A. Deskripsi Singkat Mata Kuliah
Mata Kuliah Biologi Dasar dan Perkembangan ini memberikan kemampuan mahasiswa untuk memahami prinsip-prinsip biologi dasar dan biologi perkembangan yang berkaitan dengan siklus reproduksi. Dengan pokok bahasan anatomi dan fisiologi sistem tubuh manusia yang berkaitan dengan proses reproduksi, siklus kehidupan manusia, aspek biokimia yang berpengaruh dalam proses reproduksi, prinsip-prinsip fisika kesehatan dalam praktik kebidanan, prinsip-prinsip mikrobiologi dalam praktik kebidanan dan dasar-dasar biologi reproduksi kedalam praktik kebidanan
B. Kegunaan/Manfaat Mata Kuliah
Dengan adanya mata kuliah Biologi Dasar dan Perkembangan diharapkan mahasiswa menjadi lebih kompeten dan lebih profesional dalam memahami prinsip-prinsip biologi dasar dan biologi perkembangan yang berkaitan dengan siklus reproduksi.
C. Standar Kompetensi Mata Kuliah
Standar kompetensi mata kuliah Biologi Dasar dan Perkembangan adalah mahasiswa diharapkan mempunyai kemampuan untuk memahami prinsi-pprinsip biologi dasar dan biologi perkembangan yang berkaitan dengan siklus reproduksi.
D. Susunan Urutan Bahan Ajar
1. Anatomi dan fisiologi tubuh manusia; Sistim musculoskeletal, Sistim pernafasan, Sistim pencernaan, sistim kardiovaskuler, Sistim perkemihan, Sistim persarafan, Sistim hormone, Sistim reproduksi, Sistim integument, Panca indra
MATAKULIAH BIOLOGI DASAR DAN
PERKEMBANGAN
100 Menit
2. Memahami siklus kehidupan manusia; Bayi baru lahir, Bayi, Anak Balita, Remaja, Prakonsepsi, Kehamilan, Nifas, Masa antara, Masa Klimakterium (pramenopause, perimenopause, menopause, pascamenopause), Masasenium
3. Menggunakan aspek biokimia yang berpengaruh dalam proses reproduksi
a. Aspek biokimia yang berpengaruh terhadap reproduksi manusia; Metabolisme karbohidrat, Metabolisme lemak, Metabolism protein, Enzim, Kelainan pada metabolism karbohidrat, lipid dan protein sebagai akibat kelaparan dan defisiensi insulin, Hematologi
b. Penggunaan biokimia yang berpengaruh terhadap reproduksi manusia; Pemeriksaan hemoglobin, Pemeriksaan reduksi, Pemeriksaan protein, Pemeriksaan gula darah dengan stik
4. Menggunakan prinsip-prinsip fisika kesehatan dalam praktik kebidanan
a. Prinsip-prinsip fisika kesehatan dalam praktik kebidanan; Biomekanika, Themodinamika, Hidrodinamika, Analisis gaya tubuh, Gelombang dan Ultrasonik, Jenis dan cara kerja alat dalam pelayanan kebidanan: tensimeter, termometer, dopller. USG, NST, KTG, Laparoscopy, forceps, vakumekstraksi, incubator, light therapy
b. Penggunaan prinsip-prinsip fisika kesehatan dalam praktik kebidanan; Penggunaan tensimeter dan thermometer, Kompres hangat untuk mengurangi nyeri atau demam, Berendam dalam air hangat
5. Menggunakan prinsip-prinsip mikrobiologi dalam praktik kebidanan
a. Prinsip-prinsip mikrobiologi dalam praktik kebidanan; Dasar dasar mikrobiologi :bakteri, virus, jamur, parasite Infeksi nosocomial
b. Penggunaan prinsip – prinsip mikrobiologi dalam praktik kebidanan : universal precaution; menyiapkan bahan pemeriksaan vaginal swab, pap smear
6. Menerapkan dasar-dasar biologi reproduksi kedalam praktik kebidanan
E. Petunjuk Bagi Mahasiswa
Mahasiswa dapat mempelajari bahan ajar ini dan menbaca referensi yang direkomendasikan sebagai buku acuan, membuka e-learning yang sudah ada.
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 1 BAB I
A. KOMPETENSI DASAR DAN INDIKATOR
NO KOMPETENSI DASAR INDIKATOR
1. Anatomi dan fisiologi tubuh manusia a. Sistim muskuloskeletal b. Sistim pernafasan c. Sistim pencernaan d. sistim kardiovaskuler e. Sistim perkemihan f. Sistim persarafan g. Sistim hormon h. Sistim reproduksi i. Sistim integumen j. Panca indra B. DESKRIPSI SINGKAT MATAKULIAH
Mata Kuliah biologi dasar dan perkembangan ini memberikan kemampuan kepada mahasiswa untuk memahami prinsip prinsip biologi dasar dan biologi perkembangan yang berkaitan dengan siklus reproduksi pokok bahasan anatomi dan fisiologi tubuh manusia
A. Sistem Muskuloskeletal
Sistem muskuloskeletal merupakan penunjang bentuk tubuh dan bertanggung jawab terhadap pergerakan. Komponen utama system musculoskeletal adalah jaringan ikat. Sistem ini terdiri dari tulang, sendi, otot, tendon, ligament, bursae, dan jaringan-jaringan khusus yang menghubungkan struktur-struktur ini.
1. Tulang
Bagian-bagian utama tulang rangka. Tulang rangka orang dewasa terdiri atas 206 tulang. Tulang adalah jaringan hidup yang akan suplai saraf dan darah. Tulang banyak mengandung bahan kristalin anorganik (terutama garam-garam kalsium) yang membuat tulang keras dan kaku, tetapi sepertiga dari bahan tersebut
ANATOMI DAN FISIOLOGI TUUBUH MANUSIA
URAIAN MATERI PENDAHULUAN
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 2 adalah jaringan fibrosa yang membuatnya kuat dan elastis. Klasifikasi tulang pada orang dewasa digolongkan pada dua kelomzpok yaitu axial skeleton dan appendicular skeleton. Fungsi utama tulang-tulang rangka adalah :
1) Sebagai kerangka tubuh, yang menyokong dan memberi bentuk tubuh.
Untuk memberikan suatu system pengungkit yang digerakan oleh kerja otot-otot yang melekat pada tulang tersebut; sebagai suatu system pengungkit yang digerakan oleh kerja otot-otot yang melekat padanya.
2) Sebagai reservoir kalsium, fosfor, natrium, dan elemen-elemen lain.
Untuk menghasilkan sel-sel darah merah dan putih dan trombosit dalam sumsum merah tulang tertentu.
a. Struktur tulang
Dilihat dari bentuknya tulang dapat dibagi menjadi : a) Tulang panjang ditemukan di ekstremitas
b) Tulang pendek terdapat di pergelangan kaki dan tangan. c) Tulang pipih pada tengkorak dan iga.
d) Tulang ireguler (bentuk yang tidak beraturan) pada vertebra, tulang-tulang wajah, dan rahang.
Seperti Bagian tulang paling ujung dari tulang panjang dikenal sebagai epiphyseyang berbatasan dengan metaphysis. Metaphysis merupakan bagian dimana tulang tumbuh memanjang secara longitudinal. Bagian tengah tulang dikenal sebagai diaphysisyang berbentuk silindris. Unit struktural dari cortical tulang compacta adalah system havers, suatu jaringan (network) saluran yang kompleks yang mengandung pembuluh-pembuluh darah mikroskopis yang mensuplai nutrient dan oksigen ke tulang, lacuna, dan ruang-ruang kecil dimanaosteosit berada.
Jaringan lunak di dalam trabeculae diisi oleh sumsum tulang : sumsum tulang merah dan kuning. Sumsum tulang merah berfungsi dalam hal hematopoesis, sementara sumsum kuning mengandung sel lemak yang dapat dimobilisasi dan masuk ke aliran darah.Osteogenic cells yang kemudian berdiferensiasi ke osteoblast (sel pembentuk tulang) danosteoclast (sel penghancur tulang) ditemukan pada lapisan terdalam dari periosteum.Periosteum adalah lembar jaringan fibrosa dan terdiri atas banyak pembuluh darah. Vaskularisasi, tulang merupakan jaringan yang kaya akan vaskuler dengan total aliran darah sekitar 200 sampai 400 cc/menit.
Setiap tulang memiliki arteri penyuplai darah yang membawa nutrient masuk didekat pertengahan tulang, kemudian bercabang ke atas dan ke bawah menjadi
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 3 pembuluh-pembuluh darah mikroskopis. Pembuluh darah ini mensuplaicortex, marrow, dan system haverst. Persarafan, serabut syaraf sympathetic dan afferent (sensori) mempersyarafi tulang. Dilatasi kapiler darah dikontrol oleh syaraf symphatetic, sementara serabut syaraf afferent mentransmisikan rangsangan nyeri.
b. Perkembangan dan pertumbuhan tulang
Tulang didahului oleh model kartilago. Kolar periosteal dari tulang baru timbul mengelilingi model korpus. Kartilago dalam korpus ini mengalami kalsifikasi. Sel-sel kartilago mati dan meninggalkan ruang-ruang. Sarang lebah dari kartilago yang berdegenerasi dimasuka oleh sel-sel pembentuk tulang (osteoblast),oleh pembuluh darah, dan oleh sel-sel pengikis tulang (osteoklast). Tulang berada dalam lapisan tak teratur dalam bentuk kartilago. Proses osifikasi meluas sepanjang korpus dan juga mulai memisah pada epifisis yang menghasilkan tiga pusat osifikasi.
