BAHAN AJAR BIOLOGI

SISTEM RESPIRASI

1

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan bahan ajar biologi ini dengan lancar tanpa adanya halangan yang berarti. Tak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada Bu Sri Sukaesih dan Bu Siti Alimah selaku dosen mata kuliah perencanaan pembelajaran biologi.

Tentunya dalam penulisan bahan ajar ini, penulis masih banyak kekurangan karena sudah sejatinya manusia itu tidak luput dari kesalahan, oleh karena itu penulis sangat membutuhkan kritik dan saran yang membangun agar bahan ajar ini dapat diperbaiki lagi kedepannya.

Semoga bahan ajar ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan dapat mempermudah pembaca dalam mempelajari biologi.

i

DAFTAR ISI

Kata Pengantar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i

Daftar isi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii

Pendahuluan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Konsep kunci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

KI, KD dan Indikator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Tujuan Pembelajaran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Peta Konsep . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Definisi Pernapasan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Alat Pernapasan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Mekanisme Pernapasan pada Manusia . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Proses Pertukaran Oksigen dan Karbondioksida . . . . . . . . . . . 11

Mekanisme Pernapasan pada Burung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Kelainan Pernapasan pada Manusia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Daftar Pustaka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

ii

Pernahkah kamu berpikir bagaimana cara burung bernapas saat terbang?

Burung dapat terbang dengan sayapnya yang digerakkan oleh

otot-otot yang terdapat pada dada. Penggunaan otot ini saat terbang

akan mengganggu proses inspirasi (pengambilan napas) oleh paru-paru.

Maka, selain mempunyai paru-paru, buurung mempunyai alat bantu

pernapasan yang khas yaitu kantung udara.

Nah, pada bab ini kita akan mempelajari apa saja alat

pernapasan pada manusia dan bagaimana mekanisme pernapasan, baik

pada manusia dan aves, serta mempelajari kelainan yang terjadi pada

1

SISTEM PERNAPASAN

BAHAN AJAR BIOLOGI UNTUK SMA KELAS XI

Gambar 1. Axoltolt bernapas dengan insang

(Campbell, 2010)Konsep Kunci

1.1 Struktur dan fungsi sel pada sistem pernapasan

1.2 Mekanisme Pertukaran Oksigen dan

Krbondioksida

1.3 Mekanisme pernapasan pada manusia dan

hewan (burung)

1.4 Kelainan dan Penyakit yang terjadi

“ Tetaplah merasa bodoh, agar kita belajar. Tetaplah merasa lapar, agar kita berusaha.”

2

Struktur dan Fungsi Sel Penyusun Jaringan pada Sistem Pernapasan/Respirasi

K.1. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.

K.2. Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (gotong

royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan proaktif dan menunjukkan

sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara

efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai

cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.

K.3. Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural,

dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi,

seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan,

dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan

pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan

minatnya untuk memecahkan masalah.

K.4. Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan

pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, bertindak secara efektif

dan kreatif, serta mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.

Kompetensi Dasar

Menganalisis hubungan antara struktur jaringan penyusun organ pada sistem respirasi dan

mengaitkannya dengan bioprosesnya sehingga dapat menjelaskan proses pernapasan serta

gangguan fungsi yang mungkin terjadi pada sistem respirasi manusia melalui studi literatur,

pengamatan, percobaan, dan simulasi.

Indikator

1. Mendeskripsikan arti dari pernapasan

2. Menyebutkan alat pernapasan pada manusia

3. Menjabarkan mekanisme pernapasan pada manusia

4. Menganalisis proses pertukaran oksigen dan karbondioksida

3

5. Menganalisis mekanisme pernapasan burung

6. Mengidentifikasi kelaianan pada pernapasan manusia

Tujuan Pembelajaran

1. Siswa mampu mendeskripsikan arti dari pernapasan dengan benar melalui studi

literature dan diskusi.

2. Siswa mampu menyebutkan alat pernapasan pada manusia beserta fungsinya minimal 4

melalui studi literature dan diskusi.

