Gambar Sampul IPA · Bab 8 Sistem Pernapasan Manusia
IPA · Bab 8 Sistem Pernapasan Manusia
Siti Zubaidah, Susriyati Mahanal, Lia Yuliati, I Wayan Dasna

23/08/2021 07:09:30

SMP 8 K-13 revisi 2017

Lihat Katalog Lainnya
Halaman

Sistem Pernapasan

Manusia

8

Setiap saat manusia menghirup dan mengembuskan

udara. Tahukah kamu apa fungsi udara bagi manusia?

Apakah semua jenis gas yang terdapat di udara

diperlukan oleh manusia? Bagaimanakah mekanisme

pertukaran udara di dalam tubuh manusia? Untuk

mengetahui jawabannya, ayo kita pelajari bab ini dengan

bersemangat!

S

u

m

b

e

r

:

R

e

c

e

e

e

t

a

l

.

2

0

1

2

46

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

Sebagai generasi penerus bangsa Indonesia, kita wajib bersyukur

kepada Tuhan Yang Maha Esa atas karunia kesuburan tanah dan

adanya musim hujan, sehingga banyak tumbuh-tumbuhan yang dapat

hidup untuk menyediakan oksigen (O

2

) bagi kita dan menyerap karbon

dioksida (CO

2

). Gas oksigen (O

2

) dan gas karbon dioksida (CO

2

)

merupakan gas-gas utama yang terlibat dalam proses pernapasan.

Pernahkah kamu menghitung berapa kali dalam satu menit kamu

bernapas? Pernahkah kamu menghitung berapa banyak kamu bernapas

dalam satu hari? Untuk mengetahuinya, ayo lakukan aktivitas berikut!

Aktivitas 8.1 Mengamati Jumlah Kekerapan (Frekuensi)

P

ernapasan

Ayo, Kita Lakukan

Apa yang harus kamu lakukan?

1.

Bernapaslah secara normal atau seperti

biasa dan hitung

berapa jumlah napasmu selama 1 menit. Satu kali bernapas

dapat diartikan dengan sekali menghirup udara dan sekali

mengembuskan udara. Jumlah kekerapan (frekuensi)

pernapasan adalah jumlah bernapas dalam satuan waktu

tertentu.

2.

Ulangi langkah 1

sebanyak tiga kali, kemudian carilah rerata

frekuensi pernapasanmu.

3.

Cobalah menghitung

rerata frekuensi dua orang temanmu

dengan melakukan langkah 1 dan 2 kemudian catat hasilnya

pada Tabel 8.1

Tabel 8.1

Hasil Perhitungan Frekuensi Pernapasan

Nama

Ulangan

Frekuensi

Pernapasan

selama 1 Menit

Rerata Frekuensi

Pernapasan selama

1 Menit

1

2

3

47

Ilmu Pengetahuan Alam

Nama

Ulangan

Frekuensi

Pernapasan

selama 1 Menit

Rerata Frekuensi

Pernapasan selama

1 Menit

1

2

3

1

2

3

Apa yang perlu kamu diskusikan?

1.

Organ apa saja yang berperan dalam sistem pernapasan?

2.

Berdasarkan

rerata frekuensi pernapasan selama 1 menit,

hitunglah frekuensi pernapasanmu selama 1 hari!

3.

Apakah rerata frekuensi

pernapasanmu dan temanmu berbeda?

4.

Menurutmu

mengapa rerata frekuensi pernapasanmu berbeda

dengan temanmu?

Apa yang dapat kamu simpulkan?

Berdasarkan hasil percobaan dan diskusi yang telah kamu

lakukan, apa saja yang dapat kamu simpulkan?

Pada umumnya, manusia dapat bernapas sekitar 17 ribu kali

dalam sehari. Berapa jumlah napasmu dalam sehari berdasarkan

kegiatan yang telah kamu lakukan? Selama bernapas, udara terus

keluar dan masuk melalui organ-organ pernapasan. Apa sajakah organ

pernapasan yang kamu ketahui? Hidung dan paru-paru merupakan

contoh dari organ pernapasan. Tahukah kamu organ apa sajakah yang

menghubungkan hidung dengan paru-paru? Proses apa sajakah yang

terjadi di antara hidung dan paru-paru? Pernahkah kamu mengamati

bahwa di dalam hidungmu terdapat rambut-rambut halus? Tahukah

kamu apa fungsi dari rambut halus yang ada di hidung? Tuhan yang

Maha Kuasa menciptakan segala sesuatu di bumi ini dengan tugas

dan fungsinya masing-masing. Manusia memiliki organ pernapasan

yang dilengkapi dengan berbagai komponen yang dapat membantu

manusia untuk dapat memasukkan udara yang bersih dan suhu yang

sesuai dengan keadaan di dalam paru-paru. Setelah kamu melakukan

Aktivitas 8.1, kamu juga mengetahui bahwa kecepatan bernapas setiap

48

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

orang berbeda-beda, faktor apa saja yang memengaruhinya? Untuk

menjawab berbagai pertanyaan yang membuatmu ingin tahu, ayo

pelajari bab ini dengan saksama!

A.

