Belajar IPA #dirumahaja: Bab 8. Sistem Pernapasan Manusia (Materi 2: Mekanisme dan Gangguan Pernapasan Manusia)

Kompetensi Dasar :

Pengetahuan

3.9 Menganalisis sistem pernapasan pada manusia, dan memahami gangguan pada sistem pernapasan, serta upaya menjaga kesehatan sistem pernapasan.

Keterampilan

4.9 Menyajikan karya tentang upaya menjaga kesehatan sistem pernapasan.

Tujuan Pembelajaran :

Setelah mengikuti proses pembelajaran daring, peserta didik dapat :

1. Menjelaskan mekanisme pernapasan manusia dengan benar.

2. Membedakan pernapasan dada dan perut dengan benar.

3. Mengidentifikasi jenis-jenis udara pernapasan dengan benar.

4. Menjelaskan jenis-jenis gangguan sistem pernapasan manusia dengan benar.

Assalamualaikum Wr. Wb
Anak-anak, sebelum kita belajar IPA hari ini, jangan lupa untuk berdoa terlebih dahulu. Dengan doa dan upaya kalian yang sungguh-sungguh, Pak Arief yakin kalian akan mampu menguasai materi hari ini. Berikut Peta Konsep materi yang akan kita pelajari.

PETA KONSEP

APERSEPSI

Sebelum melanjutkan membaca ringkasan materi, silakan disimak dulu video berikut ini untuk memberikan gambaran mengenai materi yang akan kita pelajari.

RINGKASAN MATERI

Menarik nafas panjang, lalu menghembuskannya. Sederhananya, begitulah kira-kira mekanisme pernapasan. Nyatanya, bernapas yang disebut juga dengan istilah respirasi memiliki proses yang panjang. Ketika kita menarik napas, oksigen masuk ke dalam rongga hidung lalu dibawa ke paru-paru melalui saluran pernapasan. Di paru-paru, terjadi pertukaran oksigen dengan karbondioksida. Oksigen yang kita hirup kemudian dibawa oleh darah ke jantung dan seluruh tubuh, sementara karbondioksida akan dikeluarkan lewat saluran pernapasan dan berakhir di rongga hidung ketika kita menghembuskan napas. Untuk memahami hal tersebut, simak penjelasan tentang mekanisme pernapasan manusia di bawah ini.

A. Mekanisme Pernapasan Manusia

Pada saat kita bernapas berlangsung dua mekanisme, yaitu menghirup udara (inhalasi/inspirasi) dan mengembuskan udara (ekshalasi/ekspirasi) yang melibatkan pertukaran udara antara atmosfer dengan alveolus paru-paru.
Pada saat melakukan mekanisme pernapasan terjadi kerja sama antara otot dada, tulang rusuk, otot perut, dan diafragma. Diafragma adalah otot yang terdapat di antara rongga dada dan rongga perut.
Manusia memiliki dua mekanisme pernapasan. Ada pernapasan dada dan juga pernapasan perut.

1. Pernapasan Dada

Ketika kita bernapas menggunakan dada, otot yang berperan adalah otot-otot di sekitar tulang rusuk.
Otot-otot ini dibagi menjadi dua yaitu otot tulang rusuk luar dan tulang rusuk dalam. Otot tulang rusuk luar memiliki peran untuk mengangkat tulang-tulang rusuk. Sedangkan otot tulang rusuk dalam memiliki fungsi untuk menurunkan tulang rusuk ke posisi normal.
Mekanisme pernapasan dada:

Inspirasi

Jika otot-otot pada tulang rusuk luar mengalami kontraksi, tulang rusuk akan terangkat sehingga volume di dada menjadi lebih besar.
Hal ini akan menyebabkan tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih kecil. Karena tekanan udara yang di dalam rongga dada mengecil, akan menyebabkan aliran udara masuk dari luar tubuh ke dalam tubuh (paru-paru).

Ekspirasi

Apabila kontraksi dari otot dalam tulang rusuk, dan tulang rusuk kembali pada posisi semula (relaksasi), maka akan menyebabkan tekanan udara di dalam tubuh menjadi bertambah.
Hal ini akan menimbulkan udara di dalam paru-paru tertekan pada rongga dada sehingga aliran udara akan terdorong keluar dari tubuh (paru-paru).

2. Pernapasan Perut

Pernapasan dada atau disebut juga dengan pernapasan diafragma adalah pernapasan yang menggunakan diafragma dan otot dinding di rongga perut.

