SISTEM PERNAPASAN

SISTEM PERNAPASANStandar Kompetensi yang harus dicapai:Memahami struktur, fungsi dan proses serta kelainan yang dapat terjadi serta hubungannya dengan SalingtemasKompetensi Dasar yang harus dikuasai:Mengkaitkan struktur, fungsi dan proses serta kelainan yang dapat terjadi pada sistem pernafasan manusia dan hewan tertentu (burung)Gambar 1. Organ-organ pernapasan manusiaOrgan-Organ Sistem Pernafasan ManusiaOrgan-organ pernafasan manusia terdiri dari : HidungFaringLaringTrakeaBronkusBronkiolusAlveolus

HidungFaringLaringTrakeaBronkusParu-paru

Meliputi proses : Inspirasi : yaitu pemasukan udara ke paru-paruEkspirasi : yaitu pengeluaran udara dari paru-paruProses inspirasi dan ekspirasi melibatkan kontraksi relaksasi otot-otot tulang rusuk dan otot diafragma.Mekanisme RespirasiMekanisme Inspirasi :Otot-otot interkostal berkontraksi akibatnya tulang rusuk terangkat. Kontraksi otot interkostal diikuti oleh kontraksi otot diafragma.Akibat kontraksi kedua otot ini, rongga dada menjadi membesar.Rongga dada yang bertambah besar menyebabkan tekanan udara di paru-paru menjadi kecil.Akibatnya udara masuk ke dalam paru-paru.Inspirasi Pemasukan udara ke dalam paru-paru

Tulangrusukterangkat karenakontraksi ototantar tulang rusukUdaramasukDiaphragma berkontraksi(turun)InspirasiMekanisme Ekspirasi :Otot-otot interkostal berelaksasi akibatnya tulang rusuk turun. Relaksasi otot interkostal diikuti oleh berelaksasinya otot diafragma.Akibat relaksasi kedua otot ini, rongga dada menjadi menjadi mengecil.Rongga dada yang mengecil menyebabkan tekanan udara di paru-paru menjadi besar.Akibatnya udara keluar dari dalam paru-paru ke lingkungan.

Ekspirasi Pengeluaran udara dari dalam paru-paru

UdarakeluarTulang rusukturun karenaotot interkostalberelaksasiDiaphragma berelaksasi(naik)EkspirasiVolume tidal: volume udara inspirasi dan ekspirasi = 500 mlvolume tidal dipengaruhi oleh:aktivitas tubuhBerat BadanUsiaKondisi fisikJenis kelaminVolume udara komplementer: udara cadangan inspirasidgn menghirup udara dalam-dalam menjadi = 1500 ml Volume udara suplementer: udara cadangan ekspirasi = 1500 ml

Kapasitas Volume Paru-ParuKapasitas volume udara paru-paruVolume udara di paru-paruVolume tidal = 500 ml350 ml150 mlDi paru-paruDi saluran pernapasanVolume udara cadangan = 3000 mlUdara komplementer = 1500 mlUdara suplementer = 1500 mlKapasitas vital paru-paru = 3500 mlVolume udara residu = 1000 mlKapasitas total = 3500 ml (3,5 l)Lanjutan

Gambar 2. kurva yang menunjukkan ukuran volume udara paru-paruDi dalam Alveolus, udara yang mengandung oksigen dipertukarkan ke dalam darah. Sedangkan karbondioksida di dalam darah dikeluarkan ke alveolus.Pertukaran Gas Oksigen dan KarbondioksidaA. Pengikatan O2Alveolus memiliki O2 lebih tinggi dari pada O2 di dalam darah. O2 masuk ke dalam darah melalui difusi melewati membran alveolusDi dalam darah, O2 sebagian besar (98%) diikat oleh Hb yang terdapat pada Eritrosit menjadi Oksihemoglobin (HbO2).Selain diikat oleh Hb, sebagian kecil O2 larut di dalam plasma darah (2%).Setelah berada di dalam darah, O2 kemudian masuk ke jantung melalui vena pulmonalis untuk diedarkan ke seluruh tubuh yang membutuhkan.Pertukaran O2

