MENGUKUR KAPASITAS PARU – PARU
A. Landasan Teori
Respirasi adalah suatu proses pertukaran gas oksigen (O2) dari
udara oleh organisme hidup yang digunakan untuk serangkaian metabolisme yang
akan menghasilkan karbondioksida (CO2) yang harus dikeluarkan karena
tidak dibutuhkan oleh tubuh. Setiap makhluk hidup melakukan pernapasan untuk
memperoleh oksigen O2 yang digunakan untuk pembakaran zat
makanan di dalam sel-sel tubuh. Alat pernapasan setiap makhluk hidup tidaklah
sama, pada hewan invertebrata memilki alat pernapasan dan mekanisme pernapasan
yang berbeda dengan hewan vertebrata. (Waluyo,2010:219)
Pernapasan ialah mengambil oksigen dari udara dan mengantarkannya ke
jaringan. Oksigen itu dipakai untuk oksidasi glukosa, sehingga keluar energi
dalam ikatan fosfat (ATP). Ada makhluk yang tak membutuhkan oksigen dari udara
sebagai oksidator, disebut bernapas secara anaerobis (tanpa udara).
Sedangkan makhluk yang membutuhkan oksigen sebagai oksidator zat makanan untuk
memnghasilkan energi disebut bernapas secara aerobis (dengan udara).
Sesungguhnya kedua cara bernapas itu bisa terjadi dalam satu individ, seperti
terdapat pada hewan tinggi(Mamalia). Jika oksigen kurang atau tak ada, jaringan
dapat bernapas secara anaerobis. Reaksi kimia yang terjadi pada saat makanan itu
itu disebut reaksi Embden-Meyerhorf, dan ATP yang terjadi jauh lebih sedikit
dibandingkan dengan yang terjadi kalau bernapas secara aerobis.
1. Sistem Pernapasan Pada Manusia
Organ-organ pernapasan yang dimilki oleh manusia meliputi semua struktur
yang menghubungkan udara dari dan ke paru-paru. Organ tersebut antara lain
a. Hidung
Hidung terdiri dari lubang hidung, rongga hidung dan ujung rongga hidung.
Rongga hidung banyak memiliki kapiler darah dan selalu lembab dengan adanya
lendir yang dihasilkan oleh mukosa. Di dalam hidung udara disaring dari
benda-benda asing yang tidak berupa gas agar tidak masuk ke paru-paru.
b. Faring
Faring merupakan ruang di belakang rongga hidung yang merupakan jalan
masuknya udara dari rongga hidung. Pada ruang tersebut terdapat kleb(epiglotis)
yang berfungsi mengatur pergantian perjalanan udara pernapasan dan makanan.
c. Laring
Laring/pangkal batang tenggorokan/kotak suara. Laring terdiri atas tulang
rawan yaitu jakun, epiglotis, tulang rawan penutup dan tulang rawan
trikoid(cincin stempel) yang letaknya paling bawah. Pita suara terletak di
dinding laring bagian dalam.
d. Trakea
Trakea atau batang tenggorokan merupakan pita yang tersusun atas otot polos
dan tulang rawan yang berbentuk huruf “C” pada jarak yang sangat teratur.
Dinding trakea tersusun atas tiga lapisan jaringan epitel yang dapat
menghasilkan lendir yang berguna untuk menangkap dan mengembalikan benda-benda
asing kehulu saluran pernapasan sebelum masuk ke paru-paru bersama udara
pernapasan.
e. Bronkus
Merupakan batang cabang tenggorokan yang jumlahnya sepasang, yang satu
menuju ke paru-paru kiri dan yang satunya menuju ke paru-paru kanan. Dinding
bronkus terdiri atas lapisan jaringan ikat, lapisan jaringan epitel, otot polos
dan cincin tulang rawan. Kedudukan bronkus yang menuju ke kiri lebih mendatar
daripada ke kanan. Hal ini merupakan salah satu sebab mengapa paru-paru kanan
lebih mudah terserang penyakit.
f. Bronkiolus
Bronkiolus merupakan cabang dari bronkus, dindingnya lebih tipis.
