Kelompok 2_Buku Sistem Respirasi

XI MIPA 2 Feb 2023 Sistem Respirasi Untuk SMA BY TERDIRI DARI Kelompok 2 Beatrice/03 Karen/14 Michael/20 Randy/23 Dustin/26

Daftar Isi Mindmap ................................... 1 Respirasi & Bernapas ................ 2 Alat Pernapasan ........................ 3 Mekanisme Pernapasan ............ 5 Jenis Udara Pernapasan ........... 7 Frekuensi Pernapasan ............... 8 Pengangkutan Udara ................ 9 Pertukaran Udara ...................... 11 Gangguan Pernapasan ............. ....

1

Pengertian Respirasi Respirasi adalah proses pembakaran (oksigen) zat-zat makanan (glukosa) di dalam sel-sel tubuh dengan bantuan oksigen dan enzim. Bernapas Bernapas adalah proses dimana menghirup oksigen dari udara serta mengeluarkan karbon dioksida dan uap air yang melibatkan sistem pernapasan manusia. 2

3

ILLUSTRASI SISTEM PERNAPASAN KESELURUHAN 4





VVOOLLUUMMEE PPAARRUU--PPAARRUU} Kapasitas Vital (VC) Udara yang keluar melalui ekspirasi Volume Tidal (TV) | 500cc maksimal setelah inspirasi maksimal Udara yang masuk dan keluar pada pernapasan }Volume Cadangan Inspirasi (IRV) | 1.500cc Udara yang masih dapat dihirup setelah inspirasi biasa }Volume Cadangan Ekspirasi (ERV) | 1.500cc Udara yang masih bisa dihembuskan setelah ekspirasi biasa } Volume Residu (RV) | 1.000cc Udara yang tersisa setelah ekspirasi maksimal KKAAPPAASSIITTAASS PPAARRUU--PPAARRUU Jenis Pengertian Jumlah Kapasitas Inspirasi (IC) Udara yang masuk setelah inspirasi maksimal IRV + TV Kapastias Vital (VC) Udara yang keluar melalui ekspirasi maksimal IRV + ERV + TV Kapasitas Paru Total (TLC) setelah inspirasi maksimal VC + TV atau Udara yang dapat ditampung secara maksimal dalam paru-paru IC + ERV + RV Kapasitas Residu Udara yang tersisia setelah ekspirasi normal ERV + RV Fungsional (FRC) 7

FFRREEKKUUEENNSSII PPEERRNNAAPPAASSAANN Umumnya, manusia bernapas sekitar 15-18 kali per menit. Seberapa cepat / lambatnya bernapas dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu: USIA JENIS KELAMIN Frekuensi pernapasan umumnya menurun Frekuensi pernapasan pada laki-laki seiring bertambahnya umur. Hal ini umumnya lebih tinggi dibandingkan disebabkan oleh berkurangnya proporsi perempuan . Hal ini disebabkan oleh kebutuhan energi seseorang. kapasitas paru-paru yang lebih besar dan proses metabolisme yang lebih cepat pada Contohnya, seorang anak akan memiliki tubuh laki-laki. frekuensi pernapasan yang lebih tinggi karena membutuhkan energi untuk masa pertumbuhannya. POSISI TUBUH SUHU TUBUH Frekuensi pernapasan bergantung pada Frekuensi pernapasan meningkat saat tubuh seberapa besar tenaga yang dibutuhkan untuk menjaga posisi tubuh. memiliki suhu yang tinggi. Hal ini disebabkan Contohnya, seseorang yang berdiri akan beban yang ditanggung tubuh lebih besar memiliki frekuensi pernapasan lebih tinggi daripada seseorang yang berbaring, karena sehingga otak mengirimkan sinyal untuk posisi berdiri membutuhkan lebih banyak otot berkontraksi yang membutuhkan energi. mempercepat pernapasan agar pendinginan tubuh terjadi dengan segera. KONDISI KESEHATAN Frekuensi pernapasan bisa meningkat maupun menurun karena kondisi kesehatan seseorang. Contohnya, penyakit seperti apnea tidur, stroke, dan masalah metabolisme dapat menurunkan frekuensi pernapasan, sedangkan keracunan monoksida, demam, dan efusi pleura dapat meningkatkan frekuensi pernapasan. 8

