Halaman
Bab 7 Sistem Pernapasan pada Manusia dan Hewan
105
Bab
Bab
Sistem Pernapasan pada
Manusia dan Hewan
Peta Konsep
7
7
Sistem pernapasan pada
manusia
Mekanisme pertukaran O
2
dan CO
2
Alat pernapasan manusia
Kelainan dan penyakit
pada sistem pernapasan
Faringitis
Pneumonia
Emfisema
Asma
Pleuritis
Sistem pernapasan pada hewan
Diptasi
TBC
Mekanisme pernapasan
Volume dan kapasitas paru-paru
Sistem pernapasan
pada manusia dan
hewan
Biologi untuk SMA/MA Kelas XI Program IPA
106
Tahukah kamu apa yang dimaksud dengan pernapasan?
Semua organisme memerlukan energi yang berasal dari makanan.
Energi ini tidak diperoleh begitu saja, tetapi dengan melakukan
metabolisme sel. Contohnya, sel-sel otot kamu dapat mengubah
energi kimia menjadi energi mekanik sehingga otot berkontraksi.
Pengubahan energi ini memerlukan oksigen. Proses pengubahan
energi ini disebut oksidasi atau respirasi sel.
Jadi, respirasi sel adalah proses reaksi kimia perombakan
bahan makanan dengan menggunakan oksigen yang
menghasilkan energi dan gas CO
2
(karbondioksida). Dari
manakah oksigen diperoleh? Oksigen diperoleh dari
pernapasan. Pernapasan adalah proses pengambilan udara dari
lingkungan dan pengeluaran udara dari tubuh makhluk hidup.
Setelah mempelajari bab ini, kamu akan memahami tentang
sistem pernapasan pada manusia dan hewan. Mari cermati
uraiannya.
Sistem Pernapasan
pada Manusia
A
Pernapasan pada manusia meliputi inspirasi dan ekspirasi.
Inspirasi merupakan pengambilan udara (menghirup udara)
dari lingkungan, dan ekspirasi adalah pengeluaran udara
(menghembuskan udara) sisa hasil perombakan dalam tubuh.
Udara, terutama oksigen masuk ke dalam tubuh melalui
alat-alat pernapasan yang terdiri atas rongga hidung, trakea,
bronkus, dan alat paru-paru. Mari cermati.
a.
Rongga hidung
1. Alat Pernapasan Manusia
Gambar 7.1
Alat pernapasan pada
manusia
Rongga hidung
Faring
Esofagus
Trakea
Paru-paru kanan
Bronkus
Bronkiolus
Diafragma
Paru-paru kiri
Hidung merupakan alat pernapasan paling
atas dan paling awal tempat masuknya udara.
Selain sebagai alat pernapasan, hidung juga
berperan sebagai indera penciuman. Rongga
hidung dibatasi septumnasi sehingga hidung
memiliki dua lubang. Di dalam rongga hidung
dilapisi selaput lendir (mukosa) dan banyak
ditumbuhi rambut-rambut halus sehingga udara
yang masuk ke hidung sebelum masuk trakea
disaring terlebih dahulu dan mengeluarkan
partikel-partikel yang tersaring.
Jadi, hidung (rongga hidung) memiliki fungsi, yaitu:
a.
menyaring udara yang masuk hidung;
b.
menghangatkan udara sehingga udara dari luar akan sama
suhunya dengan tubuh; dan
c.
melembapkan udara.
Hati
Laring
Sumber: Image.google.co.id
Bab 7 Sistem Pernapasan pada Manusia dan Hewan
107
Setelah udara masuk hidung dan meninggalkan rongga
hidung, udara masuk melalui faring dan laring. Faring adalah
saluran lanjutan hidung yang terletak di bagian belakang
rongga hidung. Laring atau pangkal tenggorokan (trakea)
terjalin atas tulang rawan. Pada laring terdapat pita suara yang
bergetar jika udara masuk. Glotis merupakan lubang yang
menghubungkan faring dan trakea. Sedangkan, epiglotis adalah
suatu katup yang memisahkan saluran pernapasan dan saluran
makanan. Epiglotis akan selalu mencegah makanan masuk ke
saluran pernapasan.
b.
Trakea (batang tenggorokan)
Trakea merupakan tabung berbentuk pipa, seperti huruf
C yang dibentuk oleh tulang tulang rawan yang berbentuk
cincin yang terdiri atas 15 - 20 cincin. Bagian dalam trakea
terdapat sel-sel epitel bersilia yang mempunyai fungsi untuk
mengeluarkan benda asing yang masuk ke alat pernapasan
bersama udara.
c.
