Biologi Bab 5 Sistem Respirasi PDF

Biologi UNTUK SMA/MA KELAS XI Bab 5 Sistem Respirasi Pendahuluan Salah satu ciri makhluk hidup adalah melakukan pernapasan. Secara umum, pernapasan (respirasi) merupakan proses menghirup dan menghembuskan udara. Namun, dalam ﬁsiologi, pernapasan meliputi dua proses, yaitu pernapasan eksternal dan pernapasan internal. Temukan beberapa permasalahan berkaitan dengan sistem pernapasan pada manusia dan diskusikan dengan teman dan guru untuk memprediksi jawabannya. Sistem Pernapasan pada Manusia Daftar Isi Gangguan Sistem Pernapasan Teknologi Sistem Pernapasan Proses Pernapasan Pernapasan Eksternal Pernapasan Internal Proses-proses metabolisme penggunaan oksigen serta Rangkaian proses pertukaran pembentukan karbondioksida dan oksigen dan karbondioksida antara air yang terjadi pada mitokondria di tubuh dan lingkungan eksternal dalam sel (intrasel). Oksigen diperlukan tubuh untuk memproduksi energi A. Sistem Pernapasan pada Manusia Fungsi Melepaskan karbondioksida yang Mengambil oksigen dari atmosfer Jalur untuk pengeluaran air dan dihasilkan oleh sel-sel tubuh ke ke dalam sel-sel tubuh panas atmosfer Mempertahankan keseimbangan Memungkinkan berbicara, asam basa dengan mengubah Sistem pertahanan terhadap benda menyanyi, atau pembentukan jumlah karbondioksida dan asam asing yang terhirup vokal lainnya karbonat sebagai penghasil ion H+ A. Sistem Pernapasan pada Manusia Fungsi Mengeluarkan, memodiﬁkasi, Sebagai indra penciuman yang mengaktifkan, atau menginaktifkan Meningkatkan aliran balik vena dilakukan oleh organ pernapasan berbagai bahan yang mengalir akibat aktivitas pernapasan hidung melewati sirkulasi paru-paru Alat Pernapasan Terdiri atas : Saluran Pernapasan Organ Pernapasan Pompa Ventilasi Paru-paru Tabung atau pipa yang Terdiri atas dinding dada, otot mengangkut udara dari pernapasan yang memperbesar atmosfer ke kantong udara dan memperkecil ukuran rongga pada organ paru-paru. dada, pusat saraf pernapasan Saluran dan Organ Pernapasan Tersusun atas Hidung Laring Trakea Bronkus Pulmo Hidung Saluran udara yang pertama dan memiliki dua lubang yang dipisahkan oleh sekat hidung Struktur : berbentuk piramida yang tersusun dari tulang rawan hialin dan jaringan ﬁbroareolar Fungsi Menyaring partikel Mematikan mikroorganisme Melembabkan dan menghangatkan Sebagai indra penciuman udara yang masuk Saluran hidung membuka ke dalam faring yang merupakan saluran bersama sistem pernapasan dan sistem pencernaan sehingga udara di dalam faring dapat berasal dari hidung atau mulut ketika saluran hidung tersumbat Faring Terdapat dua saluran : Trakea Esofagus Esofagus yang dilalui makanan Trakea dilalui oleh udara menuju ke lambung Esofagus selalu tertutup kecuali ketika menelan makanan. Hal ini terjadi agar udara tidak masuk ke lambung pada waktu bernapas. Pada saat menelan makanan, terjadi mekanisme reﬂeks yang menutup trakea agar makanan masuk ke esofagus, bukan ke trakea Faring (tekak) ❏ Nasofaring merupakan bagian faring yang terhubung dengan nasal atau sejajar dengan saluran hidung, ❏ Orofaring merupakan bagian faring yang terhubung sejajar dengan rongga mulut atau secara awam