Sistem pernapasan pada manusia dan gangguannya

SISTEM PERNAPASAN MANUSIA

Pernapasan (Respirasi) adalah proses pengambilan gas O₂ dan pengeluaran sisa oksidasi berupa gas CO₂ dan uap air melalui alat pernapasan.

1. Alat Pernapasan manusia

• Hidung

Rongga hidung selalu lembap karena terdapat selaput lendir dan terdapat rambut-rambut pendek dan halus. Selaput lendir dan rambut-rambut halus ini berfungsi menyaring debu dan kotoran yang masuk.

Fungsi rongga hidung yaitu :

- Untuk menghangatkan dan melembapkan udara pernapasan

- Penyaring udara melalui rambut halus dan lendir dalam hidung

- Sebagai indra penciuman

• Faring

Faring merupakan persimpangan antara saluran pernapasan (tenggorokan) dan saluran pencernaan (kerongkongan). Pada bagian belakang faring terdapat laring (pangkal tenggorok).

• Laring

Laring merupakan daerah pangkal tenggorokan, berfungsi sebagai tempat melekatnya selaput atau pita suara. Pada laring terdapat katup epiglottis yang otomatis

• Trakea

Trakea berbentuk seperti pipa dengan panjang kurang lebih 10 cm. Di dalam paru-paru trakea bercabang dua dan membentuk bronkus

• Cabang Tenggorokan (bronkus)

Merupakan cabang batang tenggorokab dan jumlahnya sepasanng (yang satu menuju paru-paru kanan dan yang satu lagi menuju paru-paru kiri). Bronkus yang ke arah kiri lebih panjang, sempit, dan mendatar daripada yang ke arah kanan

• Bronkiolus

Merupakan percabangan dari bronkus. Bronkus kanan bercabang menjadi tiga bronkiolus sedangkan bronkus kiri bercabang menjadi dua bronkus. Bronkiolus bercabang-cabang menjadi saluran yang semakin halus, kecil, dan dindinya semakin tipis.

• Alveolus

Bronkiolus bermuara pada alveolus. Mempunyai struktur seperti bola-bola yang diliputi oleh pembuluh-pembuluh darah.  Alveolus merupakan saluran akhir dari alat pernapasan yang berupa gelembung-gelembung udara. Dindingnya tipis, lembap, dan berlekatan erat dengan kapiler-kapiler darah. Alveolus terdiri atas satu lapis sel epitelium pipih dan di sinilah darah hampir langsung bersentuhan dengan udara. Adanya alveolus memungkinkan terjadinya perluasan daerah permukaan yang berperan penting dalam pertukaran gas O₂ dari udara bebas ke sel-sel darah dan CO₂ dari sel-sel darah ke udara.

• Paru-Paru (Pulmo)

Paru-paru terdiri atas paru-paru kanan dan paru-paru kiri. Paru-paru kanan terdiri atas 3 gelambir (lobus), yaitu gelambir atas, gelambir tengah, dan gelambir bawah. Sedangkan paru-paru kiri terdiri atas 2 gelambir, yaitu gelambir atas dan gelambir bawah.

2. Mekanisme Pertukaran Udara

• Pernapasan Luar (Eksternal)

Pernapasan luar merupakan pertukaran gas (O₂ dan CO₂) yang terjadi antara udara dan darah yang berlangsung di dalam paru-paru. Di dalam paru-paru terjadi pertukaran gas yaitu CO₂ meninggalkan darah dan O₂ masuk ke dalam darah melalui proses difusi. Reaksinya:

Hb+O₂→ HbO₂

• Pernapasan Dalam (Internal)

Pernapasan dalam merupakan pertukaran gas di dalam jaringan tubuh. Disini oksigen meninggalkan hemoglobin dan berdifusi masuk ke cairan jaringan tubuh. Reaksinya:

HbO₂→ Hb+O₂

3. Mekanisme Pernapasan Dada dan Perut

 Pernapasan Dada

a) Insipirasi terjadi apabila otot antara tulang rusuk berkontraksi maka tulang-tulang rusuk terangkat sehingga volume rongga dada membesar. Keadaan tersebut mengakibatkan tekanan dalam rongga dada lebih kecil daripada tekanan udara di luar tubuh. Akibatnya, udara di luar yang mempunyai tekanan lebih besar masuk ke paru-paru

b) Ekspirasi terjadi apabila otot antar tulang rusuk berelaksasi maka tulang-tulang rusuk kembali ke posisi semula sehingga volume rongga dada mengecil. Keadaan tersebut mengakibatkan tekanan dalam rongga dada lebih besar daripada tekanan udara di luar tubuh. Akibatnya, udara dalam rongga dada keluar dari paru-paru.