S

truktur dan Fungsi Sistem Pernapasan Manusia

Ayo, Kita Pelajari

Istilah Penting

Organ pernapasan pada

manusia

Mekanisme pernapasan

pada manusia

Respirasi

Bernapas

Volume

pernapasan

Oksigen

Karbon dioksida

Inspirasi

Ekspirasi

Mempelajari materi ini akan membantumu mengetahui organ pernapasanmu

dan mekanisme yang ada di dalamnya.

Mengapa Penting?

Pernahkah kamu mendengar istilah respirasi?

Respirasi

adalah

proses pertukaran gas yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup.

Ada tiga proses dasar dalam respirasi manusia. (1)

Bernapas

atau

ventilasi paru-paru

, merupakan proses menghirup udara (inhalasi)

dan mengembuskan udara (ekhalasi) yang melibatkan pertukaran

udara antara atmosfer dengan alveolus paru-paru. (2)

Respirasi

eksternal

, merupakan pertukaran gas-gas antara alveolus paru-paru

dengan darah di dalam pembuluh kapiler paru-paru. Pada proses

tersebut darah dalam pembuluh kapiler mengikat O

2

dari alveolus dan

melepaskan CO

2

menuju alveolus. (3)

Respirasi internal

, merupakan

pertukaran gas-gas antara darah di dalam pembuluh kapiler jaringan

tubuh dengan sel-sel atau jaringan tubuh. Pada proses tersebut darah

melepaskan O

2

dan mengikat CO

2

. Di dalam sel tubuh, O

2

digunakan

untuk reaksi metabolisme tubuh, selama proses ini dihasilkan energi

berupa ATP dan sisa metabolisme berupa CO

2

. Proses yang terjadi di

dalam sel tersebut disebut dengan

respirasi seluler

. Respirasi seluler

akan kamu pelajari pada jenjang pendidikan berikutnya.

1. Organ Pernapasan Manusia

Dapatkah kamu menyebutkan apa saja organ yang menyusun

sistem pernapasan manusia? Sistem pernapasan manusia tersusun

atas hidung, faring (tekak), laring (ruang suara), trakea (tenggorokan),

49

Ilmu Pengetahuan Alam

bronkus, dan paru-paru. Gambar 8.1 menunjukkan susunan organ-

organ dalam sistem pernapasan. Organ penyusun sistem pernapasan

tersebut dapat dikelompokkan berdasarkan struktur maupun fungsinya.

Secara struktural, sistem pernapasan tersusun atas dua bagian utama.

(1) Sistem pernapasan bagian atas, meliputi hidung dan faring. (2)

Sistem pernapasan bagian bawah, meliputi laring, trakea, bronkus,

dan paru-paru. Secara fungsional, sistem pernapasan tersusun atas

dua bagian utama. (1) Zona penghubung, tersusun atas serangkaian

rongga dan saluran yang saling terhubung baik di luar maupun di

dalam paru-paru. Bagian penghubung, meliputi hidung, faring, laring,

trakea, bronkus, dan bronkiolus. Fungsi dari bagian penghubung

yaitu menyaring, menghangatkan, dan melembapkan udara serta

menyalurkan udara menuju paru-paru. (2) Zona respirasi, tersusun

atas jaringan dalam paru-paru yang berperan dalam pertukaran gas

yaitu alveolus.

Rongga

hidung

Faring

Laring

Trakea

Bronkus

Bronkiolus

Paru-paru

kiri

Paru-paru

kanan

Diafragma

Alveolus

Pembuluh

kapiler

CO

2

O

2

Cabang vena pulmonalis

Cabang arteri pulmonalis

Bronkiolus

Sumber: Reece

et al

. 2010

Gambar 8.1

Sistem Pernapasan pada Manusia

a. Hidung

Hidung merupakan organ pernapasan yang langsung berhubungan

dengan udara luar. Hidung dilengkapi dengan rambut-rambut hidung,

selaput lendir, dan konka. Rambut-rambut hidung berfungsi untuk

menyaring partikel debu atau kotoran yang masuk bersama udara.

Selaput lendir sebagai perangkap benda asing yang masuk terhirup

saat bernapas, misalnya debu, virus, dan bakteri. Konka mempunyai

50

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

banyak kapiler darah yang berfungsi menyamakan suhu udara yang

terhirup dari luar dengan suhu tubuh atau menghangatkan udara yang

masuk ke paru-paru.

Tahukah Kamu?

Udara tersusun atas banyak sekali jenis gas. Gas yang terdapat di

udara dapat berupa gas NO

2

, CO

2

, CO, O

2

, dan SO

2

. Tidak semua gas-

gas tersebut baik untuk kesehatan manusia, misalnya gas karbon

monoksida (CO). Gas CO dihasilkan dari proses pembakaran tidak

sempurna dan terdapat pada asap kendaraan bermotor. Apabila

gas CO terhirup dalam jumlah besar dapat menyebabkan kematian.

Oleh karena itu, janganlah kamu menyalakan kendaraan bermotor

di dalam rumah, agar gas karbon monoksida tidak banyak terhirup

olehmu dan keluargamu.

Ayo, Kita Selesaikan

Setelah mengetahui fungsi dari hidung, menurutmu lebih

baik menghirup udara melewati hidung ataukah melewati mulut?

