Laring Organ-Organ Pernapasan Manusia

Sistem Pernapasan 105 Inspirasi terjadi ketika diafragma berkontraksi. Diafragma adalah struktur otot yang memisahkan rongga dada dan rongga perut. Ketika berkontraksi, permukaan diafragma menjadi datar. Pada saat yang bersamaan, otot-otot antartulang rusuk berkontraksi sehingga tulang- tulang rusuk akan terangkat. Hal ini mengakibatkan volume rongga dada membesar. Membesarnya rongga dada menyebabkan menurunnya tekanan udara di dalam paru-paru sehingga udara akan masuk ke paru-paru. Pada saat ekspirasi, otot diafragma akan berelaksasi kembali ke bentuk semula. Pada saat yang bersamaan, otot-otot antartulang rusuk akan berelaksasi. Relaksasi dari kedua jenis otot ini menyebabkan mengecilnya volume rongga dada. Akibatnya, udara akan bergerak keluar. Paru-paru pada orang dewasa mengandung sekitar 3 liter udara. Sumber: Science Library: Human Body, 2004 Gambar 6.6 Mekanisme inspirasi dan ekspirasi Mekanisme Pernapasan Tujuan Mempelajari mekanisme pernapasan Alat dan Bahan 1. Pipa 3. Balon 2. Wadah kaca 4. Karet Langkah Kerja 1. Buatlah model paru-paru dari stoples atau botol plastik seperti gambar di samping. 2. Tariklah ke bawah secara perlahan-lahan karet pada model tersebut. 3. Kemudian, doronglah karet hingga model paru-paru tersebut bergeser ke atas. Pertanyaan 1. Apakah yang terjadi pada balon saat karet ditarik ke bawah? 2. Apakah yang terjadi pada balon saat karet didorong ke atas? 3. Bagian manakah dari model yang diumpamakan paru-paru diafragma dan tulang rusuk? 4. Dari kegiatan tersebut, jelaskan proses inspirasi dan ekspirasi dengan bahasa Anda sendiri. Pipa Wadah dari kaca Balon Karet Kata Kunci • Ekspirasi • Inspirasi Sumber: Biology for You, 2002 Sumbat Inspirasi Paru-paru Ekspirasi Tulang rusuk Trakea Otot antartulang rusuk berkontraksi Tulang rusuk naik Volume rongga dada membesar Diafragma kontraksi Udara masuk Udara keluar Otot antartulang rusuk berelaksasi Tulang rusuk turun Volume rongga dada mengecil Diafragma relaksasi Sumber: Biology for You, 2002 Trakea Paru-paru Tulang rusuk Fakta Biologi Aktivitas Biologi 6.1 Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XI 106

3. Volume Paru-paru

Tujuan utama dari proses bernapas adalah memasukkan oksigen segar ke dalam paru-paru alveoli secara terus-menerus. Volume udara yang masuk dan keluar paru-paru dapat berbeda-beda. Ketika istirahat, volume udara yang masuk dan keluar dari paru-paru hanya sedikit. Akan tetapi, ketika berolahraga, volume udara yang masuk dan keluar dari paru-paru bertambah besar sesuai dengan kebutuhan. Volume udara di dalam paru- paru dapat dibagi menjadi beberapa macam. a. Volume tidal 500 mL: volume udara yang dihirup dan dikeluarkan pada keadaan istirahat. b. Volume suplemen ±1.500 mL: volume udara yang masih dapat dikeluarkan setelah ekspirasi biasa tidal. c. Volume komplemen ±3.000 mL: volume udara yang masih dapat dihirup setelah inspirasi biasa tidal. d. Volume residu ±1.200 mL: volume udara yang tersisa setelah melakukan ekspirasi maksimal. Volume residu tidak dapat dikeluarkan dengan ekspirasi biasa. Volume residu disebut juga dengan udara cadangan. e. Kapasitas vital ±5.000 mL: jumlah volume total dari volume tidal, volume suplemen, dan volume komplemen. Dengan kata lain, kapasitas vital adalah volume maksimal udara yang dapat dihembuskan setelah inspirasi maksimal. f. Kapasitas total paru-paru: jumlah volume residu ditambah kapasitas vital paru-paru. Gambar 6.7 Grafik volume paru-paru

4. Kontrol Pernapasan

Pernahkah Anda menahan napas begitu lama ketika berenang atau menyelam? Kita dapat menahan napas selama beberapa menit. Selain itu, kecepatan dan kedalaman bernapas dapat kita atur. Akan tetapi, kebanyakan proses bernapas merupakan mekanisme otomatis yang teratur. Kontrol pernapasan merupakan kerja sama antara sistem pernapasan dan sistem saraf. Pusat pengaturan napas terletak di dua bagian otak, yaitu medula oblongata dan pons varoli. Medula oblongata mengatur irama pernapasan. Ketika kita mengambil napas dalam-dalam, sensor di dalam jaringan paru- paru mengirimkan impuls kembali ke medula untuk menghentikan pusat pengaturan napas. Sumber: Biology: The Unity and Diversity of Life, 1995 Volume paru-paru mm 3 Komplementer 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 Udara residu Suplementer Waktu Volume tidal Kapasitas vital Kapasitas total paru-paru Sekilas Biologi Mayow banyak melakukan penelitian mengenai pernapasan. Ia membuktikan bahwa otot-otot dada dan diafragma membuat paru-paru meregang dan mengembang seperti pompa angin, saat memasukkan udara. Sumber: Jendela Iptek: Tubuh Manusia, 1997 John Mayow 1640–1679