Pertumbuhan memanjang tulang terjadi pada metafisis, lembaran kartilago yang sehat dan hidup antara pusat osifikasi. Pada metafisis sel-sel kartilago memisah secara vertical. Pada awalnya setiap sel meghasilkan kartilago sehat dan meluas mendorong sel-sel yang lebih tua. Kemudian sel-sel mati. Kemudian semua runag mebesar untuk membentuk lorong-lorong vertical dalm kartilago yang mengalami degenerasi. Ruang-ruang ini diisi oleh sel-sel pembentuk tulang.Pertumbuhan memanjang berhenti pada masa dewasa ketika epifisis berfusi dengan korpus.
Pertumbuhan dan metabolisme tulang dipengaruhi oleh mineral dan hormone sebagai berikut :
a) Kalsium dan posfor, tulang mengandung 99% kalsium tubuh dan 90% posfor. Konsentrasi kalsium dan posfor dipelihara dalam hubungan terbalik. Sebagai contoh, apabila kadar kalsium tubuh meningkat maka kadar posfor akan berkurang.
b) Calcitonin, diproduksi oleh kelenjar typoid memilki aksi dalam menurunkan kadar kalsium serum jika sekresinya meningkat diatas normal.
c) Vitamin D, penurunan vitamin D dalam tubuh dapat menyebabkan osteomalacia pada usia dewasa.
d) Hormon paratiroid (PTH), saat kadar kalsium dalam serum menurun, sekresi hormone paratiroid akan meningkat dan menstimulasi tulang untuk meningkatkan aktivitas osteoplastic dan menyalurkan kalsium kedalam darah.
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 4 e) Growth hormone (hormone pertumbuhan), bertanggung jawab dalam peningkatan panjang tulang dan penentuan jumlah matrik tulang yang dibentuk pada masa sebelum pubertas.
f) Glukokortikoid, adrenal glukokortikoid mengatur metabolisme protein.
g) Sex hormone, estrogen menstimulasi aktivitas osteobalstik dan menghambat peran hormone paratiroid. Ketika kadar estrogen menurun seperti pada saat menopause, wanita sangat rentan terhadap menurunnya kadar estrogen dengan konsekuensi langsung terhadap kehilangan masa tulang (osteoporosis). Androgen, seperti testosteron, meningkatkan anabolisme dan meningkatkan masa tulang.
2. Sendi
Artikulasi atau sendi adalah tempat pertemuan dua atau lebih tulang. Tulang-tulang ini dipadukan dengan berbagai cara, misalnya dengan kapsul sendi, pita fibrosa, ligament, tendon, fasia, atau otot. Sendi diklasifikasikan sesuai dengan strukturnya, yaitu :
a. Sendi fibrosa (sinartrodial)
Merupakan sendi yang tidak dapat bergerak. Tulang-tulang dihubungkan oleh serat-serat kolagen yang kuat. Sendi ini biasanya terikat misalnya sutura tulang tengkorak.
b. Sendi kartilaginosa (amfiartrodial)
Permukaan tulang ditutupi oleh lapisan kartilago dan dihubungkan oleh jaringan fibrosa kuat yang tertanam kedalam kartilago misalnya antara korpus vertebra dan simfisis pubis. Sendi ini biasanya memungkinkan gerakan sedikit bebas.
c. Sendi synovial (diartrodial)
Sendi ini adalah jenis sendi yang paling umum. Sendi ini biasanya memungkinkan gerakan yang bebas (mis., lutut, bahu, siku, pergelangan tangan, dll.) tetapi beberapa sendi sinovial secara relatif tidak bergerak (mis., sendi sakroiliaka). Sendi ini dibungkus dalam kapsul fibrosa dibatasi dengan membran sinovial tipis.
Membran ini mensekresi cairan sinovial ke dalam ruang sendi untuk melumasi sendi. Cairan sinovial normalnya bening, tidak membeku, dan tidak berwarna atau berwarna kekuningan. Jumlah yang ditemukan pada tiap-tiap sendi normal relatif kecil (1 sampai 3 ml). hitung sel darah putih pada cairan ini normalnya kurang dari 200 sel/ml dan terutama adalah sel-sel
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 5 mononuclear. Cairan synovial juga bertindak sebagai sumber nutrisi bagi rawan sendi.
Permukaan tulang dilapisi dengan kartilago artikular halus dan keras dimana permukaan ini berhubungan dengan tulang lain. Pada beberapa sendi terdapat suatu sabit kartilago fibrosa yang sebagian memisahkan tulang-tulang sendi (lutut, rahang). Jenis sendi synovial :
1) Sendi peluru, missal pada persendian panggul dan bahu, memungkinkan gerakan bebas penuh.
2) Sendi engsel memungkinkan gerakan melipat hanya pada satu arah dan contohnya adalah siku dan lutut.
3) Sendi pelana memungkinkan gerakan pada dua bidang yang saling tegak lurus. Sendi pada dasar ibu jari adalah sendi pelana dua sumbu.
4) Sendi pivot contohnya adalah sendi antara radius dan ulna. Memungkinkan rotasi untuk melakukan aktivitas seperti memutar pegangan pintu.
5) Sendi peluncur memungkinkan gerakan terbatas kesemua arah dan contohnya adalah sendi-sendi tulang karpalia di pergelangan tangan. B. Sistem Pernapasan
Pernapasan adalah pertukaran O2 dan CO2 antara sel-sel tubuh serta lingkungan. Pernapasan juga merupakan peristiwa menghirup udarah dari luar yang menggandung O2 dan menggeluarkan CO2 sebagai sisa dari oksidasi tubuh.Sistem respirasi terdiri dari:
1. Saluran nafas bagian atas
Pada bagian ini udara yang masuk ke tubuh dihangatkan, disarung dan dilembabkan
2. Saluran nafas bagian bawah
Bagian ini menghantarkan udara yang masuk dari saluran bagian atas ke alveoli a. Alveoli; Terjadi pertukaran gas anatara O2 dan CO2
b. Sirkulasi paru; Pembuluh darah arteri menuju paru, sedangkan pembuluh darah vena meninggalkan paru.
c. Paru
Terdiri dari :
1) Saluran nafas bagian bawah; a) Alveoli
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 6 c) Rongga Pleur
Terbentuk dari dua selaput serosa, yang meluputi dinding dalam rongga dada yang disebut pleura parietalis, dan yang meliputi paru atau pleura veseralis.
d) Rongga dan dinding dada
Merupakan pompa muskuloskeletal yang mengatur pertukaran gas dalam proses respirasi.
2) Saluran Nafas Bagian Atas a) Rongga hidung
Udara yang dihirup melalui hidung akan mengalami tiga hal:Dihangatkan, Disaring, Dan dilembabkan
Yang merupakan fungsi utama dari selaput lendir respirasi ( terdiri dari : Psedostrafied ciliated columnar epitelium yang berfungsi menggerakkan partikel partikel halus kearah faring sedangkan partikel yang besar akan disaring oleh bulu hidung, sel golbet dan kelenjar serous yang berfungsi melembabkan udara yang masuk, pembuluh darah yang berfungsi menghangatkan udara). Ketiga hal tersebut dibantu dengan concha. Kemudian udara akan diteruskan ke :
b) Nasofaring (terdapat pharyngeal tonsil dan Tuba Eustachius)
c) Orofaring (merupakan pertemuan rongga mulut dengan faring,terdapat pangkal lidah)
d) Laringofaring(terjadi persilangan antara aliran udara dan aliran makanan)
3) Saluran Nafas Bagian Bawah a) Larinng
Terdiri dari tiga struktur yang penting; Tulang rawan krikoid, Selaput/pita suara, Epilot, Glotis
b) Trakhea
Merupakan pipa silider dengan panjang ± 11 cm, berbentuk ¾ cincin tulang rawan seperti huruf C. Bagian belakang dihubungkan oleh membran fibroelastic menempel pada dinding depan usofagus. c) Bronkhi
Merupakan percabangan trakhea kanan dan kiri. Tempat percabangan ini disebut carina. Brochus kanan lebih pendek, lebar dan
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 7 lebih dekat dengan trachea. Bronchus kanan bercabang menjadi : lobus superior, medius, inferior. Brochus kiri terdiri dari : lobus superior dan inferior.
d) Alveoli
Terdiri dari : membran alveolar dan ruang interstisial. Membran alveolar :
1) Small alveolar cell dengan ekstensi ektoplasmik ke arah rongga alveoli
2) Large alveolar cell mengandung inclusion bodies yang menghasilkan surfactant.
3) Anastomosing capillary, merupakan system vena danarteri yang saling berhubungan langsung, ini terdiri dari : sel endotel, aliran darah dalam rongga endotel
4) Interstitial space merupakan ruangan yang dibentuk oleh : endotel kapiler, epitel alveoli, saluran limfe, jaringan kolagen dan sedikit serum
4) Aliran pertukaran gas
Proses pertukaran gas berlangsung sebagai berikut: alveoli epitel alveoli, membran dasar, endotel kapiler, plasma, eitrosit.
5) Surfactant
Mengatur hubungan antara cairan dan gas. Dalam keadaan normalsurfactant ini akan menurunkan tekanan permukaan pada waktu ekspirasi, sehingga kolaps alveoli dapat dihindari.
6) Sirkulasi Paru
Mengatur aliran darah vena – vena dari ventrikel kanan ke arteri pulmonalis dan mengalirkan darah yang bersifat arterial melauluivena pulmonalis kembali ke ventrikel kiri.
7) Paru
Merupakan jalinan atau susunan bronhus bronkhiolus, bronkhiolus terminalis, bronkhiolus respiratoty, alveoli, sirkulasi paru, syaraf, sistem limfatik.