Jelaskan alasanmu!

b. Faring

Faring merupakan organ pernapasan yang terletak di belakang

(posterior) rongga hidung hingga rongga mulut dan di atas laring

(superior) (Gambar 8.2). Dinding faring, tersusun atas otot rangka

yang dilapisi oleh membran mukosa. Kontraksi dari otot rangka

tersebut membantu dalam proses menelan makanan. Faring berfungsi

sebagai jalur masuk udara dan makanan, ruang resonansi suara, serta

tempat tonsil yang berpartisipasi pada reaksi kekebalan tubuh dalam

melawan benda asing.

51

Ilmu Pengetahuan Alam

Faring

Laring

Trakea

Konka

Rongga

hidung

Rongga

mulut

Tonsil

Epiglotis

Esofagus

Sumber: Shier

et al

. 2012

Gambar 8.2

Struktur Organ Pernapasan: Rongga hidung, Faring, dan Laring

c. Laring

Laring atau ruang suara merupakan organ pernapasan yang

menghubungkan faring dengan trakea. Di dalam laring terdapat

epiglotis dan pita suara (Gambar 8.3). Epiglotis berupa katup tulang

rawan yang berbentuk seperti daun dilapisi oleh sel-sel epitel, berfungsi

untuk menutup laring sewaktu menelan makanan atau minuman.

Apabila ada partikel kecil seperti debu, asap, makanan, atau minuman

yang

masuk

ke

dalam

laring

akan

terjadi

refleks

batuk,

yang

berfungsi

untuk mengeluarkan partikel tersebut dari laring.

Udara

yang melewati laring dapat menggetarkan pita suara, sehingga

dihasilkan gelombang suara. Gelombang suara ini dapat diatur untuk

menghasilkan berbagai bunyi dengan cara mengatur kolom udara pada

faring, rongga hidung, dan mulut. Tinggi rendahnya suara dikontrol

oleh tegangan pita suara. Apabila pita suara tegang akibat tertarik oleh

otot, pita suara akan bergetar lebih cepat dan dihasilkan nada suara

yang tinggi. Berkurangnya tegangan pada pita suara akan menyebabkan

pita suara bergetar lebih lamban, sehingga menghasilkan nada suara

yang rendah. Akibat adanya hormon androgen (hormon kelamin pria),

pita suara pada pria biasanya lebih tebal dan lebih panjang, sehingga

52

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

pita suara akan bergetar lebih lamban. Hal ini yang menyebabkan nada

suara pria memiliki rentang nada yang lebih rendah daripada rentang

nada suara wanita.

Pita suara

Epiglotis

Laring

Rongga

hidung

Rongga

mulut

Faring

Sumber: Shier

et al

. 2012

Gambar 8.3

Struktur Pita Suara dalam Laring

c. Trakea

Udara yang telah masuk ke laring selanjutnya masuk ke trakea

(batang tenggorokan). Trakea adalah saluran yang menghubungkan

laring dengan bronkus. Trakea memiliki panjang sekitar 10-12 cm

dengan lebar 2 cm. Dindingnya tersusun dari cincin-cincin tulang

rawan dan selaput lendir yang terdiri atas jaringan epitelium bersilia.

Fungsi silia pada dinding trakea untuk menyaring benda-benda asing

yang masuk ke dalam saluran pernapasan.

d. Bronkus

Pada bagian paling dasar dari trakea, trakea bercabang menjadi

dua. Percabangan trakea tersebut disebut dengan bronkus, masing-

masing bronkus memasuki paru-paru kanan dan paru-paru kiri.

Struktur bronkus hampir sama dengan trakea, tetapi lebih sempit.

Bentuk tulang rawan bronkus tidak teratur, tetapi berselang-seling

dengan otot polos.

e. Bronkiolus

Di dalam paru-paru bronkus bercabang-cabang lagi. Bronkiolus

merupakan cabang-cabang kecil dari bronkus. Pada ujung-ujung

bronkiolus terdapat gelembung-gelembung yang sangat kecil dan

berdinding tipis yang disebut alveolus (jamak = alveoli).

53

Ilmu Pengetahuan Alam

f. Paru-Paru

Paru-paru merupakan alat pernapasan utama. Paru-paru terbagi

menjadi dua bagian, yaitu paru-paru kanan (pulmo dekster) yang

terdiri atas 3 lobus dan paru-paru kiri (pulmo sinister) yang terdiri atas

2 lobus. Paru-paru dibungkus oleh selaput rangkap dua yang disebut

pleura. Pleura berupa kantung tertutup yang berisi cairan limfa. Pleura

berfungsi melindungi paru-paru dari gesekan saat mengembang dan

mengempis. Di dalam paru-paru terdapat bagian yang berperan dalam

pertukaran gas oksigen dan gas karbon dioksida yaitu alveolus.

g. Alveolus

Perhatikan Gambar 8.4! Dinding alveolus tersusun atas satu lapis

jaringan epitel pipih. Struktur yang demikian memudahkan molekul-

molekul gas melaluinya. Dinding alveolus berbatasan dengan pembuluh

kapiler darah, sehingga gas-gas dalam alveolus dapat dengan mudah

mengalami pertukaran dengan gas-gas yang ada di dalam darah.

Adanya gelembung-gelembung alveolus memungkinkan pertambahan

luas permukaan untuk proses pertukaran gas. Luas permukaan alveolus

100 kali luas permukaan tubuh manusia. Besarnya luas permukaan

seluruh alveolus dalam paru-paru menyebabkan penyerapan oksigen

lebih

efisien.

