เมื่อหายใจเข้า

ระบบต่างๆ ในร่างกาย : มาทำความรู้จักองค์ประกอบและทำความเข้าใจกลไกการทำงานของ ระบบหายใจ ที่มีความสำคัญต่อการสร้างพลังงานให้กับร่างกาย

ระบบหายใจ มีหน้าที่แลกเปลี่ยนแก๊สในสิ่งมีชีวิต โดยนำออกซิเจน (O2) เข้าสู่ร่างกายเพื่อนำไปสร้างพลังงาน แล้วก็จะขับของเสียออกมาในรูปคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)

การแลกเปลี่ยนแก๊สเป็นสิ่งสำคัญของสิ่งมีชีวิตทุกประเภท แต่วิธีการอาจจะแตกต่างกันไปตามชนิด อย่างอะมีบา และ พารามีเซียม ใช้เยื่อหุ้มเซลล์ ไส้เดือนดินใช้ผิวหนัง แมลงใช้ท่อลม ปลาและกุ้งใช้เหงือก ทว่า คน สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ ใช้ปอด ซึ่งกว่าจะลำเลียงอากาศไปถึงปอดได้ต้องผ่านอวัยวะหลายอย่างซึ่งประกอบกันเป็น ทางเดินหายใจส่วนต้น และ ทางเดินหายใจส่วนปลาย

ทางเดินหายใจส่วนต้น

จมูก (nose) เป็นอวัยวะภายนอกที่มีรูจมูก (nostril) สองรูทำหน้าที่สูดอากาศเข้าสู่ร่างกายผ่านโพรงจมูก (Nasal Cavity) ซึ่งมีเยื่อบุผิวประกอบไปด้วยซีเลียและเมือกช่วยจับสิ่งแปลกปลอมก่อนจะผ่านไปยังคอหอย (Pharynx) ช่องที่อากาศจากจมูก ช่องอาหารจากปาก และกล่องเสียงมาพบกัน กล่องเสียง (Larynx) เป็นอวัยวะที่อยู่ถัดจากคอหอย ประกอบด้วยกระดูกอ่อนหลายชิ้นและเส้นเสียง เมื่ออากาศเคลื่อนผ่าน สายเสียงจะสั่นสะเทือนทำให้เกิดเสียงได้

ทางเดินหายใจส่วนปลาย

เมื่อผ่านกล่องเสียงมาจะเจอหลอดลม (Trachea) มีลักษณะเป็นหลอดยาวตรง มีกระดูกอ่อนเรียงกันเป็นรูปตัว C เพื่อป้องกันการยุบตัวเมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงของแรงกดอากาศ โดยแตกแขนงเป็นขั้วปอด (Bronchus) สองข้าง ซ้ายและขวาเข้าสู่ปอดซึ่งจะแตกแขนงออกไปมากมายแทรกตัวอยู่ตามเนื้อปอด เรียกว่า แขนงขั้วปอด (Bronchiole) ที่ปลายสุดของแขนงขั้วปอดมีถุงลม (Alveolus) ซึ่งเป็นแหล่งในการแลกเปลี่ยนแก๊สเนื่องจากมีเส้นเลือดฝอยล้อมรอบอยู่จำนวนมาก

