SISTEM RESPIRASI MANUSIA Praktikum Sistem Respirasi Manusia http : // ltps.uad.ac.id
contoh respirasi laporan
-
Upload
jimmy-widata -
Category
Documents
-
view
267 -
download
1
description
Transcript of contoh respirasi laporan
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pernapasan atau respirasi merupakan proses pengambilan Oksigen dari
luar tubuh dan pengeluaran zat hasil metabolism yang berupa CO2 dan uap air.
Berdasarkan tempat terjadinya pertukaran gas O2 dan CO2, pernapasan dapat
dibedakan menjadi dua, yaitu:
pernapasan luar/respirasi eksternal, yaitu pertukaran O2 dengan CO2 yang
berlangsung di kapiler darah pada alveoulus
pernapasan dalam/respirasi internal, yaitu pertukaran gas O2 dengan CO2
yang terjadi antara pembuluh darah dan sel-sel tubuh (Anonim,2012)
Menurut Susilo dan Sastrodihardjo (1991), ada dua metode yang dapat
digunakan untuk menghitung konsumsi oksigen pada ikan. Metode pertama
adalah metode O’Hara dalam kondisi air mengalir. Prinsip kerjanya adalah air
dari reservasi masuk melalui tabung berisi ikan ke tabung pembuangan dan
dikembalikan lagi ke reservoir oleh pompa air. Kecepatan air dijaga secara
konstan selama sirkulasi air berjalan, tabung berisi ikan dan tabung air
buangan diisi air penuh dan bebas dari gelembung udara untuk menjaga agar
tidak terjadi perubahan suhu selama pengamatan maka tabung berisi akan
ditempatkan dalam bejana yang lebih besar dan berisi air. Kadar oksigen
dalam tabung reservoir dan tabung air buangan diukur secara terpisah
menggunakan dua DO meter yang terpisah. Bila kecepatan air diketahui, maka
perbedaan kadar oksigen dalam tabung reservoir dan tabung air buangan
adalah konsumsi oksigen ikan uji dalam tabung uji. Metode kedua adalah
metode Winkler. Peralatan yang digunakan pada metode Winkler mirip
dengan metode O’Hara hanya saja ada beberapa modifikasi. Perbedaan
metode terletak pada metode Winkler yang mengunakan hasil titrasi pada
1
perhitungan konsumsi oksigen, sementara metode O’Hara menggunakan DO
meter untuk pengukuran oksigen terlarutnya.
1.2 Tujuan
Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah:
1. Menentukan laju konsumsi oksigen pada mencit dengan
menggunakan respirometer ( Mus muculus)
2. Menentukan laju konsumsi oksigen pada ikan komet dengan
menggunakan metode Winkler ( Carassius auratos)
3. Menentukan cara kerja inhalasi
2
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Respirasi
Respirasi dibagi 2 macam, respirasi dan . Eksternal respirasi adalah
seluruh proses yang berhubungan dengan pertukaran oksigen dan
karbondioksida antara cairan tubuh dengan lingkungan sekitar. Sedangkan
internal respirasi adalah pertukaran oksigen dengan karbondioksida di dalam
sel. (Martini,2012)
2.2 Mekanisme respirasi hewan terestrial dan hewan akuatik
Menurut Campbell (2012), hampir semua hewan akuatik memiliki insang.
Insang merupakan sambungan dari permukaan tubuh yang berspesialisasi
sebagai tempat pertukaran gas. Gas berdifusi melewati permukaan insang
antara air dan darah. Untuk mengefisiensikan pertukaran gas antara pembukuh
darah dan air, terdapat mekanisme yang disebut dengan countercurrent, yaitu
pembuluh darah mengalirkan darah berlawanan arah dengan arah aliran air.
Sementara pada hewan terestrial, tempat respirasi berada di dalam tubuh.
Udara masuk melewati celah sempit untuk menuju tempat pertukaran gas. Hal
ini dilakukan untuk menjaga kelembaban tempat respirasi berlangsung.
Serangga menggunakan sistem trakea. Cabang paling kecil pada sistem trakea
melakukan pertukaran gas dengan sel tubuh secara langsung. Pertukaran gas
dalam serangga juga tidak melibatkan sistem sirkulasi. Kebanyakan hewan
terestrial vertebrata memiliki paru-paru sebagai sistem respirasinya.
Permukaan paru-paru yang lebih dalam terbagi-bagi sehingga memiliki
permukaan untuk tempat pertukaran gas yang lebih luas. Pertukaran gas yang
berada diantara paru-paru dan sel tubuh melibatkan sistem sirkulasi pada
prosesnya
3
2.3 Faktor-faktor yang memengaruhi laju respirasi
Pada umumnya setiap menit manusia mampu bernapas antara 15 – 18 kali.
