SlideShare a Scribd company logo
1 of 20
บทที่ 4 การแลกเปลี่ยนแก๊สในสัตว์ ( Gas Exchange in
Animal )
http://www.rbru.ac.th/courseware/science/40311
02/lesson4/
การแลกเปลี่ยนแก๊สในสัตว์ เป็นกระบวนการแลกเปลี่ยนแก๊ส
หายใจ โดยมีการนำาแก๊สออกซิเจนจากภายนอกเข้าสู่ร่างกาย
และกำาจัดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากการหายใจในระดับ
เซลล์ออกสู่สิ่งแวดล้อมภายนอก โดยทั่วไปการแลกเปลี่ยนแก๊ส
ระหว่างเซลล์ที่มีชีวิต และสิ่งแวดล้อมที่อยู่โดยรอบเกิดขึ้นโดย
อาศัยการแพร่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ที่เปียกชื้น แก๊สที่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์
เข้าไปได้จะต้องอยู่ในสภาพสารละลาย สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กใน
เซลล์แต่ละเซลล์จะสัมผัสกับนำ้าโดยตรง จึงไม่พบอวัยวะหายใจ
ใดๆ ในสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ สิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่มีวิธี การแลกเปลี่ยน
แก๊สเพื่อการหายใจที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น มีการเพิ่มพื้นที่ผิวที่จะ
เป็นแหล่ง แลกเปลี่ยนแก๊สได้มากขึ้นหากเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์ที่
อยู่ภายในมากและอยู่ห่างไกล จากผิวแลกเปลี่ยนแก๊ส จะต้องมี
กลไกเฉพาะที่ทำาหน้าที่นำาแก๊สไปสู่เซลล์ต่างๆ ทั่วร่างกายได้
โดยทั่วไปผิวแลกเปลี่ยนแก๊ส แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ
ประเภทที่อยู่ชั้นนอก เหมาะสำาหรับสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในนำ้า
เพราะสามารถสัมผัสกับนำ้าภายนอกได้โดยตรง อีกประเภทหนึ่งคือ
การมีพื้นผิวแลกเปลี่ยนแก๊สที่อยู่ภายในร่างกาย สิ่งมีชีวิตที่มีการ
แลกเปลี่ยนแก๊สประเภทนี้จะต้องอาศัยการลำาเลียงแก๊สไปสู่เซลล์
เหล่านั้น การแลกเปลี่ยนแก๊สต้องการแลกเปลี่ยนแก๊สที่มีขนาดพอ
เพียง สามารถลำาเลียงแก๊สระหว่างพื้นที่แลกเปลี่ยนแก๊สกับสิ่ง
แวดล้อมและเซลล์ภายในอย่างมีประสิทธิภาพ สามารถป้องกันพื้น
ผิวที่เป็นแหล่งแลกเปลี่ยนแก๊สจากอันตรายต่างๆได้ โดยเฉพาะ
การเสียดสี มีการรักษาพื้นผิวแลกเปลี่ยนแก๊สให้ชื้นอยู่เสมอ
1. โครงสร้างของอวัยวะการหายใจของสัตว์
1.1 สัตว์นำ้า
ยังไม่มีอวัยวะพิเศษใช้ในการหายใจ การแลกเปลี่ยนแก๊ส
จึงเกิดที่เยื่อหุ้มเซลล์ หรือผนังลำาตัว ออกซิเจนจากนำ้าจะแพร่เข้าสู่
เซลล์ และปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาสู่นำ้า พบในแมงกระ
พรุน ไฮดรา
สัตว์นำ้าที่เจริญขึ้นจะมีเหงือก (gill) เป็นอวัยวะแลกเปลี่ยน
แก็สอยู่ภายนอกร่างกายเหงือกยังมีความแตกต่างกันในเรื่องความ
ซับซ้อน เหงือกของปลาดาวเป็นผิวหนังที่ยื่นออกไปเป็นรูปถุง
เรียกว่า เดอร์มัลแบรงเคีย ปลาหมึกจะมีเหงือกอยู่ในช่องแมนเทิล
ส่วนเหงือกของปลากระดูกแข็งจะอยู่ใต้แผ่นปิดเหงือก ตัวอ่อนข
องสัตว์สะเทินนำ้าสะเทินบกจะมีเหงือกยื่น ออกมานอกร่างกาย
บริเวณคอหอย มีพื้นที่สัมผัสกับนำ้ามากจึงเพิ่มประสิทธิภาพใน การ
แลกเปลี่ยนแก็ส เหงือกของสัตว์ชั้นสูง เช่นเหงือกปลา จะมี
เส้นเลือดฝอยมาเลี้ยงดังนั้นออกซิเจนจากนำ้าจะแพร่เข้าสู่เส้นเลือด
ฝอยของเหงือก เลือดจะพาออกซิเจนไปเลี้ยงส่วนต่างๆ ของ
ร่างกาย
ปริมาณออกซิเจนในนำ้ามีน้อยกว่าในอากาศมาก นำ้าจืด 1
ลิตรที่อุณหภูมิ 15 องศาเซลเซียส จะมีออกซิเจนอยู่เพียง 7
ลูกบาศก์เซนติเมตร ส่วนในนำ้าเค็มจะมีอยู่เพียง 5 ลูกบาศก์
เซนติเมตร (Purves and Orians. 1983:572) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับ
ความดัน อุณหภูมิและ ความเค็มของนำ้าด้วย ในอากาศ 1 ลิตรจะ
มีออกซิเจนอยู่ถึง 210 ลูกบาศก์เซนติเมตรนอกจากปริมาณ
ออกซิเจนในนำ้าตำ่าแล้ว การแพร่ของออกซิเจนในนำ้ายังช้ากว่าใน
อากาศหลายพันเท่า สัตว์นำ้าจึงมีปัญหาในการได้รับออกซิเจนไม่
เพียงพอ สัตว์นำ้าที่หายใจด้วยเหงือก จึงต้องปรับตัว โดยการ
เคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลา เพื่อให้นำ้าผ่านเหงือกอยู่ตลอดเวลา ปลา
จะโผล่ขึ้นมา ฮุบนำ้าเข้าปาก และระบายนำ้าออกทางเหงือก กุ้งจะ
