RESPIRASI MANUSIA
Oleh: Nama NIM Rm! Rm! ngan ngan "elm#$ Asisten
: Afifah Su Sulistiyaningrum : B1A015025 : III III :2 : %ian "risna Arifiani
&APORAN PRA"'I"UM (ISIO&O)I *E+AN I
"EMEN'ERIAN RISE' 'E"NO&O)I %AN PEN%I%I"AN 'IN))I UNI,ERSI'AS -EN%ERA& SOE%IRMAN (A"U&'AS BIO&O)I PUR+O"ER'O 201.
I/
PEN%A*U&UAN
I/1 &atar Bela$ang
Manusia dalam melangsungkan kehidupannya memerlukan udara untuk membantu menggerakkan darah dari jantung ke seluruh tubuh. Udara merupakan kebutuhan manusia sehari-hari yang wajib didapatkan bagi setiap makhluk hidup. Udara yang didapatkan setiap hari digunakan oleh tubuh sebagai material. Pernapasan (respirasi) adalah peristiwa menghirup udara dari luar yang mengandung oksigen ke dalam tubuh (inspirasi) serta mengeluarkan udara yang mengandung karbondioksida sisa oksidasi ke luar tubuh. Proses respirasi terjadi karena adanya perbedaan tekanan antara rongga pleura dan paru-paru. Sistem saraf pusat memberikan dorongan ritmis dari dalam untuk bernafas dan secara refleks merangsang otot diafragma dan otot dada yang akan memberikan tenaga pendorongbagi gerakan udara (Muttain! "##$). Proses respirasi dapat berlangsung tanpa menggunakan oksigen! namun hasil yang dihasilkan tidak terlalu efektif untuk metabolisme tubuh dikarenakan hanya menghasilkan sedikit energi bagi tubuh. %asil pembongkarannya juga tidak menghasilkan
air
dan
karbondioksida!
melainkan
molekul
alkohol.
%asil
pembongkaran molekul kompleks akan menghasilkan molekul kecil yang kurang berguna bagi manusia akan dikeluarkan. Mekanisme respirasi ada dua yaitu pemasukan atau inspirasi dan pengeluaran atau ekspirasi (Schmidt-&ielsen! '#). espirasi pada manusia harus terjadi secara normal agar kebutuhan energi dapat terpenuhi dan tidak terjadi gangguan-gangguan elementer pada tubuh manusia. *eberadaan oksigen sangat dibutuhkan untuk proses respirasi! maka dari itu harus terdapat organ yang bisa menampung dan mengolah oksigen untuk proses respirasi yang apabila telah terjadi proses difusi maka akan dikeluarkan. +olume yang didapatkan berasal dari inspirasi manusia terhadap oksigen dan ,olume ini ditampung di dalam paru-paru. Penampungan udara ini tentunya ber,ariasi terdapat ,olume-,olume khusus yang dapat dicirikan dari peristiwa mekanis. erdapat macam ,olume udara yaitu ,olume residu! ,olume cadangan inspirasi! ,olume cadangan ekspirasi! ,olume tidal (*ay! '$). Praktikum respirasi ini dilakukan untuk mengetahui ,olume inspirasi dan ,olume ekspirasi normal dari manusia dan jumlah maksimal ,olume paru-paru untuk menampung udara respirasi. espirasi yang dilakukan menggunakan preparat manusia karena manusia mempunyai struktur paru-paru paling baik dan aspek
kemudahan praktikum respirasi ditambah lagi untuk membedakan kapasitas ,olume paru-paru laki-laki dan perempuan. 1/2 'uuan
ujuan praktikum kali ini adalah untuk mengukur ,olume inspirasi dan ekspirasi normal dari respirasi (,olume tidal)! mengukur berapa besar kapasitas paru paru yang dapat dimasuki udara respirasi (kapasitas ,ital)! dan mengukur jumlah ,olume paru-paru yang dapat menampung udara respirasi normal selama ' menit (,olume total).
