BAB 9: SISTEM RESPIRASI

Disediakan oleh:

M Bakri Nasiruddin

M Firdaus Abu

M Aizat Fadil

A Ilmi Abu Bakar

3 PISMP MATEMATIK

PJM 3106 – ANATOMI & FISIOLOGI

Respirasi

• Definisi:

sistem pengambilan oksigen (O2) dari udara dan penyingkiran karbon dioksida (CO2) dan wap air.

• Organ respiratori ialah:

1. Hidung

2. Farinks

3. Trakea

4. Bronkus

5. Paru-paru

ANATOMI SISTEM RESPIRASI MANUSIA

• Udara masuk melaui rongga hidung, farinks, trakea, bronkus, bronkiol dan alveolus.

• Trakea diperkuatkan oleh gelang rawan yang berbentuk C, bagi mengelakkannya daripada kempis atau ranap.

• Lapisan dalam dinding trakea terdiri daripada sel epitelium bersilium dan sel perembes mukus untuk memerangkap debu dan mikroorganisma supaya boleh dikeluarkan daripada sistem respirasi.

• Trakea bercabang menjadi dua bronkus yang memasuki peparu.

• Setiap bronkus bercabang-cabang untuk membentuk bronkiol yang berakhir di dalam alveolus.

• Pertukaran gas berlaku pada alveolus secara resapan ringkas.

• Dinding alveolus merupakan permukaan respirasi untuk pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida.

Alveolus disesuaikan untuk pertukaran gas dengan ciri-ciri berikut;

• Luas permukaan yang besar, iaitu bilangan alveolus yang banyak menambahkan luas permukaan untuk resapan gas.

• Dinding alveolus yang nipis, iaitu setebal satu sel sahaja memudahkan gas meresap melaluinya.

• Dinding alveolus yang lembap, iaitu lapisan cecair pada dinding alveolus membenarkan oksigen dan karbon dioksida melarut di dalamnya.

• Rangkaian kapilari darah pada dinding alveolus, iaitu pada permukaan luar alveolus terdapat banyak rangkaian kapilari darah bagi mengangkut gas oksigen dan karbon dioksida dari alveolus dank e alveolus.

Fisiologi Respiratori Respirasi luaran• Respirasi eksternal (luaran)

• adalah proses resapan oksigen (O2) dalam udara di alveoli ke dalam darah di kapilari alveoli

• proses resapan karbon dioksida (CO2) dalam arah yang bertentangan.

• Respirasi Eksternal menukarkan darah terdioksigen kepada darah beroksigen

• Semasa respirasi luaran, darah melalui paru-paru memerangkap oksigen.Darah beroksigen dihantar ke jantung dan diagihkan ke sel-sel tisu badan.

• Sel-sel tisu badan menggunakan oksigen secara terus menerus menyebabkan kekurangan oksigen dalam darah berbanding di alveolus.Dengan itu oksigen dari alveolus akan meresap ke dalam kapilari pulmonari melalui dinding kapilari alveolus.

• Sel-sel tisu badan menyingkirkan karbon dioksida ke dalam darah.Kandungan karbon dioksida yg tinggi dlm kapilari pulmonari meresap ke dlm alveolus dan dihembus keluar dari paru-paru semasa respirasi.

• Darah yg melalui paru-paru ke vena-vena pulmonari mempunyai kandungan oksigen yg tinggi dan karbon dioksida yg rendah.Oleh itu pertukaran gas berlaku.

Pertukaran Gas di Paru-paru

Pertukaran Gas di Membran Respirasi

Pertukaran gas di antara udara dan darah

Respirasi internal

• Proses penghantaran O2 dan CO2 antara kapilari-kapilari dan sel tubuh

• Menukar darah beroksigen kepada darah terdioksida

• Berlaku di semua tisu dalam badan

• Semasa O2 meresap ke dalam sel, CO2 akan meresap ke arah yang bertentangan,

Ventilasi Pulmonari

• Ventilasi pulmonari adalah proses pernafasan di mana gas mengalir/ bergerak antara atmosfera dan paru-paru.

• 2 fasa penting dalam pulmonary ventilation;• Inhalation – Proses pergerakan udara masuk ke

paru-paru.• Exalation – proses pergerakan udara keluar dari

paru-paru

• Perbezaan tekanan yang disebabkan oleh perubahan isipadu paru-paru akan memaksa udara masuk ketika inhalation dan keluar ketika exhalation.

