บทที่ 6 การรักษาดุลยภาพ ในร่างกาย บทที่ 6 การรักษาดุลยภาพ ในร่างกาย Biology (40242)

บทที่ 6 การรักษาดุลยภาพในร่างกาย 6.1 ระบบหายใจกับการรักษาดุลยภาพของร่างกาย 6.1.1โครงสร้างที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนแก๊สของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและของสัตว์ 6.1.2 โครงสร้างที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนแก๊สของคน 6.2 ระบบขับถ่ายกับการรักษาดุลยภาพของร่างกาย 6.2.1 การขับถ่ายของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว 6.2.2 การขับถ่ายของสัตว์ 6.2.3 การขับถ่ายของคน 6.3 ระบบหมุนเวียนเลือด ระบบน้ำเหลืองกับการรักษาดุลยภาพของร่างกาย 6.3.1 การลำเลียงสารในร่างกายของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและของสัตว์ 6.3.2 การลำเลียงสารในร่างกายของคน 6.3.3 ระบบน้ำเหลือง

ระบบขับถ่ายกับการรักษาดุลยภาพของร่างกาย

การขับถ่าย (Excretory System) การขับถ่าย เป็นกระบวนการสำคัญในการช่วยรักษาดุลยภาพของร่างกาย ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตมีปฏิกิริยาทางเคมีต่าง ๆ เกิดขึ้นมากมาย ผลิตภัณฑ์มีทั้งที่เป็นประโยชน์ และเป็นโทษต่อเซลล์ ร่างกายจึงต้องกำจัดสารที่ไม่จำเป็นออกจากร่างกาย สารเหลานี้ เรียกว่า ของเสีย ของเสีย ที่สำคัญ ได้แก่ CO2 และ สารประกอบไนโตรเจน

Nitrogenous wastes http://faculty.clintoncc.suny.edu/faculty/Michael.Gregory/files/Bio%20102/Bio%20102%20lectures/Excretory%20System/excretor.htm

Excretory System Functions Collect water and filter body fluids. Remove and concentrate waste products from body fluids and return other substances to body fluids as necessary for homeostasis. Eliminate excretory products from the body.

การขับถ่ายของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว

6.2.1 การขับถ่ายของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว ส่วนใหญ่พวกมันอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำเป็นองค์ประกอบ ของเสียที่เกิดจาก metabolism จะแพร่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์สู่สิ่งแวดล้อม น้ำจืดจะมีสภาพ hypotonic solution เพราะฉะนั้น น้ำจะแพร่เข้าสู่เซลล์ มากกว่า แพร่ออกจากเซลล์ สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เช่น amoeba , paramecium จะมีออร์แกเนลล์ เรียกว่า contractile vacuole ช่วยรักษาสมดุลน้ำและแร่ธาตุในเซลล์

Protozoa - Contractile vacuole http://mil.citrus.cc.ca.us/cat2courses/bio104/ChapterNotes/Chapter04notesLewis.htm

Contractile vacuole http://science.kennesaw.edu/biophys/biodiversity/protista/protpix.htm http://smccd.net/accounts/case/biol215/osmosis.html

Contractile vacuole http://www.anselm.edu/homepage/jpitocch/genbios/surveybi04.html

การขับถ่ายของสัตว์

การขับถ่ายของสิ่งมีชีวิต http://members.thai.net/m6141/Lesson17.htm

Invertebrate Excretory Organs Many invertebrates such as flatworms use a nephridium as their excretory organ. At the end of each blind tubule of the nephridium is a ciliated flame cell. Body fluids are drawn into the Malphigian tubules by osmosis due to large concentrations of potassium inside the tubule.

http://www.geocities.com/bowcrawler/comparing_invertebrates_execetory.JPG

Coelenterata – Cell membrane http://faculty.uca.edu/~johnc/heterotrophy%20in%20protista%20and%20invertebrates.htm

Coelenterata – Cell membrane http://www.uscg.mil/d7/units/as-borinquen/MWR_WEB/Dive_Club/Dive%20Pics/Pictureslist.html http://www.ananova.com/news/story/sm_717921.html

Porifera - sponges http://www.anselm.edu/homepage/jpitocch/genbios/surveybi04.html

Planaria two eye-spots, mouth and pharynx, gastrovascular cavity, nerve net with ganglia, flame cells for maintaining salt and water balance

Excretory system of a flatworm. http://www.estrellamountain.edu/faculty/farabee/biobk/BioBookEXCRET.html

Flame cells : help remove wastes to excretory pores http://faculty.uca.edu/~johnc/heterotrophy%20in%20protista%20and%20invertebrates.htm

