11
โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ (องค์การมหาชน) สาขาวิชาชีววิทยา เอกสารประกอบการเรียนการสอน ว30263 กายวิภาคศาสตร์และสรีรวิทยาของสัตว์ บทที5 ระบบหายใจ เอกสารประกอบการเรียนการสอนฉบับนี้ยังอยู่ระหว่างดาเนินการปรับปรุงแก้ไข ใช้สาหรับโรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์เท่านั้น บททีบทที5 ระบบ ระบบ หายใจ หายใจ การหายใจเป็นการสร้างพลังงานของสิ่งมีชีวิต โดยการสลายสารอาหาร พลังงานส่วนใหญ่ได้มา จากการหายใจที่ต้องนาออกซิเจนเข้าไปใช้ และปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา จึงเกิดการแลกเปลี่ยนแก๊ส (gas exchange) ขึ ้น 5.1 การแลกเปลี่ยนแก๊สในร่างกายสัตว์ สัตว์แต่ละชนิด มีความต้องการแลกเปลี่ยนแก๊สเพื่อนาไปใช้ในกิจกรรมของเซลล์เหมือนกัน แต่มี ความแตกต่างกันในด้านโครงสร้างดังภาพที5.1 5.1.1 โครงสร้างที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนแก๊สของสิ่งมีชีวิตที่มีโครงสร้างไม่ซับซ้อน สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในน้าจะได้รับแก๊สออกซิเจนซึ่งละลายอยู่ในน้าแพร่เข้าสู่อวัยวะหายใจโดยตรง แก๊สออกซิเจนในน้ามีปริมาณ 0.446% เท่านั้น ซึ่งน้อยกว่าในอากาศมากเพราะในอากาศมีถึง 21% นอกจากนี้การแพร่ของออกซิเจนในน้าก็ช้ากว่าในอากาศมาก ดังนั้นสัตว์ที่อาศัยอยู่ในน้าจึงต้องทาให้นไหลผ่านบริเวณที่มีการแลกเปลี่ยนแก๊สอย่างรวดเร็วเพื่อให้ได้แก๊สออกซิเจนมากและเพียงพอแก่การ ดารงชีวิต อะมีบาและพารามีเซียมเป็นโพรติสต์ที่อาศัยอยู่ในน้า จะใช้เยื่อหุ้มเซลล์ (cell membrane)ในการ แลกเปลี่ยนแก๊ส โดยการแพร่ ( diffusion) ของแก๊สโดยตรง ส่วนในสัตว์หลายเซลล์ที่อาศัยอยู่ในน้า เช่น ฟองน้า ไฮดรา และพลานาเรียนั้น จะจัดให้ผิวด้านนอกหรือเซลล์ทุกเซลล์ในร่างกายสัมผัสกับนา ทาให้ ภาพที5.1 โครงสร้างที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนแก๊สของสัตว์ต่าง ๆ

บทที่ 5 ระบบหายใจ...ระบบหายใจของคนประกอบด วยส วนต างๆ ด งน ค อ 1. ส วนน าอากาศเข

  • Upload
    others

  • View
    5

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: บทที่ 5 ระบบหายใจ...ระบบหายใจของคนประกอบด วยส วนต างๆ ด งน ค อ 1. ส วนน าอากาศเข

โรงเรยนมหดลวทยานสรณ (องคการมหาชน) สาขาวชาชววทยา เอกสารประกอบการเรยนการสอน ว30263 กายวภาคศาสตรและสรรวทยาของสตว บทท 5 ระบบหายใจ

เอกสารประกอบการเรยนการสอนฉบบนยงอยระหวางด าเนนการปรบปรงแกไข ใชส าหรบโรงเรยนมหดลวทยานสรณเทานน

บทท บทท 55 ระบบระบบหายใจหายใจ

การหายใจเปนการสรางพลงงานของสงมชวต โดยการสลายสารอาหาร พลงงานสวนใหญไดมาจากการหายใจทตองน าออกซเจนเขาไปใช และปลอยคารบอนไดออกไซดออกมา จงเกดการแลกเปลยนแกส (gas exchange) ขน

5.1 การแลกเปลยนแกสในรางกายสตว

สตวแตละชนด มความตองการแลกเปลยนแกสเพอน าไปใชในกจกรรมของเซลลเหมอนกน แตมความแตกตางกนในดานโครงสรางดงภาพท 5.1

