biologi

SISTEM PERNAPASAN MANUSIA

Manusia membutuhkan suply oksigen secara terus-menerus untuk proses respirasi sel, dan membuang kelebihan karbondioksida sebagai limbah beracun produk dari proses tersebut.
Pertukatan gas antara oksigen dengan karbondioksida dilakukan agar proses respirasi sel terus berlangsung. Oksigen yang dibutuhkan untuk proses respirasi sel ini berasal dari atmosfer, yang menyediakan kandungan gas oksigen sebanyak 21% dari seluruh gas yang ada. Oksigen masuk kedalam tubuh melalui perantaraan alat pernapasan yang berada di luar. Pada manusia, alveolus yang terdapat di paru-paru berfungsi sebagai permukaan untuk tempat pertukaran gas.

Jalannya Udara Pernapasan

1. Udara masuk melalui lubang hidung
2. melewati nasofaring
3. melewati oralfarink
4. melewati glotis
5. masuk ke trakea
5. masuk ke percabangan trakea yang disebut bronchus
6. masuk ke percabangan bronchus yang disebut bronchiolus
7. udara berakhir pada ujung bronchus berupa gelembung yang disebut alveolus (jamak: alveoli)

pertukaran udara yang sebenarnya hanya terjadi di alveoli. Dalam paru-paru orang dewasa terdapat sekitar 300 juta alveoli, dengan luas permukaan sekitar 160 m2 atau sekitar 1 kali luas lapangan tenis, atau luas 100 kali dari kulit kita.

Nasal (Hidung)

Hidung merupakan organ pernapasan yang pertama dilalui udara luar. Didalam rongga hidung terdapat rambut dan selaput lendir berguna untuk menyaring udara yang masuk, lendir berguna untuk melembabkan udara, dan konka untuk mengangatkan udara pernapas

Faring

Faring merupakan percabangan dua saluran, yaitu saluran tenggorokan (nasofaring) yang merupakan saluran pernapasan, dan saluran kerongkongan (oralfaring) yang merupakan saluran pencernaan.

Laring (pangkal tenggorokkan)

merupakan bagian pangkal dari saluran pernapasan (trakea). Laring tersusu atas tulang rawan yang berupa lempengan dan membentuk struktur jakun. Diatas laring terdapat katup (epiglotis) yang akan menutup saat menelan. Katup berfungsi mencegah makanan dan minuman masuk ke saluran pernapasan. Pada pangkal larink terdapat selaput suara. Selaput suara akan bergetar jika terhembus udara dari paru-paru

Trakea (tenggorokan)

Batang tenggorokan terletak di daerah leher didepan kerongkongan. Batang tenggorokkan berbentuk pipa dengan panjang 10 cm. dinding trakea terdiri atas 3 lapisan, lapisan dalam berupa epithel bersilia dan berlendir. Lapisan tengah tersusun atas cincin tulang rawan dan berotot polos. lapisan luar tersusun atas jaringan ikat. Cincin tulang rawan berfungsi untuk mempertahankan bentuk pipa dari batang tenggorokkan, sedangkan selaput lendir yang sel-selnya berambut getar berfungsi menolak debu dan benda asing yang masuk bersama udara pernapasan. Akibat tolakan secara paksa tersebut kita akan batuk atau bersin.

Bronchus (cabang tenggorokkan)

Ujung tenggorokkan bercabang dua disebut bronchus, yaitu bronchus kiri dan bronchus kanan. Struktur bronchus kanan lebih pendek dibandingkan bronchus sebelah kiri. kedua bronchus masing-masing masuk kedalam paru-paru. Didalam paru-paru bonchus bercabang menjadi bronchiolus yang menuju setiap lobus (belahan) paru-paru. bronchus sebelah kanan bercabang menjadi 3 bronchiolus, sedangkan sebelah kiri bercabang menjadi 2 bronchiolus. Cabang bronchiolus yang paling kecil masuk ke dalam gelembung paru-paru yang disebut alveolus. Dinding alveolus mengandung banyak kapiler darah. melalui kapiler darah oksigen yang berada dalam alveolus berdifusi masuk ke dalam darah.

Pulmo (alveolus)

Paru-paru terletak dalam rongga dada diatas diafraghma. Diafraghma adalah sekat rongga badan yang membatasi rongga dada dengan rongga perut.

Paru-paru terdiri dari dua bagian yaitu paru-paru sebelah kiri dan paru-paru sebelah kanan. Paru-paru kanan memiliki tiga gelambir sedangkan paru-paru kiri terdiri atas 2 gelambir.

Paru-paru dibungkus oleh 2 buah selaput yang disebut selaput pleura. Selaput pleura sebelah luar yang berbatasan dengan dinding bagian dalam rongga dada disebut pleura parietal, sedangkan yang membungkus paru-paru disebut pleura visceral. Diantara kedua selaput terdapat rongga pleura yang berisi cairan pleura yang berfungsi untuk mengatasi gesekan pada saat paru-paru mengembang dan mengempis.

