Pernafasan (fisiologi)
Dalam bidang fisiologi, respirasi merupakan suatu proses biologi yang membolehkan pengangkutan oksigen dari persekitaran luar ke dalam tisu badan dan penyingkiran karbon dioksida daripada organisma melalui sistem pernafasan.
Dari sudut fisiologi, maksud respirasi mempunyai sedikit perbezaan dengan maksud respirasi selular dari sudut biologi. Dari sudut biologi, respirasi selular merujuk kepada proses metabolik yang membolehkan organisma memperoleh tenaga dalam bentuk ATP dan NADPH melalui pengoksidaan nutrien serta pembebasan bahan buangan. Walaupun respirasi fisiologi penting untuk mengekalkan respirasi selular dan kelangsungan hidup haiwan, namun kedua-dua proses ini mempunyai perbezaan yang ketara. Proses respirasi selular berlaku di dalam sel individu sesuatu organisma manakala respirasi fisiologi melibatkan proses resapan dan pengangkutan metabolit antara organisma dengan persekitaran luar.
Pertukaran gas di dalam paru-paru berlaku melalui ventilasi yang dikenali sebagai sistem pernafasan dan perfusi. Ventilasi merujuk kepada pergerakan keluar masuk udara oleh paru-paru manakala perfusi merujuk kepada peredaran darah di dalam kapilari pulmonari. Selain itu, respirasi fisiologi melibatkan kitaran pernafasan yang terdiri daripada penyedutan dan penghembusan nafas di dalam mamalia. Penyedutan udara merupakan pergerakan aktif yang membawa udara masuk ke dalam paru-paru, iaitu pertukaran gas antara udara di dalam alveolus dengan darah di dalam kapilari pulmonari. Pengecutan otot diafragma menyebabkan perubahan tekanan yang setara dengan tekanan yang dihasilkan oleh komponen elastik, rintangan, dan inersia sistem pernafasan. Seterusnya, penghembusan nafas merupakan proses pasif disebabkan oleh terdapat beberapa pengecualian, iaitu penghasilan tekanan udara yang berfungsi untuk bercakap, menyanyi, berdengung, ketawa, meniup, mendengus, bersin, batuk, atau mengangkat beban yang berat, penghembusan nafas di dalam air seperti semasa berenang atau menyelam, aktiviti fizikal intensiti tinggi seperti berlari, mendaki, atau melontar yang memerlukan pertukaran gas lebih cepat dan beberapa bentuk meditasi yang mengawal pernafasan. Manusia yang bercakap dan menyanyi memerlukan kawalan nafas yang berterusan. Hal ini merupakan sesuatu yang kebanyakan mamalia lain tidak mampu lakukan.
Proses pernafasan tidak mengisi alveolus dengan udara atmosfera sepenuhnya pada setiap kali penyedutan. Sebaliknya, udara yang disedut dicairkan secara teliti dan bercampur sepenuhnya dengan sejumlah besar gas yang dikenali sebagai kapasiti residu berfungsi, iaitu gas yang kekal di dalam paru-paru selepas berlaku setiap hembusan nafas. Komposisi gas ini berbeza dengan ketara daripada udara persekitaran.
Respirasi fisiologi melibatkan mekanisme yang memastikan komposisi kapasiti residu berfungsi ini kekal stabil dan seimbang dengan gas yang terlarut di dalam darah kapilari pulmonari dan di seluruh badan. Oleh itu, dalam penggunaan istilah yang tepat, perkataan breathing (pernafasan) dan ventilation (ventilasi) merupakan sebahagian daripada respirasi dan bukan sinonim kepada respirasi. Namun begitu, penggunaan istilah ini tidak konsisten terutama dalam kalangan penyedia penjagaan kesihatan. Sebagai contoh, istilah respiratory rate (RR) atau kadar respirasi telah lama digunakan dalam bidang kesihatan walaupun secara teknikal istilah ini lebih tepat digantikan dengan istilah ventilation rate atau kadar ventilasi.
Semasa proses respirasi, ikatan karbon-hidrogen (C-H) dipecahkan melalui tindak balas pengoksidaan dan penurunan dan menghasilkan karbon dioksida dan air sebagai kesan akhir. pada peringkat sel ini, proses penghasilan tenaga dikenali sebagai respirasi selular.
Mengikut spesies
[sunting | sunting sumber]- Pernafasan akuatik
- Pam bukal
- Pernafasan kulit
- Pernafasan usus
- Sistem pernafasan
Mengikut mekanisme
[sunting | sunting sumber]- Apnea
- Gas darah arteri
- Pernafasan
- Kawalan pernafasan
- Pertukaran gas
Melalui eksperimen
[sunting | sunting sumber]- Peralatan menghembus dan mengepul
- Spirometri
- Spektrometri jisim tiub aliran ion terpilih
Melalui rawatan rapi dan perubatan kecemasan
[sunting | sunting sumber]- CPR
- ECMO
- Anestesia am
- Perubatan rawatan rapi
- Intubasi
- Paru-paru besi
- Laringoskop
- Sokongan hayat
- Pernafasan cecair
- Pengudaraan mekanikal
- Ventilator perubatan
- Ketoksikan oksigen
Mengikut topik perubatan lain
[sunting | sunting sumber]- Barotrauma
- Gas pernafasan
- Keracunan karbon dioksida
- Keracunan karbon monoksida
- Penyakit dekompresi
- Embolisme gas
- HPNS
- Terapi oksigen hiperbarik
- Hipoksia
- Narkosis nitrogen
- Setara oksigen
- Ketoksikan oksigen
- Terapi pernafasan
