Hukum Pascal, Tekanan Zat Gas, dan Aplikasi Tekanan Zat pada Makhluk Hidup
January 20, 2021
Frekuensi Pernapasan, Volume Udara, dan Gangguan pada Sistem Pernapasan Manusia
March 13, 2021
BACKGROUND READING:
ORGAN PERNAPASAN MANUSIA DAN FUNGSINYA
“Pernahkah kamu menghitung berapa kali manusia bernapas dalam sehari? Rata-rata menusia bernapasa 12-18 kali dalam satu menit. Jika dihitung, ternyata dalam sehari manusia dapat bernapas 17.280 kali lho. Banyak juga ya, tapi tahukah kamu, proses bernapas manusia tidak secepat dan semudah itu, ada banyak organ yang terlibat. Organ apa saja kah itu?”
“Ayo… kita cari tahu Bersama.”
A. Organ Pernapasan Dan Fungsinya
Sebelum kita membahas organ pernapasan dan fungsinya, pernahkan kamu mendengar respirasi? respirasi adalah proses pertukaran gas yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup. Terdapat tiga proses dalam respirasi. Pertama, bernapas adalah proses menghirup udara (inhalasi atau inspirasi) dan mengeluarkan udara (ekhalasi atau ekspirasi) yang melibatkan pertukaran udara antara atmosfer dengan alveolus paru-paru. Kedua, respirasi eksternal adalah pertukaran gas-gas antara alveolus paru-paru dengan darah di dalam pembuluh kapiler paru – paru. Ketiga, respirasi internal adalah pertukaran gas-gas antara darah di dalam pembuluh kapiler jaringan tubuh dengan sel-sel atau jaringan tubuh. Fungsi pernapasan yaitu 1) ventilasi adalah proses keluar masuknya udara dari dan ke paru-paru, 2) difusi adalah pergerakkan molekul dari area dengan konsentrasi tinggi ke area konsentrasi rendah, dan 3) transportasi adalah proses beredarnya gas oksigen dan karbon dioksida dalam darah dan cairan tubuh ke sel-sel.
Organ pernapasan manusia terdiri atas hidung, tenggorokan (faring), pangkal tenggorokan (laring), trakea, bronkus, bronkiolus, paru-paru, dan alveolus.
- Hidung
Hidung adalah organ yang berhubungan langsung dengan udara luar. Fungsi hidung adalah menghirup oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida. Letak hidung di tulang tengkorak. Hidung tersusun atas tulang rawan, tulang, otot, dan kulit. Di dalam hidung terdapat rongga hidung yang berisi rambut-rambut hidung, selaput lendir, dan konka. Rambut-rambut hidung berfungsi untuk menyaring partikel debu dan kotoran yang masuk bersama udara. Selaput lender berfungsi sebagai perangkap benda asing yang terhirup saat bernapas seperti debu, virus, dan bakteri. Konka (berisi banyak kapiler darah) untuk menghangatkan suhu udara luar yang masuk ke paru – paru. - Tenggorokan (Faring)
Tenggorokan atau faring adalah jalur terusan udara setelah melewati hidung. Fungsi faring adalah sebagai jalur masuknya udara, ruang resonansi suara, dan tempat tonsil. Letak faring di belakang rongga hidung hingga rongga mulut dan di atas laring. Dinding faring tersusun atas otot rangka yang dilapisi oleh membrane mukosa. Kontraksi dari otot rangka dapat membantu dalam proses menelan makanan.
- Pangkal Tenggorokan (Laring)
Pangkal tenggorokan atau laring adalah penghubung faring dan trakea. Fungsi laring adalah memisahkan saluran makanan dan saluran udara. Di dalam laring terdapat epiglottis berupa katup tulang rawan yang berbentuk daun dilapisi sel-sel epitel untuk menutup laring sewaktu menelan makanan atau minuman. Jika terdapat debu, makanan, dan minuman masuk ke laring, akan terjadi batuk yang berfungsi untuk mengeluarkan partikel dari laring. Laring juga disebut sebagai “kotak suara” karena udara yang melewati laring dapat menggetarkan pita suara, sehingga menghasilkan gelombang suara.