II/ MA'ERI %AN ARA "ER-A
2/1 Materi
/ahan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah air secukupnya. 0lat yang digunakan dalam praktikum ini adalah pengukur waktu! akuarium! gelas kimia! gelas ukur! dan selang plastik. 2/2 ara "era 2/2/1 ,lume 'ial '. arik nafas secara normal! kemudian hembuskan nafas segera ke dalam gelas
kimia melalui ujung selang. ". Ujung selang dilepaskan dari mulut dan ujung selang ditutup dengan ibu jari agar udara tidak keluar. 1. Skala pada gelas kimia dilihat! diberi tanda pada batas ,olume udara yang dihasilkan. . 2elas kimia diisi air hingga batas yang diberi tanda. 3. 0ir yang didapat diukur menggunakan gelas ukur! dan diperoleh ,olume udara pernafasan (tidal). 4. 5akukan percobaan yang sama pada praktikan yang selalu berjalan. 6. 5akukan percobaan yang sama setelah melakukan akti,itas berlari. 2/2/2 "a#asitas ,ital Paru3#aru '. arik nafas dalam-dalam sekuatnya! kemudian hembuskan nafas segera ke dalam gelas kimia melalui ujung selang. ". Ujung selang dilepaskan dari mulut dan ujung selang ditutup dengan menggunakan ibu jari agar udara tidak keluar. 1. Skala pada gelas kimia dilihat! diberi tanda pada batas ,olume udara yang dihasilkan. . 2elas kimia diisi air hingga batas yang diberi tanda. 3. 0ir yang didapat diukur menggunakan gelas ukur! dan diperoleh ,olume udara pernafasan (tidal). 4. 5akukan percobaan yang sama pada praktikan yang selalu berjalan. 2/2/4 ,lume 'tal '. +olume total paru-paru ditentukan dengan cara yang sama untuk menghitung ,olume tidal. ". 5akukan perhitungan berapa kali jumlah nafas selama satu menit. 1. +olume total dihitung dengan mengalikan ,olume tidal dengan jumlah napas per menit. . 5akukan percobaan tersebut saat respirasi normal dan setelah melakukan akti,itas berlari.
III/ *ASI& %AN PEMBA*ASAN
4/1 *asil 'a!el 4/1/1/ *asil Pengamatan Res#irasi Manusia "el /
'
,lume 'ial m&6 M 3
P '61
M& ''#
P& '3"
,l 'tal m&7menit6 M "1.1'
P 1".#"
M& 1.'64
P& ".$$
"a#asitas ,ital m&6 M '4
P '$3
" 1 3
1 3# # 41 3 " # 1" 3
#
#
3##
63#
"3 43 $##
'# 3 '4# 3 34#
3 '63 # '# 3 343 363
# '.13 # '4.3' # ''.1 # ''.16 3
3 14."3 # ''.6 3 ''.4" 3 "1."# #
"$.46# 1.$$# '#3.1 # "".##
3 1$.## # 4.'4 # 1'.$3 # ".# #
3 7"5 "3 # '4 # '63 #
# '14 # '6" 3 '6 # ''" #
*eterangan 8 M 8 Pengendara motor P 8 Pejalan kaki M5 8 Pengendara motor setelah akti,itas lari P5 8 Pejalan kaki setelah akti,itas lari Perhitungan "elm#$ 2 : '. +olume total (M)
". +olume total (M5)
1. +olume total (P)
. +olume total (P5)
9 ,olume tidal : jumlah nafas per menit 9 3# : 1 9 '.13# m5 9 ,olume tidal : jumlah nafas per menit 9 4'# : 6 9 "$.46# m5 9 ,olume tidal : jumlah nafas per menit 9 '"3# : " 9 14."3# m5 9 ,olume tidal : jumlah nafas per menit 9 "### : ' 9 1$.### m5
4/2 Pem!ahasan
/erdasarkan hasil pengukuran ,olume tidal! kapasitas ,ital dan ,olume total pada respirasi manusia diperoleh hasil dari kelompok " yaitu untuk ,olume tidal pada orang yang biasa mengendarai sepeda motor 3## ml! sedangkan untuk pejalan kaki yaitu 3## ml. +olume tidal setelah akti,itas lari untuk pengendara sepeda motor diperoleh 63# ml! sedangkan untuk pejalan kaki diperoleh '.63# ml. +olume total untuk pengendara sepeda motor yaitu '.13# ml! pada pejalan kaki 14."3# ml. +olume total setelah akti,itas lari diperoleh data untuk pengendara sepeda motor "$.46# ml! sedangkan untuk pejalan kaki 1$.### ml. *apasitas ,ital yang diperoleh untuk pengendara motor 7".### ml! sedangkan pada pejalan kaki '.14# ml.