Bronkeolus bercabang-cabang menjadi bagian yang lebih halus.
g. Alveolus
Saluran akhir dari saluran pernapasan yang berupa gelembung-gelembung
udara. Dinding alveolus sangat tipis setebal selapis sel, lembab dan berdekatan
dengan kapiler-kapiler darah. Adanya alveolus memungkinkan terjadinya luasnya daerah
permukaan yang berperan penting dalam pertukaran gas. Pada bagian alveolus
inilah terjadi pertukaran gas-gas O2 dari udara bebas ke
sel-sel darah sedangkan pertukaran CO2 dari sel-sel tubuh ke
udara bebas.
h. Paru-paru
Paru-paru terletak dalam rongga dada dibatasi oleh otot dada dan tulang
rusuk, pada bagian bawah dibatasi oleh otot diafragma yang kuat. Paru-paru
merupakan himpunan dari bronkeolus, saccus alveoris dan alveolus. Diantara
selaput dan paru-paru terdapat cairan limfa yang berfungsi untuk melindungi
paru-paru pada saat mengembang dan mengempis. Mengembang dan mengempisnya
paru-paru disebabkan karena adanya perubahan tekanan rongga dada. Paru-paru
kanan berlobus tiga dan bronkus kanan bercabang tiga. Paru-paru kiri berlobus
dua dan bronkus kiri bercabang dua serta posisinya mendatar. Paru-paru
dibungkus oleh lapisan pleurayang berfungsi menghindari gesekan
saat bernafas.
Paru-paru berada dalam kantung jaringan pengikat yang tipis, pleura.
Selaput yang menyelaputi paru langsung disebut visceral pleura(pleura dalam),
sedangkan yang menyelaputi rongga dada sebelah ke tulang rusuk disebut parietal
pleura(pleura luar). Rongga antara kedua selaput ini berupa sebuah kantung
disebut rongga pleura, berisi cairan tubuh. Rongga dada dipisahkan dari rongga perut
oleh diafragma. Dalam rongga dada terdapat jantung dan paru bersama tenggorok,
rongkongan dan pembuluh darah. Diafragma itu selain mengandung penerusan
selaput dalam rongga tubuh juga mengandung otot lurik. Di bagian tengah terdiri
dari jaringan pengikat dan di pinggiran dan yang melekatkannyake dinding tubuh
berotot.
2. Mekanisme pernapasan manusia
Pernapasan pada manusia dapat digolongankan menjadi 2 yaitu:
a. Pernapasan dada
Pada pernapasan dada otot yang berperan penting adalah otot antar tulang
rusuk. Otot tulang rusuk dapat dibedakan menjadi dua yaitu otot tulang rusuk
luar yang berfungsi menurunkan atau mengembalikan tulang rususk ke posisi
semula. Bila otot tulang antar rusuk luar berkontraksi maka tulang rusuk akan
terangkat sehingga volume dada bertambah besar. Bertambah besarnya akan
menyebabkan tekanan dalam rongga dada lebih kecil daripada tekanan luar rongga
dada. Karena tekanan udara kecil pada rongga dada menyebabkan aliran udara
mengalir dari luar tubuh dan masuk ke dalam tubuh, prosesini disebut proses
‘inspirasi’. Sedangkan pada proses ekspirasi terjadi apabila kontraksi dari
otot dalam, tulang rusuk kembali ke posisi semula dan menyebabkan tekanan udara
di dalam tubuh meningkat. Sehingga udara dalam paru-paru tertekan dalam rongga
dada dan aliran udara terdorong ke luar tubuh, proses ini disebut ‘ekspirasi’.
b. Pernapasan perut
Pada pernapasan ini otot yang berperan aktif adalah otot diafragma dan otot
dinding rongga perut. Bila otot diafragma berkontraksi, posisi diafragma akan
mendatar. Hal ini menyebabkan volume rongga dada bertambah besar sehingga
tekanan udaranya semakin kecil. Penurunan tekanan udara menyebabkan
mengembangnya paru-paru, sehingga udara mengalir masuk ke paru-paru(inspirasi).
Bila otot diafragma bereaksi dan otot dinding perut berkontraksi, isi rongga
perut akan mendesak ke diafragma sehingga diafragma cekung ke arah rongga dada.
Sehingga volume rongg dada mengecil dan tekanannya meningkat. Meningkatnya
tekanan rongga dada menyebabkan isi rongga paru-paru terdesak ke luar dan
terjadilah proses ekspresi.
