ERespiratory system

ระบบหายใจ 14.1 การแลกเปล่ยี นแก๊สของสตั ว์ การแลกเปล่ยี นแกส๊ ของสัตว์มี 2 แบบคือ การแลกเปลี่ยนแกส๊ ในสตั วน์ า้ และการแลกเปลยี่ นแกส๊ ใน สตั ว์บก ซงึ่ มี ลักษณะต่างๆดังนี 1.การแลกเปลย่ี นแกส๊ ในสัตว์นา้ แก๊สออกซิเจนในน้ามปี ริมาณ 0.446% (ในอากาศมี 21%) และแก๊สออกซิเจนแพรใ่ นนา้ แพรช่ า้ กว่าในอากาศ ประมาณ 1000 เท่า ยิ่งอุณหภมู สิ ูงแกส๊ ออกซิเจนทลี่ ะลายอยใู่ นน้าก็ยิ่งนอ้ ยลง ดงั นนั สตั วท์ อ่ี าศัยอยู่ในน้าจึงต้อง ท้าใหน้ า้ ไหลผา่ นบริเวณทม่ี กี ารแลกเปล่ยี นแก๊สอย่างรวดเร็ว เพ่อื ใหไ้ ด้แก่มากและเพียงพอแก่การด้ารงชีวติ 1.1 โพรโทซัว (Protozoa) ใช้ผวิ ลา้ ตวั ในการแลกเปลยี่ นแก๊ส โดยการแพร่ (diffusion) ของแกส๊ โดยตรง (ใช้หลกั ความเขม้ ข้นทแี่ ตกตา่ งกันของแกส๊ ภายนอกและภายในเซลล)์ 1.2 สตั วน์ า้ ไม่มีกระดูกสันหลัง (Invertebrate) ฟองนา้ --> นา้ จะไหลผ่านเข้าทาง Ostia และไหลออกทาง Osculum ขณะท่เี กดิ การไหลเวยี นของนา้ ผา่ น เซลลจ์ ะเกดิ การแลกเปล่ียนแก๊สไดท้ นั ที

ไฮดรา--> นา้ ไหลเขา้ ออกทางชอ่ งปากผา่ น Gastrovascular cavity ท้าใหเ้ กิดการไหลเวยี นและเกดิ การ แลกเปลี่ยนแกส๊ พลานาเรยี --> ใชว้ ธิ ีการแพรข่ องแกส๊ เข้าและออกทางผิวลา้ ตัวเช่นเดียวกับไฮดราพลานาเรยี มีผิวล้าตัวแบนท้า ให้มพี ืนทผี่ ิวที่สัมผสั กับน้ามากยงิ่ ขึน ปลา--> เหงอื กของปลามีลักษณะเป็นแผงเรยี กแต่ละแผงว่า Gill arch แตล่ ะ Gill arch มแี ขนงแยกออกมาเปน็ ซ่ีเรยี กวา่ Gill filament แต่ละ Gill filament มสี ว่ นท่นี ูนขึนมาเรียกว่า Gill lamella ภายใน Gill lamella จะมี ร่างแหของเส้นเลอื ดฝอยอยแู่ ละเปน็ บรเิ วณท่มี ีการแลกเปล่ียนแกส๊ ปลาจะวา่ ยน้าอยู่เสมอ ทา้ ใหน้ ้าท่ีมอี อกซิเจน ผ่านเข้าทางปากและผ่านออกทางเหงือกตลอดเวลาชว่ ยให้แลกเปลีย่ นแก๊สได้ดขี นึ โดยกระดกู ปดิ เหงือก (Operculum) ของปลาจะขยับอยู่ตลอดเวลาซง่ึ จะทา้ ใหเ้ กิดการหมนุ เวียนของน้าทีเ่ หงอื กและเพอื่ ให้เกิดการ แลกเปล่ยี นแกส๊ ไดด้ ยี ่งิ ขนึ

