1. JUDUL PERCOBAANSISTEM RESPIRASI

2. TUJUAN2.1 Mahasiswa mengetahui kapasitas vital paru-paru pada manusia

3. DASAR TEORI

Sistem respirasi terdiri atas organ-organ yang berfungsi dalam aktivitas metabolisme khususnya produksi atau perubahan dari energi kimia yang terikat dalam materi organik menjadi energi siap pakai (ATP) dalam sel. Hewan umumnya memiliki organ respirasi yang bermacam-macam tergantung pada habitat dan pola adaptasinya.Selain itu, tingkata evolusi juga menentukan macam organ respirasinya.Secara khusus organ respirasii merupakan pertukaran dan dari dalam dan luar tubuh.Organ ini pada ujungnya merupakan suatu bentuk membran yang sangat tipis, sehingga memungkinkan proses difusi antara lingkungan luar dengan dalam tubuh(Waluyo, Wahyuni, & Asyiah,2012:29).Sebagian sel dalam tubuh memperoleh energi dari reaksi kimia yang melibatkan oksigen dan pembuangan karbon dioksida.Pertukaran gas pernapasan terjadi antara udara dilingkungan dan darah.Terdapat tiga langkah dalam proses oksigenasi yaitu ventilasi, perfusi, dan difusi.Supaya pertukaran gas dapat terjadi, organ,saraf,otot pernapasan harus utuh dan sistem saraf pusat mampu mengatur siklus pernapasan(Fisher,2010).Fungsi respirasi dan non respirasi dari paru adalah pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida , keseimbangan asam basa, keseimbangan cairan, keseimbangan suhu tubuh, membantu venous return darah ke atrium kanan selama fase inspirasi, dan keseimbangan vaso aktri, histamin,serotonin, ECF dan angiotensin(Rasyid,2009).Pada ikan alat pernapasannya berupa insang yang terluar berhubungan dengan air dan yang dalam berhubungan dengan kapiler darah.Disetiap lembaran insang terdapat filamen yang terdiri dari lapisan tipis.Pada filamen terdapat kapiler darah sehingga memudahkan pertukaran antara oksigen dan karbondioksida.Insang yang terdapat pada sisi kiri dan kanan kepala.Sedangkan pada ikan bertulang belakang insang terdapat pada ruang insang yang ditutupi oleh penutup insang yang disebut operculum, insang bukan hanya sebagai ekskresi dan transport garam.Namun adapula ikan yang bernapas dengan gelembung udara yang menyerupai paru-paru.Perbedaannya terletak pada ketahanan hidupnya, jika ikan dengan insang hanya bisa bernapas di air, karena paru dapat bertahan hidup tanpa air, karena kerja insangnya digantikan oleh gelembung udara(Waluyo,2010:226).Mekanisme inspirasi pada amphibi adalah sebagai berikut.Otot-otot perut dan sternohioideus berkontraksi sehingga rongga mulut membesar, akibatnya oksigen masuk melalui koane.Setelah itu koane menutup dan otot rahang bawah dan otot geniohioideus berkontraksi sehingga rongga mulut mengecil. Mengecilnya rongga mulut mendorong oksigen masuk ke paru-paru dan sebaliknya, karbon dioksida dilepaskan ke lingkungan.Mekanisme ekspirasi amphibi adalah sebagai berikut.Otot-otot perut dan sternohioideus berkontraksi sehingga udara dalm paru-paru tertekan keluar dan masuk ke dalam rongga mulut.Celah tekak menutup dan sebaliknya koane membuka.Bersamaan dengan itu, otot rahang bawah berkontraksi yang juga diikuti dengan berkontraksinya geniohioideus sehingga rongga mulut mengecil.Mengecilnya rongga mulut maka udara yang kaya karbon dioksida keluar(Waluyo,2010:229).Menurut Jasin(1983), proses respirasi dibedakan dalam 2 macam yaitu sebagai berikut:1.Respirasi aerobPada respirasi aerob ini terjadi pemecahan dengan menggunakan oksigen. Dengan demikian proses ini menggunakan pembakaran atau oksidasi. Energiberlangsung dalam sel mitokondria oksigen yang dibutuhkan diperoleh darimulut daun atau stomata. Pada umumnya jika konsentrasi oksigen didalam udara menyimpang sedikit dari 20%, pengaruhnya terhadap respirasi tidak tampak. Hal ini tergantung juga dari jenis makhluk hidupnya. Adabeberapa jenis tumbuhan yang kegiatan respirasinya menurun bila konsentrasi oksigendiudara dibawah normal, misalnya bayam,wortel dan beberapa tumbuhan lainnya.2.Respirasi anaerobProses respirasi ini tidak memerlukan oksigen. Terdapat pada tumbuhan tingkat rendah, seperti jamur dan bakteri. Proses penguraiannya disebut fermentasi. Respirasi aerob menggunakan senyawa tertentu selain glukosa, misalnya asam piruvat asetaldehida, sebagai pengikat hidrogen membentuk air. Tujuan fermentasi sama dengan respirasi aerob, yaitu mendapatkan energi. Hanya saja energiyang dihasilkan dalam respirasi anaerob jauh lebih sedikit daripada respirasi aerob. Pada respirasi anaerob asam piruvat diubah menjadi alkohol. Pernapasan anaerob dapat berlangsung diudara bebas,tetapi proses ini tidak menggunakan O2yang tersedia di udara. Pada respirasi aerob maupun respirasi anaerob asam piruvat hasil proses glikolisis merupakan substrat.Faktor yang mempengaruhi aktivitas respirasi yaitu sebagai berikut:1.Ketersediaan substrak2.Ketersediaan oksigen3.Suhu4.Tipe dan unsur organism(Fatmawati, 2003).Untuk setiap aktivitas makhluk hidup memerlukan energi yang diperoleh dari reaksi oksidasi. Biologis dalam sel-sel tubuh. Agar proses ini berlangsung terus,harus tersedia oksigen, sebab hanya selalu tersimpan dalam darah atau jaringan dalam jumlah sedikit, sedangkan CO2harus dibuang. Untuk kelangsungan setiap sel tubuh dan individu sendiri diperlukan pertukaran gas yang terus- menerus dari lingkungannya untuk mendapatkan oksigen dan membuang CO2. Seekor hewan harus memiliki membran pernafasan(Sutarno, 2001).Perpindahan gas melalui permukaan membran pernafasan masuk dan keluar sel tubuh secara difusi jika tersedia dalam air,gas itu akan larut dalam membran yang permukaannya basah dan melewatiya menurut gradient konsentrasi. Karena itu oksigen dipergunakan oleh sel-sel maka kadarnya dalam sel dan tubuh akan selalu rendah daripada dalam lingkungan, baik didalam air maupun diudara tempat hewan itu hidup. Sebaliknya sel-sel memproduksi CO2karena itu dalam sel dan gas itu terdapat dalm jumlah yang lebih besar daripada lingkunganya. Sistem pernafasan pada serangga mengenal dua sistem, yaitu sistem terbuka dan sistem tertutup. Digunakan alat atau organ yang disebut spirakulum (spiracle), juga tabung- tabung trakea dan trakeola. Tekanan total dari udara sebenarnya merupakan jumlah tekanan gas N2, O2, CO2, dan gas lainnya. O2sendiri masuk kedalam jaringan dengan satuu proses tunggal adanya tekanan udara dalam jaringan. Tekanan O2dengan demikian harus lebih besar daripada tekanan udara dalam jaringan (Campbell, 2000).

