Organ-organ Pernapasan pada Manusia

Secara garis besar, organ pernapasan pada manusia terdiri atas : 

1.Hidung

2.Pangkal Tenggorok (faring)

3.Batang tenggorok (trakea)

4.Cabang batang tenggorok (bronkus)

5.Anak cabang batang tenggorok (bronkiolus)

6.Paru-paru (pulmo)

  Organ-organ pernapasan tersebut bekerja dalam suatu sistem yang disebut sistem pernapasan.

1. HIDUNG

Hidung merupakan organ pernapasan yang langsung berhubungan dengan udara luar. Hidung dilengkapi dengan bulu-bulu hidung, indra pembau, selaput lendir, dan konka.

  Rambut-rambut hidung berfungsi untuk menyaring partikel debu atau kotoran yang masuk bersama udara.Indra pembau merupakan sel-sel yang peka terhadap bau sehingga zat-zat yang berbahaya dan berbau tidak sedap tidak terhirup. Selaput lendir sebagai perangkap benda asing yang masuk terhirup sat bernapas. Konka mempunyai banyak kapiler darah yang berfungsi menyamakan suhu udara yang terhirup dari luar dengan suhu tubuh atau menghangatkan udara yang masuk ke paru-paru. 

2. Pangkal Tenggorok (Faring)

  Udara yang hangat dan lembap dari rongga hidung selanjutnya masuk ke faring. Faring merupakan hulu kerongkongan yang merupakan percabangan dua saluran, yaitu :

1. Saluran pernapasan (nasofarings) pada bagian depan, dan

2. Saluran pencernaan (orofarings) pada bagian belakang.

Pangkal tenggorok terdiri atas :

1. Katup (epiglotis), dan

2. Keping tulang rawan yang membentuk jakun.

  Pada bagian jakun terdapat pita suara (pita vocalis). Masuknya udara melalui faring akan menyebabkan pita suara bergetar dan terdengar sebagai suara. 

3. Batang Tenggorok (Trakea)

  Udara yang telah masuk ke saluran pernapasan (nasofaring) selanjutnya masuk ke batang tenggorok (trakea). Batang tenggorok berfungsi untuk menyediakan tempat bagi udara yang dibawa masuk dan udara yang  akan dikeluarkan.

  Batang tenggorok bersifat kaku dan terbuka panjangnya sekitar 10 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.

  Batang tenggorok bercabang menjadi dua. Percabangan batang tenggorok disebut bronkus, yang masing-masing cabang memasuki paru-paru kanan dan paru-paru kiri.                                       

4. Cabang Batang Tenggorok (Bronkus)

  Struktur bronkus hampir sama dengan trakea, tapi lebih sempit.  Bentuk tulang rawan bronkus tidak teratur berselang seling dengan otot.  Di dalam paru-paru, bronkus bercabang-cabang lagi menjadi bronkiolus.

5. Anak Cabang Batang Tenggorok (Bronkiolus)

  Bronkiolus merupakan percabangan dari bronkus. Jumlah dari bronkiolus sesuai dengan jumlah lobus pada paru-paru.

  Paru-paru bagian kanan memiliki 3 lobus. Jumlah bronkiolus pada paru-paru kanan sebanyak 3 buah. Paru-paru bagian kiri memiliki 2 lobus. Jadi jumlah bronkiolus pada paruparu kiri sebanyak 2 buah.

  Pada ujung-ujung bronkiolus terdapat gelembung-gelembung yang sangat kecil dan berdinding tipis yang disebut alveolus (jamak = alveloli). Alveolus tersebut hanya dapat dilihat dengan mikroskop.

6. Paru-Paru (Pulmo)

  Paru-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 bronkiolus, alveolus, dan pembuluh darah.  Jaringan paru-paru berpori seperti spon dan elastis. 

7. alveolus

  Alveolus terdapat di ujung akhir bronkiolus berupa kantung kecil yang salah satu sisinya terbuka. Dinding alveolus tersusun dari satu lapis sel yang lembab dan tipis. Struktur yang demikian memudahkan molekul-molekul gas melaluinya. Dinding alveolus berbatasan dengan pembuluh kapiler darah untuk difusi gas pernapasan. Adanya gelembunggelembung alveolus memungkinkan pertambahan luas permukaan difusi dari paru-paru.