/erdasarkan data yang diperoleh! terlihat bahwa untuk orang yang biasa berjalan kaki hasilnya lebih tinggi dari pada orang yang biasa mengendarai motor. %al ini sesuai dengan pustaka! bahwa akti,itas fisik yang berat dapat meningkatkan ,olume paru-paru! dengan cara menaikkan peregangan sangkar tulang rusuk lebih jauh (;ampbell et al.! "##). +olume dan kapasitas seluruh paru pada wanita kira-kira "# sampai "3 persen lebih kecil daripada priadan lebih besar lagi pada orang yang atletis dan bertubuh besar daripada orang yang bertubuh kecil (2uyton < =ohn! "##6). +olume tidal (+) adalah jumlah udara yang dihirup dan dihembuskan setiap kali bernafas pada saat istirahat. +olume tidal normal bagi semua orang 13#-3## ml (+ille et al.! '$$). *apasitas ,ital (+;) adalah jumlah gas yang dapat diekspirasi setelah inspirasi secara maksimal. +; 9 + > ?+ > @+ (seharusnya $#A 5;). /esarnya adalah 1## ml dan $## ml! secara berturut-turut untuk wanita dan laki-laki seusia mahasiswa perguruan tinggi (;ampbell et al.! "##).
Sanjaya et al. ("#')
mengatakan bahwa kapasitas ,ital paru-paru dipengaruhi oleh posisi tubuh! kekuatan otot-otot pernafasan! kemampuan paru! dan rongga dada untuk berkembang. espirasi adalah suatu proses pertukaran gas oksigen (B") dari udara oleh organisme hidup yang digunakan untuk serangkaian metabolisme yang akan menghasilkan karbondioksida (;B ") yang harus dikeluarkan karena tidak dibutuhkan oleh tubuh. Setiap makhluk hidup melakukan pernapasan untuk memperoleh oksigen B" yang digunakan untuk pembakaran Cat makanan di dalam sel-sel tubuh. 0lat pernapasan setiap makhluk hidup tidaklah sama! pada hewan in,ertebrata memilki alat pernapasan dan mekanisme pernapasan yang berbeda dengan hewan ,ertebrata (Daluyo! "#'#). Pernapasan merupakan mengambil oksigen dari udara dan mengantarkannya ke jaringan. Bksigen itu dipakai untuk oksidasi glukosa! sehingga keluar energi dalam ikatan fosfat (0P). 0da makhluk yang tak membutuhkan oksigen dari udara sebagai oksidator! disebut bernapas secara anaerobis (tanpa udara). Sedangkan makhluk yang membutuhkan oksigen sebagai oksidator Cat makanan untuk memnghasilkan energi disebut bernapas secara aerobis (dengan udara). Sesungguhnya kedua cara bernapas itu bisa terjadi dalam satu indi,idu! seperti terdapat pada hewan tinggi (Mamalia). =ika oksigen kurang atau tak ada! jaringan dapat bernapas secara anaerobis. eaksi kimia yang terjadi pada saat makanan itu itu disebut reaksi @mbden-Meyerhorf! dan
0P yang terjadi jauh lebih sedikit dibandingkan dengan yang terjadi kalau bernapas secara aerobis (Eatim!'$6). Fungsi dari sistem respirasi manusia yaitu menyediakan oksigen yang diperlukan oleh jaringan-jaringan dan mengeliminasi karbondioksida (;B"). Bksigen ditransport oleh darah melalui reaksi dengan hemoglobin (%b). 0finitas ;B" terhadap %b "3# kali lebih tinggi dibanding dengan B". *eberadaan oksigen yang ada didalam darah mengurangi kapasitas darah untuk mengikat B" yang mengakibatkan tidak adanya oksigen didalam jaringan (&eto! "##$). Menurut Fatmawati ("#'3)! berdasarkan tempat terjadinya pertukaran gas B" dan ;B"! pernapasan dibagi menjadi dua! yaitu8 '. Pernafasan luar (respirasi eksternal)! merupakan pertukaran B" dalam al,eolus dengan ;B" dalam darah. ". Pernafasan dalam (respirasi internal)! merupakan pertukaran gas B" dengan ;B" dari aliran darah dengan sel-sel tubuh. espirasi melibatkan oksidasi molekul-molekul! penyusunan