Laporan Respirasi

 

LAPORAN PRAKTIKUM
BIOLOGI DASAR
“SISTEM RESPIRASI”

Oleh:

SANDRI YULI ANITA

130210103015

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN PENDIDIKAN MIPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS JEMBER

2013

I. JUDUL : Sistem Respirasi

II. TUJUAN

Mengetahui kapasitas pernapasan paru-paru

III. DASAR TEORI

            Pernafasan merupakan proses pengambilan oksigen, pengeluaran karbondioksida serta penggunaan energi di dalam tubuh manusia. Oksidasi yang berlangsung di dalam tubuh manusia lazimnya disebut oksidasi biologis. Dalam hal ini pengambilan O₂ terjadi dalam paru-paru. (Hadisumarto, 1986:30)

            Manusia membutuhkan zat asam (O₂) secara terus-menerus. Selain itu CO₂ yang merupakan hasil metabolisme juga harus terus-menerus dikeluarkan dari tubuh. Agar kedua proses tersebut terjadi, maka harus ada pertukaran gas antara tubuh dengan atmosfer. Pertukaran gas ini disebut respirasi. Dalam arti kata yang lebih luas, respirasi meliputi pertukaran gas antara atmosfer dengan paru-paru yang dikenal dengan istilah pernafasan, transport CO₂ dari sel-sel ke paru-paru, dan yang terakhir adalah penggunaan O₂ oleh sel-sel jaringan yang disebut repirasi sel. (Waluyo. 2006:91)

            O₂ melintasi dinding gelembung paru-paru masuk kedalam pembuluh-pembuluh darah rambut yang menjalin gelembung-gelembung tersebut. Hemoglobin mempunyai kemampuan untuk mengikat O₂ zat ini diangkut oleh darah ke jaringan-jaringan tubuh. Disini zat tersebut direduksi kembali menjadi hemoglobin dan O₂. Oksigen tersebut digunakan oleh tubuh untuk oksidasi sel. (Hadisumarto. 1986:30)

            Sistem pernapasan dapat dibagi menjadi dua, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut. Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antar tulang rusuk. Mekanisme dapat dibedakan sebagai berikut:

1.      Fase inspirasi, otot tulang rusuk berkontraksi, sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan udara dalam rongga dada lebih kecil sehingga udara luar dapat masuk membawa oksigen.

2.      Fase ekspirasi, otot antar tulang rusuk kembali ke posisi semula (relaksasi), sehingga rongga dada kembali mengecil, akibatnya tekanan dalam rongga dada lebih besar dibanding udara luar. Sehingga udara di dalam rongga dada yang kaya akan karbondioksida keluar.

Pernapasan perut adalah pernapasan yang melibatkan otot diafragma. Mekanismenya dapat dibedakan menjadi:

1.      Fase inspirasi, otot diafragma berkontraksi sehingga rongga dada mengecil, akibatnya tekanan dalam rongga dada mengecil dan udara diluar masuk.

2.      Fase ekspirasi, otot diafragma relaksasi sehingga rongga dada membesar dan udara dalam rongga dada keluar keluar dengan membawa karbondioksida. (Wiwi. 2006:72)

Volume dan kapasitas paru-paru

1.      Volume

Volume dan udara dalam paru-paru dan kecepatan pertukaran saat inspirasi dan ekspirasi dapat diukur malalui spirometer.

a.       Volume tidal (VT), yaitu volume udara yang masuk dan keluar paru-paru selama ventilasi normal biasa. Nilai VT pada dewasa normal sekitar 500 ml untuk laki-laki dan 380 ml untuk wanita.

b.      Volume cadangan inspirasi (VCI), yaitu volume udara ekstra yang masuk ke paru-paru dengan inspirasi meksimum di atas inspirasi tidal. VCI berkisar 3100 mlpada laki-laki dan 1900 ml pada wanita.

c.       Volume cadangan ekspirasi (VCE), yaitu volume ekstra udara yang masih dapat dengan kuat dikeluarkan pada akhir ekpirasi normal. VCE berkisar 1200 ml pada laki-laki dan 800 ml pada wanita.

d.      Volume residusal (VR), yaitu volume udara sisa dalam paru-paru setelah melakukan ekspirasi kuat. Rata-rata pada laki-laki sekitar 1200 ml dan pada perempuan 1000 ml. volume residual penting untuk kelangsungan aerasi dalam darah saat jeda pernafasan.