disebut sebagai tenggorokan, ❏ Laringofaring merupakan bagian faring yang sejajar dengan laring dan memisahkan saluran pernapasan dan pencernaan epiglotis. Faring (tekak) ❏ Terdapat lapisan mukus dengan sel bersilia yang berfungsi membersihkan udara ❏ Tonsil (amandel) : jaringan limfa yang mengandung sel darah putih yang akan menyerang setiap mikroorganisme penyebab penyakit yang lolos dari rambut, silia, dan mukus pada rongga hidung. ❏ 1 tonsil : adenoid (di ujung atas faring), sepasang: palatin tonsil (di faring kiri dan kanan pangkal lidah. ❏ Tonsil dapat membengkak akibat infeksi ❏ Terdapat 2 sakuran, trakea (udara ke paru-paru) dan esofagus (makanan ke lambung) Laring Saluran udara yang terletak di bagian depan faring hingga bagian bawah trakea Terdiri atas : kepingan tulang rawan, ligamen, membran, tonjolan jakun (Adam’s apple) epiglottis, dan pita suara Epiglotis : katup tulang rawan dan berfungsi Pita suara : jaringan elastis yang melintang di membantu laring menutup sewaktu menelan pintu masuk laring Pita suara palsu Pita suara sejati Trakea Saluran lanjutan dari laring, memiliki panjang 9-11 cm, dan dibentuk oleh 16-20 cincin tulang rawan berbentuk huruf C Tulang rawan pada trakea berfungsi untuk mempertahankan trakea agar tetap terbuka Bagian dalam saluran trakea dilapisi oleh selaput lendir dari sel-sel bersilia dan sel goblet Silia hanya bergerak ke arah laring sehingga dapat mengeluarkan debu dan butiran benda asing halus yang masuk bersama udara pernapasan Bronkus Cabang kanan dan kiri dari trakea serta memiliki struktur yang sama dengan trakea Bronkus kanan cenderung lebih pendek dan besar daripada bronkus kiri Bronkus kanan : terdiri atas 6-8 cincin tulang rawan Bronkus kiri : terdiri atas 9-12 cincin tulang dan masuk ke paru=paru kanan rawan dan masuk ke paru=paru kiri Pada paru-paru, bronkus terus bercabang-cabang menjadi saluran napas yang semakin sempit, pendek, dan banyak seperti percabangan pohon. Cabang pada bronkus disebut dengan bronkiolus. Pada bronkiolus tidak terdapat cincin kartilago, tetapi tetap mengandung sel-sel bersilia. Di ujung bronkiolus terminat, terdapat alveolus Lobus pada Paru-paru Pulmo Organ pernapasan utama berbentuk kerucut Paru-paru sebelah kanan : tiga lobus Terdiri atas : jaringan elastik Paru-paru sebelah kiri : dua lobus berpori seperti spons dan berisi udara, serta terletak di rongga Struktur paru-paru : tersusun atas 300 juta alveolus. Tiap toraks sebelah kanan dan kiri alveolus mengandung satu lapisan sel epitel skuamosa yang dipisahkan jantung, di atas dan dikelilingi pembuluh kapiler tempat pertukaran diafragma oksigen dan karbondioksida Pulmo Paru-paru terbungkus oleh lapisan-lapisan pleura, yaitu : Pleura parietal : melapisi sangkar rusuk, diafragma, Pleura viseral : melapisi paru-paru dan dan mediastinum (rongga di antara paru-paru kanan bersambungan dengan pleura parietal di bagian dan kiri) bawah paru-paru Resesus pleura : rongga pleura yang tidak terisi Rongga pleura : ruangan berisi cairan pelumas di jaringan paru-paru. Saat bernapas, paru-paru antara pleura parietal dan pleura viseral bergerak keluar, kemudian masuk ke area ini Volume