5.1.1 โครงสรางทใชในการแลกเปลยนแกสของสงมชวตทมโครงสรางไมซบซอน สงมชวตทอาศยอยในน าจะไดรบแกสออกซเจนซงละลายอยในน าแพรเขาสอวยวะหายใจโดยตรง

แกสออกซเจนในน ามปรมาณ 0.446% เทานน ซงนอยกวาในอากาศมากเพราะในอากาศมถง 21% นอกจากนการแพรของออกซเจนในน ากชากวาในอากาศมาก ดงนนสตวทอาศยอยในน าจงตองท าใหน าไหลผานบรเวณทมการแลกเปลยนแกสอยางรวดเรวเพอใหไดแกสออกซเจนมากและเพยงพอแกการด ารงชวต

อะมบาและพารามเซยมเปนโพรตสตทอาศยอยในน า จะใชเยอหมเซลล (cell membrane)ในการแลกเปลยนแกส โดยการแพร (diffusion) ของแกสโดยตรง สวนในสตวหลายเซลลทอาศยอยในน า เชน ฟองน า ไฮดรา และพลานาเรยนน จะจดใหผวดานนอกหรอเซลลทกเซลลในรางกายสมผสกบน า ท าให

ภาพท 5.1 โครงสรางทใชในการแลกเปลยนแกสของสตวตาง ๆ

Page 2: บทที่ 5 ระบบหายใจ...ระบบหายใจของคนประกอบด วยส วนต างๆ ด งน ค อ 1. ส วนน าอากาศเข

โรงเรยนมหดลวทยานสรณ (องคการมหาชน) สาขาวชาชววทยา เอกสารประกอบการเรยนการสอน ว30263 กายวภาคศาสตรและสรรวทยาของสตว บทท 5 ระบบหายใจ

เอกสารประกอบการเรยนการสอนฉบบนยงอยระหวางด าเนนการปรบปรงแกไข ใชส าหรบโรงเรยนมหดลวทยานสรณเทานน

ออกซเจนเคลอนเขาไปโดยการแพรจากเซลลหนงไปยงอกเซลลหนง และตอเนองกนไปตามล าดบจนถงเซลลทอยดานในสด โดยเฉพาะพลานาเรยนนมการปรบโครงสรางใหล าตวแบน เพอเพมพนทผวในการแลกเปลยนแกส และเนอเยอชนกลางมเซลลทเกาะกนอยางหลวม ๆ เพอใหเกดการแพรเขาสเนอเยอชนในไดเรวขนดงภาพท 5.2

ส าหรบไสเดอนดนเปนสงมชวตทอาศยอยบนบก มล าตวกลม พนทผวบางสวนสมผสกบดน ท าใหพนทผวในการแลกเปลยนแกสนอยลง ดงนน จงตองมการปรบโครงสรางเพอใหทกเซลลไดรบแกสอยางทวถง โดยจะใชผวหนงทบางและมการขบสารเมอกออกมาเพอใหผวหนงชมชนชวยในการแลกเปลยนแกส และใชระบบไหลเวยนเลอดชวยในการล าเลยงแกสไปยงทวทกเซลลดงภาพท 5.3

ภาพท 5.2 ลกษณะการแลกเปลยนแกสของไฮดราและพลานาเรย

ภาพท 5.3 ลกษณะการแลกเปลยนแกสของไสเดอนดน

Page 3: บทที่ 5 ระบบหายใจ...ระบบหายใจของคนประกอบด วยส วนต างๆ ด งน ค อ 1. ส วนน าอากาศเข

โรงเรยนมหดลวทยานสรณ (องคการมหาชน) สาขาวชาชววทยา เอกสารประกอบการเรยนการสอน ว30263 กายวภาคศาสตรและสรรวทยาของสตว บทท 5 ระบบหายใจ

เอกสารประกอบการเรยนการสอนฉบบนยงอยระหวางด าเนนการปรบปรงแกไข ใชส าหรบโรงเรยนมหดลวทยานสรณเทานน

5.1.2 โครงสรางทใชในการแลกเปลยนแกสของสงมชวตทมโครงสรางซบซอนขน สงมชวตทอาศยอยในน า เชน หอย ป กง ปลา จะมเหงอก (gill) เปนโครงสรางทใชในการ

