laporan praktikum biologi sistem respira

I.
II.

JUDUL
: SISTEM RESPIRASI
TUJUAN
:
Mengetahui kapasitas vital paru-paru manusia
III. DASAR TEORI
Respirasi adalah suatu proses pertukaran gas oksigen (O2) dari udara oleh
organisme hidup yang digunakan untuk serangkaian metabolisme yang akan
menghasilkan karbondioksida (CO2) yang harus dikeluarkan karena tidak
dibutuhkan oleh tubuh. Setiap makhluk hidup melakukan pernapasan untuk
memperoleh oksigen O2 yang digunakan untuk pembakaran zat makanan di dalam
sel-sel tubuh. Alat pernapasan setiap makhluk hidup tidaklah sama, pada hewan
invertebrata memilki alat pernapasan dan mekanisme pernapasan yang berbeda
dengan hewan vertebrata (Waluyo,2010:219).
Pernapasan, sebagai istilah yang lazim digunakan, mencangkup dua proses:
pernapasan eksterna, yaitu penyerapan O2 dan pengeluaran CO2 dari tubuh
secara keseluruhan; serta pernapasan interna, yaitu penggunaan O2 dan
pembentukan CO2 oleh sel serta pertukaran gas di antara sel tubuh da media cair di
sekitarnya.
Sistem pernapasan terdiri atas organ pertukearan gas (paru) dan suatu pompa
ventilasi paru. Pompa ventilasi ini terdiri atas dinding dada, otot pernapasan, yang
memperbesar dan memperkecil ukuran rongga dada, pusat pernapasan di otak
yang mengendalikan otot pernapasan, serta jaras dan safar yang menghubungkan
pusat pernapasan dan otot pernapasan. Pada keadaan istirahat, frekuensi
pernapasan manusia normal berkisar antar 12-15 kali per menit. Dalam sekali
bernapas, sekitar 500 mL udara, atau 6-8 L udara per menit, dihirup dan
dikeluarkan dari paru. Udara ini akan bercampur dengan gas yang terdapat di
alveoli, dan selanjutnya, melalui proses difusi sederhana, O2 masuk kedalam
alveoli. Dengan cara ini, 250 mL O2 per menit masuk kedalam tubuh dan 200 mL
CO2 akan dikeluarkan.
Berbagai gas lain, seperti gas metana dari usus halus dapat dijumpai di udara
ekspirasi dalam jumlah kecil. Alcohol dan aseton akan dikeluarkan melalui udara
ekspirasi bila kadarnya dalam tubuh vukup besar. Pada kenyataanya, lebih dari
250 jenis senyawa yang mudah menguap telah diidentifikassi dalam udara
pernapasan manusia (Ganong,2005:669).
I. Volume paru

a. Volume alun napas (tidal) adalah volume udara yang diinspirasi atau
diekspirasi setiap kali bernapas normal; besarnya kira-kira 500 mililiter
pada rata-rata orang dewasa muda.
b. Volume cadangan inspirasi adalah volume udara ekstra yang dapat
diinspirasi setelah dan diatas volume alun napas normal; dan biasanya
mencapai 3000 mililiter.
c. Volume cadangan ekspirasi adalah jumlah udara ekstra yang dapat
diekspieasi oleh ekspirasi kuat pada akhir ekspirasi alun napas normal;
jumlah normalnya adalah sekitar 1100 mililiter.
d. Volume residu yaitu volume udara yang masih tetap berada dalam paru
setelah ekspirasi paling kuat. Volume ini besarnya kira-kira 1200
mililiter.
II. Kapasitas paru
1. Kapasitas inspirasi sama dengan volume alun napas ditambah
cadangan inspirasi. Ini adalah jumlah udara (kira-kira 3500 mililiter)
yang dapat dihirup oleh seseorang, dimulai pada tingkat ekpirasi
normal dan pengembangan paru sampai jumlah maksimum.
2. Kapasitas residu fungsional sama dengan volume cadangan ekspirasi
ditambah volume residu. Ini adalah jumlah udara yang tersisa dalam
paru pada akhir ekspirasinormal (kira-kira 2300 mililiter)
3. Kapasitas vital sama dengan volume cadangan inspirasi ditambah
volume alun napas dan volume cadangan ekspirasi. Ini adalah jumlah
udara maksimum yang dapat dikeluarkan seseorang dari paru, setelah
terlebih dahulu mengisis paru secara maksimum dan kemudian
mengeluarkan sebanyak-banyaknya (kira-kira 4600 mililiter).
4. Kapasitas paru total adalah volume maksimum dimana paru dapat
dikembangkan sebesar mungkin dengan inspirasi paksa (kira-kira 5800
mililiter); jumlah ini sama dengan kapasitas vital ditambah volume
residu (Hall,1996:604-605).
Sistem pernapasan pada manusia meliputi semua struktur yang
menghubungkan udara ke dan dari paru-paru. Organ pernapasan antara lain:
a.
b.
c.
d.