4. METODE PENELITIAN4.1 Alat dan Bahan4.1.1 Alata. Bak besarb. Botol besar bervolume 5 literc. Pipa plastic (selang)d. Timbangan berat badane. Alat ukur (mit line)

4.1.2 Bahana. Air secukupnya

5. Cara KerjaMembuat skala pada botol besar dari 0-0,25-0,5-0,75-1-1,25-1,5- dan seterusnya

Menggunakan gelas ukuran untuk membuat skala

Mengisi botol besar lalu dibalik

Memasang pipa plastik

Menarik napas sedalam-dalamnya dan menghembuskan napas sekuat-kuatnya lewat mulut yang dihubungkan dengan pipa plastik

Membaca volumenya

Menyuruh probandus melakukan gerak badan dengan cara berlari-lari naik turun tangga

Menarik napas sedalam-dalamnya dan menghembuskan napas sekuat-kuatnya lewat mulut yang dihubungkan dengan pipa plastik

Membandingkan kapasitas vital sebelum dan setelah olahraga

5. HASIL PENGAMATANNoProbandusumurJKTBBBLingkar dadaKapasitas vital

SantaiOlahraga

1Wulan19P155458037503750

2Bayu19L167447945005500

3Najib20L167588950004750

4Karim19L163508348004750

5Loli19P158528450004750

6. PEMBAHASANSistem Pernafasan atau Respirasi adalah Sistem pada manusia yang berfungsi untuk mengambil oksigen dari udara luar dan mengeluarkan karbondioksida melalui paru-paru. Pernapasan adalah suatu proses yang terjadi secara otomatis walau dalam keadaan tertidur sekalipun karena sistem pernapasan dipengaruhi oleh susunan saraf otonom.Menurut tempat terjadinya pertukaran gas maka pernapasan dapat dibedakan atas 2 jenis, yaitu pernapasan luar dan pernapasan dalam.Pernapasan luar adalah pertukaran udara yang terjadi antara udara dalam alveolus dengan darah dalam kapiler, sedangkan pernapasan dalam adalah pernapasan yang terjadi antara darah dalam kapiler dengan sel-sel tubuh.Masuk keluarnya udara dalam paru-paru dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara dalam rongga dada dengan tekanan udara di luar tubuh. Jika tekanan di luar rongga dada lebih besar maka udara akan masuk. Sebaliknya, apabila tekanan dalam rongga dada lebih besar maka udara akan keluar.Sehubungan dengan organ yang terlibat dalam pemasukkan udara (inspirasi) dan pengeluaran udara (ekspirasi) maka mekanisme pernapasan dibedakan atas dua macam, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut. Pernapasan dada dan perut terjadi secara bersamaan.a. Pernapasan DadaPernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut :1. Fase inspirasiFase ini berupa berkontraksinya otot antartulang rusuk sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.2. Fase ekspirasiFase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot antara tulang rusuk ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.b. Pernapasan PerutPernapasan perut merupakan pernapasan yang mekanismenya melibatkan aktifitas otot-otot diafragma yang membatasi rongga perut dan rongga dada.Mekanisme pernapasan perut dapat dibedakan menjadi dua tahap yakni sebagai berikut.1. Fase Inspirasi.Pada fase ini otot diafragma berkontraksi sehingga diafragma mendatar, akibatnya rongga dada membesar dan tekanan menjadi kecil sehingga udara luar masuk.2. Fase EkspirasiFase ekspirasi merupakan fase berelaksasinya otot diafragma (kembali ke posisi semula, mengembang) sehingga rongga dada mengecil dan tekanan menjadi lebih besar, akibatnya udara keluar dari paru-paru.Organ-organ pada sistem respirasi dan fungsinyaa. Rongga Hidung (Cavum Nasalis)Udara dari luar akan masuk lewat rongga hidung (cavum nasalis). Rongga hidung berlapis selaput lendir, di dalamnya terdapat kelenjar minyak (kelenjar sebasea) dan kelenjar keringat (kelenjar sudorifera). Selaput lendir berfungsi menangkap benda asing yang masuk lewat saluran pernapasan. Selain itu, terdapat juga rambut pendek dan tebal yang berfungsi menyaring partikel kotoran yang masuk bersama udara. Juga terdapat konka yang mempunyai banyak kapiler darah yang berfungsi menghangatkan udara yang masuk.b. Faring (Tenggorokan)Udara dari rongga hidung masuk ke faring. Faring merupakan percabangan 2 saluran, yaitu saluran pernapasan (nasofarings) pada bagian depan dan saluran pencernaan (orofarings) pada bagian belakang. Pada bagian belakang faring (posterior) terdapat laring (tekak) tempat terletaknya pita suara (pita vocalis). Masuknya udara melalui faring akan menyebabkan pitasuara bergetar dan terdengar sebagai suara. Makan sambil berbicara dapat mengakibatkan makanan masuk ke saluran pernapasan karena saluran pernapasan pada saat tersebut sedang terbuka. Walaupun demikian, saraf kita akan mengatur agar peristiwa menelan, bernapas, dan berbicara tidak terjadi bersamaan sehingga tidak mengakibatkan gangguan kesehatan.c. LaringKotak suara yang menghubungkan faring dengan trakea. Tabung pendek berbentuk seperti kotak triangular dan ditopang oleh tiga kartilago tidak berpasangan (kartilago tiroid, kartilago krikoid , dan epiglotis ) dan tiga kartilago berpasangan ( kartilago ariteniod, kartilago kornikulata, dan kartilago kuneiform)d. Tenggorokan (Trakea)Tenggorokan berupa pipa yang panjangnya 10 cm, terletak sebagian di leher dansebagian di rongga dada (torak). Dinding tenggorokan tipis dan kaku, dikelilingi oleh cincin tulang rawan, dan pada bagian dalam rongga bersilia. Silia-silia ini berfungsi menyaring benda- benda asing yang masuk ke saluran pernapasan.e. Cabang-cabang Tenggorokan (Bronki)Tenggorokan (trakea) bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan bronkuskiri. Struktur lapisan mukosa bronkus sama dengan trakea, hanya tulang rawan bronkus bentuknya tidak teratur dan pada bagian bronkus yang lebih besar cincin tulang rawannyamelingkari lumen dengan sempurna. Bronkus bercabang-cabang lagi menjadi bronkiolus.f. BronkiolusBronkiolus adalah anak cabang dari batang tenggorok yang terdapat dalam rongga tenggorokan dan akan memanjang sampai ke paru-paru. Jumlah cabang bronkiolus yang menuju paru-paru kanan dan kiri tidak sama. Bronkiolus yang menuju paru-paru kanan mempunyai 3 cabang, sedangkan bronkiolus yang menuju paru-paru sebelah kiri hanya bercabang 2. Bronkiolus adalah cabang dari bronkus dan memiliki dinding yang lebih tipis, pada ujung bronkiolus terdapat banyak sekali gelembung-gelembung kecil yang dinamakan alveolus. Ciri khas bronkiolus adalah tidak adanya tulang rawan dan kelenjar pada mukosanya, pada bagian awal dari cabang bronkiolus hanya memiliki sebaran sel globet dan epitel. fungsi dari bronkiolus adalah sebagai media yang menghubungkan oksigen yang dihirup agar mencapai paru-paru.g. Paru-paru (Pulmo)Paru-paru terletak di dalam rongga dada bagian atas, di bagian samping dibatasi oleh otot dan rusuk dan di bagian bawah dibatasi oleh diafragma yang berotot kuat. Paru-paru ada dua bagian yaitu paru-paru kanan (pulmo dekster) yang terdiri atas 3 lobus dan paru-paru kiri (pulmosinister) yang terdiri atas 2 lobus. Paru-paru dibungkus oleh dua selaput yang tipis, disebut pleura. Selaput bagian dalam yang langsung menyelaputi paru-paru disebut pleura dalam (pleuravisceralis) dan selaput yang menyelaputi rongga dada yang bersebelahan dengan tulang rusuk disebut pleura luar (pleura parietalis).