แลกเปลยนแกส โดยเฉพาะปลานน เหงอกของปลา ดงภาพท 5.4 มลกษณะเปนแผง เรยกแตละแผงวา กลอาช (gill arch) แตละกลอาชจะมแขนงแยกออกมาเปนซ ๆ มากมายเรยกแตละซนวา กลฟลาเมนต (gill filament)ในแตละกลฟลาเมนตจะมสวนทนนขนมาเรยกวา กลลาเมลลา (gill lamella) ซงภายในกลลาเมลลาแตละอนจะมรางแหของเสนเลอดฝอยอยและบรเวณนจะเปนบรเวณทมการแลกเปลยนแกสซงเปนการเพมพนททจะสมผสกบน าไดมากขน ท าใหออกซเจนในน าแพรเขาสเสนเลอดฝอยภายในเหงอกไดอยางเพยงพอและในขณะเดยวกนแกสคารบอนไดออกไซดในเสนเลอดฝอยกจะแพรออกจาก เสนเลอดฝอยเขาสน ารอบตวปลาไดอยางดดวย นอกจากนปลายงวายน าอยเสมอ ท าใหน าทมออกซเจนผานเขาทางปากและผานออกทางเหงอกอยตลอดเวลาจงชวยใหมนแลกเปลยนแกสไดดขน ถาสงเกตจะเหนวากระดกปดเหงอก(operculum) ของปลาจะขยบอยตลอดเวลาซงจะท าใหเกดการหมนเวยนของน าทเหงอกดยงขนและเกดการแลกเปลยนแกสไดดยงขนดวย

แตส าหรบแมเพรยง มอวยวะทชวยในการวายน าซง เรยกวา พาราโพเดย (parapodia) ท าหนาทในการหายใจ โดยทพาราโพเดยจะมเสนเลอดฝอยมาเลยงเปนจ านวนมาก ท าใหเกดการแลกเปลยนแกสและเลอดจะน าแกสทแลกเปลยนนไปสงยงเซลลทวรางกาย

ภาพท 5.4 โครงสรางของเหงอกปลา

ภาพท 5.5 ลกษณะของพาราโพเดย

Page 4: บทที่ 5 ระบบหายใจ...ระบบหายใจของคนประกอบด วยส วนต างๆ ด งน ค อ 1. ส วนน าอากาศเข

โรงเรยนมหดลวทยานสรณ (องคการมหาชน) สาขาวชาชววทยา เอกสารประกอบการเรยนการสอน ว30263 กายวภาคศาสตรและสรรวทยาของสตว บทท 5 ระบบหายใจ

เอกสารประกอบการเรยนการสอนฉบบนยงอยระหวางด าเนนการปรบปรงแกไข ใชส าหรบโรงเรยนมหดลวทยานสรณเทานน

สงมชวตทอาศยบนบก เชน แมลง ใชระบบทอลม (tracheal system) ดงภาพท 5.6 โดยทระบบทอลมประกอบดวย รเปด (spiracle) ทบรเวณสวนอกและสวนทอง ทอลม (trachea) ของแมลงจะแทรกกระจายเขาสทกสวนของรางกายท าหนาทแลกเปลยนแกส ในขณะหายใจล าตวของแมลงจะมการเคลอนไหวและขยบอยเสมอ ท าใหอากาศไหลเขาทางรเปด (spiracle) และเขาสถงลม (airsac) แลวจงผานไปตามทอลมและทอลมยอย ซงมผนงบางท าใหเกดการแลกเปลยนแกสไดอยางด ดงนนระบบหมนเวยนเลอดของแมลงจงไมคอยมความส าคญมากนก เพราะเนอเยอไดรบแกสออกซเจนจากทอลมยอยโดยตรงอยแลว

ส าหรบแมงมมบางชนด จะใชบคลง (book lung) ในการแลกเปลยนแกส ซงมลกษณะคลายเหงอกยนออกมานอกรางกาย ท าใหสญเสยความชนไดงาย และตองการของเหลวไหลเวยนในโครงสรางเพอเพมประสทธภาพในการล าเลยงใหทวสวนตาง ๆ ในรางกาย ดงภาพท 5.7

ภาพท 5.7 ลกษณะบคลงใน แมงมม

ภาพท 5.6 ระบบทอลมของแมลง

Page 5: บทที่ 5 ระบบหายใจ...ระบบหายใจของคนประกอบด วยส วนต างๆ ด งน ค อ 1. ส วนน าอากาศเข

โรงเรยนมหดลวทยานสรณ (องคการมหาชน) สาขาวชาชววทยา เอกสารประกอบการเรยนการสอน ว30263 กายวภาคศาสตรและสรรวทยาของสตว บทท 5 ระบบหายใจ

เอกสารประกอบการเรยนการสอนฉบบนยงอยระหวางด าเนนการปรบปรงแกไข ใชส าหรบโรงเรยนมหดลวทยานสรณเทานน