Flame cell http://faculty.southwest.tn.edu/jiwilliams/planaria.htm

Earthworms ไส้เดือนดิน มีอวัยวะขับถ่ายของเสีย เรียกว่า nephridium ปล้องละ 1 คู่ เป็นท่อขดไปมา มีปลายเปิดสองข้าง ปลายข้างหนึ่งอยู่ในช่องของลำตัวมีลักษณะเหมือนปากแตร เรียกว่า nephrostome ทำหน้าที่ รับของเหลวจากช่องของลำตัว ส่วนปลายอีกข้างหนึ่ง เป็นช่องเปิดออกสู่ภายนอกทางผิวหนัง nephridium มีหน้าที่ ขับของเสียพวกแอมโมเนีย ยูเรีย และดูดกลับน้ำ , แร่ธาตุที่มีประโยชน์เข้าสู่กระแสเลือด ซึ่งคล้ายกับหน่วยไตของสัตว์มีกระดูกสันหลังบางประเภท

Earthworms : nephridium http://www.anselm.edu/homepage/jpitocch/genbios/surveybi04.html

Excretory system of an earthworm http://www.estrellamountain.edu/faculty/farabee/biobk/BioBookEXCRET.html

http://stahl.ce.washington.edu/strategies/worm.html

Insects : malpighian tubules http://www.anselm.edu/homepage/jpitocch/genbios/surveybi04.html

Excretory system of an ant http://www.estrellamountain.edu/faculty/farabee/biobk/BioBookEXCRET.html

Green gland http://io.uwinnipeg.ca/~simmons/16labman05/lb6pg13.htm

คำถาม Starfish ใช้อวัยวะใดในการขับถ่าย ? http://www.anselm.edu/homepage/jpitocch/genbios/surveybi04.html

คำถาม Mollusca ใช้อวัยวะใดในการขับถ่าย ? http://www.anselm.edu/homepage/jpitocch/genbios/surveybi04.html

Vertebrate Kidneys http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/V/VertebrateKidneys.html

http://users. rcn. com/jkimball. ma http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/V/VertebrateKidneys.html

http://users. rcn. com/jkimball. ma http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/V/VertebrateKidneys.html

การรักษาอุณหภูมิภายในร่างกาย การรักษาอุณหภูมิภายในร่างกาย       หากจำแนกสัตว์ตามความสามารถในการรักษาอุณหภูมิภายในร่างกายจะแบ่งสัตว์ออกเป็น 2 กลุ่ม คือ 1.  สัตว์เลือดอุ่น (Homeothermic animal) เป็นสัตว์ที่สามารถรักษาระดับอุณหภูมิภายในร่างกายให้คงที่อยู่ได้ ไม่เปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อม ได้แก่ สัตว์ปีก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม 2.  สัตว์เลือดเย็น (Poikilothermic animal) เป็นสัตว์ที่อุณหภูมิภายในร่างกายเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อม ได้แก่ สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ สัตว์เลื้อยคลาน และพวกปลา

กลไกในการรักษาอุณหภูมิ สัตว์มีกลไกในการรักษาอุณหภูมิของร่างกาย คือ 1.  โครงสร้างของร่างกาย เช่น สัตว์ที่อยู่ในเขตหนาวจะมีขนยาวกว่าสัตว์ที่อยู่ในเขตร้อน 2.  กลไกทางสรีรวิทยา ไฮโปทาลามัส (Hypothalamus) จะไวต่ออากาศหนาว

การเปลี่ยนแปลงของ Hypothalamus ทำให้เส้นเลือดที่นำเลือดมาเลี้ยงผิวหนังหดตัว ทำให้เลือดที่มาเลี้ยงผิวหนังลดปริมาณลง ร่างกายจะสูญเสียความร้อนน้อยลง กระตุ้นเส้นประสาทควบคุมการหดตัวของกล้ามเนื้อโคนขนทำให้ขนลุกชัน และกล้ามเนื้อให้หดตัวจนเกิดอาการสั่น กระตุ้นให้ต่อมไร้ท่อหลั่งฮอร์โมนไปกระตุ้นปฏิกิริยาการสลายอาหารให้ปล่อยพลังงานออกมาเพิ่ม เพื่อชดเชยความร้อนที่ร่างกายสูญเสียไป

การปรับพฤติกรรมของสัตว์ สัตว์ที่ไม่มีเหงื่อ เช่น สุนัข จะระบายความร้อนทางลิ้นและเพดานปากในลักษณะที่เรียกว่า หอบ แมว ระบายความร้อนโดยการเลียอุ้งเท้า ควาย จะนอนแช่ปลักโคลนเพื่อระบายความร้อนไปสู่น้ำ หลีกเลี่ยงอุณหภูมิหรือสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม เช่น การอาศัยอยู่ใน โพรงไม้ และการขุดรูอยู่ การออกหากินในเวลากลางคืน