Hidung
Faring
Laring
Trakea

e.
f.
g.
h.


Bronkus
Bronkiolus
Alveolus
Paru-paru (Alfiansyah,2011).
Rongga hidung
Nares anterior adalah saluran-saluran di dalam lubang hidung. Saluran-

saluran ini bermuara kedalam bagian yang dikenal sebagai vestibulum hidung.
Rongga hidung dilapisi selaput lender yang sangat kaya akan pembuluh darah,
dan bersambung dengan lapisan farink dan selaput lender. Semua sinus yang
mempunyai lubang masuk ke dalam rongga hidung.
Rongga hidung sendiri berfungsi sebagai berikut:
a. Bekerja sebagai saluran udara pernapasan.
b. Sebagai penyaring udara pernapasan yang dilakukan oleh bulu-bulu
hidung.
c. Dapat menghangatkan udara pernapasan oleh mukosa.
d. Membunuh kuman-kuman yang masuk, bersama-sama udara
pernapasan oleh leoksit yang terdapat dalam selaput lender atau


hidung.
Faring
Faring adalah pipa berotot yang berjalan dari dasra tengkorak sampai

persambungannya dengan oesofagus pada ketinggian tulang rawan krikoid.
Bila terjadi radang disebut pharyngitis. Farng terbagi menjadi 3 bagian yaitu
nasofaring, orofaring dan laringofaring.
a. Nasofaring
Adalah bagian posterior nasal yang membuka kearah rongga nasal melalui dua
naris internal (koana), yaitu:
b. Orofaring
Dipisahkan dari nasofaring oleh palatum lunak muscular, suatu
perpanjangan palatum keras tulang.
c. Laringofaring
Mengelilingi mulut esophagus dan laring, yang merupakan gerbang
untuk system respiratorik selanjutnya.
 Laring
Laring berperan untuk pembentukan suara dan untuk melindungi
jalan napas terhadap masuknya makanan dan cairan. Laring dapat tersumbat,
antara lain oleh benda asing (gumpalan makanan), infeksi(misalnya difteri) dan
tumor