Cepat atau lambatnya manusia bernapas dipengaruhi oleh beberapa
faktor, antara lain:
Umur, pada umumnya, laju pernafasan akan menurun seiring dengan
bertambahnya usia. Hal ini disebabkan karena menurunnya metabilisme
tubuh.
Jenis kelamin, umumnya laki-laki lebih banyak gerak dan metabolism
yang lebh besar daripada wanita, sehingga lebih banyak memerlukan
energi
Suhu tubuh, makin tinggi suhu tubuh semakin cepat frekuensi
pernapasannya. Suhu juga mempengaruhi kadar oksigen yang terdapat
pada udara.
Kegiatan, karena orang yang giat melakukan kegiatan memerlukan lebih
banyak energy. Aktivitas juga memengaruhi metabolism tubuh
(Anonim, 2012)
2.4 Metode winkler
Sekarang sudah ditemukan metode untuk menghitung laju respirasi yang
lebih efektif dibandingkan metode Winkler. Dengan berdasarkan oxygen
luminescence quenching in sensor spots ditemukan bahwa pengukuran kadar
oksigen bisa lebih akurat dan lebih cepat dibandingkan metode
Winkler.(Warkentin et al, 2007).
Prinsip dari pengukuran laju respirasi oleh metode Winkler adalah sebagai
berikut : MnSO4 bereaksi dengan OH- membentuk endapan Mn(OH)2 dalam
larutan basa kuat. Karena Mn(OH)2 tidak stabil maka oleh O2 dioksidasi
menjadi Mn(OH)3. Reaksi oksidasi ini bersifat kuantitatif yang berarti jumlah
Mn(OH)3 yang terbentuk ekivalen dengan O2 yang terdapat dalam larutan
contoh. Setelah terbentuk. H2SO4 yang berguna untuk melarutkan Mn(OH)3
dan menghasilkan ion Mn2+
. Ion ini bersifat oksidator kuat sehingga
mengoksidasi ion I- menjadi I2. I2 berikutnya dititrasi dengan Na2S2O3.. I2
adalah indikator dari amillum maka ion I2 akan berikatan dengan amillum.
Tetapi ikatan antara I2 dengan amillum tidak kuat sehingga I2 akan lepas dan
berikatan dengan S2O32-
. Titrasi dihentikan ketika warna biru tepat
menghilang menjadi tidak berwarna. Banyaknya O2 yang ekivalen dengan
banyaknya I2 yang dilepaskan. Sedangkan, banyaknya I2 yang dilepaskan
4
ekivalen dengan Na2S2O3 yang dipakai. Oleh karena itu, kadar oksigen dapat
diukur dari banyaknya larutan thiosulfat yang digunakan. (Hutagalung, 1985)
2.5 Respirometer
Pengukuran laju metabolisme dengan berdasarkan konsumsi oksigen
adalah cara yang berguna untuk mengukur energi yang diperlukan untuk hidup
dari suatu binatang. Oleh karena itu untuk mengukur laju metabolisme banyak
diciptakan alat untuk mengukur laju metabolisme. Akan tetapi, alat-alat
tersebut memiliki kendala yaitu terlalu spesifik dan terlalu mahal. Oleh karena
itu diciptakan respirometer, selain murah juga bisa untuk mengukur respirasi
dalam waktu yang lama maupun sebentar secara bersamaan. Prinsip kerja dari
respirometer ini adalah tekanan udara yang konstan dan bahan kimia yang bisa
menukar CO2 menjadi O2 didalam ruang bahan kimianya. Akan tetapi
respirometer ini diciptakan untuk mengukur laju respirasi dari mamalia
bertubuh kecil (contoh : mencit). (Dimitrov , 2005)
Pendedahan zat melalui jalur inhalasi
Pendedahan melalui jaur inhalasi selalu memakai zat-zat yang mudah
menguap agar zat dapat dengan cepat masuk ke tubuh. Inhalasi mudah dilakukan
dan juga dapat dimonitor sehingga lebih disukai untuk anastesi. Tidak seperti
intravena, konsentrasi inhalasi pada jaringan dapat dinilai dengan melihat nilai
konsentrasi tidal akhir zat tersebut. Kekurangan dari pendedahan memelalui jalur
inhalasi adalah sempitnya dosis yang dapat diberikan karena jika dosisnya
berlebihan maka dapat menyebabkan kematian. Hal ini dapat dicegah dengan
memantau kondisi jaringan dan mentitrasi kondisi klinis pasien. Faktor-faktor
yang menentukan konsentrasi zat inhalasi yang diinduksi adalah : (1) Konsentrasi
inspirasi; (2) Ventilator alveolar; (3) Koefisien darah / gas; (4) Curah jantung atau
aliran darah paru; (5) Hubungan ventilasi-perfusi. Keuntungan inhalasi adalah
metode inhalasi cepat dalam memunculkan efek dari zat karena zat langsung
5
masuk ke sistem pernafasan. Yang berikutnya adalah zat yang masuk dalam
bentuk/fase gas. Sehingga, tidak ada perbedaan yang signifikan dari sifat ideal gas
dan juga zat-zat ini tidak terionisasi dan memiliki berat molekul yang rendah.