3. Volume udara pernapasan
Secara garis besar volume udara pernapasan dapat dibedakan menjadi 6 yaitu:
a. Volume tidal (tidal volume)
Volume udara pernapasan (inspirasi) biasa, yang besarnya 500 cc
atau 500 ml.
b. Volume cadangan inspirasi/udara komplementer
Volume udara yang masih dapat dimasukkan secara maksimal setelah bernafas
(inspirasi) biasa, yang besarnya 1500 cc atau 1500 ml.
c. Volume cadangan ekspirasi/udara suplementer
Volume udara yang masih dapat dikeluarkan secara maksimal setelah
mengeluarkan nafas (ekspirasi) biasa, yang besarnya 1500 cc
atau 1500 ml.
d. Volume sisa / residu
Volume udara yang masih tersisa dalam paru-paru setelah mengeluarkan nafas
(ekspirasi) maksimal, yang besarnya 1000 cc atau 1000 ml.
e. Kapasitas vital (vital cavasity)
Volume udara yang dapat dikeluarkan semaksimal mungkin setelah melakukan
inspirasi semaksimal mungkin juga, yang besarnya 3500 cc
atau 3500 ml. Jadi, kapasitas vital = V tidal + V cadangan inspirasi
+ V cadangan ekspirasi.
f. Volume total paru-paru(total lung volume)
Volume udara yang dapat ditampung paru-paru semaksimal mungkin, yang
besarnya 4500 cc atau 4500 ml.
Volume dan kapasitas seluruh paru pada wanita kira-kira 20 sampai 25 persen
lebih kecil daripada pria dan lebih besar lagi pada orang yang atletis dan
bertubuh besar daripada orang yang bertubuh kecil.
Metode sederhana untuk mempelajari ventilasi paru adalah dengan mencatat
volume udara yang masuk dan keluar paru-paru, suatu proses yang disebut spirometer.
Spirometer ini terdiri dari sebuah drum yang di balikkan di atas bak airdan
drum tersebut diimbangi oleh suatu beban. Dalam drum terdapat gas untuk
bernapas, biasanya udara atau oksigen dan sebuah pipa yang menghubungkan mulut
dengan ruang gas. Apabila seseorang bernapas dari dan ke dalam ruang ini, drum
akan naik turun dan terjadi perekaman yang sesuai di atas gulungan kertas yang
berputar.
4. Frekuensi pernapasan
Gerakan pernapasan diatur oleh pusat pengendali di otak, sedangkan
aktifitas saraf pernapasan dirangsang oleh stimulus dari karbondioksida (CO2).
Pada umumnya manusia mampu bernapas 15 – 18 kali tiap menitnya. Cepat atau
lambatnya bernapas dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:
a. Faktor umur
Semakin bertambah usia seseorang, maka semakin rendah frekuensi pernapasannya.
b. Jenis kelamin
Laki-laki umumnya bernapas lebih pelan daripada perempuan ini dikarenakan
volume paru-paru laki-laki lebih besar daripada perempuan. Namun kadar O2 yang
dibutuhkan oleh laki-laki lebih besar daripada perempuan, itu karena pada umumnya
liki-laki lebih banyak bergerak daripada perempuan.
c. Suhu tubuh
Hal ini berhubungan dengan proses metabolisme tubuh, semakin tinggi suhu
tubuhnya semakin tinggi pula frekuensi pernapasannya.
d. Posisi tubuh
Pada saat berdiri frekuensi pernapasan lebih besar, karena energi yang
digunakan untuk menopang tubuh lebih banyak. Pada posisi duduk, frekuensi
pernapasan lebih menurun, karena energi yang digunakan untuk menyangga tubuh
merata oleh tubuh.
e. Kegiatan tubuh
Orang yang banyak melakukan kegiatan frekuensi pernapasannya akan meningkat
karena akan lebih banyak memerlukan energi. Dibandingkan dengan orang yang
melakukan sedikit kegiatan, jelas frekuensi pernapasannya akan lebih rendah
karena lebih sedikit memerlukan energi.
Setelah bekerja berat seperti berlari atau olahraga, maka laju pernapasan
akan lebih cepat. Pada saat menghembuskan nafas sejumlah CO2 dilepaskan.
B. Tujuan Praktikum
Untuk mengetahui kapasitas paru – paru
setiap individu dalam kelompok yang telah ditentukan.