Trakea

Trakea, merupakan lanjutan dari laring yang dibentuk oleh 16 sampai
20 cincin kartilago yang terdiri dari tulang-tulang rawan yang terbentuk seperti
C. Trakea dilapisi oleh selaput lender yang terdiri atas epitilium bersilia dan sel
cangkir.
 Percabangan bronkus
Bronkus, merupakan percabangan trakea. Setiap bronkus primer
bercabang 9 smapai 12 kali untuk membentuk bronki sekunder dan tersier
dengan diameter yang semakin kecil. Srtuktur mendasar dari paru-paru adalah
percabangan bronchial yang selanjutnya secara berurutan adalah bronki,
bronkiolus, bronkiolus terminalis, bronkiolus respiratorik, duktus alveolar, dan
alveoli. Dibagian bronkus masih disebut pernapasan extrapulmonar dan sampai
memasuki paru-paru disebut intrapulmonary.
 Paru-paru (bronkiolus, alveolus)
Paru-paru berada dalam rongga torak, yang terkandung dalam susunan
tulang-tulang iga an letaknya disisi kiri dan kanan mediastinum yaitu struktur
blok padat yang berada dibelakang tulang dada. Paru-paru menutupi jantung,
arteri dan vena beasr, esophagus dan trakea (Setiadi,2007:42-48)
Sirkulasi dalam paru mencangkup pembuluh nutrient (sistemik) dan
fungsional (pulmoner). Sirkulasi fungsional diwakili oleh arteri dan vena
pulmoner. Arteri pulmoner berdinding tipis, karena rendahnya tekanan (sistolik 25
mmHg, diastolic 5 mmHg) di dalam sirkulasi pulmoner. Arteri ini mengandung
lebih banyak sel otot polos dan serat elastin daripada vena pulmoner. Di dalam
paru, arteri pulmoner bercabang, mengikuti percabangan bronkus.
Pembuluh limfe mengikuti bronkus dan pembuluh pulmoner, mereka juga
terdapat dalam septum interlobular, dan semua mengalir ke dalam limfonodus di
daerah hilum. Jalinan limfe ini disebut jalinan dalam untuk membedakan dari
jalinan superfisial, yang mencangkup pembuluh limfe dalam pleura viseral.
Pembuluh limfe dari jalinan superfisial mengalir kea rah hilum. Mereka mengikuti
jalannya pleura atau menerobos jaringan paru melalui septum interlobulus.
Pembuluh limfe tidak terdapat dalam bagian terminal cabang bronkus dan
melewati duktus alveolus (Junqueira,1995:355).
Sistem syaraf menyesuaikan kecepatan ventilasi alveolus hampis tepat seperti
permintaan tubuh sehingga tekanan oksigen (Po2) dan tekanan karbon dioksida

(PCo2) darah hamper tidak berubah, bahkan selama gerakbadan berat atau jenis
stress respirasi lain.
Yang disebut “pusat pernapasan” adalah suatu kelompok neuron
tersebar luas dan terletak

yang

bilateral di dalam substansia retikularis medulla

oblongata dan pons. Ia dibagi menjadi 3 daerah utama: (1) kelompok neuron
medulla oblongata dorsalis, yang terutama merupakan area inspirasi, (2)
kelompok neuron medulla oblongata ventralis yang terutama merupakan area
ekspirasi dan (3) area di dalam pons yang mebantu mengatur kecepatan
pernapasan, yang dinamai area pneumotaksik. Ia merupakan area inspirasi yang
memainkan peranan pokok dalam mengatur pernapasan (Guyton,1987:371).
Sehubungan dengan organ yang terlibat dalam pemasukkan udara (inspirasi)
dan pengeluaran udara (ekspirasi) maka mekanisme pernapasan dibedakan atas
dua macam, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut. Pernapasan dada dan
perut terjadi secara bersamaan.
a. Pernapasan Dada
Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk.
Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut.
1. Fase inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot antartulang rusuk
sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada
menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang
kaya oksigen masuk.
2. Fase ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot
antara tulang rusuk ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang
rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di
dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga
udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.
b. Pernapasan Perut
Pernapasan perut merupakan pernapasan yang mekanismenya melibatkan
aktifitas otot-otot diafragma yang membatasi rongga perut dan rongga dada.
Mekanisme pernapasan perut dapat dibedakan menjadi dua tahap yakni
sebagai berikut.
1. Fase Inspirasi. Pada fase ini otot diafragma berkontraksi sehingga
diafragma mendatar, akibatnya rongga dada membesar dan tekanan

menjadi kecil sehingga udara luar masuk.
2. Fase Ekspirasi. Fase ekspirasi merupakan fase berelaksasinya otot
diafragma (kembali ke posisi semula, mengembang) sehingga rongga
dada mengecil dan tekanan menjadi lebih besar, akibatnya udara keluar
IV.