Bronkus (cabang batang tenggorokan)
Bronkus adalah lanjutan dari trakea yang bercabang-
cabang dua. Struktur bronkus sama dengan trakea. Bronkus
adalah saluran yang menghubungkan trakea dengan paru-
paru. Bronkus kanan menghubungkan trakea dengan paru-
paru kanan dan bronkus kiri menghubungkan trakea dengan
paru-paru kiri. Bronkus di dalam paru-paru bercabang-cabang
yang semakin kecil disebut bronkiolus.
d.
Paru-paru (pulmo)
Paru-paru terletak di dalam rongga dada (thoraks). Rongga
dada dan rongga perut dipisahkan oleh suatu selaput yang
disebut
diafragma
. Paru-paru diselubungi suatu kantong
berselaput, yaitu
pleura parietalis
dan
pleura viseralis
. Paru-paru
terdiri atas paru-paru kiri dan paru-paru kanan. Paru-paru kiri
terdiri atas dua lobus, sedangkan paru-paru kanan terdiri atas
tiga lobus.
Bronkiolus bercabang-cabang lagi menjadi lebih kecil dan
berakhir pada kantong-kantong udara yang disebut alveolus.
Alveolus tersusun atas selapis sel sehingga dindingnya tipis.
Pada alveolus ini terjadi pertukaran gas oksigen dan
karbondioksida. Alveolus banyak mengandung kapiler-kapiler
darah. Pertukaran gas terjadi secara difusi. Pada paru-paru
orang dewasa kira-kira terdapat 300 pita alveolus sehingga
permukaannya luas dan memudahkan terjadinya pertukaran
gas.
Diskusikan dengan teman
sebangkumu. Apakah yang
dimaksud dengan
pleura
parietalis
dan
pleura viseralis
?
Jelaskan fungsinya.
Gambar 7.2
Bronkiolus dan alveolus
Darah
(kaya O
2
)
Darah
(miskin O
2
)
Bronkiolus
Alveoli
Kapiler darah
Mengapa kamu harus
bernapas dengan hidung,
bukan dengan mulut?
Diskusikan dengan teman
sebangkumu.
Sumber: Image.google.co.id
Biologi untuk SMA/MA Kelas XI Program IPA
108
Proses pertukaran oksigen (O
2
) dan karbondioksida (CO
2
)
terjadi dalam alveolus dan jaringan secara difusi. Udara masuk
paru-paru saat kamu berinspirasi. Karena tekanan parsial O
2
(PO
3
) dalam atmosfer lebih tinggi, maka udara masuk ke alveoli.
Karena PO
2
di alveoli lebih tinggi daripada kapiler-kapiler darah
alveoli, maka O
2
masuk secara difusi ke kapiler darah. O
2
yang
berada di kapiler darah diikat oleh hemoglobin darah
(oksihemoglobin) dan diedarkan ke seluruh tubuh menuju
jaringan-jaringan. Setelah sampai di jaringan, O
2
akan berdifusi
masuk ke sel-sel tubuh. Di dalam sel O
2
digunakan untuk proses
oksidasi sel. Gas sisa yang dihasilkan dari proses oksidasi sel
adalah CO
2
. Jika O
2
digunakan makin banyak, maka CO
2
yang
dihasilkan makin banyak pula. Hal ini, menyebabkan tekanan
2. Mekanisme Pertukaran Oksigen dan
Karbondioksida
Gambar 7.3
Mekanisme pertukaran
oksigen dan karbondioksida
Udara masuk
Udara keluar
Sel epitel alveolus
Alveolus
Kapiler
alveolus
paru-paru
Darah kaya CO
2
Darah kaya O
2
jaringan kapiler
jantung
Sel jaringan tubuh
parsial CO
2
(PCO
2
) dalam sel lebih tinggi dari
kapiler darah. Sehingga, CO
2
berdifusi ke kapiler
vena darah dan dibawa menuju ke paru-paru.
Tingkat kelarutan CO
2
di dalam darah kira-kira
20 kali kelarutan O
2
. CO
2
berdifusi dalam eritrosit
secara cepat sehingga mengalami hidrasi menjadi
HCO
3
, yang disebabkan adanya enzim karbonat
anhidrase dalam plasma darah. Adanya
penurunan kejenuhan Hb terhadap CO
2
menyebabkan Hb mengikat lebih banyak H
+
dari
oksihemoglobin. Sebagian CO
2
dalam eritrosit
bereaksi dengan gugus amino membentuk
senyawa karbamino (senyawa Hb dengan CO
2
).
