Pertukaran Gas dalam Manusia

Di mana pertukaran gas berlaku

Pertukaran gas berlaku dalam peparu, di alveolus, kantung udara kecil yang terdapat berkelompok di hujung bronkiol terkecil. Setiap peparu mengandungi berjuta-juta alveolus, dan setiap alveolus dikelilingi oleh rangkaian kapilari darah yang padat.

Bersama-sama ia membentuk permukaan yang sangat luas, nipis dan lembap di mana darah dan udara dibawa sangat rapat antara satu sama lain.

Laluan resapan

1. Kepekatan oksigen dalam udara di dalam alveolus lebih tinggi berbanding dalam darah yang mengalir melalui kapilari sekelilingnya.
2. Oksigen meresap menurun cerun kepekatan ini, merentasi dinding alveolus dan dinding kapilari yang nipis, kedua-duanya hanya setebal satu sel.
3. Oksigen larut dalam lapisan lembap alveolus sebelum meresap, kemudian memasuki plasma darah dan seterusnya sel darah merah.
4. Di dalam sel darah merah, oksigen bergabung dengan hemoglobin membentuk oksihemoglobin, yang dibawa ke seluruh badan.
5. Karbon dioksida lebih pekat dalam darah berbanding udara alveolus, jadi ia meresap ke arah bertentangan, dari darah ke alveolus, dan disingkirkan dari badan semasa hembus nafas.

Adaptasi alveolus

• Jumlah luas permukaan yang sangat besar, daripada berjuta-juta alveolus dalam kedua-dua peparu, membolehkan sejumlah besar gas meresap pada bila-bila masa.
• Dinding setebal satu sel sahaja, bagi alveolus dan kapilari sekelilingnya, mengekalkan jarak resapan yang sangat pendek.
• Lapisan lembap membolehkan oksigen dan karbon dioksida larut, kerana gas meresap lebih pantas dalam larutan.
• Rangkaian kapilari padat mengekalkan cerun kepekatan yang curam dengan sentiasa membawa darah rendah oksigen dan tinggi karbon dioksida masuk, serta membawa keluar darah yang kini kaya oksigen.

Bagaimana ia diperiksa

Soalan bagi standard ini selalunya menunjukkan gambar rajah alveolus dan kapilari serta meminta anda melabel struktur, menyatakan arah pergerakan gas, atau menerangkan bagaimana ciri tertentu mempercepat resapan. Anda juga mungkin diminta mengaitkan pernafasan atau kadar denyutan jantung yang pantas semasa bersenam dengan keperluan pertukaran gas yang lebih cekap.

Soalan contoh berformat peperiksaan

Soalan. Satu gambar rajah menunjukkan satu alveolus dikelilingi rangkaian kapilari darah, dengan udara pada satu sisi dinding alveolus dan darah mengalir melalui kapilari pada sisi yang satu lagi. (a) Nyatakan arah pergerakan oksigen antara udara dalam alveolus dan darah, dan terangkan mengapa ia bergerak dalam arah ini.

(b) Terangkan mengapa dinding alveolus dan dinding kapilari masing-masing hanya setebal satu sel. (c) Terangkan mengapa alveolus memerlukan rangkaian kapilari sekeliling yang padat dan bukannya hanya satu kapilari.

(d) Semasa bersenam, kadar pernafasan dan kadar denyutan jantung kedua-duanya meningkat. Terangkan bagaimana ini membantu mengekalkan pertukaran gas yang cekap.

Jawapan model. (a) Oksigen bergerak dari udara dalam alveolus ke dalam darah, kerana kepekatan oksigen dalam udara alveolus lebih tinggi berbanding dalam darah, jadi oksigen meresap menurun cerun kepekatannya. (b) Dinding setebal satu sel sahaja memberikan jarak resapan sependek mungkin, membolehkan gas meresap merentasinya dengan pantas.

(c) Rangkaian kapilari padat sentiasa membawa darah segar rendah oksigen melepasi alveolus dan membawa keluar darah yang kini kaya oksigen, yang mengekalkan cerun kepekatan curam supaya resapan berterusan dengan pantas; satu kapilari sahaja akan cepat mencapai keseimbangan dan resapan akan perlahan. (d) Pernafasan lebih pantas membawa lebih banyak udara segar berkepekatan oksigen tinggi ke dalam alveolus dengan lebih kerap, dan kadar denyutan jantung lebih pantas mengedarkan darah dengan lebih cepat melepasi alveolus dan ke otot yang sedang bernafas, bersama-sama mengekalkan cerun kepekatan curam dan memenuhi permintaan otot yang meningkat untuk oksigen semasa bersenam.

Soalan latihan

Cuba soalan ini. Seorang pesakit penyakit peparu mempunyai sesetengah alveolus yang dindingnya menebal dan kehilangan sebahagian rangkaian kapilari sekelilingnya. Terangkan bagaimana setiap satu daripada dua perubahan ini akan menjejaskan kadar pertukaran gas.

Petua peperiksaan

Istilah penting

Istilah daripada Bab 8 ini penting untuk menerangkan pertukaran gas dengan tepat:

• Alveolus, kantung udara kecil dalam peparu tempat pertukaran gas berlaku.
• Pertukaran gas, resapan oksigen dan karbon dioksida antara udara dan darah.
• Resapan, pergerakan bersih zarah daripada kawasan berkepekatan tinggi ke rendah.
• Hemoglobin, protein dalam sel darah merah yang mengikat oksigen membentuk oksihemoglobin.
• Trakea, saluran udara yang membawa udara ke arah bronkus dan akhirnya alveolus.

Sumber:SRC-DSKP-EN

Soalan lazim

Lagi untuk Sistem Respirasi dalam Manusia dan Haiwan