บทที่ 6 การรักษาดุลยภาพ ในร่างกาย

งานนำเสนอเรื่อง: "บทที่ 6 การรักษาดุลยภาพ ในร่างกาย"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

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

2 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

3 6.1 ระบบหายใจกับการรักษาดุลยภาพของร่างกาย
6.1.1โครงสร้างที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนแก๊สของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและของสัตว์ 6.1.2 โครงสร้างที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนแก๊สของคน

4 โครงสร้างที่ใช้ ในการแลกเปลี่ยนแก๊สของคน

5 6.1.2 โครงสร้างที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนแก๊สของคน
การสูดลมหายใจ การแลกเปลี่ยนแก๊ส การควบคุมการหายใจ ความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับปอดและโรคของระบบทางเดินหายใจ การวัดอัตราการหายใจ

6

7 Respiratory system ระบบหายใจ (Respiratory system)
มนุษย์ทุกคนต้องหายใจเพื่อมีชีวิตอยู่ การหายใจเข้า อากาศผ่านไปตามอวัยวะของระบบหายใจตามลำดับ ดังนี้ 1. รูจมูก (nostril) และ โพรงจมูก (nasal cavity) 2. คอหอย (pharynx) 3. กล่องเสียง (larynx)    4. หลอดลม (trachea) 5. ขั้วปอด (bronchus) 6. ปอด (lung) และแขนงขั้วปอด (bronchiole) 7. ถุงลม (alveolus หรือ air sac)    

8 รูจมูก (nostril) และ โพรงจมูก (nasal cavity)
จมูกมี 2 ซีก ซ้าย-ขวา มีกระดูกอ่อน เป็นแผ่นเรียบ กั้นกลางมักโค้งไปด้านใดด้านหนึ่งอยู่เสมอ ผนังด้านข้างจะมีกระดูกยื่นออกมา 3 ชิ้น กระดูกเหล่านี้จะหุ้มด้วยเยื่อหุ้มกระดูก ซึ่งมีขนอยู่ด้วย ทำหน้าที่ขับน้ำมูกออกมา เมื่อมีการติดเชื้อก็จะขับเมือกออกมา  ในขณะเดียวกันขนจะพัดพาเมือกที่จับเชื้อออกสู่ภายนอก

9 คอหอย (pharynx) 2. คอหอย (Pharynx)
เมื่ออากาศผ่านรูจมูกแล้วก็ผ่านเข้าสู่หลอดคอ ซึ่งเป็นหลอดตั้งตรงยาวประมาณยาวประมาณ 5 " หลอดคอติดต่อทั้งช่องปากและช่องจมูก จึงแบ่งเป็นหลอดคอส่วนจมูก กับ หลอดคอส่วนปาก โดยมีเพดานอ่อนเป็นตัวแยกสองส่วนนี้ออกจากกัน โครงของหลอดคอประกอบด้วยกระดูกอ่อน 9 ชิ้นด้วยกัน ชิ้นที่ใหญ่ทีสุด คือ กระดูกธัยรอยด์ ที่เราเรียกว่า "ลูกกระเดือก" ในผู้ชายเห็นได้ชัดกว่าผู้หญิง

10 กล่องเสียง (Larynx) 3. กล่องเสียง (Larynx)
ลักษณะเป็นแผ่น 2 แผ่น เชื่อมประกบทำมุมกันเป็นชั้นเดียวในผู้ชายมีลักษณะแหลมยื่นออกมาเรียกว่า ลูกกระเดือก (Adam's apple) ในผู้หญิงมีลักษณะป้านเรียบมองเห็นไม่ชัด เรียกว่า epiglottis เป็นกระดูกอ่อนรูปร่างคล้ายใบไม้ ด้านหน้าเป็นช่องเปิดเข้าสู่กล่องเสียง ในขณะกลืนอาหาร กล่องเสียงจะเลื่อนขึ้นข้างบนและข้างหน้า ส่วนปลาย ของ epiglottis จะเลื่อนลงมาปิดกล่องเสียงไม่ให้อากาศเข้าสู่กล่องเสียงได้ หน้าที่ของกล่องเสียง (larynx) คือ เป็นทางผ่านเข้าออกของอากาศ และทำให้เกิดเสียง