Rongga dan Dinding Dada Rongga ini terbentuk oleh:
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 8 - Otot – otot pektoralis mayor dan minor
- Otot – otot trapezius
- Otot –otot seratus anterior/posterior - Kosta- kosta dan kolumna vertebrali - Kedua hemi diafragma
Yang secara aktif mengatur mekanik respirasi
Fungsi respirasi dan non-respirasi dari paru-paru, yaitu : a. Respirasi : pertukaran gas O2 dan CO2
b. Keseimbangan asam basa c. Keseimbangan cairan d. Keseimbangan suhu tubuh
e. Membantu venous return darah ke atrium kanan selama fase inspirasi f. Endokrin : keseimbangan bahan vaso aktif, histamine, serotonin, ECF
dan angiotensin
g. Perlindungan terhadap infeksi: makrofag yang akan membunuh bakteri Mekanisme Pernafasan
Agar terjadi pertukaran sejumlah gas untuk metabolisme tubuh diperlukan usaha keras pernafasan yang tergantung pada:
1. Tekanan intar-pleural
Dinding dada merupakan suatu kompartemen tertutup melingkupi paru. Dalam keadaan normal paru seakan melekat pada dinding dada, hal ini disebabkan karena ada perbedaan tekanan atau selisih tekananatmosfir ( 760 mmHg) dan tekanan intra pleural (755 mmHg). Sewaktu inspirasi diafrgama berkontraksi, volume rongga dada meningkat, tekanan intar pleural dan intar alveolar turun dibawah tekanan atmosfir sehingga udara masuk Sedangkan waktu ekspirasi volum rongga dada mengecil mengakibatkan tekanan intra pleural dan tekanan intra alveolar meningkat diatas atmosfir sehingga udara mengalir keluar.
2. Compliance
Hubungan antara perubahan tekanan dengan perubahan volume dan aliran dikenal sebagai copliance.
Ada dua bentuk compliance:
a. Static compliance, perubahan volum paru persatuan perubahan tekanan saluran nafas ( airway pressure)sewaktu paru tidak bergerak. Pada orang dewasa muda normal : 100 ml/cm H2O
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 9 b. Effective Compliance : (tidal volume/peak pressure)selama fase pernafasan.
Normal: ±50 ml/cm
c. Compliance dapat menurun karena:
a) Pulmonary stiffes : atelektasis, pneumonia, edemaparu, fibrosis paru b) Space occupying prosess: effuse pleura, pneumothorak
c) Chestwall undistensibility: kifoskoliosis, obesitas, distensi abdomen SIRKULASI PARU
a. Pulmonary blood flow total = 5 liter/menit
ventilasi alveolar = 4 liter/menit. Sehingga ratio ventilasi dengan aliran darah dalam keadaan normal = 4/5 = 0,8.
b. Tekanan arteri pulmonal = 25/10 mmHg dengan rata-rata = 15 mmH
Tekanan vena pulmolais = 5 mmHg, mean capilary pressure = 7 mmHg. Sehingga pada keadaan normal terdapat perbedaan 10 mmHg untuk mengalirkan darah dari arteri pulmonalis ke vena pulmonalis.
c. Adanya mean capilary pressure mengakibatkan garam dan air mengalir dari rongga kapiler ke rongga interstitial, sedangkan osmotic colloid pressure akan menarik garam dan air dari rongga interstitial kearah rongga kapiler. Kondisi ini dalam keadaan normal selalu seimbang. Peningkatan tekanan kapiler atau penurunan koloid akan menyebabkan peningkatan akumulasi air dan garam dalam rongga interstitial.
TRANSPOR OKSIGEN 1. Hemoglobin
oksigen dalam darah diangkut dalam dua bentuk: - Kelarutan fisik dalam plasma
- Ikatan kimiawi dengan hemoglobin
Ikatan hemoglobin dengan tergantung pada saturasi O2, jumlahnya dipengaruhi oleh pH darah dan suhu tubuh. Setiap penurunan pH dan kenaikkan suhu tubuh mengakibatkan ikatan hemoglobin dan O2 menurun.
2. Oksigen content
Jumlah oksigen yang dibawa oleh darah dikenal sebagai oksigen content (Ca O2 ) - Plasma
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 10 REGULASI VENTILASI
Kontrol dari pengaturan ventilasi dilakukan oleh sistem syaraf dan kadar/konsentrasi gas-gas yang ada di dalam darah.
Pusat respirasi di medulla oblongata mengatur: -Rate impuls - Respirasi rate -Amplitudo impuls - Tidal volume
Pusat inspirasi dan ekspirasi : posterior medulla oblongata, pusatkemo reseptor : anterior medulla oblongata, pusat apneu danpneumothoraks : pons.
Rangsang ventilasi terjadi atas : PaCo2, pH darah, PaO2 PEMERIKSAAN FUNGSI PARU
Kegunaannya untuk mendiagnostik adanya : sesak nafas, sianosis,sindrom bronkitisIndikasi klinik:
1. Kelainan jalan nafas paru,pleura dan dinding toraks 2. Payah jantung kanan dan kiri
3. Diagnostik pra bedah toraks dan abdomen 4. Penyakit-penyakit neuromuskuler
5. Usia lebih dari 55 tahun.
Beberapa ganguan pada pernapasan, yaitu : 1. Asma 5. emfisema 2. Pneumonia lobaris 6. Salesma
3. Infeksi 7. Sinusitis 4. Bronkhitis 8. TBC
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 11 C. Sistem Pencernaan
Salah satu ciri makhluk hidup adalah memerlukan makanan. Makanan yang telah dimakan akan diuraikan dalam sistem pencernaan menjadi sumber energi, komponen penyusun sel dan jaringan, dan nutrisi yang dibutuhkan oleh tubuh. Salah satu sistem kompleks dalam tubuh adalah sistem pencernaan. Nah, apa sajakah bagian-bagian dari sistem pencernaan pada manusia? Langsung saja kita simak selengkapnya.
1. Pengertian Sistem Pencernaan Pada Manusia
Sistem pencernaan merupakan sistem yang memproses mengubah makanan dan menyerap sari makanan yang berupa nutrisi-nutrisi yang dibutuhkan oleh tubuh. Sistem pencernaan juga akan memecah molekul makanan yang kompleks menjadi molekul yang sederhana dengan bantuan enzim sehingga mudah dicerna oleh tubuh.
Sistem pencernaan pada manusia hampir sama dengan sistem pencernaan hewan lain yaitu terdapat mulut, lambung, usus, dan mengeluarkan kotorannya melewati anus. Proses pencernaan pada manusia terbagi atas 5 macam yaitu:
a. Injesti
Adalah proses menaruh atau memasukkan makanan di mulut. Biasanya menggunakan tangan atau menggunakan alat bantu seperti sendok, garpu, sumpit, dan lain sebagainya.
b. Pencernaan Mekanik
Proses pencernaan mekanik yaitu proses mengubah makanan menjadi kecil dan lembut. Pencernaan mekanik dilakukan oleh gigi dan alat bantu lain seperti batu kerikil pada burung merpati. Proses ini bertujuan untuk membantu untuk mempermudah proses pencernaan kimiawi. Proses ini dilakukan secara sadar atau sesuai dengan keinginan kita. c. Pencernaan Kimiawi
Proses pencernaan kimiawi yaitu proses mengubah molekul-molekul zat makanan yang kompleks menjadi molekul-molekul yang lebih sederhana sehingga mudah dicerna. Pencernaan kimiawi dilakukan oleh enzim, asam, „bile‟, dan air. Proses ini dilakukan secara tidak sadar karena yang mengaturnya adalah enzim.
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 12 Penyerapan adalah gerakan nutrisi dari sistem pencernaan ke sistem sirkulator dan „lymphatic capallaries‟ melalui osmosis, transport aktif, dan difusi.
d. Penyingkiran
Yaitu penyingkiran/pembuangan material yang tidak dicerna dari „tract‟ pencernaan melalui defekasi.
2. Organ Dalam Sistem Pencernaan Pada Manusia
Organ yang termasuk dalam sistem pencernaan terbagi menjadi dua kelompok. Yaitu:
a. Saluran Pencernaan
Saluran pencernaan adalah saluran yang kontinyu berupa tabung yang dikelilingi otot. Saluran pencernaan mencerna makanan, memecah nya menjadi bagian yang lebih kecil dan menyerap bagian tersebut menuju pembuluh darah. Organ-organ yang termasuk di dalam nya adalah : mulut, faring, esofagus, lambung, usus halus serta usus besar. Dari usus besar makanan akan dibuang keluar tubuh melalui anus.
b. Organ pencernaan tambahan (aksesoris)
Organ pencernaan tambahan ini berfungsi untuk membantu saluran pencernaan dalam melakukan kerjanya. Gigi dan lidah terdapat dalam rongga mulut, kantung empedu serta kelenjar pencernaan akan dihubungkan kepada saluran pencernaan melalui sebuah saluran. Kelenjar pencernaan tambahan akan memproduksi sekret yang berkontribusi dalam pemecahan bahan makanan. Gigi, lidah, kantung empedu, beberapa kelenjar pencernaan seperti kelenjar ludah, hati dan pankreas.
3. Bagian-Bagian Sistem Pencernaan Pada Manusia 1. Kelenjar ludah
2. Parotis
3. Submandibularis (bawah rahang) 4. Sublingualis (bawah lidah) 5. Rongga mulut
6. Amandel 7. Lidah 8. Esofagus 9. Pankreas
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 13 10. Lambung 11. Saluran pankreas 12. Hati 13. Kantung empedu 14. Duodenum 15. Saluran empedu 16. Kolon 17. Kolon transversum 18. Kolon ascenden 19. Kolon descenden 20. Ileum 21. Sekum 22. Appendiks/Umbai cacing 23. Rektum/Poros usus 24. Anus
4. Proses Pencernaan Makanan Dalam Sistem Pencernaan Pada Manusia
Pertama-tama, pencernaan dilakukan oleh mulut. Disini dilakukan pencernaan mekanik yaitu proses mengunyah makanan menggunakan gigi dan pencernaan kimiawi menggunakan enzim ptialin (amilase). Enzim ptialin berfungsi mengubah makanan dalam mulut yang mengandung zat karbohidrat (amilum) menjadi gula sederhana (maltosa). Maltosa mudah dicerna oleh organ pencernaan selanjutnya. Enzim ptialin bekerja dengan baik pada pH antara 6,8 – 7 dan suhu 37oC.