นกเปนสตวทใชพลงงานสง ดงนนระบบหายใจของนกจงตองดมาก ปอดนกมขนาดเลกแตนกจะมถงลม (air sac) ซงเจรญดมากและมกระดกซโครงดวย ในขณะหายใจเขากระดกอกจะลดต าลง ถงลมขยายขนาดขน อากาศจะผานเขาสหลอดลมแลวเขาสถงลมทอยตอนทาย สวนอากาศทใชแลวจะออกจากปอดเขาสถงลมตอนหนา ในขณะทหายใจออก อากาศจากถงลมทอยตอนทายจะเขาสปอดท าใหปอดพองออกและอากาศจากถงลมตอนหนาถกขบออกนอกรางกายตอไปเปนอยางนอยเสมอ ถงลมไมไดท าหนาทในการแลกเปลยนแกสแตชวยเพมประสทธภาพในการถายเทอากาศใหแกปอดไดเปนอยางด นอกจากนถงลมยงอาจแทรกเขาไปในกระดกดวย ท าใหกระดกของนกกลวงและเบาจงเหมาะในการบนเปนอยางมาก

สตวเลยงลกดวยน านมมระบบหายใจดมาก โดยประกอบดวย ถงลมเลกๆ ทเรยกวา แอลวโอลส(alveolus) มกลามเนอกะบงลม (diaphragm) และกลามเนอกระดกซโครงชวยในการหายใจ ท าใหอากาศเขาและออกจากปอดไดเปนอยางด

5.2 การหายใจของคน การหายใจของคนประกอบดวย 2 ขนตอนใหญ ๆ คอ 1. การหายใจภายนอก (external respiration) เปนการน าอากาศเขาสปอด การแลกเปลยนแกส

ระหวางปอดกบเลอด 2. การหายใจภายใน (internal respiration) การขนสงแกสจากเลอดไปยงเซลลและเนอเยอ ซงจะท าใหไดพลงงานในรปของความรอนท าใหรางกายอบอนและ ATP ทน าไปใชในกจกรรมตางๆของเซลลซงเปนจดประสงคส าคญทสดของการหายใจ

ภาพท 5.8 การแลกเปลยนแกสในนก

Page 6: บทที่ 5 ระบบหายใจ...ระบบหายใจของคนประกอบด วยส วนต างๆ ด งน ค อ 1. ส วนน าอากาศเข

โรงเรยนมหดลวทยานสรณ (องคการมหาชน) สาขาวชาชววทยา เอกสารประกอบการเรยนการสอน ว30263 กายวภาคศาสตรและสรรวทยาของสตว บทท 5 ระบบหายใจ

เอกสารประกอบการเรยนการสอนฉบบนยงอยระหวางด าเนนการปรบปรงแกไข ใชส าหรบโรงเรยนมหดลวทยานสรณเทานน

ระบบหายใจของคนประกอบดวยสวนตางๆ ดงนคอ 1. สวนน าอากาศเขาสรางกาย (conducting division) สวนนประกอบดวยอวยวะทท าหนาทเปน

ทางผานของอากาศเขาสสวนทมการแลกเปลยนแกส โดยเรมตงแตรจมก โพรงจมก (nasal cavity) คอหอย (pharynx) กลองเสยง (larynx) หลอดลมคอ (trachea) หลอดลมหรอขวปอด (bronchus) หลอดลมฝอย (bronchiole) ซงยงแบงออกเปน 2 สวนคอหลอดลมฝอยเทอรมนอล ( terminal brochiole) และหลอดลมฝอยแลกเปลยนแกส (respiratory bronchiole)

2. สวนแลกเปลยนแกส (respiratory division) สวนแลกเปลยนแกสเปนสวนของหลอดลมฝอยทตอจากหลอดลมฝอยเทอรมนอล คอ หลอดลมฝอยแลกเปลยนแกส ซงจะมการโปงพองเปนถงลมยอย(pulmonary-alveoli) ซงท าใหแลกเปลยนแกสได ส าหรบสวนทตอจากทอลมฝอยแลกเปลยนแกสจะเปนทอลม (alveolar duct) ถงลม (alveolar sac) และถงลมยอย (pulmonary alveoli)