BernafasBernafas berkaitan dengan keluar masuknya udara melalui alat-alat pernapasan. Bernapas meliputi proses inspirasi (memasukkan udara) dan ekspirasi (mengeluarkan udara).Untuk dapat terlaksananya proses inspirasi dan ekspirasi, kita perlu mengenal beberapa organ tubuh diluar alat pernapasan yang berkaitan dengan proses pernapasan, diantaranya:
1. DiafraghmaMerupakan sekat rongga dada yang membatasi antara rongga dada dengan rongga perut. Rongga dada berisi paru-paru dan jantung, sedangkan rongga perut berisi lambung dan alat-alat pencernaan lainnya).
2. Otot antar tulang rusuk (muskulus intercostalis)Merupakan otot tempat melekatnya tulang rusuk. otot ini akan berkontraksi atau relasasi saat terjadi proses pernapasan.permukaan bagian dalan rongga dada dan permukaan luar dari paru-paru dilapisi oleh membran pleura. membran pleura yang melapisi bagian dalam rongga dada disebut pleura parietal, sedangkan yang melapisi paru-paru disebut pleura visceral. Diantara kedua membran terdapat rongga pleura yang berisi cairan getah bening.
Mekanisme bernapasPernapasan manusia dibedakan atas pernapasan dada dan pernapasan perut. Pernapasan dada terjadi melalui fase inspirasi dan ekspirasi, demikian juga untuk pernapasan perut.
Mekanisme pernapasan dada1. Fase Inspirasi pernapasan dadaMekanisme inspirasi pernapasan dada sebagai berikut:Otot antar tulang rusuk (muskulus intercostalis eksternal) berkontraksi --> tulang rusuk terangkat (posisi datar) --> Paru-paru mengembang --> tekanan udara dalam paru-paru menjadi lebih kecil dibandingkan tekanan udara luar --> udara luar masuk ke paru-paru
2. Fase ekspirasi pernapasan dadaMekanisme ekspirasi pernapasan perut adalah sebagai berikut:Otot antar tulang rusuk relaksasi --> tulang rusuk menurun --> paru-paru menyusut --> tekanan udara dalam paru-paru lebih besar dibandingkan dengan tekanan udara luar --> udara keluar dari paru-paru.
mekanisme pernapasan perut1. Fase inspirasi pernapasan perutMekanisme inspirasi pernapasan perut sebagai berikut:sekat rongga dada (diafraghma) berkontraksi --> posisi dari melengkung menjadi mendatar --> paru-paru mengembang --> tekanan udara dalam paru-paru lebih kecil dibandingkan tekanan udara luar --> udara masuk
2. Fase ekspirasi pernapasan perutMekanisme ekspirasi pernapasan perut sebagai berikut:otot diafraghma relaksasi --> posisi dari mendatar kembali melengkung --> paru-paru mengempis --> tekanan udara di paru-paru lebih besas dibandingkan tekanan udara luar --> udara keluar dari paru-paru.

Udara pernapasan
Oksigen yang masuk dan keluar melalui alat-alat pernapasan disebut udara pernapasan. Udara pernapasan pada manusia dibedakan menjadi enam macam, yaitu:

1. Udara pernapasan biasa (volume tidal) --> VT
Merupakan udara yang masuk dan keluar paru-paru pada saat pernapasan biasa. Volume udara yang masuk dan keluar sebanyak 500 ml

2. Udara cadangan inspirasi (udara komplementer) --> UK
Merupakan udara yang masih dapat dimasukkan ke dalam paru-paru secara maksimal, setelah melakukan inspirasi normal. Besarnya udara komplementer adalah 2500 - 3000 ml

3. Udara cadangan ekspirasi (udara suplementer) --> US
Merupakan udara yang masih dapat dikeluarkan dari paru-paru secara maksimal setelah melakukan ekspirasi biasa. Besarnya udara suplementer adalah 1250 - 1300 ml

4. Udara residu --> UR
merupakan udara yang tersisa di dalam paru-paru, yang berfungsi untuk menjaga agar paru-paru tetap dalam keadaan mengembang. besarnya udara residu adalah 1200 ml.

Volume udara pernapasan

* Volume udara pernapasan berkisar 500 - 3500 ml

* Dari 500 ml udara yang dihirup, hanya 350 ml yang sampai di alveolus, sisanya hanya sampai saluran pernapasan.

* Jumlah oksigen yang diperlukan sehari untuk tiap individu sebesar 300 cc.

Kapasitas paru-paru

1. Kapasitas vital --> KV
Merupakan kemampuan paru-paru mengeluarkan udara secara maksimal setelah melakukan inspirasi secara maksimal.
Kapasitas paru-paru dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

KV = VT + UK + US

Berdasarkan rumus di atas kapasitas vital paru-paru adalah sebesar 4750 ml

2. Kapasitas total --> KT

Merupakan udara yang dapat tertampung secara maksimal di paru-paru secara keseluruhan.

Kapasitas total paru-paru dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

KT = KV + UR

Berdasarkan rumus di atas dapat dihitung kapasitas total paru-paru adalah sebesar 5800 ml

Frekuensi pernapasan
Frekuensi pernapasan adalah intensitas memasukkan atau mengeluarkan udara per menit. Pada umumnya intensitas pernapasan pada manusia berkisar antara 16 - 18 kali.

Faktor yang mempengaruhi kecepatan frekuensi pernapasan adalah:

1. Usia

Balita memiliki frekuensi pernapasan lebih cepat dibandingkan manula. Semakin bertambah usia, intensitas pernapasan akan semakin menurun

2. Jenis kelamin.

Laki-laki memiliki frekuensi pernapasan lebih cepat dibandingkan perempuan

3. Suhu tubuh

Semakin tinggi suhu tubuh (demam) maka frekuensi pernapasan akan semakin cepat

4. Posisi tubuh

Frekuensi pernapasan meningkat saat berjalan atau berlari dibandingkan posisi diam. frekuensi pernapasan posisi berdiri lebih cepat dibandingkan posisi duduk. Frekuensi pernapasan posisi tidur terlentar lebih cepat dibandingkan posisi tengkurap.

5. Aktivitas

Semakin tinggi aktivitas, maka frekuensi pernapasan akan semakin cepat

Pertukaran Oksigen dan Carbondioksida

1. pertukaran oksigen

Kebutuhan oksigen setiap individu berbeda-beda tergantung pada umur, aktivitas, berat badan, jenis kelamin dan jumlah makanan yang dikonsumsi makanan yang dikonsumsi.