Makanan selanjutnya dibawa menuju lambung dan melewati kerongkongan. Makanan bisa turun ke lambung karena adanya kontraksi otot-otot di kerongkongan. Di lambung, makanan akan melalui proses pencernaan kimiawi menggunakan zat/enzim sebagai berikut:
a. Renin, berfungsi mengendapkan protein pada susu (kasein) dari air susu (ASI). Hanya dimiliki oleh bayi.
b. Pepsin, berfungsi untuk memecah protein menjadi pepton. HCl (asam klorida), berfungsi untuk mengaktifkan pepsinogen menjadi pepsin. Sebagai disinfektan, serta merangsang pengeluaran hormon sekretin dan kolesistokinin pada usus halus. Lipase, berfungsi untuk memecah lemak menjadi asam lemak dan gliserol. Namun lipase yang dihasilkan sangat sedikit. Setelah makanan
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 14 diproses di lambung yang membutuhkan waktu sekitar 3 – 4 jam, makanan akan dibawa menuju usus dua belas jari. Pada usus dua belas jari terdapat enzim-enzim berikut yang berasal dari pankreas:
1) Amilase. Yaitu enzim yang mengubah zat tepung (amilum) menjadi gula lebih sederhana (maltosa).
2) Lipase. Yaitu enzim yang mengubah lemak menjadi asam lemak dan gliserol. 3) Tripsinogen. Jika belum aktif, maka akan diaktifkan menjadi tripsin, yaitu
enzim yang mengubah protein dan pepton menjadi dipeptida dan asam amino yang siap diserap oleh usus halus.
4) Selain itu, terdapat juga empedu. Empedu dihasilkan oleh hati dan ditampung di dalam kantung empedu. Selanjutnya, empedu dialirkan melalui saluran empedu ke usus dua belas jari. Empedu mengandung garam-garam empedu dan zat warna empedu (bilirubin). Garam empedu berfungsi mengemulsikan lemak. Zat warna empedu berwarna kecoklatan, dan dihasilkan dengan cara merombak sel darah merah yang telah tua di hati. Empedu merupakan hasil ekskresi di dalam hati. Zat warna empedu memberikan ciri warna cokelat pada feses.
5) Selanjutnya, makanan dibawa menuju usus halus. Di dalam usus halus terjadi proses pencernaan kimiawi dengan melibatkan berbagai enzim pencernaan. Karbohidrat dicerna menjadi glukosa. Lemak dicerna menjadi asam lemak dan gliserol, serta protein dicerna menjadi asam amino. Jadi, pada usus dua belas jari, seluruh proses pencernaan karbohidrat, lemak, dan protein diselesaikan. Selanjutnya, proses penyerapan (absorbsi) akan berlangsung di usus kosong dan sebagian besar di usus penyerap. Karbohidrat diserap dalam bentuk glukosa, lemak diserap dalam bentuk asam lemak dan gliserol, dan protein diserap dalam bentuk asam amino. Vitamin dan mineral tidak mengalami pencernaan dan dapat langsung diserap oleh usus halus.
6) Makanan yang tidak dicerna di usus halus, misalnya selulosa, bersama dengan lendir akan menuju ke usus besar menjadi feses. Di dalam usus besar terdapat bakteri Escherichia coli. Bakteri ini membantu dalam proses pembusukan sisa makanan menjadi feses. Selain membusukkan sisa makanan, bakteri E. coli juga menghasilkan vitamin K. Vitamin K berperan penting dalam proses pembekuan darah. Sisa makanan dalam usus besar masuk banyak mengandung
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 15 air. Karena tubuh memerlukan air, maka sebagian besar air diserap kembali ke usus besar. Penyerapan kembali air merupakan fungsi penting dari usus besar. 7) Selanjutnya sisa-sisa makanan akan dibuang melalui anus berupa feses. Proses
ini dinamakan defekasi dan dilakukan dengan sadar. 5. Gangguan Pada Sistem Pencernaan Manusia
Gangguan pada sistem pencernaan cukup beragam. Faktor penyebabnya-pun bermacam-macam, di antaranya makanan yang kurang baik dari segi kebersihan dan kesehatan, keseimbangan nutrisi, pola makan yang kurang tepat, adanya infeksi, dan kelainan pada organ pencernaan.Ada beberapa gangguan atau kelainan yang dapat terjadi pada sistem pencernaan pada manusia. Diantaranya: a. Gastritis
Merupakan suatu peradangan akut atau kronis pada lapisan mukosa (lender) dinding lambung. Penyebabnya ialah penderita memakan yang mengandung kuman penyakit. Kemungkinan juga karena kadar asam klorida (HCL) pada lambung terlalu tinggi.
b. Hepatitis
Hepatitis merupakan penyakit yang terjadi akibat infeksi virus pada hati. Virus dapat masuk ke dalam tubuh melalui air atau makanan.
c. Diare
Diare terjadi karena adanya iritasi pada selaput dinding usus besar atau kolon. Fases penderita diare berbentuk encer. Penyebabnya adalah penderita memakan makanan yang mengandung bakteri atau kuman. Akibatnya gerakan peristaltic dalam usus tidak terkontrol. Sehingga, laju makanan meningkat dan usus tidak dapat menyerap air. Namun, apabila fases yang dikeluarkan bercampur dengan darah dan nanah, kemudian perut terasa mulas, gejala tersebut menunjuk pada penyakit desentri. Penyebabnya yakni infeksi bakteri Shigella pada dinding usus besar.
d. Konstipasi
Konstipasi atau yang sering kita sebut dengan sebutan “sembelit” adalah keadaan yang dialami seseoang dengan gejala fases mengeras sehingga susah dikeluarkan. Sembelit disebabkan oleh adanya penyerapan air pada sisia makanan. Akibatnya, fases kekurangan air dan menjadi keras. Ini terjadi dari kebiasaan buruk yang menunda-nunda buang besar. Selain itu, juga karenakurangnya penderita dalam mengkonsumsi makanan berserat. Oleh
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 16 karena itu, banyak memakan buah-buahan dan sayur-sayuran berserat serta minum banyak air dapat mencegah gangguan ini.
e. Apendisitis
Apendisitis merupakan gangguan yang terjadi karena peradangan apendiks. Penyebabnya ialah adanya infeksi bakteri pada umbai cacing (usus buntu). Akibatnya, timbul rasa nyeri dan sakit.
f. Hemeroid/Wasir/Ambeyen
Hemoroid/Wasir/Ambeyen merupakan gangguan pembengkakan pada pembuluh vena disekitar anus. Orang yang sering duduk dalam beraktivitas dan ibu hamil seringkali mengalami gangguan ini.
g. Maag
Orang yang mengalami maag memiliki ciri-ciri rasa perih pada dinding lambung, mual, muntah, dan perut kembung. Gangguan ini disebabkan meningkatnya kadar asam lambung yang dipicu karena pikiran tegang, pola makan yang tak teratur, dan lain sebagainya.
h. Keracunan
Keracunan makanan dapat terjadi karena pengaruh beberapa bakteri semisal bakteri Salmonela yang menyebabkan penyakit demam tipus dan paratipus.
i. Tukak Lambung
Tukak lambung adalah salah satu kelainan sistem pencernaan yakni kerusakan pada selaput lendir. Tukak lambung dapat disebabkan oleh factor-faktor kuman, toksin, ataupun psikosomatis. Kecemasan, ketakutan, stress, dan kelelahan merupakan faktor psikosomatis yang akhirnya dapat merangsang pengeluaran HCL di lambung. Jika HCL berlebihan, selapu lendir lambung akan rusak.
j. Malnutrisi (kurang gizi)
Yakni penyakit yang disebabkan oleh terganggunya pembentukan enzim pencernaan. Gangguan tersebut disebabkan oleh sel-sel pancreas atropi yang kehilangan banyak reticulum endoplasma. Sebagai contoh adalah kwashiorkor, yakni penyakit akibat kekurangan protein yang parah dan pada umumnya menyerang anak-anak.
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 17 D. PancaIndera
Indra mempunyai sel-sel reseptor khusus untuk mengenali perubahan lingkungan. Indra yang kita kenal ada lima, yaitu:
a. Indra penglihat (mata) b. Indra pendengar (telinga) c. Indra peraba (kulit) d. Indra pengecap (lidah) e. Indra pencium (hidung).
Kelima indra tersebut berfungsi untuk mengenali perubahan lingkungan luar, oleh karenanya disebut eksoreseptor.
Reseptor yang berfungsi untuk mengenali lingkungan dalam, misalnya nyeri, kadar oksigen atau karbon dioksida, kadar glukosa dan sebagainya, disebut interoreseptor.
Sel-sel interoreseptor misalnya terdapat pada sel otot, tendon, ligamentum, sendi, dinding saluran pencernaan, dinding pembuluh darah, dan lain sebagainya. Akan tetapi, sesungguhnya interoreseptor terdapat di seluruh tubuh manusia. Interoreseptor yang membantu koordinasi dalam sikap tubuh disebut kinestesis.