molekul-molekul berenergi tinggi seperti 0P dengan cara melepas pasangan elektron (dan ion hidrogen! atau proton) melalui suatu transport elektron! dan pemberian elektron tersebut ke suatu akseptor elektron anorganik. /erdasarkan ada atau tidaknya oksigen respirasi dibagi menjadi dua yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob. Proses respirasi aerob terjadi jika akseptor elektron terminalnya berupa oksigen. espirasi anaerob terjadi jika akseptor elektron terminalnya berupa molekul anorganik dan bukannya oksigen molekuler! contohnya sulfat atau nitrat (Stansfield et al.! "##4). Menurut =asin ('$)! ada empat macam ,olume udara dalam paru-paru! antara lain8 '. +olume esidu (+)! yaitu ,olume udara yang masih tersisa di dalam paru paru ketika mengeluarkan napas dengan sekuat tenaga. ". +olume ;adangan ?nspirasi (+;?)! yaitu ,olume udara maksimum yang masih dapat dimasukkan ke dalam paru-paru setelah melakukan inspirasi normal. 1. +olume ;adangan @kspirasi (+;@)! yaitu ,olume udara yang masih dapat dikeluarkan dari paru-paru setelah melakukan ekspirasi normal. . +olume idal (+)! yaitu ,olume udara yang keluar masuk paru-paru selama bernapas secara normal. Menurut Soemantri ("##6)! kapasitas paru-paru ada empat macam! antara lain8
1. *apasitas ?nspirasi (Inspiration Capacity – IC) *apasitas inspirasi yaitu jumlah udara yang dapat dimasukkan ke dalam paru paru setelah akhir ekspirasi secara biasa (?; 9 ?+ > +). *apasitas tersebut menunjukkan banyaknya udara yang dapat dihirup setelah taraf ekspirasi secara biasa hingga mengembang paru-paru secara maksimal. ". *apasitas esidu Fungsional (Functional Residual Capacity – FRC) *apasitas residu fungsional yaitu jumlah udara di dalam paru-paru pada akhir ekspirasi secara biasa (F; 9 @+ > +). *apasitas tersebut bermakna untuk mempertahankan kadar B" dan ;B" yang relatif stabil di al,eoli selama proses inspirasi dan ekspirasi. 1. *apasita +ital (Vital Capacity – VC) *apasitas ,ital yaitu ,olume udara maksimal yang dapat masuk dan keluar paru-paru selama satu siklus pernafasan yaitu setelah inspirasi maksimal dan ekspirasi maksimal (+; 9 ?+ > + > @+). *apasitas ,ital bermakna untuk menggambarkan kemampuan pengembangan paru-paru dan dadda. 4. *apasitas Paru-paru otal (Total Lung Capacity – TLC) *apasitas paru9paru total yaitu jumlah udara maksimal yang dapat mengisi paru-paru (5; 9 +; > +). &ilai ;5 maksimal pada laki-laki adalah G4### ml sedangkan pada perempuan G "## ml. /eberapa faktor yang dapat mempengaruhi kecepatan frekuensi pernapasan menurut ?rianto ("##) antara lain8 '. Usia! balita memiliki frekuensi pernapasan lebih cepat dibandingkan manula! karena semakin bertambah usia akan membuat intensitas pernapasan akan semakin menurun. ". =enis kelamin! laki-laki
memiliki
frekuensi pernapasan lebih cepat
dibandingkan perempuan. 1. Suhu tubuh! semakin tinggi suhu tubuh (demam) maka frekuensi pernapasan akan semakin cepat. . Posisi atau keadaan tubuh! frekuensi pernapasan posisi berdiri lebih cepat dibandingkan posisi duduk! frekuensi pernapasan posisi tidur terlentar lebih cepat dibandingkan posisi tengkurap. 3. 0kti,itas! semakin tinggi akti,itas maka frekuensi pernapasan akan semakin cepat! misalnya frekuensi pernapasan meningkat saat berjalan atau berlari dibandingkan posisi diam. Menurut %a et al. ("#'')! mekanisme respirasi pada manusia ada dua macam yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut.