Adanya ikatan Hb dengan CO
2
menyebab-
kan darah lebih asam namun keasaman ini
dinetralkan oleh ion-ion Na
+
dan K
+
. Sampai di
paru-paru, CO
2
berdifusi ke alveolus dari kapiler
vena. Hal ini dapat terjadi, karena tekanan CO
2
dalam alveolus lebih rendah dibandingkan
tekanan CO
2
dalam kapiler vena. Selanjutnya,
melalui saluran pernapasan CO
2
diembuskan
keluar tubuh.
Skema reaksi Hb dan O
2
: Hb + O
2
→
Hb (O
2
)
4
←
oksihemoglobin
Reaksi Hb dan CO
2
:CO
2
+ H
2
O
→
H
2
CO
3
←
asam karbonat
Sumber: Image.google.co.id
Bab 7 Sistem Pernapasan pada Manusia dan Hewan
109
Dalam pernapasan terjadi proses inspirasi dan ekspirasi.
Berdasarkan proses ini, pernapasan pada manusia dibedakan
menjadi dua macam, yaitu pernapasan dada dan pernapasan
perut.
a.
Pernapasan dada
Pada pernapasan dada melibatkan otot antartulang rusuk
(interkortalis). Saat inspirasi (udara dihirup), otot interkostalis
berkontraksi
→
tulang rusuk terangkat
→
rongga dada
membesar
→
tekanan udara dalam dada (toraks) menurun
→
paru-paru mengembang
→
tekanan udara dalam paru-paru
lebih rendah daripada tekanan luar sehingga udara masuk ke
paru-paru
Saat ekspirasi (udara diembuskan), otot interkostalis
berelaksasi
→
tulang rusuk turun
→
rongga dada mengecil
→
tekanan udara dalam torak meningkat
→
paru-paru mengempis
→
tekanan udara dalam paru-paru lebih tinggi dibandingkan
dengan tekanan udara luar sehingga udara keluar dari paru-
paru.
b.
Pernapasan perut
Dalam pernapasan perut, otot yang terlibat adalah otot
diafragma. Saat inspirasi, otot diafragma berkontraksi
→
diafragma menjadi datar
→
rongga dada membesar
→
paru-
paru mengembang
→
tekanan udara dalam paru-paru lebih
rendah daripada tekanan udara luar sehingga udara masuk ke
paru-paru.
Saat ekspirasi, otot diafragma berelaksasi
→
diafragma
melengkung ke arah rongga dada
→
rongga dada mengecil
→
paru-paru mengempis
→
tekanan dalam paru-paru lebih tinggi
dari tekanan udara luar sehingga udara keluar dari paru-paru.
3. Mekanisme Pernapasan
Gambar 7.4
Ekspirasi dan inspirasi
Udara masuk
Udara keluar
Otot rusuk berkontraksi
Otot rusuk berelaksasi
Paru-paru
Diafragma
Diafragma
berkontraksi
(bergerak turun)
Diafragma
berelaksasi
(bergerak naik)
Sumber: Image.google.co.id
Biologi untuk SMA/MA Kelas XI Program IPA
110
Setiap orang memiliki volume udara yang berbeda-beda.
Hal ini dipengaruhi oleh ukuran paru-paru, cara bernapas, dan
kekuatan orang dalam bernapas. Untuk orang dewasa, volume
paru-paru rata-rata 5 - 6 liter.
Volume paru-paru terdiri atas volume tidal, volume
cadangan inspirasi, volume cadangan ekspirasi, dan volume
sisa. Untuk lebih mengetahui, mari cermati uraian berikut ini.
a.
Volume tidal (VT)
Volume tidal merupakan volume udara yang dapat
diinspirasikan maupun diekspirasikan. Setiap pernapasan
normal volume tidal
+ 500 ml.
b.
Volume cadangan inspirasi (VCI)
Volume cadangan inspirasi merupakan volume tambahan
udara yang dapat diekspirasikan setelah volume tidal normal.
Jumlah volume cadangan inspirasi
+ 3000 ml.
c.
Volume cadangan ekspirasi (VCE)
Volume cadangan ekspirasi merupakan volume udara yang
dapat diekspirasikan setelah ekspirasi tidak normal. Jumlah
voume cadangan ekspirasi
+ 1100 ml.
d.
Volume sisa (Volume Residu)
Volume sisa merupakan volume yang masih tersisa di
dalam paru-paru setelah melakukan ekspirasi dengan kuat.
Volume udara sisa
+ 1200 ml.
Pada peristiwa pernapasan diperlukan penyatuan dua
volume paru-paru atau lebih. Hal ini disebut kapasitas paru-
paru. Kapasitas paru-paru meliputi:
1.