• Pergerakan udara ini disebabkan oleh perubahan tekanan udara dalam paru-paru. Darah tidak beroksigen dipam oleh jantung masuk ke dlm paru2 melalui arteri pulmonari

• Di paru2 pertukaran gas berlaku antara kapilari darah dan alveolus

• CO2 meresap dari darah masuk kerongga alveolus dan disingkirkan ke atmosfera

• Manakal O2 meresap dari atmosfera masuk ke alveolus dan kapilari darah dan dibawa balik ke jantung melalui vena pulmonari

• Juga dipanggil pertukaran gas pulmonari

• Darah yang datang dari bahagian kanan jantung mengandungi kandungan CO2 yang tinggi manakala kandungan O2 yang rendah.

PERTUKARAN GAS PADA PERMUKAAN RESPIRASI DAN PENGANGKUTAN GAS DALAM MANUSIA

Tekanan separa oksigen dan karbon dioksida

• Resapan gas dalam alveolus bergantung kepada satu kuantiti yang disebut tekanan separa.

• Tekanan atmosfera pada aras laut ialah 760 mm Hg.• Oleh sebab atmosfera terdiri daripada 21% oksigen

(mengikut isi padu), tekanan separa oksigen atau Po2

ialah 0.21 x 760 mm Hg atau 160 mm Hg.• Ini bermaksud oksigen mnyumbangkan tekanan

sebanyak 160 mm Hg dalam tekanan atmosfera, iaitu tekanan separa oksigen (Po2) ialah 160 mm Hg.

• Tekanan separa karbon dioksida (Po2) pada aras laut ialah 0.23 mm Hg.

• Resapan gas berlaku dari kawasan tekanan separa tinggi ke kawasan tekanan separa rendah

Proses pertukaran gas merentasi permukaan alveolus dan kapilari darah di peparu

Udara hembus mengandungi Pco2 lebih tinggi dan Po2 lebih rendah berbanding udara sedut kerana oksigen telah digunakan oleh sel semasa respirasi sel.

Gan Wan Yeat, Choong Choe HIn.(2004) Sukses.Biologi SPM Tingkatan 4 & 5.Selangor: Penerbit Fajar Bakti Sdn. Bhd

Darah yang meninggalkan alveolus peparu melalui vena pulmonari mempunyai Po2 yang tinggi dan Pco2 rendah. Tekanan separa kedua-dua gas ini adalah sama dengan tekanan separa gas dalam ruang alveolus.

Proses pertukaran gas merentasi permukaan alveolus dan kapilari darah di peparu

Gan Wan Yeat, Choong Choe HIn.(2004) Sukses.Biologi SPM Tingkatan 4 & 5.Selangor: Penerbit Fajar Bakti Sdn. Bhd

Proses pertukaran gas respirasi antara darah dan sel darah

darah yang sampai ke tisu kapilari mempunyai tekanan separa oksigen yang lebih tinggi daripada tekanan separa oksigen sel badan.

Pada masa yang sama, Pco2 yang lebih tinggi dalam sel di tisu menyebabkan karbon dioksida meresap dari sel ke dalam kapilari darah yang mempunyai Pco2 yang lebih rendah.

Gan Wan Yeat, Choong Choe HIn.(2004) Sukses.Biologi SPM Tingkatan 4 & 5.Selangor: Penerbit Fajar Bakti Sdn. Bhd

Pengangkutan Oksigen

• Oksigen diangkut dalam bentuk• Oksihemoglobin (98.5%) – oksigen bergabung

dengan hemoglobin dalam sel darah merah• Larut dalam plasma darah (1.5%)

• Oksihemoglobin adalah satu kompound yang tidak stabil. Oleh itu, ia mudah untuk menguraikan oksigen tersebut.

• Faktor yang mempengaruhi penguraian tersebut adalah • Tahap O2 yang rendah

• pH rendah• Suhu tinggi• Kenaikan penghasilan CO2 dan haba

Pengangkutan Karbon dioksida

• Gas karbon dioksida diangkut dalam bentuk • Ion bikarbonat (HCO3

-)(70%)

• Karbaminohemoglobin (23%) – di mana karbon dioksida bergabung dengan hemoglobin dalam sel darah merah

• Larut dalam plasma darah (7%)

Pengambilan dan Penghantaran gas

MEKANISME PERNAFASAN MANUSIA

• Mekanisme pernafasan manusia dibahagikan kepada tarikan nafas dan hembusan nafas.

