Respiratory system

1. Respiratory system

2. Kandungankuliah • Definisi Respirasi • Pulmonary ventilation • Inhalation • Exhalation • Respirasi External • Respirasi Internal • Pengangkutan gas dalam badan • Isipadu peparu

3. SISTEM RESPIRATORI • CONDUCTING PORTION • RESPIRATORY PORTION

5. Respiration • Respirasi adalah proses pertukaran gas dalam badan • Berlaku dalam 3 langkah asas; • Pulmonary ventilation • External respiration • Internal respiration

6. Pulmonary ventilation • Pulmonary ventilation adalah proses pernafasan di mana gas mengalir/bergerak antara atmosfera dan paru-paru. • Pergerakan udara ini di sebabkan oleh perubahan tekanan udara dalam paru-paru. • 2 fasa penting dalam pulmonary ventilation; • Inhalation – Proses pergerakan udara masuk ke paru-paru. • Exhalation – proses pergerakan udara keluar dari paru-paru

7. Pulmonary ventilation • Hukum Boyle’s • Tekanan berkadar songsang dengan isipadu • Apabila isipadu bekas tinggi, tekanan akan menurun • Apabila isipadu bekas kurang tekanan akan meningkat • Boyles_Law_animated.gif • Perbezaan tekanan yang disebabkan oleh perubahan isipadu paru-paru akan memaksa udara masuk ketika inhalation dan keluar ketika exhalation.

9. Inhalation • Proses di mana udara masuk ke dalam paru-paru • Untuk membolehkan udara masuk ke paru-paru, tekanan di alveoli mestilah rendah daripada tekanan di atmosfera. • Keadaan ini boleh dicapai dengan meningkatkan isipadu paru-paru. • Oleh itu, paru-paru mestilah mengembang untuk meningkatkan isipadu paru-paru dan merendahkan tekanan udara di dalam paru-paru.

11. Otot yang terlibat • Diafragma • Pengecutan otot diafragma akan menyebabkan ia mendatar. Dan meningkatkan dimensi rongga toraks • Dalam pernafasan normal, diafragma akan menurun sebanyak 1cm, dan menghasilkan tekanan udara sebanyak 1-3mmHg. • 75% udara yang masuk ketika inhalation adalah hasil daripada pengecutan otot diafragma.

12. External intercostal • Apabila otot external intercostal mengecut, tulang rusuk akan terangkat ke atas. • Ini akan meningkatkan diameter rongga toraks. • 25% udara yang masuk ketika inhalation adalah hasil daripada pengecutan otot external intercostal

13. Apabila kapasiti rongga toraks meningkat, isipadu paru-paru juga meningkat • Apabila isipadu paru-paru meningkat, tekanan alveolar pun menurun. • 760-758mmHg • Perubahan tekanan akan menyebabkan udara bergerak dari luar ke dalam paru-paru. • Selagi ada perbezaan tekanan, maka udara akan terus masuk ke dlm paru-paru.

14. Exhalation • Juga dipanggil expiration • Proses pergerakan udara keluar dari paru-paru • Tekanan di dalam paru-paru lebih tinggi daripada tekanan di atmosfera • Tidak ada pengecutan otot berlaku

15. Exhalation • Exhalation adalah hasil daripada ‘elastic recoil’ yg berlaku pada dinding toraks dan paru-paru • Natural tendency to spring back after they have been strech. • Apabila otot external intercostals relax, tulang rusuk akan depressed. Oleh itu tekanan dalam paru-paru akan meningkat. Maka udara akan bergerak keluar. Dari kawasan tekanan tinggi ke kawasan tekanan rendah.

16. Pulmonary ventilation • Hukum Dalton: setiap gas dalam campuran gas mempunyai tekanannya yang tersendiri (tekanan separa) • Hukum Henry: kuantiti gas yang larut dlm cecair berkadar langsung dgn tekanan separa tetap gas tersebut. (T , kuantiti gas dlm cecair tinggi) • Perbezaan tekanan yang disebabkan oleh perubahan isipadu paru-paru akan memaksa udara masuk ketika inhalation dan keluar ketika exhalation.

17. Respirasi Eksternal

18. Respirasi Eksternal • Juga dipanggil pertukaran gas pulmonary • Respirasi eksternal • adalah proses resapan oksigen (O2) dalam udara di alveoli ke dalam darah di kapilari alveoli • Dan proses resapan karbon dioksida (CO2) dalam arah yang bertentangan. • External respiration menukarkan darah terdeoksigen kepada darah beroksigen • Darah yang datang dari bahagian kanan jantung mengandungi kandungan CO2 yang tinggi manakala kandungan O2 yang rendah.