Kapasitas inspirasi (KI)
Kapasitas inspirasi merupakan jumlah volume udara yang
dapat dihirup dari eksperimen normal sampai paru-paru dapat
mengembang secara maksimum. Jumlah KI
+ 3500 ml.
KI = VT + VCI
2.
Kapasitas residu fungsional (KRF)
Kapasitas residu fungsional merupakan jumlah volume
udara yang tersisa di dalam paru-paru setelah melakukan
ekspirasi normal. Jumlah KRF
+ 2300 ml.
4. Volume dan Kapasitas Paru-Paru
Bab 7 Sistem Pernapasan pada Manusia dan Hewan
111
3.
Kapasitas vital (KV)
Kapasitas vital merupakan jumlah volume udara
maksimum yang dapat dikeluarkan dari paru-paru setelah
inspirasi secara maksimum dan diekspirasikan secara
maksimum. Jumlah KV
+ 4600 ml. KV = VCI + VCE + VT.
4.
Kapasitas total paru-paru (KTP)
Kapasitas total paru-paru merupakan volume udara
maksimum pengembangan paru-paru dengan inspirasi sekuat-
kuatnya. Jumlah KTP
+ 5800 ml. KTP = KV + VR.
Frekuensi paru-paru merupakan kecepatan bernapas.
Frekuensi pernapasan pada setiap orang berbeda-beda.
Frekuensi pernapasan ini dipengaruhi oleh beberapa faktor,
antara lain:
a)
Jenis kelamin
Secara umum, laki-laki lebih banyak membutuhkan oksigen
dibandingkan perempuan, karena laki-laki memiliki
aktivitas lebih tinggi dibandingkan perempuan sehingga
energinya pun lebih banyak dibutuhkan.
b)
Saat seseorang dalam masa pertumbuhan lebih banyak
memerlukan energi dan oksigen dibandingkan pada usia
lanjut.
c)
Suhu tubuh
Metabolise tubuh akan meningkat saat suhu tubuh
menurun. Metabolisme tubuh ini berfungsi untuk
menghasilkan panas sehingga membutuhkan oksigen lebih
banyak.
d)
Posisi tubuh
Saat orang tidur dan sedang berdiri berbeda dalam
kebutuhan oksigen. Orang yang berdiri lebih banyak
membutuhkan oksigen dibandingkan dengan posisi tidur.
e)
Aktivitas
Orang yang memiliki aktivitas tinggi, frekuensi pernapasan
lebih cepat dan oksigen dibutuhkan lebih banyak. Hal ini
disebabkan, karena metabolisme meningkat untuk
menghasilkan energi.
Biologi untuk SMA/MA Kelas XI Program IPA
112
Bekerjalah dengan kelompokmu.
Judul
Sistem Pernapasan pada Manusia
Tujuan
Mengetahui alat-alat pernapasan penyusun sistem
pernapasan pada manusia.
Alat dan Bahan
1) Charta atau gambar sistem pernapasan pada manusia
2) Alat tulisan
Cara Kerja
1)
Lakukan pengamatan pada charta atau gambar sistem
pernapasan pada manusia.
2)
Tuliskan alat-alat pernapasan yang membentuk sistem
pernapasan pada manusia secara urut.
Pertanyaan
1)
Jelaskan urutan masuknya udara yang melewati saluran
atau alat-alat pernapasan.
2)
Bagaimana proses pertukaran O
2
dan CO
2
terjadi?
3)
Gambarkan secara sederhana proses pertukaran O
2
dan
CO
2
yang terjadi.
4)
Tuliskan faktor-faktor yang berpengaruh terhadap difusi
O
2
.
5)
Buatlah laporan hasil pengamatan.
6)
Diskusikan hasilnya dengan teman kelompok lain.
Mari Mencoba
Mari Mencoba
Mari Mencoba
Mari Mencoba
Mari Mencoba
Mari Mencoba
Mari Mencoba
Mari Mencoba
Mari Mencoba
Mari Mencoba
Bab 7 Sistem Pernapasan pada Manusia dan Hewan
113
Kelainan dan
Penyakit pada
Sistem Pernapasan
B
Kelainan dan penyakit yang bisa menyerang sistem
pernapasan pada manusia, antara lain:
1.
Faringitis
Faringitis adalah peradangan faring yang diakibatkan oleh
infeksi bakteri, virus atau karena merokok. Gejala yang timbul
adalah ada rasa nyeri saat menelan makanan dan
kerongkongan terasa kering.
2.