dari paru-paru (anonim,2000[online]).
METODE
IV.1 Alat
a. Bak besar
b. Botol besar bervolume 5 liter
c. Pipa plastik (selang)
d. Timbangan berat badan
e. Alat ukur (mit line)
IV.2 Bahan
a. Air secukupnya
IV.3

Langakah kerja
Membuat skala pada botol besar dari 0-0,25-0,5-0,75-1-1,25-1,5- dan
seterusnya, menggunakan gelas ukuran untuk membuat skala

Mengisi botol besar lalu membalik

Memasang pipa plastic seperti gambar

Menarik napas sedalam-dalamnya dan menghembuskan napas
sekuat-kuatnya (maksimal) lewat mulut yang dihubungkan dengan
pipa plastic. Membaca volumenya

Menyuruh orang percobaan melakukan gerak badan misalnya larilari mengelilingi lapangan atau ruangan

Menarik napas sedalam-dalamnya dan menghembuskan napas
sekuat-kuatnya (maksimal) lewat mulut yang dihubungkan dengan
pipa plastic

Membandingkan kapasitas vital sebelum dan setelah olahraga

V.

HASIL PENELITIAN
Tabel hasil pengamatan
N

Probandu

O

s

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.

Risky
Beta
Adil
Budi
Puput
Umi
Vijay
Ali
Dini M
Irma
Diah
Endah

Umur
20
19
21
20
20
20
20
20
20
18
20
20

JK
L
P
L
L
P
P
L
L
P
P
P
P

TB
172
152
170
165
153
151
168
169
153
165
165
168

BB
49
44
55
47
65
40
81
52
71
46
53
50

Lingka
r Dada
80
80
84
76
90
79
101
78
98
79
86
79

Kapasitas Vital
Santa Olahrag
i
500
250
750
500
750
500
250
250
250
500
750
250

a
500
250
250
500
250
500
500
250
250
500
750
500

VI. PEMBAHASAN
Dalam kegiatan praktikum dengan bahasan respirasi kemarin, untuk
mengetahui kapasitas vital paru-paru manusia yang dilakukan dengan cara
merangkai alat spirometer sederhana yang tersusun dari botol besar yang diisi air

dan dihubungkan dengan selang kemudian dibalik lalu dimasukkan dalam bak
besar yang berisi air, kami memperoleh data kapasitas paru paru dari 12
probandus yang melakukan percobaan sebesar 458 mL. Jika dibandingkan dengan
teori kapasitas vital paru-paru manusia diketahui besarnya kurang lebih 4600 mL
yang diperoleh dari jumlah volume tidal, volume cadangan inspirasi dan volume
cadangan ekspirasi. Maka hasil percobaan yang telah dilakukan tidak sesuai
dengan teori. Hasil pengamatan ini salah karena data yang tertulis pada
pengamatan bukanlah kapasitas vital tetapi volume tidal manusia, yang mana
besar volume tidal manusi menurut teori adalah 500 mL. Maka percobaan yang
telah dilakukan telah gagal.
Berdasarkan pengamatan terdapat perbedaan kapasitas paru-paru pada tiap
probandus, hal ini dikarenakan ada beberapa faktor yang sangat mempengaruhi
kapasitas vital paru-paru manusia yaitu, dari jenis kelamin, tinggi badan, berat
badan. Lingkar dada, umur dan aktivitas yang dilakukan tiap probandus. Berikut
data dari tiap-tiap faktor:
Dari faktor jenis kelamin, dengan probandus laki-laki yaitu Rizky dan
probandus perempuan yaitu Beta didapatkan hasil bahwa kapasitas vital terbesar
adalah milik Rizky sebesar 500 mL dan Beta sebesar 250 mL. Ternyata jenis
kelamin mempengaruhi kapasitas vital, kapasitas vital paru-paru laki-laki lebih
besar daripada perempuan. Hal ini dikarenakan laki-laki bernapas lebih lambat
daripada perempuan. volume paru-paru laki-laki lebih besar daripada perempuan.
Namun kadar oksigen yang dibutuhkan oleh laki-laki lebih besar daripada
perempuan. Oleh karena itu, kebanyakan laki-laki lebih banyak bergerak dari
perempuan.
Untuk faktor yang kedua yaitu tinggi badan, untuk faktor ini kami
melakukan percobaan terhadap 2 probandus dengan jenis kelamin yang sama
tetapi berbeda umurnya yaitu Adil dengan tinggi 172 cm dan Budi dengan tinggi
165 cm. Menurut data yang diperoleh kapasitas paru-paru Adil dengan kapasitas
sebesar 750 mL lebih tinggi dibandingkan dengan Budi dengan kapasitas sebesar
500 mL, hal ini dikarenakan bahwa seseorang dengan tinggi badan yang ideal
lebih tinggi daripada tinggi badan seseorang yang kurang ideal. Hal ini terjadi
karena orang yang tinggi mampu melakukan aktivitas lebih padat daripada orang
yang rendah.