โครงสรางตงแตหลอดลม (bronchus) ทมการแตกแขนงและมขนาดเลกลงไปเรอย ๆ คอหลอดลมฝอย ทอลม ถงลม ถงลมยอย จะเรยกวา บรอนเคยลทร (broncheal tree) ซงจะถกบรรจอยในปอดยกเวนหลอดลมตอนตน ๆ ทอยนอกปอด นอกจากนโครงสรางทกลาวมาแลวยงมสวนประกอบทส าคญซงเปนองคประกอบรวม คอกระดกซโครง (rib) และกลามเนอยดกระดกซโครง (intercostal muscle)ซงจะรวมกนท างานใหเกดการหายใจเขา หายใจออกและปองกนอนตรายใหแกระบบหายใจดวย จมกและปาก ทงจมกและปากจะตอถงคอหอยและหลอดลมคอได อากาศเมอผานเขาสรจมกแลวกจะเขาสโพรงจมก ทโพรงจมกจะมขนเสนเลก ๆ และตอมน ามนชวยในการกรองและจบฝนละอองไมใหผานลงสปอด นอกจากนทโพรงจมกยงมเยอบจมกหนาชวยใหอากาศทเขามามความชมชนเพ มขนและมอณหภมสงขนเนองจากเสนเลอดจ านวนมากทอยใตเยอบผวของโพรงจมก ถาหากเปนหวดนาน ๆ เชอหวดอาจท าใหเยอบในโพรงอากาศบรเวณจมกเกดการอกเสบ และท าใหปวดศรษะซงเรยกวา เปนไซนสหรอ

ภาพท 5.9 ระบบหายใจของคน

Page 7: บทที่ 5 ระบบหายใจ...ระบบหายใจของคนประกอบด วยส วนต างๆ ด งน ค อ 1. ส วนน าอากาศเข

โรงเรยนมหดลวทยานสรณ (องคการมหาชน) สาขาวชาชววทยา เอกสารประกอบการเรยนการสอน ว30263 กายวภาคศาสตรและสรรวทยาของสตว บทท 5 ระบบหายใจ

เอกสารประกอบการเรยนการสอนฉบบนยงอยระหวางด าเนนการปรบปรงแกไข ใชส าหรบโรงเรยนมหดลวทยานสรณเทานน

ไซนสอกเสบ (sinusitis) ขนได ในจมกจะมบรเวณทเรยกวา ออลแฟกเทอรแอเรย (olfactory area) หรอบรเวณทท าหนาทรบกลนโดยมเซลลเยอบผวซงเปลยนแปลงไปท าหนาทโดยเฉพาะเรยกวา ออลแฟกทอรเซลล (olfactory cell) ซงมพนทประมาณ 10 ตารางเซนตเมตร และจะมขนาดเลกลงเมออายมากขน คอหอย (pharynx) เปนบรเวณทพบกนของชองอากาศจากจมกและชองอาหารจากปาก อากาศจะผานเขาสกลองเสยง (larynx) ทกลองเสยงจะมอวยวะทท าหนาทในการปดเปดกลองเสยงเรยกวา ฝาปดกลองเสยง (epiglottis) ปองกนไมใหอาหารตกลงสหลอดลม ทกลองเสยงจะมเยอเมอกทมใยเอนยดหยนไดเรยกวา เสนเสยง (vocal cord) เมอลมผานกลองเสยงจะท าใหเสนเสยงสนและเกดเปนเสยงขน หลอดลมคอ (trachea) เปนทอกลวงมผนงแขงและหนาเพราะมกระดกออนเรยงเปนรปเกอกมาท าใหหลอดลมคอไมแฟบและการทกระดกออนของหลอดลมคอเปนรปเกอกมาท าใหหลอดอาหาร ซงอยดานหลงสามารถขยายขนาดไดเมอมการกลนอาหารผานหลอดอาหารลงสกระเพาะอาหาร หลอดลมคอของผใหญยาวประมาณ 9-15 เซนตเมตร โดยจะเรมจากกระดกคอชนท 6 จนถงกระดกอกชนท 5 แลวจงแตกแขนงเปนหลอดลม (bronchus) เขาสปอดอกทหนง หลอดลมคอสวนแรก ๆ จะมตอมไทรอยด (thyroid gland) คลมอยทางดานหนา ทางดานนอกของหลอดลมจะมตอมน าเหลอง หลอดลมเลกหรอขวปอด( bronchus) เปนสวนทแตกแขนงแยกจากหลอดลม แบงออกเปน 2 กงคอซายหรอขวา โดยกงซายจะเขาสปอดซาย และกงขวาแยกเขาปอดขวาพรอม ๆ กบเสนเลอดและเสนประสาท หลอดลมฝอย (bronchiole) แบงออกเปน 2 สวนคอ 1. หลอดลมฝอยเทอรมนอล (terminal bronchiole) เปนทอทแยกออกจากหลอดลมแขนงมขนาดเสนผานศนยกลาง 0.5-1 มลลเมตร พบกลามเนอเรยบและเยออลาสตกไฟเบอร(elastic fiber)เปนองคประกอบของผนงหลอดลมฝอยเทอรมนอล แตไมพบโครงสรางทเปนกระดกออน 2. หลอดลมฝอยแลกเปลยนแกส(respiratory bronchiole) เปนสวนแรกทมการแลกเปลยนแกส เนองจากมถงลมยอยมาเปดเขาทผนง ซงจะพบในสวนทอยทาย ๆ ซงจะมมากกวาสวนทอยตดกบหลอดลมฝอยเทอรมนอล ทอลม (alveolar duct) เปนทอสวนสดทายของสวนทมการแลกเปลยนแกส (respiratory division)ซงจะไปสนสดทถงลม (alveolar sac) ถงลมและถงลมยอย (alveolus หรอ alveolar sac และ pulmonary alveoli) ถงลมเปนชองวางทมถงลมยอยหลาย ๆ ถงมาเปดเขาทชองวางอนน สวนถงลมยอยมลกษณะเปนถงหกเหลยมมเซลลพเศษหลงสารพวกฟอสโฟลพด (phospholipid) เรยกวา เซอรแฟกแทนท (surfactant) เขาสถงลมยอยเพอลดแรงตงผวของถงลมยอยไมใหตดกน เมอปอดแฟบเวลาหายใจออกผนงของถงลมยอยทอยตดกนจะรวมกนเปนอนเตอรอลวโอลารเซปทม(interalveolar septum) ซงมเสนเลอดฝอยอยภายใน นอกจากนยงมรซงเปน