ดาวทะเล--> มเี หงอื กเรียกวา่ Dermal branchia ท่ีเหงอื กมขี นเส้นสันๆช่วยในการโบกพดั ใหน้ า้ ที่มีออกซเิ จนสูง ผา่ นเหงอื กแล้วจะเกิดการแลกเปลีย่ นแก๊ส กุ้ง --> แลกเปลี่ยนแกส๊ โดยใช้เหงอื ก ซ่งึ อยูใ่ นส่วนเซฟาโรทอแรกซ์ (Cephalothorax) โดยนา้ ไหลเวยี นและผ่าน เข้าสู่ชอ่ งเลก็ ๆใกล้ๆรยางค์ขาเพอื่ ให้น้าไหลเข้าสชู่ ่องเหงือกและเกดิ การแลกเปล่ียนแก๊สต่อไป การแลกเปลีย่ นแกส๊ ในสตั ว์บก ไส้เดอื นดนิ (Earth worm) --> ใชผ้ วิ ล้าตวั ในการแลกเปลี่ยนแกส๊ โดยผิวลา้ ตัวของไส้เดือนดนิ จะเปียกชืนอยเู่ สมอ ออกซเิ จนในอากาศจะละลายน้าที่เคลือบอยทู่ ผี่ วิ ล้าตวั ของไสเ้ ดือนแลว้ จงึ แพร่เขา้ สเู่ สน้ เลอื ดฝอยท่ีกระจายอยใู่ ต้ ผิวหนังของไสเ้ ดือน

แมงมมุ (Spider)--> หายใจดว้ ย ปอดแผง หรอื Book lung ซง่ึ ตดิ ต่อกบั อากาศภายนอกไดภ้ ายในมลี ักษณะเปน็ แผน่ บางเรยี งซ้อนกันคลา้ ยหนังสือ แกส๊ ออกซิเจนจะแพร่เข้าสขู่ องเหลวภายใน Book lung และถูกล้าเลยี งไปยัง สว่ นตา่ งๆ นก (Aves)--> ใชพ้ ลังงานสงู ระบบหายใจของนกจึงต้องดีมาก ปอดนกมีขนาดเลก็ แต่มถี งุ ลม (Air sac) เจรญิ ดมี าก ในขณะหายใจเข้ากระดกู อกจะลดตา้่ ลง ถงุ ลมขยายขนาดขึน อากาศจะผ่านเขา้ ส่หู ลอดลมแลว้ เข้าสู่ถงุ ลมทีอ่ ยู่ ตอนท้าย สว่ นอากาศทใ่ี ช้แลว้ จะออกจากปอดเข้าสถู่ ุงลมตอนหนา้ ในขณะทีห่ ายใจออก อากาศจากถุงลมท่ีอยู่ ตอนทา้ ยจะเข้าส่ปู อดท้าให้ปอดพองออกและอากาศจากถุงลมตอนหนา้ ถูกขับออกนอกรา่ งกายต่อไปเป็นอยา่ งนีอยู่ เสมอ ถุงลมไม่ได้ท้าหน้าที่ในการแลกเปลย่ี นแก๊สแต่ชว่ ยเพิ่มประสทิ ธิภาพในการถ่ายเทอากาศให้แกป่ อดไดเ้ ปน็ อย่างดี นอกจากนีถงุ ลมยงั อาจแทรกเข้าไปในกระดกู ด้วย ท้าให้กระดกู ของนกกลวงและเบาจงึ เหมาะในการบิน เปน็ อยา่ งมาก

