Frekuensi dan Volume Pernapasan

Frekuensi dan Volume

Udara Pernapasan

Ilmu Pengetahuan Alam

Fithry Auliya, S.Pd

PENDAHULUAN

Deskripsi Singkat

Tema yang digunakan pada bahan ajar IPA adalah sistem pernapasan
manusia. Tema didukung dengan beberapa sub-sub tema. Sub tema pada listrik
dinamis terdiri atas organ sistem pernapasan, mekanisme sistem pernapasan,
frekuensi pernapasan, volume udarapernapasan, dan gangguan pada sistem
pernapasan.

Bahan ajar ini akan membahas mengenai frekuensi dan volume udara
pernapasan. Kegiatan belajar (KB) 1 tentang frekuensi pernapasan. KB 2 tentang
volume udara pernapasan. KB 1 tentang frekuensi pernapasan akan membahas
tentang pengertian frekuensi pernapasan dan faktor-faktor yang memengaruhinya.
Dan KB 2 tentang volume udara pernapasan akan membahas tentang macam-
macam volume udara pernapasan, kapasitas paru-paru, dan faktor-faktor yang
memengaruhinya.

Peta Konsep

Panduan Belajar

Agar pencapaian tujuan pembelajaran pada materi frekuensi dan volume
udara pernapasan dapat tercapai dengan maksimal maka butuh kesungguhan
ananda dalam memepelajari bahan ajar ini. Baca dan pahamilah uraian materi. Dan
lakukanlah kegiatan pengamatan serta kerjakan latihan soal pada masing-masing
KB. Selanjutnya perhatikanlah indikator dan tujuan pembelajaran yang harus
ananda kuasai.

Rincian Isi Modul

Rincian pada masing-masing kegiatan belajar yang tertuang di dalam modul
ini terdiri dari:

Kompetensi dasar, Indikator pencapaian, Tujuan pembelajaran

Uraian materi

Rangkuman pembelajaran

Latihan Soal

Daftar Pustaka

STANDAR ISI

KOMPETENSI INTI

3. Memahami pengetahuan (faktual, konseptual, dan prosedural)
berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi,
seni, budaya terkait fenomena dan kejadian tampak mata.

4. Mencoba, mengolah, dan menyaji dalam ranah konkret
(menggunakan, mengurai, merangkai, memodifikasi, dan membuat)
dan ranah abstrak (menulis, membaca, menghitung, menggambar,
dan mengarang) sesuai dengan yang dipelajari di sekolah dan sumber
lain yang sama dalam sudut pandang/teori.

Kompetensi Dasar Indikator Pencapaian Kompetensi
3.9 Menganalisis sistem
3.7.1 Mengidentifikasi struktur dan
pernapasan pada manusia fungsi organ sistem
dan memahami gangguan pernapasan manusia. (C1)
pada sistem pernapasan
serta upaya menjaga 3.7.2 Mengidentifikasi mekanisme
kesehatan sistem sistem pernapasan manusia.
pernapasan. (C2)

4.9 Menyajikan karya tentang 3.7.3 Menganalisis faktor-faktor
upaya menjaga kesehatan yang mempengaruhi frekuensi
sistem pernapasan. pernapasan. (C3)

3.7.4 Menjelaskan volume udara
pernapasan dan kapasitas
paru-paru manusia.(C2)

3.7.5 Menjelaskan faktor yang
mempengaruhi kapasitas
paru-paru manusia.(C2)

3.7.6 Memahami gangguan pada
sistem dan upaya mejaga
kesehatan sistem
pernapasan.(C1)

1.7.1 Membuat poster tentang
bahaya rokok pada
sistempernapasan. (C4)

KB .1
Frekuensi Pernapasan

Tujuan Pembelajaran

Melalui kegiatan percobaan peserta didik dapat;
1. menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi frekuensi
pernapasan.
2. menjelaskan pengaruh faktor jenis kelamin dan aktivitas
terhadap frekuensi sistem pernapasan.