Dalam keadaan biasa jumlah oksigen yang dibutuhkan sebanyak 300 ml perhari per individu. Sebagian besar oksigen diangkut oleh hemoglobin dengan reaksi sebagai berikut:

Hb4 + 4 O2 -----> 4 HbO2

Proses pengikatan dan pelepasan oksigen dipengaruhi oleh tekanan oksigen, kadar oksigen, kadar carbondioksida dan kadar oksigen dan karbondioksida di jaringan tubuh.

Penjelasan dari segi tekanan dapat dijelaskan sebagai berikut:

Tekanan oksigen di udara sama dengan tekanan oksigen dalam alveolus. Tekanan oksigen di arteri 100 mmHg, tekanan oksigen di jaringan 0 - 40 mmHg, tekanan oksigen di vena 40 mmHg. Jadi tekanan oksigen di udara luar = tekanan oksigen di alveolus. Tekanan udara di alveolus lebih besar dibandingkan tekanan oksigen di arteri. Tekanan oksigen di arteri lebih besar dari tekanan oksigen di jaringan.

•Berapa cc O2 yang dapat diangkut oleh 5 liter darah, sekali beredar ke seluruh tubuh?

Setiap 100 cc darah di arteri mampu mengangkut 19 ccO2.
Setelah sampai di vena setiap 100 cc darah masih mengandung O2 sebanyak 12 cc Jadi volume O2 yang tertinggal di jaringan adalah 7 cc.

•Jika volume darah ada 5 liter, atau 5000 liter, maka volume O2 yang sampai ke jaringan sekali beredar adalah:
•5000 / 100 x 7 cc = 50 x 7 = 350 cc

2. pertukaran Karbondioksida

P.CO2 di jaringan tubuh = 60 mmHg à P. CO2 di vena = 47 mmHg à P. CO2 di alveolus atau luar tubuh = 35 mmHg

•Pengangkutan CO2 oleh darah dilakukan 3 cara yaitu:

a. Oleh plasma darah
CO2 + H2O H2CO3
Pengangkutan ini dibantu enzim karbonat anhidrase jumlah CO2 yang dapat di
angkut sebanyak 5 %.

b. Oleh Hemoglobin
CO2 + Hb -----> HbCO2 (Karbominohemoglobin)

c. Pertukaran klorida
- CO2 + H2O -------> HCO3
- H2CO3 -------> H+ dan HCO3
- H+ di ikat Hb, krn bersifat racun dalam sel
- HCO3 --------> ke plasma darah
- HCO3 ---------> diganti oleh Cl-

Gangguan pada alat pernapasan

Kelainan Dan Penyakit Pada Sistem Pernapasan Alat-alat pernapasan merupakan organ tubuh yang sangat penting. Jika alat ini terganggu karena penyakit atau kelainan maka proses pernapasan akan terganggu, bahkan dapat menyebabkan kematian.Berikut akan diuraikan beberapa macam gangguan yang umum terjadi pada saluran pernapasan manusia.

1. Influenza (flu), penyakit yang disebabkan oleh virus influenza. Gejala yang ditimbulkan antara lain pilek, hidung tersumbat, bersin-bersin, dan tenggorokan terasa gatal.

2. Asma atau sesak napas, merupakan suatu penyakit penyumbatan saluran pernapasan yang disebabkan alergi terhadap rambut, bulu, debu, atau tekanan psikologis. Asma bersifat menurun.

3. Tuberkulosis (TBC), penyakit paru-paru yang diakibatkan serangan bakteri mycobacterium tuberculosis. Difusi oksigen akan terganggu karena adanya bintil-bintil atau peradangan pada dinding alveolus. Jika bagian paru-paru yang diserang meluas, sel-selnya mati dan paru-paru mengecil. Akibatnya napas penderita terengah-engah.

4. Macam-macam peradangan pada sistem pernapasan manusia:a. Rinitis, radang pada rongga hidung akibat infeksi oleh virus, missal virus influenza.

a. Rinitis juga dapat terjadi karena reaksi alergi terhadap perubahan cuaca, serbuk sari, dan debu. Produksi lendir meningkat.

b. Faringitis, radang pada faring akibat infeksi oleh bakteri Streptococcus. Tenggorokan sakit dan tampak berwarna merah. Penderita hendaknya istirahat dan diberi antibiotik.

c. Laringitis, radng pada laring. Penderita serak atau kehilangan suara. Penyebabnya antara lain karena infeksi, terlalu banyak merokok, minum alkohol, dan terlalu banyak serak.

d. Bronkitis, radang pada cabang tenggorokan akibat infeksi. Penderita mengalami demam dan banyak menghasilkan lendir yang menyumbat batang tenggorokan.

e. Sinusitis, radang pada sinus. Sinus letaknya di daerah pipi kanan dan kiri batang hidung. Biasanya di dalam sinus terkumpul nanah yang harus dibuang melalui operasi.

5. Asfikasi, adalah gangguan pernapasan pada waktu pengangkutan dan penggunaan oksigen yang disebabkan oleh: tenggelam (akibat alveolus terisi air), pneumonia (akibatnya alveolus terisi cairan lendir dan cairan limfa), keracunan CO dan HCN, atau gangguan sitem sitokrom (enzim pernapasan).

6. Asidosis, adalah kenaikan adalah kenaikan kadar asam karbonat dan asam bikarbonat dalam darah, sehingga pernapasan terganggu.

7. Difteri, adalah penyumbatanpada rongga faring atau laring oloeh lendir yang dihasilkan kuman difteri.

8. Emfisema, adalah penyakit pembengkakan karena pembuluh darahnya kemasukan udara.

9. Pneumonia, adalah penyakit infeksi yang disebabkan oleh virus atau bakteri pada alveolus yang menyebabkan terjadinya radang paru-paru.

10. Wajah adenoid (kesan wajah bodoh), disebabkan adanya penyempitan saluran napas karena pembengkakan kelenjar limfa atau polip, pembengkakan di tekak atau amandel.