3. Siswa mampu menjabarkan mekanisme pernapasan pada manusia dengan tepat melalui

diskusi kelompok.

4. Siswa mampu menganalisis proses pertukaran oksigen dan karbondioksida dengan

benar melalui studi literature.

5. Siswa mampu menganalisis mekanisme pernapasan burung dengan benar melalui

gambar.

6. Siswa mampu mengidentifikasi kelaianan pada pernapasan manusia dengan benar

melalui observasi lingkungan

4

3

PETA KONSEP

SISTEM PERNAPASAN

Struktur dan fungsi

sel penyususn

sistem respirasi

Mekanisme

PernapasanKelainan sistem

pernapasan

Manusia

Hewan

Burung

5

Definisi Pernapasan

Pernapasan adalah proses pertukaran gas

antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Dalam proses

pernapasan, oksigen merupakan zat kebutuhan utama. Oksigen untuk pernapasan diperoleh

dari lingkungan sekitar. Oksigen diperlukan untuk oksidasi (pembakaran) zat makanan, yaitu

gula (glukosa). Proses oksidasi makanan bertujuan untuk menghasilkan energi. Energi yang

dihasilkan digunakan untuk aktivitas hidup, misalnya pertumbuhan, mempertahankan suhu

tubuh, pembakaran sel-sel tubuh, dan kontraksi otot. Selain menghasilkan energi, pernapasan

juga menghasilkan karbon dioksida, dan uap air.

Alat Pernapasan

Alat pernapasan pada manusia meliputi:

a. Hidung

Udara dari luar akan masuk lewat rongga hidung (cavum

nasalis). Rongga hidung berlapis selaput lendir. 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. Jugaterdapat konka yang

mempunyai banyak kapiler darah yang berfungsi

menghangatkan udara yang masuk. Jadi, rongga hidung berfungsi

untuk: menyaring udara, melembapkan udara, dan memanaskan

udara.

Struktur dan Fungsi Sel Penyusun Sistem Pernapasan

Gambar2. Organ pernapasan pada manusia. (Koeshartati Saptorini, 2012)

DISKUSITerkadang kita menghirup udara menggunakan mulut. Tetapi hal tersebut tidak berlangsung terus-menerus. Carilah informasi dari internet, buku, atau surat kabar tentang saat-saat manusia memerlukan mulut untuk bernapas! Adakah bahayanya, apabila kita bernapas dengan mulut terus-menerus? Diskusikan dengan teman sebangkumu!

Gambar 3. Hidung Manusia (Koeshartati Saptorini, 2012)

6

b. Faring

Udara dari rongga hidung masuk ke faring.

Faring berbentuk seperti tabung corong,

terletak di belakang rongga hidung dan mulut,

dan tersusun dari otot rangka. Faring berfungsi

sebagai jalannya udara dan makanan. Faring

merupakan percabangan 2 saluran, yaitu

saluran pernapasan ( nasofaring) pada bagian

depan dan saluran pencernaan ( orofaring)

pada bagian belakang. Pada bagian ujung bawah faring terdapat katup yang disebut epiglotis.

Epiglotis merupakan katup yang mengatur agar makanan dari mulut masuk ke kerongkongan, tidak ke

tenggorokan. Pada saat menelan, epiglotis menutup laring.

c. Laring

Antara faring dan trachea terdapat

laring. Laring merupakan tempat

melekatnya pita suara, dikenal

sebagai kotak suara karena di mana

suara dihasilkan. Laring memantu

melindungi trakea dengan

memproduksi reflex batuk yang

kuat jika ada benda padat melewati

epiglottis.

d. Tenggorokan / TrakeaTrakhea adalah saluran utama sistem pernapasan pada

manusia. Terletak di leher bagian depan kerongkongan.