  Luas permukaan alveolus 100 kali luas permukaan tubuh manusia. Besarnya luas permukaan seluruh alveolus dalam paru-paru menyebabkan penyerapan oksigen lebih efisien.

Pertukaran Oksigen dan Karbondioksida

  Pada paru-paru tepatnya di alveolus terjadi pertukaran antara oksigen (O2) dan karbondioksida (CO2). Tujuannya untuk  mengeluarkan karbondioksida agar tidak meracuni sel-sel tubuh. Proses pertukaran antara O2 dengan CO2 terjadi secara difusi, yaitu perpindahan zat terlarut (O2 atau CO2) dari daerah yang memiliki konsentrasi dan tekanan tinggi ke 
daerah yang memiliki konsentrasi dan tekanan rendah.

  Difusi gas, baik yang ada di udara maupun yang terlarut dalam air bergantung pada tekanan parsial. Tekanan parsial adalah tekanan yang diberikan oleh gas tertentu dalam campuran gas tersebut. Pada materi ini yang dimaksud dengan tekanan parsial adalah tekanan O2  dan CO2  yang terlarut di dalam darah. Tekanan parsial O2  diberi simbol PO2, sedangkan tekanan parsial CO2 diberi simbol PCO2  Pada sistem  peredaran darah, tekanan parsial antara O2 dan CO2 bervariasi pada setiap organ. Darah yang masuk ke paru-paru melalui arteri pulmoner (arteri pulmonalis)  memiliki PO2 yang lebih rendah dan PCO2 yang lebih tinggi daripada udara di dalam alveoli.  Pada saat darah memasuki kapiler-kapiler alveoli, CO2 berdifusi dari darah ke alveoli dan O2 yang berada di alveoli akan berdifusi ke dalam darah. Pada saat darah meninggalkan paru-paru, di dalam vena pulmoner (vena pulmonalis)  PO2 telah naik dan PCO2 telah turun.

  Setelah darah masuk ke jantung, darah yang membawa banyak oksigen dipompakan ke seluruh bagian tubuh. Pada saat darah tiba di jaringan tubuh, akan terjadi difusi O2 dari pembuluh darah menuju jaringan tubuh dan CO2 dari jaringan tubuh masuk ke dalam darah. Setelah melepaskan O2 dan membawa CO2 darah akan kembali ke jantung dan dipompa lagi ke paru-paru. Setiap menit paru-paru dapat menyerap sekitar 250 mL oksigen dan mengeluarkan sebanyak 200 mL karbondioksida.,

KAPASITAS PARU PARU

  Volume udara dalam paru-paru orang dewasa lebih kurang 5000 mL atau 5 L. Kemampuan paru-paru menampung udara disebut kapasitas paru-paru. Pada pernapasan orang dewasa, udara yang keluar dan masuk paru-paru sebanyak 500 mL atau 0,5 L. Udara ini disebut udara pernapasan atau udara tidal. Jika kalian menarik napas sedalam-dalamnya dan menghembuskan sekuat-kuatnya, volume udara yang masuk dan keluar sekitar 4000 mL atau 4 L. Volume udara ini disebut kapasitas vital paru-paru. Sebanyak 1500 mL atau 1,5 L udara tetap tinggal di dalam paru-paru, walaupun kalian telah menghembuskan udara (bernapas) sekuat-kuatnya. Volume udara ini disebut udara residu.