• Mekanisme pernafasan manusia melibatkan tindakan otot interkosta dan tindakan otot diafragma.

• Di antara tulang rusuk terdapat dua set otot interkosta, iaitu otot interkosta dalam dan otot interkosta luar. Kedua-dua otot ini bertindak secara antagonistik.

• Di bawah peparu, terdapat satu lapisan diafragma berotot yang memisahkan toraks daripada abdomen.

Tarikan nafas Hembusan nafas

Tindakan

otot

interkosta

a) Otot interkosta luar mengecut dan

otot interkosta dalam mengendur.

b) Tulang rusuk bergerak ke atas dan

ke luar.

c) Isi padu rongga toraks bertambah.

a) Otot interkosta luar mengendur dan

otot interkosta dalam mengecut.

b) Tulang rusuk bergerak ke bawah dan

ke dalam.

c) Isi padu rongga toraks berkurang.

Tindakan

otot

diafragma

a) Otot diafragma mengecut.

b) Diafragma mendatar.

c) Isi padu rongga toraks bertambah.

a) Otot diafragma mengendur.

b) Diafragma berbentuk kubah (bentuk

asal).

c) Isi padu rongga toraks berkurang.

isipaduAkibat tindakan otot interkosta dan otot

diafragma, isi padu rongga toraks

bertambah.

Akibat tindakan otot interkosta dan otot

diafragma, isi padu toraks berkurang.

tekananTekanan udara dalam rongga toraks

berkurang.

Tekanan udara dalam rongga toraks

bertambah.

udaraUdara atmosfera disedut masuk ke

dalam peparu.

Udara didesak keluar dari peparu.

Kawalan Respirasi

• Kadar pernafasan dikawal oleh pusat respirasi yg terletak di dalam medula oblongata.

• Impuls dari pusat respirasi akan melalui saraf moto dan dihantar ke otot interkosal melalui saraf interkostal.

• Kadar respirasi ditentukan oleh kekerapan otot respirasi diransang.

• Otot interkosal dan diafragma dipengaruhi oleh impuls dari otak utk penyesuaian bagi keperluan poses respirasi.

• Pusat respirasi peka dan bergerakbalas terhadap - keasidan darah- kepekatan oksigen- tekana darah

• Pusat kawalan pernafasan terletak di medulla oblongata.

• terdapat sel khas yang disebut kemoreseptor pusat.

• Medulla oblongata merangsang otot perangsang respirasi iaitu diafragma dan otot interkosta dalaman.

• Pusat pernafasan adalah dipengaruhi oleh rangsangan yang diterima daripada tiga

• kumpulan neuron deria iaitu:• i.Pusat kemoresepter iaitu saraf-saraf di sistem saraf

pusat dan terletak dalam• medula oblongata berfungsi mengawal cecair kimia

serebrospina. Apabila CO2 daripada plasma memasuki cecair serebrospina, ia membentuk HCO3- dan H+

• serta nilai pH menjadi lebih berasid. Sebagai tindakbalas untuk pengurangan

• nilai pH, pusat kemoreseptor merangsang pusat pernafasan untuk meningkatkan

• kadar mekanisme tarikan nafas.

ii.Kemoreseptor periferi iaitu saraf-saraf di sistem saraf periferi yang terletak dalam

• aorta badan-badan dalam dinding lengkung aorta dan dalam karotid badanbadan

• dalam dinding-dinding bagi karotid arteri, mengawal kimia darah.

• Peningkatan dalam nilai pH dan pO2, menyebabkan reseptor ini merangsang

• pusat pernafasan.

iii.Reseptor regang dalam dinding bronkus dan bronkiol diaktifkan apabila paru-paru

• mengembang kepada had fizikal mereka. Reseptor ini memberi isyarat kepada

• pusat pernafasan untuk memberhentikan rangsangan serta membenarkan

• penamatan bagi memulakan ke atas otot-otot mekanisme tarikan nafas.

• Tindakbalas ini dikenali sebagai tindakan Hering-Breur.

Terima kasih….