MATERI LENGKAP TENTANG SISTEM PERNAPASAN MAKHLUK HIDUP UNTUK OLIMPIADE IPA SD

SISTEM PERNAPASAN PADA MANUSIA

1. Pengertian Pernapasan

Pernapasan adalah proses menghirup oksigen (O₂) dan mengeluarkan karbon dioksida (CO₂) melalui organ pernapasan. Oksigen diperlukan tubuh untuk menghasilkan energi melalui proses oksidasi zat makanan di dalam sel. Energi yang dihasilkan digunakan untuk berbagai aktivitas tubuh.

2. Organ-organ Pernapasan dan Fungsinya

Sistem Pernapasan Manusia (Foto dok: homecare24.com)

        1. Hidung:

• Menyaring udara dengan rambut hidung dan lendir.
• Menghangatkan udara dengan pembuluh darah di dalamnya.
• Melembabkan udara agar tidak terlalu kering.
• Mengandung sel penciuman untuk mendeteksi bau.

        2. Faring (Tenggorokan):

• Saluran penghubung antara rongga hidung dan laring.
• Mengarahkan udara ke trakea.
• Berperan dalam sistem pencernaan dan pernapasan.

        3. Laring (Kotak Suara):

• Mengandung pita suara yang berfungsi dalam produksi suara.
• Memiliki epiglotis yang mencegah makanan masuk ke saluran pernapasan.
• Melindungi saluran pernapasan dari benda asing.

        4. Trakea (Batang Tenggorokan):

• Saluran udara yang menghubungkan laring dengan bronkus.
• Memiliki cincin tulang rawan untuk menjaga bentuknya.
• Dilapisi silia dan lendir untuk menangkap debu dan partikel asing.

        5. Bronkus:

• Cabang trakea yang menuju ke paru-paru kiri dan kanan.
• Berfungsi mengarahkan udara ke dalam paru-paru.

        6. Bronkiolus:

• Percabangan lebih kecil dari bronkus.
• Mengantarkan udara ke alveolus.

        7. Alveolus:

• Kantung udara tempat pertukaran gas antara oksigen dan karbon dioksida.
• Dikelilingi oleh pembuluh kapiler darah.
• Memiliki dinding tipis untuk mempermudah difusi gas.

        8. Paru-paru:

• Organ utama sistem pernapasan.
• Terdiri dari paru-paru kanan (3 lobus) dan paru-paru kiri (2 lobus).
• Melindungi alveolus agar dapat bekerja dengan optimal.

3. Mekanisme Pernapasan

Pernapasan terdiri dari dua proses:

1. Pernapasan Eksternal:
• Pertukaran udara antara lingkungan dan paru-paru.
• Udara masuk saat diafragma berkontraksi dan rongga dada membesar.
• Udara keluar saat diafragma relaksasi dan rongga dada mengecil.
2. Pernapasan Internal:
• Pertukaran gas antara darah dan sel tubuh.
• Oksigen dari darah masuk ke sel tubuh, sementara karbon dioksida dikeluarkan ke darah.

Pernapasan juga dibagi menjadi:

• Pernapasan Dada: Menggunakan otot antar tulang rusuk untuk menarik dan menghembuskan udara.
• Pernapasan Perut: Menggunakan diafragma untuk mengatur aliran udara.

4. Jenis-jenis Pernapasan

1. Pernapasan Aerob:
• Menggunakan oksigen dalam proses metabolisme.
• Menghasilkan energi lebih banyak.
• Contoh: manusia dan sebagian besar hewan.
2. Pernapasan Anaerob:
• Tidak memerlukan oksigen.
• Menghasilkan energi lebih sedikit dan menghasilkan asam laktat.
• Terjadi saat aktivitas berat yang menyebabkan kelelahan otot.

5. Gangguan pada Sistem Pernapasan

1. Asma:
• Penyempitan saluran pernapasan akibat alergi atau faktor lain.
• Gejala: sesak napas, batuk, dan napas berbunyi (mengi).
2. Bronkitis:
• Peradangan pada bronkus akibat infeksi bakteri atau virus.
• Gejala: batuk berdahak, sesak napas, dan demam.
3. Pneumonia:
• Infeksi pada alveolus yang menyebabkan peradangan dan penumpukan cairan.
• Gejala: batuk, demam tinggi, nyeri dada, dan sesak napas.
4. TBC (Tuberkulosis):
• Infeksi paru-paru akibat bakteri Mycobacterium tuberculosis.
• Gejala: batuk lebih dari 3 minggu, batuk berdarah, keringat malam, dan berat badan menurun.
5. Influenza:
• Infeksi virus yang menyerang saluran pernapasan atas.
• Gejala: demam, batuk, pilek, sakit tenggorokan, dan lemas.
6. Emfisema:
• Kerusakan pada alveolus akibat merokok atau polusi udara.
• Gejala: sesak napas berkepanjangan.
7. Kanker Paru-paru:
• Penyakit yang disebabkan oleh pertumbuhan sel tidak normal di paru-paru.
• Faktor risiko utama adalah merokok dan paparan zat berbahaya.
8. Sinusitis:
• Peradangan pada rongga sinus akibat infeksi bakteri atau virus.
• Gejala: hidung tersumbat, nyeri wajah, dan sakit kepala.
9. Laringitis:
• Peradangan pada laring yang menyebabkan suara serak atau hilang.
• Gejala: sakit tenggorokan, batuk kering, dan suara lemah.