Antara selaput luar dan selaput dalam terdapat rongga berisi cairan pleura yang berfungsi sebagai pelumas paru-paru. Cairan pleura berasal dari plasma darah yang masuk secara eksudasi. Dinding rongga pleura bersifat permeabel terhadap air dan zat-zat lain. Paru-paru tersusun oleh bronkiolus, alveolus, jaringan elastik, dan pembuluh darah. Paru-paru berstruktur seperti spon yang elastis dengan daerah permukaan dalam yang sangat lebar untuk pertukaran gas.Berikut beberapa pengertian mengenai udara dalam paru-paru :1. Kapasitas vital paru-paruAdalah volume udara yang dapat dikeluarkan semaksimal mungkin setelah melakukan inspirasi semaksimal mungkin juga, yang besarnya lebih kurang 3.500 cc (cm3) atau 3.500 mL. Jadi, kapasitas vital adalah jumlah dari volume tidal + volume cadangan inspirasi + volume cadangan ekspirasi.2. Udara pernapasanAdalah udara yang masih tersisa di dalam paru-paru setelah mengeluarkan napas (ekspirasi) maksimal, yang besarnya lebih kurang 1.000 cc (cm3) atau 1.000 mL. 3. Udara komplementerAdalah udara yang masih dapat dimasukkan secara maksimal setelah bernapas (inspirasi) biasa, yang besarnya lebih kurang 1.500 cc (cm3) atau 1.500 mL.4. Udara suplementerAdalah udara yang masih dapat dikeluarkan secara maksimal setelah mengeluarkan napas (ekspirasi) biasa, yang besarnya lebih kurang 1.500 cc (cm3) atau 1.500 mL.Pada praktikum kali ini membahas tentang sistem respirasi pada manusia. Yang bertujuan untuk mengetahui kapasitas pernapasan paru-paru pada manusia.Untuk dapat mengetahuinya dilakukan percobaan terhadap probandus. Probandus dengan masing-masing kelompok ada yang perempuan dan ada yang laki-laki serta umur yang berbeda-beda pula, para probandus diukur tinggi badan, berat badan serta lingkar dadanya.setelah itu probandus menarik napas sedalam-dalamnya dan menghembuskan sekuat-kuatnya lewat mulut yang dihubungkan dengan pipa plastik kemudian probandus melakukan gerak badan yaitu naik turun tangga selama 5 menit tanpa henti. Hal ini dilakukan untuk membandingkan kapasitas vital saat santai dan olahraga.Sesuai hasil percobaan, data yang diperoleh adalah dari 5 probandus 1 orang kapasitas vitalnya naik dari yang semula diam berkapasitas 4500 setelah melakukan gerak menjadi 5500, sedangkan 3 probandus lainnya kapasitas vitalnya turun dari yang semula diam. Dari yang semula 5000 menjadi 4750, dari yang semula 4800 menjadi 4750, dari yang semula 5000 menjadi 4750. Dan 1 orang probandus kapasitas vitalnya tetap yaitu 3750. Berdasarkan teori kapasitas vital paru-paru seseorang akan meningkat setelah melakukan aktivitas karena akan lebih banyak memerlukan energi, dibandingkan dengan seseorang yang diam kapasitas vital paru-parunya akan lebih rendah karena sedikit memerlukan energi. Pada data di atas didapatkan beberapa data yang tidak sesuai dengan teori, hal tersebut dikarenakan kesalahan dari probandus yang kurang bersungguh-sungguh dalam melakukan gerak/lari, jadi mengakibatkan kapasitas vitalnya yang seharusnya meningkat menjadi menurun.Pada percobaan di atas kapasitas paru-paru juga di pengaruhi oleh beberara faktor , diantaranya:1. Jenis kelaminLaki-laki umumnya bernapas lebih pelan dari pada perempuan, ini dikarenakan volume paru-paru laki-laki lebih besar dari pada perempuan.Namun kadar oksigen yang dibutuhkan oleh laki-laki lebih besar dari pada perempuan, itu karena pada umumnya laki-laki lebih banyak bergerak dari pada perempuan.2. UmurSemakin bertambah usia seseorang, maka semakin rendah frekuensi pernapasannya.3. Tinggi badan dan berat badanTerkadang juga berpengaruh, pada seseorang yang kurang ideal atau kelebihan berat badan memiliki frekuensi yang lebih lambat dari pada seseorang yang kurus.4. Lingkar dadaSemakin besar lingkar dada seseorang maka semakin besar pula kapasitas paru-parunya.