Panjang tenggorokan sekitar 12 cm. Tenggorokan tersusun

dari cincin tulang rawan berbentuk C. Susunan tulang

TAHUKAH KAMU??Gerakan melambai bulu-bulugetar di dalam hidung dapatterjadi 20 kali setiap detik.Gerakan ini berfungsi untukmenyaring udara dan menggeser lendir yang menutupi permukaan hidung. Pergerakan lendir tersebut mencapai kecepatan 2 cm per menit. Tetapi kasus ini akan lebih lambatpada seoran.g perokok, pemi-num alkohol atau orang sakit.

Gambar 4. Faring (Koeshartati Saptorini, 2012)

Gambar 5. Laring (Koeshartati Saptorini, 2012)

tersebut menjaga supaya dinding tenggorokan tetap

terbuka dan tidak saling berlekatan.

Pada dinding dalam tenggorokan terdapat lapisan lendir dan silia untuk menangkap debu udara

yang lewat.

e. Bronkus (primary bronchi)Bronkhus merupakan percabangan trakea yang menuju

paru-paru kanan dan kiri. Struktur bronkhus sama dengan

trakea, hanya dindingnya lebih halus. Kedudukan bronchus

kiri lebih mendatar dibandingkan bronkhus kanan,

sehingga bronkhus kanan lebih mudah terserang penyakit.

Struktur lapisan mukosa bronkus sama dengan trakea,

hanya tulang rawan bronkus bentuknya tidak teratur dan pada bagian bronkus yang lebih besar

cincin tulang rawannya melingkari lumen dengan sempurna. Bronkus bercabang-cabang lagi menjadi

bronkiolus. Dinding bronkiolus tipis dan tidak bertulang rawan.

f. Paru-paru (Pulmo)

Paru-paru terletak di dalam rongga dada bagian atas. Di bagian samping paru-paru dibatasi oleh

otot dan rusuk, sedangkan dibagian bawah dibatasi oleh diafragma yang berotot kuat.

Diafragma adalah sekat rongga badan yang membatasi rongga dada dan rongga perut. Paru-paru

ada dua bagian yaitu paru-paru kanan ( pulmo dekster) yang terdiri atas 3 lobus dan paru-paru kiri

Gambar 6. Laring (Koeshartati Saptorini, 2012)

Gambar 7. Paru-paru manusia (Campbell, 1999)

7

7

(pulmo sinister) 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 ( pleura

visceralis) dan selaput yang menyelaputi rongga dada yang bersebelahan dengan tulang rusuk

disebut pleura luar ( pleura parietalis).

g. Bronkheolus (secondary bronchi)

Bronkheolus adalah percabangan dari bronkhus, saluran ini lebih halus dan dindingnya lebih

tipis. Bronkheolus kiri berjumlah 2, sedangkan kanan berjumlah 3, percabangan ini akan

membentuk cabang yang lebih halus seperti pembuluh.

h. AlveolusAlveolus adalah saluran udara buntu

membentuk gelembung-gelembung udara,

dindingnya tipis setebal selapis sel, lembab,

dan berlekatan dengan kapiler darah.

Alveolus berfungsi sebagai permukaan

respirasi, luas total mencapai 100 m2 (50 x

luas permukaan tubuh) cukup untuk

melakukan pertukaran gas ke seluruh tubuh.

TAHUKAH KAMU?

Paru-Paru Luasnya 50 Kali Luas Kulit

Paru-paru kita didesain penuh rongga-rongga yang disebut alveoli. Di alveoli inilah terjadi penyerapan oksigen oleh darah, sekaligus terjadi pertukaran antara udara kotor (CO2) dengan oksigen. Tiap paru-paru mengandung 300 juta – 400 juta alveoli. Dengan jumlah ini, total luas permukaan alveoli menjadi sekitar 93 m2. Jumlah ini sama dengan 50 kali luas kulit manusia. Orang dewasa normal bernapas 14 – 20 kali per menit, tapi saat berolah raga bisa men-capai 80 kali tarikan napas per menit. Jumlah udara normal yang dapat diserap oleh paru- paru dalam sekali napas mencapai setengah liter, namun jumlah maksimal kapasitas paru-paru bisa mencapai 4,8 liter. Sumber: Ar-risalah, November 2006.

