< Previous52Kelas VIII SMP/MTsSemester 2pita suara akan bergetar lebih lamban. Hal ini yang menyebabkan nada suara pria memiliki rentang nada yang lebih rendah daripada rentang nada suara wanita.Pita suaraEpiglotisLaringRongga hidungRongga mulutFaringSumber: Shier et al. 2012Gambar 8.3 Struktur Pita Suara dalam Laringc. TrakeaUdara yang telah masuk ke laring selanjutnya masuk ke trakea (batang tenggorokan). Trakea adalah saluran yang menghubungkan laring dengan bronkus. Trakea memiliki panjang sekitar 10-12 cm dengan lebar 2 cm. Dindingnya tersusun dari cincin-cincin tulang rawan dan selaput lendir yang terdiri atas jaringan epitelium bersilia. Fungsi silia pada dinding trakea untuk menyaring benda-benda asing yang masuk ke dalam saluran pernapasan. d. BronkusPada bagian paling dasar dari trakea, trakea bercabang menjadi dua. Percabangan trakea tersebut disebut dengan bronkus, masing-masing bronkus memasuki paru-paru kanan dan paru-paru kiri. Struktur bronkus hampir sama dengan trakea, tetapi lebih sempit. Bentuk tulang rawan bronkus tidak teratur, tetapi berselang-seling dengan otot polos. e. BronkiolusDi dalam paru-paru bronkus bercabang-cabang lagi. Bronkiolus merupakan cabang-cabang kecil dari bronkus. Pada ujung-ujung bronkiolus terdapat gelembung-gelembung yang sangat kecil dan berdinding tipis yang disebut alveolus (jamak = alveoli). 53Ilmu Pengetahuan Alamf. Paru-ParuParu-paru merupakan alat pernapasan utama. Paru-paru terbagi menjadi dua bagian, yaitu paru-paru kanan (pulmo dekster) yang terdiri atas 3 lobus dan paru-paru kiri (pulmo sinister) yang terdiri atas 2 lobus. Paru-paru dibungkus oleh selaput rangkap dua yang disebut pleura. Pleura berupa kantung tertutup yang berisi cairan limfa. Pleura berfungsi melindungi paru-paru dari gesekan saat mengembang dan mengempis. Di dalam paru-paru terdapat bagian yang berperan dalam pertukaran gas oksigen dan gas karbon dioksida yaitu alveolus. g. AlveolusPerhatikan Gambar 8.4! Dinding alveolus tersusun atas satu lapis jaringan epitel pipih. Struktur yang demikian memudahkan molekul-molekul gas melaluinya. Dinding alveolus berbatasan dengan pembuluh kapiler darah, sehingga gas-gas dalam alveolus dapat dengan mudah mengalami pertukaran dengan gas-gas yang ada di dalam darah. Adanya gelembung-gelembung alveolus memungkinkan pertambahan luas permukaan untuk proses pertukaran gas. Luas permukaan alveolus 100 kali luas permukaan tubuh manusia. Besarnya luas permukaan seluruh alveolus dalam paru-paru menyebabkan penyerapan oksigen leEih efiVien. 0ekaniVme pertukaran JaV RkViJen dan JaV karERn dioksida telah kamu pelajari pada Bab 7 tentang tekanan zat dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.BronkiolusOtot polosParu-paru kananParu-paru kiriAlveolusArteri pulmonalisVena pulmonalisKapilerLobus paru-paruLobus paru-paruBronkiolusBronkus Sumber: Shier et al. 2012Gambar 8.4 Struktur Paru-paru, Bronkus, Bronkiolus, dan Alveolus54Kelas VIII SMP/MTsSemester 2Ayo, Kita Cari TahuTahukah kamu bahwa tidur dengan posisi menghadap ke kanan, merupakan posisi tidur yang terbaik untuk kesehatan tubuh, termasuk untuk kesehatan paru-paru. Coba kamu cari tahu mengapa hal tersebut dapat terjadi!2. Mekanisme Pernapasan ManusiaPada saat kamu bernapas berlangsung dua mekanisme, yaitu menghirup udara (inhalasi/inspirasi) dan mengembuskan udara (ekshalasi/ekspirasi) yang melibatkan pertukaran udara antara atmosfer dengan alveolus paru-paru. Pada saat melakukan mekanisme pernapasan terjadi