penangkutan oksigen dan karbon dioksida Pengangkutan oksigen diikat oleh Hb (hemoglobin) membentuk oksihemoglobin (HbO₂). Karbondioksida dikat oleh Hemoglobin membentuk karbominohemoglobin (HbCO₂). Karbondioksida di plasma darah berikatan dengan air membentuk asam karbonat (H₂CO₃). Aliran Oksigen Kebutuhan Oksigen Saat darah didalam arteri dengan tekanan parsial 100mmHg, setiap 100 cc darah mengandung 19 cc oksigen. Pada saat darah didalam vena, setiap 100 cc darah vena pada tekanan 40 mmHg mengandung 12 cc oksigen. Dapat dilihat bahwa terjadi pengurangan jumlah oksigen sebesar 7 cc per 100cc darah. Oksigen yang kurang tersebut menunjukkan jumlah oksigen yang dipergunakan oleh jaringan pada setiap 100 cc darah. 9

penangkutan oksigen dan karbon dioksida Aliran Karbon Dioksida Proses oksidasi di dalam sel/jaringan akan menghasilkan zat-zat sisa seperti CO2 dan air. Semakin meningkat penggunaan oksigen untuk pernapasan di dalam sel, maka semakin besar CO2 dihasilkan. Pengangkutan Karbon Dioksida CO2 yang dihasilkan oleh jaringan akan keluar dari sel dan masuk kedalam darah untuk berdebar bersama darah. Selanjutnya oleh darah CO2 akan diangkut ke paru-paru dalam 3 bentuk yaitu, 1.CO2 larut dalam plasma darah. Kelarutan CO2 dalam plasma darah hanya 10% dari kandungan CO2 total darah yang terangkut. 2.CO2 terikat oleh hemoglobin membentuk karbomino hemoglobin (HbCO2). Pada pengangkutan CO2 ini hanya sebesar 30% yang akan terikat dengan hemoglobin. 3.CO2 berbentuk bikarbonat. Sebanyak 60% CO2 diubah menjadi HCO3- (bikarbonat) di dalam sel darah merah dengan enzim karbonat anhidrase. Berikut reaksi kimianya : CO2 + H2O --> H2 + CO3 -> H2CO3 Pada reaksi pertama, CO2 berikatan dengan H2O untuk membentuk asam karbonat (H2CO3) berlangsung sangat lambat di plasma darah, tetapi akan berlangsung sangat cepat di dalam sel darah merah karena adanya enzim karbonat anhidrase yang mengkatalisis reaksi. 10

Pernapasan Luar (eksternal) ● Merupakan pertukaran O2 dari udara bebas dalam rongga alveolus dengan CO2 dalam darah kapiler alveolus ● Merupakan jenis pernapasan yang terjadi di permukaan alveolus yang ada di dalam paru-paru ○● Proses pernapasan luar: Saat menghirup napas, udara bebas kaya O2 masuk ke dalam paru-paru atau ○alveolus Oksigen yang masuk kedalam alveolus paru-paru memiliki tekanan parsial 40 mmHg yang lebih jauh dibandingkan tekanan karbon dioksida yang hanya 5 ○mmHg. Perbedaan tekanan parsial ini mem O2 akan menembus dinding alveolus secara difusi dan menuju ke darah kapiler. ○Saat bersamaan, CO2 dalam darah kapiler dilepaskan ke rongga alveolus. Darah kapiler masuk ke paru-paru mengangkut banyak CO2 dalam bentuk ion ○bikarbonat (HCO3-). Jika CO2 dalam darah kapiler paru-paru keluar ke udara bebas maka di dalam darah kapiler tertinggal sedikit CO2 H + HCO3- → H2CO3 → H2O + CO2 ● Reaksi ini dipercepat oleh enzim karbonat anhidrase yang terdapat pada sel-sel darah. Pada saat reaksi berlangsung, hemoglobin (Hb) melepas ion H yang diangkutnya H4Hb → H4 + Hb ● Hb yang melepaskan ion H akan mengikat oksigen yang berdifusi dengan udara bebas dalam alveolus lalu masuk kedalam darah kapiler dan menjadi HbO2 atau oksihemoglobin Hb + O2 → HbO2