TBC (
tuberkulosis
)
Penyakit TBC menyerang paru-paru, karena infeksi bakteri
Mycobacterium tuberkulosis
. Penyakit ini menular lewat udara.
3.
Pneumonia
Pneumonia merupakan peradangan paru-paru yang
diakibatkan karena infeksi virus, bakteri atau benda-benda asing
yang masuk ke dalam paru-paru. Hal ini mengakibatkan adanya
timbunan cairan, eritrosit, dan leukosit di dalam alveolus.
4.
Emfisema
Emfisema merupakan keadaan dimana permukaan alveolus
melebar karena infeksi sehingga menurunkan proses difusi O
2
.
5.
Asma
Asma adalah suatu kondisi dimana bronkus atau
bronkiolus mengalami penyempitan karena alergi. Biasanya
ditandai dengan sesak napas.
6.
Diptasi
Diptasi suatu keadaan dimana faring atau laring terinfeksi
oleh bakteri
Corynebacterium diptherial
. Sehingga, laring atau
faring mengalami penyumbatan.
7.
Pleuritis
Pleuritis adalah peradangan pada pleura. Biasanya, gejala
yang ditimbulkan adalah adanya perasaan sakit di dada saat
menghirup napas.
1. Coba kamu cari informasi mengenai penyakit TBC dan Flu burung. Sebutkan dan
jelaskan mengenai gejala-gejala, penyebab, dampak, dan cara mengatasinya.
2. Carilah informasi tentang teknologi terkini dalam mengatasi berbagai kelainan dan
penyakit yang biasa menyerang sistem pernapasan pada manusia. Kemudian,
diskusikan hasilnya dengan guru dan temanmu.
Biologi untuk SMA/MA Kelas XI Program IPA
114
Bekerjalah dengan kelompokmu.
Judul
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Frekuensi Pernapasan
Tujuan
Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi frekuensi
pernapasan seseorang.
Alat dan Bahan
1) Siswa
2) Alat tulisan
3) Stopwatch atau arloji
Cara Kerja
1)
Tentukan siswa yang akan melakukan kegiatan ini dengan
ketentuan adanya perbedaan umur, jenis kelamin, dan
berat badan.
2)
Masing-masing siswa sebelum melakukan aktivitas catat
umur, jenis kelamin, berat badan, suhu tubuh, dan berat
badan.
3)
Siswa disuruh dalam posisi duduk, catat frekuensi
pernapasan.
4)
Setelah itu siswa tersebut disuruh berdiri. Catat kembali
frekuensi pernapasannya.
5)
Kemudian, siswa tersebut diminta berlari-lari selama
+ 5 menit. Catat suhu tubuh, dan frekuensi pernafasannya
permenit pada Tabel 7.1.
Mari Mencoba
Mari Mencoba
Mari Mencoba
Mari Mencoba
Mari Mencoba
Mari Mencoba
Mari Mencoba
Mari Mencoba
Mari Mencoba
Mari Mencoba
No.
Nama
Umur
Berat
Badan
Jenis
Kelamin
Berdiri
Setel
ah Berlari
Suhu
Tubuh
Frekuensi
Pernapasan
Suhu
Tubuh
Frekuensi
Pernapasan
Posisi Duduk
Suhu
Tubuh
Frekuensi
Pernapasan
Untuk mengetahui faktor-fakor yang mempengaruhi fre-
kuensi pernapasan. Coba kamu lakukan kegiatan di bawah ini.
Tabel 7.1
Tabel Pengamatan
Bab 7 Sistem Pernapasan pada Manusia dan Hewan
115
Pertanyaan
1)
Dari hasil kegiatan, adakah perbedaan jumlah frekuensi
pernapasan dari siswa satu dengan siswa yang lain?
2)
Setelah melakukan aktivitas, siapakah yang frekuensi
pernapasannya paling banyak dan paling sedikit?
3)
Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi frekuensi
pernapasan.
Apa yang dapat disimpulkan. Diskusikan hasilnya dengan
kelompok lain.
Sistem Pernapasan
pada Hewan
C
Selain manusia, hewan pun bernapas dalam memper-
tahankan hidupnya. Alat pernapasan pada hewan berbeda-
beda sesuai dengan perkembangan struktur tubuh dan tempat
hidupnya. Misalnya, hewan bersel satu (Amoeba dan
paramecium
) bernapas secara difusi. Terjadi pertukaran CO
2
dan
O
2
secara difusi menggunakan seluruh permukaan tubuhnya.