2.      Kapasitas

a.       Kapasitas residual fungsional (KRF) adalah penambahan volume residual dan volume cadangan ekspirasi. Kapasitas merupakan jumlah udara sisa dalam system respiratorik setelah ekspirasi normal. Nilai rata-ratanya adalah 2200 ml. jadi nilai KRF = VR + VCE.

b.      Kapasitas inspirasi (KI) adalah penambahan volume tidal dan volume cadangan inspirasi. Nilai rata-ratanya adalah 3.500 ml. jadi nilai KI = VT + VCI.

c.       Kapasitas vital (KV), yaitu penambahan volume tidal, volume cadangan inspirasi dan volume cadangan ekspirasi. Nilai rata-ratanya adalah 4.500 ml. jadi nilai KV = VT + VCI + VCE.

d.      Kapasitas total paru (KTP) adalah jumlah total udara yang ditampung dalam paru-paru dan sama dengan kapasitas vital ditambah volume residual. Nilai rata-ratanya adalah 5700 ml. jadi nilai KTP = KV + VR. (Sheirin. 2009)

Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan frekuensi pernapasan adalah:

1.      Usia

Balita memiliki frekuensi pernapasan lebih cepat dibandingkan manula. Semakin bertambah usia, intensitas pernapasan akan semakin menurun

2.      Jenis kelamin.

Laki-laki memiliki frekuensi pernapasan lebih cepat dibandingkan perempuan

3.      Suhu tubuh

Semakin tinggi suhu tubuh (demam) maka frekuensi pernapasan akan semakin cepat

4.      Posisi tubuh

Frekuensi pernapasan meningkat saat berjalan atau berlari dibandingkan posisi diam. frekuensi pernapasan posisi berdiri lebih cepat dibandingkan posisi duduk. Frekuensi pernapasan posisi tidur terlentar lebih cepat dibandingkan posisi tengkurap.

5.      Aktivitas

Semakin tinggi aktivitas, maka frekuensi pernapasan akan semakin cepat.

6.      Tinggi dan Berat Badan

Semakin tinggi dan semakin berat seseorang, semakin besar kapasitas vital paru-parunya, karena organ paru-parunya juga semakin besar. (Rahayu. 2012)

Dalam keadaan normal volume udara paru-paru manusia mencapai 4500 ml. Udara ini dikenal sebagai kapasitas total udara pernapasan manusia. Walaupun demikian, kapasitas vital udara yang digunakan dalam proses bernapas mencapai 3.500 ml, yang 100 ml merupakan sisa udara yang tidak dapat digunakan tetapi senantiasa mengisi bagian paru-paru. (Waluyo. 2006:93)

IV. METODE PENELITIAN

            4.1 Alat dan Bahan

            Alat :

1.      Bak besar

2.      Botol besar bervolume 5 liter

3.      Pipa plastik

          Bahan :

1.      Air Secukupnya

2.      Kapas steril

V. LANGKAH KERJA

            5.1 Sebelum melakukan aktivitas

Membuat skala pada botol besar dari 0 - 0,25 - 0,5 – 0,75 – 1 – 1,25 -1,5 dst.