Mekanisme

pertukaran

gas

oksigen

dan

gas

karbon

dioksida telah kamu

pelajari pada Bab 7 tentang tekanan zat dan

penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

Bronkiolus

Otot polos

Paru-paru

kanan

Paru-paru

kiri

Alveolus

Arteri pulmonalis

Vena

pulmonalis

Kapiler

Lobus

paru-paru

Lobus paru-paru

Bronkiolus

Bronkus

Sumber: Shier

et al.

2012

Gambar 8.4

Struktur Paru-paru, Bronkus, Bronkiolus, dan Alveolus

54

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

Ayo, Kita Cari Tahu

Tahukah kamu bahwa tidur dengan posisi menghadap ke

kanan, merupakan posisi tidur yang terbaik untuk kesehatan

tubuh, termasuk untuk kesehatan paru-paru. Coba kamu cari tahu

mengapa hal tersebut dapat terjadi!

2. Mekanisme Pernapasan Manusia

Pada saat kamu bernapas berlangsung dua mekanisme, yaitu

menghirup udara (inhalasi/inspirasi) dan mengembuskan udara

(ekshalasi/ekspirasi) yang melibatkan pertukaran udara antara

atmosfer dengan alveolus paru-paru. Pada saat melakukan mekanisme

pernapasan terjadi kerja sama antara otot dada, tulang rusuk, otot

perut, dan diafragma. Diafragma adalah otot yang terdapat di antara

rongga dada dan rongga perut. Perhatikan Gambar 8.5!

Diafragma

kontraksi

(bergerak turun)

Diafragma

relaksasi

(bergerak naik)

Paru-paru

Diafragma

Otot tulang rusuk

kontraksi sehingga

rongga dada

mengembang

Otot tulang rusuk

relaksasi sehingga

rongga dada

mengempis

Udara masuk

Udara keluar

Mekanisme Inspirasi

Mekanisme Ekspirasi

Sumber: Recee

et al.

2012

Gambar 8.5

Mekanisme Pernapasan Dada dan Perut saat Inspirasi dan Ekspirasi

55

Ilmu Pengetahuan Alam

Pada saat inspirasi, diafragma dan otot dada berkontraksi, volume

rongga dada membesar, paru-paru mengembang, dan udara masuk ke

paru-paru. Pada saat ekspirasi, diafragma dan otot dada berelaksasi,

volume rongga dada kembali normal, paru-paru kembali normal,

dan udara keluar dari paru-paru. Satu kali pernapasan terdiri atas

satu kali inspirasi dan satu kali ekspirasi. Berdasarkan aktivitas otot-

otot pernapasan, bernapas dengan membesarkan dan mengecilkan

volume rongga dada disebut pernapasan dada. Begitu juga jika

kita membesarkan dan mengecilkan volume rongga perut, disebut

pernapasan perut.

Untuk lebih memahami pernapasan dada dan pernapasan perut,

ayo lakukan aktivitas berikut!

Aktivitas 8.2 Mengidentifikasi Mekanisme Pernapasan Dada dan

P

ernapasan Perut

Ayo, Kita Lakukan

Apa yang harus kamu lakukan?

1.

Letakkan tanganmu di dada.

2.

Hiruplah udara

dalam-dalam dengan mengembangkan dada,

kemudian embuskan. Pernapasan ini disebut dengan pernapasan

dada.

3.

Amati bagaimana

pergerakan dadamu saat kamu menghirup

udara dan saat mengembuskan udara.

4.

Letakkan tangan di perut.

5.

Hiruplah udara dalam-dalam dengan mengembangkan perut,

lalu

embuskan. Pernapasan ini disebut dengan pernapasan perut.

6.

Amati bagaimana

pergerakan perutmu saat kamu menghirup

udara dan saat mengembuskan udara.

Apa yang perlu kamu diskusikan?

1.

Pada saat ka

mu melakukan pernapasan dada, apa yang terjadi

pada dadamu ketika kamu menghirup udara (inspirasi) dan

ketika kamu mengembuskan udara (ekspirasi)?

56

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

2.

Pada saat ka

mu melakukan pernapasan perut, apa yang terjadi

pada perutmu ketika kamu menghirup udara (inspirasi) dan

ketika kamu mengembuskan udara (ekspirasi)?

3.

Adakah perbedaan proses

yang terjadi pada pernapasan dada

dan pernapasan perut? Jelaskan!

Apa yang dapat kamu simpulkan?

Berdasarkan hasil percobaan dan diskusi yang telah kamu

lakukan, apa saja yang dapat kamu simpulkan?

3. Frekuensi Pernapasan

Pada bagian awal bab ini, kamu telah melakukan aktivitas

menghitung frekuensi pernapasan. Ingatkah kamu berapa frekuensi

pernapasanmu selama satu menit? Apakah sama dengan frekuensi

pernapasan temanmu? Faktor apa saja yang memengaruhi frekuensi

pernapasan seseorang? Agar mengetahuinya, ayo lakukan Aktivitas

8.3 berikut!

Aktivitas 8.3 Menyelidiki Faktor-faktor yang Memengaruhi

F

rekuensi Pernapasan

Ayo, Kita Lakukan

Apa yang kamu perlukan?

1.

Stopwatch

atau jam

2.

Kertas dan pena

Apa yang harus kamu lakukan?

1.