Uraian Materi

Sebelumnya kamu sudah mempeajari tentang mekanisme
pernapasan manusia. Pada kegiatan belajar ini kamu akan belajar tentang
frekuensi pernapasan. Frekuensi pernapasan merupakan salah satu tanda
vital yang sangat penting. Frekuensi pernapasan dapat memperlihatkan
ketidakstabilan kesehatan seseorang. Frekuensi pernapasan adalah
intensitas memasukkan dan mengeluarkan udara pernapasan per menit.
Apakah semua orang memiliki frekuensi pernapasan yng sama?Faktor apa
saja yng memengaruhi frekuensi pernapasan?untuk mengetahuinya ayo
kita pelajari materi ini dengan penuh semangat!

Ayo Kita Lakukan!

Aktivitas 1. Mengukur Frekuensi Pernapasan dan Mengidentifikasi Faktor-
Faktor yang Memengaruhinya

1. Buatlah kelompok yang terdiri atas laki-laki dan perempuan.
2. Siapkan stopwatch untuk melakukan perhitungan waktu

pernapasan.
3. Hitunglah jumlah pernapasan setiap anggota kelompok dalam posisi

duduk selama 1 menit. Ulangi perhitungan sebanyak 3 kali secara
cermat dan teliti.
4. Hitunglah nilai rata-rata frekuensi pernapasan setiap anggota
kelompok dalam posisi duduk.
5. Lakukan kembali perhitungan frekuensi pernapasan seperti langkah
3 dan 4 tetapi dalam posisi berbaring serta berdiri.
6. Lakukan kembali perhitungan frekuensi pernapasan seperti langkah
3 dan 4 tetapi seelah melakukan kegiatan berjalan satu menit dan
berlari satu menit.
7. Catatlah hasil pengamatanmu dalam bentuk tabel.

Disusikan dengan kelompokmu!

1. Apakah ada perbedaan frekuesni pernapasan laki-laki dan
perempuan?Jelaskan!

2. Apakah posisi tubuh memengaruhi frekuensi pernapasan?posisi
tubuh mana yang frekuensi pernapasannya paling tinggi?

3. Apakah jenis kegiatan memengaruhi frekuensi pernapasan?
4. Faktor-faktor apa saja yang memengaruhi frekuensi pernapasan?

Berdasarkan Aktivitas 1. kamu telah mengetahui bahwa ada beberapa
faktor yang memengaruhi frekuensi pernapasan di antaranya adalah jenis
kelamin, posisi tubuh, dan kegiatan tubuh. Selain itu ada beberapa faktor
lainnya seperti umur dan suhu tubuh.

a. Umur, pada umumnya semakin bertambah umur seseorang maka
semakin rendah frekuensi pernapasannya. Hal ini berhubungan erat
dengan makin berkurangnya proporsi kebutuhan energinya.
Normalnya, frekuensi pernapasan bayi baru lahir adalah 30 sampai
60 kali per menit, balita 24 sampai 40 kali per menit, anak pra
sekolah 22 sampai 34 kali per menit, anak usia sekolah 18 sampai 30
kali per menit, remaja 12 sampai 16 kali per menit, usia dewasa 12
sampai 20 kali per menit, dan lansia berada pada rentang 15 sampai
25 kali per menit.
(sumber:https://www.halodoc.com/artikel/perlu-tahu-ini
frekuensipernapasan-normal-dari-bayi-hingga-lansia)

Berikut ini tabel frekuensi pernapasan normal berdasarkan usia.
Tabel 1. Frekuensi pernapasan berdasarkan usia

Kategori Frekuensi

Usia pernapasan

(per menit)

Newborn 0-6 minggu 30-60

Infants 6 minggu-6 bulan 25-40

Toddler 1-3 tahun 20-30

Young children 3-6 tahun 20-25

Older children 10-14 tahun 15-20

Adults Dewasa 12-20

Sumber: https://www.edn.com/trans-thoracic-impedance-

measurements-in-patient-monitoring/

b. Jenis kelamin, pada umumnya laki-laki lebih banyak bergerak

sehingga lebih banyak memerlukan energi. Kebutuhan oksigen dan

produksi CO2 pada laki-laki juga lebih tinggi. Hal ini menunjukkan
bahwa proses metabolisme pada laki-laki jauh lebih tinggi daripada

perempuan.