'. Pernapasan Hada Pernapasan Hada adalah pernapasan yang melibatkan otot antar tulang rusuk. Pernapasan dada berlangsung dalam " tahap! yaitu 8 ?nspirasi! terjadi bila otot antar tulang rusuk luar berkontraksi! tulang rusuk terangkat! ,olume rongga dada membesar! paru-paru mengembang! sehingga tekanan udaranya menjadi lebih kecil dari udara atmosfer! sehingga udara masuk. @kspirasi! terjadi bila otot antar tulang rusuk luar berelaksasi! tulang rusuk akan tertarik ke posisi semula! ,olume rongga dada mengecil! tekanan udara rongga dada meningkat! tekanan udara dalam paru-paru lebih tinggi dari udara atmosfer! akibatnya udara keluar. ". Pernapasan perut Pernapasan perut merupakan pernapasan yang mekanismenya melibatkan aktifitas otot-otot diafragma yang membatasi rongga perut dan rongga dada. Pernapasan perut juga berlangsung dalam dua tahap! yaitu 8 ?nspirasi! terjadi bila otot diafragma berkontraksi! diafragma mendatar mengakibatkan ,olume rongga dada membesar sehingga tekanan udaranya mengecil dan diikuti paru-paru yang mengembang mengakibatkan tekanan udara di dalam paru-paru lebih kecil dari tekanan udara atmosfer! sehingga udara masuk ke paru-paru. @kspirasi! diawali dengan otot diafragma berelaksasi dan otot dinding perut berkontraksi menyebabkan diafragma terangkat dan melengkung menekan rongga dada! sehingga ,olume rongga dada mengecil dan tekanannya meningkat sehingga udara dalam paru-paru keluar. Pernapasan perut umumnya terjadi saat tidur. Fungsi dari sistem pernapasan manusia adalah untuk menyediakan oksigen ke jaringan dan untuk membuang karbon dioksida yang diproduksi. Sebagian besar oksigen diangkut oleh darah melalui reaksi dengan molekul hemoglobin. Pengangkutan karbon dioksida terjadi dengan cara yang sama! namun afinitas dengan hemoglobin sekitar "3# kali lebih tinggi dari oksigen. *eberadaan karbon dioksida dalam darah mengurangi kapasitas untuk membawa oksigen oleh karena itu! besar konsentrasi karbon dioksida menghasilkan kurangnya oksigen dalam jaringan (Eanagihara! "##$). Menurut Has ("#'1)! tingkat respirasi merupakan salah satu parameter fisiologis penting yang membantu untuk memberikan informasi yang
signifikan tentang status kesehatan pasien! terutama dari sistem pernapasan manusia. 0bnormal laju pernapasan bisa menunjukkan berbagai kondisi termasuk penyakit pernafasan serta kelainan sistemik termasuk kelainan kardio,askular dan asidosis. ingkat pernapasan juga merupakan parameter yang biasa digunakan dalam pemantauan pasien rutin untuk mendeteksi penyakit lebih awal dan penurunan kondisi klinis.