1. INDERA PENGLIHAT (MATA)
Mata mempunyai reseptor khusus untuk mengenali perubahan sinar dan warna. Sesungguhnya yang disebut mata bukanlah hanya bola mata, tetapi termasuk otot-otot penggerak bola mata, kotak mata (rongga tempat mata berada), kelopak, dan bulu mata.
1. Bola Mata
Bola mata mempunyai 3 lapis dinding yang mengelilingi rongga bola mata. Ketiga lapis dinding ini dari luar ke dalam adalah sebagai berikut.
Gbr. Struktur bola mata dilihat dari samping a. Sklera
Sklera merupakan jaringan ikat dengan serat yang kuat; berwarna putih buram (tidak tembus cahaya), kecuali di bagian depan bersifat transparan, disebut kornea. Konjungtiva adalah lapisan transparan yang melapisi kornea dan kelopak mata. Lapisan ini berfungsi melindungi bola mata dari gangguan.
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 18 Koroid berwarna coklat kehitaman sampai hitam; merupakan lapisan yang berisi banyak pembuluh darah yang memberi nutrisi dan oksigen terutama untuk retina. Warna gelap pada koroid berfungsi untuk mencegah refleksi (pemantulan sinar). Di bagian depan, koroid membentuk badan siliaris yang berlanjut ke depan membentuk iris yang berwarna. Di bagian depan iris bercelah membentuk pupil (anak mata). Melalui pupil sinar masuk. Iris berfungsi sebagai diafragma, yaitu pengontrol ukuran pupil untuk mengatur sinar yang masuk. Badan siliaris membentuk ligamentum yang berfungsi mengikat lensa mata. Kontraksi dan relaksasi dari otot badan siliaris akan mengatur cembung pipihnya lensa.
c. Retina
Lapisan ini peka terhadap sinar. Pada seluruh bagian retina berhubungan dengan badan sel-sel saraf yang serabutnya membentuk urat saraf optik yang memanjang sampai ke otak. Bagian yang dilewati urat saraf optik tidak peka terhadap sinar dan daerah ini disebut bintik buta.
Adanya lensa dan ligamentum pengikatnya menyebabkan rongga bola mata terbagi dua, yaitu bagian depan terletak di depan lensa berisi carian yang disebut aqueous humor dan bagian belakang terletak di belakang lensa berisi vitreous humor. Kedua cairan tersebut berfungsi menjaga lensa agar selalu dalam bentuk yang benar.
Kotak mata pada tengkorak berfungsi melindungi bola mata dari kerusakan. Selaput transparan yang melapisi kornea dan bagian dalam kelopak mata disebut konjungtiva. Selaput ini peka terhadap iritasi. Konjungtiva penuh dengan pembuluh darah dan serabut saraf. Radang konjungtiva disebut konjungtivitis.
Untuk mencegah kekeringan, konjungtiva dibasahi dengan cairan yang keluar dari kelenjar air mata (kelenjar lakrimal) yang terdapat di bawah alis. Air mata mengandung lendir, garam, dan antiseptik dalam jumlah kecil. Air mata berfungsi sebagai alat pelumas dan pencegah masuknya mikroorganisme ke dalam mata.
2. Otot Mata
Ada enam otot mata yang berfungsi memegang sklera. Empat di antaranya disebut otot rektus (rektus inferior, rektus superior, rektus eksternal, dan rektus internal). Otot rektus berfungsi menggerakkan bola mata ke kanan, ke kiri,
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 19 ke atas, dan ke bawah. Dua lainnya adalah otot obliq atas (superior) dan otot obliq bawah (inferior).
3. Fungsi Mata
Sinar yang masuk ke mata sebelum sampai di retina mengalami pembiasan lima kali yaitu waktu melalui konjungtiva, kornea, aqueus humor, lensa, dan vitreous humor. Pembiasan terbesar terjadi di kornea. Bagi mata normal, bayang-bayang benda akan jatuh pada bintik kuning, yaitu bagian yang paling peka terhadap sinar.
Ada dua macam sel reseptor pada retina, yaitu sel kerucut (sel konus) dan sel batang (sel basilus). Sel konus berisi pigmen lembayung dan sel batang berisi pigmen ungu. Kedua macam pigmen akan terurai bila terkena sinar, terutama pigmen ungu yang terdapat pada sel batang. Oleh karena itu, pigmen pada sel basilus berfungsi untuk situasi kurang terang, sedangkan pigmen dari sel konus berfungsi lebih pada suasana terang yaitu untuk membedakan warna, makin ke tengah maka jumlah sel batang makin berkurang sehingga di daerah bintik kuning hanya ada sel konus saja.
Pigmen ungu yang terdapat pada sel basilus disebut rodopsin, yaitu suatu senyawa protein dan vitamin A. Apabila terkena sinar, misalnya sinar matahari, maka rodopsin akan terurai menjadi protein dan vitamin A. Pembentukan kembali pigmen terjadi dalam keadaan gelap. Untuk pembentukan kembali memerlukan waktu yang disebut adaptasi gelap (disebut juga adaptasi rodopsin). Pada waktu adaptasi, mata sulit untuk melihat.
Pigmen lembayung dari sel konus merupakan senyawa iodopsin yang merupakan gabungan antara retinin dan opsin. Ada tiga macam sel konus, yaitu sel yang peka terhadap warna merah, hijau, dan biru. Dengan ketiga macam sel konus tersebut mata dapat menangkap spektrum warna. Kerusakan salah satu sel konus akan menyebabkan buta warna.
Jarak terdekat yang dapat dilihat dengan jelas disebut titik dekat (punctum proximum). Jarak terjauh saat benda tampak jelas tanpa kontraksi disebut titik jauh (punctum remotum). Jika kita sangat dekat dengan obyek maka cahaya yang masuk ke mata tampak seperti kerucut, sedangkan jika kita sangat jauh dari obyek, maka sudut kerucut cahaya yang masuk sangat kecil sehingga sinar tampak paralel. Lihat Gambar 11.18. Baik sinar dari obyek yang jauh maupun yang dekat harus direfraksikan (dibiaskan) untuk menghasilkan titik yang
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 20 tajam pada retina agar obyek terlihat jelas. Pembiasan cahaya untuk menghasilkan penglihatan yang jelas disebut pemfokusan.
Cahaya dibiaskan jika melewati konjungtiva kornea. Cahaya dari obyek yang dekat membutuhkan lebih banyak pembiasan untuk pemfokusan dibandingkan obyek yang jauh. Mata mamalia mampu mengubah derajat pembiasan dengan cara mengubah bentuk lensa. Cahaya dari obyek yang jauh difokuskan oleh lensa tipis panjang, sedangkan cahaya dari obyek yang dekat difokuskan dengan lensa yang tebal dan pendek. Perubahan bentuk lensa ini akibat kerja otot siliari. Saat melihat dekat, otot siliari berkontraksi sehingga memendekkan apertura yang mengelilingi lensa. Sebagai akibatnya lensa menebal dan pendek. Saat melihat jauh, otot siliari relaksasi sehingga apertura yang mengelilingi lensa membesar dan tegangan ligamen suspensor bertambah. Sebagai akibatnya ligamen suspensor mendorong lensa sehingga lensa memanjang dan pipih.Proses pemfokusan obyek pada jarak yang berbeda-berda disebut daya akomodasi.
a. Akomodasi mata saat melihat jauh
b. Akomodasi mata saat melihat dekat
Cara kerja mata manusia pada dasarnya sama dengan cara kerja kamera, kecuali cara mengubah fokus lensa. Persamaan dan perbedaannya disajikan pada Tabel. 2. INDERA PENDENGARAN
Susunan Telinga
Telinga tersusun atas tiga bagian yaitu telinga luar, telinga tengah, dan telinga dalam.
a. Telinga luar
Telinga luar terdiri dari daun telinga, saluran luar, dan membran timpani (gendang telinga). Daun telinga manusia mempunyai bentuk yang khas, tetapi bentuk ini kurang mendukung fungsinya sebagai penangkap dan pengumpul getaran suara. Bentuk daun telinga yang sangat sesuai dengan fungsinya adalah daun telinga pada anjing dan kucing, yaitu tegak dan membentuk saluran menuju gendang telinga. Saluran luar yang dekat dengan lubang telinga dilengkapi dengan rambut-rambut halus yang menjaga agar benda asing tidak masuk, dan kelenjar lilin yang menjaga agar permukaan saluran luar dan gendang telinga tidak kering.
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 21 b. Telinga tengah
Bagian ini merupakan rongga yang berisi udara untuk menjaga tekanan udara agar seimbang. Di dalamnya terdapat saluran Eustachio yang menghubungkan telinga tengah dengan faring. Rongga telinga tengah berhubungan dengan telinga luar melalui membran timpani. Hubungan telinga tengah dengan bagian telinga dalam melalui jendela oval dan jendela bundar yang keduanya dilapisi dengan membran yang transparan.
Selain itu terdapat pula tiga tulang pendengaran yang tersusun seperti rantai yang menghubungkan gendang telinga dengan jendela oval. Ketiga tulang tersebut adalah tulang martil (maleus) menempel pada gendang telinga dan tulang landasan (inkus). Kedua tulang ini terikat erat oleh ligamentum sehingga mereka bergerak sebagai satu tulang. Tulang yang ketiga adalah tulang sanggurdi (stapes) yang berhubungan dengan jendela oval. Antara tulang landasan dan tulang sanggurdi terdapat sendi yang memungkinkan gerakan bebas.
Fungsi rangkaian tulang dengar adalah untuk mengirimkan getaran suara dari gendang telinga (membran timpani) menyeberangi rongga telinga tengah ke jendela oval.
c. Telinga dalam
Bagian ini mempunyai susunan yang rumit, terdiri dari labirin tulang dan labirin membran.
