8.3 - Pertukaran Gas dalam Manusia

Tekanan Separa Oksigen dan Karbon Dioksida

• Resapan gas bergantung pada perbezaan tekanan separa antara dua kawasan.
• Gas meresap dari kawasan tekanan separa tinggi ke kawasan tekanan separa rendah, menuruni kecerunan tekanan separa gas.
• Pada aras laut, tekanan atmosfera ialah $760\text{ mm Hg}$:
  • Oksigen membentuk 21% daripada atmosfera; tekanan separanya ialah $0.21\times 760=160\text{ mm Hg}$.
  • Tekanan separa karbon dioksida ialah $0.23\text{ mm Hg}$.

Pertukaran Gas antara Peparu dengan Darah

• Darah yang memasuki kapilari peparu melalui arteri pulmonari mempunyai tekanan separa oksigen yang rendah dan tekanan separa karbon dioksida yang tinggi.
• Tekanan separa karbon dioksida lebih tinggi dalam kapilari peparu berbanding dalam alveolus; karbon dioksida meresap dari kapilari peparu ke dalam alveolus dan disingkirkan melalui hidung dan mulut.
• Tekanan separa oksigen lebih tinggi dalam alveolus berbanding dalam kapilari peparu; oksigen meresap ke dalam kapilari peparu.
• Oksigen bergabung dengan hemoglobin dalam eritrosit untuk membentuk oksihemoglobin:

$\text{Hemoglobin}+\text{Oksigen}\rightleftharpoons \text{Oksihemoglobin}$

• Darah yang meninggalkan peparu melalui vena pulmonari mempunyai tekanan separa oksigen yang tinggi dan tekanan separa karbon dioksida yang rendah.

Pengangkutan Oksigen dan Pertukaran Gas di Tisu Badan

• Oksigen diangkut dari peparu ke tisu badan dalam bentuk oksihemoglobin.
• Dalam kapilari tisu, tekanan separa oksigen dalam darah lebih tinggi daripada dalam sel badan kerana respirasi sel menggunakan oksigen.
• Oksihemoglobin terurai; oksigen meresap dari kapilari tisu ke dalam sel badan:

$\text{Oksihemoglobin}\to \text{Hemoglobin}+\text{Oksigen}$

• Respirasi sel membebaskan karbon dioksida.
• Tekanan separa karbon dioksida lebih tinggi dalam sel badan berbanding dalam kapilari tisu; karbon dioksida meresap dari sel badan ke dalam kapilari tisu dan diangkut ke peparu.

Pengangkutan Karbon Dioksida dari Tisu Badan

• Karbon dioksida diangkut dalam tiga bentuk:
  • 70% dalam bentuk ion bikarbonat ($HC{O}_3^{-}$).
  • 23% bergabung dengan hemoglobin untuk membentuk karbaminohemoglobin.
  • 7% terlarut dan diangkut sebagai asid karbonik ($H_{2}C{O}_3$).
• Dalam eritrosit, karbon dioksida yang dibebaskan oleh sel badan berpadu dengan air untuk membentuk asid karbonik, dimangkinkan oleh karbonik anhidrase:

$C{O}_2+H_{2}O\stackrel{\text{karbonik anhidrase}}{\to }{H}_{2}C{O}_3$

• Asid karbonik terurai kepada ion bikarbonat dan ion hidrogen:

$H_{2}C{O}_3\rightleftharpoons HC{O}_3^{-}+H^{+}$

• Ion bikarbonat meresap ke dalam plasma darah dan diangkut ke peparu.

Pengangkutan Karbon Dioksida dari Kapilari Peparu ke Alveolus

• Ion bikarbonat dalam plasma darah meresap semula ke dalam eritrosit di kapilari peparu.
• Ion bikarbonat bergabung semula dengan ion hidrogen untuk membentuk asid karbonik.
• Asid karbonik terurai menjadi karbon dioksida dan air.
• Karbon dioksida meresap dari kapilari peparu ke dalam alveolus dan disingkirkan semasa hembusan nafas.