Pernapasan Dalam (internal) ● Pertukaran oksigen dari kapiler darah dan karbon dioksida dari sel-sel jaringan tubuh ● Proses terjadinya 1.Dari alveolus, oksigen diangkut oleh darah dalam bentuk oksihemoglobin atau HbO2 2.Hingga di jaringan, oksigen pada oksihemoglobin dilepaskan ke dalam cairan sel jaringan tubuh. HbO2 → Hb + O2 3.Oksigen dapat berdifusi dengan mudah ke cairan sel jaringan tubuh karena oksigen yang terkandung dalam jaringan tubuh secara terus-menerus digunakan untuk oksidasi biologis di dalam sel sehingga kadar O2 di dalam cairan jaringan tubuh rendah, sedangkan kadar CO2 di dalam jaringan tubuh tinggi. Hal ini yang mempermudah Hb yang telah melepas oksigen untuk mengikat dan mengangkut sebagian CO2 dalam bentuk karbaminohemoglobin. 4.Oksigen dari sel-sel darah keluar dan berdifusi menuju ke jaringan tubuh, sebaliknya CO2 dari jaringan tubuh berdifusi ke sel-sel darah (respirasi internal) CO2 + H2O → H2CO3 5.Oksigen dari sel-sel darah akan berdifusi menuju jaringan tubuh, sedangkan karbon dioksida dari jaringan tubuh berdifusi ke sel-sel darah. Oksigen yang masuk ke dalam sel jaringan tubuh kemudian akan digunakan untuk pernapasan seluler

Pernapasan Seluler ● Proses terjadinya pengubahan glukosa yang berasal dari makanan yang kita makan menjadi sebuah tenaga yang dinamakan ATP (Adenosin Trifosfat). ATP inilah yang digunakan oleh sel sebagai sumber tenaga untuk melakukan kerja selulernya. ● Proses respirasi seluler terjadi pada organel sel yaitu mitokondria. Glukosa yang berasal dari makanan akan dibawa masuk ke dalam sel untuk diproses dalam mitokondria. Proses pembentukan ATP terdapat yang bersifat aerob dan anaerob. Dalam respirasi aerob, jumlah ATP yang dihasilkan lebih banyak daripada respirasi anaerob. ● Dalam respirasi aerob terdapat tiga tahapan, yaitu Glikolisis, Siklus Asam Sitrat, dan Fosforilasi Oksidatif. Dalam tahapan Glikolisis satu molekul glukosa akan diubah menjadi dua molekul asam piruvat, selain itu juga dihasilkan dua molekul ATP. ● Asam piruvat yang telah dihasilkan selanjutnya akan dibawa menuju ke siklus asam sitrat. Dalam proses ini asam piruvat akan mengalami serangkaian tahapan sehingga dihasilkan dua molekul ATP, enam molekul karbon dioksida, dan dua jenis molekul yang berfungsi sebagai pembawa elektron. Pembawa elektron yang dihasilkan dari siklus asam sitrat akan memasuki tahapan terakhir dari respirasi seluler yaitu fosforilasi oksidatif. Dalam tahapan ini pembawa elektron akan memberikan elektron kepada rantai transpor elektron. ● Dalam rantai transpor elektron ini akan berjalan sepanjang rantai dan ujungnya akan diteruskan ke molekul oksigen untuk membentuk molekul air. Selain itu perjalanan elektron sepanjang rantai juga mengakibatkan pelepasan proton dalam bentuk ion hidrogen keluar matriks mitokondria, selanjutnya ion hidrogen akan masuk kembali ke dalam matriks mitokondria melalui saluran pada enzim ATP sintase. Pergerakan ion hidrogen dalam ATP sintase ini akan mensintesis ADP (Adenosin Difosfat) dan fosfat anorganik menjadi ATP.