 Pernapasan Perut

a) Inspirasi terjadi apabila otot diafragma berkontraksi maka posisi diafragma akan mendatar. Keadaan tersebut mengakibatkan volume rongga dada membesar sehingga tekanan udara di dalamnya mengecil. Akibatnya, udara masuk ke paru-paru

b) Ekspirasi terjadi apabila otot diafragma berelaksasi dan otot dinding perut berkontraksi maka isi rongga perut akan terdesak ke arah diafragma. Keadaan tersebut mengakibatkan posisi diafragma akan cekung ke arah rongga dada. Akibatnya, ronga dada mengecil dan tekanannya meningkat sehingga udara terdorong keluar dari paru-paru.

4. Volume Udara Pernapasan

Volume tidal 

Volume udara pernapasan biasa, besarnya kurang lebih 500 cc atau 500 ml

Volume Cadangan Inspirasi

atau disebut juga udara komplementer yaitu udara yang masuh dapat dimasukkan secara maksimal setelah melakukan inspirasi biasa, besarnya kurang lebih 1500 cc atau 1500 ml

Volume Cadangan Ekspirasi

atau disebut juga udara suplementer yaitu udara yang masih dapat dikeluarkan secara maksimal setelah melakukan ekspirasi biasa, biasanya kurang lebih 1500 cc atau 1500 ml

Volume Sisa/Residu

yaitu volume udara yang masih tersisa di dalam paru-paru setelah melakukan ekspirasi maksimal, besarnya kurang lebih 1000 cc atau 1000 ml

Kapasitas Vital

yaitu volume udara yang dapat dikeluarkan semaksimal mungkin setelah melakukan inspirasi maksimal, besarnya kurang lebih 3500 cc atau 3500 ml. Kapasitas vital adalah volume cadangan inspirasi ditambah dengan volume tidal ditambah lagi dengan volume cadangan ekspirasi.

Volume Total Paru-Paru

yaitu volume udara yang dapat ditampung paru-paru semaksimal mungkin, besarnya kurang lebih 4500 cc atau 4500 ml. Volume total paru-paru merupakan jumlah dari volume sisa ditambah kapasitas vital.

5. Gangguan pada Sistem Pernapasan

• Faringitis

Faringitis merupakkan peradangan pada faring sehingga timbul rasa nyeri saat menelan makanan ataupun kerongkongan terasa kerin.

• Pneumonia

Pneumonia merupakan peradangan paru-paru karena alveolus berisi cairan dan eritrosit yang berlebihan

• Asfiksi

Asfiksi adalah gangguan dalam pengangkutan oksigen ke jaringan

• Asidosis

Asidosis adalah meningkatnya kadar asam karbonat dan asam bikarbonat dalam darah yang mengakibatkan terganggunya pernapasan

• Asma

Asma ditandai dengan kontraksi otot polos pada bronkiolus yang mengakibatkan kesukaran bernapas

• Emfisema

Emfisema adalah perubahan anatomi paru-paru yang biasanya ditandai dengan perbesaran alveolus dan terjadi kerusakan pada dinding alveolus. Pada penderita yang sudah kronis saluran pernapasannya menyempit dan tidak elastis.

• Influenza (flu)

Merupakan penyakit yang disebabkan oleh virus influenza. Penyakit ini timbul dengan gejala bersin-bersin, demam, dan pilek.

• Tuberkulosis (TBC)

TBC merupakan penyakit paru-paru yang disebabkan oleh Mycobacterium tuberculosis. Bakteri tersebut menimbulkan bintil-bintil pada dinding alveolus. Jika penyakit ini menyerang dan dibiarkan semakin luas, dapat menyebabkan sel-sel paru-paru mati. Akibatnya paru-paru akan kuncup atau mengecil. Hal tersebut menyebabkan para penderita TBC napasnya sering terengah-engah.

 SOAL DAN PEMBAHASAN

1. EBTANAS/01/22

Asfiksi adalah gangguan pada sistem pernapasan yang disebabkan...