Gambar 8. Alveoli (Koeshartati Saptorini, 2012)

8

Setelah mengetahui alat-alat pernapasan pada manusia, sekarang

coba kamu isi tabel di bawah ini dengan tepat!

Gambar Nama Fungsi

9 i

Mekanisme Pernapasan pada Manusia

Mamalia memanfaatkan pernapasan tekanan negatif (negative pressure breathing),

yaitu pernapasan dengan menarik, bukan mendorong, udara ke dalam paru-parunya. Dengan

menggunakankontraksi untuk mengembangkan rongga dada secara aktif, mamalia menurunkan

tekanan udara dalam paru-parunya sehingga lebih rendah daripada tekanan udara di luar

tubuh. Karena gas mengallir dari wilayah yang bertekanan tinggi ke wilayah yang bertekanan

rendah, udara mengalir melalui lubang hidung dan mulut, menuruni saluran-saluran

pernapasan menuju ke alveoli. Selama ekshalasi, otot-otot yang mengontrol rongga dada akan

berelaksasi, dan volume rongga tersebut akan berkurang. Tekanan udara yang meningkat di

dalam alveoli mendorong udara dan keluar dari tubuh. Dengan demikian, inhalasi selalu aktif

dan membutuhkan kerja, sementara ekshalasi biasanya pasif.

Mengembangkan rongga dada selama inhalasi melibatkan otot-

otot rusuk dan diafragma (diaphragm), selapis otot rangka yang

membentuk dinding dasar rongga dada. Mengontraksikan otot-

otot rusuk akan mengembangkan sangkar rusuk, dinding depan

dari rongga dada, dengan menarik rusuk ke atas dan lunas dada

keluar. Pada waktu yang bersamaan, diafragma berkontaksi,

mengembangkan rongga dada ke bawah.

Gambar 9. Pernapasan tekanan negative (Champbel, 2010)

TAHUKAH KAMU??

Sirkulasi sistem pernapasan 'ditemukan' abad 13

Sirkulasi dalam sistem pernapasan merupakan sebuah proses di mana darah bergerak dari jantung ke paru-paru lalu kembali ke jantung. Aliran darah inilah yang menjaga agar jantung tetap terisi oksigen, yang diambil darah dari paru-paru.

Namun ternyata fakta ini baru diketahui pada abad ke-13, tepatnya tahun 1243 oleh seorang dokter asal Arab bernama Ibnu al Nafis dalam bukunya, Commentary on Anatomy in Avicenna's Canon. Barulah 300 tahun kemudian peneliti Eropa mendapatkan kesimpulan serupa. (http://factorlier.blogspot.com/2014/03/5-fakta-unik-yang-harus-diketahui-soal.html)

10

Di dalam rongga dada, terdapat membran ganda yang menyelubungi paru-paru. Lapisan

dalam dari membran ini melekat ke bagian paru-paru, sementara lapisan luarnya melekat ke

dinding rongga dada. Suatu ruang sempit yang terisi oleh cairan memisahkan kedua lapisan

tersebut. Tegangan permukaan di dalam cairan menyebabkan kedua lapisan lengket seperti dua

lempeng gelas yang dipisahkan oleh lapisan tipis air: lapisan-lapisan tersebut meluncur satu

sama lain dengan mulus, namun mereka tidak dapat dipisahkan dengan mudah. Konsekuensiny,

volume rongga dada dan volume paru-paru akan berubah secara bersamaan.

Bergantung pada tingkat aktivitas, otot-otot tambahan mungkin dipekerjakan untuk

membantu pernapasan. Otot-otot rusuk dan diafragma cukup mengubah volume paru-paru

ketika mamalia beristirahat. Selama beraktivitas, otot-otot yang lain di leher, ounggung, dan

dada meningkatkan volume rongga dada dengan mengangkat sangkar rusuk. Pada kangguru

dan beberapa spesies lain, lokomosi menyebabkan pergerakan ritmis dari organ-organ di dalam

abdomen, termasuk lambung dan hati. Hasilnya adalah gerakan memompa mirip piston yang

mendorong dan menarik diafragma, sehingga semakin meningkatkan volume udara yang

bergerak keluar-masuk paru-paru.