11 กล่องเสียง (Larynx) เป็นท่อเชื่อมระหว่างคอหอยกับหลอดลม ประกอบด้วยโครงสร้างที่เป็นกระดูกอ่อนหลายชิ้น ดังนี้: 1. Epiglottis 1 ชิ้น 2. Thyroid cartilage 1 ชิ้น 3. Cricoid cartilage 1 ชิ้น 4. Arytenoid cartilage 1 คู่ 5. Corniculate cartilage 1 คู่ 6. Cuneiform cartilage 1 คู่

12 กล่องเสียง (Larynx)         

13 หลอดลม (Trachea) 4. หลอดลม (Trachea)
โดยกระดูกอ่อนจะอยู่ทางด้านหน้า  ส่วนด้านหลังเป็นกล้ามเนื้อเรียบ หลอดลมของคนมีความยาวประมาณ 10 ซม. แล้วแยกเป็น ขั้วปอด (bronchus) 2  ข้าง

14 ขั้วปอด (bronchus) 5. ขั้วปอด (bronchus)
หลอดลม ส่วนที่ตรงกับกระดูกสันหลังช่วงอกแตกแขนงออกเป็นหลอดลมแขนงใหญ่ (Bronchi) ข้างซ้ายและขวา เมื่อเข้าสู่ปอดก็แตกแขนงเป็นหลอดลมเล็กในปอดหรือที่เรียกว่า หลอดลมฝอย (Bronchiole) ไปสุดที่ถุงลม (Aveolus) ซึ่งเป็นการที่อากาศอยู่ ใกล้กับเลือดในปอดมากที่สุด จึงเป็นบริเวณแลกเปลี่ยนก๊าซออกซิเจน กับคาร์บอนไดออกไซด์

15 ปอด (lung) และแขนงขั้วปอด (bronchiole)
ปอดมีอยู่สองข้าง วางอยู่ในทรวงอก มีรูปร่างคล้ายกรวย มีปลายหรือยอดชี้ขึ้นไปข้างบนและไปสวมพอดีกับช่องเปิดแคบๆ ของทรวงอก ช่องเปิดแคบๆ นี้ประกอบขึ้นด้วยซี่โครงบนของกระดูกสันอกและกระดูกสันหลัง ฐานของปอดแต่ละข้างจะใหญ่และวางแนบสนิทกับกระบังลม ระหว่างปอด 2 ข้าง จะพบว่ามีหัวใจอยู่ ปอดข้างขวาจะโตกว่าปอดข้างซ้ายเล็กน้อย และมีอยู่ 3 ก้อน ส่วนข้างซ้ายมี 2 ก้อน หน้าที่ของปอดคือ การนำก๊าซ CO2 ออกจากเลือด และนำออกซิเจนเข้าสู่เลือด ปอดจึงมีรูปร่างใหญ่ มีลักษณะยืดหยุ่นคล้ายฟองน้ำ

16 แขนงขั้วปอด (bronchiole)
ปลายสุดของหลอดลม แยกเป็นขั้วปอดไปสู่ปอดซ้ายและขวาทั้ง 2 ข้าง ซึ่งจะแตกแขนงเล็กลงเรื่อย ๆ

17 ถุงลม (alveolus หรือ air sac)
ถุงลมเล็กๆ ในปอด มีเส้นเลือดฝอย (capillaries) ล้อมรอบ ทำให้เกิดการแลกเปลี่ยน O2 และ CO2 อย่างมีประสิทธิภาพ

18 ถุงลม (alveolus หรือ air sac)

19 เยื่อหุ้มปอด (Pleura)
เป็นเยื่อที่บางและละเอียดอ่อน เปียกชื้น และเป็นมันลื่น หุ้มผิวภายนอกของปอด เยื่อหุ้มนี้ ไม่เพียงคลุมปอดเท่านั้น ยังไปบุผิวหนังด้านในของทรวงอกอีก หรือ เยื่อหุ้มปอดซึ่งมี 2 ชั้น ระหว่าง 2 ชั้นนี้มี ของเหลวอยู่นิดหน่อย เพื่อลดแรงเสียดสี ระหว่างเยื่อหุ้มมีโพรงว่าง เรียกว่า ช่องระหว่างเยื่อหุ้มปอด

