โครงสร้างและหน้าที่ของระบบหายใจ

       ระบบการหายใจ คือ ระบบที่ประกอบด้วยอวัยวะเกี่ยวข้องกับการหายใจ เป็นการนำอากาศเข้าและออกจากร่างกายส่งผลให้แก๊สออกซิเจนทำปฏิกิริยากับสารอาหาร ได้พลังงาน น้ำ และแก๊สคาร์บอนไดออกไซต์ กระบวนการหายใจเกิดขึ้นกับทุกเซลล์ตลอดเวลา การหายใจจำเป็นต้องอาศัย โครงสร้าง 2 ชนิดคือ กล้ามเนื้อกะบังลม และกระดูกซี่โครง ซึ่งมีกลไกการทำงานของระบบหายใจ ดังนี้

กลไกการทำงานของระบบหายใจ :
          1.) การหายใจเข้า (Inspiration) กะบังลมจะเลื่อนต่ำลง กระดูกซี่โครงจะเลื่อนสูงขึ้น ทำให้ปริมาตรของช่องอกเพิ่มขึ้น ความดันอากาศในบริเวณรอบ ๆ ปอดลดต่ำลงกว่าอากาศภายนอก อากาศภายนอกจึงเคลื่อนเข้าสู่จมูก หลอดลม และไปยังถุงลมปอด
          2.) การหายใจออก (Expiration) กะบังลมจะเลื่อนสูง กระดูกซี่โครงจะเลื่อนต่ำลง ทำให้ปริมาตรของช่องอกลดน้อยลง ความดันอากาศในบริเวณรอบ ๆ ปอดสูงกว่าอากาศภายนอก อากาศภายในถุงลมปอดจึงเคลื่อนที่จากถุงลมปอดไปสู่หลอดลมและออกทางจมูก