11. Kanker paru-paru, mempengaruhi pertukaran gas di paru-paru. Kanker paru-paru dapat menjalar ke seluruh tubuh. Kanker paru-paru sangat berhubungan dengan aktivitas yang sering merokok. Perokok pasif juga dapat menderita kanker paru-paru. Penyebab lainnya yang dapat menimbulkan kanker paru-paru adalah penderita menghirup debu asbes, radiasi ionasi, produk petroleum, dan kromium.

Pengaruh Rokok Terhadap Kesehatan

Kandungan Asap RokokAsap rokok yang dihirup seorang perokok mengandung komponen gas dan partikel.komponen gas terdiri dari karbon monoksida, karbon dioksida, hydrogen sianida, amoniak, oksida dari nitrogen, dan senyawa hidrokarbon. Adapun komponen partikel terdiri dari tar, nikotin, benzopiren, fenol, dan kadmium.

Asap yang dihembuskan para perokok dapat di bagi atas asap utama dan asap samping. Asap utama merupakan asap tembakau yang dihirup langsung oleh perokok, sedangkan asap samping merupakan asap tembakau yang disebarkan ke udara bebas, yang akan dihirup oleh orang lain atau perokok pasif. Terdapat 4000 jenis bahan kimia dalam rokok, dan 40 jenis di antaranya bersifat karsinogenik (dapat menyebabkan kanker), dimana bahan racun ini lebih banyak didapatkan pada asap samping. Misalnya karbon monoksida, 5 kali lipat lebih banyak ditemukan pada asap samping daripada asap utama , benzopiren 3 kali, dan ammonia 50 kali. Bahan bahan ini dapat bertahan di ruangan berjam jam lamanya.

Penyakit Akibat Merokok.

Merokok dapat menyebabkan perubahan struktur dan fungsi saluran pernapasan dan jaringan paru-paru. Akibat perubahan anatomi saluran pernapasan tersebut, pada perokok akan timbul perubahan fungsi paru-paru.

Merokok juga merupakan penyebab timbulnya penyakit obstruksi paru menahun, termasuk emfisema (pembengkakan paru-paru), bronkitis kronis, dan asma. Merokok menjadi pemicu utama penyebab penyakit kanker paru-paru. Hubungan tersebut telah diteliti dan akhirnya secara tegas memang bahwa rokok sebagai penyebab utama kanker paru-paru.

Dibandingkan dengan bukan seorang perokok, kemungkinan timbulnya kenker paru-paru pada perokok mencapai 10-30 kali lipat.Gangguan yang ditimbulkan akibat merokok antara lain sebagai berikut.

1. Jantung KoronerMerokok menjadi faktor utama penyebab penyakit pembuluh darah jantung koroner. Merokok juga berakibat buruk bagi pembuluh darah otak dan pembuluh darah perifer.

2. StrokePenyumbatan pembuluh darah otak yang bersifat mendadak sehingga pecah banyak dikaitkan dengan kegiatan merokok. Risiko stroke dan risiko kematian lebih tinggi pada perokok dibandingkan bukan perokok

3. Memudahkan Terjangkit AIDSDalam penelitian yang banyak dilakukan di amerika serikat dan inggris, didapatkan kebiasaan merokok memperbesar kemungkinan timbulnya AIDS pada pengidap HIV. Pada kelompok perokok, AIDS timbul rata-rata dalam 8,17 bulan, sedangkan pada kelompok bukan perokok timbul setelah 14,5 bulan. Ternyata merokok menurunkan kekebalan tubuh sehingga lebih mudah terkena AIDS.

4. Gangguan Fisiologis Nikotin menyebabkan ketagihan. Selain itu, nikotin juga merangsang pelepasan andrenalin, meningkatan frekuensi jantung, tekanan darah, dan kebutuhan oksigen jantung. Nikotin juga mengganggu kerja saraf, otak, dan banyak bagian tubuh lainnya. Nikotin juga dapat mengaktifkan trombosit sehingga terjadi adhesi (penempelan) trombosit ke dalam pembuluh darah. Karbon monoksida melarutkan hemoglobin, sehingga persediaan opksigen untuk jaringan tubuh menurun. CO menggantikan tempat oksigen di hemoglobin, mengganggu pelepasan oksigen, dan mempercepat aterosklerosis (pengapuran/penebalan dinding pembuluh darah). CO membuat darah mengental dan mudah menggumpal.

SISTEM PERNAPASAN VERTEBRATA

Vertebrata terdiri dari lima kelompok, yaitu ikan, katak, reptilia, burung dan mamalia.Kelima anggota vertebrata tersebut memiliki susunan alat dan sisitem pernapasan berbeda. Akan dibahas Sbb.

A. Sistem Pernapasan Pada Ikan

Ikan hanya dapat hidup di air dan mempunyai alat pernapasan yang khusus. Ikan bernapasa dengan insang yang terdapat pada sisi kanan dan kiri kepala. Ikan bertulang sejati misalnya ikan mas, mempunyai tutup insang atau disebut operculum. Insang mempunyai lembaran yang halus yang banyak mengandung kapiler darah sehingga berwarna merah.Pada beberapa jenis ikan, rongga insangnya meluas membentuk lipatan tidak teratur yang disebut labirin. Rongga labirin berguna untuk menyimpan udara sehingga ikan tersebut dapat hidup di lingkungan yang kurang oksigen.

B. Sistem Pernapasan Pada Katak

Katak mempunyai daur hidup di dua alam yang berbeda yaitu di darat dan di air. Oleh karena itu katak disebut hewan amfibi. Waktu katak masih berbentuk larva, berudu hidup di air dan bernapas dengan insang.