c. Suhu tubuh, semakin tinggi suhu tubuh maka semakin cepat

frekuensi pernapasannya. Hal ini terjadi karena adanya peningkatan

proses metabolisme di dalam tubuh, sehingga diperlukan

peningkatan pemasukan oksigen dan pengeluaran CO2
d. Posisi tubuh, posisi tubuh sangat berpengaruh terhadap frekuensi

pernapasan. Hal ini berkaitan dengan beban yang harus ditanggung

oleh organ tubuh. Pada saat posisi tubuh berdiri, otot-otot kaki akan

berkontraksi untuk menghasilkan tenaga yang dibutuhkan tubuh

untuk tetap tegak berdiri. Sedangkan pada saat posisi tubuh duduk

atau berbaring, beban berat tubuh disangga oleh sebagian besar

tubuh sehingga tubuh tidak membutuhkan banyak energi, dengan

demikian frekuensi pernapasannya rendah.

e. Kegiatan atau aktivitas tubuh, orang yang melakukan aktivitas

memerlukan lebih banyak energi dibandingkan dengan orang yang

tidak melakukan aktivitas seperti duduk santai atau tiduran. Ketika

tubuh memerlukan banyak energi maka tubuh perlu lebih banyak

oksigen sehingga frekuensi pernapasan meningkat. (Zubaidah, Siti,

dkk., 2018, h. 57-58)

Rangkuman

1. Frekuensi pernapasan adalah jumlah memasukkan dan
mengeluarkan udara pernapasan per menit.

2. Faktor yang memengaruhi frekuensi pernapasan adalah jenis
kelamin, usia, posisi tubuh, suhu tubuh, dan aktivitas

Latihan Soal

Pilihlah Jawaban yang paling tepat!

1. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut!

1) Wanita memiliki frekuensi pernapasan lebih besar daripada laki-laki

2) Peningkatan suhu tubuh berbanding lurus dengan peningkatan frekuensi

pernapasan.

3) Makin berat aktivitas tubuh, frekuensi pernapasan akan meningkat.

4) Frekuensi pernapasan pada saat berdiri lebih rendah daripada fekuensi pada saat

berbaring.
Pernyataan yang benar mengenai frekuensi pernapasan ditunjukkan oleh angka….

A. 1) dan 2)

B. 1) dan 4)

C. 2) dan 3)

D. 3) dan 4)
2. Perhatikan tabel berikut ini!

Kategori Frekuensi

Usia pernapasan

(per menit)

Newborn 0-2 bulan 44

Infants 2 bulan- 1 tahun 20-40

Preschool children 3-5 tahun 20-30

Older children 6-12 tahun 16-25

Adults 20-21 tahun 12-20

Berdasarkan tabel di atas, pernyataan berikut yang benar adalah….

A. Faktor usia berbanding lurus dengan frekuensi pernapasan

B. Preschool children memiliki frekuensi pernapasan terbanyak

C. Makin bertambah usia frekuensi pernapasan akan menurun.

D. Makin brtambah usia frekuensi pernapasan akn meningkat.
3. Perhatikan tabel berikut ini!

Suhu Tubuh (0C) Frekuensi Pernapasan

(per menit)

22 38

23 39

21 37

37 18
Berdasarkan tabel di atas, pernyataan yang benar adalah….

1- Makin tinggi suhu tubuh frekuensi pernapasan akan meningkat

2- Pernapasan normal umumnya berkisar 37 kali per menit

3- Makin turun suhu tubuh maka frekuensi pernapasan akan menurun

4- Makin tinggi suhu tubuh maka frekuensi pernapasan akan menurun
4. Perhatikan tabel berikut ini!

Suhu Tubuh (0C) Frekuensi Pernapasan

(per menit)

22 38

23 39

21 37

37 18
Berdasarkan tabel di atas, jumlah napas per menit saat normal adalah….

A. 38

B. 21

C. 22

D. 18
5. Perhatikan tabel berikut ini!

Posisi Tubuh Frekuensi Pernapasan

(per menit)

Duduk 1-6

Berjalan 15

Bersepeda dengan pelan 15

Berlari 30

Berdasarkan tabel di atas, pernyataan berikut yang benar adalah….