20 สายเสียง (vocal cord) http://www.mayoclinic.org/voice-disorders/

21

22 The Human Respiratory System

23 การสูดลมหายใจ กระบวนการในการหายใจ
ในการหายใจนั้นมีโครงกระดูกส่วนอกและ กล้ามเนื้อบริเวณอกเป็นตัวช่วยขณะหายใจเข้า กล้ามเนื้อหลายมัดหดตัวทำให้ทรวงอกขยายออกไปข้างหน้า และยกขึ้นบน ในเวลาเดียวกันกะบังลมจะลดต่ำลง การกระทำทั้งสองอย่างนี้ทำให้โพรงของทรวงอกขยาย ใหญ่มากขึ้น เมื่อกล้ามเนื้อหยุดทำงานและหย่อนตัวลง ทรวงอกยุบลงและความดันในช่องท้องจะดันกะบังลม กลับขึ้นมาอยู่ในลักษณะเดิม กระบวนการเข่นนี้ทำให้ ความดันในปอดเพิ่มขึ้น เมื่อความดันในปอดเพิ่มขึ้นสูง กว่าความดันของบรรยากาศ อากาศจะถูกดันออกจาก ปอด ฉะนั้นจึงสรุปได้ว่า ปัจจัยประการแรกที่ทำให้ อากาศมีการเคลื่อนไหวเข้าออกจากปอดได้นั้น เกิด จากความดันที่แตกต่างกันนั่นเอง

24 (Volume of thoracic cavity)
การสูดลมหายใจ Inspiration Expiration กระดูกหน้าอก ยกตัวสูงขึ้น ลดตัวต่ำลง กระดูกซี่โครง (Ribs) กะบังลม (Diaphragm) ปริมาตรช่องอก (Volume of thoracic cavity) เพิ่มขึ้น ลดลง

25 http://www. emc. maricopa. edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookRESPSYS

26 negative pressure breathing

27

28 เครื่องวัดปริมาตรของอากาศในปอดของคน(Spirometer)

29 การแลกเปลี่ยนแก๊ส ความดัน O2 และ CO2 ในอากาศที่หายใจเข้า หายใจออก ในถุงลม ในเนื้อเยื่อ และในเลือดที่เข้าถุงลม ออกจากถุงลม และเลือดที่ออกจากเนื้อเยื่อ และที่มาเลี้ยงเนื้อเยื่อ จะเห็นได้ว่า ที่ ๆ มีความดัน O2 สูง (และ CO2 ต่ำ) คือ อากาศที่หายใจเข้า อากาศในถุงลม เลือดที่ออกจากถุงลมไปสู่หัวใจ (เพราะผ่านการแลกเปลี่ยนแก๊สมาแล้ว) และเลือดที่มาเลี้ยงเนื้อเยื่อ คือ มีความดัน O2 เท่ากับ 160, 104 , 104 และ 100 mmHg ตามลำดับ ส่วนที่ ๆ มี O2 ต่ำ คือ เซลล์ในเนื้อเยื่อ เลือดที่ออกจากเนื้อเยื่อ เลือดที่ออกจากหัวใจไปสู่ปอด เลือดที่ผ่านเข้าถุงลม คือประมาณ 40 mmHg ให้สังเกตว่า CO2 จะมีค่าความดันที่ต่างกับ O2 คือ จะสูงในเนื้อเยื่อและเลือด (ประมาณ mmHg) และต่ำในอากาศ (0.2 ในอากาศที่หายใจเข้า และ 27 ในอากาศที่หายใจออก)

30 การแลกเปลี่ยนก๊าซและการใช้ O2
เมื่อเราหายใจเข้า อากาศภายนอกเข้าสู่อวัยวะ ของระบบหายใจไปยังถุงลมในปอด ที่ผนังของถุงลมมีหลอดเลือดแดงฝอยติดอยู่ ดังนั้น อากาศจึงมีโอกาสใกล้ชิดกับเม็ดเลือดแดงมาก O2 ก็จะผ่านผนังนี้เข้าสู่เม็ดเลือดแดง CO2 ก็จะออกจากเม็ดเลือดผ่านผนังออกมาสู่ถุงลม ปกติในอากาศมี O2 ร้อยละ 20 แต่อากาศที่เราหายใจมี O2 ร้อยละ 13

31 Respiratory System Principles
Movement of an O2-containing medium so it contacts a moist membrane overlying blood vessels. Diffusion of O2 from the medium into the blood. Transport of O2 to the tissues and cells of the body. Diffusion of O2 from the blood into cells. CO2 follows a reverse path.