Yang ketiga adalah faktor dari berat badan, pada faktor ini juga
menggunakan probandus dengan jenis kelamin yang sama yaitu Puput yang
memiliki berat badan 65 kg dan Umi yang memiliki berat badan 40 kg.
Berdasarkan data yang didapat, diperoleh hasil bahwa kapasitas vital paru-paru
orang yang berbadan gemuk (Puput) yaitu 750 mL lebih tinggi daripada Umi
dengan kapasitas vital 500 mL. Pengamatan ini tidak sesuai dengan dasar teori
yang mengatakan bahwa berat badan yang kurang ideal kapasitas vitalnya lebih
rendah dibandingakan dengan berat badan yang ideal. Hal ini bias terjadi karena
mungkin terdapat kesalahan pada Puput dalam meniup selang, mungkin selang
yang ditiup terlalu kuat sehingga kapasitasnya besar. Atau mungkin juga karena
Puput meniup sampai berkali-kali, atau air didalam botol kurang penuh terisi
sehingga kapasitasnya terhitung besar. Bias juga dikarenakan salahnya
perhitungan terhadap skal yang terdapat pada botol tersebut.
Faktor yang keempat adalah lingkar dada, untuk faktor ini kami
menggunakan jenis kelamin laki-laki dar probandus yang bernama Vijay dengan
lingkar dada 101 cm dan Ali dengan lingkar dada 78 cm. Pada faktor ini
didapatkan hasil dari pengamatan yaitu kapasitas vital paru-paru pada kedua
probandus adalah sama yaitu 250 mL. Mengapa hal ini bisa terjadi? Mungkin
karena probandus yang kurang serius dan salah dalam melakukan percobaan.
Menurut literatur semakin besar lingkar dada seseorang maka akan semakin besar
volume paru-paru sehingga kapasiitasnya akan semakin besar, begitu pula
sebaliknya.
Pengamatan yang kelima yaitu faktor umur, pada factor ini kami
menggunakan 2 probandus berjenis kelamin perempuan yang masing-masing
bernama Dini M. dengan umur 20 tahun dan Irma yang berumur 18 tahun. Pada
hasil pengamatan diperoleh hasil bahwa Dini memiliki kapasitas vital paru-paru
lebih rendah daripada Irma. Yang mana Dini memiliki kapasitas vital sebesar 250
mL dan Irma sebesar 500 mL. hal ini dikarenakan bahwa semakin tua usia
seseorang maka kapasitas vitalnya semakin rendah. Berdasarkan teori semakin
bertambah usia seseorang maka semakin rendah frekuensi pernapasannya karena
semakin bertambah usia aktivitasnya semakin sedikit. Sehingga kapasitas vital
paru-paru seseorang semakin rendah jika semakin bertambahnya umur pada orang
tersebut.