Hewan invertebrata, seperti cacing, CO
2
dan O
2
berdifusi
melalui kulit permukaan tubuhnya yang selalu basah. O
2
diedarkan ke seluruh tubuh.
Pada serangga, sistem pernapasannya
disebut sistem pembuluh trakea. Udara masuk
ke dalam tubuh melalui lubang kecil pada
permukaan tubuh yang disebut
spirakel
atau
stigma. O
2
diedarkan ke seluruh tubuh melalui
pembuluh trakea. Pada ikan, alat pernapasannya
berupa insang (lihat Gambar 7.5.)
Amfibi, contohnya katak, pada saat berudu
bernapas dengan insang, karena hidupnya di air.
Sedangkan, saat katak dewasa bernapas dengan
paru-paru dan kulit. Hal ini dikarenakan katak
dewasa lebih banyak hidup di darat. Reptil
memiliki alat pernapasan yang berkembang lebih
sempurna dibandingkan pada amfibi.
Hewan mamalia memiliki alat sistem
pernapasan yang sama, tidak jauh berbeda
dengan manusia. Kelompok hewan vertebrata
yang lain adalah burung. Burung sebagian besar dapat terbang,
memiliki sayap yang berkembang dengan baik. Namun, ada
pula burung yang tidak terbang.
Secara umum, alat pernapasan burung adalah paru-paru
(pulmo). Ukuran pulmo relatif kecil dibandingkan ukuran
Gambar 7.5
Sistem pernapasan pada ikan
Darah
(kaya O
2
)
Darah
(miskin O
2
)
Filamen
insang
Rigi-rigi insang
Pembuluh
darah
Lamela
Air mengalir
Arah air
mengalir
Rigi-rigi insang
Sumber: Image.google.co.id
Biologi untuk SMA/MA Kelas XI Program IPA
116
Gambar 7.6
Sistem pernapasan pada
burung
tubuhnya. Paru-paru burung terbentuk oleh
bronkus primer
dan
bronkus
sekunder
, dan pembuluh-pembuluh
bronkiolus
. Bronkus
primer berhubungan dengan
mesobronkus
yang merupakan
bronkiolus terbesar. Mesobronkus bercabang menjadi dua sel,
yaitu bronkus sekunder anterior dan posterior, yang
disebut
ventrobronkus
dan
dorsobronkus
. Ventro-
bronkus dan dorsobronkus dihubungkan oleh
parabronkus. Paru-paru burung memiliki ± 1000
buah parabronkus yang garis tengahnya ± 0,5 mm.
Sepasang paru-paru pada burung menempel di
dinding dada bagian dalam. Paru-paru burung
memiliki perluasan yang disebut kantong udara (
sakus
pneumatikus
)
yang mengisi daerah selangka, dada
atas, dada bawah, daerah perut, daerah tulang
humerus, dan darah leher.
Alat pernapasan burung adalah sebagai berikut:
1)
Lubang hidung
2)
Celah tekak
pada dasar faring, berhubungan dengan trakea.
3)
Trakea
, berupa pipa dengan penebalan tulang rawan
berbentuk cincin yang tersusun di sepanjang trakea.
4)
Siring
(alat suara), terletak di bagian bawah trakea. Dalam
siring terdapat otot
sternotrakealis
yang menghubungkan
tulang dada dan trakea, serta berfungsi untuk menim-
bulkan suara. Selain itu, terdapat juga otot
siringialis
yang
menghubungkan siring dengan dinding trakea sebelah
dalam. Dalam rongga siring, terdapat selaput yang mudah
bergetar. Getaran selaput suara tergantung besar kecilnya
ruangan siring yang diatur oleh otot
sternotrakealis
dan otot
siringialis.
5)
Bifurkasi trakea
, yaitu percabangan trakea menjadi dua
bronkus kanan dan kiri.
6.
Bronkus
(cabang trakea), terletak antara siring dan paru-
paru.
7.
Paru-paru
dengan selaput pembungkus paru-paru yang
disebut
pleura
.
Sistem Pernapasan Burung
Pertukaran gas terjadi dalam paru-paru, tepatnya pada
parabronkus yang mengandung pembuluh-pembuluh darah.
Paru-paru burung berhubungan dengan sakus pneumatikus
melalui perantaraan
bronkus rekurens
. Selain berfungsi sebagai
alat bantu pernapasan saat terbang, sakus pneumatikus juga
membantu memperbesar ruang siring sehingga dapat
memperkeras suara, mencegah hilangnya panas badan yang
terlalu tinggi, menyelubungi alat-alat dalam untuk mencegah
kedinginan, serta mengubah massa jenis tubuh pada burung-
Sumber: Image.google.co.id
Bab 7 Sistem Pernapasan pada Manusia dan Hewan
117
burung perenang. Perubahan massa jenis ini dengan cara
memperbesar atau memperkecil kantong udara.