14.2 อวัยวะและโครงสรา้ งในระบบหายใจของมนษุ ย์ มนษุ ย์ทุกคนต้อง หายใจเพือ่ มีชีวิตอยู่ การหายใจเขา้ อากาศผ่านไปตามอวยั วะของระบบหายใจตามลา้ ดับ ดังนี 1.จมกู (Nose) ทา้ หนา้ ทเ่ี ป็นทางผ่านของอากาศทหี่ ายใจเข้าไปยังช่องจมูกและกรองฝนุ่ ละอองดว้ ย 2. หลอดคอ (Pharynx) เป็นหลอดตังตรงยาวประมาณยาวประมาณ 5 \" หลอดคอติดต่อทงั ชอ่ งปากและช่องจมูก จึงแบ่งเป็นหลอดคอส่วนจมูก กบั หลอดคอสว่ นปาก โดยมีเพดานออ่ นเปน็ ตัวแยกสองส่วนนอี อกจากกัน โครงของ หลอดคอประกอบด้วยกระดูกอ่อน 9 ชินด้วยกัน ชนิ ทใ่ี หญ่ทสี ดุ คือกระดูกไทรอยด์ ท่ีเราเรยี กว่า \"ลูกกระเดือก\" ในผู้ชายเหน็ ได้ชัดกวา่ ผหู้ ญงิ 3. หลอดเสียง (Larynx) เป็นหลอดยาวประมาณ 4.5 cm ในผชู้ าย และ 3.5 cm ในผหู้ ญงิ หลอดเสยี ง เจรญิ เติบโตขึนมาเร่ือยๆ ตามอายุ ในวัยเริม่ เป็นหนมุ่ สาว หลอดเสยี งเจรญิ ขึนอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะในผู้ชาย เน่ืองจากสายเสียง (Vocal cord) ซ่งึ อยู่ภายในหลอดเสียงนียาวและหนาขนึ อย่างรวดเร็วเกนิ ไป จึงทา้ ให้เสยี งแตก พรา่ การเปลย่ี นแปลงนีเกดิ จากฮอรโ์ มนของเพศชาย 4. หลอดลม (Trachea) ตอ่ อกมาจากหลอดเสียง ยาวลงไปในทรวงอก ลักษณะรูปร่างเป็นหลอดกลมๆ ประกอบดว้ ยกระดูกอ่อนรปู วงแหวน หรือรูปตัว U ซงึ่ มีอยู่ 20 ชนิ วางอยู่ทางด้านหลงั ของหลอดลม ชอ่ งว่าง ระหวา่ งกระดูกออ่ นรูปตวั U ท่วี างเรยี งต่อกันมีเนือเยอื่ และกล้ามเนือเรียบมายดึ ติดกัน การท่หี ลอดลมมีกระดกู ออ่ นจึงทา้ ใหเ้ ปิดอยู่ตลอดเวลา ไม่มีโอกาสท่ีจะแฟบเขา้ หากนั ได้โดยแรงดันจากภายนอก จึงรบั ประกนั ไดว้ ่าอากาศ เข้าไดต้ ลอดเวลา หลอดลม ส่วนทต่ี รงกบั กระดกู สันหลงั ชว่ งอกแตกแขนงออกเป็นหลอดลมแขนงใหญ่ (Bronchi) ข้างซา้ ยและขวา เมอ่ื เข้าสูป่ อดกแ็ ตกแขนงเป็นหลอดลมเลก็ ในปอดหรือที่เรยี กว่า หลอดลมฝอย (Bronchiole) และไปสดุ ท่ีถุงลม (Aveolus) ซึง่ เปน็ การทอ่ี ากาศอยู่ ใกล้กับเลือดในปอดมากที่สดุ จงึ เปน็ บรเิ วณ แลกเปลยี่ นก๊าซออกซเิ จน กับคาร์บอนไดออกไซด์ 5. ปอด (Lung) ปอดมีอยสู่ องข้าง วางอยู่ในทรวงอก มีรูปร่างคล้ายกรวย มีปลายหรอื ยอดชีขึนไปข้างบนและไป สวมพอดีกบั ช่องเปิดแคบๆของทรวงอก ซึ่งช่องเปดิ แคบๆนีประกอบขึนด้วยซี่โครงบนของกระดูกสันอกและกระดกู สนั หลัง ฐานของปอดแตล่ ะขา้ งจะใหญแ่ ละวางแนบสนทิ กบั กระบังลมระหว่างปอด 2 ขา้ ง จะพบว่ามีหัวใจอยู่ ปอด ขา้ งขวาจะโตกวา่ ปอดขา้ งซ้ายเลก็ นอ้ ย และมีอยู่ 3 ก้อน ส่วนขา้ งซา้ ยมี 2 กอ้ น หน้าที่ของปอดคือ การน้าก๊าซ CO2 ออกจากเลือด และนา้ ออกซเิ จนเข้าส่เู ลือด ปอดจึงมีรูปรา่ งใหญ่ มีลกั ษณะยดื หยนุ่ คล้ายฟองนา้