 

Mengisi botol besar lalu dibalik

Memasang pipa plastik pada lubang-lubang yang dibuat pada botol

Menarik napas sedalam-dalamnya dan dihembuskan pada pipa plastik

 

            5.2 Setelah lari-lari kecil

Membandingkan dengan sebelum melakukan lari-lari kecil

Probandus melakukan lari-lari kecil

Tarik napas sedalam-dalamnya, dan dihembuskan dalam pipa plastik

Membaca data

 

VI. HASIL PENGAMATAN

Kelompok	Nama probandus	Kapasitas vital		Umur	Lingkar dada	Tinggi badan	Berat badan
		Sebelum	Sesudah
1	Zhahro I.	1750	1250	18tahun	79	156 cm	42 kg
2	Tomi M.	1500	1500	18tahun	79	165,5 cm	45 kg
3	Evya W.	1500	1750	18tahun	97	147,5 cm	63,5 kg
4	Arum D.	1750	2250	18tahun	79	148,5 cm	42 kg
5	Brillian	2500	2250	22tahun	91	170,5 cm	65,5 kg

VII. PEMBAHASAN

            Dalam praktikum kali ini dibahas tentang sistem respirasi pada manusia yang dikhususkan untuk menganalisa kapasitas pernapasan paru-paru manusia. Kapasitas pernapasan paru-paru merupakan kombinasi dari volume tidal, cadangan inspirasi, cadangan ekspirasi dan residu.

Hasil pengukuran kapasitas vital paru-paru probandus sebelum dan sesudah beraktivitas menunjukkan perbedaan. Kapasitas vital paru-paru probandus setelah melakukan aktivitas mengalami kenaikan. Hal ini dibuktikan dengan naiknya volume air di dalam botol besar yang skalanya menunjukkan angka lebih tinggi dibandingkan sebelum beraktivitas. Ini berarti volume udara yang masuk dalam botol menjadi lebih banyak daripada sebelum melakukan aktivitas. Dari pengamatan tersebut dapat dijelaskan bahwa kapasitas vital adalah volume udara maksimum yang dapat dikeluarkan dari paru-paru seseorang setelah terlebih dahulu mengisi paru-paru secara maksimum dan mengeluarkan udara sebanyak-banyaknya.

            Hasil pengukuran kapasitas vital paru-paru setiap probandus menunjukkan perbedaan. Hal ini karena kapasitas vital paru-paru dipengaruhi oleh beberapa faktor.

            Faktor pertama adalah umur. Semakin bertambahnya umur seseorang maka frekuensi pernapasannya semakin lambat, sehingga kapasitas vitalnya dapat dikatakan lebih rendah dibandingkan dengan seseorang yang usianya jauh lebih muda. Hal ini berkaitan dengan berkurangnya kebutuhan energi yang juga akan mengurangi kecepatan metabolisme tubuh, sehingga oksigen yang dibutuhkan juga akan berkurang. Dari data pengamatan yang didapatkan pada tabel dapat dilihat data probandus dengan usia 18 tahun yaitu Tomi, Evya dan Arum memiliki kenaikan kapasitas vital yang lebih tinggi, yaitu dari 1500 menjadi 1500, 1500 menjadi 1750, 1750 menjadi 2250, daripada brillian yang umurnya 22 tahun kapasitasnya menurun setelah melakukan aktivitas. Akan tetapi beda halnya dengan Zhahro yang umurnya sama 18 tahun kapasitasnya menjadi menurun setelah melakukan aktivitas, yaitu dari 1750 menjadi 1250.

            Faktor kedua adalah tinggi dan berat badan. Menurut teori orang-orang yang dikatakan kurus dan pendek memiliki frekuensi pernapasan yang lebih lambat dibandingkan orang yang masuk kategori gemuk dan tinggi. Hal ini dikarenakan orang yang berbadan gemuk dan tinggi laju metabolismenya lebih cepat dibandingkan dengan orang kurus dan pendek, sehingga kebutuhan oksigennya lebih banyak dan kapasitas pernapasannya lebih besar. Dari hasil pengamatan dapat dilihat bahwa probandus yang memiliki kapasitas vital paling besar yakni Brillian dengan tinggi 170,5 cm dan berat 65,5 kg 2500 ml, dan selanjutnya adalah Aru, Zhahro, Evya dan Tomi.. Hasil pengamatan ini menunjukkan kebenaran teori bahwa orang yang tinggi dan gemuk memiliki kapasitas pernapasan yang besar.