Dengan sifat-sifat tersebut, zat yag akan diinhalasi akan bedifusi ke dalam darah
dengan cepat. Jika dilakukan pada manusia, inhalasi dapat dilakukan melalui jalur
khusus yaitu paru-paru. Oleh karena itu, aplikas inhalasi biasanya digunakan pada
bidang kedokteran dan farmakologi. (Barash, 2001)
6
BAB III
METODOLOGI
3.1 Alat dan Bahan
Berikut ini adalah table alat dan bahan yang digunakan pada percobaan ini
Tabel 3.1 Alat dan Bahan
Alat Bahan
Stopwatch Mencit
Kapas Larutan KOH 20%
Respirometer Laruta eosin
Pipet tetes Vaseline
Syringe Ikan komet
Labu Erlenmeyer 2L Larutan thiosulfat (Na2S2O3)
Labu Erlenmeyer 250mL Larutan H2SO4
Botol Winkler 250mL Larutan KOH-KI
Gelas Ukur 100mL Larutan MnSO4
Sumbat Karet Larutan Amilum1%
Selang Plastik
Penjepit
Buret
Statif
Klemp
7
3.2 Cara Kerja
3.2.1 Respirometer
Kapas dimasukkan ke dalam tabung respirometer dan ditetesi Larutan
KOH hingga jenuh. Mencit yang telah ditimbang dimasukkan dan pipa
berskala dipasang. Celah ditutup pada penutup tabung respirometer dengan
vaseline. Eosin dimasukkan secukupnya pada syringe pada ujung pipa
berskala. Laju respirasi dihitung untuk konsumsi oksigen sebanyak 1mL.
Pengamatan dilakukan duplo.
3.2.2 Metode Winkler
Labu Erlenmeyer 2L disusun dengan dua selang. Salah satu selang
dihubungkan dengan keran air supaya menjadi saluran masuk, sedangkan yang
satu lagi sebagai saluran keluarnya air. Erlenmeyer 2L diisi dengan air
secukupnya, lalu dimasukkan ikan yang sudah ditimbang sebelumnya ke dalam
Erlenmeyer tersebut. Botol ditutup lalu dialirkan air. Apabila terdapat gelembung,
air terus dialirkan hingga gelembung menghilang. Ikan didiamkan beberapa saat
untuk penyesuaian diri di dalam botol percobaan dan air dibiarkan tetap mengalir.
Saat pengamatan, air yang keluar dari saluran keluar ditampung dengan
Erlenmeyer 250mL. Penampungan air dilakukan dengan cara air dimasukkan
perlahan ke mulut botol supaya percikan air dan gelembung udara dapat dihindari.
Botol Winkler ditutup dan kedua selang dijepit dengan penjepit.
Selanjutnya, dilakukan proses titrasi. Botol Winkler dibuka, lalu
ditambahkan 1mL larutan MnSO4 dengan pipet tetes. Setelah itu, larutan KOH-KI
ditambahkan dengan cara yang sama. Botol ditutup dan pembentukan gelembung
dihindari. Kemudian, botol dibolak-balik perlahan selama kurang lebih 5 menit
hingga O2 terikat sempurna. Botol didiamkan selama 20 menit hingga terbentuk
endapan di dasar botol. Setelah 20 menit dan terbentuk endapan, botol dibuka dan
buang 2mL larutan dengan pipet. Selanjutnya ditambahkan 1mL H2SO4 pekat
dengan pipet ukur. Botol ditutup dan dibolak-balik lagi hingga berwarna kuning
kecoklatan dan seluruh endapan larut. 100 mL larutan dari botol Winkler
8
dipindahkan kedalam Erlenmeyer 250 mL dengan gelas ukur. Larutan lalu
dititrasi dengan natrium thiosulfat (Na2S2O3) hingga berwarna kuning muda.
