praktikum respirasi

MeguKur TingKat ResPirASi ehhh Volume REspirasii
Kita sadari atau tidak, setiap hari bahkan sepanjang waktu, tak peduli apapun yang kita lakukan kita selalu menghirup udara dan menghembuskannya kembali melalui hidung kita. Aktifitas tersebut kita lakukan secara terus-menerus tanpa henti. Aktifitas tersebutlah yang kita sebut sebagai bernafas.
Tak peduli tumbuhan atau hewan, semuanya pasti bernafas. Bernafas merupakan sebuah aktifitas yang dilakukan organisme setiap hari. Aktivitas ini merupakan hal yang sangat urgen bagi kelangsungan hidup suatu organisme. Tanpa bernafas, organisme akan kesulitan bahkan tak bisa melaksanakan berbagai fungsi fisiologis dalam tubuh.
Proses bernafas jika kita lihat secara sepintasmerupakan suatu proses yang sangat simple karena hanya dilakukan dalam waktu yang sekejap. Akan tetapi apabila ditelusuriu lebih jauh, ternyata bernafas bukanlah hal yang sesederhana kita kira. Banyak mekanisme-mekanisme rumit yang mengiringinya.
Seperti kta ketahui bersama, satu nafas adalah satu kali tarikan udara dan satu kali hembusan. pada proses pernafasa ini terjadi transfer dan pertukaran udara antara paru-paru dengan atmosfer. Sewaktu bernafas, kita menghirup udara dari atmosfer kemudian menghembuskan Carbon dioxide dan uap air. Proses pertukaran tersebut tebtu saja melibatkan reaksi-reaksi kimia yang kompleks di dalam tubuh.
Agar dapat memahami proses pernafasan, maka diperlukan sebuah kegiatan yang dapat mewadahi mahasiswa serta memberikan informasi yang lebih akurat mengenai pernafasan dan mekanisme-mekanisme yang mengiringinya.
Berdasar uraian di atas, maka dilaksanakanlah praktikum ini. dalam praktikum ini, mahasiswa akan mendfapatkan kesempatan untuk mengamati proses pernafasan, gejala-gejala yang terjadi serta bebebrapa mekanisme yang mengiringinya. Dengan demikian, mahasiswa biosa mendapat tambahan pengetahuan yang daoat menunjang pengetahuan yang telah didapatkan melalui kegiatan perkuliahan.
B. Tujuan Praktikum
Tujuan kegiatan praktikum ini adalah:
1. Kegiatan I : Untuk menghitung kecepatan pernapasan.
2. Kegiatan II : Untuk mengamati proses titrasi.
3. Kegiatan III : Untuk menghitung volume udara pernapasan dengan menggunakan spirometer
C. Manfaat praktikum
Manfaat kegiatan praktikum ini adalah:
1. Mahasiswa mampu membedakan kecepatan bernapas pada keadaan normal dan pada keadaan setelah beraktivitas
2. Mahasiswa mampu membedakan kecepatan bernapas yang digunakan setiap individu melalui respirometer.

