1. Respiratory system

2. Kandungan kuliah 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. Ini akan meningkatkan diameter rongga toraks.
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.
mmHg
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
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 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 – kali seminit
AKTIVITI CERGAS
Meningkat
KETAKUTAN/TEKANAN

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 human lungs 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]

38. TIDAL VOLUME
JUMLAH UDARA YANG DISEDUT ATAU JUMLAH UDARA YANG DIHEMBUS KELUAR DGN SETIAP KITARAN PERNAFASAN
V=500ml
INSPIRATORY RESERVE VOLUME
ISIPADU UDARA YG DAPAT DISEDUT SECARA MAKSIMUM SELEPAS ISIPADU TIDAL LENGKAP
V=3000ml
EXPIRATORY RESERVE VOLUME
ISIPADU UDARA YG DAPAT DIHEMBUS KELUAR SECARA MAKSIMUM MELALUI EXPIRATION SELEPAS ISIPADU TIDAL LENGKAP
V=1000ml
RESIDUAL VOLUME
ISIPADU UDARA YANG MASIH TINGGAL DLM PEPARU SELEPAS MAXIMAL EXPIRATION
V=1500ml

39. VITAL CAPACITY
Isipadu udara yg paling byk dpt dihembuskan setelah berlakunya inspirasi maksimum.
VC= IRV+TV+ERV
V=4500ml
INSPIRATORY CAPACITY
Jumlah udara maksimum yg dpt disedutkan selepas ekspirasi tenang (normal expiration)
IC=IRV+TV
V=3500ml
FUNCTIONAL RESIDUAL CAPACITY
Isipadu udara yg tersisa dalam peparu selepas ekspirasi tenang
FRC=ERV+RV
V=2500ml
TOTAL LUNG CAPACITY
Isipadu udara dalam peparu setelah inspirasi maksimum.
TLC = TV+IRV+ERV+RV
V=6000ml

40. End of topic