Larutan Amilum 1% ditambhakan hingga berubah warna menjadi biru tua. Titrasi
dilanjutkan dengan natrium thiosulfat hingga warna biru tua tepat menghilang.
Pengulangan perhitungan kadar oksigen dilakukan setelah ikan didiamkan selama
satu jam di dalam Erlenmeyer.
3.2.3 Inhalasi
Zat yang akan digunakan untuk mendedah mencit disimpan dalam suatu
wadah. Zat yang digunakan adalah zat yang mudah menguap sehingga bisa
dengan cepat didedahkan pada hewan percobaan. Mencit dimasukkan ke dalam
wadah tertutup bersama bahan tersebut. Wadah tersebut haruslah kedap udara
supaya tidak ada udara keluar/masuk ke wadah tersebut. Mencit diamati hingga
terjadi ada perubahan pada tubuh mencit. (Barash, 2001)
9
BAB IV
HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
4.1.1 Penghitungan Laju Konsumsi Oksigen Ikan Komet (Carassius
auratus)
Berikut ini adalah tabel hasil percobaan pengukuran laju konsumsi
oksigen pada ikan komet
Tabel 4.1 Tabel Pengamatan laju konsumi oksigen Carasius auratus
Ikan
(kelompok)
Jenis Air Massa Ikan
(gr)
V0 thoisulfat
rata-rata
(mL)
V1 thiosulfat
rata-rata
(mL)
V0 - V1
(mL)
Waktu (s)
Ikan 1
(1&2)
Air keran 6 2,375 1,75 0,625 1 jam
Ikan 2
(11&12)
Air sabun 9,3 1,775 1,325 0,450 0,2 jam
Ikan 3
(5&6)
Air keran 9,8 3,2 1,2 2 1 jam
Laju konsumsi Oksigen ikan 1 =
=
=
= 0,026 mLg
-1jam
-1
Laju konsumsi Oksigen ikan 2 =
= 0,060 mLg
-1jam
-1
10
Laju konsumsi Oksigen ikan 3 =
= 0,051 mLg
-1jam
-1
( )
( ) ( )
= )
= 0,0385 mLg
-1jam
-1
4.1.2 Penghitungan Laju Konsumsi Oksigen Mencit (Mus musculus)
Berikut ini adalah tabel hasil percobaan pengukuran laju konsumsi
oksigen pada ikan mencit
Tabel 4.2 Tabel Pengamatan laju konsumsi mencit (Mus musculus)
Massa Mencit (gr) Volume O2 (mL) Waktu(menit)
22,19 0,5 0,392
22,19 0,5 0,392
( )
=
= 0,0577 mLg
-1menit
-1
( )
=
= 0,0577 mLg
-1menit
-1
11
( ) ( )
= )
= 0,0577 mLg
-1menit
-1
4. 2 Pembahasan
Dari percobaan yang dilakukan, didapat data konsumsi oksigen sebesar
0,0577 mLg-1
menit-1
pada Mus musculus. Berdasarkan penetitian oleh
Gorecki,et al (1990) didapat angka 2,64 mLg-1
jam-1
atau 0,044 mLg-1
menit-1
. Hal
ini menunjukkan bahwa percobaan yang dilakukan dapat dianggap berhasil
karena nilai kedua percobaan tidak terlalu jauh. Faktor yang memperngaruhi
laju konsumsi oksigen adalah suhu, metabolism, aktivitas, jenis kelamin, dan
usia hewan percobaan. Perbedaan yang terjadi antara penelitian Gorecki, el at
(1990) dan percobaan yang dilakukan disebabkan karena adanya perbedaan
suhu pada aat percobaan dilakukan. Penelitian oleh Gorecki dikondisikan pada
suhu 300C sedangkan pada pecobaan dilakukan pada suhu kamar, yaitu sekitar
250C – 27
0. Kemudian pada saat percobaan yang dilakukan kemungkinan
terdapat tekanan dari dalam respirometer yang menyebabkan terhambatnya
laju Eosin.
Dari percobaan yang dilakukan, didapat data konsumsi oksigen sebesar
0,0385 mLg-1
menit-1
di air keran dan 0,060 mLg-1
menit-1
pada air sabun pada
Carassius auratus. Berdasarkan peneitian oleh Bearnish dan Moolherjii
(1964) didapat bahwa nilai laju konsumsi Carassisus auratus adalah 0.850
mLg-1
jam-1
atau sekitar 0,014 mLg-1
menit-1
. Hal ini menunjukkan bahwa
percobaan yang dilakukan dapat dianggap berhasil karena nilai kedua
percobaan tidak terlalu jauh. Perbedaan hasil dari percobaan dan penelitian
kemungkinan disebabkan oleh perbedaan kualitas air (bahan-bahan mineral,
pH dan kadar oksigen) yang digunakan.