Untuk faktor yang terakhir yaitu berdasarkan aktivitas yang dilakukan oleh
kedua probandus. Aktivitas yang dilakukan adalah naik-turun tangga sebanyak 7
kali. Kedua probandus ini bernama Diah dan Endah, yang memiliki jenis kelamin
dan umur yang sama. Tetapi berbeda tinggi badan, berat badan, dan lingkar dada.
Diah memiliki tinggi badan 165 cm, berat badan 53 kg dan lingkar dada 86 cm,
sedangkan Endah memiliki tinggi badan 168 cm, berat badan 50 kg dan lingkar
dada 79 cm. berdasarkan hasil pengamatan kapasitas vital paru-paru (santai) Diah
lebih tinggi daripada Endah yaitu Diah sebesar 750 mL dan Endah sebesar 250
mL. hal ini dikarenakan bahwa Diah memiliki lingkar dada yang lebih besar
daipada Endah sehingga kapasitasnya lebih besar. Sedangkan setelah melakukan
aktivitas kapasitas vital paru-paru Diah sama dengan sebelumnya yaitu 750 mL
sedangkan Endah meningkat menjadi 500 mL. Kapasitas vital paru-paru Diah
sebelum dan sesudah aktivitas sama dikarenakan Diah lebih sering beraktivitas
dibanding Endah dan Diah sudah terbiasa melakukan aktivitas naik-turun tangga
sehingga kapasitas vitalnya tidak berubah. Sedangkan Endah yang jarang
beraktivitas kapasitas vitalnya meningkat setelah melakukan aktivitas.
Hasil pengamatan diatas berdasarkan enam faktor yang mempenaruhi
kapasitas vital paru-paru manusia. Menurut literature ada factor lain yang
mempengaruhi kapasitas vital paru-paru manusia yaitu, suhu tubuh. Semakin
tinggi suhu tubuhnya maka semakin tinggi pula frekuensi pernapasannya.
VII. PENUTUP
VII.1 Kesimpulan
Kapasitas vital paru paru manusia merupakan volume udara
maksimal yang dapat dihembuskan oleh paru paru setelah melakukan
inspirasi maksimal, besarnya kurang lebih 4600 mililiter. Besarnya kapasitas
vital paru-paru merupakan penjumlahan dari volume udara tidal, cadangan
inspirasi dan cadangan ekspirasi. Sedangkan kapasitas total adalah kapasitas
udara yang dapat ditampung paru paru, besarnya kurang lebih 5800 mililiter.
Besarnya kapasitas total paru paru merupakan penjumlahan antara kapasitas
vital paru paru dan udara residu. Kapasitas vital paru paru pada manusia
dipengaruhi oleh jenis kelamin, usia, berat badan, tinggi badan, lingkar dada
dan aktivitas atau kegiatan yang dilakukan.
VII.2 Saran

Sebaiknya asisten praktikum harus benar-benar menguasai materi
yang akan dilakukan percobaannya, agar tidak salah dalam memberi
pengarahan tentang data yang harus diletakkan pada pengamatan.

DAFTAR PUSTAKA
anonim.2000. http://bebas.vlsm.org/v12/sponsor/SponsorPendamping/Praweda/Biologi/0077%20Bio%202-8d.htm (akses : 8 April
2014:06.15 WIB)
Alfianyah,Muhammad.2011.http://www.sentra-edukasi.com/2011/08/organpernapasan-manusia.html#.Uz4gG87TKfI (akses : 4 april 2013:10.03 WIB)
Ganong,W.F.2005.Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Edisi 22.Penerbit:Buku
Kedokteran ECG
Guyton.1987.Fisiologi Manusia dan Mekanisme Penyakit.Penerbit:Buku
Kedokteran EGC
Hall,&Guyton.1996.Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Edisi 9.Penerbit:Buku
Kedoteran ECG
Setiadi.2007.Anatomi dan Fisiologi Manusia.Penerbit:Graha Ilmu
Junqueria,L. Carlos,Jose Carneiro, Robert O. Kelley.1995.Histologi Dasar Edisi
ke-8.Penerbit:Buku Kedokteran EGC
Waluyo,Joko.2010.Biologi Umum. Jember : unej

Dokumen yang terkait

Dokumen baru