C. Alat dan Bahan
1.
Ember besar volume 5
liter
2.
Jerigen volume 2,5
liter
3.
Selang plastik yang
sesuai ukuran mulut jerigen
4.
Gelas beker 50 mL
5.
Timbangan badan
6.
Spidol permanen
7.
Air secukupnya
D.
Cara Kerja
1.
Datalah jenis
kelamin dan berat badan setiap anggota kelompok anda.
2.
Isilah gelas beker
dengan air sebanyak 50 mL dan masukkan air ke jerigen, beri tanda pada jerigen
menggunakan spidol permanen setiap skala 50 mL, Lakukan langkah ini sampai
jerigen terisi penuh air.
3.
Isi ember dengan air
sampai penuh.
4.
Balikkan jerigen
yang sudah terisi air dengan cepat, lalu masukkan dalam ember besar yang sudah
terisi air.
5.
Maukkan salah satu
ujung selang plastik melalui mulut jerigen dan catatlah posisi (skala) awal air
pada jerigen
6.
Tariklah napas
secara normal (biasa) melalui hidung. Selanjutnya, masukkan selang ke mulut dan
hembuskan napas melalui mulut secara normal. Perhatikan dengan cermat volume
air dan catatlah hasilnya.
7.
Tarilah napas secara
normal melalui hidung, lalu hembuskan. Selanjutnya, masukkan selang ke mulut,
lalu hembuskan napas sekuat – kuatnya melalui mulut sampai udara dalam paru
paru habis. Perhatikan dengan cermat volume air dan catatlah hasilnya.
8.
Tariklah napas
semaksimal mungkin melalui hidung, lalu masukkan selang kemulut sampai udara
dalam paru paru habis. Perhatikan dengan cermat volume air dan catatlah
hasilnya.
9.
Catatlah hasil
pengamatan anda kedalam tabel seperti berikut.
No
|
Nama
(L/P)
|
Berat
Badan (Kg)
|
Kapasitas
(mL)
|
||
Udara
Respirasi Biasa
|
Udara
Suplamenter
|
Udara
Vital Paru - paru
|
|||
1
|
|||||
2
|
|||||
3
|
|||||
4
|
|||||
Catatan :
Sebaiknya probandus pada praktikum ini
ada yang laki – laki dan perempuan.
10. Buatlah laporan sesuai hasil pengamatan yang
anda peroleh dan presentasikan di depan kelas menggunakan bahasa yang sopan.
E. Hasil Pengamatan
No
|
Nama
(L/P)
|
Berat
Badan (Kg)
|
Kapasitas
(mL)
|
||
Udara
Respirasi Biasa
|
Udara
Suplamenter
|
Udara
Vital Paru - paru
|
|||
1
|
Devi Arianti (P)
|
44
Kg
|
600
|
1.600
|
2.300
|
2
|
Novita Sari (P)
|
47 Kg
|
800
|
1.700
|
3.000
|
3
|
Nur Khofifah (P)
|
41 Kg
|
500
|
1.400
|
2.000
|
4
|
Sania Miladi A. (P)
|
44
Kg
|
700
|
1.700
|
2.800
|
F. Analisis Data
Dari hasil pengamatan diperoleh kapasitas vital paru-paru para
anggota kelompok berbeda-beda. Hal ini terjadi karena ada perbedaan dalam hal
jenis kelamin, umur, tinggi badan, berat badan dan lingkar dada. Perbedaan
tersebut adalah faktor-faktor yang mempengaruhi kapasitas vital paru-paru.
G. Kesimpulan
Jenis kegiatan / aktivitas akan
mempengaruhi frekuensi pernafasan dan
denyut nadi. Pengaruh ini adalah berbanding lurus. Hal
ini disebabkan karena aktivitas berat membutuhkan energi yang besar, dan untuk
mendapatkan energi itu melalui proses pembakaran yang memerlukan oksigen. Jadi
aktitas berat memerlukan oksigen dalam jumlah besar, sehingga kita melakukan
pernafasan dengan frekuensi lebih banyak. Kemudian oksigen yang didapat dalam
jumlah besar akan dibawa oleh sel darah, sehingga menyebabkan frekuensi denyut
nadi semakin besar.
H. Jawaban Pertanyaan
dan Diskusi
1.