Ada 5 bagian utama dari labirin membran, yaitu sebagai berikut. 1. Tiga saluran setengah lingkaran
2. Ampula 3. Utrikulus 4. Sakulus
5. Koklea atau rumah siput
Sakulus berhubungan dengan utrikulus melalui saluran sempit. Tiga saluran setengah lingkaran, ampula, utrikulus dan sakulus merupakan organ keseimbangan, dan keempatnya terdapat di dalam rongga vestibulum dari labirin tulang.
Koklea mengandung organ Korti untuk pendengaran. Koklea terdiri dari tiga saluran yang sejajar, yaitu: saluran vestibulum yang berhubungan dengan jendela oval, saluran tengah dan saluran timpani yang berhubungan dengan
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 22 jendela bundar, dan saluran (kanal) yang dipisahkan satu dengan lainnya oleh membran.
Di antara saluran vestibulum dengan saluran tengah terdapat membran Reissner, sedangkan di antara saluran tengah dengan saluran timpani terdapat membran basiler. Dalam saluran tengah terdapat suatu tonjolan yang dikenal sebagai membran tektorial yang paralel dengan membran basiler dan ada di sepanjang koklea. Sel sensori untuk mendengar tersebar di permukaan membran basiler dan ujungnya berhadapan dengan membran tektorial. Dasar dari sel pendengar terletak pada membran basiler dan berhubungan dengan serabut saraf yang bergabung membentuk saraf pendengar. Bagian yang peka terhadap rangsang bunyi ini disebut organ Korti.
Cara kerja indra pendengaran
Gelombang bunyi yang masuk ke dalam telinga luar menggetarkan gendang telinga. Getaran ini akan diteruskan oleh ketiga tulang dengar ke jendela oval. Getaran Struktur koklea pada jendela oval diteruskan ke cairan limfa yang ada di dalam saluran vestibulum. Getaran cairan tadi akan menggerakkan membran Reissmer dan menggetarkan cairan
limfa dalam saluran tengah. Perpindahan getaran cairan limfa di dalam saluran tengah menggerakkan membran basher yang dengan sendirinya akan menggetarkan cairan dalam saluran timpani. Perpindahan ini menyebabkan melebarnya membran pada jendela bundar. Getaran dengan frekuensi tertentu akan menggetarkan selaput-selaputbasiler, yang akan menggerakkan sel-sel rambut ke atas dan ke bawah. Ketika rambut-rambut sel menyentuh membran tektorial, terjadilah rangsangan (impuls). Getaran membran tektorial dan membran basiler akan menekan sel sensori pada organ Korti dan kemudian menghasilkan impuls yang akan dikirim ke pusat pendengar di dalam otak melalui saraf pendengaran.
2. Susunan dan Cara Kerja Alat Keseimbangan
Bagian dari alat vestibulum atau alat keseimbangan berupa tiga saluran setengah lingkaran yang dilengkapi dengan organ ampula (kristal) dan organ keseimbangan yang ada di dalam utrikulus clan sakulus.
Ujung dari setup saluran setengah lingkaran membesar dan disebut ampula yang berisi reseptor, sedangkan pangkalnya berhubungan dengan utrikulus yang menuju ke sakulus. Utrikulus maupun sakulus berisi reseptor keseimbangan.
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 23 Alat keseimbangan yang ada di dalam ampula terdiri dari kelompok sel saraf sensori yang mempunyai rambut dalam tudung gelatin yang berbentuk kubah. Alat ini disebut kupula. Saluran semisirkular (saluran setengah lingkaran) peka terhadap gerakan kepala.
Alat keseimbangan di dalam utrikulus dan sakulus terdiri dari sekelompok sel saraf yang ujungnya berupa rambut bebas yang melekat pada otolith, yaitu butiran natrium karbonat. Posisi kepala mengakibatkan desakan otolith pada rambut yang menimbulkan impuls yang akan dikirim ke otak.
5. KELENJAR ENDOKRIN
1. Kelenjar Endokrin dan Hormon yang Dihasilkan
Dalam tubuh manusia ada tujuh kelenjar endokrin yang penting, yaitu hipofisis, tiroid, paratiroid, kelenjar adrenalin (anak ginjal), pankreas, ovarium, dan testis. a. Hipofisis
Kelenjar ini terletak pada dasar otak besar dan menghasilkan bermacam-macam hormon yang mengatur kegiatan kelenjar lainnya. Oleh karena itu kelenjar hipofisis disebut master gland. Kelenjar hipofisis dibagi menjadi tiga bagian, yaitu bagian anterior, bagian tengah, dan bagian posterior
1. Hipofisis bagian anterior
Hormon yang dihasilkan kelenjar hipofisis bagian anterior dan fungsinya dapat dilihat pada Tabel 11.4.
2. Hipofisis bagian tengah
Menghasilkan hormon perangsang melanosit atau Melanosit Stimulating Hormon MSH). Apabila hormon ini banyak dihasilkan maka menyebabkan kulit menjadi hitam.
Gbr. Kelenjar-kelenjar endokrin dalam tubuh manusia 3. Hipofisis bagian posterior
Hormon yang dihasilkan dan fungsinya dapat dilihat pada Tabel 11.5. Tabel 11.5
b. Tiroid (Kelenjar Gondok)
Tiroid merupakan kelenjar yang berbentuk cuping kembar dan di antara keduanya dapat daerah yang menggenting. Kelenjar ini terdapat di bawah jakun di depan trakea. Kelenjar tiroid menghasilkan hormon tiroksin yang mempengaruhi metabolisme sel tubuh dan pengaturan suhu tubuh.
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 24 Kekurangan iodium dalam makanan dalam waktu panjang mengakibatkan pembesaran kelenjar gondok karena kelenjar ini harus bekerja keras untuk membentuk tiroksin. Kekurangan tiroksin menurunkan kecepatan metabolisme sehingga pertumbuhan lambat dan kecerdasan menurun. Bila ini terjadi pada anak-anak mengakibatkan kretinisme, yaitu kelainan fisik dan mental yang menyebabkan anak tumbuh kerdil dan idiot. Kekurangan iodium yang masih ringan dapat diperbaiki dengan menambahkan garam iodium di dalam makanan. Produksi tiroksin yang berlebihan menyebabkan penyakit eksoftalmik tiroid (Morbus Basedowi) dengan gejala sebagai berikut; kecepatan metabolisme meningkat, denyut nadi bertambah, gelisah, gugup, dan merasa demam. Gejala lain yang nampak adalah bola mata menonjol keluar (eksoftalmus) dan kelenjar tiroid membesar.
c. Paratiroid l Kelenjar Anak Gondok
Paratiroid menempel pada kelenjar tiroid. Kelenjar ini menghasilkan parathormon yang berfungsi mengatur kandungan fosfor dan kalsium dalam darah. Kekurangan hormon ini menyebabkan tetani dengan gejala: kadar kapur dalam darah menurun, kejang di tangan dan kaki, jari-jari tangan membengkok ke arah pangkal, gelisah, sukar tidur, dan kesemutan.
Tumor paratiroid menyebabkan kadar parathormon terlalu banyak di dalam darah. Hal ini mengakibatkan terambilnya fosfor dan kalsium dalam tulang, sehingga urin banyak mengandung kapur dan fosfor. Pada orang yang terserang penyakit ini tulang mudah sekali patah. Penyakit ini disebut von Recklinghousen.
d. Kelenjar Adrenal l Suprarenal l Anak Ginjal
Kelenjar ini berbentuk bola, menempel pada bagian atas ginjal. Pada setiap ginjal terdapat satu kelenjar suprarenal dan dibagi atas dua bagian, yaitu bagian luar (korteks) dan bagian tengah (medula).
Kerusakan pada bagian korteks mengakibatkan penyakit Addison dengan gejala sebagai berikut: timbul kelelahan, nafsu makan berkurang, mual, muntahmuntah, terasa sakit di dalam tubuh. Dalam keadaan ketakutan atau dalam keadaan bahaya, produksi adrenalin meningkat sehingga denyut jantung meningkat dan memompa darah lebih banyak. Gejala lainnya adalah melebarnya saluran bronkiolus, melebarnya pupil mata, kelopak mata terbuka lebar, dan diikuti dengan rambut berdiri.
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 25 e. Pankreas
Ada beberapa kelompok sel pada pankreas yang dikenal sebagai pulau Langerhans berfungsi sebagai kelenjar endokrin yang menghasilkan hormon insulin. Hormon ini berfungsi mengatur konsentrasi glukosa dalam darah. Kelebihan glukosa akan dibawa ke sel hati dan selanjutnya akan dirombak menjadi glikogen untuk disimpan. Kekurangan hormon ini akan menyebabkan penyakit diabetes. Selain menghasilkan insulin, pankreas juga menghasilkan hormon glukagon yang bekerja antagonis dengan hormon insulin.
Hormon dan Fungsi Hormon yang Dihasilkan Kelenjar Adrenal f. Ovarium
Ovarium merupakan organ reproduksi wanita. Selain menghasilkan sel telur, ovarium juga menghasilkan hormon. Ada dua macam hormon yang dihasilkan ovarium yaitu sebagai berikut.
1. Estrogen
Hormon ini dihasilkan oleh Folikel Graaf. Pembentukan estrogen dirangsang oleh FSH. Fungsi estrogen ialah menimbulkan dan mempertahankan tanda-tanda kelamin sekunder pada wanita. Tanda-tanda kelamin sekunder adalah ciri-ciri yang dapat membedakan wanita dengan Aria tanpa melihat kelaminnya. Contohnya, perkembangan pinggul dan payudara pada wanita dan kulit menjadi bertambah halus.
2. Progesteron
Hormon ini dihasilkan oleh korpus luteum. Pembentukannya dirangsang oleh LH dan berfungsi menyiapkan dinding uterus agar dapat menerima telur yang sudah dibuahi.
