1
BAB 1 :
RESPIRASI
1.1
Mekanisme Pernafasan Manusia
1. Manusia bernafas dengan menggunakan udara disekeliling kita melalui proses respirasi.
2. Respirasi merupakan satu proses dimana organisma hidup memperoleh oksigen dan menyingkirkan karbon dioksida serta wap air.
3. Rajah di bawah menunjukkan struktur asas serta organ untuk sistem respirasi manusia.
Organ Pernafasan Fungsi
Lubang hidung Membolehkan udara tarikan nafas dan hembusan nafas melaluinya
Rongga nasal Apabila udara melalui rongga nasal, udara dipanaskan dan dilembapkan serta debu-debu diperangkap oleh bulu hidung
Trakea Dinding trakea mempunyai gegelang rawan berbentuk C yang menyokong dan mencegah trakea daripada runtuh semasa menarik nafas
Bronkus Cabang trakea berpecah kepada dua bronkus, iaitu satu bronkus memasuki peparu kanan manakala bronkus yang satu lagi memasuki peparu kiri
Bronkiol Setiap bronkus bercabang kepada tiub-tiub kecil yang diberi nama bronkiol untuk menambahkan penempatan alveolus dihujungnya
Alveolus Tempat pertukaran gas antara alveolus dan kapilari darah Sangkar rusuk Melindungi peparu
Diafragma Satu kepingan otot yang memisahkan rongga toraks dengan abdomen serta mengawal isipadu udara rongga toraks
Otot interkosta Terdiri daripada otot interkosta luar dan dalam untuk mengangkat dan menurunkan sangkar rusuk semasa bernafas
Peparu Terbina daripada bronkiol, alveolus dan kapilari darah serta terletak di dalam ruang rongga toraks
2 4. Semasa menarik nafas, udara masuk melalui:
5. Semasa menghembus nafas, udara keluar melalui:
6. Penyesuaian alveolus untuk pertukaran gas yang cekap adalah seperti berikut;
Hidung
Rongga
nasal
Trakes
Bronkus
Bronkiol
Alveolus
Alveolus
Bronkiol
Bronkus
Trakea
Rongga
nasal
Hidung
Luas permukaan yang besar
- peparu mempuyai berjuta-juta alveolus
untuk menyediakan luas permukaan yang
besar supaya pertukaran gas dapat
berlaku dengan lebih berkesan
Dinding yang sangat nipis
-dinding alveolus adalah setebal satu sel
supaya jarak untuk peresapan gas adalah
pendek
Permukaan yang lembap
- supaya oksigen dapat melarut sebelum
meresap dan merentasi dinding alveolus
Kapilari darah yang banyak
- membantu pertukaran gas berlaku
antara alveolus dan kapilari darah
berlaku dengan lebih cepat
3
7. Mekanisme pernafasan melibatkan proses menarik nafas dan menghembus nafas yang berlaku secara berterusan untuk membekalkan oksigen keseluruh badan.
8. Jadual di bawah menunjukkan komposisi udara sedutan, udara hembusan dan udara alveolus;
Kandunagn Udara sedutan Udara hembusan Udara alveolus
Oksigen 21% 16% 14%
Karbon dioksida 0.04% 4% 6%
Nitrogen 79% 79% 80%
Wap air Berubah-ubah Tepu Tepu
Suhu Berubah-ubah 34⁰C 37⁰C
Tarik Nafas Mekanisme
Pernafasan
Hembus Nafas
Bergerak ke atas dan ke depan Sangkar rusuk Bergerak ke bawah dan ke dalam Otot mengecut dan diafragma mendatar Diafragma Otot mengendur dan diafragma
melengkung ke atas Luar - mengecut
Dalam - mengendur
Otot interkosta Luar – mengendur Dalam - mengecut
Bertambah Isipadu rongga
toraks
Berkurangan
Rendah atau berkurangan Tekanan udara
dalam rongga toraks
Tinggi atau bertambah Mengalir masuk ke dalam peparu Aliran udara Mengalir keluar peparu Tekanan di luar lebih tinggi daripada di
dalam peparu
Perbezaan tekanan Tekanan di dalam peparu lebih tinggi daripada di luar
4
Membina model sistem respirasi manusia untuk menunjukkan hubungan antara tekanan udara dalam rongga toraks dengan proses tarikan dan hembusan nafas
Radas dan bahan: Serkup kaca, tiub kaca berbentuk Y, penutup getah, kepingan getah nipis dan belon.