Volume udara yang dihirup dan dihembuskan pada setiap napas disebut volume tidal

(tidal volume). Rata-ratanya adalah 500 mL pada manusia dalam kondisi istirahat. Volume tidal

selama inhalasi dan ekshalasi maksimal adalah kapasitas vital (vital capacity), yang mencapai

sekitar 3,4 L untuk perempuan usia kuliah dan 4,8 L untuk laki-laki usia kuliah. Udara yang

tersisa setelah ekshalasi yang ditekan disebut volume residual (residual volume). Seiring

bertambahnya usia kita, paru-paru akan hilang kelenturannya, dan volume residual meningkat

pada pengeluaran kapasitas vital.

Karena paru-paru pada mamalia tidak sepenuhnya menjadi kosong pada setiap

hembusan napas, dank arena inhalasi terjadi melalui saluran-saluran udara yang sama dengan

ekshalasi, setiap ekshalasi mencampur udara segar dengan udara sisa yang telah kehabisan

oksigen. Akibatmya, PO2 maksimum di dalam alveoli selalu jauh lebih rendah daripada di dalam

atmosfer.

Proses Pertukaran Oksigen dan Karbondioksida

11

Telah dijelaskan sebelumnya, bahwa bernapas merupakan pengambilan udara masuk berupa

oksigen (O2) ke dalam paru-paru yang disebut proses inspirasi dan mengeluarkannya kembali

dalam bentuk karbon dioksida (CO2) dan uap air yang disebut proses ekspirasi. Pada proses

tersebut terjadi pertukaran gas secara difusi. Proses yang pertama yaitu pertukaran O2 dari

udara dalam alveolus dengan CO2 dalam kapiler darah yang disebut dengan pernapasan luar

(pernapasan eksternal), sedangkan proses yang kedua adalah pertukaran O2 dari aliran darah

dengan CO2 dari sel-sel jaringan tubuh yang disebut pernapasan dalam (pernapasan internal).

Pernapasan Ekternal

Pernapasan eksternal merupakan pertukaran O2 dari udara dengan CO2 dari kapiler darah

dalam alveolus seperti terlihat pada gambar 10, pada sistem pernapasan ekternal O2 di dalam

elveolus masuk ke kapiler arteri darah dengan cara berdifusi. Proses difusi ini dapat

berlangsung karena perbedaan tekanan parsial antara O2 dalam alveolus dengan O2 dalam

kapiler darah.

Tekanan parsial O2 dalam alveolus lebih tinggi dibanding O2 dalam kapiler darah. Proses difusi

akan terjadi dari daerah yang bertekanan parsial tinggi ke daerah yang bertekanan parsial

rendah. Di dalam kapiler arteri darah O2 kemudian akan diikat oleh hemoglobin. Proses

pengikatan O2 oleh hemoglobin melalui reaksi sebagai berikut.

Gambar10. Pernapasan Eksternal (Endang Sri Lestari : 2009)

12

Oksigen atau O2 yang diikat hemoglobin akan dibawa ke seluruh tubuh untuk diberikan ke sel

(mitokondria) untuk proses oksidasi. Oksidasi dalam sel akan menghasilkan CO2 yang kemudian

akan diangkut lewat kapiler vena darah menuju alveolus. CO2 dalam alvelous ini akan

dikeluarkan lewat paru-paru. CO2 diangkut sebagai ion bikarbonat (HCO3 ). Reaksi yang terjadi

adalah sebagai berikut.

Pernapasan Internal

Pernapasan internal, yaitu proses pertukaran O2 dan CO2 dari kapiler darah ke sel-sel tubuh,

seperti terlihat pada Gambar

Pada pernapasan internal O2 yang sudah terikat pada hemoglobin dalam bentuk

oksihemoglobin diangkut menuju sel.

