บทที่ 14 ระบบหายใจ

บทท่ี 14 ระบบหายใจ ผลการเรยี นรู้ • สืบคน้ ข้อมูล อธิบาย และเปรยี บเทยี บโครงสรา้ งทที่ า้ หน้าทแ่ี ลกเปลี่ยนแกส๊ ของฟองนา้ ไฮดรา พลานาเรีย ไส้เดอื นดิน แมลง ปลา กบ และนกได้ • สังเกตและอธบิ ายโครงสรา้ งของปอดในสตั ว์เลียงลกู ดว้ ยน้านมได้ • สืบคน้ ขอ้ มลู และอธิบายโครงสรา้ งทใี่ ชใ้ นการแลกเปลี่ยนแกส๊ และกระบวนการแลกเปลี่ยนแกส๊ ของมนษุ ยไ์ ด้

โครงสรา้ งในการแลกเปลยี่ นแกส๊ ของสิ่งมชี วี ิตเซลล์เดยี ว สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เช่น อะมีบา พารามีเซียม ยูกลีนา เซลล์สัมผัสกับส่ิงแวดล้อมท่ีเป็นน้าตลอดเวลา จงึ แลกเปลี่ยนแกส๊ กับสง่ิ แวดล้อมโดยการแพรผ่ า่ นเยือ่ ห้มุ เซลล์ CO2 O2

โครงสรา้ งในการแลกเปล่ียนแกส๊ ของสตั ว์ ฟองน้า ไฮดรา พลานาเรยี หอยสองฝา หมกึ O2 เหงอื ก CO2 ไดบรานเซยี O2 CO2 ไมม่ ีระบบหมนุ เวียนเลอื ด จงึ แลกเปลยี่ นแก๊ส แลกเปลยี่ นแก๊สผา่ นเหงอื ก (gill) ซ่ึงมี 1 หรอื 2 คู่ แลกเปลีย่ นแก๊สผา่ นไดบรานเชยี (dibranchia) กบั ส่ิงแวดล้อมโดยการแพร่ ลักษณะเป็นซ่ีเล็ก ๆ ในช่องแมนเทิล ซง่ึ เกดิ ขนึ เมือ่ นา้ ไหลผ่านเข้าไปในตวั หมกึ

โครงสร้างในการแลกเปลี่ยนแก๊สของสัตว์ แม่เพรยี ง ไส้เดือนดนิ แมงดาทะเล หลอดเลอื ด พาราโพเดีย แลกเปลีย่ นแก๊สผา่ นพาราโพเดีย (parapodia) หวั ใจ แผงเหงอื ก ทย่ี ืน่ ออกมาบริเวณขา้ งลา้ ตวั ในแต่ละปล้อง แลกเปล่ียนแก๊สผ่านผวิ หนงั (skin) แลกเปล่ียนแกส๊ ผา่ นแผงเหงือก (book gill) และมรี ะบบหมุนเวยี นเลอื ดชว่ ยล้าเลยี งแกส๊ ทอ่ี ยู่บรเิ วณทอ้ ง ซ่ึงเกดิ ขึนเมือ่ มนี า้ ไหลผ่าน

โครงสร้างในการแลกเปลี่ยนแก๊สของสัตว์ ปลิงทะเล แมงมมุ แมลง เซลล์ ทอ่ ลมฝอย ถุงลม ท่อลม เรสไพราทอรที รี ปอดแผง แลกเปล่ียนแก๊สผ่านเรสไพราทอรีทรี แลกเปลย่ี นแก๊สผ่านปอดแผง (book lung) แลกเปลย่ี นแกส๊ ผา่ นระบบท่อลม (respiratory tree) มลี ักษณะเป็นทอ่ ยาว ที่มลี กั ษณะเปน็ ทอ่ ลมซ้อนเป็นชนั (trachel system) ประกอบดว้ ยชอ่ งหายใจที่อยู่ ท่ีแตกกิง่ ก้าน และต่ออย่กู บั ช่องโคลเอกา ส่วนอกและสว่ นทอ้ งซ่ึงต่อกับท่อลมและแตกแขนง เป็นทอ่ ลมฝอย