A. Pembengkakan kelenjar getah bening pada trakea
B. Bengkaknya kelenjar limfe rongga hidung
C. Radang disebelah atas rongga hidung
D. Sukar bernapas karena kekejangan pada trakea
E. Gangguan pengangkutan O2 ke jaringan

Pembahasan:
Asfiksi adalah gangguan dalam pengangkutan oksigen ke jaringan

2. UNAS/04/20

Sistem pernapasan pada manusia disusun oleh beberapa organ. Bagian yang paling efektif untuk terjadi difusi oksigen dan karbondioksida adalah..

A. Rongga hidung
B. Laring
C. Broncheolus
D. Tracheolus
E. Alveolus

Pembahasan:

Alveolus terdiri atas satu lapis sel epitelium pipih dan di sinilah darah hampir langsung bersentuhan dengan udara. Adanya alveolus memungkinkan terjadinya perluasan daerah permukaan yang berperan penting dalam pertukaran gas O₂ dari udara bebas ke sel-sel darah dan CO₂ dari sel-sel darah ke udara.

3. A.I.K/UN/2014

Diketahui data volume udara pernapasan sebagai berikut..

(1) Udara pernapasan biasa = 500 ml
(2) Udara cadangan inspirasi = 1500 ml
(3) Udara cadangan ekspirasi = 1500 ml
(4) Udara residu = 1000 ml

Berdasarkan data volume udara tersebut, kapasitas vital paru-paru adalah..
A. 1000 ml
B. 3000 ml
C. 3500 ml
D. 4000 ml
E. 4500 ml

Pembahasan:

Kapasitas Vital yaitu volume udara yang dapat dikeluarkan semaksimal mungkin setelah melakukan inspirasi maksimal, besarnya kurang lebih 3500 cc atau 3500 ml. Kapasitas vital adalah volume cadangan inspirasi ditambah dengan volume tidal ditambah lagi dengan volume cadangan ekspirasi.

Volume tidal+ cadangan Inspirasi + cadangan ekspirasi = 500 + 1500 + 1500 = 3500 ml

4. Peristiwa yang menyebabkan masuknya udara ke paru-paru saat peernapasan perut adalah …

A. Membesarnya rongga dada
B. Otot-otot antar tulang rusuk mengecil
C. Otot diafragma mengendur
D. Tekanan udara dalam paru-paru berkurang
E. Volume paru-paru berkurang

Pembahasan:

Inspirasi terjadi apabila otot diafragma berkontraksi maka posisi diafragma akan mendatar. Keadaan tersebut mengakibatkan volume rongga dada membesar sehingga tekanan udara di dalamnya mengecil. Akibatnya, udara masuk ke paru-paru

5. Suatu katup akan menutup saluran pernapasan ketika kita menelan makanan sehingga makanan akan masuk ke saluran pencernaan disebut….
A. Glottis
B. “Epiglotis”
C. Goblet
D. Lobus Olfaktorius
E. Faring

Pembahasan:

Pada jawaban (a) Glotis merupakan saluran pernapasan, (c) sel goblet adalah penghasil lender yang berfungsi menyaring debu, (d) Lobus Olfaktorius merupakan bagian atap atau rongga hidung yang menghasilkan sel-sel pembau, (e) faring merupakan percabangan antara saluran pencernaan dan pernapasan

6. Terjadinya inspirasi pada proses pernapasan manusia adalah karena diafragma..

A. Melengkung, tulang rusuk dan dada terangkat
B.Melengkung, tulang rusuk dan dada turun
C. Mendatar, tulang rusuk dan dada terangkat
D. Mendatar, tulang rusuk dan dada turun
E. Mendatar, tulang rusuk terangkat dan dada turun

Pembahasan:
pada saat melakukan inspirasi, diafragma berkontraksi (mendatar) dan otot antartulang rusuk juga berkontraksi, sehingga tulang rusuk terangkat. Akibatnya, rongga dada membesar dan volume membesar sehingga tekanan rongga dada menurun lebih kecil dari pada tekanan udara di luar. Oleh karena itu udara di luar masuk ke dalam paru-paru.