Berudu memiliki 3 pasang insang luar yang terdapat di belakang kepala. Insang luar terdiri atas lembaran halus yang banyak mengandung kapiler darah. Apabila insang ini bergetar, maka air disekelilingnya selalu berganti dan oksigen yang larut dari air di sekeliling insang ini berdifusi masuk ke dalam pembuluh kapiler darah. Seiring dengan pertumbuhan berudu, timbul celah insang dan terbentuk insang dalam. Insang dalam mempunyai tutup insang seperti pada ikan. Kemudian berudu perlahan-lahan menjadi katak dewasa. Katak dewasa bernapas menggunakan paru-paru dan kulit. Jika dari kulit Oksigen dari udara berdifusi melalui kulit yang basah kiemudian masuk ke pembuluh kapiler darah. Oleh karena itu katak sering berada di tempat berair supaya kulitnya tetap lembab. Selain itu selaput kulit pada rongga mulutnya juga di gunakan untuk memasukkan oksigen ke dalam darah secara difusi.

C. Sistem Pernapasan Pada Reptilia

Secara umum reptilia bernapas menggunakan paru-paru. Tetapi pada beberapa reptilia, pengambilan oksigen dibantu oleh lapisan kulit disekitar kloaka. Pada reptilia umumnya udara luar masuk melalui lubang hidung, trakea, bronkus, dan akhirnya ke paru-paru. Lubang hidung terdapat di ujung kepala atau moncong. Udara keluar dan masuk ke dalam paru-paru karena gerakan tulang rusuk.

D. Sistem Pernapsan Pada Burung

Burung ketika terbang digerakan oleh otot-otot dada. Ketika terbang gerakan otot dada dapat mengganggu pengambilan oksigen oleh paru-paru. Oleh karena itu, selain dengan bernapas dengan paru-paru, burung mempunyai alat bantu yang bernama kantong udara.

Kantong udara mempunyai fungsi :

1. membantu pernapasan pada waktu terbang

2. membantu memperbesar ruang siring sehingga dapat memperkeras suara

3. menyelubungi alat-alat dalam rongga tubuh hingga tidak kedinginan

4. membantu mencegah hilangnya panas badan yang terlalu besar

Saluran pernapasan yang terdiri atas lubang hidung, trakea, bronkus, dan paru-paru. Pada percabangan tenggorokan terdapat alat suara atau siring. Siring adalah selaput suara yang bergetar dan menghasilkan bunyi jika dilewati udara.

kimia

pH LARUTAN 

Tujuan

Untuk Mengetahui pH Dalam Minuman Bersoda. 

Tinjauan Teoritis

pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan. Ia didefinisikan sebagai kologaritma aktivitas ion hidrogen (H⁺) yang terlarut. Koefisien aktivitas ion hidrogen tidak dapat diukur secara eksperimental, sehingga nilainya didasarkan pada perhitungan teoritis. Skala pH bukanlah skala absolut. Ia bersifat relatif terhadap sekumpulan larutan standar yang pH-nya ditentukan berdasarkan persetujuan internasional. Konsep pH pertama kali diperkenalkan oleh kimiawan Denmark Soren Peder Lauritz Sorensen pada tahun 1909. Tidaklah diketahui dengan pasti makna singkatan "p" pada "pH". Beberapa rujukan mengisyaratkan bahwa p berasal dari singkatan untuk power (pangkat), yang lainnya merujuk kata bahasa Jerman Potenz (yang juga berarti pangkat), dan ada pula yang merujuk pada kata potential. Jens Norby mempublikasikan sebuah karya ilmiah pada tahun 2000 yang berargumen bahwa p adalah sebuah tetapan yang berarti "logaritma negatif".

Air murni bersifat netral, dengan pH-nya pada suhu 25 °C ditetapkan sebagai 7,0. Larutan dengan pH kurang daripada tujuh disebut bersifat asam, dan larutan dengan pH lebih daripada tujuh dikatakan bersifat basa atau alkali. Pengukuran pH sangatlah penting dalam bidang yang terkait dengan kehidupan atau industri pengolahan kimia seperti kimia, biologi, kedokteran, pertanian, ilmu pangan, rekayasa (keteknikan), dan oseanografi. Tentu saja bidang-bidang sains dan teknologi lainnya juga memakai meskipun dalam frekuensi yang lebih rendah.  

 Asam dan Basa merupakan dua golongan zat kimia yang sangat penting dalam kehidupan sehari-hari. Berkaitan dengan sifat asam Basa, larutan dikelompokkan dalam tiga golongan, yaitu bersifat asam, bersifat basa, dan bersifat netral. Asam dan Basa memiliki sifat-sifat yang berbeda, sehingga dapat kita bisa menentukan sifat suatu larutan. Untuk menentukan suatu larutan bersifat asam atau basa, ada beberapa cara. Yang pertama menggunakan indikator warna, yang akan menunjukkan sifat suatu larutan dengan perubahan warna yang terjadi. Misalnya Lakmus, akan berwarna merah dalam larutan yang bersifat asam dan akan berwarna biru dalam larutan yang bersifat basa. Sifat asam basa suatu larutan juga dapat ditentukan dengan mengukur pH-nya. pHmerupakan suatu parameter yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman larutan. Larutan asam memiliki pH kurang dari 7, larutan basa memiliki pH lebih dari 7, sedangkan larutan netral memiliki pH=7. pH suatu larutan dapat ditentukan dengan indikator pH atau dengan pH meter.