Fokus Mawar 23 :
Lakukan simulasi seperti berikut: Prosedur:
1. Bina satu model system respirasi seperti yang ditunjukkan dalam Rajah di atas.
2. Tarik kepingan getah ke bawah. Perhatikan perubahan yang berlaku pada belon di dalam serkup kaca.
3. Tolak kepingan getah ke atas dan ke dalam serkup kaca. Perhatikan perubahan yang berlaku. Soalan:
1. Namakan bahagian sistem respirasi yang diwakili oleh serkup kaca, tiub kaca berbentuk Y, belon dan kepingan getah.
2. Lengkapkan jadual berikut untuk menunjukkan perubahan yang berlaku pada belon dan nyatakan perubahan tekanan udara di dalam serkup kaca
Tindakan yang dilakukan Perubahan pada belon Tekanan udara di dalam serkup kaca Kepingan getah ditarik ke
bawah
Kepingan getah ditolak ke atas
5
1.2
Pengangkutan Oksigen dalam Badan Manusia
1. Oksigen dibawa masuk dan karbon dioksida dibawa keluar dari peparu melalui alveolus.
2. Proses ini dikenali sebagai pertukaran gas melalui proses resapan.
3. Rajah di bawah menunjukkan pertukaran gas di peparu dan sel-sel badan;
• Kepekatan oksigen lebih tinggi di dalam alveolus menyebabkan resapan
oksigen ke dalam kapilari darah dan seterusnya ke dalam sel darah merah
• Oksigen bergabung dengan hemoglobin dalam sel darah merah untuk
membentuk oksihemoglobin
Menarik nafas
• Darah beroksigen dihantar ke seluruh badan melalui sistem peredaran
darah
• Kapilari mempunyai kepekatan oksigen yang lebih tinggi berbanding
dengan sel-sel badan
• Sel-sel badan pula mempunyai kepekatan karbon dioksida yang lebih tinggi
berbanding dengan kapilari
• Oksihemoglobin di dalam sel darah merah membebaskan oksigen untuk
meresap ke dalam sel-sel badan
• Karbon dioksida dari sel-sel badan pula meresap masuk ke dalam sel darah
merah pada masa yang sama
Darah ke seluruh
badan
• Darah terdeoksigen dibawa pulang ke alveolus menyebabkan kepekatan
karbon dioksida adalah tinggi dalam kapilari darah
• Karbon dioksida meresap melalui dinding alveolus lalu disingkirkan
melalui hembusan nafas
Menghembus nafas
6
1.3
Kepentingan Sistem Respirasi yang Sihat
1. Kualiti udara mempunyai kesan yang ketara terhadap system respirasi.
2. Apabila kita menyedut udara yang tercemar, ia boleh membahayakan kesihatan
manusia dan mendatangkan pelbagai jenis penyakit.
3. Jadual di bawah menunjukkan bahan pencemar di udara dan kesannya terhadap
manusia;
Bahan pencemar
Sumber
Kesan
Tar
Asap rokok
- Mengandungi karsinogen yang boleh menyebabkan
kanser peparu
- Mengurangkan kecekapan resapan oksigen ke dalam
alveolus
Nikotina
Asap rokok
- Menyebabkan ketagihan pada penghisap rokok
- Menjadikan denyutan jantung menjadi pantas,
meningkatkan tekanan darah dan pernafasan yang
pantas
- Menyebabkan emfisema iaitu alveolus pecah semasa
batuk serta penyakit jantung dan strok
Karbon
monoksida
Asap
kenderaan
- Gas beracun yang berupaya untuk bergabung
dengan haemoglobin dengan lebih cepat berbanding
oksigen
- Mengurangkan bekalan oksigen dalam badan dan
menyebabkan kematiaon
Sulfur dioksida
Asap kilang
- Bersifat asid yang boleh memusnahkan tisu-tisu
peparu dan menyebabkan keradangan
Jerebu (asap,
debu dan zarah
halus seperti
nitrogen
dioksida)
Asap kilang,
asap
kenderaan,
pembakaran
terbuka
- Menyebabkan asma dan kesesakan nafas akibat
penyempitan laluan udara seperti bronkus dan
bronkiol
- Juga boleh menyebabkan bronchitis iaitu batuk
kronik disebabkan keradangan pada lapisan bronkiol
4. Terdapat pelbagai cara untuk meningkatkan kualiti udara seperti;
Berhenti merokok
pembakaran terbuka
Mengelakkan
Menyelenggara
kendaraan mengikut
jadual
Kilang menggunakan
penapis pada cerobong
asap
Melaksanakan
undang-undang untuk
mengawal pencemaran
udara
Mengurangkan
menggunakan
kenderaan bermotor
(basikal, berjalan,
kenderaan awam)
7
Mengkaji kesan rokok kepada peparu
Radas dan bahan: Rokok, kapas penunjuk semesta, tiub getah, thermometer, pam sedut, tiub-U dan tabung didih.
Fokus Mawar 23 :
Lakukan eksperimen seperti berikut: Prosedur:
1. Radas disusun seperti dalam rajah di atas.
2. Tanpa menyalakan rokok, pam sedut dihidupkan selama beberapa minit. 3. Termometer, warna kapas dan penunjuk semesta diperhatikan.
4. Langkah 1 hingga 3 diulang dengan menyalakan rokok. 5. Pemerhatian dicatatkan.
Keputusan:
Bahan Pemerhatian Inferens
Termometer
Kapas
Penunjuk semesta
Soalan:
1. Apakah yang diwakili oleh kapas di dalam tiub-U
2. Apakah fungsi larutan penunjuk semesta?