A. Saat bersepeda dengan pelan frekuensi pernapasan lebih banyak daripada berjalan.

B. Saat duduk frekuensi pernapasan lebih banyak daripada berjalan.

C. Saat berlari frekuensi pernapasan lebih sedikit daaripada bersepeda dengan pelan.

D. Saat berjalan frekuensi pernapasan sama dengan saat bersepeda dengan pelan.

Daftar Pustaka

Zubaidah, Siti, dkk.. Ilmu Pengetahuan Alam Kelas VIII Semester
2.Gresik: PT. Temprina Media Grafika. 2018

Sururi, Adip Ma’rifu, dkk.. Ilmu Pengetahuan Alam Kelas VIII
Semester 2. Yogyakarta: PT Intan Pariwara. 2019

https://www.edn.com/trans-thoracic-impedance-measurements-in-
patient-monitoring/. Diakses pada tanggal 30 September 2022
pukul 16.00 WIB

https://www.halodoc.com/artikel/perlu-tahu-ini-frekuensi- pada
pernapasan-normal-dari-bayi-hingga-lansia. Diakses
tanggal 30 September 2022 pukul 16.00 WIB

KB. 2

Volume Udara
Pernapasan

Tujuan Pembelajaran

Melalui kegiatan perngamatan dan diskusi peserta didik dapat;
1. menjelaskan macam-macam volume udara pernapasan dan
kapasitas paru-paru dengan benar.
2. menjelaskan faktor yang mempengaruhi volume udara
pernapasan dengan benar.

Uraian Materi

Pernahkah kamu menghitung berapa lama kamu dapat
menahan napas?Apakah kamu dan temanmu dapat menahan napas
dengan waktu yang sama?Hal ini dipengaruhi oleh kapasitas paru-paru
indiviu yang berbeda-beda. Apa itu kapasitas paru-paru?Apa saja
faktor yang memengaruhinya?

Kapasitas paru-paru dapat dihitung dengan mengukur volume
udara pernapasan. Apa itu volume udara pernapasan. Volume udara
pernapasan adalah jumlah udara pernapasan yang keluar masuk
melalui sistem pernapasan. Volume udara pernapasan dapat diukur
dengan alat yang disebut spirometer. Namun, kita juga dapat
mengukur volume udara pernapasan dengan melakukan aktivitas
berikut!

Ayo Kita Lakukan!

Aktivitas 1. Mengukur Volume Udara Pernapasan

Ikuti langkah pada LKPD Volume Udara Pernapasan

Macam-Macam Volume Udara Pernapasan

Volume udara pernapasan dapat dibedakan menjadi beberapa macam
yakni seperti pada diagram berikut ini

Kapasitas Paru-Paru

Kapasitas paru-paru merupakan kemampuan menampung udara
pernapasan. Kapasitas paru-paru dapat dibedakan menjadi beberapa
macam yaitu kapasitas inspirasi, kapasitas vital, kapasitas residu
fungsional dan kapasitas total paru-paru.

Faktor-Faktor yang Memengaruhi Kapasitas Paru-Paru
Faktor-faktor yang memengaruhi kapasitas paru-paru diantaranya jenis
kelamin, usia, posisi tubuh, aktivitas, tinggi dan berat badan , dan pola
hidup.

a. Jenis Kelamin
Kapasitas paru-paru laki-laki lebih besar daripada perempuan.

Pada umumnya, laki-laki melakukan aktivitas lebih berat daripada
perempuan. Oleh karena itu, laki-laki membutuhkan oksigen yang
lebih banyak. Selain itu, juga dipengaruhi oleh perbedaan kekuatan
otot, jumlah hemoglobin, serta luas permukaan antara laki-laki dan
perempuan.
b. Usia

Makin bertambah usia akan makin meningkatkan kapasitas paru-
paru seseorang. Namun, saat usia lanjut kapasitas paru-paru akan
berkurang. Hal ini disebabkan kemampuan paru-paru dalam
menampung udara mengalami penurunan.
c. Posisi tubuh

Posisi tubuh dapat memengaruhi kapasitas paru-paru. Sebagai
contoh, kapasitas paru-paru saat duduk berbeda dengan kapasitas
paru-paru saat berdiri. Pada posisi duduk abdomen akan menekan
diafargama sehingga paru-paru mengecil.

d. Aktivitas
Makin berat aktivitas tubuh akn makin besar kapasitas paru-

paru.
e. Tinggi dan Berat badan

Ukuran tubuh memengaruhi kapasitas paru-paru. Makin tinggi
dan besar berat tubuh seseorang akan makin besar kapasitas paru-
paru.
f. Pola hidup

Pola hidup dapat memengaruhi kapasitas paru-paru. Kapasitas
paru-paru seorang perokok lebih kecil daripada orang yang tidak
merokok.