โครงสร้างในการแลกเปล่ียนแกส๊ ของสตั ว์ กลอ่ งเสียง กบ รจู มูก ปอด ปลา เหงอื ก ผวิ หนงั เลอื ดทีม่ ี O2 ต่า้ เลือดท่มี ี O2 สูง หลอดเลอื ดฝอย หลอดเลอื ด ระยะลกู ออ๊ ดแลกเปลยี่ นผา่ นเหงอื ก (external gill) ทศิ ทางการไหลของนา้ ระยะตวั เตม็ วยั แลกเปลย่ี นแก๊สผ่านปอดและผิวหนงั ทศิ ทางการไหล ของเลอื ด แลกเปลย่ี นแก๊สผา่ นเหงอื ก (gill) โดยขยบั แผ่นปิดเหงือก ใหส้ มั พันธก์ บั การอ้าปาก ท้าใหน้ า้ ทีม่ แี กส๊ ออกซิเจนละลาย อยู่เข้าปากและผ่านเหงือกเพ่ือไดต้ ลอดเวลา

โครงสร้างในการแลกเปลีย่ นแกส๊ ของสตั ว์ นก ถุงลมสว่ นหน้า สตั วเ์ ลยี งลกู ดว้ ยนา้ นม ปอด อากาศ อากาศ ทอ่ ลม หลอดลม ท่อลม หลอดลมฝอย หายใจออก หายใจเขา้ ถุงลมส่วนหลัง ถงุ ลม แลกเปลย่ี นแก๊สผา่ นปอด (lung) ทีเ่ ช่ือมกับถงุ ลม 9 ถงุ แลกเปลย่ี นผา่ นปอด (lung) แบง่ ออกเปน็ ซึ่งภายในมีถุงลม (alveolus) เป็นจ้านวนมาก - การหายใจเข้า อากาศไหลผ่านท่อลมเข้าสู่ปอดและ ถุงลมส่วนหลงั อากาศจากปอดไหลเข้าสถู่ ุงลมสว่ นหนา้ - การหายใจออก อากาศจากถุงลมส่วนหลังเข้าสู่ปอด อากาศจากถงุ ลมสว่ นหนา้ ออกจากร่างกาย

โครงสรา้ งทเี่ กย่ี วข้องกบั การแลกเปลี่ยนแกส๊ ของมนษุ ย์ การเคลื่อนท่ีของอากาศ จมูก 1 ถงุ ลม โพรงจมูก 2 1 อากาศเข้าทางจมูกและปาก เม่ือผ่านไปยังโพรง 3 ทอ่ ลม จมกู ซง่ึ มีซเิ ลียและตอ่ มสร้างเมือกช่วยกรองและ ปอด ดกั จับฝนุ่ ละออง หลอดลม หลอดลมฝอย 2 อากาศผ่านไปยังคอหอย กล่องเสียง และท่อลมซ่ึง เป็นท่อกลวงที่ผนังประกอบด้วยกระดูกอ่อนรูป เกือกม้าเรียงตัวกัน ท้าให้ท่อลมไม่แฟบหรือยุบ ขณะหายใจเขา้ -ออก 3 ปลายของท่อลมแตกเป็นหลอดลม 2 แขนง เข้าสู่ ปอด แตกแขนงเป็นหลอดลมฝอยและมีถุงลม ประมาณ 300 ล้านถุง ซึ่งมีหลอดเลือดฝอยมา หลอ่ เลยี งจา้ นวนมาก

การแลกเปล่ยี นแก๊สของมนษุ ย์ การแลกเปล่ยี นแกส๊ บริเวณเซลล์ การแลกเปลีย่ นแกส๊ บริเวณปอด - แกส๊ O2 แพร่จาก หลอดเลอื ดฝอยเข้าส่เู ซลล์ - แกส๊ O2 แพร่จากถุงลมเขา้ สู่ หลอดเลอื ดฝอย - แก๊ส CO2 แพรจ่ าก - แกส๊ CO2 แพรจ่ าก เซลลเ์ ข้าสูห่ ลอดเลอื ดฝอย หลอดเลอื ดฝอยเขา้ สู่ถุงลม การลา้ เลยี งและแลกเปล่ียนแก๊สออกซิเจน การลา้ เลยี งและแลกเปลี่ยนแกส๊ คาร์บอนไดออกไซด์ Hb + O2 บรเิ วณปอด HbO2 CO2 + H2O บริเวณเนือเยือ่ H2CO Hในเซลล์เมด็ เลือดแดง ++ HCO - บริเวณเนอื เย่อื บรเิ วณปอด 3 3