Bekerjalah secara

berkelompok. Usahakan agar dalam satu

kelompok terdapat anggota laki-laki dan perempuan.

2.

Lakukan

perhitungan napas selama 15 detik untuk masing-

masing kegiatan berikut. Lakukan masing-masing kegiatan

dengan 2 kali ulangan.

57

Ilmu Pengetahuan Alam

Tabel 8.2

Data Perhitungan Frekuensi Pernapasan

Faktor yang Memengaruhi

Frekuensi Pernapasan

Frekuensi Pernapasan

Rerata

Ulangan 1

Ulangan 2

Jenis

Kelamin

Laki-laki

Perempuan

Posisi tubuh

Berbaring

Duduk

Berdiri

Kegiatan/

aktivitas

tubuh

Duduk

Berjalan selama 1

menit

Berlari selama 1

menit

Apa yang perlu kamu diskusikan?

1.

Berdasarkan

hasil pengamatanmu, manakah yang lebih tinggi

frekuensi pernapasan laki-laki atau perempuan? Menurutmu

mengapa demikian?

2.

Posisi tubuh

manakah yang memiliki frekuensi pemapasan

paling tinggi? Mengapa demikian?

3.

Menurutmu

apakah kegiatan tubuh memengaruhi frekuensi

pemapasan? Mengapa demikian?

Apa yang dapat kamu simpulkan?

Berdasarkan hasil percobaan dan diskusi yang telah kamu

lakukan, apa saja yang dapat kamu simpulkan?

Berdasarkan Aktivitas 8.3 kamu telah mengetahui bahwa ada

beberapa faktor yang memengaruhi frekuensi pernapasan di antaranya

adalah jenis kelamin, posisi tubuh, dan kegiatan tubuh. Selain itu ada

beberapa faktor lainnya seperti umur dan suhu tubuh.

a.

Umur, pada umumnya semakin

bertambah umur seseorang maka

semakin rendah frekuensi pernapasannya. Hal ini berhubungan

erat dengan makin berkurangnya proporsi kebutuhan energinya.

b.

Jenis kelamin,

pada umumnya laki-laki lebih banyak bergerak

sehingga lebih banyak memerlukan energi. Kebutuhan oksigen

dan produksi CO

2

pada laki-laki juga lebih tinggi. Hal ini

58

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

menunjukkan bahwa proses metabolisme pada laki-laki jauh lebih

tinggi daripada perempuan.

c.

Suhu tubuh, semakin

tinggi suhu tubuh maka semakin cepat

frekuensi pernapasannya. Hal ini terjadi karena adanya peningkatan

proses metabolisme di dalam tubuh, sehingga diperlukan peningkatan

pemasukan oksigen dan pengeluaran CO

2

.

d.

Posisi tubuh, posisi tubu

h sangat berpengaruh terhadap frekuensi

pernapasan. Hal ini berkaitan dengan beban yang harus ditanggung

oleh organ tubuh. Pada saat posisi tubuh berdiri, otot-otot kaki

akan berkontraksi untuk menghasilkan tenaga yang dibutuhkan

tubuh untuk tetap tegak berdiri. Sedangkan pada saat posisi tubuh

duduk atau berbaring, beban berat tubuh disangga oleh sebagian

besar tubuh sehingga tubuh tidak membutuhkan banyak energi,

dengan demikian frekuensi pernapasannya rendah.

e.

Kegiatan

atau aktivitas tubuh, orang yang melakukan aktivitas

memerlukan lebih banyak energi dibandingkan dengan orang

yang tidak melakukan aktivitas seperti duduk santai atau tiduran.

Ketika tubuh memerlukan banyak energi maka tubuh perlu lebih

banyak oksigen sehingga frekuensi pernapasan meningkat.

4.

Volume Pernapasan

Ketika kamu membaui harumnya parfum atau aroma kue yang lezat

kamu tentu pernah menarik napas sangat dalam bukan? Pernahkah

kamu berpikir berapa jumlah udara yang kamu hirup saat bernapas

sangat dalam atau saat kamu bernapas biasa? Agar kamu mengetahui

berapa volume pernapasanmu, ayo kita lakukan Aktivitas 8.4 berikut!

Aktivitas 8.4 Mengukur Volume Pernapasan

Ayo, Kita Lakukan

Apa yang kamu perlukan?

1.

Air

2.

Spidol permanen

3.

Selang plastik berdiameter 1 cm

59

Ilmu Pengetahuan Alam

4.

Gelas ukur 100 mL

5.

Botol air mineral 1,5 liter

6.

Bak air ukuran 5 liter

Apa yang harus kamu lakukan?

1.

Tandailah

botol air mineral pada setiap volume 100 mL dengan

menggunakan spidol, hingga volume 1.500 mL.

2.

Untuk memberi tanda kamu

dapat mengisi botol air mineral

dengan air yang telah diukur volumenya menggunakan gelas

ukur 100 mL.

3.

Setelah

melakukan langkah 1-2 kamu akan memiliki botol air

mineral yang memiliki skala volume 100 - 1.500 mL.

4.

Masukkan air hingga penuh ke dalam botol air mineral.

5.

Isilah bak air hingga

1

2

bagian.

6.

Tutuplah

mulut botol dengan rapat, lalu balikkan dan masukkan

ke dalam bak berisi air dengan posisi tegak. Usahakan botol

terisi air penuh dan tidak terdapat udara di dalamnya.