6. Cara Menjaga Kesehatan Pernapasan

• Menghindari asap rokok dan polusi udara.
• Rajin berolahraga untuk meningkatkan kapasitas paru-paru.
• Mengonsumsi makanan bergizi seperti buah dan sayur.
• Menjaga kebersihan lingkungan untuk mengurangi paparan debu dan kotoran.
• Menggunakan masker di lingkungan berdebu atau saat polusi tinggi.
• Minum cukup air agar lendir dalam saluran pernapasan tetap lembab.
• Vaksinasi untuk mencegah infeksi pernapasan seperti pneumonia dan influenza.
• Menghindari tempat yang berdebu atau memiliki kadar polusi tinggi.
• Memastikan ventilasi ruangan cukup agar udara segar bisa masuk.

SISTEM PERNAPASAN PADA HEWAN

Hewan memiliki sistem pernapasan yang berbeda-beda sesuai dengan habitatnya.

1. Hewan yang Bernapas dengan Paru-paru:
    o Contoh: Mamalia (manusia, kucing, anjing), burung, dan reptil.
    o Udara masuk melalui hidung/mulut, melewati trakea, bronkus, dan menuju paru-paru.

2. Hewan yang Bernapas dengan Insang:
    o Contoh: Ikan, amfibi muda (berudu), dan beberapa jenis moluska.
    o Insang mengambil oksigen dari air dan melepaskan karbon dioksida.

3. Hewan yang Bernapas dengan Trakea:
    o Contoh: Serangga (belalang, lebah, dan kupu-kupu).
    o Udara masuk melalui lubang kecil (spirakel) yang terhubung ke sistem trakea.

4. Hewan yang Bernapas dengan Kulit:
    o Contoh: Cacing tanah dan amfibi (katak dewasa).
    o Oksigen berdifusi langsung melalui kulit yang lembap.

5. Hewan yang Bernapas dengan Paru-paru dan Kulit:
    o Contoh: Katak dewasa.
    o Menggunakan paru-paru saat di darat dan kulit saat di air.

SISTEM PERNAPASAN PADA TUMBUHAN

Tumbuhan juga melakukan pernapasan untuk memperoleh energi. Proses ini disebut respirasi seluler, yang berlangsung di seluruh bagian tumbuhan.

1. Organ Pernapasan Tumbuhan

    1. Stomata (Mulut Daun):
        o Berada di permukaan daun.
        o Berfungsi untuk pertukaran gas.

    2. Lentisel:
        o Lubang kecil di batang tumbuhan kayu.
        o Memungkinkan pertukaran gas di batang.

    3. Rambut Akar:
        o Berperan dalam penyerapan oksigen dari tanah.

 

2. Mekanisme Pernapasan Tumbuhan

Perbedaan Mekanisme Pernapasan Tumbuhan pada Siang dan Malam Hari (Foto dok: materisekolah.github.io)

· Siang hari:
    o Tumbuhan melakukan fotosintesis dan respirasi.
    o Mengambil CO₂ dan menghasilkan O₂ sebagai hasil fotosintesis.

· Malam hari:
    o Fotosintesis tidak terjadi karena tidak ada cahaya.
    o Tumbuhan hanya melakukan respirasi, mengambil O₂ dan melepaskan CO₂. 

3. Persamaan dan Perbedaan Pernapasan Manusia, Hewan, dan Tumbuhan

Aspek	Manusia	Hewan	Tumbuhan
Organ Pernapasan	Paru-paru, hidung, trakea, bronkus, alveolus	Paru-paru, insang, trakea, kulit	Stomata, lentisel, rambut akar
Gas yang Dihirup	O₂ (oksigen)	O₂ atau gas dari lingkungan	O₂ saat respirasi, CO₂ saat fotosintesis
Gas yang Dikeluarkan	CO₂ (karbon dioksida)	CO₂ atau sisa gas lain	CO₂ saat respirasi, O₂ saat fotosintesis

4. Kesimpulan

• Manusia dan sebagian besar hewan bernapas menggunakan paru-paru.
• Hewan lain memiliki sistem pernapasan berbeda sesuai habitatnya.
• Tumbuhan melakukan respirasi menggunakan stomata, lentisel, dan akar.
• Semua makhluk hidup membutuhkan oksigen untuk menghasilkan energi.