711540394-PPT-Bab-5-Biologi-Kelas-XI-Kur-Merdeka.pdf
- 1. Biologi UNTUK SMA/MA KELAS XI Bab 5 Sistem Pernapasan
- 2. Pendahuluan Salah satu ciri makhluk hidup adalah melakukan pernapasan. Secara umum, pernapasan (respirasi) merupakan proses keluar masuknya gas dari dan ke dalam tubuh makhluk hidup. Namun, dalam fisiologi, pernapasan meliputi dua proses, yaitu pernapasan eksternal dan pernapasan internal.
- 3. Daftar Isi Sistem Pernapasan pada Manusia Gangguan Sistem Pernapasan Teknologi Sistem Pernapasan
- 4. Proses Pernapasan Pernapasan Eksternal Pernapasan Internal Rangkaian proses pertukaran oksigen dan karbondioksida antara tubuh dan lingkungan eksternal Proses-proses metabolisme penggunaan oksigen serta pembentukan karbondioksida dan air yang terjadi pada mitokondria di dalam sel (intrasel). Oksigen diperlukan tubuh untuk memproduksi energi
- 5. A. Sistem Pernapasan pada Manusia Mengambil oksigen dari atmosfer ke dalam sel-sel tubuh Fungsi Melepaskan karbondioksida yang dihasilkan oleh sel-sel tubuh ke atmosfer Jalur untuk pengeluaran air dan panas Mempertahankan keseimbangan asam basa dengan mengubah jumlah karbondioksida dan asam karbonat sebagai penghasil ion H+ Memungkinkan berbicara, menyanyi, atau pembentukan vokal lainnya Sistem pertahanan terhadap benda asing yang terhirup
- 6. A. Sistem Pernapasan pada Manusia Mengeluarkan, memodifikasi, mengaktifkan, atau menginaktifkan berbagai bahan yang mengalir melewati sirkulasi paru-paru Fungsi Meningkatkan aliran balik vena akibat aktivitas pernapasan Sebagai indra penciuman yang dilakukan oleh organ pernapasan hidung
- 7. Alat Pernapasan Saluran Pernapasan Terdiri atas : Organ Pernapasan Pompa Ventilasi Paru-paru Tabung atau pipa yang mengangkut udara dari atmosfer ke kantong udara pada organ paru-paru. Terdiri atas dinding dada, otot pernapasan yang memperbesar dan memperkecil ukuran rongga dada, pusat saraf pernapasan
- 9. Saluran dan Organ Pernapasan Laring Hidung Trakea Tersusun atas Bronkus Pulmo
- 10. 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 Melembabkan dan menghangatkan udara yang masuk Mematikan mikroorganisme Sebagai indra penciuman Saluran hidung membuka ke dalam faring yang merupakan saluran bersama sistem pernapasan dan sistem pencernaan sheingga udara di dalam faring dapat berasal dari hidung atau mulut ketika saluran hidung tersumbat
- 11. Hidung
- 12. Hidung
- 13. Faring Terdapat dua saluran : Trakea • Trakea dilalui oleh udara Esofagus • Esofagus yang dilalui makanan 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
- 14. Faring
- 15. 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 membantu laring menutup sewaktu menelan Pita suara : jaringan elastis yang melintang di pintu masuk laring Pita suara palsu Pita suara sejati
- 16. Laring
- 17. 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
- 18. Trakea
- 19. 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 dan masuk ke paru=paru kanan Bronkus kiri : terdiri atas 9-12 cincin tulang 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 bronkiolusm tidak terdapat cincin kartilago, tetapi tetap mengandung sel-sel bersilia. Di ujung bronkiolus terminat, terdapat alveolus
- 20. Bronkus
- 21. Pulmo Organ pernapasan utama berbentuk kerucut Terdiri atas : jaringan elastik berpori seperti spons dan berisi udara, serta terletak di rongga toraks sebelah kanan dan kiri yang dipisahkan jantung, di atas diafragma Paru-paru sebelah kanan : tiga lobus Paru-paru sebelah kiri : dua lobus Struktur paru-paru : tersusun atas 300 juta alveolus. Tiap alveolus mengandung satu lapisan sel epitel skuamosa dan dikelilingi pembuluh kapiler tempat pertukaran oksigen dan karbondioksida