kerja sama antara otot dada, tulang rusuk, otot perut, dan diafragma. Diafragma adalah otot yang terdapat di antara rongga dada dan rongga perut. Perhatikan Gambar 8.5!Diafragma kontraksi (bergerak turun)Diafragma relaksasi (bergerak naik)Paru-paruDiafragmaOtot tulang rusuk kontraksi sehingga rongga dada mengembangOtot tulang rusuk relaksasi sehingga rongga dada mengempisUdara masukUdara keluarMekanisme InspirasiMekanisme EkspirasiSumber: Recee et al. 2012Gambar 8.5 Mekanisme Pernapasan Dada dan Perut saat Inspirasi dan Ekspirasi55Ilmu Pengetahuan AlamPada saat inspirasi, diafragma dan otot dada berkontraksi, volume rongga dada membesar, paru-paru mengembang, dan udara masuk ke paru-paru. Pada saat ekspirasi, diafragma dan otot dada berelaksasi, volume rongga dada kembali normal, paru-paru kembali normal, dan udara keluar dari paru-paru. Satu kali pernapasan terdiri atas satu kali inspirasi dan satu kali ekspirasi. Berdasarkan aktivitas otot-otot pernapasan, bernapas dengan membesarkan dan mengecilkan volume rongga dada disebut pernapasan dada. Begitu juga jika kita membesarkan dan mengecilkan volume rongga perut, disebut pernapasan perut. Untuk lebih memahami pernapasan dada dan pernapasan perut, ayo lakukan aktivitas berikut!Aktivitas 8.2 Mengidentifikasi Mekanisme Pernapasan Dada dan Pernapasan PerutAyo, Kita Lakukan Apa yang harus kamu lakukan? 1. Letakkan tanganmu di dada. 2. Hiruplah udara dalam-dalam dengan mengembangkan dada, kemudian embuskan. Pernapasan ini disebut dengan pernapasan dada.3. Amati bagaimana pergerakan dadamu saat kamu menghirup udara dan saat mengembuskan udara.4. Letakkan tangan di perut. 5. Hiruplah udara dalam-dalam dengan mengembangkan perut, lalu embuskan. Pernapasan ini disebut dengan pernapasan perut.6. Amati bagaimana pergerakan perutmu saat kamu menghirup udara dan saat mengembuskan udara. Apa yang perlu kamu diskusikan?1. Pada saat kamu melakukan pernapasan dada, apa yang terjadi pada dadamu ketika kamu menghirup udara (inspirasi) dan ketika kamu mengembuskan udara (ekspirasi)?56Kelas VIII SMP/MTsSemester 22. Pada saat kamu melakukan pernapasan perut, apa yang terjadi pada perutmu ketika kamu menghirup udara (inspirasi) dan ketika kamu mengembuskan udara (ekspirasi)?3. Adakah perbedaan proses yang terjadi pada pernapasan dada dan pernapasan perut? Jelaskan! Apa yang dapat kamu simpulkan?Berdasarkan hasil percobaan dan diskusi yang telah kamu lakukan, apa saja yang dapat kamu simpulkan?3. Frekuensi PernapasanPada bagian awal bab ini, kamu telah melakukan aktivitas menghitung frekuensi pernapasan. Ingatkah kamu berapa frekuensi pernapasanmu selama satu menit? Apakah sama dengan frekuensi pernapasan temanmu? Faktor apa saja yang memengaruhi frekuensi pernapasan seseorang? Agar mengetahuinya, ayo lakukan Aktivitas 8.3 berikut!Aktivitas 8.3 Menyelidiki Faktor-faktor yang Memengaruhi Frekuensi Pernapasan Ayo, Kita Lakukan Apa yang kamu perlukan?1. Stopwatch atau jam 2. Kertas dan pena Apa yang harus kamu lakukan?1. Bekerjalah secara berkelompok. Usahakan agar dalam satu kelompok terdapat anggota laki-laki dan perempuan.2. Lakukan perhitungan napas selama 15 detik untuk masing-masing kegiatan berikut. Lakukan masing-masing kegiatan dengan 2 kali ulangan.57Ilmu Pengetahuan AlamTabel 8.2 Data Perhitungan Frekuensi PernapasanFaktor yang Memengaruhi Frekuensi PernapasanFrekuensi PernapasanRerataUlangan 1Ulangan 2Jenis KelaminLaki-lakiPerempuanPosisi tubuhBerbaring Duduk Berdiri Kegiatan/ aktivitas