Apakah kapasitas
paru – paru antara laki – laki dan perempuan berbeda?
2.
Apakah terdapat
hubungan antara berat badab dan kapasitas vital paru – paru seseorang?
3.
Fator – faktor apa
saja yang mempengaruhi kapasitas vital paru – paru seseorang?
4.
Apa kesimpulan anda
dari kegiatan ini?
Jawaban :
- Ya, berbeda. Karena ada faktor-faktor yang mempengaruhi rata-rata kapasitas vital paru-paru antara lain : jenis kelamin, berat badan, tinggi badan, dl Kapasitas vital pria dewasa lebih tinggi 20 – 25 % dari pada wanita. Hali ini di sebabkan karena kekuatan otot pria dan wanita, jumlah hemoglobin, luas permukaan tubuh
- Ada, hubungan antara berat badan dengan rata-rata kapasitas vital paru-paru adalah berbanding lurus. Apabila semakin besar berat tubuh seseorang, maka rata-rata kapasitas vital paru-paru juga akan besra, begitu sebaliknya. Namun faktor yang mempengaruhi rata-rata kapasitas vital paru-paru bukan hanya saja berat badan, namun ada faktor-faktor lain.
3Faktor-faktor yang mempengaruhi kapasitas paru-paru :
a) Jenis kelamin
Kapasitas vital pria dewasa lebih tinggi 20 – 25 % dari pada
wanita. Hali ini di sebabkan karena kekuatan otot pria dan wanita, jumlah
hemoglobin, luas permukaan tubuh.
b) Keturunan genetik
c) Usia
Daya tahan kardiorespirasi meningkat dari masa anak-anak dan
mencapai puncaknya pada usia 19 – 21 tahun. Setelah itu, fungsinya akan menurun
(Wulangi, 1993).
d) Posisi Tubuh
Pada posisi duduk akan menurun dan pada posisi berdiri akan
meningkat. Hal ini disebabkan oleh abdomen yang menekan ke atas melawan
diafragma pada posisi berbaring dan peingkatan volume darah pada pada posisi
berbaring, yang berhubungan dengan pengecilan ruang yang tersedia untuk udara
dalam paru-paru. Nilai ERV lebih kecil pada posisi terlentang dibandingkan
posisi lain, VC dalam posisi berdiri dan duduk lebih besar dari pada posisi
terlentang. IRV pada posisi duduk dan berdiri lebih besar dari pada posisi halflying. Pada posisi tengkurap dapat
meningkatkan kapasitas residu (Guyton, 1996).
e) Kebiasaan Merokok
Pada pecandu rokok, akan menurunkan kapasitas paru-paru. Dalam paru-paru
perokok akan menghasilkan lendir dalam jumlah yang banyak sehingga menghambat
proses respirasi, terutama saat tidur.
f) Aktivitas
Pada orang yang memiliki aktivitas lebih banyak seperti atlit, maka
kapasitas paru-parunya akan lebih besar dari pada yang memiliki aktivitas
sedikit.
g) Tinggi dan Berat Badan
Semakin tinggi seseorang maka kapasitas paru-parunya akan semakin
besar dan semakin berat badan seseorang, maka kapasitas paru-parunya semakin
besar juga.
4.
Kesimpulan dari kegiatan ini adalah kapasitas
vital paru-paru para anggota kelompok berbeda-beda. Hal ini terjadi karena ada
perbedaan dalam hal jenis kelamin, umur, tinggi badan, berat badan dan lingkar
dada. Perbedaan tersebut adalah faktor-faktor yang mempengaruhi kapasitas vital
paru-paru
Jenis kegiatan / aktivitas akan
mempengaruhi frekuensi pernafasan dan
denyut nadi. Pengaruh ini adalah berbanding lurus. Hal
ini disebabkan karena aktivitas berat membutuhkan energi yang besar, dan untuk
mendapatkan energi itu melalui proses pembakaran yang memerlukan oksigen. Jadi
aktitas berat memerlukan oksigen dalam jumlah besar, sehingga kita melakukan
pernafasan dengan frekuensi lebih banyak. Kemudian oksigen yang didapat dalam
jumlah besar akan dibawa oleh sel darah, sehingga menyebabkan frekuensi denyut
nadi semakin besar.
I. Daftar Pustaka
Terimakasih banyak
BalasHapus