Fungsi mekanisme pernapasan manusia berjalan otomatis meski kita tidak menyadari bagaimana paru-paru berfungsi memasukkan dan mengeluarkan udara.
aksiografi.com – Fungsi mekanisme pernapasan manusia berjalan otomatis. Namun kita tidak menyadari bagaimana paru-paru berfungsi memasukkan dan mengeluarkan udara. Jika fungsi pernapasan tidak berjalan normal maka persediaan oksogen rendah, begitu juga jika hembusan napas keluar tidak normal maka karbon dioksida dalam tubuh terlalu tinggi.
Bagian otak yang disebut medulla oblongata mengatur sistem pemapasan. Medulla oblongata ini mengontrol secara otomatik kerja organ tanpa kita sadari seperti pernapasan, pencernaan, jantung berdetak, pembuluh darah, menelan dan bersin. Ia merupakan organ yang menghantar sinyal yang datang dari otak sebelum diteruskan ke saraf-saraf tulang belakang (medulla spinalis).
Jika persediaan oksigen dalam sel-sel tubuh manusia terlalu rendah dan kandungan karbon dioksidanya terlalu tinggi, tubuh kita akan mengirimkan impuls-impuls ke medulla oblongata. Itu terjadi jika sistem pernapasan manusia terganggu, baik saat menghirup maupun menghembuskan keluar. Oksigen diserap oleh sel-sel darah merah di dalam paru-paru dan karbon dioksida, hasil buangan dari proses pernapasan sel, yang dilepaskan dari darah ke paru-paru tidak keluar optimal melalui hembusan.
Impuls-impuls itu menjadi pesan untuk memacu sistem pernapasan dalam meningkatkan laju dan kedalaman pemapasan. Maka kelebihan karbon dioksida akan dikeluarkan dan oksigen akan dimasukkan ke dalam tubuh. Mekanisme yang teratur ini mengatur batas tingkatan karbon dioksida dan oksigen dalam tubuh supaya manusia bisa tetap hidup.
Memulai Percobaan
Dalam percobaan ini, kita akan mempelajari kapasitas paru-paru dan ukuran udara tidal paru-paru (dalam pemapasan normal), udara cadangan (udara yang dipaksa keluar setelah pengembusan normal), dan udara komplementer (jumlah udara yang dipaksakan masuk dengan menghirup napas dalam-dalam). Kita juga akan mempelajari faktor-taktor yang mempengaruhi kapasitas paru-paru, seperti jenis kelamin dan kemampuan atletis.
Fungsi bagian-bagian pernapasan akan dipelajari dengan menggunakan model paru-paru dan kita akan mempelajari pengaruh faktor seperti usia, jenis kelamin, dan olahraga yang dilakukan terhadap laju pernapasan. Tujuan percobaan ini untuk mengukur kapasitas udara dalam paru-paru.
Bahan-Bahan
- stiker label
- botol kaca yang berkapasitas 1 galon (4 liter) dengan tutupnya
- cangkir ukur berukuran 250 ml
- spidol
- panci plastik yang besar
- seseorang untuk membantu
- selang sepanjang 2 kaki (60 cm) sedotan
Cara Kerja
1. Lekatkan stiker label di sepanjang sisi botol kaca dengan arah ke bawah.
2. Gunakan cangkir pengukur untuk menambahkan 16 cangkir (4 liter) air ke dalamnya.
3. Gunakan spidol untuk memberi tanda pada stiker label setiap kali kamu menambahkan air untuk mengukur ketinggiannya.
4. Tutuplah botol kaca dengan penutupnya.
5. Isilah panci plastik dengan air hingga setengahnya.
6. Baliklah botol kaca di atas panci yang berisi air dan bukalah tutupnya.
7. Mintalah temanmu untuk memegang botol tersebut. Jangan biarkan gelembung-gelembung air memasuki botol.
8. Masukkan ujung selang kira-kira 10 cm ke dalam mulut botol.
9. Masukkan sedotan ke dalam ujung selang yang satunya (lihat Gambar berikut).
10. Tariklah napas dengan normal dan keluarkan napas melalui selang.
11. Gunakan skala pada botol untuk menentukan jumlah udara yang dikeluarkan. Catatlah pengukuran ini sebagai udara tidal.
12. Isi kembali botol dengan air sampai batas 4 liter. Tarik napas dengan normal dan keluarkan udara melalui sedotan, berusahalah untuk mengeluarkan semua udara yang ada dalam paru-parumu. Catatlah pengukuran ini sebagai udara tidal + udara cadangan.
13. Isi kembali botol dengan air. Tariklah napas dalam-dalam dan keluarkan sebisa mungkin semua udara dari paru-parumu. Catatlah pengukuran ini sebagai kapasitas vital (volume maksimum udara yang masuk atau keluar selama pernapasan dalam). Kapasitas vital adalah udara pasang + udara cadangan + udara komplementer.
14. Gunakan pengukuranmu untuk menghitung udara cadangan dan udara komplementer. Kemudian, isilah tabel data seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut ini.
Hasil
| Tabel Data Penulis | |
| Kapasitas Udara | Pengukuran |
| Kapasitas Udara | |
| udara tidal | 27 inci kubik (0,45 liter) |
| udara cadangan | 85 inci kubik (1,42 liter) |
| udara komplementer | 110 inci kubik (1,83 liter) |
| Total kapasitas vital | 222 inci kubik (3,70 liter) |
Mengapa?
Ketika berisi udara, paru-paru akan menahan udara dalam jumiah berbeda-beda tergantung pada ukuran orang tersebut. Paru-paru penulis menahan kira-kira 3,70 liter. Kira-kira 0,45 liternya adalah udara tidal. Udara tidal adalah jumlah udara saat bernapas normal, inspirasi (udara masuk) dan ekspirasi (udara keluar) dalam keadaan santai.
Jumlah udara yang bisa dikeluarkan dengan dorongan setelah pernapasan normal disebut udara cadangan, dan jumiah udara yang bisa masuk dengan dorongan disebut udara komplementer. Dengan pernapasan dalam (menghirup dan mengembuskan napas dengan sekuat tenaga), udara tidal + udara cadangan + udara komplementer (atau total kapasitas vital) bisa dikeluarkan. Bahkan, paru-paru tidak akan kosong jika jika menghembuskan napas dengan sekuat tenaga.
Di dalam paru-paru selalu akan tersisa kira-kira 1 liter dan jumlah ini disebut udara sisa (residu). Begitulah fungsi mekanisme pernapasan manusia sehingga sangat penting dalam keberlanjutan hidup seseorang.
Cobalah Pendekatan Baru
Apakah jenis kelamin atau kemampuan atletis yang dilakukan berpengaruh terhadap kapasitas vital paru-paru? Ulangilah percobaan dengan menguji sekelompok orang dengan jenis kelamin dan kemampuan atletis yang berbeda.
Setelah melakukan uji coba dengan pendekatan baru, berilah komentar pada kolom di bawah. Berbagilah dengan teman-temanmu. Jika berkenan tim Sekolah Alam dari aksiografi akan muat hasil uji coba Anda dalam laman ini.
Selamat Belajar!