19. Respirasi Eksternal • Pertukaran gas ini berlaku secara bebas dari kawasan bertekanan tinggi ke kawasan bertekanan tinggi. • Po2 dalam alveolar = 105mmHg • Po2 dalam kapilari pulmonary = 40mmHg • Oleh itu oksigen akan terus meresap ke dalam kapilari pulmonari sehingga Po2 dalam kapilari pulmonaryimeningkat ke 105mmHg • Po2 = tekanan oksigen (partial pressure of oxygen)

20. Respirasi Eksternal • Semasa oksigen meresap ke dalam darah terdioksida, CO2 akan meresap ke arah yang bertentangan • Pco2 dalam darah terdioksida = 45mmHg • Pco2 dalam alveolar = 40mmHg • Oleh itu karbon dioksida akan terus meresap dari darah terdeoksigen ke alveoli sehingga Pco2 dalam darah terdeoksigen menurun ke 40mmHg • Pco2 = tekanan karbon dioksida (partial pressure of carbon dioxide)

21. Respirasi Eksternal • External respiration menukarkan darah terdeoksigen kepada darah beroksigen • Darah beroksigen tersebut akan kembali ke bahagian kiri jantung dengan • Po2 = 105mmHg • Pco2 = 40 mmHg

23. Respirasi Internal

24. Respirasi Internal • Ventrikel kiri jantung akan mengepam darah beroksigen ke seluruh badan; kapilari sistemik • Pertukaran CO2 dan O2 antara sistemik kapilari dengan sel tisu dinamakan respirasi internal @ systemic gas exchange • Respirasi internal • Menukarkan darah beroksigen kepada darah terdeoksigen • berlaku di semua tisu dalam badan

25. Respirasi Internal • Po2 dalam kapilari darah = 105mmHg • Po2 dalam sel tisu = 40mmHg • Perbezaan tekanan ini akan menyebabkan oksigen akan meresap keluar dari kapilari darah ke dalam sel sehingga Po2 dalam kapilari darah menurun ke 40mmHg

26. Respirasi Internal • Semasa O2 meresap ke dalam sel, CO2 akan meresap ke arah yang bertentangan • Pco2 dalam sel tisu = 45mmHg • Pco2 dalam kapilari darah = 40mmHg • Oleh itu, CO2 akan meresap keluar dari dalam sel ke dalam kapilari darah sehingga Pco2 dalam kapilari darah meningkat ke 45mmHg

27. Kadar berlakunya respirasi eksternal dan internal bergantung kepada beberapa faktor; • Perbezaan tekanan gas (Partial pressure) • Luas permukaan dimana berlakunya pertukaran gas • Jarak resapan • Jisim molekul dan keterlarutan gas

28. PENGANGKUTAN GAS DALAM BADAN Pengangkutan Oksigen

29. 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 kompoun 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 • Increased production of CO2 and heat

30. PENGANGKUTAN GAS DALAM BADAN Pengangkutan Karbon Dioksida

31. 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%)

32. MEKANISME KAWALATUR OKSIGEN DAN KARBON DIOKSIDA DLM BADAN Rujuk lampiran MEKANISME KAWALATUR KANDUNGAN OKSIGEN.doc

33. KADAR PERNAFASAN & DENYUTAN JANTUNG dalam keadaan berlainan • SEMASA BERISTIREHAT • Kadar pernafasan - Normal 16 – 24 kali seminit • HR – 60 - 72 kali seminit • AKTIVITI CERGAS • Meningkat • KETAKUTAN/TEKANAN • Meningkat

34. **ISIPADU PEPARU**(Lung volume) ADDITIONAL KNOWLEDGES

35. Lung volumes refers to physical differences in lung volume, while lung capacities represent different combinations of lung volumes, usually in relation to inhalation and exhalation. • The average pair of humanlungs can hold about 6 liters of air, but only a small amount of this capacity is used during normal breathing. • Breathing mechanism in mammals is called "tidal breathing". Tidal breathing means that air goes into the lungs the same way that it comes out. • An average human breathes some 10 times per minute, 600 times per hour, 14,400 times per day, or 5,256,000 times per year.

36. Isipadu peparu boleh dibahagikan kepada 4 jenis isipadu dan 4 jenis kapasiti: • Isipadu tidal [TV] • Isipadu simpanan inspirasi [IRV] • Isipasu simpanan ekspirasi [ERV] • Isipadu baki (residual) [RV] • Kapasiti vital [VC] • Kapasiti inspirasi [IC] • Kapasiti sisa fungsi [FRC] • Kapasiti total [TLC]

40. End of topic