ทำากระแสนำ้าวนเข้าช่องเหงือกที่อยู่ ใต้เปลือกหุ้มหัวและอกอยู่
ตลอดเวลา ด้วงดิ่งเป็นแมลงปีกแข็ง อาศัยอยู่ในนำ้าจะเก็บอากาศ
ไว้ใต้ปีกคู่หน้า
1.2 สัตว์บก
เมื่อขึ้นมาอาศัยอยู่บนบกซึ่งมีออกซิเจนเหลือเฟือ จึง
วิวัฒนาการโครงสร้างของอวัยวะแลกเปลี่ยนแก๊สเป็นท่อลม
(trachea) ในสัตว์พวกแมลง และเป็นปอดในสัตว์พวกปลาบาง
ชนิด จนถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนำ้านม อากาศในปอดและท่อลมจะชื้น
อยู่เสมอเซลล์ที่อยู่บริเวณของแหล่งแลกเปลี่ยนจะมีชั้นนำ้าบางๆ
เคลือบอยู่ ทำาให้ออกซิเจนสามารถละลายนำ้าได้ดี แสดงว่านำ้ายัง
เข้าเกี่ยวข้องในการแลกเปลี่ยนแก๊สเช่นเดียวกับในใบของพืชบก
1.2.1 ท่อลม เป็นท่อติดต่อกับภายนอกของร่างกายทางรู
หายใจ (spiracle) ท่อลมจะแตกแขนงเป็นท่อเล็กๆ แทรกไปทั่ว
ทุกส่วนของร่างกาย ท่อลมเป็นแหล่งแลกเปลี่ยนแก๊ส ในแมลง
ออกซิเจนสามารถแพร่จากแขนงของท่อลมผ่านเยื่อหุ้มเซลล์
เข้าไปในเซลล์ ส่วนคาร์บอนไดออกไซด์ก็จะแพร่ออกจาเซลล์เข้า
สู่ท่อลม ทั้งลำาตัวแมลงจะมีรูหายใจซึ่งมีลิ้นค่อยปิดเปิดอยู่ ระบบ
การหายใจแบบนี้เป็นปัจจัยจำากัดที่สำาคัญในการจำากัดขนาดของ
แมลงไม่ให้มีขนาดใหญ่เกินไป แมลงพวกตั๊กแตน จะมีการขยาย
ตัวของท่อลม เป็นถุงอากาศ (air sac) บริเวณ รูหายใจ นอกจาก
จะมีลิ้นแล้วยังมีขนอยู่มากมาย เพื่อกรองฝุ่นละอองและสิ่งสกปรก
ไว้ไม่ให้ผ่านเข้าท่อลม
แมงมุม แมงป่อง จะมีอวัยวะแลกเปลี่ยนแก๊สต่างไปจาก
แมลงที่ เรียกว่า ปอดแผง (book lung) ซึ่งประกอบไปด้วยเซลล์
ร่างกาย เรียงตัวเป็นแผ่นบางๆซ้อนกันหลายชั้นพับซ้อนอยู่ในช่อง
ว่างของร่างกาย ช่องว่างนี้จะมีรูเปิด เรียกว่า รูหายใจ แผ่นเซลล์
บางๆ เหล่านี้จะต้องเปียกชื้นอยู่เสมอ เพื่อทำาหน้าที่เป็นแหล่งแลก
เปลี่ยนออกซิเจนกับเซลล์และรับคาร์บอนไดออกไซด์ออกมากำาจัด
รูปที่ 4.1 เหงือกสัตว์นำ้า
ก. เหงือกปลา
ข. การไหลของนำ้าผ่านเหงือกปลาเพื่อแลกเปลี่ยนแก๊ส
ค. เหงือกภายนอกลูกกบ
(ที่มา : Bernstein and Bernstein. 1982 : 391 )
รูปที่ 4.2 เหงือกกุ้ง
( ที่มา : Purves and Orians. 1983 : 576 )
1.2.2 ปอด (lung) เป็นอวัยวะที่มีผิวแลกเปลี่ยนแก๊สอยู่ภายใน
ร่างกาย ปอดมีลักษณะเป็นถุง ซึ่งมีความสัมพันธ์โดยตรงกับระบบ
การหมุนเวียนของเลือด ปอดชนิดง่ายที่สุดเป็นถุงลมที่มีเส้นเลือด
มาเลี้ยงที่ผนังชั้นในและมีทางติดต่อกับภายนอก มักพบในหอย ที่
อาศัยอยู่ตามชายหาดใกล้ระดับนำ้าทะเล หอยพวกนี้ไม่จำาเป็น
ต้องการออกซิเจนจากอากาศเพราะได้ออกซิเจนส่วนใหญ่มาจาก
นำ้าทะเล
รูปที่ 4.3 ท่อลมและรูหายใจของแมลงบนบก
ก. ท่อลมและถุงอากาศในตั๊กแตน
ข. ท่อลมขนาดต่างๆของแมลง
ค. รูหายใจแสดงขนที่ทำาหน้าที่กรองฝุ่นละอองและสิ่งสกปรก
( ที่มา : Purves and Orians. 1983 : 581 )
ปอดของสัตว์มีกระดูกสันหลังจะมีวิวัฒนาการเพิ่มพื้นที่ผิว
ของปอดให้มากขึ้น โดยการแบ่งผิวด้านในเป็นกระเปาะ มีรอยพับ
ซ้อนเล็กๆจำานวนมาก และมีเส้นเลือดที่พื้นที่ผิวแลกเปลี่ยนแก๊ส ดัง
รูปที่ 4.5
ปลาโบราณ มีปอดที่เป็นถุงลมยื่นออกมาจากด้านล่างของ
ทางเดินอาหารบริเวณคอหอย ซาลามานเดอร์ซึ่งเป็นสัตว์สะเทิน
นำ้าสะเทินบกก็มีปอดแบบปลาโบราณ สัตว์ที่เจริญกว่านี้ จะมีปอด
ซึ่งมีพื้นผิวแลกเปลี่ยนแก๊สที่ซับซ้อนมากขึ้นเพื่อทำาให้พื้นผิวมี
มากมาย นกเป็นสัตว์ที่ใช้พลังงานจากเมแทบอลิซึมสูงมาก เพื่อ
รักษาระดับอุญหภูมิของร่างกายให้สูงอยู่เสมอจึงต้องการ
ออกซิเจนมาก นกจะมีถุงลมแทรกอยู่ในร่างกายโดยมีท่อติดต่อกับ
ปอด
รูปที่ 4.4 ปอดแผง
ก. ปอดแผงของแมงมุม
ข. ภาพขยายของปอดแผง
(ที่มา : Bernstein and Bernstein. 1982 : 393 )
รูปที่ 4.5 ปอดของสัตว์มีกระดูกสันหลัง
( ที่มา : วิสุทธิ์ ใบไม้ และคนอื่นๆ , 2530 : 432 )
2. ปอดของมนุษย์
ปอดเป็นอวัยวะแลกเปลี่ยนแก๊สระหว่างสิ่งแวดล้อม
ภายนอกกับเลือด ดังนั้นอากาศจะผ่านจากจมูก คอหอย ผ่านช่อง
เปิดกลอตทิส (glottis) สู่กล่องเสียง (larynx) และ หลอดลม จาก
นั้นจึงผ่านเข้าในขั้วปอด (bronchus) ซ้ายและขวา เข้าปอด
แต่ละข้างภายในปอดจะมีท่อลมเล็กๆ ซึ่งเป็นแขนงของ ขั้วปอด
ขนาดต่างๆ หลอดลมหรือท่อลมในปอดขนาดเล็กที่สุดคือ บรองคิ