Mekanisme pernapasan perut:

Inspirasi

Otot diafragma berkontraksi dan posisinya menjadi datar.
Hal ini menyebabkan volume rongga dada menjadi bertambah besar dan tekanan udara menjadi kecil. Karena tekanan udaranya yang rendah, paru-paru akan mengembang.
Saat itulah terjadi masuknya udara ke paru-paru atau proses menghirup udara.

Ekspirasi

Otot diafragma berelaksasi dan otot dinding perut berkontraksi menyebabkan diafragma terangkat dan melengkung menekan rongga dada.
Hal ini menyebabkan volume rongga dada mengecil dan tekanannya meningkat sehingga udara dalam paru-paru keluar.

Sebetulnya, manusia terlahir secara alamiah bernapas menggunakan diafragma sepenuhnya. Sehingga napas yang diambil bisa lebih dalam. Namun, seiring bertambahnya usia, manusia tidak lagi melakukan kebiasaan bernapas menggunakan diafragma ini. Segala sesuatu kegiatan sehari-hari tanpa kita sadari memaksa kita untuk secara bertahap beralih ke pernapasan dada.
Ketika bernapas dengan diafragma atau pernapasan perut, akan mendorong pertukaran oksigen lebih maksimal dibanding pernapasan dada. Tidak heran bahwa pernapasan perut akan memperlambat detak jantung dan bisa menurunkan tekanan darah.

B. Volume Udara Pernapasan

Volume udara pernapasan pada setiap orang berbeda-beda, tergantung pada ukuran paru-paru, kekuatan bernapas, dan cara bernapas.

Volume udara pernapasan pada manusia adalah jumlah udara pernapasan yang keluar masuk dengan melalui sistem pernapasan.

Volume udara pernapasan pada manusia dapat dibedakan menjadi beberapa macam yakni sebagai berikut:

Volume tidal (tidal volume), yakni volume udara pernapasan biasa, besarnya kurang lebih 500 cc atau 500 ml.
Volume cadangan inspirasi (inspiratory reserve volume) atau udara komplementer, yakni udara yang masih dapat dimasukkan secara maksimal setelah melakukan inspirasi biasa, besarnya kurang lebih 1.500 cc atau 1.500 ml.
Volume cadangan ekspirasi (expiratory reserve volume) atau udara suplementer, yakni udara yang masih dapat dikeluarkan secara maksimal setelah melakukan ekspirasi biasa, dan besarnya kurang lebih 1.500 c atau 1.500 ml.
Volume sisa atau residu (residu volume) yakni volume udara yang masih tersisa di dalam paru-paru stelah melakukan ekspirasi maksimal, dan besarnya kurang lebih 1.000 cc atau 1.000 ml.
Kapasitas vital (vital capacity), yakni volume udara yang dapat dikeluarkan dengan semaksimal mungkin setelah melakukan inspirasi maksimal, dan besarnya kurang lebih 3.500 cc atau 3.500 ml. Kapasitas vital = volume tidal + volume cadangan inspirasi + volume cadangan ekspirasi.
Kapasitas total paru-paru (total lung capacity) yakni volume udara yang dapat ditampung oleh paru-paru dengan semaksimal mungkin, dan besarnya kurang lebih 4.500 cc atau 4.500 ml. Kapasitas total paru-paru = volume sisa + kapasitas vital.

Volume udara pada setiap orang memang berbeda-beda. Hal tersebut disebabkan oleh volume paru-paru setiap orang berbeda-beda.
Volume paru-paru dipengaruhi oleh faktor genetik, aktivitas, olahraga, kondisi lingkungan, dan jenis kelamin.

Orang yang sering berolahraga bisanya memiliki volume paru-paru yang lebih besar jika dibandingkan dengan orang yang jarang berolahraga.
Orang yang tinggal di dataran tinggi dengan kadar oksigen yang rendah biasanya volume paru-paru lebih besar jika dibandingkan dengan orang yang tinggal di daerah dataran rendah.
Laki-laki biasanya mempunyai volume paru-paru lebih besar dibandingkan dengan volume paru-paru pada wanita.

Pada umumnya manusia mampu bernapas antara 15-18 kali setiap menitnya. Namun, frekuensi pernapasan pada setiap orang berbeda-beda.
Faktor-faktor yang mempengaruhi frekuensi pernapasan yakni:

Umur

Bayi dan balita mempunyai frekuensi bernapas yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan orang dewasa.

Jenis Kelamin

Frekuensi pernapasan pada wanta umumnya lebih tinggi jika dibandingkan dengan laki-laki, pasalnya wanita memiliki volume paru-paru yang lebih kecil dari laki-laki.