tubuhDudukBerjalan selama 1 menitBerlari selama 1 menit Apa yang perlu kamu diskusikan?1. Berdasarkan hasil pengamatanmu, manakah yang lebih tinggi frekuensi pernapasan laki-laki atau perempuan? Menurutmu mengapa demikian?2. Posisi tubuh manakah yang memiliki frekuensi pemapasan paling tinggi? Mengapa demikian?3. Menurutmu apakah kegiatan tubuh memengaruhi frekuensi pemapasan? Mengapa demikian? Apa yang dapat kamu simpulkan?Berdasarkan hasil percobaan dan diskusi yang telah kamu lakukan, apa saja yang dapat kamu simpulkan?Berdasarkan Aktivitas 8.3 kamu telah mengetahui bahwa ada beberapa faktor yang memengaruhi frekuensi pernapasan di antaranya adalah jenis kelamin, posisi tubuh, dan kegiatan tubuh. Selain itu ada beberapa faktor lainnya seperti umur dan suhu tubuh. a. Umur, pada umumnya semakin bertambah umur seseorang maka semakin rendah frekuensi pernapasannya. Hal ini berhubungan erat dengan makin berkurangnya proporsi kebutuhan energinya. b. Jenis kelamin, pada umumnya laki-laki lebih banyak bergerak sehingga lebih banyak memerlukan energi. Kebutuhan oksigen dan produksi CO2 pada laki-laki juga lebih tinggi. Hal ini 58Kelas VIII SMP/MTsSemester 2menunjukkan bahwa proses metabolisme pada laki-laki jauh lebih tinggi daripada perempuan.c. Suhu tubuh, semakin tinggi suhu tubuh maka semakin cepat frekuensi pernapasannya. Hal ini terjadi karena adanya peningkatan proses metabolisme di dalam tubuh, sehingga diperlukan peningkatan pemasukan oksigen dan pengeluaran CO2.d. Posisi tubuh, posisi tubuh sangat berpengaruh terhadap frekuensi pernapasan. Hal ini berkaitan dengan beban yang harus ditanggung oleh organ tubuh. Pada saat posisi tubuh berdiri, otot-otot kaki akan berkontraksi untuk menghasilkan tenaga yang dibutuhkan tubuh untuk tetap tegak berdiri. Sedangkan pada saat posisi tubuh duduk atau berbaring, beban berat tubuh disangga oleh sebagian besar tubuh sehingga tubuh tidak membutuhkan banyak energi, dengan demikian frekuensi pernapasannya rendah. e. Kegiatan atau aktivitas tubuh, orang yang melakukan aktivitas memerlukan lebih banyak energi dibandingkan dengan orang yang tidak melakukan aktivitas seperti duduk santai atau tiduran. Ketika tubuh memerlukan banyak energi maka tubuh perlu lebih banyak oksigen sehingga frekuensi pernapasan meningkat. 4. Volume PernapasanKetika kamu membaui harumnya parfum atau aroma kue yang lezat kamu tentu pernah menarik napas sangat dalam bukan? Pernahkah kamu berpikir berapa jumlah udara yang kamu hirup saat bernapas sangat dalam atau saat kamu bernapas biasa? Agar kamu mengetahui berapa volume pernapasanmu, ayo kita lakukan Aktivitas 8.4 berikut!Aktivitas 8.4 Mengukur Volume Pernapasan Ayo, Kita LakukanApa yang kamu perlukan?1. Air2. Spidol permanen3. Selang plastik berdiameter 1 cm59Ilmu Pengetahuan Alam4. Gelas ukur 100 mL5. Botol air mineral 1,5 liter6. Bak air ukuran 5 literApa yang harus kamu lakukan?1. Tandailah botol air mineral pada setiap volume 100 mL dengan menggunakan spidol, hingga volume 1.500 mL.2. Untuk memberi tanda kamu dapat mengisi botol air mineral dengan air yang telah diukur volumenya menggunakan gelas ukur 100 mL.3. Setelah melakukan langkah 1-2 kamu akan memiliki botol air mineral yang memiliki skala volume 100 - 1.500 mL.4. Masukkan air hingga penuh ke dalam botol air mineral.5. Isilah bak air hingga 12 bagian.6. Tutuplah mulut botol dengan rapat, lalu balikkan dan masukkan ke dalam bak berisi air dengan posisi tegak. Usahakan botol terisi air penuh dan tidak