โอล (bronchiole) ปลายบรองคิโอล จะมีถุงลม (alveoli) อยู่เป็น
จำานวนมาก ปอดคนมีถุงลมมากกว่า 300 ล้านถุง พื้นผิวด้านใน
ของถุงลมจะมีเส้นเลือดฝอยปกคลุมอยู่ ดังนั้นบริเวณถุงลมจึงเป็น
แหล่งแลกเปลี่ยนออกซิเจน และคาร์บอนไดออกไซด์ ระหว่าง
เลือด กับอากาศที่ผ่านเข้าสู่ปอด
ปอดเป็นอวัยวะที่อยู่ในช่องท้อง บริเวณใต้ปอดจะเป็น
กะบังลม (diaphragm) ซึ่งเป็นกล้ามเนื้อรูปโดมที่แยกส่วนอก
ออกจากส่วนท้อง มีหน้าที่ช่วยในการหายใจเข้าและออก
อวัยวะที่เป็นทางผ่านของอากาศเข้าสู่ปอด และหน้าที่
ของอวัยวะต่างๆนั้น แสดงไว้ดังตารางที่ 4.1
รูปที่ 4.6
ก. ทางเดินอากาศเข้าสู่ปอด
ข. ภาพขยายของถุงลม และบรองคิโอล
( ที่มา : Purves and Orians. 1983 : 578 )
ตาราง 4.1 อวัยวะ และหน้าที่ของอวัยวะที่เป็นทางผ่านของ
อากาศเข้าสู่ปอด
ชื่อ
อวัยวะ
หน้าที่
โพรงจมูก
กรองและปรับอุณหภูมิและความชื้น
ของอากาศที่หายใจเข้าไป
คอหอย รับอากาศจากโพรงจมูก
กลอตทิส เป็นช่องที่อากาศผ่านเข้ากล่องเสียง
กล่องเสียง ทำาให้เกิดเสียง
หลอดลม ท่อทางผ่านของอากาศเข้าขั้วปอด
ขั้วปอด ท่อที่นำาอากาศเข้าปอด
บรองคิ
โอล
หลอดลมเล็กที่สุดรับอากาศ
ถุงปอด ถุงที่เป็นแหล่งแลกเปลี่ยนแก๊ส
( ที่มา : Mader . 1988 : 151 )
3. กลไกการหายใจในมนุษย์
เป็นกลไกที่จะก่อให้เกิดการหายใจเข้า เพื่อเอาอากาศ
เข้าสู่ปอด และกลไก การหายใจออก เพื่อนำาอากาศออกจากปอด
3.1 การหายใจเข้า ( inspiration)
อากาศผ่านเข้าทางเดินของอากาศได้ โดยการทำางาน
ของกะบังลมและกล้ามเนื้อ ซี่โครง ในสภาพคลายตัว กล้ามเนื้อ
กะบังลมมีลักษณ์เป็นรูปโดม เมื่อกล้ามเนื้อกะบังลมหดตัวทำาให้
ส่วนโค้งด้านบนของโดมลดลง การหดตัวนี้ทำาให้มีการดันตับ
กระเพาะอาหาร และลำาไส้ลงไปด้านล่าง และยื่นออกมาทางด้าน
หน้า ท้องจึงป่องขึ้น ช่องอกจะขยายตัวออก ความดันในปอดจะ
ลดลง และความดันในถุงลมจะลดลงด้วย อากาศจึงผ่านเข้าสู่ปอด
ดังรูปที่ 4.7 ก. และ ข.
3.2 การหายใจออก ( expiration )
เมื่อกะบังลมคลายตัวจะกลับมามีลักษณะเป็นรูปโดมตาม
เดิม ท้องจะถูกดึงยุบลง ช่องอกก็จะมีปริมาตรเล็กลง ความดันใน
ช่องอกจะเพิ่มขึ้น บีบถุงลมให้แฟบไล่ อากาศออกจากปอด ดังรูป
ที่ 4.7 ค. และ ง.
4. การควบคุมการหายใจ
การหายใจถูกควบคุมโดยศูนย์หายใจในสมองส่วนเมดัล
ลาออบลองกาตา เป็นส่วนท้ายของสมองใกล้รอยต่อของกระโหลก
ศีรษะกับคอ
วงจรปกติ ศูนย์หายใจจะตอบสนองต่อสิ่งกระตุ้นทั้งที่มา
จากเส้นประสาทรับความรู้สึก และสารเคมี สารเคมีที่สำาคัญคือ
ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือด หากมีมากจะเป็นตัวเร่งการ
ทำางานของศูนย์หายใจให้ส่งกระแสความรู้สึกไปยังกล้ามเนื้อ
กะบังลม และกล้ามเนื้อ ซี่โครงเส้นประสาทฟรีนิก (phrenic
nerve) ขนาดใหญ่ 1 คู่ เมื่อกระแสความรู้สึกส่งมาที่ กล้ามเนื้อ
เหล่านี้จะเกิดการหดตัวทำาให้ช่องอกกว้างขึ้น ถุงลมจะขยายใหญ่
อากาศจึงเข้าสู่ปอดได้
การขยายตัวอย่างมากของถุงลม จะกระตุ้นเส้นประสาทรับ
ความรู้สึกที่บริเวณ ผนังของถุงลม และนำากระแสความรู้สึกไปยัง
ศูนย์หายใจมีผลทำาให้ศูนย์หยุดส่งสัญญาณไปยังกล้ามเนื้อเกี่ยว
กับการหายใจ จะช่วยป้องกันมิให้หายใจเข้ามากเกินไป เมื่อไม่มี
สัญญาณ จากสมอง กล้ามเนื้อ กะบังลม และกล้ามเนื้อซี่โครงก็จะ
คลายตัว ทำาให้ช่องอกแคบลง ความดันเพิ่มขึ้นจึงบีบถุงลมให้หด
ตัวไล่อากาศออกจากปอด กระแสความรู้สึกจึงหยุดส่งไปยังศูนย์
หายใจ และ ศูนย์ก็จะไม่ถูกห้าม เลือดที่มีคาร์บอนไดออกไซด์สูงก็
จะสามารถทำาหน้าที่ได้ ศูนย์หายใจก็จะกลับส่งความรู้สึกไปยัง
กล้ามเนื้อกะบังลม และกล้ามเนื้อซี่โครงได้อีก การหายใจครั้งใหม่
ก็จะเริ่มขึ้น
รูปที่ 4.7 การหายใจเข้า และการหายใจออก
ก. และ ข. การหายใจเข้า
ค. และ ง. การหายใจออก
( ที่มา : Mader . 1988 : 156 )
5. การเปลี่ยนแปลงจังหวะการหายใจ
กิจกรรมต่างๆเป็นการออกกำาลังกาย ความรู้สึกต่อสิ่ง
กระตุ้นต่างๆตลอดจนการเปลี่ยนแปลงอารมณ์มีอิทธิพลต่อศูนย์
ควบคุมการหายใจทำาให้อัตราการหายใจเปลี่ยนแปลงไปได้
เมื่อความเข้มข้นของ CO2 ในเลือดสูง อัตราการหายใจจะ
สูงขึ้น ความเข้มข้นของ CO2 จะเพิ่มขึ้นเมื่ออัตราการเกิด CO2
จากการหายใจมากกว่าอัตราการขจัด CO2 ที่ปอด เช่น ขณะเริ่ม
