital paru – paru sebelum aktivitas sebesar 250ml dan setelah melakukan aktivitas sebesar 500ml.
berkesempatan untuk menormalkan kapasitas paru – paru mereka sebelum diukur menggunakan spirometer.
Dari hasil pengamatan yang menyertakan faktor – faktor yang mempengaruhi besarnya kapasitas paru – paru dapat juga diketahui perbedaan yang cukup menonjol dari faktor – faktor yang saling berkebalikan.
Perbedaan kapasitas antara laki-laki dan perempuan tentu, pada laki-laki umumnya mempunyai kapasitas pernapasan yang lebih besar daripada perempuan. Hal ini dikarenakan kapasitas atau volume paru-paru pada laki-laki lebih besar dan jumlah oksigen yang dibutuhkan laki-laki-laki-laki lebih besar daripada perempuan karena pada umumya laki-laki lebih banyak bergerak dan melakukan aktivitas yang berat daripada perempuan. Seperti pada Rizky dan Beta kapasitas yang dimiliki Rizky jauh lebih besar daripada kapasitas Beta karena faktor jenis kelamin tersebut. Tetapi pada kasus Vutikatul dan Diah yang memiliki kapasitas paru – paru yang besarnya sama dengan laki –laki mungkin dikarenakan adanya faktor lain yang mempengaruhi seperti aktivitas atau lingkar dada.
Umumnya orang yang memiliki lingkar dada besar kapasitasnya paru – parunya lebih besar karena mereka memiliki volume paru – paru yang lebih besar. Seperti pada Diah dan Endah, Diah yang memiliki lingkar dada lebih besar memiliki kapasitas paru – paru yang lebih besar pula. Tapi dalam percobaan kali ini banyak terjadi ketimpangan yang mungkin diakibatkankurang telitinya pengukuran atau kurang validnya alat ukur yang digunakan.
Tinggi badan dan berat badan juga berpengaruh, orang yang gemuk akan memiliki kapasitas pernapasan yang lebih besar daripada orang yang kurus. Hal tersebut disebabkan karena orang yang gemuk memiliki banyak kebutuhan oksigen untuk proses metabolismenya daripada orang yang lebih kurus. Karena suplai oksigennya lebih besar maka volume vital pernapasannya juga besar. Begitu pula dengan orang yang memiliki berat badan dan tinggi badan yang ideal tentu memiliki kapasitas paru – paru yang besar pula. Seperti pada kasus Adil dan Vutikatul.
7. Penutup
7.1 Kesimpulan
Kapasitas paru – paru tiap orang berbeda, karena dipengaruhi oleh beberapa faktor yang dapat menambah atau mengurangi besarnya kapasitas vital paru – paru.
Kapasitas paru – paru dalam keadaan diam dan setelah beraktivitas juga berbeda karena semakin banyak kita melakukan aktivitas maka kapasitas pary – paru akan semakin besar.
Dalam kapasitas paru – paru yang dapat berubah hanya beberapa eleman saja, ada elemen yang tidak bisa berubah seperti udara sisa yang tidak dapat dikeluarkan dari paru – paru. Bolumenya akan tetap tidak dapat berubah hingga kita meninggal.
7.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
Hartono, audry. 1995. Biokimia Harper Edisi-22. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC
Priadi, Arif. 2009. Biologi 2. Jakarta: Yudhistira.
Ridwanaz. 2011. Sistem Respirasi Alat Pernafasan dan Fungsinya.
http://ridwanaz.com/umum/biologi/2011/sistem-respirasi-manusia-alat-pernafasan-dan fungsinya. Pdf [diakses tangga l 6 April 2014].
