1.Struktur & Mekanisme Pernafasan Manusia
Udara memasuki badan melalui laluan berikut, tempat pertukaran gas berlaku secara resapan.
- Hidung → trakea → bronkus → bronkiol → alveolus (tapak pertukaran gas).
Semasa menyedut udara, otot interkosta luar dan diafragma berkontraksi, rongga toraks membesar, tekanan udara berkurang, dan udara masuk. Semasa menghembus udara, otot berelaksasi, rongga toraks mengecil, tekanan meningkat, dan udara keluar.
2.Pertukaran Gas di Alveolus & Struktur Respirasi Haiwan
Pertukaran gas ialah pergerakan oksigen ke dalam darah dan karbon dioksida keluar dari darah secara resapan merentasi permukaan respirasi.
Penyesuaian alveolus untuk pertukaran gas yang cekap:
- Dinding setebal satu sel — jarak resapan pendek.
- Bilangan alveolus sangat banyak — luas permukaan yang sangat besar.
- Permukaan lembap — gas melarut dahulu sebelum meresap.
- Dikelilingi jaringan kapilari yang padat — aliran darah mengekalkan kecerunan kepekatan gas.
Oksigen meresap dari alveolus ke dalam darah dan bergabung dengan hemoglobin membentuk oksihemoglobin. Karbon dioksida kebanyakannya diangkut dalam plasma sebagai ion hidrogen karbonat, lalu meresap dari darah ke alveolus untuk dihembus keluar.
Struktur respirasi dalam haiwan:
- Organisma unisel (contohnya Amoeba) — gas meresap terus melalui membran plasma kerana nisbah JLP/I besar.
- Serangga — sistem trakea: udara masuk melalui spirakel ke trakea dan trakeol yang terus membekalkan oksigen kepada sel.
- Ikan — insang dengan filamen dan lamela yang banyak; air dan darah mengalir dalam arah bertentangan (aliran lawan arus) supaya lebih banyak oksigen diserap.
- Amfibia (contohnya katak) — bernafas melalui kulit yang lembap dan telap serta paru-paru.
- Manusia — paru-paru dengan berjuta-juta alveolus.
3.Contoh & Kesilapan Lazim: Pernafasan & Pertukaran Gas
- Diafragma berkontraksi → mendatar, bukan melengkung ke atas, semasa menarik nafas.
- Tekanan — udara masuk kerana tekanan dalam paru-paru menjadi lebih rendah daripada tekanan atmosfera, bukan kerana paru-paru menyedut udara secara aktif.
- Resapan ikut kecerunan — sebut kepekatan oksigen tinggi di alveolus dan rendah di kapilari darah.
- Sangkar rusuk bergerak ke atas dan ke luar semasa menarik nafas, dan ke bawah dan ke dalam semasa menghembus nafas.
Contoh 1Terangkan mengapa perokok mudah berasa letih apabila bersenam.Lihat jalan kerjaTutup
Asap rokok mengandungi karbon monoksida yang bergabung dengan hemoglobin lebih kuat daripada oksigen, membentuk karboksihemoglobin yang stabil. Ini mengurangkan jumlah hemoglobin yang tersedia untuk mengangkut oksigen. Sel otot menerima kurang oksigen, maka respirasi aerobik berkurang, lebih banyak asid laktik terhasil dan individu cepat letih. Tar juga boleh merosakkan alveolus dan mengurangkan luas permukaan pertukaran gas.
Contoh 2Serangga tidak menggunakan darah untuk mengangkut oksigen. Terangkan bagaimana sistem trakea membekalkan oksigen kepada sel-selnya.Lihat jalan kerjaTutup
Udara memasuki badan melalui spirakel, bergerak ke dalam trakea yang diperkuat gelang kitin, kemudian ke trakeol yang sangat halus. Hujung trakeol berada sangat dekat dengan sel dan mengandungi bendalir, maka oksigen melarut dan meresap terus ke dalam sel manakala CO₂ meresap keluar. Pergerakan otot abdomen membantu mengepam udara masuk dan keluar sistem trakea.