ทำางานหนักจะมีอัตราการหายใจระดับเซลล์มาก มีการปล่อย CO2
มากขึ้น ภาวะเช่นนี้ การหายใจจะเร็วขึ้น เพื่อขจัด CO2 ออกมา
ทางปอด และเมื่อหายใจเร็วขึ้น ก็ได้รับ O2 มากขึ้น นอกจากนั้น
CO2 ยังมีผลเร่งการการเต้นของหัวใจอีกด้วย ทำาให้การ
หมุนเวียนของเลือดเร็วขึ้น เป็นการช่วยเพิ่มความเร็วของการแลก
เปลี่ยนแก๊ส ขณะเมื่อกลั้นหายใจ ความเข้มข้นของ CO2 ในเลือด
จะเพิ่มขึ้นมากก็จะไปกระตุ้น การหายใจอย่างแรง ก็จะไปบังคับ
ให้เกิดการหายใจจนได้ ในทางตรงกันข้าม เมื่อความเข้มข้นของ
CO2 ในเลือดตำ่า ศูนย์หายใจจะถูกกระตุ้นไม่แรงนัก ทำาให้การ
หายใจช้าลง เช่น ระหว่างนอนหลับ หรือขณะพักผ่อน ซึ่งเป็นช่วง
ที่มี การหายใจน้อยที่สุด การหายใจลึกที่สุดและเร็วที่สุดจะทำาให้
ทั้ง O2 และ CO2 ออกมากับลมหายใจออกเกือบหมด ทำาให้มี CO2
ไปถึงศูนย์การหายใจน้อยกว่าปกติ สภาพเช่นนี้จะคล้ายกับการ
ขาด O2 และ CO2 ที่เกิดในที่สูงๆศูนย์การหายใจ อาจหยุดการ
ทำางานชั่วคราว จนกว่าความเข้มข้นของ CO2 จะสูงขึ้นถึงระดับที่
จะกระตุ้นศูนย์การหายใจได้
อากาศที่หายใจเข้าประกอบด้วย O2 ประมาณร้อยละ
20.96 CO2 ประมาณร้อยละ 0.04 อากาศที่หายใจออก มี O2
ร้อยละ 13.2 CO2 ประมาณร้อยละ 5.3 ส่วนไนโตรเจนไม่ถูกนำา
ไปใช้ในการหายใจจึงคงมีประมาณร้อยละ 79 ดังนั้นการหายใจ
เข้าและออกจะมีการได้รับ O2 ไปเลี้ยงเซลล์ต่างๆ ประมาณร้อยละ
8 และมีการขจัด CO2 ออกจากร่างกายประมาณร้อยละ 5
จำานวนครั้งในการหายใจประมาณ 16 – 20 ครั้งต่อนาที
มีการระบายอากาศออกได้ประมาณ 8 – 10 ลิตร หากออกกำาลัง
กายอย่างหนัก การหายใจอาจเพิ่มเป็น 50 ครั้งต่อนาทีได้ จึงมี
การระบายอากาศออกได้มากกว่า 20 ลิตร
บนภูเขาสูงหรือบนเครื่องบินสูงกว่า 10,000 ฟุต นักปีน
เขา และนักบิน รวมทั้งผู้โดยสารเครื่องบินจะต้องมีการเพิ่มความ
กดดันด้วย เพื่อให้ผู้โดยสารหายใจสะดวก นักประดานำ้าที่ดำานำ้า
ลึกเป็นเวลานานจะต้องใช้ถังอัดอากาศ กับหน้ากากเช่นเดียวกัน
6. การแลกเปลี่ยนแก๊สหายใจ
เป็นการเคลื่อนย้าย O2 จากถุงลมในปอดเข้าสู่เลือด และ
การเคลื่อนย้าย CO2 จากเลือดกลับเข้าสู่ถุงลมในปอดโดยอากาศ
การแพร่ของ O2 และ CO2 ผ่านเยื่อหุ้มซึ่งเป็น เซลล์ชั้นเดียวของ
ถุงลม ผนังเส้นเลือดฝอยประกอบด้วยเซลล์หนาชั้นเดียวเช่น
เดียวกัน ผนังของถุงลมและผนังเส้นเลือดฝอยยอมให้ CO2 และ
O2 ผ่านได้ดังนั้นการ แลกเปลี่ยนแก๊สทั้งสองชนิดจึงเกิดขึ้นได้
อย่างรวดเร็ว
ทิศทางการเคลื่อนที่ของแก๊ส ถูกกำาหนดโดยความแตก
ต่างของความดันระหว่างเส้นเลือดกับปอด ในปอดมี CO2 น้อย แต่
เลือดที่เข้าสู่ปอดมี CO2 มาก ผลคือ CO2 จะเคลื่อนที่จากเส้นเลือด
ฝอยเข้าสู่ถุงลม แต่ในถุงลมมี O2 มากกว่าในเส้นเลือดฝอย O2 จึง
แพร่เข้าสู่เส้นเลือดฝอย
ชาวเขาที่อยู่บนภูเขาสูงๆ เหนือระดับนำ้าทะเลมาก ความ
กดดันของอากาศจะลดลงมาก ปริมาณ O2 มีน้อย ความดันของ
O2 ในปอดกับในเลือดจึงไม่ต่างกันมาก O2 จึงแพร่เข้าสู่เลือดได้
น้อย จึงเกิดอาการขาด O2 ในห้องที่มีผู้คนอยู่หนาแน่น เช่น โรง
ภาพยนต์ เราจะรู้สึกอึดอัด เพราะความดันของ CO2 ในโรง
ภาพยนต์ใกล้เคียงกับ CO2 ในเลือดทำาให้ CO2 แพร่ออกจาก
เลือดได้น้อยหรือได้ยาก
การแลกเปลี่ยนแก๊สยังเกิดระดับเซลล์ร่างกาย กับ
เส้นเลือดด้วย การแลกเปลี่ยนแก๊สระหว่างที่ถูกกำาหนดโดยความ
แตกต่างของความดันแก๊ส เช่นเดียวกันกับที่ปอด โดยเซลล์มีการ
ใช้ O2 อยู่ตลอดเวลา ความดัน O2 ในเซลล์ จึงตำ่ากว่าในเส้นเลือด
ทำาให้ O2 จากเส้นเลือดแพร่เข้าสู่เซลล์ ส่วนเซลล์ จะมีความดัน
ของ CO2 สูงกว่าในเส้นเลือด เพราะเกิดกระบวนการเมแทบอลิซึม
ตลอดเวลา จึงเกิด CO2 เพิ่มขึ้น CO2 จากเซลล์จึงแพร่เข้าสู่
เส้นเลือด เลือดจะนำา CO2 ไปกำาจัดที่ปอด และรับ O2 ต่อไปได้อีก
7. การลำาเลียงแก๊ส
เป็นการลำาเลียงแก๊สที่ช่วยในการหายใจ จะต้องอาศัย
ตัวกลางที่เป็นของเหลวไอออนอินทรีย์จำานวนหนึ่ง และเม็ดเลือด
แดงซึ่งมีฮีโมโกลบิน (Hb) เป็นองค์ประกอบสำาคัญ
ฮีโมโกลบินมีสมบัติที่จะรวมตัวหลวมๆกับ O2 ดังสมการ
Hb + O2 HbO2 หรือ Hb + 4 O2 4HbO2
ถ้ามี O2 มากเกินพอ ปฏิกิริยาจะดำาเนินไปทางขวา ซึ่งเป็น