Minuman ringan adalah minuman yang tidak mengandung alkohol, merupakan minuman olahan dalam bentuk bubuk atau cair yang mengandung bahan makanan atau bahan tambahan lainnya   baik alami maupun sintetik yang dikemas dalam kemasan siap untuk dikonsumsi. Limun adalah minuman  ringan  siap   minum  yang   mengandung   pemanis  alami  atau   buatan  dengan atau tanpa penambahan CO2  dan bahan tambahan makanan yang diizinkan. Minuman ringan terdiri dari dua jenis, yaitu:

    1.  Minuman ringan dengan karbonasi, misalnya : Sprite.

    2.  Minuman ringan tanpa karbonasi (non karbonasi), misalnya : Nutrisari.

Minuman  ringan dengan karbonasi adalah  minuman yang dibuat dengan  menambahkan CO2 dalam  air minum sedangkan  minuman ringan tanpa karbonasi adalah minuman selain minuman ringan dengan karbonasi. Fungsi minuman ringan itu tidak  berbeda jauh dengan   minuman ringan lainnya yaitu sebagai minuman untuk melepaskan dahaga sedangkan dari segi harga, ternyata minuman ringan karbonasi relatif lebih mahal dibanding minuman non karbonasi.  Hal ini disebabkan teknologi proses yang digunakan  dan kemasan yang khas,yaitu dalam kemasan kaleng atau botol seperti sprite.

Alat Dan Bahan

Alat:

1.      Gelas Kimia

2.      Kertas Lakmus Universal

3.      Skala Indikator pH

Bahan:

1.      Minuman Cola-cola

2.      Minuman Fanta

3.      Minuman Sprite

4.      Minuman Tebs

5.      Minuman Adem sari

6.      Minuman Pepsi

7.      Minuman Kratindeng

Prosedur Kerja

1.      Menyediakan larutan yang akan diamati diatas meja praktikum.

2.      Mencelupkan skala indikator/ prayek pH ke dalam larutan.

3.      Kemudian, mencocokkan dengan skala pH.

4.      Mengamati hasil dan mencatat pH larutan.

5.      Mengulangi percobaan ke larutan berikutnya. 

Hasil Pengamatan

NO	LARUTAN	pH	KETERANGAN
1	Cola-cola	2	Asam kuat
2	Fanta	3	Asam kuat
3	Sprite	3	Asam kuat
4	Tebs	4	Asam lemah
5	AdemSari	6	Asam lemah
6	Pepsi	2	Asam kuat
7	Kratindeng	4	Asam lemah

Pembahasan

          Minuman bersoda memang memiliki rasa yang enak, menyegarkan dan praktis untuk dinikmati, apalagi dinikmati selagi dingin saat cuaca panas. Selain hanya memberikan rasa enak dan efek sensasi di mulut, minuman jenis ini hampir tidak memberikan manfaat lain bagi tubuh, bahkan bahan-bahan yang dikandungnya dapat berpotensi merugikan kesehatan anda. Seiring dengan meningkatnya kesadaran akan pentingnya kesehatan yang lebih baik, masyarakat kini banyak yang beralih mengkonsumsi minuman mineral dalam kemasan.

Minuman ringan (softdrink) adalah minuman yang tidak mengandung alkohol, merupakan minuman olahan dalam bentuk bubuk atau cair yang mengandung bahan makanan dan / atau bahan tambahan lainnya baik alami maupun sintetik yang dikemas dalam kemasan siap untuk dikonsumsi. minuman ringan dengan karbonasi adalah minuman yang dibuat dengan mengabsorpsikan karbon dioksida ke dalam air minum. Minuman bersoda mengandung berbagai banyak zat tambahan di dalamnya, termasuk penambah rasa, zat pewarna, zat tambahan asam, agen pembentuk busa, serta zat pengawet yang tidak baik bagi kesehatan. Minum sekaleng soda saja sehari dinyatakan bisa meningkatkan risiko sindrom metabolik hingga 48 persen. Sindrom metabolik merupakan serangkaian faktor risiko penyakit jantung dan diabetes. Soda terdiri dari fruktosa dan gula. Kalori yang dikandung sekaleng minuman itu 2% lebih banyak dari yang seharusnya diperoleh dalam satu hari oleh manusia berusia di atas usia 2 tahun. Anda harus paham bahwa soda umumnya tidak mengandung vitamin, mineral, serat, maupun protein. Jadi biarpun mengenyangkan, soda sama sekali tidak menyehatkan.

Minuman berkarbonasi (bersoda) juga banyak dikonsumsi masyarakat dunia, terutama remaja dan anak-anak. Disebut minuman berkarbonasi karena pada minuman ini ditambahkan gas karbondiokasida (CO₂). Dalam minuman ini banyak terkandung pemanis buatan, zat aditif untuk citarasa, gas CO₂, zat pewarna dan kafein. Apabila kita menuangkan satu kaleng minuman berkarbonasi di dalam dalam kloset, kemudian dibiarkan selama satu jam, lalu kita bersihkan menggunakan spon, maka seluruh bercak hitam yang ada telah hilang. Demikian itu dikarenakan senyawa asam telah menghilangkannya dengan reaksi yang kuat. Minuman berkarbonasi juga dapat mengilangkan karat (antikarat) dan menghilangan kerak pada keramik.

Adapun beberapa efek negatif lain dari soda, yaitu:

1.   Pico osteoporosis.

Saat minum soda, gigi dan tulang akan melepaskan kalsium ke aliran darah untuk membantu menyeimbangkan asam fosfor yang dikandung soda. Selanjutnya, asam fosfor ini akan dikeluarkan dari dalam tubuh bersamaan dengan kalsium yang telah dilepaskan tulang dan gigi. Selain itu, kandungan gula dan asam dalam minuman ringan sangat mudah merusak lapisan email gigi. Asam fosfor juga dikenal bisa menetralkan asam hidroklorik di lambung. Hal ini sangat merugikan karena tubuh memerlukan asam hidroklorik untuk membantu mencerna makanan dan penyerapan nutrisi.