6. เยอ่ื หุ้มปอด (Pleura) เปน็ เยอ่ื ทบี่ างและละเอียดอ่อน เปียกชืน และเป็นมันลน่ื ห้มุ ผิวภายนอกของปอด เยอื่ หมุ้ นี ไม่เพยี งคลุมปอดเทา่ นนั ยงั ไปบุผิวหนงั ด้านในของทรวงอกอีก หรือกลา่ วได้อีกอย่างหน่งึ วา่ เยอ่ื หมุ้ ปอดซงึ่ มี 2 ชนั ระหวา่ ง 2 ชันนมี ี ของเหลวอยนู่ ิดหนอ่ ย เพ่ือลดแรงเสียดสี ระหวา่ งเย่อื หุ้มมีโพรงวา่ ง เรยี กว่าชอ่ งระหว่าง เยื่อหุม้ ปอด จากความรใู้ นระบบหมุนเวียนเลอื ด นอกจากเลือดจะล้าเลยี งอาหารไปสู่สว่ นต่าง ๆ ของร่างกายแล้ว ภายในเลือดยังมีแกส๊ ส้าคัญทีเ่ ก่ยี วขอ้ งกบั การดา้ รงชวี ติ ของมนษุ ย์ คือ แก๊สออกซเิ จน(O2) และแก๊ส คารบ์ อนไดออกไซด์(CO2) อย่ดู ว้ ย ระบบหายใจ คอื ระบบทร่ี า่ งกายแลกเปลี่ยนแก๊ส โดยร่างกายจะรับแก๊สออกซเิ จนที่อยู่ภายนอกเขา้ ส่รู ่างกาย และขับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากร่างกาย อวยั วะท่ีสา้ คญั ในระบบนไี ด้แก่ จมูก หลอดลม ปอด กลา้ มเนือ กระบังลมและกระดูกซโี่ ครง

จมูก ท้าหน้าที่ในการนา้ อากาศเข้าสรู่ ่างกายและรับรู้กลนิ่ ภายในจมกู จะมีขนเล็ก ๆ ทา้ หน้าที่กรองฝ่นุ ละออง และมีเย่ือเมือกหนาบุอยู่ คอยดกั จบั เชือโรคและมีกลุ่มประสาทสมั ผัสกลน่ิ คอยรบั กลิ่น อากาศที่สูดหายใจเข้าไป เมอื่ ผ่านโพรงจมูกแล้วจะลงสู่คอหอย ลนิ ไก่ จะช่วยปิดโพรงจมูกและชอ่ งปากเพื่อมิใหอ้ ากาศไหลกลบั หลอดลม จะทอดลงไปในช่องอกปลายแยก เป็นขวั ปอดทังสองข้าง เป็นท่อทางผ่านของอากาศและออกจาก ปอดทใี่ หญท่ ่ีสุด ปอด เปน็ อวยั วะทีม่ ลี ักษณะคล้ายฟองน้า ประกอบดว้ ยถุงลมเลก็ ๆ เป็นจ้านวนมาก ถงุ เหลา่ นยี ดื หยุ่นและ หดตวั ได้ ปอดจะตังอยู่ภายในทรวงอกทงั สองขา้ ง ตรงกลางระหวา่ งขัวปอดเปน็ ทต่ี งั ของหัวใจ ปอดซีกขวาจะมี ขนาดใหญ่กว่าปอดซีกซ้าย ปอดทงั สองข้างท้าหนา้ ทเ่ี หมอื นกนั คอื ฟอกโลหิตดา้ ให้เป็นโลหติ แดง โดยการถ่ายเอา แก๊สคารบ์ อนไดออกไซด(์ CO2) และนา้ (H2O) ออก แล้วเติมออกซเิ จน(O2 ) เขา้ ไป กระบังลมและซ่ีโครง เป็นกลไกในการหายใจ กลา่ วคือ ขณะทป่ี รมิ าณแก๊สคารบ์ อนไดออกไซดใ์ นกระแส เลือดมีปริมาณมาก สมองจะสง่ั งานมายังกระบงั ลมและซ่โี ครง ใหก้ ระบงั ลมหดตวั และซี่โครงเคลื่อนตัวสงู ขึนท้าให้ เกิดการหายใจเขา้ หรอื ขณะทีก่ ระบังลมขยายตัว และซโี่ ครงเคลอ่ื นตวั ตา่้ ลงท้าให้เกดิ การหายใจออก โดยทัว่ ๆ ไปแลว้ คนปกตจิ ะมอี ตั ราการหายใจประมาณ 14-18 ครังต่อนาที การหายใจเป็นไปโดย อัตโนมตั ิ เราไม่สามารถกลนั หายใจไดเ้ กิน 1 นาที อย่างไรก็ตามอตั ราการหายใจจะเรว็ หรือชา้ ขนึ อยู่กับปจั จยั ต่อไปนี 1.อายุ - เดก็ ทารกหายใจประมาณ 30–40 ครังต่อนาที - ผู้ใหญ่ หายใจประมาณ 12-16 ครังต่อนาที