I,/ "ESIMPU&AN
/erdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan yang ada dapat diambil kesimpulan bahwa8 '. ". 1. .
+olume inspirasi dan ekspirasi (,olume tidal) normal sebesar 13#-3## ml. *apasitas ,ital paru-paru manusia adalah 1##-$## ml. %aemometer +olume total paru-paru manusia adalah '.13#-1$.### ml. Faktor-faktor yang mempengaruhi ,olume respirasi meliputi usia! jenis kelamin! suhu tubuh! posisi tubuh dan akti,itas sehari-hari.
%A('AR RE(ERENSI
;ampbell! &. 0.! eece! =. /.! < Mitchell! 5. 2. "##. Biologi Jilid !disi ". =akarta8 @rlangga. Has! S. "#'1. He,elopment of a espiration ate Meter a 5ow-cost Hesign 0pproach. #ealt$ In%or&ation an International Journal ! "(")8 -'4. Fatmawati! S. "#'3. 'esain Laoratoriu& *ala +ini untu* ,e&ela-aran ains. Eogyakarta8 Heepublish. 2uyton! 0. ;. < =ohn . @. %. "##6. Bu*u -ar Fisiologi /edo*teran !disi 11. =akarta8 @2;. %a! M. F. H.! *emalasari! < Dijayanto! 0. "#''. ,engola$an inyal Respirasi dengan Fir untu* nalisa Volu&e dan /apasitas ,ul&onary . Surabaya8 ?S. ?rianto! *. "##. tru*tur dan Fungsi Tuu$ +anusia untu* ,ara&edis . /andung8 Erama Didya. =asin! M. '$. Biologi 0&u& untu* ,erguruan Tinggi. Surabaya8 /ina Pustakatama.. *ay! ?. '$. Introduction o% ni&al ,$ysiology. &ew Eork8 /iosientific Publisher Springer +erlag. Muttain! 0. "##$. Bu*u -ar su$an /eperaatan /lien dengan 2angguan iste& ,erna%asan. =akarta8 Salemba Medika.
&eto! ;. 0. "##$. 0 ;arbon Mono:ide ransport Model of he %uman espiratory System 0pplied to Burban 0tmosphere @:posure 0nalysis. Journal o% T$e Bra3ilan ociety o% +ec$anical cience and !ngineering 1#(1)8 '-$. Sanjaya! ?. 2. 0.! Sudiana! ?. *.! < /udiawan! ?. M. "#'. Pengaruh Pelatihan %ollow Sprint erhadap *ecepatan dan *apasitas Paru pada Siswa Putra *elas + SH &egeri ulangampiang Henpasar. !5Journal I/6R 0ni7ersitas ,endidi*an 2anes$a 7ol 8. Schmidt-&ielsen! *. '#. ni&al ,$ysiology daptation and !n7iron&ent Fourt$ !dition. &ew Eork8 ;ambridge Uni,ersity Press. Soemantri! ?. "##6. su$an /eperaatan pada ,asien dengan 2angguan iste& ,erna%asan. =akarta8 Salemba Medika. Stansfield! D. H.! ;olome! =. S.! < ;ano! . =. "##4. Biologi +ole*uler dan el . =akarta8 @rlangga. +ille! ;. 0.! Darren F.! Dalker! < obert H. /. '$$. 9oologi 0&u&. =akarta8 @rlangga. Daluyo! =. "#'#. Biologi 0&u&. =ember8 U&@=. Eanagihara! =. ?. "##$. 0 ;arbon Mono:ide ransport Model of he %uman espiratory System 0pplied to Urban 0tmosphere @:posure 0nalysis. J. o% t$e Bra3. oc. o% +ec$. ci. : !ng 1#(1)8 "31-"4#. Eatim!D. '$6. Biologi. /andung8 arsito.