Hemoglobin dalam darah berfungsi untuk mengikat dan melepaskan oksigen. Reaksi yang

terjadi adalah:

Gambar11. Pernapasan Internal (Endang Sri Lestari : 2009)

13

Selanjutnya, oksi hemoglobin akan melepaskan O2 ke dalam jaringan tubuh atau sel.

Kemudian O2 akan diterima oleh mitokondria untuk oksidasi. Semakin banyak O2 yang masuk

ke dalam sel maka semakin banyak pula CO2 yang dihasilkan dari proses oksidasi. CO2 akan

berdifusi masuk ke kapiler vena darah. CO2 ini akan diangkut oleh kapiler vena darah menuju

alveolus.

Pengangkutan CO2 tersebut melalui tiga cara berikut.

a. CO2 larut dalam plasma dan membentuk asam karbonat, reaksi yang terjadi sebagai

berikut.

Cara seperti ini dilakukan, tetapi persentase terjadinya hanya 5%.

b. CO2 diangkut dengan membentuk karbominohemoglobin. CO2 ini berdifusi ke dalam sel

darah merah dan berikatan dengan Amin (-NH2). Amin merupakan protein dari

hemoglobin. Proses seperti ini dilakukan, tetapi persentase terjadinya 30%.

c. CO2 diangkut dalam bentuk ion bikarbonat (HCO3). Proses ini berantai dan disebut

pertukaran klorida. CO2 bersenyawa dengan air membentuk asam karbonat, yang

mengurai menjadi H+ + HCO3. Reaksi yang terjadi sebagai berikut.

Reaksi itu dapat berjalan dengan baik karena adanya enzim karbonat anhidrase. HCO3

akan keluar dari sel darah merah dan masuk plasma darah. Kedudukan HCO3 diganti

dengan ion klorida. Proses seperti ini paling sering dilakukan, persentase terjadinya proses

ini sekitar 65%.

O2 yang masuk ke dalam jaringan kemudian akan diberikan pada mitokondria (organela

sel) untuk respirasi seluler (lihat kembali bagan di depan). Dari respirasi selular itulah

energi dihasilkan. Tetapi dalam peristiwa ini tidak hanya O2 saja yang diperlukan,

melainkan juga makanan. Coba Anda lihat kembali bagan pada Gambar 6.1 pada awal bab.

Ternyata ada kerja sama yang sinergis antara sistem pernapasan dan sistem pencernaan

untuk melaksanakan proses oksidasi biologi guna menghasilkan energi. Energi yang

14

dihasilkan dalam bentuk ATP. Coba Anda ingat kembaliapakah fungsi energi (ATP)

tersebut?

Mekanisme Pernapasan Burung

Ventilasi jauh lebih efisien sekaligus lebih kompleks pada burung daripada mamalia.

Ketika burung-burung bernapas, mereka melewatkan udara melalui permukaan pertukaran gas

hanya satu arah,. Lebih lanjut, udara segar baru masuk tidak bercampur dengan udara yang

telah mengalami pertukaran gas. Untuk membawa udara segar ke paru-parunya, burung

menggunakan delapan atau Sembilan kantong yang teletak di kedua sisi paru-paru. Kantong-

kantong udara tidak berfungsi secara langsung dalam pertukaran gas, namun berperan sebagai

alat peniup yang menjaga udara mengalir melalui paru-paru. Sebagai ganti alveoli, yang

merupakan ujung buntu, tempat pertukaran gas pada paru-paru burung adalah saluran-saluran

mungil yang disebut parabronki (parabronchi). Aliran udara melalui seluruh sistem – paru-paru

dan kantong udara – memerlukan dua siklus inhalasi dan ekshalasi. Pada beberapa saluran,

arah pergerakan udara berganti-ganti. Akan tetapi, di dalam parabonki, uadara selalu mengalir

kearah yang sama.