sumber : Buku Ilmu Pengetahuan Alam Semester 2 kelas VII kurikulum 2013 

Transportasi Pada Tumbuhan

Transportasi tumbuhan adalah proses pengambilan dan pengeluaran zat-zat ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Pada tumbuhan tingkat rendah (misal ganggang) penyerapan air dan zat hara yang terlarut di dalamnya dilakukan melalui seluruh bagian tubuh. Pada tumbuhan tingkat tinggi (misal spermatophyta) proses pengangkutan dilakukan pembuluh pengangkut yang terdiri dari xylem dan phloem.Tumbuhan memperoleh bahan dari lingkungan untuk hidup berupa O₂, CO₂, air dan unsur hara. Kecuali gas O₂ dan CO₂  zat diserap dalam bentuk larutan ion. Mekanisme proses penyerapan dapat belangsung karena adanya proses imbibisi, difusi, osmosis dan transpor aktif.Imbibisi : merupakan penyusupan atau peresapan air ke dalam ruangan antar dinding sel, sehingga dinding selnya akan mengembang.  Misal masuknya air pada biji saat berkecambah dan biji kacang yang direndam dalam air beberapa jam.Diffusi : gerak menyebarnya molekul dari daerah konsentrasi tinggi (hipertonik) ke konsentrasi rendah (hipotonik). Misal pengambilan O₂ dan pengeluaran CO₂ saat pernafasan, penyebaran setetes tinta dalam air.Osmosis : proses perpindahan air dari daerah yang berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerah yang berkonsentrasi tinggi (hipertonik) melalui membran semipermiabel. Membran semipermiabeladalah selaput pemisah yang hanya bisa ditembus oleh air dan zat tertentu yang larut di dalamnya. Keadaan tegang yang timbul antara dinding sel dengan dinding isi sel karena menyerap air disebut turgor, sedang tekanan yang ditimbulkan disebut tekanan turgor. Untuk sel tumbuhan bersifat selektif semipermiabel. Setiap sel hidup merupakan sistem osmotik. Jika sel ditempatkan dalam larutan yang lebih pekat (hipertonik) terhadap cairan sel, air dalam sel akan terhisap keluar sehingga menyebabkan sel mengkerut. Peristiwa ini disebut plasmolisis.Transpor aktif : pengangkutan lintas membran dengan menggunakan energi ATP, melibatkan pertukaran ion Na⁺ dan K⁺ (pompa ion) serta protein kontraspor yang akan mengangkut ion Na⁺bersama melekul lain seperti asam amino dan gula. Arahnya dari daerah berkonsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Misal perpindahan air dari korteks ke stele.  
Pengangkutan Zat Melalui Xylem     
Pengangkutan zat pada tumbuhan dibedakan menjadi :1.  Pengangkutan vaskuler (intravaskuler) : pengangkutan melalui berkas pembuluh pengangkut.2.  Pengangkutan ekstravaskuler : pengangkutan air dan garam mineral di luar berkas pembuluh pengangkut. Pengangkutan ini berjalan dari sel ke sel dan biasanya dengan arah horisontal. Di dalam akar pengangkutan ini melalui :     bulu akar  à  epidermis  à  korteks  à  endodermis  à  xylem.     Penganngkutan ekstravaskluler dibedakan :-    transportasi/ lintasan apoplas : menyusupnya air tanah secara bebas atau transpor pasif melalui semua bagian tak hidup dari tumbuhan (dinding sel dan ruang antar sel)-    transportasi/ lintasan simplas : bergeraknya air dan garam mineral melalui bagian hidup dari sel tumbuhan (sitoplasma dan vakoula).Air dan garam mineral akan diangkut ke daun melalui pembuluh kayu (xylem). Komponen utama penyusun xylem adalah elemen pembuluh (trakea) dan trakeid.Trakea dan trakeid merupakan sel-sel yang mati karena tidak mempunyai sitoplasma dan hanya mempunyai dinding sel.Sel trakea terdiri atas tabung yang berdinding tabal dan membentuk suatu pembuluh.Sel trakeid merupakan sel dasar penyusun xylem, yang terdiri dari sel memanjang dan berdinding keras karena mengandung lignin. Pada beberapa tempat