Plasenta membentuk estrogen dan progesteron selama kehamilan guna mencegah pembentukan FSH dan LH. Dengan demikian, kedua hormon ini dapat mempertahankan kehamilan.
g. Testis
Seperti halnya ovarium, testis adalah organ reproduksi khusus pada pria. Selain menghasilkan sperma, testis berfungsi sebagai kelenjar endokrin yang menghasilkan hormon androgen, yaitu testosteron. Testosteron berfungsi menimbulkan dan memelihara kelangsungan tanda-tanda kelamin sekunder. Misalnya suaranya membesar, mempunyai kumis, dan jakun.
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 26 Reproduksi merupakan proses menghasilkan individu baru dari organisme sebelumnya.
Organisme bereproduksi melalui 2 Cara : 1. Repoduksi aseksual (vegetatit)
Adalah terbentuknya individu baru tanpa melakukan peleburan sel kelamin. 2. Reproduksi seksual (generatif)
Umumnya melibatkan persatuan sel kelamin (gamet) dari 2 individu yang berbeda jenis kelamin.
Individu baru (keturunannya) yang terbentuk mempunyai ciri dan sifat yang sama dengan induknya. Individu-individu sejenis yang terbentuk secara reproduksi aseksual dikatakan termasuk dalam satu klon, sehingga anggota dari satu klon mempunyai susunan genetik yang sama.
Reproduksi aseksual dapat dibagi atas lima jenis, yaitu : 1. Fisi 2. Pembentukan spora 3. Pembentukan tunas 4. Fragmentasi 5. Propagasi vegetatif 1. Fisi
Fisi terjadi pada organisme bersel satu. Pada proses fisi individu terbelah menjadi dua bagian yang sama.
Contoh :
- Pada pembelahan sel bakteri.
- Pada Plasmodum, reproduksi dengan fisi berganda, yaitu inti sel membelah berulang kali dan kemudian setiap anak inti dikelilingi sitoplasma. Proses ini disebut skizogoni, sel yang mengalami skizogoni disebut skizon.
2. Pembentukan spora
Dibentuk di dalam tubuh induknya dengan cara pembelahan sel. Bila kondisi lingkungan baik, maka spora akan berkecambah dan tumbuh menjadi individu baru, spora dihasilkan oleh jamur, lumut, paku, sporozoa (salah satu kelas protozoa) dan kadang-kadang juga dihasilkan oleh bakteri.
3. Pembentukan tunas
Organisme tertentu dapat membentuk tunas, berupa tonjolan kecil yang akan berkembang dan kemudian mempunyai bentuk seperti induknya dengan ukuran
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 27 kecil. Kemudian tunas ini akan lepas dari induknya dan dapat hidup sebagai individu baru. Pembentukan tunas merupakan ciri khas sel ragi dan Hydra (sejenis Coelenterata).
4. Fragmentasi
Kadang-kadang satu organisme patah menjadi dua bagian atau lebih, kemudian setiap bagian akan tumbuh menjadi individu baru yang sama seperti induknya. Peristiwa fragmentasi bergantung pada kemampuan regenerasi yaitu kemampuan memperbaiki jaringan atau organ yang telah hilang. Fragmentasi terjadi antara lain pada hewan spons (Porifera), cacing pipih, algae berbentuk benang.
5. Propagasi vegetatif
Istilah propagasi vegetatif diberikan untuk reproduksi vegetatif/tumbuhan berbiji. Pada proses propagasi bila bagian tubuh tanaman terpisah maka bagian tersebut akan berkembang menjadi satu/lebih tanaman baru.
F. Sistem Integumen 1. Kulit
Diagram kulit manusia.
Kulit manusia terdiri atas epidermis dan dermis. Kulit berfungsi sebagai alat ekskresi karena adanya kelenjar keringat (kelenjar sudorifera) yang terletak di lapisan dermis.
Epidermis
Epidermis tersusun atas lapisan tanduk (lapisan korneum) dan lapisan Malpighi. Lapisan korneum merupakan lapisan kulit mati, yang dapat mengelupas dan digantikan oleh sel-sel baru. Lapisan Malpighi terdiri atas lapisan spinosum dan lapisan germinativum. Lapisan spinosum berfungsi menahan gesekan dari luar. Lapisan germinativum mengandung sel-sel yang aktif membelah diri, mengantikan lapisan sel-sel pada lapisan korneum. Lapisan Malpighi mengandung pigmen melanin yang memberi warna pada kulit.
Dermis
Lapisan ini mengandung pembuluh darah, akar rambut, ujung syaraf, kelenjar keringat, dan kelenjar minyak. Kelenjar keringat menghasilkan keringat. Banyaknya keringat yang dikeluarkan dapat mencapai 2.000 ml setiap hai, tergantung pada kebutuhan tubuh dan pengaturan suhu. Keringat mengandung air, garam, dan urea. Fungsi lain sebagai alat ekskresi adalah sebgai organ penerima
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 28 rangsangan, pelindung terhadap kerusakan fisik, penyinaran, dan bibit penyakit, serta untuk pengaturan suhu tubuh.
Pada suhu lingkunga tinggi (panas), kelenjar keringat menjadi aktif dan pembuluh kapiler di kulit melebar. Melebarnya pembuluh kapiler akan memudahkan proses pembuangan air dan sisa metabolisme. Aktifnya kelenjar keringat mengakibatkan keluarnya keringat ke permukaan kulit dengan cara penguapan. Penguapan mengakibatkan suhu di permukaan kulit turun sehingga kita tidak merasakan panas lagi. Sebaliknya, saat suhu lingkungan rendah, kelenjar keringat tidak aktid dan pembuluh kapiler di kulit menyempit. Pada keadaan ini darah tidak membuang sisa metabolisme dan air, akibatnya penguapan sangat berkurang, sehingga suhu tubuh tetap dan tubuh tidak mengalami kendinginan. Keluarnya keringat dikontrol oleh hipotamulus.
Kelenjar keringat
Potong lintang seluruh lapisan kulit. Kelenjar keringat ada di tengah. MeSH
Manusia memiliki 3 juta kelenjar keringat. Kelenjar keringat dapat ditemukan di dermis, dekat permukaan luar kulit. Kebanyakan terdapat di telapak tangan dan kaki, dan tidak terdapat di bibir. Dengan aktivitas fisik yang berat dalam suhu hangat sampai panas, kelenjar akan mengeluarkan sekitar 2 liter keringat lebih banyak dari biasanya.
Kulit memiliki 2 jenis kelenjar keringat: kelenjar keringat apokrin dan merokrin. Kedua jenis kelenjar ini tersusun atas sel mioepitel (dari bahasa Latin: myo-, "otot"), sel epitel khusus yang terletak antara sel kelenjar dan lamina basalis di bawahnya. Kontraksi sel mioepitel memeras kelenjar dan melepaskan sekret yang sudah menumpuk. Aktivitas sekretorik sel kelenjar dan kontraksi sel mioepitel dikendalikan oleh sistem saraf otonom dan hormon yang beredar dalam tubuh. Di samping itu, kelenjar serumen, yang memproduksi kotoran telinga, dan kelenjar susu, sering dianggap sebagai modifikasi kelenjar keringat.
Kedua kelenjar itu nampak sebagai susunan sel yang bundar dan mengelilingi lumen di tengah. Sel yang mengelilingi lumen adalah epitel kubus berlapis.
Kelenjar minyak
Fungsi Penting Kelenjar Minyak Berlawanan dengan apa yang dikhayalkan evolusionis, kelenjar minyak bukan tak berfungsi dan berlebih, bahkan, jaringan yang sangat penting bagi tubuh.
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 29 Sebagaimana kita ketahui, kelenjar keringat ditemukan bersama dengan kelenjar minyak di kulit. Keringat melembabkan kulit. Namun, tanpa campuran apapun, keringat cepat menguap, mengakibatkan pengeringan kulit yang lebih parah. Untuk mencegahnya, zat lain dibutuhkan. Karena minyak menyebabkan air dapat dipertahankan di kulit. Dengan cara ini, kelenjar keringat dan minyak bekerja sama melembabkan kulit. Karena itu kedua kelenjar ini harus ada bersamaan agar kulit tetap halus dan elastis. Fungsi kelenjar minyak, yang mengeluarkan pelumas dan lemak lainnya, penting bagi kesehatan kulit kita.
Sebagaimana kita lihat, kelenjar minyak, sebagaimana jaringan lainnya, memiliki peran tersendiri: mencegah kulit kita kering. Kelenjar minyak ditempatkan bersama kelenjar keringat untuk tujuan ini. Kenyataan bahwa kelenjar-kelenjar ini tidak berbahaya, dan bahkan memiliki kegunaan yang penting, adalah bukti rancangan cerdas, dengan kata lain penciptaan yang agung. Penciptaan adalah keahlian Allah, Yang Maha Kuat, Rabb langit dan bumi dan segala isinya.
RAMBUT
Distribusi penyebaran rambut pada tubuh manusia.
Rambut atau sering disebut bulu adalah organ seperti benang yang tumbuh di kulit hewan dan manusia, terutama mamalia. Rambut muncul dari epidermis (kulit luar), walaupun berasal dari folikel rambut yang berada jauh di bawah dermis. Struktur mirip rambut, yang disebut trikoma, juga ditemukan pada tumbuhan. Kuku
Kuku adalah bagian tubuh binatang yang terdapat atau tumbuh di ujung jari. Kuku tumbuh dari sel mirip gel lembut yang mati, mengeras, dan kemudian terbentuk saat mulai tumbuh dari ujung jari. Kulit ari pada pangkal kuku berfungsi melindungi dari kotoran. Fungsi utama kuku adalah melindungi ujung jari yang lembut dan penuh urat saraf, serta mempertinggi daya sentuh. Secara kimia, kuku sama dengan rambut yang antara lain terbentuk dari keratin protein yang kaya akan sulfur.