dan Kapasitas Paru-Paru - Volume udara yang dipernafaskan sangat bervariasi, sebab dipengaruhi oleh cara dan kekuatan seseorang melakukan respirasi. - Pada orang dewasa, volume paru-paru berkisar antara 5 – 6 liter. Udara yang dipernapaskan oleh tubuh dapat digolongkan menjadi: 1. Udara pernapasan biasa/volume tidal (VT) Merupakan udara yang masuk dan keluar paru-paru pada saat pernapasan biasa. Volume udara yang masuk dan keluar sebanyak 500 ml. 2. Udara cadangan inspirasi/udara komplementer (UK) Merupakan udara yang masih dapat dimasukkan ke dalam paru-paru secara maksimal, setelah melakukan inspirasi normal. Besarnya udara komplementer adalah 1500ml 3. Udara cadangan ekspirasi/udara suplementer (US) Merupakan udara yang masih dapat dikeluarkan dari paru-paru secara maksimal setelah melakukan ekspirasi biasa. Besarnya udara suplementer adalah 1250 - 1500 ml. 4. Udara residu (UR) Merupakan udara yang tersisa di dalam paru-paru, yang berfungsi untuk menjaga agar paru-paru tetap dalam keadaan mengembang. besarnya udara residu adalah 1200 ml. Kapasitas vital = vt + uk + us Mekanisme Pernapasan Mekanisme pernapasan dilakukan oleh kerja : Otot utama (otot interkostalis luar dan otot diafragma) Otot-otot tambahan / otot aksesoris (otot interkostalis dalam, otot sternokleidomastoideus,otot skalenus, otot pektoralis major, dan otot serratus anterior) Pernapasan dada Pernapasan perut Otot aksesoris Berperan dalam Dilakukan oleh otot Dilakukan oleh otot pernapasan dalam dan interkostal (antar tulang diafragma peningkatan kecepatan rusuk) pernapasan Siklus Pernapasan Dalam 1 kali siklus pernapasan 1 kali proses mengeluarkan udara 1 kali proses menghirup udara (inspirasi) (ekspirasi) Proses aktif yang dilakukan oleh Proses pasif yang tidak memerlukan kerja otot (memerlukan kontraksi kontraksi otot otot) Inspirasi Otot diafragma berkontraksi Otot interkostal luat berkontraksi sehingga diafragma yang semula hingga tulang rusuk terangkat ke atas melengkung berubah menjadi dan ke depan datar Udara yang masuk sekitar 75% pada Udara yang masuk sekitar 25% pada pernapasan normal pernapasan normal Akibatnya, volume rongga dada membesar, paru-paru mengembang, dan tekanan udara paru-paru mengecil -> udara dari luar masuk ke paru-paru. Pada inspirasi kuat, kontraksi otot-otot tambahan yang terletak di leher mampu mengangkat sternum dan dua tulang rusuk utama sehingga memperbesar volume rongga dada Ekspirasi Otot diafragma relaksasi Otot interkostal luar sehingga diafragma yang relaksasi, tulang rusuk mendatar berubah menjadi turun kembali melengkung kembali Akibatnya, volume rongga dada mengecil, paru-paru menyempit, dan tekanan udara paru-paru membesar -> udara keluar dari paru-paru Pada ekspirasi kuat, kontraksi otot interkostal dalam membantu menarik tulang rusuk ke bawah dan kontraksi dinding abdomen menyebabkan diafragma terdorong ke atas, ke dalam rongga dada hingga rongga dada makin menyempit Pengendalian dan Kecepatan Pernapasan Mekanisme pernapasan diatur dan dikendalikan oleh sistem saraf pada medula oblongata, pons Varolii di otak, dan serabut aferen nervus vagus yang berasal dari reseptor saluran pernapasan