32

33 hemoglobin ฮีโมโกลบิน (hemoglobin) เป็นโปรตีนขนาดใหญ่ ประกอบ 4 หน่วยย่อย แต่ละหน่วยย่อยประกอบไปด้วยส่วนที่เป็นโปรตีน (globin) และส่วนที่เป็นฮีม (heme) ส่วนที่เป็น heme มีเหล็กเป็นองค์ประกอบ Fe ทำหน้าที่ จับ O2 ใน 1 โมเลกุลของ hemoglobinประกอบด้วย 4 globin และ 4 heme แต่ละ heme จะจับ O2ได้ 2 อะตอม

34 การขับ CO2 ออก

35

36 การควบคุมการหายใจ กลไกควบคุมการหายใจมีการควบคุม 2 ส่วน คือ
1. การควบคุมแบบอัตโนวัติ Pons Medulla oblongata 2. การควบคุมภายใต้อำนาจจิตใจ เช่น การพูด , การกลั้นหายใจ Cerebral cortex Hypothalamus Cerebellum

37 การควบคุมการหายใจ อัตราหายใจตามปกติจะเป็น ครั้ง / นาที ซึ่งสัมพันธ์กับความต้องการ O2 ในร่างกาย และความต้องการขับ CO2 ออก กลไกการหายใจถูกควบคุมด้วยศูนย์ควบคุมการหายใจ (respiratory center) ในสมองส่วน medulla oblongata ซึ่งทำหน้าที่ ควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อกระบังลม และกล้ามเนื้อกระดูกซี่โครง สมองส่วนนี้จะถูกกระตุ้นโดยความเป็นกรดของเลือดที่ไหลผ่าน (เกิดจาก CO2 ละลายน้ำได้กรดคาร์บอนิก) ดังนั้น ปัจจัยที่มีผลต่อการกำหนดอัตราการหายใจเข้าออก คือ CO2 ถ้าปริมาณ CO2 ในเลือดมากจะมีผลทำให้เราต้องหายใจมากขึ้น เพื่อให้ปริมาณ CO2 ลดลงเข้าสู่สภาพปกติ การควบคุมดังกล่าวนี้จะเป็นทั้ง ความถี่ที่หายใจและความลึกของการหายใจ

38 Respiratory Control

39 Respiratory Control

40 ความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับปอดและโรคของระบบทางเดินหายใจ
ปอดบวม (Pneumonia) ถุงลมโป่งพอง (Emphysema) ภูมิแพ้

41 Pneumonia http://www.sbpt.org.br/asp/Leigos_Pneumonia_01.asp

42 Pneumonia

43 Emphysema

44 Emphysema

45 ผลของการสูบบุหรี่

46 การวัดอัตราการหายใจ เกี่ยวข้องกับ metabolism ใช้การวัดอัตราการใช้ O2

47 Reference

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

49 The Human Respiratory System

50 What are lungs composed of ?

51

52

53

54

55

56 ช่องจมูก ( Nares and nasal canals) สัตว์บกใช้อวัยวะหายใจร่วมกับดมกลิ่น ( olfactory organ)
แต่ในปลาจะแยกกัน ช่องจมูกและปากไม่ต่อกัน ฉลามบางชนิดมี oronasal groove ปลามีปอดเริ่มมีช่องติดต่อ จมูกกับปาก amphibian ช่องจมูกต่อกับช่องปาก มีขนาดสั้น reptile ช่องจมูกเริ่มยาว เพราะมี secondary palate แต่ใน reptile ส่วนใหญ่ secondary palate เจริญไม่ดี นอกจากจระเข้

57

58