dinding sel trakeid terdapat bagian-bagian yang tidak menebal yang disebut noktah.Selain trakea dan trakeid xylem juga mengandung sel parenkim (parenkim kayu) yang merupakan sel hidup dan berfungsi untuk menyimpan bahan makanan. Xylem juga mengandung serabut kayu yang berfungsi sebagai penguat (penyokong)Proses pengangkutan air dan zat zat terlarut hingga sampai ke daun pada tumbuhan dipengaruhi oleh :-    daya kapilaritas : pembuluh xylem yang terdapat pada tumbuhan dianggap sebagai pipa kapiler. Air akan naik melalui pembuluh kayu sebagai akibat dari gaya adhesi antara dinding pembuluh kayu dengan molekul air.-    daya tekan akar : tekanan akar pada setiap tumbuhan berbeda-beda. Besarnya tekanan akar dipengaruhi besar kecil dan tinggi rendahnya tumbuhan (0,7  -  2,0  atm). Bukti adanya tekanan akar adalah pada batang yang dipotong, maka air tampak menggenang dipermukaan tunggaknya.-    daya hisap daun : disebabkan adanya penguapan (transpirasi) air dari daun yang besarnya berbanding lurus dengan luas bidang penguapan (intensitas penguapan).-    pengaruh sel-sel yang hidup
Tumbuhan mengeluarkan cairan dari tubuhnya melalui 3 proses, yaitu  :1.     Transpirasi : adalah terlepasnya air dalam bentuk uap air melalui stomata dan kutikula ke udara bebas (evaporasi). Transpirasi dipengaruhi oleh :Faktor luar, meliputi :-    kelembaban udara : semakin tinggi kelembaban udara maka transpirasi semakin lambat. Pada saat udara lembab transpirasi akan terganggu, sehingga tumbuhan akan melakukan gutasi-    suhu udara : semakin tinggi suhu maka transpirasi semakin cepat.-    intensitas cahaya : semakin banyak intensitas cahaya maka transpirasi semakin giat.-    kecepatan angin : semakin kencang angin maka transpirasi semakin cepat.-    kandungan air tanahFaktor dalam, meliputi :-    ukuran (luas) daun-    tebal tipisnya daun-    ada tidaknya lapisan lilin pada permukaan daun-    jumlah stomata-    jumlah bulu akar (trikoma)Jadi semakin cepat laju transpirasi berarti semakin cepat pengangkutan air dan zat hara terlarut, demikian pula sebaliknya. Alat untuk mengukur besarnya laju transpirasi melalui daun disebutfotometer atau transpirometer.2.     Gutasi : adalah pengeluaran air dalam bentuk tetes-tetes air melalui celah-celah tepi atau ujung tulang tepi daun yang disebut hidatoda/ gutatoda/ emisarium. Terjadi pada suhu rendah dan kelembaban tinggi sekitar pukul 04.00 sampai 06.00 pagi hari. Di alami pada tumbuhan famili Poaceae (padi, jagung, rumput, dll)3.     Perdarahan : adalah pengeluaran air cairan dari tubuh tumbuhan berupa getah yang disebabkan karena luka atau hal-hal lain yang tidak wajar. Misalnya pada penyadapan pohon karet dan pohon aren.
Pengangkutan Melalui Phloem
Air dan zat terlarut yang diserap akar diangkut menuju daun akan dipergunakan sebagai bahan fotosintesis yang hasilnya berupa zat gula/ amilum/ pati. Pengangkutan hasil fotosintesis berupa larutan melalui phloem secara vaskuler ke seluruh bagian tubuh disebut translokasi.Untuk membuktikan adanya pengangkutan hasil fotosintesis melewati phloem dapat dilihat dari pada proses pencangkokan. Batang yang telah kehilangan kulit (phloem) mengalami hambatan pengangkutan akibat terjadinya timbunan makanan yang dapat memacu munculnya akar apabila bagian batang yang terkelupas kulitnya tertutup tanah yang selalu basah.Beberapa tumbuhan menyimpan hasil fotosintesis pada akarnya atau batangnya. Pada umumnya jaringan phloem tersusun oleh 4 komponen, yaitu :-    buluh tapis-    sel pengiring-    parenkim phloem-    serabut-serabut

sumber : http://nandofiles.blogspot.com/p/transportasi-pada-tumbuhan.html