            Faktor ketiga yakni lingkar dada. Jika lingkar dada seseorang semakin besar, maka kapasitas vital paru-paru akan semakin besar pula. Karena rongga dada yang besar akan memaksimalkan pengembangan paru-paru saat fase inspirasi, sehingga udara yang dihirup akan semakin banyak. Jika lingkar dada kecil, maka sebaliknya udara yang dihirup akan semakin sedikit. Hal ini tidak terbukti dari data bahwa probandus yang memiliki lingkar dada paling besar yaitu Evya (97 cm) memiliki kapasitas vital sedikit yaitu 1500 ml, kemudian Brillian (91 cm) justru kapasitasnya lebih besar yang lingkar dadanya selisih 6 cm dengan Evya kapasitasnya lebih besar. Pada Zhahroh, Tomi dan Arum lingkar dadanya sama-sama 79 cm kapasitasnya lebih besar daripada laki-laki dikarenakan pengaruh dari berat badan dan tinggi badan.

Dari pengamatan tentang sistem respirasi,  juga dapat dilihat bahwa perbandingan antara kapasitas vital pada saat diam dengan kapasitas vital setelah beraktivitas (dalam hal ini berlari) terdapat perbedaan. Data hasil pengamatan menunjukkan bahwa kapasitas vital saat diam lebih kecil daripada kapasitas vital setelah berlari. Hal ini dikarenakan saat beraktivitas tubuh melakukan metabolisme lebih cepat yang membutuhkan banyak oksigen, sehingga udara yang masuk kedalam paru-paru lebih banyak dan menyebabkan kapasitas paru-paru jauh lebih besar.

Kemudian dari hasil pengamatan pada semua probandus juga terlihat perbedaan kapasitas vital awal yang cukup jauh berbeda antara probandus laki-laki dan probandus perempuan. Menurut teori, kapasitas vital pada laki-laki lebih besar daripada kapasitas vital pada perempuan. Hal ini tidak terbukti pada probandus Tomi karena kapasitas vitalnya 1500 ml jika dibandingkan dengan  Brillian yang kapasitasnya 2500 ml.

VIII. KESIMPULAN

8.1 Kesimpulan

Dari percobaan tentang sistem respirasi dapat disimpulkan:

·         Kapasitas inspirasi, adalah jumlah udara yang dihirup saat inspirasi dan ekspirasi normal,  3.500 ml.

·         Kapasitas residu fungsional, merupakan udara yang tersisa di dalam paru-paru pada akhir ekspirasi normal,  2.200 ml.

·         Kapasitas vital merupakan jumlah udara maksimum yang dapat dikeluarkan setelah inspirasi maksimum dan ekspirasi maksimum,  4.500 ml.

·         Kapasitas paru-paru total, merupakan volume maksimum dari kapasitas vital ditambah dengan kapasitas residu,  5.800 ml

DAFTAR PUSTAKA

Hadisumarto, Suharyono. 1986. Biologi II. Jakarta: Universitas Terbuka.

Waluyo, Joko. 2006. Anatomi Manusia. Jember: Universitas Jember.

Wiwi, Isnaini. 2006. Biologi. Jakarta: Erlangga

Rahayu. 2012. Pernafasan Manusia. http://www.docstoc.com/docs/128263622/. (diakses pada 27 November 2013)

Sheirin. 2009. Kapasitas Paru-Paru. http://id.shvoong.com/medicine-and-health/1957903-kapasitas-paru-paru/. (diakses pada 27November 2013)