Gambar 3 : Proses pertukaran oksigen dari alveolus ke dalam darah. Dan setelah berada di darah, oksigen dibawa ke sel-sel tubuh yang membutuhkanB. Pengeluaran CO2Di jaringan, CO2 lebih tinggi dibandingkan yang ada di dalam darah.Ketika O2 di dalam darah berdifusi ke jaringan, maka CO2 di jaringan akan segera masuk ke dalam darah.Ketika CO2 berada di dalam darah sebagian besar (70%) CO2 akan diubah menjadi ion bikarbonat(HCO3)20% CO2 akan terikat oleh Hb pada Eritrosit.Sedangkan 10% CO2 lainnya larut dalam plasma darah.Di dalam darah, CO2 di bawa ke jantung, kemudian oleh jantung CO2 dalam darah dipompa ke paru-paru melalui arteri pulmonalis.Di paru-paru CO2 akan dikeluarkan dari tubuh melalui ekspirasi.Proses perubahan O2 dan CO2 melalui respirasi internal dan eksternal +

+ Respirasi selCO2CO2 + H2OH2CO3O2O2 + HbHbHb + H+H+HCO3HHbHBO2 dalam darahO2 + HbO2 dari luar tubuhHbH+HHbHCO2 dan HHb dalam darahH + + HCO3H2CO3HO2 + CO2Keluar tubuhTekanan O2 di paru-paru 150 mmHgTekanan O2 dalam arteri100 mmHgTekanan O2 di jaringan 0 - 40 mmHgTekanan CO2 di alveolus 35 mmHgTekanan CO2 di vena 47 mmHgTekanan CO2 di jaringan60 mmHgPENGARUH TEKANAN TERHADAP PENGANGKUTAN O2 DAN CO2PEREDARAN DARAH PARU-PARU KE JANTUNG

Vena pulmonalis1. Pernapasan dada:Inspirasi: kontraksi otot antar tulang rusuk luar relaksasi otot antar tulang rusuk dalamEkspirasi: relaksasi otot antar tulang rusuk luar, kontraksi otot antar tulang rusuk dalam 2. Pernapasan perut:Inspirasi: Kontraksi otot diafragma, relaksasi otot dinding perutEkspirasi: Relaksasi otot diafragma, kontraksi otot dinding perut Berdasarkan letak otot-otot pernapasan, pernapasan dibedakan menjadi 2:Kontrol PernafasanPusat pengaturan pernafasan adalah medulla oblongata dan pons.Respirasi normal antara 1215 kali per menit.Pada kondisi tertentu frekuensi respirasi dapat meningkat atau menurun bergantung kondisi.Yang menaikkan atau menurunkan kecepatan respirasi adalah medulla oblongata dan pons.

OtakPusat pengaturan pernafasanJantung berdenyut lebih cepat / berdenyut lebih lambatDiafragmaOtot interkostalNeuron motorikMedullaPonsKelainan / Penyakit pada Sistem Respirasi1. AsmaPenyempitan bronkiolus yang dipicu oleh zat alergen.Zat alergen dapat berupa debu, serbuk sari, asap, cuaca dll.Biasanya penderita asma akan mengalami kesulitan bernafas, serta disertai suara saat menarik nafas.

2. Kerusakan akibat RokokKerusakan pada paru-paru yang mengakibatkan kanker atau terbakarnya paru-paru.Kerusakan karena asap yang masuk ke paru-paru sangat panas. Selain itu karena senyawa toksik lain yang terkandung di dalam rokok (ada 4000 senyawa toksik pada rokok).

ParuparuJantung3. Kanker Paru-Paru1/3 kematian orang di Amerika karena kanker paruKanker paru berhubungan dengan merokokRokok mengandung radikal bebas (nitrosamine) dan senyawa karsinogen lain yang memicu mutasi DNASISTEM PERNAPASAN HEWANBerdasarkan cara dan organ pernapasan, ada 4 jenis struktur organ pernapasan:Pernapasan melalui permukaan tubuhPernapasan dengan sistem trakeaPernapasan melalui insangPernapasan dengan paru-paru1. Pernapasan melalui permukaan tubuh pada cacing tanahRasio permukaan tubuh per volume udara menjadi luas (bentuk bulat panjang)Laju metabolisme rendah ---kebutuhan O2 /sel sedikit

Cara:Pada epidermis terdapat sel-sel kelenjar yang mensekresi mukus.Mukus untuk perlindungan dan menjaga kelembapan permukaan tubuh Kondisi yang lembap memungkinkan O2 larut dan berdifusi ke pembuluh darah kapiler di permukaan tubuh, dan CO2 berdifusi ke luar tubuh

2. Pernapasan dengan sistem trakea

Cara:Sistem trakea berupa saluran yang langsung menuju ke jaringan.Udara masuk ke tubuh melalui 20 lubang kecil di sepanjang permukaan tubuh (spirakel)O2 masuk ke dalam tabung trakea----trakeola----jaringan. O2 tidak dibawa oleh darah karena tidak terdapat Hb, melainkan cairan hemolimfe.