Pada kulit di bawah kuku terdapat banyak pembuluh kapiler yang memiliki suplai darah kuat sehingga menimbulkan warna kemerah-merahan. Seperti tulang dan gigi, kuku merupakan bagian terkeras dari tubuh karena kandungan airnya sangat sedikit.
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 30 Pertumbuhan kuku jari tangan dalam satu minggu rata-rata 0,5 - 1,5 mm, empat kali lebih cepat dari pertumbuhan kuku jari kaki. Pertumbuhan kuku juga dipengaruhi oleh panas tubuh.
Nutrisi yang baik sangat penting bagi pertumbuhan kuku. Sebaliknya, kalau kekurangan gizi atau menderita anoreksia nervosa, pertumbuhan kuku sangat lamban dan rapuh.
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 31 BAB II
A. KOMPETENSI DASAR DAN INDIKATOR
NO KOMPETENSI DASAR INDIKATOR
1. Siklus kehidupan manusia a. Bayi baru lahir b. Bayi c. Anak Balita d. Remaja e. Prakonsepsi f. Kehamilan g. Nifas h. Masa antara
i. Masa Klimakterium (pramenopause,
perimenopause, menopause, pascamenopause) j. Masa senium
B. DESKRIPSI SINGKAT MATAKULIAH
Mata Kuliah biologi dasar dan perkembangan ini memberikan kemampuan kepada mahasiswa untuk memahami prinsip prinsip biologi dasar dan biologi perkembangan yang berkaitan dengan siklus reproduksi pokok bahasan Siklus kehidupan manusia
A. Perkembangan sistem organ fetus
Sekitar 1 bulan setelah fertilisasi ovum, semua organ fetus telah terbentuk sebagian (minimal) dan selama dua tiga bulan keempat organ-organ fetus sama dengan organ neonatus. Perkembangan struktur organ yang lebih kecil (struktur sel)lebih baik dan memerlukan lima bulan kehamilan sisanya untuk menyempurnakan perkembangan. Bahkan ketika lahir, beberapa struktur tertentu (sistem saraf,ginjal,dan hati) belum sempurna.
Fisiologi neonatus merupakan ilmu yang mempelajari fungsi dan proses vital neonatus. Neonatus adalah individu yang baru saja mengalami proses kelahiran dan
MEMAHAMI SIKLUS KEHIDUPAN MANUSIA
PENDAHULUAN
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 32 harus menyesuaikan diri dari kehidupan intrauterin ke kehidupan ekstrauterin. Selain itu, neonatus adalah indivisu yang sedang bertumbuh.
Adaptasi neonatal (bayi baru lahir) adalah proses penyesuaian fungsional neonatus dari kehidupan di dalam uterus. Kemampuan adaptasi fungsional neonatus dari kehidupan di dalam uterus kekehidupan di luar uterus.Kemampuan adaptasi fisiologis ini di sebut juga homeostasis.Bila terdapat gangguan adaptasi, maka bayi akan sakit. Banyak perubahan yang akan dialami oleh bayi yang semula berada dalam lingkungan interna (dalam kandungan ibu) yang hangat dan segala kebutuhannya terpenuhi(Oksigen dan nutrisi)ke lingkungan eksterna (diluar kandungan ibu) yang dingin dan segala kebutuhannya memerlukan bantuan orang lain untuk memenuhinya. Perbedaan lingkungan fisik sebelum dan sesudah lahir (Timiras dalam Johnson, 1986), adalah sbb :
Sebelum Lahir Sesudah Lahir
1. Lingkungan fisik Cairan Udara
2. Suhu Luar Pada umumnya tetap Berubah-ubah 3. Simulasi sensoris Terutama kinestetik atau
vibrasi
Bermacam-macam stimulli 4. Gizi Tergantung zat gizi yang
terdapat dalam darah ibu
Tergantung
tersedianya bahan makanan dan kemampuan saluran cerna 5. Penyediaan oksigen Berasal dari ibu ke janin
melalui plasenta
Berasal dari paru-paru ke pembuluh darah paru-paru 6. Pengeluaran hasil
metabolisme
Dikeluarkan ke sistem peredaran darah ibu
Dikeluarkan melalui paru-paru, kulit, ginjal, dan saluran
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 33 1. Perubahan Sistem Pernapasan
Selama dalam uterus, janin mendapat oksigen dari pertukaran gas melalui plasenta dan setelah bayi lahir, pertukaran gas harus melalui paru-paru bayi. Organ yang bertanggung jawab untuk oksigensi janin sebelum bayi lahir adalah plsenta. Selama masa kehamilan bayi mengalami banyak perkembangan yang menyediakan infrastruktur untuk mulainya proses pernapasan. Pada masa kehamilan di trimester II atau III janin sudah mengembangkan otot-otot yang diperlukan untuk bernapas, alveoli juga berkembang dan sudah mampu menghasilkan surfaktan, fosfolipid yang mengurangi tegangan permukaan pada tempat pertemuan antara udara- alveoli. Ruang interstitial antara alveoli sangat tipis sehinga memungkinkan kontak maksimum antara kapiler dan alveoli untuk pertukaran udara.
Pada saat bayi lahir, dinding alveoli disatukan oleh tegangan permukaan cairan kental yang melapisinya. Diperlukan lebih dari 25 mmHg tekanan negatif untuk melawan pengaruh tegangan permukaan tersebut dan untuk membuka alveoli untuk pertama kalinya. Tetapi sekali membuka alveoli, pernapasan selanjutnya dapat di pengaruhi pergerakan pernapasan yang relatif lemah. Untungnya pernapasan bayi baru lahir yang pertamakali sangat kuat, biasanya mampu menimbulkan tekanan negatif sebesar 50 mmHg dalam ruang intrapleura.
Pada bayi baru lahir, kekuatan otot–otot pernapasan dan kemampuan diafragma untuk bergerak, secara langsung mempengaruhi kekuatan setiap inspirasi dan ekpirasi. Bayi yang baru lahir yang sehat mengatur sendiri usaha bernapas sehingga mencapai keseimbangan yang tepat antar-oksigen, karbon dioksida, dan kapasitas residu fungsional. Frekuensi napas pada bayi baru lahir yang normal adalah 40 kali permenit dengan rentang 30–60 kali permenit ( pernapasan diafragma dan abdomen ) apabila frekuensi secara konsisten lebih dari 60 kali permenit, dengan atau tanpa cuping hidung, suara dengkur atau retraksi dinding dada, jelas merupakan respon abnormal pada 2 jam setelah kelahiran.
Rangsangan gerakan pernapasan pertama terjadi karena beberapa hal berikut : 1. Tekanan mekanik dari torak sewaktu melalui jalan lahir (stimulasi mekanik)
2. Penurunan PaO2 dan peningkatan PaO2 merangsang kemoreseptor yang terletak di sinus karotikus (stimulasi mekanik).
3. Rangsangan dingin di daerah muka dan perubahan suhu di salam uterus ( stimulasi sensorik).
Modul Pembelajaran Biologi Dasar dan Perkembangan 34 Pernapasan pertama pada bayi normal terjadi dalam waktu 30 menit pertama sesudah lahir.Usaha bayi pertama kali untuk mempertahankan tekanan alveoli,selain karena adanya surfaktan,juga karena adanya tarikan nafas dan pengeluaran napas dengan merintih sehingga udara bisa gtertahan di dalam. Cara neonates bernapas dengan cara bernapas difragmatik dan abdominal, sedangkan untuk frekuensi dan dalamnya bernapas belum teratur. Apabila surfaktan berkurang, maka alveoli akan kolaps dan paru-paru kaku, sehingga terjadi atelektasis. Dalan kondisi seperti ini(anoksia), neonatus masih mempertahankan hidupnya karena adanya kelanjutan metabolism anaerobik.
2. Perkembangan paru-paru
Paru-paru berasal dari titik tumbuh yang muncul dari pharynx yang bercabang dan kemudian bercabang kembali membentuk struktur percabangan bronkus proses ini terus berlanjut sampai sekitar usia 8 tahun, sampai jumlah bronkus dan alveolus akan sepenuhnya berkembang, walaupun janin memperlihatkan adanya gerakan napas sepanjang trimester II dan III. Paru-paru yang tidak matang akan mengurangi kelangsungan hidup BBL sebelum usia 24 minggu. Hal ini disebabkan karena keterbatasan permukaan alveolus, ketidakmatangan sistem kapiler paru-paru dan tidak tercukupinya jumlah surfaktan.
3. Awal adanya napas
Faktor-faktor yang berperan pada rangsangan nafas pertama bayi adalah :
a. Hipoksia pada akhir persalinan dan rangsangan fisik lingkungan luar rahim yang merangsang pusat pernafasan di otak.
b. Tekanan terhadap rongga dada, yang terjadi karena kompresi paru - paru selama persalinan, yang merangsang masuknya udara ke dalam paru - paru secara mekanis. Interaksi antara system pernapasan, kardiovaskuler dan susunan saraf pusat menimbulkan pernapasan yang teratur dan berkesinambungan serta denyut yang diperlukan untuk kehidupan.
c. Penimbunan karbondioksida (CO2). Setelah bayi lahir, kadar CO2 meningkat dalam darah dan akan merangsang pernafasan. Berkurangnya O2 akan mengurangi gerakan pernafasan janin, tetapi sebaliknya kenaikan CO2 akan menambah frekuensi dan tingkat gerakan pernapasan janin.
d. Perubahan suhu. Keadaan dingin akan merangsang pernapasan. 4. Surfaktan dan upaya respirasi untuk bernapas