7.

Bukalah

penutup mulut botol air mineral saat sudah masuk di

dalam bak air.

8.

Masukkan

selang ke dalam mulut botol hingga

1

2

bagian botol.

Perhatikan Gambar 8.6!

Botol air

mineral

Bak air

100

500

1000

1500

Selang plastik

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 8.6

Rangkaian Percobaan Pengukuran Volume Pernapasan

dengan Botol Air Mineral terisi Air Penuh

9.

Letakkan

set percobaan di atas dengan posisi sejajar dengan

mulutmu, kamu dapat meletakkannya di atas meja.

10.

Masukkan ujung selang yang lain pada mulutmu.

60

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

11.

Lakukan

inspirasi seperti biasa melalui hidung kemudian lakukan

ekspirasi melalui mulut sehingga udara yang dikeluarkan masuk

ke dalam botol. Volume ini disebut volume tidal. Amati berapa

volume udara yang masuk dalam botol dan catatlah volume hasil

pengamatanmu pada Tabel 8.3.

12.

Ulangi

kembali langkah 4-9. Lalu lakukan inspirasi biasa melalui

hidung, kemudian lakukan ekspirasi biasa melalui hidung pula.

Setelah itu, lakukan ekspirasi secara maksimal melalui mulut

sehingga udara yang dikeluarkan masuk ke dalam botol. Volume

ini disebut volume cadangan ekspirasi. Amati berapa volume

udara yang masuk dalam botol dan catatlah volume hasil

pengamatanmu pada Tabel 8.3.

13.

Keluarkan air dari botol

mineral, lalu balikkan dan masukkan

ke dalam bak berisi air dengan posisi tegak. Masukkan selang ke

dalam mulut botol hingga

1

2

bagian botol.

14.

Hiruplah udara yang ada dalam botol

sehingga tepat pada skala

1.500 mL. Perhatikan Gambar 8.7!

Selang plastik

Botol air

mineral

Bak air

100

500

1000

1500

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 8.7

Rangkaian Percobaan Pengukuran Volume Pernapasan dengan Botol

Air Mineral terisi Udara dengan Volume 1.500 mL

15.

Lakukan

inspirasi secara normal melalui hidung, lalu lakukan

inspirasi kembali secara maksimal melalui mulut sehingga

udara dalam botol air mineral terhirup olehmu. Volume ini

disebut volume cadangan inspirasi. Amati berapa volume udara

yang masuk dalam botol.

61

Ilmu Pengetahuan Alam

16.

Jumlahkan volume

tidal + volume cadangan ekspirasi + volume

cadangan inspirasi. Total volume ini disebut dengan kapasitas

vital paru-paru. Isikan hasilnya pada Tabel 8.3.

17.

Meskipun kamu

telah melakukan ekspirasi secara maksimal,

di dalam paru-parumu sebenarnya masih terdapat sisa udara

sekitar 1.000 mL. Volume ini disebut volume residu.

18.

Jumlahkan volume

kapasitas vital paru-paru + volume residu.

Volume ini disebut kapasitas total paru-paru. Isikan hasilnya

pada Tabel 8.3.

Tabel 8.3

Volume Pernapasan Berdasar Hasil Percobaan

No

Volume Pernapasan

Volume (mL)

1

Volume tidal

2

Volume cadangan ekspirasi

3

Volume cadangan inspirasi

4

Kapasitas vital paru-paru

5

Kapasitas total paru-paru

Apa yang dapat kamu simpulkan?

Berdasarkan percobaan yang telah kamu lakukan, apa yang

dapat kamu simpulkan tentang volume pernapasan manusia?

Setelah melakukan Aktivitas 8.4 kamu telah mengetahui bahwa

volume udara yang digunakan dalam proses pernapasan ada beberapa

macam sebagai berikut.

a.

Volume tidal, yaitu volume udara yang keluar masuk

paru-paru

saat tubuh melakukan inspirasi atau ekspirasi biasa (normal),

volumenya sekitar 500 mL.

b.

Volume cadangan ekspirasi,

merupakan volume udara yang

masih dapat dikeluarkan secara maksimal dari paru-paru setelah

melakukan ekspirasi biasa. Volume cadangan ekspirasi sekitar

1.500 mL.

c.

Volume cadangan inspirasi,

yaitu volume udara yang masih dapat

dimasukkan ke dalam paru-paru setelah melakukan inspirasi

secara biasa. Volume cadangan inspirasi sekitar 1.500 mL.

62

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

d.

Volume residu, yaitu

volume udara yang masih tersisa di dalam

paru-paru meskipun telah melakukan ekspirasi secara maksimal,

volumenya sekitar 1.000 mL.

e.

Kapasitas

vital paru-paru, yaitu total dari volume tidal + volume

cadangan ekspirasi + volume cadangan inspirasi. Kapasitas vital

paru-paru sekitar 3.500 mL.

f.

Kapasitas

total paru-paru, yaitu volume udara yang dapat

ditampung secara maksimal dalam paru-paru. Volume kapasitas

total paru-paru yaitu volume kapasitas vital paru-paru + volume

residu, volumenya sekitar 4.500 mL.

B.