7. KESIMPULAN

1. Kapasitas pernapasan paru-paru seseorang pada saat melakukan aktivitas lebih tinggi dari pada saat diam.2. Faktor yang mempengaruhi kapasitas pernapasan seseorang adalah jenis kelamin, umur,tinggi dan berat badan serta lingkar dada.

8. DAFTAR PUSTAKACampbell, Neil A. 2000.Biologi Jilid 1 Edisi 8.Erlangga:Jakarta.Fatmawati. 2003.Persiapan SPMB Kemampuan IPA.Bimbingan JILC : Makssar.Fisher, Thedi. 2010. Sistem Respirasi. www.doctor.com/29/10/2010/sistem-respirasi.html. Diakses pada tanggal 15 April 2013.Kimbal, John W. 1983.Biologi Umum. Erlangga: Jakarta.Rasyid .2009. Struktur Dan Fungsi Sistem Respirasi. http://wwws.sentra-edukasi.com. Diakses pada tanggal 16 April 2013.Sutarno, Nono. 2001.Biologi Umum Lanjutan1. Pusat Penerbitan Universitas.Tim Dosen Pembina. 2013. Petunjuk Praktikum Biologi Umum. Jember: Universitas JemberWaluyo,Joko.2010. Biologi umum.Jember: Jember university Press.