Page 8: บทที่ 5 ระบบหายใจ...ระบบหายใจของคนประกอบด วยส วนต างๆ ด งน ค อ 1. ส วนน าอากาศเข

โรงเรยนมหดลวทยานสรณ (องคการมหาชน) สาขาวชาชววทยา เอกสารประกอบการเรยนการสอน ว30263 กายวภาคศาสตรและสรรวทยาของสตว บทท 5 ระบบหายใจ

เอกสารประกอบการเรยนการสอนฉบบนยงอยระหวางด าเนนการปรบปรงแกไข ใชส าหรบโรงเรยนมหดลวทยานสรณเทานน

ชองตตตอระหวางถงลมยอยท าใหอากาศภายในถงลมยอยมแรงดนเทากนทงปอด ทงถงลมและถงลมยอยจะรวมเรยกวา ถงลมปอด ปอดแตละขางจะมถงลมปอดประมาณ 300 ลานถง แตละถงจะมเสนผานศนยกลางเฉลยประมาณ 0.25 เซนตเมตร คดเปนพนททงหมดของการแลกเปลยนแกสของถงลมปอดทงสองขางประมาณ 90 ตารางเมตรหรอคดเปน 40 เทาของพนทผวของรางกาย การทปอดยดหยนไดดและขยายตวไดมากและการมพนทของถงลมปอดมากมายขนาดนนจะท าใหรางกายไดรบแกสออกซเจนอยางเพยงพอและคายแกสคารบอนไดออกไซด ไดเปนอยางดอกดวยปอดของคนมเสนเลอดฝอยมาเลยงอยางมากมายจงท าใหเกดการแลกเปลยนแกสไดมากและรวดเรวจนเปนทเพยงพอแกความตองการของรางกาย

ปอดเปนอวยวะทท าหนาทในการหายใจ ปอดตงอยภายในทรวงอกมปรมาตรประมาณ 2 ใน 3

ของทรวงอก ปอดขวาจะสนกวาปอดซาย เนองจากตบซงอยทางดานลางดนขนมา สวนปอดซายจะแคบกวาปอดขวาเพราะวามหวใจแทรกอย ปอดมเยอหมปอด (pleura) 2 ชน ชนนอกตดกบผนงชองอก สวนชนในตดกบผนงของปอด ระหวางเยอทงสองชนมของเหลวเคลอบอย การหบและการขยายของปอดจะเปนตวก าหนดปรมาณของอากาศทเขาสรางกาย ซงจะท าใหรางกายไดรบออกซเจนถายเทคารบอนไดออกไซดออกตามทรางกายตองการ