ปฏิกิริยาที่เกิดในเส้นเลือดฝอยในปอด ออกชีฮีโมโกลบิน (HbO2)
จะเกิดขึ้นที่เส้นเลือดฝอย ในปอด
O2 ที่ลำาเลียงไปในเส้นเลือดจะอยู่ในรูป HbO2 มี O2 ส่วน
น้อยที่ละลายอยู่ในพลาสมาในเลือดยังมี CO2 และ N2 ละลายอยู่
ด้วย เมื่อความดันของอากาศภายนอก ร่างกายลดลงอย่างกระทัน
หัน เช่น การขึ้นสู่ที่สูงอย่างรวดเร็ว หรือการขึ้นจากที่ลึกมากๆ
อย่างรวดเร็ว จะทำาให้แก๊สละลายอยู่ในเลือดเกิดเป็นฟองอากาศ
ออกมาจากเลือดในลักษณะคล้ายกับการเปิดฝาขวดนำ้าโซดา ซึ่ง
อาจเป็นอันตรายได้
เมื่อ HbO2 มาถึงเนื้อเยื่อ ปฏิกิริยาในสมการจะเกิดไปทาง
ซ้าย เซลล์มี O2 น้อยกว่าในเลือด ดังนั้น HbO2 จะปล่อย O2 เป็น
อิสระออกมาจึงเกิด Hb อิสระอีกครั้งหนึ่ง และ O2 อิสระจะถูก
เนื้อเยื่อนำาไปใช้
ฮีโมโกลบินยังสามารถลำาเลียง CO ได้ดังสมการ
Hb + CO HbCO คาร์บอกซีฮีโมโกลบิน
(carboxyhemoglobin)
การรวมตัวของ Hb กับ CO เกิดได้ง่ายกว่า O2 และที่
สำาคัญจะไม่ย่อมปล่อย CO ออกมาง่ายๆดังนั้นถ้ามี CO อยู่ใน
บรรยากาศ Hb จะกลายเป็น HbCO มากกว่าที่จะเป็น HbO2
ร่างกายขาด O2 (anoxia) จนเป็นอันตรายถึงชีวิตได้
CO2 ที่เนื้อเยื่อต่างๆปล่อยเข้าสู่เลือด จะลำาเลียงโดยอาศัย
ละลายไปกับพลาสมาร้อยละ 10 รวมตัวกับฮีโมโกลบินประมาณ
ร้อยละ 25 ซึ่งลำาเลียงไปปอดในรูปของคาร์บามิโนฮีโมโกลบิน
(carbamino hemoglobin or HbCO2) CO2 ส่นใหญ่
ประมาณร้อยละ 65 จะทำาปฏิกิริยากับนำ้ากลายเป็นไบคาร์บอเนต
ไอออน (HCO3
-
)ดังสมการ
CO2 + H2 O H2 CO3 H+
+ HCO3
-
เนื้อเยื่อจะปล่อย CO2 ให้กับเลือดอย่างสมำ่าเสมอ ปฏิกิริยา
นี้จะเกิดไปทางขวาอย่างรวดเร็ว โดยอาศัยเอนไซม์คาร์บอนิก
แอนไฮเดรส ซึ่งอยู่ในเซลล์ของเม็ดเลือดแดง ดังนั้น CO2 ส่วน
ใหญ่จึงถูกลำาเลียงไปยังปอดในรูปของ HCO3
-
ที่ปอดจะเกิด
ปฏิกิริยาไปทางซ้าย เพราะความดันของ CO2 ในเลือดสูงกว่าถุง
ลมในปอด CO2 จึงแพร่ออกจากเลือดเข้า ถุงลมของปอด ทำาให้มี
CO2 อิสระในปอดมากขึ้น และจะผ่านออกจากร่างกายทางลม
หายใจ
ทุกไอออน HCO3
-
ที่แพร่ออกจากเม็ดเลือดแดงจะมี
โมเลกุลของ CI-
ในพลาสมาเลือดเข้าไปแทนที่ในเม็ดเลือดแดง 1
ไอออนเสมอ ดังนั้นจึงเกิดการแลกเปลี่ยนไอออนขึ้นเรียกว่า คลอ
ไรด์ชิพต์ (chloride shift) ซึ่งมีบทบาทสำาคัญในการรักษาความ
เป็นกลางของประจุไฟฟ้าของเม็ดเลือดแดงในปอด กระบวนการ
เช่นนี้จะเกิดขึ้นที่เนื้อเยื่อของร่างกาย ในทางกลับกัน คือ CI-
จะ
ออกจากเม็ดเลือดแดง และ HCO3
-
จะเข้าไปในเม็ดเลือดแดง
แทนที่กัน CO2 เมื่อรวมกับนำ้าในพลาสมาของเลือด จึงน่าจะทำาให้
เลือดมีสภาพเป็นกรด แต่ความเป็นจริงแล้วเลือดไม่ได้มีสภาพ
เป็นกรด ทั้งนี้เพราะเลือดมีสารต่างๆ เช่น ไอออนอินทรีย์ต่างๆ
โปรตีนในเลือด รวมทั้งฮีโมโกลบินทำาหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์
(buffer) ซึ่งเมื่อรวมกับ H+
ทันทีที่เกิด H+
จึงทำาให้เกิด
สารประกอบเป็นกลางขึ้น ค่าของ pH ในเลือดจะไม่เปลี่ยนแปลง
มากนัก และที่บริเวณปอดจะเกิดปฏิกิริยาตรงข้าม H+
จะถูกปล่อย
ออกมาจากบัฟเฟอร์ พร้อมกับนำ้า และ CO2 จะกลับเป็นอิสระใหม่
การที่ฮีโมโกลบินมีฤทธิ์เป็นกรด ในขณะที่เลือดผ่านเนื้อเยื่อ มีส่วน
ช่วยทำาให้เลือดปล่อย O2 ให้เนื้อเยื่อได้ง่ายขึ้น(สภาพความเป็นก
รดจะลดความสามารถของฮีโมโกลบิน ในการจับกับ O2 )
มนุษย์ที่อาศัยอยู่บนภูเขาสูง ๆ ซึ่งมีความกดดันของ
อากาศตำ่า จะมี O2 อยู่น้อยมนุษย์พวกนี้จะมีการปรับตัวโดยมีการ
สร้างเม็ดเลือดแดงมากกว่าปกติ นักไต่เขาสูง ๆ จะต้องมี O2 ติดตัว
ไปด้วย มิฉะนั้นจะเกิดอาการขาด O2 ได้ ดังนั้นปริมาณ O2 ใน
อากาศและในนำ้าจึงเป็นปัจจัยจำาเป็นต่อการดำารงชีวิตของทั้งพืช
และสัตว์
จะเห็นได้ว่าการหายใจประกอบไปด้วยขั้นต่างๆ ดังนี้
1. การหายใจเข้าและหายใจออก (breathing)
2. การหายใจภายนอก ซึ่งเป็นการแลกเปลี่ยนแก็ส O2
และ CO2 ระหว่างอากาศที่ถุงลมกับเลือด (external
respiration)
3. การหายใจภายใน ซึ่งเป็นการแลกเปลี่ยน O2 และ
CO2 ระหว่างเลือดกับของเหลวในเนื้อเยื่อ (internal
respiration)
4. การหายใจระดับเซลล์ (cellular respiration) เพื่อ
ผลิต ATP ขึ้นในเซลล์
ขั้นตอนของการหายใจแสดงไว้ดังรูป 4.8