2.ภาวะของร่างกาย - ขณะท่ีออกก้าลงั กายหรือเป็นไข้ การหายใจจะเรว็ หรอื แรงเพือ่ ใหร้ ่างกายไดร้ ับก๊าซออกซเิ จนมาก - ขณะนอนหลับ ร่างกายจะท้างานน้อยลง จงึ ต้องการกา๊ ซออกซเิ จนน้อยกว่าปกติ การหายใจจะช้าลง กล่าวโดยสรปุ สภาพของร่างกาย การวติ กกังวล อารมณ์ กิจกรรมที่ท้าและวยั มผี ลต่ออตั ราการหายใจ เด็ก ทารกจะมอี ัตราการหายใจสูงกวา่ เด็กโตและผ้ใู หญ่ การหายใจ (respiration) เปน็ การน้าอากาศเข้าและออกจากร่างกาย ส่งผลใหแ้ ก๊สออกซิเจนท้าปฏิกริ ยิ ากับ สารอาหารได้พลังงาน น้า และแกส๊ คาร์บอนไดออกไซต์ กระบวนการหายใจเกดิ ขึนกับทุกเซลลต์ ลอดเวลา การ หายใจจา้ เปน็ ต้องอาศยั โครงสร้าง 2 ชนดิ คอื กลา้ มเนือกะบังลม และกระดกู ซี่โครง ซึ่งมีกลไกการท้างานของระบบ หายใจ ดงั นี 1.การหายใจเข้า (Inspiration) กะบงั ลมจะเล่ือนตา่้ ลง กระดกู ซีโ่ ครงจะเลอื่ นสูงขนึ ทา้ ให้ปริมาตรของช่องอก เพ่ิมขึน ความดนั อากาศในบริเวณรอบ ๆ ปอดลดต่้าลงกวา่ อากาศภายนอก อากาศภายนอกจงึ เคลื่อนเข้าสู่จมูก หลอดลม และไปยังถุงลมปอด

2. การหายใจออก (Expiration) กะบังลมจะเลื่อนสงู กระดูกซโ่ี ครงจะเลื่อนตา่้ ลง ท้าให้ปรมิ าตรของชอ่ งอกลด น้อยลง ความดันอากาศในบริเวณรอบ ๆ ปอดสงู กว่าอากาศภายนอก อากาศภายในถุงลมปอดจงึ เคล่ือนทจ่ี ากถุง ลมปอดไปส่หู ลอดลมและออกทางจมูก สง่ิ ทก่ี ้าหนดอตั ราการหายใจเขา้ และ ออก คอื ปริมาณกา๊ ซคารบ์ อนไดออกไซด์ในเลือด ถ้าปรมิ าณก๊าซคารบ์ อนไดออกไซด์ในเลือดใน เลือดตา่้ จะท้าใหก้ ารหายใจชา้ ลง เช่น การนอนหลับ ถา้ ปรมิ าณก๊าซ คาร์บอนไดออกไซด์ในเลอื ดในเลือดสงู จะท้าใหก้ ารหายใจเรว็ ขนึ เชน่ การออกกา้ ลงั กาย การหมนุ เวยี นของแก๊ส เป็นการแลก เปล่ยี นกา๊ ซคารบ์ อนไดออกไซด์และกา๊ ซออกซเิ จน เกิดขนึ ทบี่ รเิ วณถุงลมปอด ดว้ ยการแพร่ของก๊าซออกซิเจนไปสเู่ ซลล์ต่างๆ ทัว่ ร่างกาย และก๊าซออกซเิ จนท้าปฏกิ ริ ยิ ากับสารอาหารในเซลล์ ของร่างกาย ท้าใหไ้ ด้พลงั งาน นา้ และกา๊ ซคารบ์ อนไดออกไซด์ ดงั สมการ เอนไซม์ กา๊ ซคารบ์ อนไดออกไซด์ทเ่ี กดิ จาก ปฏิกริ ยิ าเคมีระหวา่ งกา๊ ซออกซเิ จนกบั อาหารจะแพร่ออกจากเซลลเ์ ขา้ สู่ หลอด เลอื ดฝอยและลา้ เลยี งไปยังปอด กา๊ ซคารบ์ อนไดออกไซดจ์ ะแพรเ่ ข้าสหู่ ลอดลมเล็กๆ ของปอดขับออกจาก รา่ งกายพร้อมกบั ลมหายใจออก