อวัยวะเกี่ยวกับการหายใจ
มนุษย์ทุกคนต้องหายใจเพื่อมีชีวิตอยู่ การหายใจเข้า อากาศผ่านไปตามอวัยวะของระบบหายใจตามลำดับ ดังนี้
          1. รูจมูก (Nostrils หรือ Nares) เป็นรูเปิดด้านนอกของทางเดินอากาศเข้าสู่โพรงจมูก ในม้ารูจมูกสามารถปรับขนาดได้ ในขณะที่ในสุกรจะแข็งไม่สามารถปรับขนาดได้ การที่รูจมูกสามารถขยายได้ในม้าเป็นข้อดีเนื่องจากทำให้ได้รับอากาศมากในเวลาที่ต้องออกกำลัง รูจมูกม้าสามารถปรับขยายได้มาก
          2. โพรงจมูก (Nasal cavities) รูจมูกนำอากาศเข้ามาสู่โพรงจมูกซึ่งแยกเป็น 2 ข้างด้วย nasal septum และแยกจากช่องปากโดย soft และ hard palate ในโพรงจมูกจะมี nasal conchae (turbinate bones) แบ่งโพรงจมูกเป็นช่องๆ mucosa ของ nasal conchae มีเส้นเลือดมาเลี้ยงมากเพื่อคอยอุ่นอากาศและให้ความชื้นแก่อากาศที่หายใจเข้าก่อนผ่านไปสู่ทางเดินอากาศที่ลึกเข้าไปในร่างกาย ในขณะเดียวกันเลือดที่ผ่านเข้ามาอุ่นอากาศก็จะมีอุณหภูมิลดลงก่อนที่จะผ่านไปสู่สมอง ดังนั้นในทางกลับกันก็คืออากาศจะช่วยทำให้เลือดเย็นลง เลือดที่ไปเลี้ยงสมองจะมีอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิแกนกลางของร่างกายประมาณ 20- 30 oC ดังนั้นระบบการทำให้เลือดมีอุณหภูมิลดลงก่อนไปเลี้ยงสมองจะเป็นประโยชน์เพราะสมองเป็นอวัยวะที่ sensitive ต่อความร้อน นอกจากการอุ่นอากาศด้วยเส้นเลือดที่ผ่านมาเลี้ยง conchae แล้ว การหายใจด้วยปากก็เป็นกลไกตอบสนองอย่างหนึ่งที่ช่วยป้องกันในกรณีที่อากาศที่หายใจเข้าไปเย็นมาก โดยจะช่วยป้องกันไม่ให้เลือดที่ไปเลี้ยงสมองมีอุณหภูมิต่ำเกินไป โดยการลดปริมาณอากาศเย็นที่จะผ่านไปที่ conchae
          3. หลอดคอ (Pharynx) อยู่ต่อจากส่วนท้ายของ nasal cavities เป็นทางรวมก่อนที่จะแยกเป็นทางเดินอาหาร และทางเดินหายใจ สิ่งที่เปิดเข้าสู่บริเวณ pharynx ได้แก่ posterior nares 1 คู่, eustachian tube 1 คู่, ช่องปาก, glottis และ esophagus ทางออกจากหลอดคอเข้าสู่ทางเดินหายใจ คือ glottis และมีส่วนต่อด้วย larynx เป็นอวัยวะที่สร้างเสียง เกิดจากการควบคุมทางเดินอากาศ ซึ่งอากาศที่ผ่านเข้าจะทำให้มีการสั่นของเส้นเสียงใน larynx สำหรับในนกจะมี syrinx เป็นอวัยวะสร้างเสียง โดย syrinx จะอยู่ในตำแหน่งที่ trachea แยกออกเป็น bronchi
          4. หลอดลม (trachea) หลอดลม (trachea) เป็นท่อทางเดินของอากาศจากจมูกเข้าสู่รูจมูก (nostril) แล้วผ่านไปยังช่องจมูก (nasal cavity) ผ่านไปที่คอหอย (pharynx) แล้วเข้าสู่หลอดลม จากนั้นก็จะเข้าสู่ขั้วปอด (bronchus) เข้าสู่ bronchiole เข้าสู่ alveolar duct เข้าสู่ air sac และเข้าสู่ถุงลม (alveolus) เป็นจุดสุดท้าย หลอดลมในส่วนต้นจะเป็นส่วนของกล่องเสียง (larynx) กล่องเสียงนี้จะประกอบด้วยกระดูกที่เป็นกระดูกอ่อน 3 ชนิดคือ arytenoid cartilage, thyroid cartilage (ลูกกระเดือก), cricoid cartilage ภายในของกล่องเสียงมีแผ่นเยื่อ (vocal cord) 2 คู่ ขึงอยู่ แผ่นเยื่อ vocal cord จะยืดหยุ่นได้ ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้เกิดเสียงได้ตามต้องการจะเปล่ง เสียง
          หลอดลมจะมีกระดูกอ่อนบางๆ มาเป็นฝาปิดเพื่อป้องกันสิ่งอื่นๆ นอกเหนือจากอากาศลงไปเรียกว่า epiglottis หลอดลมส่วนที่ถัดจากกล่องเสียงลงไปอีกจะเป็นหลอดยาวไปเชื่อมกับปอด หลอดลมจะถ่างเป็นช่องว่างอยู่ตลอดเวลานอกจาก นี้วงกระดูกอ่อนเป็นโครงอยู่ภายใน (tracheal ring) วงกระดูกด้านหลังของหลอดลมที่แนบอยู่กับหลอดอาหารจะขาดออกจากกันเป็นรูปวงกลม
        5. ถุงลม (alveolus) ถุงลมปอด (Pulmonary alveoli) เป็นตำแหน่งที่มีการแลกเปลี่ยน gas ระหว่างอากาศกับเลือด โดยมีเนื้อเยื่อ (alveolarcapillary membrane) ที่กั้นกลาง ประกอบด้วย alveolar epithelium และ capillary endothelium ที่ตำแหน่งนี้เลือดดำจาก pulmonary artery จะนำ CO2 มาปล่อยเข้าถุงลม และรับ O2 จากถุงลมเข้ามา ก่อนที่จะถูกส่งกลับไปสู่หัวใจทาง pulmonary vein
        6. ปอด (Lung) เป็นโครงสร้างหลักของระบบหายใจ อยู่ในส่วนของช่องอก เมื่อช่องอกขยายปอดก็ขยายตาม เปิดโอกาสให้อากาศไหลเข้ามาสู่ปอด เมื่อช่องอกหดแฟบลงปอดก็ถูกบีบ ขับอากาศออกไปสู่ภายนอก ปอดสามารถเคลื่อนไหวได้โดยแทบจะไม่มีแรงเสียดทาน (friction-free movement) ภายในช่องอก ทั้งนี้เพราะมีเนื้อเยื่อหุ้มปอด (pleura) ซึ่งเป็น smooth serous membrane ที่ห่อหุ้มปอด แบ่งออกเป็นส่วนที่เชื่อมติดกับปอดเรียกว่า visceral pleura และส่วนที่เชื่อมติดกับผนังช่องอกเรียกว่า parietal pleura

กระบวนการทำงานของระบบการหายใจ
        การแลกเปลี่ยนแก๊สที่ถุงลม อากาศเมื่อเข้าสู่ปอดจะไปอยู่ในถุงลม ซึ่งมีลักษณะกลมคล้ายลูกองุ่น ซึ่งปอดต่ละข้างจะมีถุงลมข้างละ 150 ล้านถุง แต่ะถุงมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางไม่ถึง 0.1 มิลลิเมตร ถุงลมทุกอันจะมีหลอดเลือดฝอยมาห่อหุ้มไว้ การแลกเปลี่ยนแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ออกซิเจน ไนโตรเจน และไอน้ำ ผ่านเข้าออกถุงลมโดยผ่านเยื่อบางๆของถุงลม เลือดจากหัวใจมาสู่ปอด เป็นเลือดที่มีออกซิเจนต่ำ คาร์บอนไดออกไซด์สูง เมื่อมาสู่ถุงลมจะมีการแลกเปลี่ยนแก๊สโดยออกซิเจนในถุงลมจะแพร่เข้าสู่เส้นเลือด ขณะเดียวกันคาร์บอนไดออกไซด์ในเส้นเลือดจะแพร่เข้าสู่ถุงลม แล้วขับออกทางลมหายใจออก