dan paru-paru Kecepatan dan frekuensi pernapasan dipengaruhi oleh Jenis kelamin Umur Suhu tubuh Kecepatan pernapasan perempuan Semakin muda usia manusia, Setiap kenaikan 1°C, frekuensi lebih tinggi daripada laki-laki frekuensi pernapasan semakin jantung dan pernapasan meningkat Kapasitas paru-paru laki-laki : 5,7 L tinggi akibat sel-sel tubuh yang untuk memenuhi kebutuhan Kapasitas paru-paru perempuan : mengalami pertumbuhan metabolisme tubuh terhadap nutrisi 4,2 L memerlukan lebih banyak oksigen dan oksigen Pengendalian dan Kecepatan Pernapasan Kecepatan dan frekuensi pernapasan dipengaruhi oleh Posisi dan Aktivitas Tubuh Emosi, rasa sakit, ketakutan Frekuensi pernapasan pada posisi Terjadi impuls yang merangsang tubuh berdiri lebih banyak daripada pusat pernapasan sehingga posisi duduk penghirupan udara makin kuat Status kesehatan Ketinggian tempat Keberadaan penyakit mengganggu Kadar oksigen yang rendah pada pengiriman oksigen ke sel tubuh tempat tinggi menyebabkan sehingga berpengaruh pada peningkatan frekuensi pernapasan frekuensi pernapasan Transpor dan Pertukaran Gas Pertukaran Oksigen dan Karbondioksida Komposisi udara di atmosfer dengan tekanan 760 mmHg di hari hangat terdiri Pertukaran oksigen dan karbondioksida dalam dari : 78% nitrogen. 21% oksigen, 0,93% kapiler terjadi secara difusi di alveolus dan argon, 0,038% karbondioksida, uap air, sel-sel jaringan tubuh -> dipengaruhi oleh dan gas lainnya tekanan parsial Pada alveolus, molekul gas bergerak melalui Hukum Dalton menyatakan terkait membran respirasi dari tekanan parsial tinggi tekanan parsial yang menyatakan setiap ke area yang bertekanan parsial lebih rendah gas menggunakan tekanannya sendiri Oksigen dari lingkungan luar masuk ke dalam sesuai dengan persentasenya dalam tubuh melalui hidung hingga ke alveolus campuran dan tidak dipengaruhi oleh keberadaan gas lainnya Transpor dan Pertukaran Gas Transpor Oksigen Sekitar 97% oksigen dalam darah terikat oleh hemoglobin (Hb) eritrosit, sedangkan sisanya sebanyak 3% larut dalam plasma darah Jika hemoglobin berikatan dengan 4 molekul oksigen, hemoglobin akan membentuk Hb4O8 Reaksi pengikatan ini berlangsung sangat cepat, hanya membutuhkan waktu kurang dari 0,01 detik Reaksi deoksigenasi Hb4O8 juga berlangsung sangat cepat Transpor Karbondioksida Ketika darah arteri mengalir melalui kapiler jaringan, karbondioksida berdifusi dari sel-sel jaringan ke dalam darah. Karbondioksida diangkut oleh darah dengan 3 cara, yaitu Karbondioksida larut dalam Karbondioksida terikat Karbondioksida berbentuk plasma darah dengan hemoglobin bikarbonat Sebanyak 30% Kelarutan Sebanyak 60% karbondioksida karbondioksida dalam karbondioksida diubah berikatan dengan Hb plasma darah sekitar 20 menjadi bikarbonat di membentuk karbamino ali lebih besar daripada dalam sel darah merah hemoglobin kelarutan oksigen dengan enzim karbonat Karbondioksida terikat Hanya 10% yang anhidrase oleh hemoglobin di terlarut bagian globin Volume dan Kapasitas Paru-paru Karakteristik Bergantung pada jenis kelamin, usia, postur tubuh, kebiasaan merokok, kebiasaan berolahraga, ketinggian daerah, tempat tinggal, kekuatan bernapas, dan