การหายใจเขา (inspiration) และการใจออก(expiration)รวมเรยกวา การหายใจ (breathing) โดยมกลามเนอกะบงลม กลามเนอยดกระดกซโครงซโครงดานนอกและกลามเนอยดกระดกซโครงดานในเปนตวกระท า การหายใจทเกดจากกลามเนอกระบงลมเรยกวา การหายใจสวนทอง (abdominal breathing)ซงมความส าคญประมาณ 75% และการหายใจซงเกดจากกระดกซโครงและกลามเนอยดซโครงดานนอก

ภาพท 5.10 ระบบหายใจของคน

Page 9: บทที่ 5 ระบบหายใจ...ระบบหายใจของคนประกอบด วยส วนต างๆ ด งน ค อ 1. ส วนน าอากาศเข

โรงเรยนมหดลวทยานสรณ (องคการมหาชน) สาขาวชาชววทยา เอกสารประกอบการเรยนการสอน ว30263 กายวภาคศาสตรและสรรวทยาของสตว บทท 5 ระบบหายใจ

เอกสารประกอบการเรยนการสอนฉบบนยงอยระหวางด าเนนการปรบปรงแกไข ใชส าหรบโรงเรยนมหดลวทยานสรณเทานน

เรยกวาการหายใจสวนอก (chest breathing) ซงมความส าคญประมาณ 25% การหายใจสวนทองและการหายใจสวนอกนจะท างานรวมกนท าใหเกดการหายใจเขาและหายใจออกอยางสม าเสมอ เมอกลามเนอกระบงลมและกลามเนอยดซโครงดานนอกหดตว จะท าใหทรวงอกและปอดขยายตวขนปรมาตรภายในปอดเพมขน ดงนนความดนภายในปอดจงลดลงและต ากวาบรรยากาศภายนอก อากาศภายนอกจงเคลอนตวเขาสปอด จนท าใหความดนภายนอกและภายในปอดเทากนแลวอากาศกจะไมเขาสปอดอก เรยกวา การหายใจเขา (inspiration) เมอกลามเนอกระบงลมและกลามเนอยดซโครงดานนอกคลายตวลง ท าใหปอดและทรวงอกมขนาดเลกลง ปรมาตรของอากาศในปอดจงลดไปดวย ท าใหความดนภายในปอดสงกวาบรรยากาศภายนอก อากาศจงเคลอนทออกจากปอดจนความดนในปอดลดลงเทากบความดนภายนอก อากาศกจะหยดการเคลอนทซงเรยกวา การหายใจออก (expiration) การหายใจเขาและการหายใจออกนจะเกดสลบกนอยเสมอในสภาพปกตผใหญจะหายใจประมาณ 15 ครงตอนาท สวนในเดกจะมอตราการหายใจสงกวาผใหญเลกนอย ในขณะทรางกายเหนอยเนองจากท างานหรอเลนกฬาอยางหนกอตราการหายใจจะสงกวานมาก ความจของปอด ปรมาตรอากาศทหายใจเขาปกต แตละครงมประมาณ 500 ลกบาศกเซนตเมตร ถาบงคบใหมการหายใจเขาเตมทมากทสด จะมอากาศเขาไปยงปอดเพมมากขนจนอาจถง 6,000 ลกบาศกเซนตเมตร ซงเปนระดบทปอดจะจอากาศไดเตมทเชนเดยวกบการบงคบการหายใจออกเตมท อากาศจะออกจากปอดมากทสดเทาทความสามารถของกลามเนอกะบงลมและกลามเนอซโครงจะท าได ซงจะเหนวาเมอหายใจออกเตมทแลวยงคงมอากาศตกคางในปอด ประมาณ 1,100 ลกบาศกเซนตเมตร

ภาพท 5.11 การเปลยนแปลงขณะหายใจเขาและหายใจออก

Page 10: บทที่ 5 ระบบหายใจ...ระบบหายใจของคนประกอบด วยส วนต างๆ ด งน ค อ 1. ส วนน าอากาศเข

โรงเรยนมหดลวทยานสรณ (องคการมหาชน) สาขาวชาชววทยา เอกสารประกอบการเรยนการสอน ว30263 กายวภาคศาสตรและสรรวทยาของสตว บทท 5 ระบบหายใจ

เอกสารประกอบการเรยนการสอนฉบบนยงอยระหวางด าเนนการปรบปรงแกไข ใชส าหรบโรงเรยนมหดลวทยานสรณเทานน