Tahukah kamu kapasitas paru-paru
atlet pasti lebih besar dibandingkan

non atlet.

Dilakukan perbandingan fungsi paru antara 60 atlet dan 60 non-atlet pada
usia 13-15 tahun salah satunya dengan membandingkan kapasitas vital paru-
paru antara atlet dan non atlet. (Saputri, Ni Komag Diah, dkk, 2017)
Hasil menunjukkan kapasitas paru-paru atlet lebih besar dibandingkan non-
atlet. Hal ini menunjukkan bahwa olahraga atau peningkatan aktivitas fisik
dapat meningkatkan kapasitas vital paru-paru seseorang.

Adakah kaitan kapasitas paru-paru
dengan kesehatan?

Kapasitas vital paru-paru penting untuk diketahui karena berpengaruh pada
kesehatan. Ketika kapasitas paru-paru berada di bawah ataupun di atas batas
normal, dapat mengindikasikan adanya gangguan kesehatan. Contohnya
pneumonia dan asma.
(Sumber:https://hellosehat.com/pernapasan/kapasitas-paru-paru/)

Rangkuman

1. Volume udara pernapasan adalah jumlah udara yang masuk dan
keluar melalui sistem pernapasan.
2. Macam-macam volume udara pernapsan adalah volume
suplementer, volume komplementer, volume tidal, dan volume
residu.
3. Kapasitas paru-paru adalah kemampuan paru-paru untuk
menampung udara.
4. Faktor-faktor yang memengaruhi kapasitas paru-paru adalah
jenis kelamin, usia, posisi tubuh, aktivitas, tinggi dan berat badan,
dan pola hidup.

Latihan soal

Pilihlah Jawaban yang paling tepat!

Data untuk nomor 1 dan 2

Perhatikan data volume udara pernapasan berikut!

No Macam Volume Udara Volume (mL)

. Pernapasan

1. Volume tidal 500

2 Volume komplementer 1.500

3 Volume suplementer 1.500

4 Volume residu 1.000

1. Berdasarkan data tersebut, volume udara yang dapat dihembuskan

semaksimal mungkin setelah melakukan inspirasi secara maksimal

adalah….

A. 5.500 mL
B. 3.500 mL

C. 2.500 mL
D. 2.000 mL

2. Berdasarkan data tersebut, kapasitas total paru-paru adalah….
A. 5.500 mL

B. 4.500 mL
C. 3500 mL

D. 2.500 mL
Grafik untuk nomor 3 dan 4

Perhatikan grafik berikut ini!

3. Berdasarkan grafik di atas maka volume udara yang masih tersisa
diparu-paru setelah melakukan ekspirasi maksimal adalah….

A. 1.500 mL
B. 1.000 mL

C. 500 mL
D. 2.500 mL
4. Berdasarkan grafik di atas volume udara yang dapat dihembuskan

secara maksimal setelah melakukan ekspirasi biasa adalah….

A. 1.500 mL
B. 500 mL
C. 1.000 mL
D. 2.000 mL
5. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut!

1. Wanita memiliki kapasitas paru-paru lebih tinggi daripada laki-
laki.

2. Makin berat aktivitas tubuh, kapasitas paru-paru akan
menigkat.

3. Makin bertambah usia, kapasitas paru-paru akan menurun
4. Makin besar ukuran badan, kapasitas paru-paru makin kecil.
Pernyataan yang benar mengenai kapasitas paru-paru adalah….
A. 1 dan 2
B. 1 dan 4
C. 1 dan 3
D. 2 dan 3

Daftar Pustaka

Zubaidah, Siti, dkk.. Ilmu Pengetahuan Alam Kelas VIII Semester
2.Gresik: PT. Temprina Media Grafika. 2018

Sururi, Adip Ma’rifu, dkk.. Ilmu Pengetahuan Alam Kelas VIII
Semester 2. Yogyakarta: PT Intan Pariwara. 2019

Saputri, Ni Komang Diah, Ayu Setyorini Mestika Mayangsari, and Ida Bagus
Subanada. "Lung function in athletes and non-athletes aged 13-15
years." Paediatrica Indonesiana 58.4 (2018): 170-4.