กลไกการหายใจเข้า – ออก ของคน

ปอดเป็นส่วนที่ไม่มีกล้ามเนื้อเพื่อการหดตัวจึงต้องใช้แรงช่วยจากส่วนอื่นเพื่อทำให้การหายใจเข้า-ออกเป็นไปได้ ด้านล่างของปอดจะมีกล้ามเนื้อชุดหนึ่งเรียกว่า กระบังลม (diaphragm) และมีกระดูกซี่โครงครอบคลุมปอดด้านบนและด้านข้าง เมื่อเราหายใจเข้า กล้ามเนื้อกระบังลมจะหดตัวและเลื่อนตัวลง กล้ามเนื้อยึดซี่โครงด้านนอกก็จะหดตัวลงเช่นกันเพื่อทำให้กระดูกซี่โครงยกตัวขึ้น ทั้งสองอย่างนี้ส่งผลให้แรงดันอากาศภายในต่ำกว่าแรงดันอากาศภายนอก ทำให้อากาศสามารถเข้าสู่ปอดได้ และจะกลับกันเมื่อหายใจออก เมื่อหายใจออก เราต้องเพิ่มความดันในช่องอกเพื่อดันให้อากาศออกสู่บรรยากาศภายนอกโดยการคลายตัวของกล้ามเนื้อกระบังลมเพื่อให้กระบังลมยกขึ้น และกล้ามเนื้อยืดซี่โครงภายนอกก็คลายตัวเช่นกันเพื่อทำให้กระดูกซี่โครงเลื่อนต่ำส่งผลให้พื้นที่ปอดลดลง

(สามารถรับชมกลไกการหายใจเข้า – ออกในรูปแบบภาพเคลื่อนไหวได้จากวิดีโอด้านล่างนี้)

ปอดและการแลกเปลี่ยนแก๊ส

หน้าที่หลักของถุงลมในปอดคือการแลกเปลี่ยนแก๊สจากถุงลมไปยังหลอดเลือดฝอยเพื่อให้ฮีโมโกลบินในเลือดจับตัวกับออกซิเจนและนำพาไปยังส่วนต่างๆ ของร่างกาย โดยใช้ การแพร่ (simple diffusion) ซึ่งการแพร่จะเกิดขึ้นได้ดีขี้นอยู่กับความบางของผนังและชื้นของถุงลม ผนังของถุงลมประกอบด้วยเซลล์เยื่อบุผิวเพียงชั้นเดียว และมีลิโพโปรตีนเคลือบเป็นชั้นบางๆ เพื่อลดแรงตึงผิวของน้ำและป้องกันไม่ให้ถุงลมยุบตัว ซึ่งคล้ายคลึงกับโครงสร้างของหลอดเลือดฝอย โดยหลอดเลือดและถุงลมจะอยู่ชิดติดกันง่ายต่อการแพร่ เมื่อความเข้มข้นของออกซิเจนในถุงลมสูงก็จะถูกแพร่ไปยังที่ที่ความเข้มข้นน้อยกว่าอย่างในหลอดเลือดฝอย และกับคาร์บอนไดออกไซด์ก็เช่นเดียวกัน เมื่อหายใจออก คาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกลำเลียงมากับฮีโมโกลบินก็จะแพร่ตัวไปยังถุงลมที่มีความเข้มข้นของแก๊สในขณะนั้นน้อยกว่า

(สามารถรับชมวิดีโอเพิ่มเติมเกี่ยวกับปอดและการแลกเปลี่ยนแก๊สได้ที่วิดีโอด้านล่างนี้)

Pages: 1 2

ระบบหายใจ

ระบบหายใจ คือ ระบบการแลกเปลี่ยนแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ภายในร่างกายกับแก๊สออกซิเจนที่อยู่นอกร่างกาย โดยมีอวัยวะที่สำคัญ ประกอบด้วย จมูก หลอดลม ปอด ถุงลมภายในปอด กะบังลมและซี่โครง อากาศที่เราหายใจเข้าไปมีแก๊สออกซิเจนประมาณ 21% แต่เมื่อหายใจออกแก๊สออกซิเจนจะลดลงเหลือ 16%

ให้นักเรียนสังเกตจากรูป ส่วนประกอบของอากาศในลมหายใจเข้าและในลมหายใจออกแตกต่างกันอย่างไร

ที่มาภาพ ://joongka333.blogspot.com/2013/03/blog-post.html

อวัยวะที่เกี่ยวข้องกับระบบหายใจ

1.จมูกเป็นอวัยวะภายนอกที่มองเห็นได้ชัดเจน ทำหน้าที่เป็นทางผ่านของอากาศ โดยมีขนจมูกกรองฝุ่นละอองต่างๆที่ผ่านเข้าระหายใจเข้า และมีเยื่อเมือกหนาบุอยู่ คอยดักจับเชื้อโรคและยังมีกลุ่มประสาทสัมผัสคอยรับกลิ่น

