Modul Sains Tingkatan 3 - Bab 1

MAWAR 23 : MODUL SAINS TINGKATAN 3 (BAB 1)

BAB 1 :

1.1

“LEARN IT AT SCHOOL AND MASTER IT WITH US”

RESPIRASI

Mekanisme Pernafasan Manusia 1. Manusia bernafas dengan menggunakan udara disekeliling kita melalui proses respirasi. 2. Respirasi merupakan satu proses dimana organisma hidup memperoleh oksigen dan menyingkirkan karbon dioksida serta wap air. 3. Rajah di bawah menunjukkan struktur asas serta organ untuk sistem respirasi manusia.

Organ Pernafasan Lubang hidung

Fungsi Membolehkan udara tarikan nafas dan hembusan nafas melaluinya

Rongga nasal

Alveolus

Apabila udara melalui rongga nasal, udara dipanaskan dan dilembapkan serta debu-debu diperangkap oleh bulu hidung Dinding trakea mempunyai gegelang rawan berbentuk C yang menyokong dan mencegah trakea daripada runtuh semasa menarik nafas Cabang trakea berpecah kepada dua bronkus, iaitu satu bronkus memasuki peparu kanan manakala bronkus yang satu lagi memasuki peparu kiri Setiap bronkus bercabang kepada tiub-tiub kecil yang diberi nama bronkiol untuk menambahkan penempatan alveolus dihujungnya Tempat pertukaran gas antara alveolus dan kapilari darah

Sangkar rusuk

Melindungi peparu

Diafragma

Satu kepingan otot yang memisahkan rongga toraks dengan abdomen serta mengawal isipadu udara rongga toraks Terdiri daripada otot interkosta luar dan dalam untuk mengangkat dan menurunkan sangkar rusuk semasa bernafas Terbina daripada bronkiol, alveolus dan kapilari darah serta terletak di dalam ruang rongga toraks

Trakea Bronkus Bronkiol

Otot interkosta Peparu

1

MAWAR 23 : MODUL SAINS TINGKATAN 3 (BAB 1)

“LEARN IT AT SCHOOL AND MASTER IT WITH US”

4. Semasa menarik nafas, udara masuk melalui:

Hidung 5.

Rongga nasal

Trakes

Bronkus

Bronkiol

Alveolus

Rongga nasal

Hidung

Semasa menghembus nafas, udara keluar melalui:

Alveolus

Bronkiol

Bronkus

Trakea

6. Penyesuaian alveolus untuk pertukaran gas yang cekap adalah seperti berikut;

Luas permukaan yang besar - peparu mempuyai berjuta-juta alveolus untuk menyediakan luas permukaan yang besar supaya pertukaran gas dapat berlaku dengan lebih berkesan

Dinding yang sangat nipis -dinding alveolus adalah setebal satu sel supaya jarak untuk peresapan gas adalah pendek

Penyesuaian alveolus Kapilari darah yang banyak

Permukaan yang lembap - supaya oksigen dapat melarut sebelum meresap dan merentasi dinding alveolus

2

- membantu pertukaran gas berlaku antara alveolus dan kapilari darah berlaku dengan lebih cepat

MAWAR 23 : MODUL SAINS TINGKATAN 3 (BAB 1)

“LEARN IT AT SCHOOL AND MASTER IT WITH US”

7. Mekanisme pernafasan melibatkan proses menarik nafas dan menghembus nafas yang berlaku secara berterusan untuk membekalkan oksigen keseluruh badan. Tarik Nafas

Bergerak ke atas dan ke depan Otot mengecut dan diafragma mendatar Luar - mengecut Dalam - mengendur Bertambah Rendah atau berkurangan Mengalir masuk ke dalam peparu Tekanan di luar lebih tinggi daripada di dalam peparu

Mekanisme Pernafasan

Hembus Nafas

Sangkar rusuk

Bergerak ke bawah dan ke dalam

Diafragma

Otot mengendur dan diafragma melengkung ke atas Luar – mengendur Dalam - mengecut Berkurangan

Otot interkosta Isipadu rongga toraks Tekanan udara dalam rongga toraks Aliran udara Perbezaan tekanan

Tinggi atau bertambah Mengalir keluar peparu Tekanan di dalam peparu lebih tinggi daripada di luar

8. Jadual di bawah menunjukkan komposisi udara sedutan, udara hembusan dan udara alveolus; Kandunagn Udara sedutan Udara hembusan Udara alveolus Oksigen 21% 16% 14% Karbon dioksida 0.04% 4% 6% Nitrogen 79% 79% 80% Wap air Berubah-ubah Tepu Tepu Suhu Berubah-ubah 34⁰C 37⁰C

3

MAWAR 23 : MODUL SAINS TINGKATAN 3 (BAB 1)

“LEARN IT AT SCHOOL AND MASTER IT WITH US”

Membina model sistem respirasi manusia untuk menunjukkan hubungan antara tekanan udara dalam rongga toraks dengan proses tarikan dan hembusan nafas Radas dan bahan: Serkup kaca, tiub kaca berbentuk Y, penutup getah, kepingan getah nipis dan belon.

Fokus Mawar 23 : Lakukan simulasi seperti berikut: Prosedur: 1. Bina satu model system respirasi seperti yang ditunjukkan dalam Rajah di atas. 2. Tarik kepingan getah ke bawah. Perhatikan perubahan yang berlaku pada belon di dalam serkup kaca. 3. Tolak kepingan getah ke atas dan ke dalam serkup kaca. Perhatikan perubahan yang berlaku. Soalan: 1. Namakan bahagian sistem respirasi yang diwakili oleh serkup kaca, tiub kaca berbentuk Y, belon dan kepingan getah.