3. Pernapasan melalui insang pada ikan

operculumCara:Insang berfungsi sebagai tempat difusi O2O2 di dalam air sedikit----ikan mengatasi dengan mengalirkan air secara terus-menerus melalui insang---butuh energi lebih besar dari organisme lain.Inspirasi: Mulut terbuka tutup insang (operkulum) tertutup.Ekspirasi: tutup insang terbukamulut tertutupCtt. Pada ikan tulang rawan proses sama, hanya proses ekspirasi melalui celah insang4. Pernapasan melalui paru-paru pada burung

Cara:Terdapat kantung udara (saccus pneumaticus) untuk memperbesar volume udara yang masuk ketika terbang, meringankan tubuh, mengatur suhu tubuh, dan memperkeras suara.Ada 2 kantung udara:1. Kantung udara kaudal (ekor), terdiri dari: kantung udara abdominal dan kantung udara torakalis kaudal2. Kantung udara kranial (kepala), terdiri dari: kantung udara servikal, kantung udara klavikula dan kantung udara torakalis kranialPada saat tidak terbang:Inspirasi: Otot antar tulang rusuk dan tulang dada berkontraksiparu-paru mengembangudara masuk.Ekspirasi: Otot antar tulang rusuk dan tulang dada relaksasiparu-apru menguncupudara keluar

Pada saat terbang (sayap terangkat):Inspirasi: otot antar tulang rusuk dan tulang dada kontraksitulang dada turuntulang rusuk ke sampingudara masuk ke paru-parukantung udara kaudalEkspirasi: sayap dikepakkanudara dari kantung udara kaudal keluarparu-paruterjadi pertukaran gas O2 dan CO2udara masuk ke kantung udara kranialudara keluar

SEKIAN SEE YOU NEXT TIMEEVALUASIAliran oksigen di paru-paru sampai sel jaringan tubuh disebabkan perbedaan tekanan O2. Secara berurutan tekanan O2 dari paru-paru-arteri alveolus-jaringan tubuh adalah...A. 35 mmHg, 47 mmHg, 60 mmHgB. 60 mmHg, 47 mmHg, 35 mmHgC. 100 mmHg, 150 mmHg, 175 mmHgD. 150 mmHg, 100 mmHg, 0 40 mmHgE. 150 mmHg, 165 mmHg, 0 40 mmHg2. Perbedaan mekanisme pernapasan perut dan pernapasan dada adalah pada saat inspirasi, aktivitas otot antar tulang rusuk akan...A. berelaksasi, rongga perut mengecilB. Berelaksasi, rongga dada membesarC. berkontraksi, rongga dada membesarD. berkontraksi, rongga perut membesarE. berelaksasi, rongga perut membesar3. Ciri-ciri bagian alat pernapasan adalah:1. epitel bersilia2. cincin tulang rawan3. dinding sangat tipis4. banyak kapiler darah5. tidak ada cincin tulang rawanYang merupakan ciri-ciri alveolus adalah...A. 1, 2C. 3, 4E. 4, 5B. 2, 3D. 3, 54. Pelepasan CO2 dari H2CO3 terjadi di...A. kapiler darahB. Sel atau jaringan tubuhC. pembuluh venaD. alveolusE. trakea5. Pada pernapasan perut, inspirasi terjadi karena kontraksi...A. diafragmaD. otot antar tulang rusuk dalamB. Dinding perutE. otot antar tulang rusukC. Otot antar tulang rusuk luar6. Udara yang keluar masuk paru-paru pada pernapasan normal dikenal dengan...A. volume tidalB. Volume cadangan inspirasiC. volume udara residuD. volume komplementerE. volume suplemen7. Reptil sudah memiliki paru-paru untuk melakukan pernapasan, hanya saja pernapasan belum sepenuhnya dilakukan oleh paru-paru. Pada kura-kura, selain dengan paru-paru, pernapasan juga dilakukan melalui...A. insangC. Paru-paru bukuE. KulitB. MulutD. kloaka8. O2 yang berasal dari luar tubuh, sebelum dibawa ke jaringan akan masuk ke jantung melalui...A. vena cava inferiorC. vena pulmonalisD. kapiler darahB. Vena cava superiorD. arteri pulmonalisBerikut merupakan fungsi dari kantung udara pada burung, kecuali...A. Memperkeras suaraD. Memperbesar volume udaraB. Meringankan tubuhE. Mempermudah terbangC. Mengatur suhu tubuh10. Udara