2.   Tingkatkan risiko penyakit jantung, pankreas, dan diabetes.

Soda, bahkan soda diet sekalipun, berisiko memicu penyakit jantung dan diabetes. Orang dewasa yang minum satu minuman soda atau lebih sehari berisiko 50% lebih besar mengalami sindrom metabolik (serangkaian faktor risiko, seperti kelebihan lemak di area pinggang, kadar kolesterol baik HDL rendah, tekanan darah tinggi dan gejala lainnya). Minum soda dalam keadaan perut kosong (misalnya setelah berpuasa atau waktu bangun tidur di pagi hari) juga harus dihindari. Sirup dengan kadar fruktosa tinggi, soda, dan pemanis buatan yang terdapat dalam minuman soda dapat merusak pankreas, yang menyebabkan meningkatnya kadar insulin dalam tubuh dan meningkatkan berat badan. Jika kebiasaan ini diteruskan akan menyebabkan penyakit diabetes. Penelitian membuktikan bahwa perempuan yang mengonsumsi soda lebih dari satu kaleng per hari memiliki risiko dua kali terkena diabetes tipe dua dalam jangka waktu 4 tahun ke depan, daripada mereka yang mengonsumsi kurang dari satu kaleng per hari.

3.   Picu sakit ginjal.

Minuman soda yang mengandung asam fosfor ditengarai menjadi penyebab munculnya batu yang mengakibatkan penyakit ginjal. Mereka yang meminum lebih dari dua kaleng soda dalam sehari berisiko dua kali lipat terkena penyakit ginjal kronis. Asam fosfor mempunyai kemampuan menarik kalsium dari tulang. Residu ini kemudian berkumpul di ginjal dan menjadi batu yang berakibat gagal ginjal. Selain itu, semua kandungan kalsium yang terkikis tersebut berakumulasi di dalam pembuluh arteri, pembuluh vena, jaringan kulit, dan organ-organ tubuh. Inilah yang memengaruhi fungsi ginjal (terlalu berat bagi ginjal untuk mengolah tumpukan kalsium dalam jumlah besar).

4.   Berakibat buruk pada saluran pencernaan (mulut, kerongkongan, dan ulu hati).

Campuran pada soda membuat perut menjadi kembung dan mengakibatkan cairan lambung naik ke kerongkongan, sehingga ulu hati menjadi nyeri dan menimbulkan masalah bagi mulut-antara lain menyerang email dan membuat gigi jadi sensitif. Minuman yang satu ini juga bisa merusak otot kerongkongan, ‘pintu’ yang menghalangi cairan asam lambung naik ke kerongkongan.

5.   Timbun kafein.

Soda merupakan salah satu sumber utama kafein. Sekaleng soda ukuran 12 ons mengandung hingga 45 mg kafein. Tapi dalam soda yang lebih kuat, jumlahnya bisa melebihi 100 miligram (mendekati kandungan kafein di dalam kopi). Minuman berkafein dikaitkan dengan berbagai gangguan termasuk insomnia, hipertensi, detak jantung yang tidak normal, peningkatan kolesterol darah, pengurangan vitamin dan mineral, gumpalan pada payudara, cacat lahir, bahkan dikaitkan juga dengan beberapa jenis kanker.

6.   Ganggu sistem imun.

Kandungan pemanis di dalam soda tetap saja gula. Dan Anda tentunya sudah tahu efek negatif gula. Gula merusak gigi, mengganggu sistem imun, dan bisa memicu penyakit degeneratif.

7.    Bisa menimbulkan kerusakan sel yang serius.

Mengonsumsi minuman bersoda dapat menyebabkan kerusakan sel yang serius. Sodium benzoat yang biasa terdapat dalam minuman bersoda memiliki kemampuan mengubah bagian penting dari DNA seseorang. Gangguan serupa ini biasanya terkait dengan proses penuaan dan penyalahgunaan alkohol. Sodium benzoat, yang berasal dari benzoic acid, telah digunakan selama bertahun-tahun oleh industri minuman karbonat untuk mencegah pertumbuhan jamur dalam industri minuman ringan. Tapi, prakteknya, bahan tersebut dicampur dengan vitamin C, sehingga sodium benzoat pun berubah menjadi kandungan karsinogenik yang disebut benzene. Bahan-bahan kimia tersebut memiliki kemampuan menimbulkan kerusakan pada DNA yang ada di mitokondria.

Meskipun zat-zat yang terkandung dalam minuman berkarbonasi berguna dalam kehidupan sehari-hari tetapi tidak sama halnya terhadap tubuh manusia. Pada tubuh manusia zat-zat tersebut malah berbahaya. Dampak minuman bersoda pada kesehatan yaitu:

1.      Membahayakan Ginjal

2.      Meningkatkan Risiko Diabetes

Para penderita penyakit diabetes sangat dilarang untuk mengkonsumsi gula. Hal ini karena hormon insulin yang ada di dalam tubuhnya tidak cukup, bahkan tidak sanggup untuk mengubah zat gula tersebut menjadi gula otot (glikogen). Akibatnya, gula darah (glukosa) akan meningkat dan membahayakan. Ingat, diabetes juga merupakan salah satu penyakit yang bisa memicu penyakit yang lain, misalnya stroke dan kerusakan jantung koroner. Jika Anda banyak mengkonsumsi minuman bersoda, selain berpotensi menyebabkan diabetes, stroke dan kerusakan jantung korone juga bisa terjadi. Perlu dicatat bahwa penyakit diabetes timbul tak hanya karena faktor keturunan. Orang yang asalnya normal pun bisa menderita penyakit diabetes.

3.      Meningkatkan Risiko Obesitas

Minuman bersoda kaya akan kalori. Kalori yang masuk ke dalam tubuh bisa meningkatkan risiko obesitas. Tak hanya bagi orang yang sudah dewasa, anak-anak bisa menderita obesitas. Ingat, obesitas merupakan salah satu pemicu dari munculnya penyakit-penyakit lain. Di antaranya diabetes, stroke, kerusakan jantung koroner, dan berbagai penyakit serius lainnya.

4.      Meningkatkan Risiko Tulang Rapuh

Salah satu kandungan minuman bersoda adalah asam fosfat. Dalam suatu penelititan, asam fosfat ini bisa menyebabkan penyakit kerapuhan tulang. Hal ini karena asam fosfat bisa melarutkan kalsium yang ada di dalam tulang. Akibatnya, tulang menjadi rapuh dan keropos.