ในคนทออกก าลงกายอยเสมอเชน นกกฬา ซงสามารถสดลมหายใจเขาเตมทไดมากกวาคนทวไปเพราะกลามเนอทใชในการสดลมหายใจท างานไดด คนกลมนจะท ากจกรรมอยไดนานและเหนอยชากวาคนทวไป การศกษาปรมาตรของอากาศในปอดของคนดวยเครอง spirometer สามารถน ามาเขยนกราฟไดดงน

การแลกเปลยนแกสในรางกาย การแลกเปลยนแกสในรางกายของคนเกดขน 2 แหงคอทปอดและทเนอเยอ

1. ทปอดเปนการแลกเปลยนแกสระหวางในถงลมปอดกบเสนเลอดฝอย โดยออกซเจนจากถงลมปอดจะแพรเขาสเสนเลอดฝอยรอบ ๆ ถงลมปอดและรวมตวกบฮโมโกลบน (haemoglobin; Hb) ทผวของเมดเลอดแดงกลายเปนออกซฮโมโกลบล (oxyhemoglobin; HbO2) ซงมสแดงสด เลอดทมออกซฮโมโกลบนนจะถกสงเขาสหวใจและสบฉดไปยงเนอเยอตาง ๆ ทวรางกาย 2. ทเนอเยอออกซฮโมโกลบนจะสลายใหออกซเจนและฮโมโกลบน ออกซเจนจะแพรเขาสเซลลท าใหเซลลของเนอเยอไดรบออกซเจน ดงสมการ (1) ทปอด Hb + O2 HbO2 (1) ทเนอเยอ ในขณะทเนอเยอรบออกซเจนนน คารบอนไดออกไซดทเกดขนในเซลลกจะแพรเขาเสนเลอด คารบอนไดออกไซดสวนใหญจะท าปฏกรยากบน าในเซลลเมดเลอดแดงเกดเปนกรดคารบอนก (H2CO3) ซงแตกตวตอไปไดไฮโดรเจนคารบอเนตไอออน (HCO3

-) และไฮโดรเจนไอออน (H+) เมอเลอดทมไฮโดรเจนคารบอเนตไอออนมากไหลเขาสหวใจจะถกสบฉดตอไปยงเสนเลอดฝอยรอบ ๆ ถงลมปอด ไฮโดรเจนคารบอเนตไอออนและไฮโดรเจนไอออนจะรวมตวกนเปนกรดคารบอนกแลวจ งสลายตวเปน

ภาพท 5.12 ปรมาตรอากาศในปอดขณะหายใจเขา-ออกปกต และขณะหายใจเขา-ออกเตมท

Page 11: บทที่ 5 ระบบหายใจ...ระบบหายใจของคนประกอบด วยส วนต างๆ ด งน ค อ 1. ส วนน าอากาศเข

โรงเรยนมหดลวทยานสรณ (องคการมหาชน) สาขาวชาชววทยา เอกสารประกอบการเรยนการสอน ว30263 กายวภาคศาสตรและสรรวทยาของสตว บทท 5 ระบบหายใจ

เอกสารประกอบการเรยนการสอนฉบบนยงอยระหวางด าเนนการปรบปรงแกไข ใชส าหรบโรงเรยนมหดลวทยานสรณเทานน

คารบอนไดออกไซดและน าในเซลลเมดเลอดแดง เปนผลใหความหนาแนนของคารบอนไดออกไซดในเสนเลอดฝอยสงกวาคารบอนไดออกไซดในถงลมปอด จงเกดการแพรของคารบอนไดออกไซดจากเสนเลอดฝอยเขาสถงลมปอดดงภาพ 5.13 ศนยควบคมการสดลมหายใจ ศนยควบคมการหายใจ (the respiratory centers) อยทสมองสวนเมดลดาออบลองกาตา(medulla oblongata) โดยเปนเซลลประสาทกระจายอยทางดานขางทงสองขาง ศนยนจะมความไวตอปรมาณของแกสคารบอนไดออกไซดหรอไฮโดรเจนคารบอเนตไอออนและไฮโดรเจนไอออน ซงสารตางๆเหลานจะกระตนท าใหเกดการหายใจเขาเพมมากขน ดงนนถาหากมแกสคารบอนไดออกไซดในเลอดเพมขนกจะท าใหเกดการการกระตนเพมขนดวย การควบคมการสดลมหายใจแสดงดงแผนภาพท 5.14

ภาพท 5.13 การแลกเปลยนแกสในรางกาย

ภาพท 5.14 ศนยควบคมการหายใจ

รป 1