G

angguan pada Sistem Pernapasan Manusia dan

Upaya untuk Mencegah atau Menanggulanginya

Ayo, Kita Pelajari

Istilah Penting

Gangguan sistem

pernapasan manusia

Asma

Pneumonia

Tuberculosis

(TBC)

Faringitis

Tonsilitis

• Influenza

Infeksi

Mempelajari materi ini akan membantumu mengetahui berbagai gangguan sistem

pernapasan dan dapat melakukan upaya agar tidak tertular penyakit pernapasan.

Mengapa Penting?

Cobalah untuk menahan napas selama ± 15 detik! Bagaimana

rasanya? Tentu kamu akan merasa sesak dan ingin segera mengambil

napas. Hal ini menunjukkan bahwa manusia tidak dapat hidup tanpa

udara (oksigen). Bayangkan bila ada seseorang yang menderita

gangguan pernapasan, pasti orang tersebut akan sangat kesulitan

untuk bernapas. Ada banyak sekali gangguan yang terjadi pada sistem

pernapasan. Tahukah kamu apa saja gangguan yang dapat terjadi

pada sistem pernapasan? Sebelum mempelajari lebih lanjut, coba

kamu diskusikan berbagai gangguan pada sistem pernapasan beserta

gejalanya!

63

Ilmu Pengetahuan Alam

Ayo, Kita Diskusikan

Coba diskusikan dengan teman kelompokmu dan tuliskan

berbagai gangguan pernapasan yang terdapat di lingkunganmu

serta tuliskan pula gejala penderita gangguan pernapasan tersebut!

Tabel 8.4

Gejala Penderita Gangguan Pernapasan

No

Nama Gangguan

Gejala

1

2

3

4

5

Setelah melakukan diskusi dengan kelompokmu, apakah ada yang

menyebutkan “Infeksi Saluran Pernapasan Atas” atau “Infeksi Saluran

Pernapasan Akut” (ISPA) sebagai gangguan pada sistem pernapasan?

ISPA dalam bahasa Inggris disebut dengan

Upper Respiratory Tract

Infection

(URI) merupakan penyakit yang diakibatkan adanya infeksi

virus, bakteri, atau jamur pada sistem pernapasan bagian atas yaitu

meliputi infeksi pada hidung, sinus, faring, dan laring. Beberapa jenis

ISPA

antara

lain

influenza,

tosilitis,

faringitis,

laringitis,

rhinitis,

dan

sinusitis. Vir

us, bakteri, atau jamur tersebut juga dapat menginfeksi

sistem pernapasan bagian bawah yaitu meliputi trakea, brokus, dan

alveolus atau dalam bahasa Inggris dikenal dengan istilah

Lower

Respiratory Tract Infection.

Infeksi saluran

pernapasan bagian bawah paling umum

terjadi yaitu pneumonia, tuberculosis,

asma, kanker paru-paru, dan bronkitis.

1. Influenza

Influenza

merupakan

penyakit

yang

disebabkan

oleh infeksi

Influenza virus

(Gambar 8.8)

.

Gejala

umum

influenza

yaitu, demam dengan suhu

lebih dari 39

o

C,

Sumber: wikipedia.org

Gambar 8.8

Virus

Influenza

64

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

pilek, bersin-bersin, batuk, sakit kepala, sakit otot, dan rongga hidung

terasa

gatal.

Dengan

kondisi

hidung

tersumbat,

penderita

influenza

akan

kesulit

an

untuk

bernapas.

Virus

influenza

keluar

dari

tubuh

seseorang

bersamaan dengan batuk dan pilek, kemudian disebarkan

melalui udara. Selain itu, virus juga dapat menular ketika seseorang

menyentuh permukaan yang terkontaminasi virus, kemudian orang

tersebut menyentuh mulut dan mata. Agar kamu tidak mudah tertular

virus

influenza,

sebaiknya

kamu

selalu

menggunakan

masker

ketika

berkendaraan dan rajin mencuci

tangan dengan menggunakan sabun

sebelum makan.

Tahukah Kamu?

Berdasarkan hasil penelitian terbaru menunjukkan bahwa ada

hubungan

antara

tingkat

stres

dengan

penyakit

influenza.

Semakin

tinggi

tingkat stres seseorang, semakin sering dan lama pula

seseorang

mengalami

influenza.

2.

Tonsilitis

Secara normal, tonsil (amandel) akan

menyaring virus dan bakteri yang akan

masuk ke dalam tubuh bersamaan dengan

makanan atau udara. Apabila daya tahan

tubuh dalam kondisi lemah, virus dan

bakteri akan menginfeksi tonsil sehingga

dapat menyebabkan penyakit tonsilitis.

Perhatikan Gambar 8.9! Gejala tonsilitis

yaitu sakit tenggorokan, tonsil mengalami

peradangan, batuk, sakit kepala, sakit pada

bagian leher atau telinga, dan demam.

Virus yang dapat menyebabkan tonsilitis

yaitu

Adenovirus, Rhinovirus, Influenza,

dan

Corona virus.

Golongan bakteri yang

menyebabkan tonsilitis pada umumnya

bakteri

Streptococcus.