Penggembungan dan pengempisan kantong-kantong udara (anak panah merah) memventilisasi paru-paru, mendorong udara ke satu arah melalui tabung-tabung parallel mungil di dalam paru-paru yang disebut parabronki. Selama inhalasi, kedua perangkat kantong udara menggembung. Kantong posterior terisi oleh udara segar (biru) dari sisi luar, sementara kantong anterior terisi oleh udara bekas (abu-abu) dari paru-paru . selama ekshalasi, kedua perangkat kantong udara mengempis, mendorong udara dari kantong posterior ke dalam paru-paru , dan udara dari kantong anterior keluar dari sistem melalui trakea. Pertukaran gas terjadi melintasi dinding parabronki. Dua siklus inhalasi dan ekshalasi diperlakukan agar udara melewati seluruh jalur melewati sistem dan keluar dari tubuh burung

Gambar12. Mekanisme Pernapasan Burung (Camphbell : 2010)

15

Karena udara dalam paru-paru burung diperbarui pada setiap ekshalasi, PO2 maksimum

di dalam paru-paru lebih tinggi pada burung dibandingkan pada mamalia. Inilah salah satu

alasan burung berfungsi lebih baik daripada mamalia pada tempat yang tinggi. Sebagai contoh,

manusia menghadapi kesulitan yang besar dalam memperoleh O2 yang cukup ketika mendaki

puncak-puncak tertinggi di bumi, seperti Gunung Everest (8.850 m), di Himalaya. Namun angsa

kepala-belalang dan sejumlah spesies lain terbang dengan mudah di atas Himalaya selama

bermigrasi.

Kelainan Pernapasan pada Manusia

Berikut ini adalah beberapa contoh kelianan pada pernapasan manusia.

1. Bronchitis

Bronchitis adalah

suatu peradangan

pada membran dari

saluran bronkial.

Peradangan dapat

disebabkan oleh virus,

bakteri, merokok atau

menghirup polutan

kimia atau debu.

Gambar13. Penyakit bronchitis dan keadaan bronkus pada penderita bronchitis (Koeshartati Saptorini, 2012)

2. EmfisemaEmfisema adalah

penurunan fungsi umum

dari paru-paru karena

alveoli yang membesar

dan kaku (dan tidak bisa

berfungsi) yang

mengurangi kapasitas

paru-paru untuk udara.

3. Asma

Reaksi alergi yang ditandai

oleh penyempitan

(penyempitan) dari saluran

bronkial

Dapat disebabkan oleh

berbagai faktor: infeksi

pernapasan, stress,

aktivitas fisik, makanan,

udara dingin, serbuk sari,

dll dapat memicu serangan

asma.

Obat dan inhaler digunakan untuk membuka saluran pernafasan.

Gambar14. Gambar organ bronkus pada penderita emfisema (Koeshartati Saptorini, 2012)

Gambar15. Gambar organ pernapasan pada penderita asma (Koeshartati Saptorini, 2012)

16

4. Pneumonia

Radang paru paru atau pneumonia adalah infeksi paru paru yang disebabkan oleh bakteri, virus atau jamur. Pada umumnya, pneumonia menyebabkan terjadinya bendungan cairan atau nanah pada rongga paru paru dan alveolus sehingga menyebabkan penderita pneumonia mengalami kesulitan bernafas.

Gejala utama pneumonia antara lain sesak nafas yang tanpa atau disertai dengan demam. Disamping pemeriksaan fisik, diagnosa pneumonia ditegakkan dengan pemeriksaan foto ronsen dada dan pemeriksaan laboratorium rutin.

Gambar16. Organ pernapasan pada penderita (Koeshartati Saptorini, 2012)

17

Daftar Pustaka

Campbell, Neil A. 2010. Biologi Edisi Kedelapan Jilid 3. Jakarta: Penerbit Erlangga

Diastuti, Renni. 2009. Biologi 2 Untuk SMA Kelas XI. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen

Pendidikan Nasional

Lestari, Endang Sri dan Indun Kistinnah. 2009. Biologi SMA/MAUntuk Kelas XI. Jakarta : Pusat

Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional

Suwarno. 2009. Panduan Pembelajaran Biologi Untuk SMA dan MA Kelas XI. Jakarta : Pusat

Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional

Gambar17. Artikel mengenai bahaya merokok (Renni Diastuti : 2009)

18