Gangguan Sistem Pernapasan Gangguan pada saluran pernapasan 1. Sinusitis: a.Peradangan dan pembengkakan pada lapisan sinus b.Disebabkan oleh virus atau alergi yang memicu sinus untuk menghasilkan lendirlebih banyak yang dapat menyumbat saluran hidung c.Gejala: pilek, hidung tersumbat, sakit kepala, sakit tenggorokan, demam, lendirhidung menetes ke tenggorokan. 2.Tonsillitis (radang amandel) a.Peradangan pada dua bantalan jaringan berbentuk oval di belakang tenggorokan b.Disebabkan oleh infeksi virus, namun juga dapat dari infeksi bakteri c.Gejala: sakit tenggorokan, sulit menelan, kelenjar getah bening sakit biladisentuh. 3. Laringitis a.Peradangan kotak suara akibat penggunaan berlebihan, iritasi, atau infeksi b.Umumnya disebabkan oleh infeksi virus c.Dapat berlangsung untuk waktu yang singkat atau terus menerus d.Gejala: suara serak dan suara hilang Gangguan dinding alveolus 1. Emfisema a.Penyakit akibat kerusakan jangka panjang pada alveolus, yaitu kantong udara kecil pada paru-paru b.Disebabkan oleh paparan zat yang dapat mengiritasi paru-paru dalam jangka panjang c.Gejala: sesak nafas, batuk yang terus-menerus, sesak atau nyeri di dada. 2. Pneumonia a.Infeksi yang menimbulkan peradangan pada kantung udara di salah satu atau kedua paru-paru, yang dapat berisi cairan b.Disebabkan oleh bakteri Streptococcus Pneumonia dan Legionella Pneumophila c.Gejala: mual, batuk yang berdahak dan mengeluarkan nanah. 3.Tuberkulosis (TBC) a.Penyakit bakteri menular yang berpotensi serius karena mempengaruhi paru-paru b.Disebabkan oleh bakteri Mycobacterium tuberculosis c.Gejala: batuk berdahak, berat badan menurun, kehilangan nafsu makan, lemas

Daftar pustaka Arisman & Alfroki Martha. (2019). STUDI KEMAMPUAN VOLUME PARU-PARU KLUB ANDALAS SWIM. Jurnal Kesehatan dan Olahraga Vol. 3, No. 2, September 2019. Colbert B, Ankney J, Lee KT. Anatomy and physiology for health professions: an interactive journey. 4th Ed. United Kingdom: Pearson Education, 2019 Gisella, Maria S. dkk. (2015). ANALISIS KAPASITAS PARU DAN ALIRAN UDARA PERNAFASAN MANUSIA YANG MEMPUNYAI KEBIASAAN MEROKOK DAN TIDAK MEROKOK. Prosiding Seminar Nasional Fisika dan Pendidikan Fisika (SNFPF) Ke-6 2015 57 Volume 6 Nomor 1 2015. Suradi, Kresentia, Lydia. (2017). FAAL PERNAPASAN. Surakarta: FK UNS Yunani, dkk. (2013). PERBEDAAN KAPASITAS VITAL PARU SEBELUM DAN SESUDAH BERENANG PADA WISATAWAN DI KOLAM RENANG TAMAN REKREASI KARTINI REMBANG . Jurnal Keperawatan Medikal Bedah. Volume 1 , No. 2, November 2013; 127-131. Ultami, Silme N. (2022). FAKTOR YANG MEMENGARUHI FREKUENSI PERNAPASAN. Kompas.com. 10