Pernapasan burung dilakukan dengan dua cara, yaitu pada
waktu terbang dan tidak terbang. Pada waktu tidak terbang,
pernapasan terjadi karena gerakan tulang dada sehingga
tulang-tulang rusuk bergerak ke muka dan ke arah bawah.
Akibatnya, rongga dada membesar dan paru-paru
mengembang. Mengembangnya paru-paru, menyebabkan
udara luar masuk (inspirasi). Sebaliknya, dengan mengecilnya
rongga dada, paru-paru akan mengempis sehingga udara dari
kantong udara kembali ke paru-paru. Jadi, udara segar mengalir
melalui parabronkus pada waktu inspirasi dan ekspirasi
sehingga fungsi paru-paru burung lebih efisien daripada paru-
paru mamalia.
Pada waktu terbang, gerakan aktif dari rongga dada tak
dapat berlangsung, karena tulang-tulang dada dan tulang rusuk
merupakan pangkal pelekatan yang kuat untuk otot-otot
terbang. Akibatnya, inspirasi dari ekspirasi dilakukan oleh
kantong udara di antara tulang korakoid dan kantong udara
di ketiak dengan cara menggerak-gerakkan sayap ke atas dan
ke bawah. Gerakan ini dapat menekan dan melonggarkan
kantong udara tersebut sehingga terjadi pertukaran udara di
dalam paru-paru. Semakin tinggi burung terbang, harus
semakin cepat menggerakkan sayap untuk memperoleh O
2
yang
banyak. Frekuensi bernapas burung ± 25 kali permenit,
sedangkan pada manusia hanya 15 sampai 20 kali permenit.
Gambar 7.7
Inspirasi dan ekspirasi pada
burung
kantong udara
anterior
udara masuk
udara keluar
trakea
paru-paru
paru-paru
kantong udara
pasterior
Inspirasi:
kantung udara penuh
Ekspirasi:
kantung udara
kosong
tabung udara dalam
paru-paru
Sumber: Image.google.co.id
Biologi untuk SMA/MA Kelas XI Program IPA
118
1234567890123456789012345678901212345678901234567
1
23456789012345678901234567890121234567890123456
7
1
23456789012345678901234567890121234567890123456
7
1
23456789012345678901234567890121234567890123456
7
1
23456789012345678901234567890121234567890123456
7
1
23456789012345678901234567890121234567890123456
7
1
23456789012345678901234567890121234567890123456
7
1
23456789012345678901234567890121234567890123456
7
1
23456789012345678901234567890121234567890123456
7
1
23456789012345678901234567890121234567890123456
7
1
23456789012345678901234567890121234567890123456
7
1
23456789012345678901234567890121234567890123456
7
1
23456789012345678901234567890121234567890123456
7
1234567890123456789012345678901212345678901234567
Kamu telah mempelajari sistem pernapasan pada manusia dan
hewan. Hal-hal penting apa sajakah yang harus diketahui dalam
mempelajarinya? Catatlah dalam bentuk rangkuman. Kemudian,
tukarlah hasil rangkumanmu dengan rangkuman teman. Berikan
masukan dan saran pada rangkuman masing-masing.
Daftar Istilah
Daftar Istilah
Ekspirasi
=
proses pengeluaran udara dari dalam alat
pernapasan (paru-paru atau yang lain) ke
lingkungan.
Hemoglobin
=
protein dalam sel darah merah yang berfungsi
sebagai pengikat oksigen atau disebut juga pigmen
respirasi.
Inspirasi
= proses
pemasukan udara ke dalam paru-paru atau
ke dalam alat pernapasan.
Kapasitas total paru-paru
=
volume udara yang dapat ditampung paru-paru.
Kapasitas vital paru-paru
=
kapasitas total paru-paru dikurangi udara residu.
Oksihemoglobin
= hemoglobin yang berikatan dengan oksigen.
Respirasi
= proses pemanfaatan udara dari luar tubuh (oksigen)
untuk pembakaran zat makanan di dalam tubuh.
Udara komplementer
=
udara yang masuk paru-paru setelah menarik napas
biasa.
Udara suplementer
=
udara yang dapat dihembuskan kuat-kuat setelah
menghembuskan napas biasa.
Udara residu
=
udara yang ada di paru-paru setelah menghembuskan
napas kuat-kuat.
Udara tidal
=
udara yang keluar masuk paru-paru pada
pernapasan normal.