cara bernapas Volume dan kapasitas paru-paru dapat dihitung dengan alat spirometer Volume dan Kapasitas Paru-paru Volume Tidal Volume Cadangan Inspirasi Volume Cadangan Ekspirasi Volume udara ekstra yang Volume udara ekstra yang Volume udara yang masuk masuk ke paru-paru dengan dapat dikeluarkan dengan atau keluar dari paru-paru inspirasi maksimun di atas kuat pada akhir ekspirasi selama pernapasan inspirasi tidal tidal Volume Residu Kapasitas Residu Fungsional Jumlah udara sisa dalam sistem Volume udara sisa dalam paru-paru respirasi setelah ekspirasi normal setelah melakukan ekspirasi kuat atau sama dengan volume residu ditambah volume cadangan ekspirasi Volume dan Kapasitas Paru-paru Kapasitas Vital Kapasitas Total Paru-paru Volume respirasi per menit Jumlah udara maksimal yang dapat dikeluarkan dengan kuat Jumlah total udara yang dapat ditampung dalam paru-paru atau Volume tidal dikalikan dengan setelah inspirasi maksimum sama dengan kapasitas vital jumlah pernapasan per menit atau sama dengan penambahan volume tidal ditambah volume residu Kapasitas Inspirasi Volume eskpirasi kuat dalam 1 detik Jumlah udara maksimal yang dapat Volume udara yang dapat dikeluarkan diinspirasikan setelah melakukan dari paru-paru yang terinﬂasi maksimum, ekspirasi normal atau sama dengan pada saat detik pertama ekspirasi volume tidal ditambah volume maksimum cadangan inspirasi Gangguan Sistem Pernapasan Tuberkulosis Faringitis Difteri Disebabkan bakteri Disebabkan oleh Mycobacterium Corynebacterium diptheriae yang Peradangan pada faring dan tuberculosis yang dapat memicu menyebabkan kesulitan tenggorokan yang disebabkan pembentukan tuberkel untuk bernapas dan pembengkakan infeksi virus dan bakteri mengurangi ruang di paru-paru kelenjar getah bening Hiperkapnia Apnea Tidur Asma Penyempitan saluran Kesulitan bernapas saat tidur Peningkatan kadar pernapasan yang bersifat karena kegagalan pelepasan karbondioksida dalam cairan sementara akibat impuls saraf yang menjalankan tubuh melebihi batas normal hipersensitivitas terhadap pernapasan rangsangan tertentu Penyakit Sistem Pernapasan ❏ Peradangan, dapat disebabkan oleh virus, bakteri, dan gaya hidup yang buruk (seperti merokok). Contoh peradangan antara lain adalah sinusitis (rongga hidung), faringitis (faring), laringitis (laring), bronkitis/batuk (bronkus), dan pleuritis (pleura). ❏ Asﬁksi, yaitu gangguan pengangkutan oksigen ke jaringan, akibat tenggelam atau keracunan gas beracun. ❏ Hipoksia/adenoid, yaitu kegagalan metabolisme tubuh akibat kekurangan oksigen pada jaringan. ❏ Asidosis, yaitu peningkatan kadar asam karbonat darah akibat keracunan CO2 dan CO yang menyebabkan turunnya pH darah. Penyakit Sistem Pernapasan ❏ Asma, yaitu penyempitan saluran pernapasan atau hipersensitivitas bronkiolus terhadap benda asing atau stimulan lain. Penyakit ini menyebabkan rasa sesak di dada, batuk-batuk dan susah bernapas. ❏ Emﬁsema, yaitu hilangnya elastisitas paru- paru dan dinding alveolus. ❏ Tuberkulosis (TBC), disebabkan oleh bakteri Mycobacterium tuberculosis yang menyebabkan munculnya tuberkel (bintik- bintik di sekitar alveolus) yang menyebabkan gangguan difusi oksigen