12
Berdasarkan percobaan dan penelitian literatur, reagen yang digunakan
antara lain MnSO4, KOH-KI, H2SO4, Thiosulfat,dan amilum pada metode
Winkler serta KOH dan Eosin pada respirometer. MnSO4 digunakan pada
awal metode Winkler yang digunakan sebagai pereaksi dengan KOH-KI unutk
mengendapkan Mn(OH)2 dan kemudian Mn(OH)2 bereaksi dengan O2
membentuk MnO(OH)2. H2SO4 akan melarutkan MnO(OH)2 menghasilkan
Mn(SO4)2. Mn(SO4)2 bereaksi dengan KI dari KOH-KI membentuk I2.
Amilum digunakan untuk medeteksi adanya I2 pada larutan. Pada percobaan
respirometer, reagen yang digunakan adalah butiran KOH. Fungsi dari KOH
adalah CO2 yang dihasilkan oleh mencit. Eosin digunakan sebagai indikator.
(Hutagalung,1985)
Mekanisme dan prinsip dari pendedahan melalui inhalasi adalah
menggunakan zat yang mudah menguap untuk memasukkan zat ke dalam
tubuh melalui sistem pernafasan. Keuntungan pendedahan melalui jalur
inhalasi adalah inhalasi cepat dalam menunjukkan efek karena langsung dari
sistem pernafasan. (Barash, 2001)
13
BAB V
KESIMPULAN
1. Laju konsumsi oksigen pada mencit (Mus muculus) berdasarkan percobaan
menggunakan respirometer adalah 0,0577 mLg-1
menit-1
2. Laju konsumsi oksigen pada ikan komet (Carassius auratos) berdasarkan
percobaan menggunakan metode Winkler adalah 0,0385 mLg-1
jam-1
pada air
keran dan 0,060 0,0385 mLg-1
jam-1
pada air sabun.
3. Cara kerja inhalasi adalah menggukanan memasukkan zat yang mudah
menguap ke dalam tubuh melalui sistem respirasi.
14
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2012. “Sistem respirasi (3) : Respirasi pada manusia”.
http://biologimediacentre.com/sistem-respirasi-3-respirasi-pada-manusia/
(diakses pada tanggal 17 September 2013 pukul 22.30)
Barash, P. G., B. F. Cullen, dan R. K. Stoelting. 2001. Clinical Anesthesia 4th
edition. Washington : Lippincott Williams & Wilkins Publishers
Beamish, F.W.H., P.S. Mookherjii. 1964. “Respiration of Fishes with Special
Emphasis on Standard Oxygen Consumption: I. Influence of Weight and
Temperature on Respiration of Goldfish, Carassius auratus L” Canadian
Journal of Zoology. 42(2) h. 161-175.
Campbell, N.A., J.B. Reece, dan M.L. Cain, S.A. Wasserman, P.V. Minorsky,
R.B Jackson.2010. Biology, edisi ke-9.New Jersey : Pearson Inc
Dimitrov K., Ts.Yordanova, & R. Metcheva. 2005. Application of an Advanced
Closed Respirometer for Small Mammals. Biotechnol. & Biotechnol. 19 :
210-214
Gorecki, A., R. Meczeva, T. Pis, S. Gerasimov, dan W.Walkowa. 1990.
“Geographical variation of thermoregulation in wild populations of Mus
muscu/us and Mus spretus" Acta Theriologica. 35 (3-4) h.209-214.
Hutagalung Horas P., Abdul Rozak, Irman Lutan. 1985. Beberapa Catatan tentang
Penentuan Kadar Oksigen dalam Air Laut berdasarkan Metode Winkler.
Oseana X : 138-149
Martini Frederic H., Judi L. Nath, & Edwin F. Bartholomew. 2012. Fundamentals
of Anatomy & Physiology Ninth Edition. San Fransisco : Pearson
Education, Inc
Warkentin Mareike, Heike M. Freese, Ulf Karsten, & Rhena Schumann. 2007.
New and Fast Method To Quantify Respiration Rate of Bacterial and
Plankton Communities in Freshwater Ecosystem by Using Optical Oxygen
Sensor Spots. Applied and Environmental Microbiology73(21) : 6722-6729