- Trakea
Trakea adalah penghubung laring dengan bronkus. Fungsi utamanya sebagai jalur udara untuk masuk dan keluar dari paru – paru. Trakea memiliki panjang sekitar 10-12 cm dengan lebar 2 cm. Organ ini tersusun atas cincin tulang rawan yang terdapat di depan kerongkongan dan selaput lender yang terdiri atas jaringan epitelium bersilia. Fungsi silia adalah menyaring benda – benda asing yang masuk ke dalam saluran pernapasan. - Bronkus dan bronkiolus
Bronkus adalah percabangan trakea, sedangkan bronkiolus adalah cabang-cabang kecil dari bronkus. Bronkus dan bronkiolus berfungsi sebagai jalur udara dari trakea menuju paru-paru. Bentuk tulang rawan bronkus tidak teratur, tetapi berselang-seling dengan otot polos. - Paru-paru
Paru-paru adalah organ vital pernapasan yang dibungkus oleh lapisan yang disebut pleura. Pleura berfungsi untuk melindungi paru-paru dari gesekan saat mengembang dan mengempis. Fungsi paru-paru sebagai organ pernapasan adalah menukar oksigen dari udara dengan karbon dioksida dari darah. Paru-paru terbagi menjadi dua bagian yaitu paru-paru kanan dan paru-paru kiri. Paru-paru kanan terdiri atas 3 lobus dan paru-paru kiri terdiri atas 2 lobus. - Alveolus
Alveolus adalah gelembung-gelembung yang sangat kecil dan berdinding tipis yang terletak pada ujung bronkiolus. Fungsi alveolus adalah memungkinkan pertambahan luas permukaan untuk proses pertukaran gas. Besarnya luas permukaan seluruh alveoulus dalam paru-paru menyebabkan penyerapan oksigen lebih efisien.
Info Menarik: “Tujuh Fakta Ilmiah tentang Paru-paru”
- Bisa mengapung di atas air karena paru-paru dapat menahan 1 liter udara di dalamnya.
- Paru-paru memiliki 300-500 juta alvelolus. Alveoli berukuran sangat kecil sekitar 10mm dan hanya bisa dilihat dengan mikroskop.
- Ukuran paru-paru tidak sama. Paru-paru kiri ukurannya lebih kecil daripada paru-paru kanan karena paru-paru kiri harus berbagi termpat dengan jantung agar tetap pas berada di rongga dada. Pru-paru ditempatkan dekat dengan jantung juga memiliki tujuan yaitu agar mampu bekerjasama dengan baik dan sama-sama dilindungi oleh tulang rusuk.
- Apabila alveoli direntangkan, ukurannya setara dengan satu sisi lapangan tenis. Paru paru memiliki massa 1,3 kg hingga 1,5 kg.
- Paru-paru bayi saat lahir tidak menggembung, hal ini dikarenakan cairan yang berada di dalam paru-paru yang perlahan keluar ketika bayi lahir. Perubahan suhu dan lingkungan membuat paru-paru mulai berfungsi sempurna yang bisa ditandai dengan terciptanya nafas pertama setelah 10 detik bayi dilahirkan.
- Penyelam bisa menahan napas selama 20 menit. Penyelam biasanya memiliki teknik pernapasan yang disebut hiperventilasi guna mengurai karbondioksida yang menumpuk di dalam darah.
- Menjadi lambang penting di zaman mesir kuno. Mereka merasa bahwa paru-paru sangat penting untuk bertahan hidup. Mereka menciptakan hieroglif (ukiran suci) berbentuk paru-paru dan tenggorokan. Hieroglif ini melambangkan kesatuan di negeri tersebut. Tidak hanya itu ada beberapa artefak kuno berupa pakaian, perhiasan, dan ukiran dinding yang menyerupai paru-paru.