karena. ❏ Dipteri, disebabkan oleh bakteri Corynebacterium diptherial yang menyebabkan faringitis dan laringitis. ❏ Pneumonia, disebabkan oleh bakteri Diplococcus pneumoniae yang menyebabkan alveolus terisi cairan limfa. Penyakit Sistem Pernapasan ➔ TBC ➔ Dispnea (sesak napas) ➔ Faringitis ➔ Apnea tidur ➔ Difteri ➔ Sindrom kematian bayi ➔ Pneumonia mendadak ➔ Karsinoma Pulmonal ➔ Inﬂuenza ➔ Hiperkapnia ➔ Flu burung ➔ Sianosis ➔ SARS ➔ Asﬁksia ➔ Covid-19 ➔ Asma ➔ Bronkitis ➔ Emﬁsema Teknologi Sistem Pernapasan Beberapa teknologi dalam sistem pernapasan : Terapi oksigen Trakeostomi Pulmotor Terapi oksigen hiperbarik Proses pemberian Pembuatan lubang Pemberian oksigen oksigen 100% kepada pada dinding anterior menggunakan Alat yang digunakan pasien dalam ruang trakea untuk peralatan emergency untuk melakukan hiperbarik yang mempertahankan jalan oxygen yang dapat pernapasan buatan bertekanan lebih tinggi napas agar udara dapat diberikan melalui daripada udara masuk ke paru-paru kanula hidung atmosfer normal Teknologi SISTEM PERNAPASAN Nebulizer merupakan alat yang sering digunakan bagi mereka yang mengidap asma kronis. Asma kronis ini merupakan asma yang tidak bisa disembuhkan lagi, tapi masih bisa diatasi dengan sejumlah obat-obatan tertentu. Nebulizer sendiri merupakan alat yang memiliki kemampuan mengubah obat dalam bentuk cair menjadi uap. Teknologi SISTEM PERNAPASAN Trakeostomi : pembuatan lubang pada trakea untuk mempertahankan jalannya napas agar udara dapat masuk paru-paru melalui jalan napas bagian atas. Teknologi SISTEM PERNAPASAN Pulmotor : alat yang digunakan untuk melakukan pernapasan buatan. Biasanya digunakan bagi orang tenggelam dan shock karena sengatan listrik Teknologi SISTEM PERNAPASAN Terapi oksigen hiperbarik : proses pemberian oksigen 100% kepada pasien di dalam ruangan hiperbarik yang bertekanan lebih tinggi dari udara atmosfer normal. dilakukan untuk membantu proses penyembuhan luka ataupun prose antipenuaan (peremajaan jaringan tubuh). Teknologi SISTEM PERNAPASAN Terapi oksigen: pemberian oksigen menggunakan peralatan emergency oxygen yang dapat diberikan melalui hidung atau masker wajah yang ketat LATIHAN SOAL QUIZIZZ https://drive.google.com/file/d/1Ga1hHmTbXsBDv8eHQayQtQ3kXq_cRVIH/view?usp=s hare_link Disaat menghirup napas, otot-otot antar tulang rusuk berkontraksi, tulang dada naik sehingga….. a. Rongga dada mengecil, berarti tekanan udara membesar di dalam paru-paru dan udara keluar dari paru-paru b. Rongga dada membesar, berarti tekanan udara membesar di dalam paru-paru dan udara keluar dari paru-paru c. Rongga dada mengecil, berarti tekanan udara mengecil di dalam paru-paru dan udara masuk ke paru-paru d. Rongga dada membesar, berarti tekanan udara di dalam paru-paru membesar dan udara masuk ke paru-paru e. Rongga dada membesar, berarti tekanan udara di dalam paru-paru mengecil dan udara masuk ke paru-paru Glosarium Tekanan darah : daya dorong darah ke semua arah pada seluruh permukaan yang tertutup, yaitu pada dinding bagian dalam jantung dan pembuluh darah Selamat Belajar

Biologi Bab 5 Sistem Respirasi PDF

Document Details

Tags

Related

Summary

Full Transcript