Suhu Tubuh

Semakin tinggi suhu tubuh maka semakin tinggi pula frekuensi pernapasannya.

Posisi Tubuh

Pada posisi tubuh berdiri, frekuensi pernapasan lebih tinggi dari pada posisi duduk atau tiduran.

Aktivitas Tubuh

Frekuensi pernapasan pada orang yang melakukan banyak aktivitas lebih tinggi dari pada orang yang tidak pernah melakukan aktivitas atau orang yang jarang melakukan aktivitas

C. Gangguan Sistem Pernapasan Manusia

1. Influenza

Influenza merupakan penyakit yang disebabkan oleh infeksi Influenza virus.

Gejala umum influenza yaitu, demam dengan suhu lebih dari 39 derajat Celcius, pilek, bersin-bersin, batuk, sakit kepala, sakit otot, dan rongga hidung terasa gatal.

2. Tonsilitis

Secara normal, tonsil (amandel) akan menyaring virus dan bakteri yang akan masuk ke dalam tubuh bersamaan dengan makanan atau udara.
Apabila daya tahan tubuh dalam kondisi lemah, virus dan bakteri akan menginfeksi tonsil sehingga dapat menyebabkan penyakit tonsilitis.

3. Faringitis

Faringitis adalah infeksi pada faring oleh kuman penyakit, seperti virus, bakteri, maupun jamur.

Faringitis merupakan penyebab umum sakit tenggorokan. Orang yang menderita faringitis biasanya disertai dengan radang tonsil (amandel), yang menyebabkan rasa nyeri saat menelan makanan.

4. Emfisema

Emfisema merupakan penyakit yang disebabkan karena alveolus kehilangan elastisitasnya.
Kantong udara pada paru-paru juga akan mengalami kehancuran secara perlahan, sehingga membuat napas menjadi pendek-pendek.
Emfisema disebabkan karena kebiasaan merokok, polusi udara dan polusi asap rokok.

5. Kanker Paru-paru

Seperti halnya kanker jenis lain, kanker paru-paru juga merupakan penyakit yang berbahaya.
Penyakit ini disebabkan karena sel kanker yang tumbuh di paru-paru dan terus tumbuh tidak terkendali.
Jika dibiarkan, sel kanker dapat menyerang bagian tubuh lainya. Kanker paru-paru juga dapat disebabkan karena kebiasaan kebiasaan buruk seperti merokok, menghirup asap kendaraan, minum minuman beralkohol dan kebiasaan tidak sehat lainnya.

6. Tuberkulosis (TBC)

TBC merupakan penyakit yang disebabkan oleh bakteri Mycobacterium tuberculosis.
Bakteri ini menyerang paru-paru dan menimbulkan bintil-bintil pada dinding alveolus.
Karena ada bintil-bintil tersebut, proses difusi oksigen terganggu.
Penderita TBC juga sering mengalami batuk darah.

7. Asma

Asma adalah penyakit yang terjadi karena penyempitan saluran pernapasan.
Penyebab penyempitan saluran pernapasan biasanya disebabkan oleh alergi terhadap debu, pasir, bulu, serangga kecil ataupun rambut.
Penyakit ini juga dapat muncul kembali jika suhu lingkungan terlalu dingin atau ketika penderitanya mengalami masalah psikologis.
Jika tidak segera diberi penanganan, penderita dapat mengalami kematian akibat sesak napas.

8. Laringitis
Penderita laringitis mengalami peradangan yang terjadi di laring atau pangkal tenggorokan karena infeksi bakteri, virus atau jamur.

9. Bronkhitis
Bronkhitis, yaitu gangguan pada cabang trakea (bronkus) akibat infeksi. Infeksi ini akan menyebabkan penderita menghasilkan lendir yang menyumbat bronkus sehingga penderitanya dapat mengalami sesak napas.

10. Asfiksi

Asfiksi merupakan gangguan pengangkutan oksigen ke jaringan tubuh.
Asfiksi disebabkan karena hemoglobin darah mengikat komponen selain oksigen seperti karbonmonoksida (CO).
Karena daya ikat HB lebih tinggi terhadap CO, maka CO akan lebih berpotensi untuk masuk ke dalam tubuh. CO sendiri banyak dihasilkan oleh asap kendaraan bermotor.

11. Pneumonia

Pneumonia merupakan infeksi pada bronkiolus dan alveolus.
Penyebab terjadinya pneumonia, antara lain karena infeksi dari virus, bakteri, jamur, dan parasit lainnya.
Namun, umumnya disebabkan oleh bakteri Streptococcus pneumoniae.