การควบคุมการหายใจ เซรีบรัม ไฮโพทาลามสั การควบคมุ โดยระบบประสาท เซรีเบลลัม พอนส์ การควบคุมภายใตอ้ ้านาจจิตใจ เมดลั ลาออบลองกาตา การหายใจท่สี ามารถปรับใหเ้ หมาะสม การควบคุมแบบอตั โนมตั ิ กับพฤตกิ รรมต่าง ๆ เป็นการทา้ งานรว่ มกนั การหายใจตามธรรมชาติไม่สามารถบังคับได้ ของสมองสว่ นเซรบี รัม ไฮโพทาลามสั มศี ูนย์ควบคมุ อยู่ที่สมองสว่ นเมดลั ลา และเซรเี บลลัม ออบลองกาตาและพอนส์ 23

การควบคุมการหายใจ เลือดในหลอดเลือดแดง ของเหลวในสมอง Pco2 การควบคมุ โดยสารเคมี Po2 < 60 mm Hg Pco2 [H+ ] ( pH) เคโมรเี ซปเตอร์สว่ นกลาง [H+ ] ( pH) เคโมรีเซปเตอร์สว่ นกลาง ตวั รับรไู้ วต่อการเปลีย่ นแปลงความดัน เคโมรีเซปเตอร์สว่ นนอก ตรวจจบั และตอบสนอง ของแกส๊ CO2 แตไ่ มต่ อบสนองตอ่ ตรวจจับและตอบสนอง การเปลยี่ นแปลงความดันของแกส๊ O2 สง่ิ กระตุ้นแรกเรมิ่ ศูนย์การควบคมุ การหายใจส่วนกลาง ท้าใหม้ กี ารหายใจเร็วและแรงกว่าเดมิ การตอบสนองทางสรรี วิทยา การหายใจเพม่ิ ขึน ผลท่เี กิดขนึ เคโมรเี ซปเตอร์ส่วนนอก ตัวรับรกู้ ารเปล่ยี นแปลงทางเคมี นอกระบบประสาทสว่ นกลาง ท้างานเมอ่ื แกส๊ O2 แก๊ส CO2 และ H+ ในเลือด เปล่ยี นแปลงไปจากปกติ

ความผดิ ปกตทิ ่เี กี่ยวข้องกบั ปอดและโรคระบบทางเดินหายใจ โรคปอดบวม โรคถงุ ลมโปง่ พอง ถุงลมปกติ ถงุ ลมของผปู้ ่วย ถุงลมปกติ ถงุ ลมโปง่ พอง โรคปอดบวม - ปอดเกิดการอักเสบจากการติดเชือแบคทีเรีย เชือไวรัส หรือส้าลัก - เกดิ จากการสบู บหุ ร่ี การสูดดมควนั พิษ ฝนุ่ หรอื สารเคมี สิ่งแปลกปลอมเข้าไปในปอด ท้าให้ภายในปอดมีหนองและ เปน็ เวลานาน สารเหลวตา่ ง ๆ ในถุงลม - ผนังหลอดลมจะหนาและบวม ผนงั ถุงลมบางสว่ นถูกทา้ ลาย ไมส่ ามารถแลกเปลย่ี นแก๊สได้อย่างมีประสทิ ธิภาพ - ผู้ป่วยมีอาการไข้สูง ไอ หายใจล้าบาก เล็บมือเล็บเท้าเขียวคล้า - ผปู้ ่วยจะไอเรอื รัง มีเสมหะ เป็นหวดั งา่ ย หลอดลมอักเสบ และ และรมิ ฝีปากซดี จะมอี าการมากขนึ หากไมห่ ยดุ สบู บหุ รห่ี รือรกั ษาไมถ่ ูกวิธี