8. อาการต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการหายใจ
อาการที่เกี่ยวข้องกับการหายใจ ได้แก่
8.1 การไอ (coughing)
เป็นการขับลมออกจากปอดอย่างรวดเร็ว ตามปกติมักเกิด
ขึ้น เมื่อมีวัตถุแปลกปลอมเข้าไปอยู่ในหลอดลม จึงเกิดการไอเพื่อ
ขับวัตถุแปลกปลอมนั้นออก แม้แต่การมีก้อนเสมหะ ซึ่งเป็นเยื่อ
เมือกที่หลุดออกมาจากหลอดลมมากๆ ก็จะเกิดการไอขึ้นได้จาก
การรับประทานอาหารแล้ว เกิดมีเศษอาหารตกลงไปในหลอดลม
ก็จะเกิดการไอเพื่อป้องกันไม่ให้อาหารลงสู่ปอดได้ กลไกการไอมี
ดังนี้ ตอนแรกจะหายใจเข้าลึกและยาว ทำาให้อากาศเข้าเต็มปอด
ต่อมากลอตทิสจะปิดและหายใจออกอย่างแรง จึงดันให้กลอสทิส
เปิดเป็นพักๆ สิ่งแปลกปลอมจะถูกดันเข้าสู่คอหอยและช่องปาก
8.2 การสะอึก (hiccough)
เกิดขึ้นเนื่องจากกะบังลมหดตัวกระตุกทำาให้มีการหายใจ
เข้าทันที และกลอตทิสก็ปิดทันทีด้วย ลมจึงดันเข้าไปทำาให้เกิด
เสียงขึ้น การสะอึกมักเนื่องมาจากการเกิดระคายเคืองที่กระเพาะ
อาหาร
รูปที่ 4.8 แผนภาพการหายใจที่เกิดขึ้น 4 ขั้น
( ที่มา : Mader . 1988 : 151 )
8.3 การจาม (sneezing)
เป็นการขับลมออกมาผ่านทางจมูกและปากอย่างรวดเร็ว
ดังนั้นจึงเกิดการหายใจเข้าลึก ๆ ต่อมาจะเกิดการหายใจออกทันที
โดยเร็ว ทั้งนี้เนื่องจากมีสิ่งแปลกปลอมผ่านเข้าสู่โพรงจมูก หรือ
หลอดลม ดังนั้นการจามจึงช่วยขับนำ้ามูกและสิ่งแปลกปลอมออก
จากร่างกายได้ (สุวรรณา หังสพฤกษ์ และ คณะ . 2534:373)
การไอหรือการจามอาจเกิดขึ้นในเวลาที่เราเป็นไข้หวัดได้
8.4 การสะอื้น (sobbing)
เกิดในเวลาที่หายใจเข้า ขณะที่กลอตทิสปิด ดังนั้นลมจึง
ไม่เข้าปอด
8.5 การหาว (yawning)
เกิดจากการที่มี CO2 ในเลือดมากผิดปกติ ไปกระตุ้นศูนย์
ควบคุมการหายใจทำาให้มีการหายใจเข้ายาว และลึกเกิดขึ้น เพื่อ
ให้สูด O2 เข้าปอดได้เต็มทีีี่
9. การช่วยคืนชีพ (resuscitation)
เป็นการช่วยให้คนที่ไม่หายใจและหัวใจไม่ทำางานให้กลับ
หายใจ และหัวใจทำางานได้อีก อุบัติเหตุ เช่น จมนำ้า ไฟฟ้าดูด ตก
จากที่สูง การแพ้ยา โรคหัวใจหรือหลังการผ่าตัดคนไข้หรือผู้ได้
รับอุบัติเหตุ และหยุดหายใจ และหัวใจหยุดเต้น ดังนั้นจึงต้อง
ทำาการช่วยให้หายใจได้ต่อไปอีก และหัวใจกลับมาเต้น และ
ทำางานได้ต่อไป
การช่วยคืนชีพนั้นจะรวมถึงการผายปอดและการนวด
หัวใจร่วมกัน เพื่อให้ปอดและหัวใจกลับมาทำาหน้าที่ได้ดังเดิม
9.1. การผายปอด (artificial respiration)
มีหลักการที่ต้องปฏิบัติดังนี้
9.1.1 ปลดเปลื้องเสื้อผ้าเข็มขัดของผู้ป่วยให้หลวม เพื่อ
จะได้หายใจสะดวกตรวจดูปากว่ามีฟันปลอมหรือไม่ ถ้ามีต้องถอด
ออก และดูลิ้นอย่าให้ตกลงไปในคอ
9.1.2 เลือกวิธีผายปอดที่ถูกวิธีี เช่น คนจมนำ้า จะต้อง
ให้นอนควำ่า แล้วยกกลางตัวขึ้น เพื่อให้นำ้าไหลออกทางปากได้
สะดวก
9.1.3 ทำาการผายปอดให้ถูกต้องตามจังหวะ ประมาณ
15 – 18 ครั้งต่อนาทีหากทำาเร็วๆ จะทำาให้คนไข้หายใจได้เพียง
ตื้น ๆ เท่านั้น จึงต้องทำาช้า ๆ เพื่อให้หายใจได้อีก
9.1.4 ผู้ทำาการผายปอดต้องใช้กำาลังนำ้าหนักตัวทั้งหมด
มิใช่ใช้กำาลังแขนด้วยเหตุนี้ผู้ทำาการผายปอดจึงต้องเหยียดแขน
ตรงแล้วทุ่มนำ้าหนักตัวลงไป
9.1.5 ต้องผายปอด จนคนไข้หายใจได้เอง วิธีการ
ผายปอด มีอยู่ด้วยกันหลายวิธี แต่จะกล่าวถึงเพียง 2 วิธี
ก. วิธีของนีลเซน (Niesen’s method) ให้คนไข้นอน
ควำ่า ฝ่ามือทั้งสองควำ่าไว้ใต้ศีรษะ ผู้ทำาการผายปอดอยู่ด้านหน้า
ของศีรษะคนไข้ และจับแขนบริเวณใกล้ข้อศอกของคนไข้ดึงรั้งมา
ข้างหน้า โดยผู้ทำาการผายปอดโยกตัวเอง ทำาให้อกคนไข้ขยาย
เป็นการหายใจเข้า ต่อมาปล่อยแขนคนไข้แล้วเอามือกดใต้บริเวณ
ไหล่ เป็นการหายใจออก วิธีนี้จะมีอากาศ เข้าสู่ปอดประมาณ 590
ลูกบาศก์เซนติเมตร
ข. วิธีเมาท์ทูเมาท์ (mouth to mouth method ) มีขั้น
การผายปอด 5 ขั้น ดังรูปที่ 4.9
ขั้นที่ 1 ผู้ที่ทำาการผายปอดอยู่ด้านข้างของคนไข้บริเวณ
ศีรษะ ใช้มือขวาจับบริเวณด้านบนของศีรษะ ส่วนมือซ้ายจับใต้
คางของคนไข้ จับศีรษะของคนไข้ยกขึ้นพร้อมกับหงายศีรษะขึ้น
ขั้นที่ 2 ใช้หัวแม่มือซ้ายง้างขากรรไกรของคนไข้ให้อ้า
ปากและเงยขึ้น
ขั้นที่ 3 ใช้นิ้วมือขวาปีบจมูกคนไข้ไว้เพื่อป้องกันไม่ให้
อากาศออกทางจมูก