2. Lengkapkan jadual berikut untuk menunjukkan perubahan yang berlaku pada belon dan nyatakan perubahan tekanan udara di dalam serkup kaca Tindakan yang dilakukan

Perubahan pada belon

Tekanan udara di dalam serkup kaca

Kepingan getah ditarik ke bawah Kepingan getah ditolak ke atas

3. Apakah hubungan antara tekanan udara di dalam rongga toraks dengan mekanisme pernafasan

4

MAWAR 23 : MODUL SAINS TINGKATAN 3 (BAB 1)

1.2

“LEARN IT AT SCHOOL AND MASTER IT WITH US”

Pengangkutan Oksigen dalam Badan Manusia 1. Oksigen dibawa masuk dan karbon dioksida dibawa keluar dari peparu melalui alveolus. 2. Proses ini dikenali sebagai pertukaran gas melalui proses resapan. 3. Rajah di bawah menunjukkan pertukaran gas di peparu dan sel-sel badan;

Menarik nafas

• Kepekatan oksigen lebih tinggi di dalam alveolus menyebabkan resapan oksigen ke dalam kapilari darah dan seterusnya ke dalam sel darah merah • Oksigen bergabung dengan hemoglobin dalam sel darah merah untuk membentuk oksihemoglobin

Darah ke seluruh badan

• Darah beroksigen dihantar ke seluruh badan melalui sistem peredaran darah • Kapilari mempunyai kepekatan oksigen yang lebih tinggi berbanding dengan sel-sel badan • Sel-sel badan pula mempunyai kepekatan karbon dioksida yang lebih tinggi berbanding dengan kapilari • Oksihemoglobin di dalam sel darah merah membebaskan oksigen untuk meresap ke dalam sel-sel badan • Karbon dioksida dari sel-sel badan pula meresap masuk ke dalam sel darah merah pada masa yang sama

• Darah terdeoksigen dibawa pulang ke alveolus menyebabkan kepekatan karbon dioksida adalah tinggi dalam kapilari darah Menghembus nafas • Karbon dioksida meresap melalui dinding alveolus lalu disingkirkan melalui hembusan nafas

5

MAWAR 23 : MODUL SAINS TINGKATAN 3 (BAB 1)

1.3

“LEARN IT AT SCHOOL AND MASTER IT WITH US”

Kepentingan Sistem Respirasi yang Sihat 1. Kualiti udara mempunyai kesan yang ketara terhadap system respirasi. 2. Apabila kita menyedut udara yang tercemar, ia boleh membahayakan kesihatan manusia dan mendatangkan pelbagai jenis penyakit. 3. Jadual di bawah menunjukkan bahan pencemar di udara dan kesannya terhadap manusia;

Bahan pencemar Tar

Sumber Asap rokok

-

Nikotina

Asap rokok

-

Karbon monoksida

Asap kenderaan

-

Sulfur dioksida

Asap kilang

-

Jerebu (asap, debu dan zarah halus seperti nitrogen dioksida)

Asap kilang, asap kenderaan, pembakaran terbuka

-

-

Kesan Mengandungi karsinogen yang boleh menyebabkan kanser peparu Mengurangkan kecekapan resapan oksigen ke dalam alveolus Menyebabkan ketagihan pada penghisap rokok Menjadikan denyutan jantung menjadi pantas, meningkatkan tekanan darah dan pernafasan yang pantas Menyebabkan emfisema iaitu alveolus pecah semasa batuk serta penyakit jantung dan strok Gas beracun yang berupaya untuk bergabung dengan haemoglobin dengan lebih cepat berbanding oksigen Mengurangkan bekalan oksigen dalam badan dan menyebabkan kematiaon Bersifat asid yang boleh memusnahkan tisu-tisu peparu dan menyebabkan keradangan Menyebabkan asma dan kesesakan nafas akibat penyempitan laluan udara seperti bronkus dan bronkiol Juga boleh menyebabkan bronchitis iaitu batuk kronik disebabkan keradangan pada lapisan bronkiol

4. Terdapat pelbagai cara untuk meningkatkan kualiti udara seperti;

Berhenti merokok

Mengelakkan pembakaran terbuka

Menyelenggara kendaraan mengikut jadual

Kilang menggunakan penapis pada cerobong asap

Melaksanakan undangundang untuk mengawal pencemaran udara

Mengurangkan menggunakan kenderaan bermotor (basikal, berjalan, kenderaan awam)

6

MAWAR 23 : MODUL SAINS TINGKATAN 3 (BAB 1)

“LEARN IT AT SCHOOL AND MASTER IT WITH US”

Mengkaji kesan rokok kepada peparu Radas dan bahan: Rokok, kapas penunjuk semesta, tiub getah, thermometer, pam sedut, tiub-U dan tabung didih.

Fokus Mawar 23 : Lakukan eksperimen seperti berikut: Prosedur: 1. Radas disusun seperti dalam rajah di atas. 2. Tanpa menyalakan rokok, pam sedut dihidupkan selama beberapa minit. 3. Termometer, warna kapas dan penunjuk semesta diperhatikan. 4. Langkah 1 hingga 3 diulang dengan menyalakan rokok. 5. Pemerhatian dicatatkan. Keputusan: Bahan Termometer

Pemerhatian

Inferens

Kapas

Penunjuk semesta

Soalan: 1. Apakah yang diwakili oleh kapas di dalam tiub-U

2. Apakah fungsi larutan penunjuk semesta?

3. Apakah kesimpulan yang boleh dibuat dari eksperimen tersebut?

7

MAWAR 23 : MODUL SAINS TINGKATAN 3 (BAB 1)

“LEARN IT AT SCHOOL AND MASTER IT WITH US”

8