ข้อสังเกต การจำศีลของกบ คือ การอยู่นิ่งๆ ไม่เคลื่อนไหว มีอัตราเมแทบอลิซึมต่ำมาก อัตราการหายใจและการเต้นของหัวใจและการเต้นของหัวใจต่ำ และใช้อาหารที่สะสมไว้ในร่างกาย การหนีหนาวของ หนู กระรอก และค้างคาวบางชนิด คือ การนิ่งๆ ไม่เคลื่อนไหว แต่อัตราการหายใจ และเมแทบอลิซึมไม่แตกต่างจากเดิมมากนัก

การรักษาสมดุลของกรด-เบสในร่างกาย กลไกรักษาสมดุลของกรด-เบสมีอยู่ 3 แบบ คือ 1.  ระบบหายใจ โดยการควบคุมปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ของสมองส่วน Medulla oblongata 2.  ระบบบัฟเฟอร์ เลือดจะมี pH อยู่ระหว่าง 7.35 – 7.45 3. ระบบขับถ่าย โดยการขับออกทางปัสสาวะมีประสิทธิภาพในการรักษาสมดุลสูง แต่ทำงานได้ช้ากว่าระบบอื่นๆ

การรักษาสมดุลของแร่ธาตุ ปลาน้ำจืด อยู่ในสารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำ จึงมีการถ่ายปัสสาวะบ่อยและเจือจาง มีเซลล์ดูดกลับแร่ธาตุที่เหงือก ปลาทะเล อยู่ในสารละลายที่มีความเข้มข้นสูง จึงไม่มีการถ่ายปัสสาวะบ่อยและมีการขับแร่ธาตุออกทางเหงือก นกทะเล ขับแร่ธาตุที่มากเกินไปออกทางต่อมนาสิก (Nasal gland)

Freshwater fish http://www.anselm.edu/homepage/jpitocch/genbio/excretorynot.html

การรักษาสมดุลของแร่ธาตุ ปลาน้ำจืด เช่น ปลาช่อน ปลานิล มีการรักษาสมดุลของน้ำและแร่ธาตุดังนี้ 1. มีผิวหนังและเกล็ด ป้องกันไม่ให้น้ำแพร่เข้าสู่ร่างกาย 2. มีกลุ่มเซลล์พิเศษ ทำหน้าที่ดูดแร่ธาตุจากน้ำเข้าสู่ตัวปลา ป้องกันการสูญเสียแร่ธาตุทางเหงือก 3. ไตขับน้ำออกและดูดแร่ธาตุกลับ ทำให้ปัสสาวะเจือจางและมีปริมาณมาก

Saltwater fish http://www.anselm.edu/homepage/jpitocch/genbio/excretorynot.html

การรักษาสมดุลของแร่ธาตุ ปลาน้ำเค็ม ปลากระดูกแข็ง เช่น ปลากะพง ปลาอินทรี มีวิธีรักษาสมดุล ดังนี้ 1. มีผิวหนังและเกล็ด ไม่ยอมให้แร่ธาตุแพร่ผ่านได้ 2. กินอาหารพร้อมกับกินน้ำทะเลเข้าไปด้วย 3. กำจัดเกลือทางเหงือกโดยวิธี active transport 4. ไตขับแร่ธาตุปริมาณมาก ขับน้ำปริมาณน้อย ปลากระดูกอ่อน เช่น ปลาฉลาม ปลากระเบน มีวิธีรักษาสมดุล ดังนี้ 1. เก็บสะสมยูเรียไว้ในกระแสเลือด 2. มีอวัยวะพิเศษ คือ ต่อมเรกทัล (Rectal gland) ซึ่งอยู่ที่ทางเดินอาหารส่วนลำไส้ตรง (Rectum) ทำหน้าที่ ขับเกลือที่มากเกินพอ

http://ecology.botany.ufl.edu/ecologyf02/homeostasis.html

Nasal gland http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/physiol/44x9.jpg http://www.arkive.org/species/GES/birds/Macronectes_giganteus/GES010057.html?size=large http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/physiol/44x9.jpg

http://www.anselm.edu/homepage/jpitocch/genbio/excretorynot.html

การเปลี่ยนไนโตรเจนเป็นกรดยูริก - เกิดผลดี 2 อย่าง คือ 1. ช่วยประหยัดน้ำในร่างกาย 2. ป้องกันไม่ให้สารที่เป็นพิษต่อร่างกายแพร่เข้าสู่เซลอื่น ๆ

Reference http://www.estrellamountain.edu/faculty/farabee/biobk/BioBookEXCRET.html http://members.thai.net/m6141/Lesson17.htm

Thank you Miss Lampoei Puangmalai Major of biology Department of science St. Louis College Chachoengsao