SISTEM PERNAPASAN MANUSIA
“Organ-organ pernapasan bekerja melalui suatu sistem yang disebut sistem pernapasan manusia. Tahukah kamu ada berapa jenis sistem pernapasan? Ayo kita pelajari bersama!“
A. Jenis Sistem Pernapasan Berdasarkan Otot yang Terlibat
Sistem pernapasan berdasarkan otot yang terlibat terbagi atas dua yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut. Tentu saja keduanya berbeda, karena otot-otot yang digunakan selama bernafas berbeda . Masing-masing jenis pernafasan ini juga punya keunggulannya. Misalnya jika kamu ingin belajar bernyanyi, biasanya yang digunakan adalah teknik pernafasan perut. Sedangkan pernapasan dada dapat memberikan efek relaksasi antar otot pada tulang rusuk. Karena dalam teknik pernafasan dada terjadi kontraksi pada tulang rusuk dan juga rongga dada. Menarik bukan, ayo kenali lebih dalam, agar kamu lebih paham!
Pernapasan Dada
Pernapasan dada adalah pernapasan yang mekanismenya melibatkan otot antar tulang rusuk. Mekanisme pernapasan dada terdiri atas dua fase yaitu fase inspirasi dan fase ekspirasi.
Fase Inspirasi mengikuti langkah-langkah berikut:
- Otot antar tulang rusuk berkontraksi (menegang)
- Tulang rusuk terangkat naik
- Volume rongga dada membesar
- Tekanan udara di rongga dada mengecil
- Udara dari luar masuk ke paru-paru
Sedangkan untuk Fase Ekspirasi mengikuti langkah-langkah sebagai berikut:
- Otot antar tulang rusuk berelaksasi (mengendur)
- Tulang rusuk turun
- Volume rongga dada mengecil
- Tekanan udara di rongga dada membesar
- Udara di paru-paru keluar tubuh
Pernapasan Perut
Pernapasan perut merupakan pernapasan yang mekanismenya melibatkan aktifitas otot-otot diafragma yang membatasi rongga perut dada. Mekanisme pernapasan perut terdiri atas dua fase yaitu inspirasi dan ekspirasi.
Fase Inspirasi mengikuti langkah-langkah berikut:
- Otot diafragma berkontraksi
- Diafragma mendatar
- Volume rongga dada membesar
- Tekanan di rongga dada mengecil
- Udara dari luar masuk ke paru-paru
Fase Ekspirasi mengikuti langkah-langkah berikut:
- Otot diafragma berelaksasi
- Diafragma kembali ke bentuk semu
- Volume rongga dada mengecil
- Tekanan di rongga dada membesar
- Udara di paru-paru ke luar tubuh
B. Jenis Sistem Pernapasan Berdasarkan Lokasi Terjadinya
Sistem pernapasan berdasarkan lokasi terjadinya, dibedakan atas dua yaitu pernapasan eksternal dan pernapasan internal.
- Pernapasan Internal merupakan pertukaran gas antar sel darah merah di dalam pembuluh kapiler dengan jaringan di dalam tubuh.
- Pernapasan Eksternal merupakan proses pernapasan yang terjadi di dalam paru-paru, tepatnya di permukaan alveolus.
TELUSUR, TULIS DAN TERANGKAN
- Setelah selesai membaca tentang organ pernapasan dan fungsinya serta sistem pernapasan manusia. Ayo kita coba amati sekitar kita dan temukan contoh penerapan lainnya tentang materi ini dan permasalahan yang terjadi lalu ceritakanlah dalam bentuk paragraf (latar belakang).
- Selanjutnya buatlah pertanyaan-pertanyaan dari permasalahan yang kamu temukan pada poin 1.
- Buatlah tujuan yang ingin kamu capai dan menjawab pertanyaan kamu pada poin 2.
- Latar belakang, rumusan masalah, dan tujuan pembelajaran ditulis pada buku latihan ya dan dikumpul ke gurumu pada pertemuan pertama saat membahas materi ini.