TINJAUAN PUSTAKA
Respirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tresimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi akan dihasilkan energi kimia ATP untuk kegiatan kehidupan, seperti sintesis, gerak dan pertumbuhan (Anonim, 2006).
Organisme hidup selalu mengikat oksigen dan melepaskan karbondioksida. Oksigen dipergunakan oleh organisme dalam proses oksidasi dan selanjutnya membentuk racun bagi organisme itu sendiri. Bagi semua hewan yang telah berkembang dan bertumbuh, memerlukan oksigen untuk mempertahankan metabolismenya. Dimana oksigen dari udara yang dihirup masuk akan mengelurakan CO2 dari hasil metabolisme sel-sel jaringan tubuh (Adnan, 2004).
Hewan menggunakan oksigen dan menghasilkan carbon dioksida selama proses respirasi sel. Organisme yang diameternya lebih kecil dari 0,5mm dapat menggunakan difusi saja untuk pertukaran gas. Seiring bertambah besarnya organisme, jarak difusi meningkat dan rasio daerah permukaan terhadap volume mengecil. Sistem sirkulasi dan respirasi pada hewan yang lebih besar berkembang untuk mempermudah pertukaran gas (Bresnick, 2003).
Pertukaran gas atau bernafas terjadi karena adanya perbedaan tekanan antara udara di luar dan udara di dalam paru-paru. Perbedaan ini timbul karena terjadinya kontraksi otot pernafasan yang diatur oleh pusat nafas di medulla oblongata, yang dimaksud dengan satu kali bernafas adalah satu kali menghirup dan satu kali melepaskan dengan jumlah oksogen yang terhirup rata-rata 500cc (Adnan, 2008).
Pada hewan vertebrata daratan, organ untuk pertukaran gas adalah paru-paru. Oksigen dalam udara ini larut dalam laposan cairan pada permukanan sel-sel epitel dari paru-paru, kemudian berdifusi kedalam pembuluh-pembuluh darah halus ialah kapiler darah. Di dalam darah sebagian besar oksigen masuk ke dalam ribuan sel-sel darah merah yang berbentuk lonjong. Sel-sel darah merah yang mengalir ini mengandung pigmen merah hemoglobin. Dalam keadaan seperti yang tredapat dalam paru-paru, hemoglobin secara kimiawi bersenyawa dengan oksigen. Karbondioksida yang dihasilkan oleh respirasi sel di jaringan masuk ke darah dan dibawa ke paru-paru dan kulit untuk dilepaskan ke atmosfer (Jasin, 1992).
Menurut Wulangi (1993), Respirasi dapat dibagi menjadi tiga tahap yaitu:
1. Respirasi luar merupakan proses pertukaran gas (O2 dan CO2) antara atmosfer dengan paru-paru pada hewan yang hidup di darat atau pertukaran antara medium air dengan insang pada hewan yang hidup di air.
2. Pengangkutan gas O2 dan CO2.
Pengangkutan gas ini meliputi pengangkutan O2 dari kapiler paru-paru.
3. Respirasi dalam
Respirasi dalam (respirasi interna) merupakan reaksi oksidasi reduksi dimana O2 dikomsumsi dan CO2 diproduksi.Oksigen sangat tidak larut dalam air, maka sangat sedikit oksigen yang diangkut dalam darah dalam bentuk O2 terlarut. Pada sebagian besar hewanoksigen dibawah oleh pigmen respirasi dalam darah. Pigmen tersebut adalah protein yang warnanya dihasilkan oleh atom logam yang terdapat dalam molekul tersebut. Salah satu diantaranya yang disebut hemosianin, merupakan tembaga sebagai komponen pengikat oksigennya (Campbell, 1999).
Peredaran oksigen dan carbondioksida dalam tubuh yaitu CO2 yang dilepaskan sel memasuki aliran darah. Khususnya ke vena, lalu dibawa ke jantung. Pada setiap detak jantung, gas ini dibawa ke paru-paru melalui arteri pulmonalis. Pertukaran gas terjadi di alveolus. CO2 dilepaskan ke alveoli dan O2 dari alveolus dilepaskan ke kapiler pulmonal. Kemudian diikat oleh hemoglobin sel darah merah. Darah yang mengandung oksigen dari paru-paru diterima oleh vena pulmonal dan dikirim kembali ke jantung. Sesampai di jantung darah dipompakan ke aorta dan dialirkan ke seluruh tubuh untuk menghantarkan oksigen yang terdapat dalam hemoglobin (Irianto, 2004).
Normalnya manusia butuh kurang lebih 300 liter oksigen perhari. Dalam keadaan tubuh bekerja berat maka oksigen atau O2 yang diperlukan pun menjadi berlipat-lipat kali dan bisa sampai 10 hingga 15 kali lipat. Ketika oksigen tembus selaput alveolus, hemoglobin akan mengikat oksigen yang banyaknya akan disesuaikan dengan besar kecil tekanan udara. Pada pembuluh darah arteri, tekanan oksigen dapat mencapat 100 mmHg dengan 19 cc oksigen. Sedangkan pada pembuluh darah vena tekanannya hanya 40 milimeter air raksa dengan 12 cc oksigen. Oksigen yang kita hasilkan dalam tubuh kurang lebih sebanyak 200 cc di mana setiap liter darah mampu melarutkan 4,3 cc karbondioksida/ CO2. CO2 yang dihasilkan akan keluar dari jaringan menuju paruparu dengan bantuan darah (Bresnick, 2003).
Oksigen dalam udara larut dalam lapisan cairan pada permukaan sel-sel epitel dan paru-paru, kemudian berdifusi kedalam pembuluh-pembuluh darah halus ialah kapiler darah. Di dalam darah, sebagian besar oksigen masuk ke dalam ribuan sel-sel darah merah yang berbentuk lonjong. Sel-sel yang mengaklir ini mengandung puigmen merah hemoglobin. Dalam keadaan seperti yang terdapat dalam paru-paru, hemoglobin secara kimiawi bersenyawa dengan oksigen (Kimball, 1994)