ขั้นที่ 4 เอาปากของผู้ผายปอดปะกบกับปากของคนไข้
เป่าลมเข้าปากคนไข้ให้เต็มที่ เพื่อให้อากาศเข้าสู่ปอด
ขั้นที่ 5 เมื่ออากาศเข้าปอดคนไข้ จะเห็นว่าอกคนไข้
ขยายจึงเอาปากออกได้
ทำาซำ้าเช่นนี้ประมาณ 3 – 4 วินาที หรือจนกระทั่งคนไข้
หายใจได้เอง ในกรณีที่เป่าลมเข้าปากไม่ได้ให้ใช้วิธีเป่าลมเข้า
จมูกแทน ในเด็กสามารถเป่าลมเข้าได้ทั้งปากและจมูก
รูปที่ 4.9 การผายปอดตามวิธีของนีลเซน
( ที่มา : เชาวน์ ชิโนรักษ์ และพรรณี ชิโนรักษ์ . 2529 : 563)
รูปที่ 4.10 การผายปอดแบบเมาท์ทูเมาท์
( ที่มา : Anderson and others . 1988 : 1451)
9.2. การนวดหัวใจ (cardiac massage)
เป็นการช่วยให้ปอดและหัวใจทำางาน หลังจากหยุดทำางาน
ไปแล้ว มักทำากับ คนไข้ที่ถูกไฟฟ้าดูด จมนำ้า คนไข้โรคหัวใจ ดัง
นั้นจึงต้องใช้การผายปอดร่วมกับการนวด หัวใจ ซึ่งทำาได้ดังนี้
ให้คนไข้นอนหงายราบบนที่นอนแข็ง ผู้ทำาการนวดอาจ
ยืนหรือนั่งคุกเข่าให้ทำามุมฉากกับคนไข้ ใช้ฝ่ามือข้างหนึ่งวางบน
กระดูกอกและใช้ฝ่ามือหนึ่งทับบนหลังมือของมือ ข้างล่าง ดังรูป
4.11 ก.
กดฝ่ามือทั้งสองข้างขนกระดูกอกให้ได้นาทีละ 60 ครั้ง
แต่ละครั้งที่กดต้องเว้นระยะเพื่อให้อกขยายตัวสลับกับหดตัว การ
กดฝ่ามือต้องใช้นำ้าหนักตัวทั้งตัวกด แรงกดของฝ่ามือจะเป็นการ
นวดเพื่อกระตุ้นหัวใจ และปอดให้ทำางาน การนวดหัวใจ และปอด
ในเด็กเล็กไม่เกิน 10 ขวบใช้นวดมือข้างเดียว ดังรูป 4.11 ข.
รูปที่ 4.11 ค. เป็นภาพตัดตามขวางของอก แสดงแรงกด
ของฝ่ามือ ทำาให้อกยุบตัวลง เพื่อกดและกระตุ้นหัวใจและปอดให้
ทำางาน
รูปที่ 4.11 การนวดหัวใจ และปอด
ก. การนวดหัวใจ และปอดในผู้ใหญ่
ข. การนวดหัวใจ และปอดในเด็กอายุตำ่ากว่า 10 ปี
ค. ภาพตัดตามขวางของอกแสดงแรงกดของฝ่ามือทำาให้ทรวงอก
ยุบตัวลง
ลูกศรแสดงแรงกดบนกระดูกอก เส้นจุดแสดงทรวงอกตอนขยาย
ตัว
( ที่มา : Anderson and others . 1988 : 1451)
บทสรุป
การแลกเปลี่ยนแก๊สในสัตว์ เป็นกระบวนการแลกเปลี่ยน
แก๊สหายใจโดยมีการนำาแก๊สออกซิเจนจากภายนอกเข้าสู่ร่างกาย
และกำาจัดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ที่เกิดจากการหายใจระดับ
เซลล์ออกสู่ภายนอก
โครงสร้างของอวัยวะการหายใจของสัตว์
1. สัตว์นำ้า การแลกเปลี่ยนแก๊สเกิดที่เยื่อหุ้มเซลล์หรือผนัง
ลำาตัว ออกซิเจนจากนำ้าจะแพร่เข้าสู่เซลล์ และปล่อย
คาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่นำ้า
2. สัตว์บก โครงสร้างอวัยวะแลกเปลี่ยนแก๊สเป็นท่อลมใน
สัตว์พวกแมลง และเป็นปอดในสัตว์พวกปลา และสัตว์เลี้ยงลูกด้วย
นำ้านม
ปอดของมนุษย์ ปอดเป็นอวัยวะแลกเปลี่ยนแก๊สระหว่างสิ่ง
แวดล้อมภายนอกกับเลือด
การหายใจถูกควบคุมโดยศูนย์หายใจในสมองส่วนเมดัล
ลาออบลองกาตา เป็นส่วนท้ายของสมองใกล้รอยต่อของกระโหลก
ศีรษะกับคอ
การลำาเลียงแก๊ส เป็นการลำาเลียงแก๊สที่ใช้ในการหายใจ
จะต้องอาศัยตัวกลางที่เป็นของเหลว ไอออนอินทรีย์ เม็ดเลือดแดง
ซึ่งมีฮีโมโกลบิน เป็นองค์ประกอบที่สำาคัญ
การหายใจประกอบไปด้วยขั้นต่าง ๆ ดังนี้
1. การหายใจเข้าและหายใจออก
2. การหายใจภายนอก ซึ่งเป็นการแลกเปลี่ยนแก๊ส O2
และ CO2 ระหว่างอากาศที่ถุงลมกับเลือด
3. การหายใจภายใน ซึ่งเป็นการแลกเปลี่ยน O2 และ
CO2 ระหว่างเลือดกับของเหลวในเนื้อเยื่อ
4. การหายใจระดับเซลล์ เพื่อผลิต ATP ขึ้นในเซลล์
อาการต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการหายใจ ได้แก่
1. การไอ เป็นการขับลมออกจากปอดอย่างรวดเร็ว เมื่อมี
สิ่งแปลกปลอมเข้าไปอยู่ในหลอดลม
2. การสะอึก เกิดจากกะบังลมหดตัว กระตุก ทำาให้มีการ
หายใจเข้าทันทีการสะอึกเกิดจากการระคายเคืองที่กระเพาะ
อาหาร
3. การจาม เป็นการขับลมออกมาผ่านทางจมูก และปาก
อย่างรวดเร็ว
4. การสะอื้น เกิดในเวลาที่หายใจเข้าขณะที่กลอตทิสปิด
ดังนั้นลมจึงไม่เข้าปอด
5. การหาว เกิดจากการที่มี CO2 ในเลือดมากผิดปกติ
ทำาให้มีการหายใจเข้ายาวและลึก เพื่อให้สูด O2 เข้าปอดได้เต็มที่
การช่วยคืนชีพ เป็นการช่วยให้คนที่ไม่หายใจ และหัวใจ
ไม่ทำางานให้กลับหายใจและหัวใจทำางานได้อีก การช่วยคืนชีพจะ
รวมถึงการผายปอด และการนวดหัวใจร่วมกันเพื่อให้ปอดและ
หัวใจกลับมาทำาหน้าที่ได้ดังเดิม