7. pernapasan seluler terjadi di...
A. paru- paru
B. kulit
C. darah
D. sel 
E.  mitokondria

Pembahasan:
Salah satu fungsi utama dari mitokondria adalah untuk pernapasan seluler

8. Peradangan atau pembekakan terjadi karena berbagai hal diantaranya terinfeksi oleh mikroorganisme atau tubuh merespon terhadap benda asing yang masuk kedalam tubuh. Peradangan pada lapisan pelindung pembungkus paru-paru adalah….
A.Sinusitis
B. Laryngitis
C. Bronchitis
D. “Pleuritis”
E. Faringitis

Pembahasan:
Pada (a) Sinusitis adalah pembekakan pada sinus atau rongga hidung, (b) laryngitis adalah pembekakan pada laring, (c) bronchitis adalah peradangan pada selaput lendir dari saluran bronkial, (e) faringitis adalah peradangan pada faring karna infeksi.

9. Gas CO2 yang masuk kedalam system pernapasan kita dapat menyebabkan kematian karena….
A. “Gagalnya pengangkutan oksigen oleh hemoglobin”
B. Melemah otot diafragma sehingga meluasnya alveolus karena banyaknya gas CO sehingga paru-paru membesar tidak berkontraksi
C. Penyempitan saluran pernapasan karena alergi gas CO
D. Racun gas CO jantung tidak dapat berkontraksi
E. Salah semua

Pembahasan:
gas CO merupakan gas yang memiliki afnitas yang tinggi dengan hemoglobin. Akibatnya hemoglobin tidak mampu mengikat oksigen.

10. Pada pernapasan perut, udara masuk ke paru-paru sebagai akibat kontraksi dari...
A. otot perut
B. otot rusuk
C. otot diafragma
D. otot antar tulang rusuk
E. otot polos

pembahasan:
pernapasan perut dapat terjadi karena adanya kontraksi atau gerakan otot diafragma. Sedangkan gerakan otot antar tulang rusuk yang berkontraksi atau relaksasi menyebabkan pernapasan dada.

11. Sewaktu mengeluarkan napas, otot tulang rusuk berelaksasi, tulang dada turun sehingga rongga dada mengecil, berarti tekanan udara membesar dan udara keluar dari paru-paru. Pernapasan ini disebut...

   A. pernapasan dalam
   B. pernapasan luar dan dalam
   C. pernapasan seluler
   D. pernapasan perut
   E. pernapasan dada

Pembahasan:

pernapasan dada ekskresi yaitu tulang rusuk berkontraksi – tulang rusuk turun – volume rongga dada mengecil – tekanan udara dalam rongga dada lebih besar daripada tekanan udara di luar tubuh – udara keluar dari paru-paru.

12. Struktur organ pernapasan yang merupakan percabangan saluran menuju paru-paru kanan dan kiri adalah ….

A. bronkus
B. bronkiolus
C. alveoli
D. trakea
E. faring

Pembahasan:

bronkus adalah percabangan dari trakea . bronkus bercabang 2 dan berada di paru paru kiri dan kanan.

13. Volume udara pernapasan biasa disebut. . .

A. volume cadangan inspirasi
B. volume residu
C. volume cadangan ekspirasi
D. volume tidalE. volume total paru-paru

Pembahasan:
volume tidal adalah volume udara biasa, besarnya kurang lebih 500 cc atau 500 ml.

14. otot diafragma berkontraksi, diafragma akan mendatar, volume rongga dada membesar, tekanan udara dalam dada mengecil, lalu udara masuk adalah pernapasan . . .
A. Pernapasan perut inspirasi
B. Pernapasan perut ekspirasi
C. Pernapasan perut
D. Pernapasan dada inspirasi
E. Pernapasan dada ekspirasi

Pembahasan:
pernapasan perut inspirasi adalah saat otot diafragma berkontraksi, difragma mendatar, volume rongga dada membesar, tekanan udara dalam rongga dada mengecil, dan udara masuk ke paru-paru.

15. Bagian dari sistem respirasi yang mengalami kerusakan pada penderita emfisema adalah...
A. Alveolus
B. Bronkiolus
C. Laring
D. Pleura
E. Trakea

Pembahasan:
Emfisema merupakan penyakit radang pada alveolus sehingga proses pertukaran gas pernapasan menjadi terganggu. Jadi, bagian yang mengalami kerusakan pada penderita emfisema adalah alveolus.

 Sumber:

Omegawati, Wigata, dkk. Detik-detik Biologi 2014/2015. 2015. Klaten: Intan Pariwara

Rahardian, Renan. 2014. Top Pocket No 1 Biologi SMA. Jakarta: Wahyu Media