METODE PRAKTIKUM
A. Waktu dan Tempat
Hari/ tanggal : Jumat, 16 Mei 2008
Waktu : Pukul 13.10 s.d 14.50 WITA
Tempat : Laboratorium Biologi FMIPA UNM lantai III Timur
Makassar.
B. Alat dan Bahan
1. Kegiatan I (Kecepatan Pernapasan)
Alat : Stopwatch
Bahan : Probandus

2. Kegiatan II (Titrasi)
Alat: - Biuret - Labu Erlenmeyer
- Statif - Tutup labu Erlenmeyer
- Pipa kaca - Pipet tetes
Bahan: - NaOH 0,1 M
- Phenoftalin
- Kertas kwarto
3. Kegiatan III (Kecepatan Pernapasan dengan Menggunakan Spirometer)
Alat: - Spirometer - Ember
- Pipa tiup
Bahan: - Air - Alkohol
- Kapas

C. Prosedur Kerja
Kegiatan I
a. Probandus melakukan pernapasan biasa kemudian menghitung jumlah pernapasan normal yang dilakukan setiap 1 menit selama 5 menit.
b. Probandus melakukan aktivitas (berlari) kemudian menghitung jumlah pernapasan yang dilakukan setiap 1 menit selama 5 menit.
c. Mencatat hasil pengamatan.
3. Kegiatan II
a. Mengisi buret dengan larutan 20 ml aquades + NaOH 10 tetes + penoftalin 5 tetes kemudian mencatat batas volume larutan.
b. Meletakkan labu Erlenmeyer yang berisi larutan tepat dibawah ujung bawah buret dengan memberi alas dari kertas kwarto.
c. Salah satu probandus berlari dan kemudian meniup labu Erlenmeyer dengan menggunakan sedotan, bandingkan perubahan yang terjadi antara probandus yang telah berlari dengan yang dalam keadaan santai.
d. Meneteskan larutan di dalam buret ke dalam labu setetes demi setetes dengan perlahan-lahan, pada setiap tetesan labu digoyang-goyang.
e. Melakukan terus titrasi dan menggoyangkan terus labu sambil melakukan pengamatan secara cermat mengenai perubahan warna yang terjadi.
f. Menghentikan titrasi ketika terjadi perubahan warna yang menandakan titik ekuivalen sudah terlewati kemudian mencatat angka batas volume pada buret.
g. Menghitung volume zat pentiter (NaOH) yang terpakai sehingga tercapai titik ekuivalensi.
2. Kegiatan III
a. Menyiapkan spirometer yang telah berisi air kemudian menormalkan skalanya.
b. Menghitung frekuensi pernapasan( volume udara pernapasan):
· Inspirasi normal dan ekspirasi normal.
· Inspirasi kuat dan ekspirasi normal.
· Inspirasi kuat dan ekspirasi normal..
· Inspirasi sekuat-kuatnya dan ekspirasi normal.
· Inspirasi sekuat-kuatnya dan ekspirasi sekuat-kuatnya.
c. Mengambil data pada setiap praktikan dan mencatat hasil pengamatan


HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengamatan
1. Kegiatan I (Kecepatan Pernapasan)
No. Aktivitas Jumlah frekuensi pernafasan
1 Santai : 19
2 Berlari : 34

2. Kegiatan III (Titrasi)
Aktivitas Warna larutan sebelum ditiup Warna larutan setelah ditiup Volume awal (ml) Volume akhir(ml) Volume titrasi(ml)
Santai Pink Putih 9,2 10,0 0,8
Lari Ungu muda bening 10,0 10,8 0,8

Data I ( normal/santai) = 0,5 ml NaOH
= 0,5 ml NaOH X 5.10-5 mol CO2
= 2,5.10-5 M

Data II (aktivitas/setelah lari) = 1,4 ml NaOH
= 1,4 ml NaOH X 5.10-5 mol CO2
= 6,0.10-5 M

3. Kegiatan II (Kecepatan Pernapasan dengan Menggunakan Spirometer)

Probandus VT VCI VCE KI KE
Saphensia 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Nurhidayah 1,2 1,1 1,5 1,1 1,5
Irny Novriany 0,5 0,5 1,0 1,0 1,0
Fitriani 1,5 2,0 2,0 2,0 2,5
Firman 1,5 1,5 1,5 0,5 1,0
Keterangan:
1. VT ( Volume tidal ) : Inspirasi normal dan ekspirasi normal.
2. VCI (Volume cadangan inspirasi) : Inspirasi kuat dan ekspirasi normal.
3. VCE (Volume cadangan ekspirasi) : Inspirasi normal dan ekspirasi kuat.
4. KI ( Kapasitas inspirasi) : Inspirasi sekuat-kuatnya dan ekspirasi normal.
5. KV (Kapasitas vital) : Inspirasi super kuat dan ekspirasi sekuat-kuatnya.

B. Pembahasan
1. Kegiatan I (Kecepatan Pernapasan)
Pada pengamatan ini kita membandingkan laju respirasi pada keadaan santai dengan laju respirasi pada keadaan setelah melakukan aktivitas yang lebih berat (berlari).
Berdasarkan data hasil pengamatan, diketahui bahwa jumlah frekuensi pernafasan probandus pada keadaan santai adalah 19 kali per satuan waktu, sedangkan frekwensi pernafasan probandus pada keadaan setelah melakkan aktifitas yang lebih berat adalah 34 kali.
Dengan demikian, dapat ita ketahui bahwa laju pernafasan pada keadaan telah melakukan aktifitas berat lebih cepat dibandingkan laju respirasi pada keadaan santai. Keadaan seperti ini disebabkan oleh probandus memerlukan lebih namyak oksigen untuk mengganti sejumlah besar oksigen yang digunakan pada waktu berlari. Hal ini dimaksudkan untuk menormalkan kembali laju metbolisme dalam tubuh.