- 22. Pulmo Paru-paru terbungkus oleh lapisan-lapisan pleura, yaitu : Pleura parietal : melapisi sangkar rusuk, diafragma, dan mediastinum (rongga di antara paru-paru kanan dan kiri) Pleura viseral : melapisi paru-paru dan bersambungan dengan pleura parietal di bagian bawah paru-paru Rongga pleura : ruangan berisi cairan pelumas di antara pleura parietal dan pleura viseral Resesus pleura : rongga pleura yang tidak terisi jaringan paru-paru. Saat bernapas, paru-paru bergerak keluar, kemudian masuk ke area ini
- 23. Pulmo
- 24. Alveolus
- 25. Mekanisme Pernapasan Tekanan atmosfer (udara luar) Tekanan intrapulmonari (intraalveolus) Tekanan yang berperan dalam proses pernapasan Tekanan intrapleura Hubungan antara tekanan dan volume gas dinyatakan dalam Hukum Boyle, yaitu volume gas bervariasi berbanding terbalik dengan tekanan pada suhu konstan Proses yang kompleks dan bergantung pada perubahan volume rongga dada (toraks) dan perubahan tekanan
- 26. 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) Dilakukan oleh otot interkostal Pernapasan dada Pernapasan perut Dilakukan oleh otot diafragma Otot aksesoris Berperan dalam pernapasan dalam dan peningkatan kecepatan pernapasan
- 27. Siklus Pernapasan Dalam 1 kali siklus pernapasan 1 kali proses menghirup udara (inspirasi) 1 kali proses mengeluarkan udara (ekspirasi) • Proses aktif yang dilakukan oleh kerja otot (memerlukan kontraksi otot) • Proses pasif yang tidak memerlukan kontraksi otot
- 28. Inspirasi Otot interkostal luat berkontraksi hingga tulang rusuk terangkat ke atas dan ke depan Otot diafragma berkontraksi sehingga diafragma yang semula melengkung berubah menjadi datar Akibatnya, volume rongga dada membesar, paru- paru mengembang, dan tekanan udara paru-paru mengecil -> udara dari luar masuk ke paru-paru. Udara yang masuk sekitar 25% pada pernapasan normal Udara yang masuk sekitar 75% pada pernapasan normal Pada inspirasi kuat, kontraksi otot-otot tambahan yang terletak di leher mampu mengangkat sternum dan dua tulang rusuk utama sehingga memperbesar volume rongga dada
- 29. Ekspirasi Otot diafragma relaksasi sehingga diafragma yang mendatar berubah menjadi melengkung kembali Otot interkostal luar relaksasi, tulang rusuk turun 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
- 31. 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 Kecepatan pernapasan perempuan lebih tinggi daripada laki-laki Kapasitas paru-paru laki-laki : 5,7 L Kapasitas paru-paru perempuan : 4,2 L Umur Semakin muda usia manusia, frekuensi pernapasan semakin tinggi akibat sel-sel tubuh yang mengalami pertumbuhan memerlukan lebih banyak oksigen Suhu tubuh Setiap kenaikan 1°C, frekuensi jantung dan pernapasan meningkat untuk memenuhi kebutuhan metabolisme tubuh terhadap nutrisi dan oksigen
- 32. Pengendalian dan Kecepatan Pernapasan Kecepatan dan frekuensi pernapasan dipengaruhi oleh Posisi dan Aktivitas Tubuh Frekuensi pernapasan pada posisi tubuh berdiri lebih banyak daripada posisi duduk Emosi, rasa sakit, ketakutan Terjadi impuls yang merangsang pusat pernapasan sehingga penghirupan udara makin kuat Status kesehatan Keberadaan penyakit mengganggu pengiriman oksigen ke sel tubuh sehingga berpengaruh pada frekuensi pernapasan Ketinggian tempat Kadar oksigen yang rendah pada tempat tinggi menyebabkan peningkatan frekuensi pernapasan
- 33. Transpor dan Pertukaran Gas Pertukaran Oksigen dan Karbondioksida Komposisi udara di atmosfer dengan tekanan 760 mmHg di hari hangat terdiri dari : 78% nitrogen. 21% oksigen, 0,93% argon, 0,038% karbondioksida, uap air, dan gas lainnya Hukum Dalton menyatakan terkait tekanan parsial yang menyatakan setiap gas menggunakan tekanannya sendiri sesuai dengan persentasenya dalam campuran dan tidak dipengaruhi oleh keberadaan gas lainnya • Pertukaran oksigen dan karbondioksida dalam kapiler terjadi secara difusi di alveolus dan sel-sel jaringan tubuh -> dipengaruhi oleh tekanan parsial • Pada alveolus, molekul gas bergerak melalui membran respirasi dari tekanan parsial tinggi ke area yang bertekanan parsial lebih rendah • Oksigen dari lingkungan luar masuk ke dalam tubuh melalui hidung hingga ke alveolus
