Glosari: Sistem Respirasi dalam Manusia dan Haiwan

Istilah bab ini dalam konteks

Bab 8 merangkumi lima istilah struktur sistem respirasi manusia, trakea, bronkus, alveolus, diafragma dan proses pertukaran gas, yang bersama-sama menerangkan cara oksigen memasuki aliran darah dan karbon dioksida meninggalkannya. Udara bergerak daripada hidung atau mulut menuruni trakea, satu tiub yang disokong oleh gegelang rawan berbentuk C yang mengekalkannya sentiasa terbuka, dilapisi epitelium bersilia dan sel perembes mukus yang memerangkap debu dan mikroorganisma sebelum ia sampai ke paru-paru. Trakea kemudian bercabang kepada dua bronkus, satu ke setiap paru-paru, dan setiap bronkus bercabang berulang kali kepada bronkiol yang semakin sempit, berakhir dengan kelompok alveoli, kantung udara kecil tempat pertukaran gas sebenarnya berlaku.

Pertukaran gas ialah resapan oksigen daripada udara dalam alveolus ke dalam darah dalam kapilari sekelilingnya, dan resapan serentak karbon dioksida daripada darah itu ke dalam udara alveolar untuk dihembus keluar, kedua-dua pergerakan berlaku menuruni kecerunan kepekatan masing-masing tanpa memerlukan tenaga daripada sel. Alveolus berstruktur khusus supaya resapan ini cekap: dindingnya hanya setebal satu sel, mengekalkan jarak resapan pendek; ia dikelilingi rangkaian kapilari padat, juga setebal satu sel, untuk mengekalkan jarak resapan pendek pada bahagian darah juga; paru-paru manusia mengandungi ratusan juta alveoli, memberikan jumlah luas permukaan pertukaran yang sangat besar; dan alveoli dikekalkan lembap supaya oksigen boleh larut sebelum meresap merentasi membran. Satu kesilapan peperiksaan yang kerap ialah hanya menamakan satu atau dua daripada empat adaptasi ini apabila soalan meminta beberapa, kerana setiap satu meningkatkan kadar resapan atas sebab berbeza dan bermarkah berasingan.

Diafragma ialah lapisan otot berbentuk kubah yang memisahkan rongga toraks daripada rongga abdomen, dan ia menggerakkan proses mekanikal pernafasan dengan mengubah isi padu, dan seterusnya tekanan, di dalam rongga toraks. Semasa penyedutan, diafragma mengecut dan mendatar manakala otot interkosta luar mengecut untuk menarik sangkar rusuk ke atas dan ke luar, meningkatkan isi padu toraks dan menurunkan tekanan di dalam paru-paru di bawah tekanan atmosfera, jadi udara ditarik masuk. Semasa penghembusan, diafragma berehat dan berkubah semula ke atas manakala sangkar rusuk bergerak ke bawah dan ke dalam, menurunkan isi padu toraks dan menolak udara keluar. Pelajar kadangkala menerangkan pernafasan semata-mata dari segi paru-paru 'mengembang dan mengecut' tanpa mengaitkan perubahan itu dengan tindakan otot khusus diafragma dan sangkar rusuk, iaitu mekanisme yang sebenarnya diberi markah oleh soalan berstruktur SPM.

Membezakan pernafasan, proses mekanikal berotot menggerakkan udara masuk dan keluar paru-paru, daripada pertukaran gas, proses kimia resapan antara udara alveolar dan darah, ialah salah satu pemisahan konsep paling jelas yang diuji penguji dalam bab ini, kerana kedua-dua proses berkait tetapi bukan peristiwa yang sama dan dinilai berasingan dalam soalan berstruktur.

Soalan Kertas 2 tentang bab ini sering meminta calon menerangkan sebab kadar pernafasan seseorang meningkat semasa bersenam, dan jawapan paling kukuh mengaitkan keseluruhan rantaian penaakulan bersama: aktiviti otot meningkat meningkatkan kadar respirasi aerobik, yang meningkatkan penghasilan karbon dioksida, yang dikesan oleh reseptor yang meningkatkan kadar dan kedalaman pernafasan untuk menyingkirkan lebihan karbon dioksida dan mengambil lebih banyak oksigen. Jurang pemarkahan biasa ialah menghentikan penjelasan pada 'badan memerlukan lebih banyak oksigen' tanpa melengkapkan rantaian kembali kepada rangsangan asas, iaitu kepekatan karbon dioksida, yang sebenarnya mencetuskan perubahan itu. Berlatih rantaian penjelasan penuh ini, daripada aktiviti otot, kepada kadar respirasi, kepada paras karbon dioksida, kepada kadar pernafasan, menyediakan calon untuk versi jawapan lanjutan bagi soalan ini yang muncul merentasi beberapa siri peperiksaan lepas.