2. Kegiatan II (Titrasi)
Pada percobaan ini kita akan mengamati jumlah CO2 yang dihasilkan probandus pada keadaan normal (santai) dengan pada keadaan setelah melakukan aktifitas (berlari).
Percobaan dilakukan dengan memasukkan larutan HCl, aquades, dan indiator penolfthalein ke dalam labu Erlenmeyer. Setelah itu probandus menghembuskan nafas (meniup) melalui sedotan limun ke dalam larutan dalam labu tadi. Larutan dalam labu akan berubah warna menjadi putih setelah ditiup. Hal ini menunjukkan bahwa pernafasan manusia memang menghasilkan CO2 sebagai zat buangan, karena perubahan warna larutan menjadi putih disebabkan oleh larutan yang mengikat CO2 hasil pernafasan.
Proses selanjutnya yang akan dilakukan setelah larutan berubah warna menjadi putih adalah titrasi, yaitu meneteskan NaOH ke dalam larutan HCl yang berubah warna tadi. Larutan HCl akan berubah warna seperti keadaan sebelum ditiup setelah diteteskan NaOH pada volume tertentu. Semakin banyak NaOH yang dibutuhkan untuk menetrakan kembali larutan HCl yang berubah warna mengindikaskan semakin banyka pula CO2 yang dihasilkan dalam pernafasan.
Sesuai data hasil pengamatanyang diperoleh, maka dilakukan analisis data sebagai berikut:
Data I ( normal/santai) = 0,5 ml NaOH
= 0,5 ml NaOH X 5.10-5 mol CO2
= 2,5.10-5 M
Data II (aktivitas/setelah lari) = 1,4 ml NaOH
= 1,4 ml NaOH X 5.10-5 mol CO2
= 6,0.10-5 M
Analisis data di atas menunjukkan bahwa larutan dalam labu yang ditiup prabandus setelah melakkan ektifitas (berlari) membutuhkan lebih banyak NaOH untuk menetralkannya kembali. Hal ini menunjukkan bahwa CO2 yang diproduksi probandus setelah berlari lebih banyak jika dibandingkan dengan CO2 yanb diproduksi pada keadaan normal.

3. Kegiatan III (Kecepatan Pernapasan dengan Menggunakan Spirometer)

Pada kegiatan ini akan dilihat volume udara pernafasan yang melibatkan semua anggota kelompok sebagai probandusnya. Volume udara pernafasan yang dimaksud mencakup:
1. Volume tidal, yaitu volume udara yang masuk atai keluar dari hidung sewaktu bernapas pada keadaan istirahat, sebanyak 500 cc.
2. Volume cadangan inspirasi (komplemen), yaitu volume udara inspirasi yang masih dihirup setelah inspirasi normal (tidal), kira-kira 3000 cc.
3. Volume cadangan ekspirasi (suplemen), yaitu volume udara ekspirasi yang masih dapat dikeluarkan setelah ekspirasi normal (tidal), kira-kira 1250 cc.
4. Kapasitas vital, yaitu volume udara maksimal yang dapat dikeluarkan dalam sekali ekspirasi setelah inspirasi maksimal, volumenya 4750 cc.
5. Kapasitas inspirasi/Volume residu, walaupun dilakukan ekspirasi semaksimal mungkin tetapi terdapat sisa udara dalam paru-paru yang tidak dapat dikeluarkan dengan ekspirasi biasa, kisaran kapasitasnya tersebut hanya sekitar 1200 cc.
Sesuai data hasil pengamatan yang diperoleh, maka dikethui bahwa volume udara pernafasan setiap probandus berbeda-beda, tergantung dari keadaan individu masing-masing. Perbedaan volume udara pernafasan masing-masing probandus dapat disebabkan oleh keadaan tubuh probandus yang berbeda-beda. Ada yang dalam keadaan fit, ada juga yang dalam keadaan kurang fit akibat melakukan aktifitas tertentu (berlari).


KESIMPULAN
A. Kesimpulan
1. Laju pernafasan pada keadaan telah melakukan aktifitas (berlari) lebih cepat dibandiungkan dengan laju pernafasan pada keadaan normal.
2. volume CO2 yang dihasilkan probandus pada keadaan telah melakukan aktifitas (berlari) lebih besar dibandingkan Volume CO2 yang dihasikan pada keadaan normal.
3. Volume udara pernafasan tiap individu berbeda-beda.