Bab 7 Sistem Pernapasan pada Manusia dan Hewan
119
1 . Udara dihangatkan, dilembapkan, dan
disaring pada organ yang ditunjukkan
oleh ....
a. 1
d. 4
b. 2
e. 5
c. 3
2. Saluran yang disusun dari tulang-
tulang rawan yang berbentuk cincin
ditunjukkan nomor ....
a. 1
d. 4
b. 2
e. 5
c. 3
3. Gambar yang ditunjukkan nomor 5
mempunyai fungsi ....
a. tempat pertukaran O
2
dan CO
2
b. melindungi paru-paru dari gesekan
c. mempermudah paru-paru me-
ngembangkan
d. mempermudah paru-paru me-
ngempis
e. mengikat O
2
A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat di setiap soal-soal berikut.
4. Pembatas antara rongga dada dan
perut yang ditunjukkan label 6 dan
disebut ....
a. pleura
d. viseral
b. diafragma
e. parietal
c. perikardium
5 . Gambar yang ditunjukkan label 4 dan
disebut ....
a. faring
d.
bronkus
b. laring
e.
bronkiolus
c. trakea
6. Asma yang terjadi karena adanya
gangguan alat pernapasan yang
ditunjukkan label ....
a. 1
d. 4
b. 2
e. 5
c. 3
7. Pada pernapasan dada otot yang
berperan adalah ....
a. otot diafragma
b. otot perut
c. otot lengan
d. otot antar tulang rusuk
e. otot dada
8 . Pernyataan berikut ini merupakan hal-
hal yang terjadi saat ekspirasi perna-
pasan dada,
kecuali
....
a . rongga dada membesar
b. tekanan udara dalam paru-paru
besar
c. otot interkostalkis relaksasi
d. paru-paru mengembang
e. tulang rusuk terangkat
9. Pada pernapasan perut saat inspirasi
posisi diafragma adalah ....
a . melengkung ke arah rongga dada
b. melengkung ke arah rongga perut
Mari Berkompetensi
Mari Berkompetensi
Perhatikan gambar berikut untuk
menjawab soal 1 - 6.
Biologi untuk SMA/MA Kelas XI Program IPA
120
c. mendatar
d. berelaksasi
e. kontraksi dan relaksasi
10. O
2
berdifusi ke kapiler darah alveolus
karena ....
a . tekanan O
2
di alveolus lebih rendah
daripada di kapiler alveolus
b. tekanan O
2
di alveolus sama
dengan kapiler alveolus
c. tekanan CO
2
di alveolus lebih tinggi
daripada di kapiler alveolus
d. tekanan O
2
di alveolus lebih tinggi
daripada di kapiler alveolus
e. tekanan CO
2
di alveolus lebih
rendah daripada di kapiler alveolus
11. Volume udara yang masih ada di
dalam paru-paru setelah melakukan
ekspirasi sekuat-kuatnya disebut ....
a . volume tidal
b. volume cadangan inspirasi
c. volume cadangan ekspirasi
d. volume residu
e. volume kapasitas paru-paru
12. Kapasitas inspirasi memiliki volume
udara sektor ....
a. 1200 ml
d. 4600 ml
b. 3500 ml
e. 5800 ml
c. 2300 ml
13. Pernyataan yang sesuai dengan
penyakit TBC adalah ....
a. disebabkan bakteri
Corynebacterium
diptherial
b. hipersensitivitas alergi
c. menurunnya tingkat difusi O
2
d. adanya jaringan fibrotik pada paru-
paru
e. alveolus berisi mukus
14. Berikut fungsi kantung hawa pada
burung,
kecuali
....
a . membantu pernapasan saat terbang
b. membantu memperkeras suara
c. mengatur suhu tubuh
d. mengatur berat jenis tubuh
e. mempermudah terbang
15. Jumlah lobus paru-paru manusia
sebelah kanan dan kiri berturut-turut ....
a . 2 dan 3
d. 4 dan 2
b. 3 dan 2
e. 2
dan2
c. 3 dan 4
1. Jelaskan proses pertukaran O
2
dan CO
2
yang terjadi di dalam alveolus maupun
jaringan.
2. Jelaskan mekanisme pernapasan pada burung.
3. Tuliskan dan jelaskan penyakit-penyakit pada sistem pernapasan pada manusia
selain yang telah disebutkan dalam materi ini.
4. Jelaskan perbedaan antara pernapasan dada dan pernapasan perut pada manusia.
5. Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi frekuensi pernapasan seseorang.
B. Jawablah soal-soal berikut dengan singkat dan jelas.