Biologi Sekolah Dasar dan Menengah Pertama · Grades 1–9
26Bernapas
Tahanlah napasmu lalu mulailah menghitung. Jauh sebelum satu menit, dadamu menuntut, makin lama makin mendesak, untuk bergerak lagi. Kamu dapat melewatkan satu santapan, tidur dapat menunggu sampai malam — tetapi udara dibutuhkan sekarang, sepanjang waktu, kira-kira lima belas kali semenit. Apa yang begitu mendesak di dalam satu tarikan udara?
26.1 Gerakan bernapas
Definisi 26.1 (Menarik dan mengembuskan napas)
Yang disebut pernapasan adalah pergantian tanpa henti antara dua gerakan:
- menarik napas (inspirasi): dadanya mengembang dan udara mengalir masuk lewat hidung atau mulut;
- mengembuskan napas (ekspirasi): dadanya mengendur dan udara mengalir keluar kembali.
Ketika beristirahat, pasangan itu berulang kira-kira kali semenit — lebih cepat pada bayi, lebih cepat ketika berusaha — tanpa kamu pernah perlu memikirkannya.
Contoh 26.2 (Mengamati gerakannya)
Tempelkan telapak tangan pada tulang rusukmu: ketika menarik napas, sangkar rusuknya naik dan melebar di bawah telapakmu; ketika mengembuskan napas, ia turun kembali. Sisi tubuh seekor kucing yang tertidur memperlihatkan naik-turun yang sama. Gerakannya tidak pernah berhenti — terjaga, tertidur, dari tangis pertama sampai hari terakhir.
26.2 Ke mana udaranya pergi
Definisi 26.3 (Organ pernapasan)
Udara yang ditarik masuk mengembara lewat hidung (atau mulut), turun melalui batang tenggorok — pipa bercincin yang kokoh, yang dapat kamu rasakan di bagian depan lehermu — yang lalu bercabang dua, satu ke tiap paru-paru. Paru-parunya, dua organ mirip spons yang mengisi sangkar rusuk (di balik tulang rusuk pada Definisi 17.1), berakhir pada jutaan kantong udara yang mungil, masing-masing terbungkus pembuluh darah yang halus.
Catatan 26.4 (Berspons dengan sengaja)
Jutaan kantong alih-alih dua kantung sederhana: itu kiat usus halus sekali lagi (Catatan 25.6). Semua dinding kantong itu menjumlah menjadi permukaan pertemuan yang amat luas antara udara dan darah — seluas separuh lapangan tenis, terlipat di dalam dadamu.
26.3 Untuk apa bernapas
Proposisi 26.5 (Mengambil oksigen, mengembalikan karbon dioksida)
Udara adalah campuran gas, dan tubuh menginginkan salah satunya: oksigen. Di dalam kantong paru-parunya, oksigen dari udara segar menyeberang ke dalam darah, yang mengantarkannya ke setiap bagian tubuh; di situ ia dipakai, bersama zat gizi, untuk melepaskan energi pada Proposisi 18.1. Gas buangan tubuh, karbon dioksida, menempuh perjalanan pulangnya lalu diembuskan keluar. Udara yang diembuskan lebih miskin oksigen dan lebih kaya karbon dioksida daripada udara yang ditarik masuk — perbedaan itulah gunanya bernapas.
Bukti. Diterima tanpa bukti pada tingkat ini. ∎
Contoh 26.6 (Mengapa berlari membuatmu terengah)
Ketika berlari cepat, tungkaimu membakar energi dengan cepat — sehingga ia membutuhkan oksigen dengan cepat. Pernapasan menurutinya: dari kira-kira tarikan napas tenang semenit menjadi atau lebih, dan lebih dalam, sementara jantungnya (Bab 27 menceritakan sisinya) berpacu untuk mempercepat pengantarannya. Terengah-engah sesudah lomba adalah tubuh yang sedang melunasi rekening oksigennya.
Contoh 26.7 (Cermin yang berembun)
Embuskan napas pada cermin yang dingin: embun. Udara yang diembuskan kembali dalam keadaan berubah — menjadi hangat, lembap, dan, tanpa terlihat, lebih miskin oksigen serta lebih kaya karbon dioksida. Cerminnya memperlihatkan kelembapannya; pertukaran gas yang tidak dapat diperlihatkannya itulah bagian yang penting.
Metode 26.8 (Merawat napas)
- Anginkan ruangan setiap hari — banyak orang bernapas di ruangan tertutup berarti udara yang pengap dan kaya karbon dioksida;
- bernapaslah lewat hidung di udara yang dingin atau berdebu: hidung menghangatkan, melembapkan dan menyaring;
- berlarilah, berenanglah, bermainlah — paru-paru dan otot pernapasan yang dilatih tumbuh lebih kuat dan lebih dalam;
- jauhkan asap dari paru-parumu: asap mengotori kantongnya yang halus, dan kantong itu membersihkan dirinya hanya dengan lambat.
26.4 Latihan
Latihan 26.1 ★
Sebutkan kedua gerakan bernapas dan apa yang dilakukan dada pada tiap gerakannya.
Solusi
Solusi Latihan 26.1.
Menarik napas: dadanya mengembang dan udara mengalir masuk. Mengembuskan napas: dadanya mengendur dan udara mengalir keluar.
Latihan 26.2 ★
Telusurilah jalan satu tarikan napas dari hidung sampai ke kantong udara yang mungil.