Sumber: en.wikipedia.org

Gambar 8.9

Tonsilitis

65

Ilmu Pengetahuan Alam

3. Faringitis

Faringitis adalah infeksi pada faring oleh kuman penyakit,

seperti virus, bakteri, maupun jamur. Virus yang dapat menyebabkan

faringitis misalnya,

Adenovirus, Orthomyxovirus, Rhinovirus,

dan

Coronavirus

. Banyak bakteri yang dapat menginfeksi faring, salah

satunya yaitu

Streptococcus pyogenes

. Perhatikan Gambar 8.10! Selain

disebabkan oleh infeksi virus, bakteri, dan jamur, faringitis juga dapat

disebabkan oleh zat kimia yang dapat mengiritasi jaringan pada faring.

Faringitis merupakan penyebab umum sakit tenggorokan. Orang yang

menderita faringitis biasanya disertai dengan radang tonsil (amandel),

yang menyebabkan rasa nyeri saat menelan makanan. Penanganan

faringitis yaitu dengan memberi antibiotik dan anti-fungi untuk

membunuh bakteri serta jamur yang menginfeksi faring. Selain itu,

tentu harus ditambah dengan mengonsumsi makanan yang bergizi,

agar sistem pertahanan tubuh menjadi lebih kuat.

(a)

(b)

Sumber: en.wikipedia.org

Gambar 8.10

(a) Faringitis, (b) Salah Satu Bakteri Penyebab Faringitis,

Streptococcus pyogenes

4. Pneumonia

Pneumonia merupakan infeksi pada bronkiolus dan alveolus.

Penyebab terjadinya pneumonia, antara lain karena infeksi dari virus,

bakteri, jamur, dan parasit lainnya. Namun, umumnya disebabkan oleh

bakteri

Streptococcus pneumoniae

. Pada paru-paru penderita pneumonia

terdapat cairan yang kental. Cairan tersebut dapat mengganggu pertukaran

gas pada paru-paru. Hal ini menyebabkan oksigen yang diserap oleh darah

menjadi kurang. Perhatikan Gambar 8.11 !

66

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

(a)

(b)

Sumber: Berwald

et al

. 2007

Gambar 8.11

(a) Paru-paru Normal (b) Paru-paru Penderita Pneumonia

Gejala dari penyakit pneumonia yaitu demam, batuk berdahak,

tidak enak badan, sakit pada bagian dada, dan terkadang mengalami

kesulitan bernapas. Penyakit pneumonia dapat ditularkan melalui

udara ketika penderita pneumonia batuk maupun bersin. Oleh karena

itu, ketika kamu pergi ke rumah sakit untuk menjenguk teman atau

saudara yang dirawat di rumah sakit, sebaiknya kamu menggunakan

masker. Penanganan pneumonia dapat dilakukan dengan memberikan

antibiotik, obat pembuat saluran napas menjadi lebar (bronkodilator),

terapi oksigen, dan penyedotan cairan dalam paru-paru. Gambar 8.12

merupakan perbandingan antara alveolus orang sehat dengan alveolus

penderita pneumonia.

Paru-paru

Bronkiolus

Alveolus

Pneumonia

Normal

Alveolus

penuh cairan

Trakea

Sumber: medicalassessmentonline.com

Gambar 8.12

Kondisi Alveolus Normal dan Alveolus Penderita Pneumonia

67

Ilmu Pengetahuan Alam

5.

Tuberculosis (TBC)

Penyakit TBC disebabkan oleh infeksi bakteri

Mycobacterium

tuberculosis

. Selain menginfeksi paru-paru, bakteri ini juga dapat

menginfeksi bagian lain dari tubuh. Perhatikan Gambar 8.13! Ketika

bakteri tersebut masuk ke dalam paru-paru, bakteri akan menyebabkan

infeksi sehingga memicu sistem imun untuk bergerak menuju area

yang terinfeksi dan segera “memakan” bakteri tersebut agar tidak

menyebar luas. Jika sistem imun lemah, maka bakteri dapat masuk ke

dalam peredaran darah dan sistem limfa untuk menginfeksi organ lain.

(a)

(b)

Sumber:(a) radiopaedia.org, (b) louisville.edu

Gambar 8.13

(a) Paru-paru Penderita TBC, (b) Bakteri Penyebab Penyakit TBC,

Mycobacterium tuberculosis

Gejala dari penyakit TBC yaitu mudah lelah, berat badan turun

drastis, lesu, hilang nafsu makan, demam, berkeringat di malam hari,

sulit bernapas, sakit pada bagian dada, dan batuk berdarah.

Ayo, Kita Cari Tahu

Bakteri

Mycobacterium tuberculosis

dapat menginfeksi tulang

dan menyebabkan penyakit TBC tulang. Bersama kelompokmu

galilah informasi lebih mendalam tentang TBC tulang, lalu

presentasikanlah di depan kelas!.

68

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

6. Asma

Asma merupakan salah satu kelainan yang menyerang saluran

pernapasan. Asma dapat disebabkan oleh faktor lingkungan. Faktor

lingkungan yang dapat menyebabkan asma diantaranya masuknya

zat pemicu alergi (alergen) dalam tubuh, misalnya asap rokok, debu,

bulu hewan peliharaan, dan lain-lain. Masuknya alergen, akan memicu

tubuh untuk menghasilkan senyawa kimia seperti prostaglandin dan

histamin. Senyawa kimia tersebutlah yang dapat memicu penyempitan

saluran pernapasan. Perhatikan Gambar 8.14!

paru-paru

Penampang

melintang saluran

Copyright © Ibu Im 2021