- 34. 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
- 35. Transpor dan Pertukaran Gas Transpor Oksigen
- 36. 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 • Kelarutan karbondioksida dalam plasma darah sekitar 20 ali lebih besar daripada kelarutan oksigen • Hanya 10% yang terlarut Karbondioksida larut dalam plasma darah • Sebanyak 30% karbondioksida berikatan dengan Hb membentuk karbamino hemoglobin • Karbondioksida terikat oleh hemoglobin di bagian globin Sebanyak 60% karbondioksida diubah menjadi bikarbonat di dalam sel darah merah dengan enzim karbonat anhidrase Karbondioksida terikat dengan hemoglobin Karbondioksida berbentuk bikarbonat
- 38. Respirasi Aerob
- 39. Respirasi Anerob
- 40. 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
- 41. Volume dan Kapasitas Paru-paru Volume Tidal Volume Residu Kapasitas Residu Fungsional Volume udara yang masuk atau keluar dari paru-paru selama pernapasan Volume udara sisa dalam paru-paru setelah melakukan ekspirasi kuat Jumlah udara sisa dalam sistem respirasi setelah ekspirasi normal atau sama dengan volume residu ditambah volume cadangan ekspirasi Volume Cadangan Inspirasi Volume udara ekstra yang masuk ke paru-paru dengan inspirasi maksimun di atas inspirasi tidal Volume Cadangan Ekspirasi Volume udara ekstra yang dapat dikeluarkan dengan kuat pada akhir ekspirasi tidal
- 42. Volume dan Kapasitas Paru-paru Kapasitas Vital Kapasitas Inspirasi Volume eskpirasi kuat dalam 1 detik Jumlah udara maksimal yang dapat dikeluarkan dengan kuat setelah inspirasi maksimum atau sama dengan penambahan volume tidal Jumlah udara maksimal yang dapat diinspirasikan setelah melakukan ekspirasi normal atau sama dengan volume tidal ditambah volume cadangan inspirasi Volume udara yang dapat dikeluarkan dari paru-paru yang terinflasi maksimum, pada saat detik pertama ekspirasi maksimum Kapasitas Total Paru-paru Jumlah total udara yang dapat ditampung dalam paru-paru atau sama dengan kapasitas vital ditambah volume residu Volume respirasi per menit Volume tidal dikalikan dengan jumlah pernapasan per menit
- 43. Volume dan Kapasitas Paru-paru
- 44. Koordinasi dan Sirkulasi Pertukaran Gas
- 45. Gangguan Sistem Pernapasan Tuberkulosis Hiperkapnia Faringitis Difteri Apnea Tidur Asma Disebabkan oleh Mycobacterium tuberculosis yang dapat memicu pembentukan tuberkel untuk mengurangi ruang di paru-paru Peradangan pada faring dan tenggorokan yang disebabkan infeksi virus dan bakteri Dosebabkan bakeri Corynebacterium diptheriae yang menyebabkan kesulitan bernapas dan pembengkakan kelenjar getah bening Peningkatan kadar karbondioksida dalam cairan tubuh melebihi batas normal Kesulitan bernapas saat tidur karena kegagalan pelepasan impuls saraf yang menjalankan pernapasan Penyempitan saluran pernapasan yang bersifat sementara akibat hipersensitivitas terhadap rangsangan tertentu
- 46. Teknologi Sistem Pernapasan Beberapa teknologi dalam sistem pernapasan : Trakeostomi Pembuatan lubang pada dinding anterior trakea untuk mempetahankan jalan napas agar udara dapat masuk ke paru-paru Pulmotor Alat yang digunakan untuk melakukan pernapasan buatan Terapi oksigen Pemberian oksigen menggunakan peralatan emergency oxygen yang dapat diberikan melalui kanula hidung Terapi oksigen hiperbarik Proses pemberian oksigen 100% kepada pasien dalam ruang hiperbarik yang bertekanan lebih tinggi daripada udara atmosfer normal
- 47. Glosarium • Tekanan darah : daya dorong darah ke semua arah pada seluruh permukaan yang tertutup, yaitu pada dinding bagian dalam jantung dan pembuluh darah
- 48. Selamat Belajar