Solusi
Solusi Latihan 26.2.
Hidung (atau mulut), batang tenggorok, kedua cabangnya, paru-paru, dan akhirnya jutaan kantong udara mungil yang terbungkus pembuluh darah.
Latihan 26.3 ★
Kira-kira berapa kali semenit seorang anak yang tenang dan sedang beristirahat bernapas? Apa yang terjadi pada bilangan itu ketika berlari cepat, dan mengapa?
Solusi
Solusi Latihan 26.3.
Kira-kira kali semenit. Ketika berlari cepat, bilangannya naik menjadi atau lebih, dan lebih dalam pula — otot yang bekerja keras membutuhkan oksigen lebih cepat, sehingga paru-parunya memuatnya lebih cepat.
Latihan 26.4 ★
Gas mana yang diambil tubuh dari udara, dan gas mana yang dikembalikannya? Di mana tepatnya pertukaran itu terjadi?
Solusi
Solusi Latihan 26.4.
Ia mengambil oksigen dan mengembalikan karbon dioksida. Pertukarannya terjadi di kantong udara mungil paru-parunya, menyeberangi dindingnya yang tipis, bersama darahnya.
Latihan 26.5 ★
Bagaimana udara yang diembuskan berbeda dari udara yang ditarik masuk? Sebutkan tiga perbedaan.
Solusi
Solusi Latihan 26.5.
Udara yang diembuskan lebih hangat, lebih lembap (cermin yang berembun), lebih miskin oksigen dan lebih kaya karbon dioksida.
Latihan 26.6 ★
Mengapa paru-paru dibangun sebagai jutaan kantong mungil alih-alih dua kantung sederhana? Organ mana lagi pada tahun ini yang memakai kiat yang sama?
Solusi
Solusi Latihan 26.6.
Karena pertukaran udara-darah membutuhkan permukaan: jutaan dinding kantong menjumlah menjadi separuh lapangan tenis permukaan pertemuan yang terlipat di dalam dada. Usus halus memainkan kiat yang sama dengan lipatannya untuk menyerap zat gizi.
Latihan 26.7 ★
Mengapa lebih baik bernapas lewat hidung pada hari yang membekukan atau berdebu?
Solusi
Solusi Latihan 26.7.
Hidung menghangatkan, melembapkan dan menyaring udaranya dalam perjalanan masuk — udara yang dingin, kering dan berdebu sampai di paru-paru yang halus dalam keadaan sudah disiapkan.
Latihan 26.8 ★
Cobalah: sambil duduk tenang, hitunglah tarikan napasmu selama satu menit. Lalu lakukan dua puluh lompatan bintang dan hitunglah lagi. Laporkan kedua bilangannya lalu jelaskan perubahannya.
Solusi
Solusi Latihan 26.8.
Jawaban terbuka. Biasanya kira-kira ketika beristirahat dan – sesudah lompatan bintangnya: otot yang bekerja menuntut lebih banyak oksigen, sehingga pernapasannya bertambah cepat dan bertambah dalam untuk menyediakannya.
Latihan 26.9 ★★
Santapan dapat menunggu berjam-jam; bernapas tidak dapat menunggu satu menit. Apa yang dikatakannya tentang seberapa banyak oksigen yang disimpan tubuh, dibandingkan dengan cadangan makanannya?
Solusi
Solusi Latihan 26.9.
Bahwa tubuh menyimpan makanan dengan murah hati (senilai berjam-jam atau berhari-hari) tetapi hampir tidak menyimpan cadangan oksigen sama sekali — nyaris hanya senilai semenit. Karena itu oksigen harus diantarkan terus-menerus, tarikan demi tarikan napas, dan itulah sebabnya pernapasan tidak pernah dapat berhenti lama.
Latihan 26.10 ★★
Sebuah ruang kelas terasa “pengap” menjelang siang. Apa yang berubah pada udaranya, menurut Proposisi 26.5, dan apa yang diresepkan Metode 26.8?
Solusi
Solusi Latihan 26.10.
Dua puluh lima orang yang bernapas telah mengambil oksigen dari udara ruangannya dan mengembalikan karbon dioksida sepanjang pagi: udaranya menjadi lebih miskin yang satu dan lebih kaya yang lain. Resepnya adalah aturan 1: bukalah jendelanya dan anginkan ruangannya.
Latihan 26.11 ★★★
Ikan trout tidak punya paru-paru: air mengalir melewati insangnya yang berumbai, dan oksigen yang terlarut di dalam air menyeberang ke dalam darahnya di situ. Tugas apa yang dibagi bersama oleh insang dan paru-paru? Dan mengapa seekor ikan trout tercekik di udara, tempat oksigen berlimpah? (Petunjuk: di luar air, permukaan insang yang berumbai itu ambruk lalu saling melekat.)
Solusi
Solusi Latihan 26.11.
Keduanya adalah tempat pertemuan darah dan oksigen: permukaan yang luas, tipis dan berlapis darah, tempat oksigen menyeberang masuk dan karbon dioksida menyeberang keluar — insang mengambil oksigen yang terlarut di dalam air, paru-paru mengambilnya dari udara. Di udara, permukaan insang ikan trout yang berumbai itu ambruk lalu saling melekat: permukaan penyeberangannya yang besar menyusut menjadi hampir tidak ada, dan tanpa permukaan penyeberangan tidak ada oksigen, sekaya apa pun udara di sekelilingnya.