terdapat udara di dalamnya.7. Bukalah penutup mulut botol air mineral saat sudah masuk di dalam bak air.8. Masukkan selang ke dalam mulut botol hingga 12 bagian botol. Perhatikan Gambar 8.6! Botol air mineralBak air10050010001500Selang plastikSumber: Dok. KemdikbudGambar 8.6 Rangkaian Percobaan Pengukuran Volume Pernapasan dengan Botol Air Mineral terisi Air Penuh9. Letakkan set percobaan di atas dengan posisi sejajar dengan mulutmu, kamu dapat meletakkannya di atas meja.10. Masukkan ujung selang yang lain pada mulutmu. 60Kelas VIII SMP/MTsSemester 211. Lakukan inspirasi seperti biasa melalui hidung kemudian lakukan ekspirasi melalui mulut sehingga udara yang dikeluarkan masuk ke dalam botol. Volume ini disebut volume tidal. Amati berapa volume udara yang masuk dalam botol dan catatlah volume hasil pengamatanmu pada Tabel 8.3.12. Ulangi kembali langkah 4-9. Lalu lakukan inspirasi biasa melalui hidung, kemudian lakukan ekspirasi biasa melalui hidung pula. Setelah itu, lakukan ekspirasi secara maksimal melalui mulut sehingga udara yang dikeluarkan masuk ke dalam botol. Volume ini disebut volume cadangan ekspirasi. Amati berapa volume udara yang masuk dalam botol dan catatlah volume hasil pengamatanmu pada Tabel 8.3.13. Keluarkan air dari botol mineral, lalu balikkan dan masukkan ke dalam bak berisi air dengan posisi tegak. Masukkan selang ke dalam mulut botol hingga 12 bagian botol.14. Hiruplah udara yang ada dalam botol sehingga tepat pada skala 1.500 mL. Perhatikan Gambar 8.7!Selang plastikBotol air mineralBak air10050010001500Sumber: Dok. KemdikbudGambar 8.7 Rangkaian Percobaan Pengukuran Volume Pernapasan dengan Botol Air Mineral terisi Udara dengan Volume 1.500 mL15. Lakukan inspirasi secara normal melalui hidung, lalu lakukan inspirasi kembali secara maksimal melalui mulut sehingga udara dalam botol air mineral terhirup olehmu. Volume ini disebut volume cadangan inspirasi. Amati berapa volume udara yang masuk dalam botol.61Ilmu Pengetahuan Alam16. Jumlahkan volume tidal + volume cadangan ekspirasi + volume cadangan inspirasi. Total volume ini disebut dengan kapasitas vital paru-paru. Isikan hasilnya pada Tabel 8.3.17. Meskipun kamu telah melakukan ekspirasi secara maksimal, di dalam paru-parumu sebenarnya masih terdapat sisa udara sekitar 1.000 mL. Volume ini disebut volume residu.18. Jumlahkan volume kapasitas vital paru-paru + volume residu. Volume ini disebut kapasitas total paru-paru. Isikan hasilnya pada Tabel 8.3.Tabel 8.3 Volume Pernapasan Berdasar Hasil PercobaanNoVolume PernapasanVolume (mL)1Volume tidal2Volume cadangan ekspirasi3Volume cadangan inspirasi4Kapasitas vital paru-paru5Kapasitas total paru-paruApa yang dapat kamu simpulkan?Berdasarkan percobaan yang telah kamu lakukan, apa yang dapat kamu simpulkan tentang volume pernapasan manusia?Setelah melakukan Aktivitas 8.4 kamu telah mengetahui bahwa volume udara yang digunakan dalam proses pernapasan ada beberapa macam sebagai berikut. a. Volume tidal, yaitu volume udara yang keluar masuk paru-paru saat tubuh melakukan inspirasi atau ekspirasi biasa (normal), volumenya sekitar 500 mL. b. Volume cadangan ekspirasi, merupakan volume udara yang masih dapat dikeluarkan secara maksimal dari paru-paru setelah melakukan ekspirasi biasa. Volume cadangan ekspirasi sekitar 1.500 mL.c. Volume cadangan inspirasi, yaitu volume udara yang masih dapat dimasukkan ke dalam paru-paru setelah melakukan inspirasi secara biasa. Volume cadangan inspirasi sekitar 1.500 mL.Next >