2.คอหอย กล่องเสียง และหลอดลมทำหน้าที่เป็นทางผ่านของอากาศที่ต่อจากจมูกที่เราหายใจ ปลายของหลอดลมจะเชื่อมต่อกับขั้วปอดทั้ง 2 ข้าง

3.ปอดปลอดมี 2 ข้าง วางอยู่ทรวงอก อากาศที่ผ่านหลอดลมมาจะเข้าสู่ขั้วปอด และแยกไปตามแขนงขั้วปอด  ซึ่งปอดเป็นอวัยวะที่สำคัญที่สุดในระบบหายใจ มีปอดด้านซ้ายและปอดด้านขวา  ปอดจะทำหน้าที่ในการนำก๊าซ CO2ออกจากเลือด และนำออกซิเจนเข้าสู่เลือด ปอดจึงมีรูปร่างใหญ่ มีลักษณะยืดหยุ่นคล้ายฟองน้ำด้านนอกของปอดทั้งสองข้างจะมีเยื่อบางๆ ห่อหุ้ม เพื่อให้ปอดไม่ได้รับอันตราย เรียกว่าเยื้อหุ้มปอดเยื้อหุ้มปอดไม่เพียงคลุมปอดเท่านั้น ยังไปบุผิวหนังด้านในของทรวงอกอีก หรือกล่าวได้อีกอย่างหนึ่งว่า เยื่อหุ้มปอดซึ่งมี 2 ชั้น ระหว่าง 2 ชั้นนี้มี ของเหลวอยู่นิดหน่อย เพื่อลดแรงเสียดสี ระหว่างเยื่อหุ้มมีโพรงว่าง เรียกว่าช่องระหว่างเยื่อหุ้มปอด

4.กะบังลมและซี่โครงทำหน้าที่เป็นกลไกสำคัญในการหายใจ ขณะที่ปริมาณแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในกระแสเลือดมาก งานมายังกะบังลมและซีกโครงทำให้กะบังลมหดและซีกโครงเคลื่อนตัวสูงขึ้น ทำให้เกิดการหายใจเข้า

การหายใจเข้ากล้ามเนื้อกะบังลมหดตัวและกล้ามเนื้อยึดกระดูกซี่โครงดึงกระดูกซี่โครงให้ยกตัวขึ้น ปริมาตรของช่องอกที่เพิ่มขึ้น ทำให้ความดัน ในช่องอกลดลง ส่งผลให้อากาศจากภายนอกเคลื่อนที่เข้าสู่ปอด
การหายใจออกกล้ามเนื้อกะบังลมคลายตัวจะยกตัวสูงขึ้น เป็นจังหวะเดียวกับกระดูกซี่โครงลดต่ำลง ทำให้ปริมาตรในช่องอกลดลง ความดัน เพิ่มขึ้น มากกว่าความดันของอากาศภายนอก อากาศจึงเคลื่อนที่ออกจากปอด

ที่มาภาพ://anatomyfivelife.wordpress.com

การแลกเปลี่ยนแก๊สที่ถุงลม

จะเกิดการแลกเปลี่ยนแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ แก๊สออกซิเจน แก๊สในโตรเจน และไอน้ำ ผ่านเข้า-ออกถุงลมโดยผ่านเยื้อบางๆของถุงลม

เลือดที่ผ่านหัวใจจะเข้าสู่ปอด ซึ่งเป็นเลือดที่มีปริมาณออกซิเจนต่ำ มีปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์สูง เมื่อมาถึงถุงลมจะเกิดการแลกเปลี่ยนแก๊ส โดยออกซิเจนจากถุงลมจะแพร่เข้าสู่เส้นเลือด ขณะเดียวกันคาร์บอนไดออกไซด์ในเส้นเลือดจะแพร่เข้าสู่ถุงลม และจะขับออกทางลมหายใจ

ที่มาภาพ ://www.bwc.ac.th/e-learning/virachai02/haijai.htm