5.      Meningkatkan Risiko Kanker Pankreas

6.      Meningkatkan Kerusakan pada Gigi

7.      Meningkatkan Ketergantungan pada Kafein

Minuman bersoda mengandung kafein. Zat ini sejak dulu dikenal sebagai zat yang mampu membuat orang ketergantungan. Meskipun kafein mempunyai efek positif terhadap tubuh, efek negatif kafein ternyata lebih banyak. Misalnya, membuat jantung berdebar, insomnia, tekanan darah rendah.

Selain untuk dikonsumsi, minuman bersoda pun memiliki banyak kegunaan didalam kehidupan sehari-hari. Adapun kegunaan minuman bersoda dalam kehidupan sehari-hari yaitu:

1.      Untuk membersihkan toilet.

2.      Untuk membersihkan radiator mobil.

3.      Untuk menghilangkan titik-titik karat dari bumper/chrome mobil.

4.      Untuk membersihkan korosi aki mobil.

5.      Untuk menghilangkan noda lemak pada pakaian.

Akibat Buruknya minuman bersoda bagi Anak-Anak, yaitu:

Minuman bersoda dapat menimbulkan terjadinya obesitas pada anak-anak. Bocah berusia 12 tahun yang meneguk minuman ringan secara teratur akan mengalami kelebihan berat badan dibanding mereka yang tidak meneguk minuman bersoda. Belum lagi minuman bersoda dapat merusak gigi. Sejumlah makanan yang mengandung gula, seperti jus buah, permen, dan buah kering, dan soda yang merujuk pada kehadiran karsiogenik ternyata menimbulkan kerusakan gigi. Pada anak-anak pun minuman bersoda juga dapat menimbulkan ketergantungan kafein. Bila anak-anak menghentikan kebiasaan meneguk minuman bersoda, mereka akan mengalami gejala mirip dengan putus obat, seperti mual, sakit kepala, peningkatan tekanan darah, lekas marah, dan timbulnya masalah pada perut. Soda ternyata juga dapat membuat kualitas otot menurun.

Cara menghentikan kebiasaan minum minuman bersoda.

Jika anda sudah benar-benar kecanduan mengkonsumsi minuman bersoda, mungkin akan kesulitan untuk langsung menghentikan kebiasaan buruk ini. Lakukan hal ini secara bertahap, ingat bahwa masih banyak minuman yang menyehatkan dengan rasa yang enak.

1.      Jika anda sudah pada tahap kecanduan, maka hentikan sedikit demi sedikit mengkonsumsi minuman bersoda. Beralilah mengkonsumsi minuman sehat lainnya. Perubahan ini harus dilakukan secara bertahap, dan mungkin anda akan merasakan dampaknya, misalnya seperti penarikan fisik gula dan kafein dapat menyebabkan kelelahan, perubahan suasana hati, sakit kepala  dan tidur yang terganggu.

2.      Ubah kebiasaan anda, jika anda sulit menghentikan kebiasaan mengkonsumsi soda, coba secara perlahan ganti dengan minuman yang diolah dari bahan alami seperti jus, atau lebih baik diganti dengan air mineral yang sehat atau jus jeruk segar. Jadi tidak perlu lagi cemas,dengan asupan yang masuk pada tubuh. Bagaimana pun juga, mengonsumsi sesuatu secara berlebihan akan berakibat buruk bagi tubuh anda. Tubuh punya batas maksimum ketka menampung zat-zat makanan yang masuk, ketika berlebih, maka zat itu tidak akan berguna dan akan diekskresikan atau disimpan dalam tubuh. Ketika terjadi kelebihan zat-zat itu, biasanya dapat mengganggu sistem metabolisme tubuh.

 Kesimpulan

§  Jika larutan itu termasuk asam kuat maka, pada saat kertas lakmus dimasukkan akan muncul gelembung-gelembung dalam larutan.

§  Apabila larutan itu termasuk asam lemah maka, tidak akan muncul gelembung-gelembung dalam larutan.

§  Yang tergolong ke dalam asam kuat yaitu, larutan cola-cola, fanta, sprite, dan pepsi.

§  Yang tergolong ke dalam asam lemah yaitu, larutan tebs, ademsari, dan kratindeng.

§  Minuman bersoda tidak memiliki nilai gizi (dalam hal vitamin dan mineral).

§  Kandungan gula dalam minuman bersoda tinggi sehingga dapat menyebabkan kegemukan dan berbagai macam penyakit lainnya.

§   Minuman bersoda banyak mengandung zat aditif, seperti pengawet dan pewarna yang
 tentunya tidak baik untuk tubuh kita.

Saran

1.      Mulailah mengganti minuman bersoda dengan air putih, sari kedelai, susu, jus buah tanpa gula, teh hijau atau teh hitam, dan sebagainya. Karena sesunguhnya, tujuan dari makanan dan minuman yang kita asup adalah demi kesehatan dan kelangsungan tubuh kita.

2.      Pada saat melakukan praktikum, sebaiknya para siswa lebih fokus terhadap materi yang akan dipraktekkan.

3.      Seharusnya siswa/i pada setiap kelompok harus bekerja sama, dan teliti dalam pelaksanaan praktikum, agar dapat mudah menentukan hasil praktikum. 

4.      Pada saat melakukan praktikum harus lebih tertib, dan tidak ribut.

5.      Sebaiknya kita lebih bijak lagi dalam memilih minuman yang baik untuk kesehatan kita.

Daftar Pustaka

www.google.co.id

http://kimiaasyik//.co.id  

http://wikipedia//.co.id

Sudarmo, Unggul M.Pd. 2006. KIMIA 2 SMA dan MA untuk kelas XI. Phi eta, Jakarta.