MAKALAH BIOFISIKA
ASPEK FISIS PARU-PARU DAN PERNAPASAN
KELOMPOK 1
NAMA : TAUFIK RAHMAN (19034037)
RENA RAMADHANI PUTRI (19034031)
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI PADANG
2020
A. RUMUSAN MASALAH
1. Apa itu sistem pernapasan ?
2. Bagaimana mekanisme pernapasan,interaksi darah dan udara pada paru-paru,alveoli
B. TUJUAN PEMBELAJARAN
Setalah menempuh pelajaran ini,mahasiswa diharapkan mampu menjelaskan tentang sistem pernapasan,mekanisme pernapasan,interaksi darah dan udara pada paru-paru dan alveoli serta menerapkan pengetahuan tersebut pada situasi yang sesuai
A. Sistem Pernapasan Manusia
Aspek Fisis Paru-paru dan Pernapasan
Pengertian Sistem Pernapasan Manusia
Respirasi atau pernapasan merupakan pertukaran Oksigen (O2) dan karbondioksida (CO2) antara sel-sel tubuh serta lingkungan. Pernapasan juga dapat di artikan sebagai proses untuk menghasilkan energi.
Alat pernapasan pada manusia secara garis besar berurutan dari luar adalah hidung, pangkal tenggorokan (laring), batang tenggorokan (trakea), cabang batang tenggorokan (bronkus), dan paru-paru. Pernapasan dibagi menjadi 2 macam, yaitu:
- Pernapasan Eksternal (luar) yaitu proses bernapas atau pengambilan Oksigen dan pengeluaran Karbondioksida serta uap air antara organisme dan lingkungannya.
- Pernapasan Internal (dalam) atau respirasi sel terjadi di dalam sel yaitu sitoplasma dan mitokondria
Fungsi Sistem Pernapasan Manusia :
Fungsi dari sistem pernapasan manusia adalah untuk mengangkut udara ke dalam paru- paru dan untuk memfasilitasi difusi Oksigen ke dalam aliran darah. Yang juga menerima limbah karbon dioksida dari darah dan mengembuskan napas keluar
B. Mekanisme Pernafasan Manusia
Menurut tempat terjadinya pertukaran gas maka pernapasan dapat dibedakan atas 2 jenis, yaitu pernapasan luar dan pernapasan dalam. Pernapasan luar adalah pertukaran udara yang terjadi antara udara dalam alveolus dengan darah dalam kapiler, sedangkan pernapasan dalam adalah pernapasan yang terjadi antara darah dalam kapiler dengan sel-sel tubuh.
Keadaan ini terjadi melalui dua fase yaitu inspirasi dan ekspirasi. Kedua fase ini sangat tergantung pada karakter paru dan rongga torax
- Inspirasi
- Ekspirasi
Cara kerja pernapasan manusia ternyata bisa kita pelajari menggunakan ilmu fisika. Dalam ilmu fisika setidaknya ada tiga hukum yang bisa menjelaskan tentang pernapasan yaitu, Hukum Dalton, Hukum Boyle, dan Hukum Laplace
- Hukum Dalton
suatu ruangan terdapat udara dengan tekanan 1 atmosfir (760 mm-Hg). Jika dipindahkan seluruh molekul kecuali O2 maka O2 dalam udara tersebut 20%, berarti O2 memiliki tekanan 20% x 760 mm Hg = 152 mm-Hg. Demikian pula N2= 610 Hg (80% dari 760 mm-Hg). Tekanan parsial uap air dipengaruhi oleh kelembaman. Suatu contoh udara ruangan mempengaruhi tekanan parsial 15-20 mm-Hg. Sedangkan di dalam paru-paru mempunyai tekanan 47 mm-Hg pada temperatur 37C dengan 100C kelembaman
- Hukum Boyle
“Untuk suatu massa gas pada temperature konstan maka tekanan berbanding terbalik terhadap volumenya”.
Pada saat inspirasi volume paru-paru meningkat, sedangkan tekanan intrapleura
mengalami penurunan. Pada waktu inspirasi jumlah volume udara dalam paru-paru meningkat sedangkan pada waktu ekspirasi jumlah volume udara paru-paru menurun
- Hukum Laplace Hukum ini menyatakan bahwa:
Penyakit Yang Menyerang Sistem Pernapasan :
- Faringitis
- Asma
- Influenza (Flu)
- Emfisema
- Bronkitis
- Asbestosis
- TBC
- Sinusitis
Interaksi antara darah dan paru
O2 dimasukan dan CO2 dibuang.Tekanan darah di paru lebih rendah,kira-kira 15% dari tekanan darah sirkulasi darahbesar.1/5 dari volume darah di tubuh(kira-kira 1liter)ada di paru-paru.
Dalam sekali waktu yaitu kira-kira 1 detik yang berkontak dengan udara di alveoli hanya 70ml, artinya 70ml darah bila disebar diseluruh permukaan dinding alveoli yang luasnya kira-kira 80m2 maka tebalnya kira-kira sama dengan tebal sebutir darah merah 80 m2 sama dengan luas permukaan alveoli bila semuanya dilebarkan.
Alveoli tempat dimana darah mempertukarkan muatannya yaitu O2 danCO2 berlebihdibawa darah dan udara..Disiniperjumpaan 2 proses yaitu prosesperfusi yaitu transportasi darah sampai ke jaringan kapiler parudan proses ventilasiyaitu transportasi udara ke permukaan alveolus. Pertukaran gas O2 dan CO2 kedalam dan keluar darah kendalikan oleh hukum fisika, DIFUSI adalah percampuran yang disebabkan sifat molekul yang terus bergerak .Bila konsentrasi molekul pada sebuah ruangan tidak sama, maka molekul yang bergerak ini akan terus bergerak. Karena molekul pada bagian yang berkonsentrasi lebih tinggi akan lebih banyak pindah ke bagian yang berkonsentrasi lebih rendah dari pada yang dari rendah ke konsentrasi tinggi, maka akhirnya akan tercapai konsentrasi yang homogen pada seluruh ruangan gas atau cairan tersebut.