การดำรงประสิทธิภาพการทำงานของระบบหายใจ
        1.)  รักษาสุขภาพให้ดี  โดยการ รับประทานอาหาร  พักผ่อน  และออกกำลังกายอย่างสม่ำเสมอ
        2.)  แต่งกายให้เหมาะสมกับสภาพอากาศ  เหมาะสมกับฤดูกาล เพื่อป้องกันการเป็นหวัด
        3.)  หลีกเลี่ยงการอยู่ใกล้ชิดกับผู้ป่วยโรคทางเดินหายใจ
        4.)  ปิดปากและจมูกเวลาไอ  หรือจาม
        5.)ไม่ใช้สิ่งของปนกับผู้อื่น  โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ป่วยโรคทางเดินหายใจ
       6.)  อยู่ในที่อากาศบริสุทธิ์  ไม่อับชื้นแออัด โดยเฉพาะสถานที่ที่มีควันบุหรี่  เพราะควันบุหรี่มีก๊าซพิษ คือไนโตรเจนไดออกไซด์  ทำให้เป็นโรคถุงลมโป่งพอง
        7.)  ระวังการกระแทกอย่างแรงกับอวัยวะการหายใจ ได้แก่หน้าอก และปอด
        8.)  ไม่เลี้ยงสัตว์ต่าง ๆ ไว้ในบ้าน เพราะขนสัตว์ก่อให้เกิดโรค

โรคของระบบการหายใจ และองค์ประกอบอื่น ๆที่มีผลต่อการหายใจ
โรคของระบบการหายใจ
        1. โรคถุงลมโป่งพอง ( ephysema) โรคถุงลมโป่งพอง เป็นโรคที่เนื้อปอดถูกทำลาย ส่งผลให้การแลกเปลี่ยนออกซิเจนลดลง ทำให้ผู้ป่วยมีอาการ หอบเหนื่อย หายใจลำบาก สาเหตุของโรค สาเหตุของถุงลมโป่งพอง ที่พบบ่อยที่สุด ได้แก่ การสูบบุหรี่ นอกจากนั้นยังอาจเกิดจาก การสูดดมสิ่งที่เป็นพิษ เช่น มลภาวะ ไอเสีย ฝุ่น สารเคมี เป็นระยะเวลานาน ๆ

        2. โรคปอดจากการทำงาน โรคปอดดำ (Anthracosis) เกิดจากการสะสมผงถ่านคาร์บอนในปอดปริมาณมาก ซิลิโคซีส (Silicosisi) เกิดจากการหายใจเอาฝุ่นของซิลิคอนไดออกไซด์(Sillicon dioxide) เข้าไป ( silica ซิลิกา สารประกอบชนิดหนึ่ง สูตรเคมีคือ SiO2 จุดหลอมเหลว 1,700 oC จุดเดือด 2,230 oC เป็นของแข็งไม่มีสีมีโครงสร้างผลึก 5 รูปแบบ ในธรรมชาติอยู่ในรูปของทราย คอวตซ์และหินบางชนิดใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตแก้ว ผงขัด วัสดุทนไฟ และผลิตภัณฑ์เซรามิก เป็นต้น)
        3. โรคหืด คือ โรคของหลอดลมที่มีการตีบหรืออุดตันอันเนื่องมาจากมีการอักเสบของหลอดลม มีการหดเกร็งของกล้ามเนื้อหลอดลม มีเสมหะที่เหนียวออกมามาก โรคหืด มีลักษณะสำคัญ 3 ประการ
                1. หลอดลมที่มีการตีบหรืออุดตันเป็นๆหายๆการอุดตันเกิดจาก กล้าเนื้อหลอดลมหดตัว เยื่อบุบวม มีการอักเสบ เสมหะมาก
                2. มีการอักเสบเรื้อรังของหลอดลมร่วมด้วย
                3.หลอดลมมีสภาพไวผิดปกติต่อสิ่งกระตุ้นต่างๆ เช่น ควันต่างๆ กลิ่นที่แรง สารก่อภูมิแพ้

โครงสร้างของระบบหายใจมีอะไรบ้าง

อะไรเป็นหน้าที่ของระบบหายใจ

หลอดคอมีหน้าที่ทำอะไรบ้าง

โพรงจมูกมีหน้าที่อะไรบ้าง