More Related Content

What's hot

ระบบหายใจ (1-2560)
ระบบหายใจ  (1-2560)ระบบหายใจ  (1-2560)
ระบบหายใจ (1-2560)Thitaree Samphao
 
เรื่อง ระบบหายใจ
เรื่อง  ระบบหายใจเรื่อง  ระบบหายใจ
เรื่อง ระบบหายใจNichapa Banchakiat
 
โครงงานคอมพิวเตอร์
โครงงานคอมพิวเตอร์โครงงานคอมพิวเตอร์
โครงงานคอมพิวเตอร์Thanyalux Kanthong
 
การรักษาดุลยภาพในร่างกาย
การรักษาดุลยภาพในร่างกายการรักษาดุลยภาพในร่างกาย
การรักษาดุลยภาพในร่างกายNan Nam
 
ระบบหายใจ
ระบบหายใจ ระบบหายใจ
ระบบหายใจ Thitaree Samphao
 
การรักษาดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต - Homeostasis
การรักษาดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต - Homeostasisการรักษาดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต - Homeostasis
การรักษาดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต - Homeostasissupreechafkk
 
ระบบหมุนเวียนเลือด
ระบบหมุนเวียนเลือดระบบหมุนเวียนเลือด
ระบบหมุนเวียนเลือดWan Ngamwongwan
 
ระบบหมุนเวียนเลือด
ระบบหมุนเวียนเลือด ระบบหมุนเวียนเลือด
ระบบหมุนเวียนเลือด Thitaree Samphao
 
โครงงานคอมพิวเตอร์
โครงงานคอมพิวเตอร์โครงงานคอมพิวเตอร์
โครงงานคอมพิวเตอร์Thanyalux Kanthong
 
จมูกลิ้นผิวหนัง
จมูกลิ้นผิวหนังจมูกลิ้นผิวหนัง
จมูกลิ้นผิวหนังWan Ngamwongwan
 
ระบบหมุนเวียนเลือด
ระบบหมุนเวียนเลือดระบบหมุนเวียนเลือด
ระบบหมุนเวียนเลือดjoongka3332
 
ระบบหมุนเวียนเลือด
ระบบหมุนเวียนเลือด ระบบหมุนเวียนเลือด
ระบบหมุนเวียนเลือด Thitaree Samphao
 
Urinary (นำเสนอข้อมูลจาก CD) Physiology by Jiradet
Urinary (นำเสนอข้อมูลจาก CD) Physiology by JiradetUrinary (นำเสนอข้อมูลจาก CD) Physiology by Jiradet
Urinary (นำเสนอข้อมูลจาก CD) Physiology by JiradetJiradet Dongroong
 
ระบบขับถ่าย
ระบบขับถ่ายระบบขับถ่าย
ระบบขับถ่ายkrubua
 
9789740329831
97897403298319789740329831
9789740329831CUPress
 

What's hot (20)

ระบบหายใจ (1-2560)
ระบบหายใจ  (1-2560)ระบบหายใจ  (1-2560)
ระบบหายใจ (1-2560)
 
เรื่อง ระบบหายใจ
เรื่อง  ระบบหายใจเรื่อง  ระบบหายใจ
เรื่อง ระบบหายใจ
 
โครงงานคอมพิวเตอร์
โครงงานคอมพิวเตอร์โครงงานคอมพิวเตอร์
โครงงานคอมพิวเตอร์
 
Respiration m.5
Respiration m.5Respiration m.5
Respiration m.5
 
การรักษาดุลยภาพในร่างกาย
การรักษาดุลยภาพในร่างกายการรักษาดุลยภาพในร่างกาย
การรักษาดุลยภาพในร่างกาย
 
G2
G2G2
G2
 
ระบบหายใจ
ระบบหายใจ ระบบหายใจ
ระบบหายใจ
 
การรักษาดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต - Homeostasis
การรักษาดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต - Homeostasisการรักษาดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต - Homeostasis
การรักษาดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต - Homeostasis
 
ระบบหมุนเวียนเลือด
ระบบหมุนเวียนเลือดระบบหมุนเวียนเลือด
ระบบหมุนเวียนเลือด
 
หู
หูหู
หู
 
ระบบหมุนเวียนเลือด
ระบบหมุนเวียนเลือด ระบบหมุนเวียนเลือด
ระบบหมุนเวียนเลือด
 
โครงงานคอมพิวเตอร์
โครงงานคอมพิวเตอร์โครงงานคอมพิวเตอร์
โครงงานคอมพิวเตอร์
 
จมูกลิ้นผิวหนัง
จมูกลิ้นผิวหนังจมูกลิ้นผิวหนัง
จมูกลิ้นผิวหนัง
 
ระบบหมุนเวียนเลือด
ระบบหมุนเวียนเลือดระบบหมุนเวียนเลือด
ระบบหมุนเวียนเลือด
 
ระบบหมุนเวียนเลือด
ระบบหมุนเวียนเลือด ระบบหมุนเวียนเลือด
ระบบหมุนเวียนเลือด
 
Urinary (นำเสนอข้อมูลจาก CD) Physiology by Jiradet
Urinary (นำเสนอข้อมูลจาก CD) Physiology by JiradetUrinary (นำเสนอข้อมูลจาก CD) Physiology by Jiradet
Urinary (นำเสนอข้อมูลจาก CD) Physiology by Jiradet
 
ระบบหายใจ (Respiratory System)
ระบบหายใจ (Respiratory System)ระบบหายใจ (Respiratory System)
ระบบหายใจ (Respiratory System)
 
ระบบขับถ่าย
ระบบขับถ่ายระบบขับถ่าย
ระบบขับถ่าย
 
9789740329831
97897403298319789740329831
9789740329831
 
2016 Respiratory Assessment
2016 Respiratory Assessment2016 Respiratory Assessment
2016 Respiratory Assessment
 

Similar to บทที่ 4 การแลกเปลี่ยนแก๊สในสัตว์

ระบบหายใจ1
ระบบหายใจ1ระบบหายใจ1
ระบบหายใจ1Wan Ngamwongwan
 
โครงงานคอมพิวเตอร์
โครงงานคอมพิวเตอร์โครงงานคอมพิวเตอร์
โครงงานคอมพิวเตอร์Thanyalux Kanthong
 
ระบบหายใจ
ระบบหายใจระบบหายใจ
ระบบหายใจN'apple Naja
 
การรักษาดุลยภาพของร่างกาย
การรักษาดุลยภาพของร่างกายการรักษาดุลยภาพของร่างกาย
การรักษาดุลยภาพของร่างกายพัน พัน
 
โครงงานสุขศึกษา
โครงงานสุขศึกษาโครงงานสุขศึกษา
โครงงานสุขศึกษาTatsawan Khejonrak
 
ข อสอบว ชาช_วว_ทยา
ข อสอบว ชาช_วว_ทยาข อสอบว ชาช_วว_ทยา
ข อสอบว ชาช_วว_ทยาPorna Saow
 
คู่มือ ICD (Chest drain)
คู่มือ ICD (Chest drain)คู่มือ ICD (Chest drain)
คู่มือ ICD (Chest drain)Weerawan Ueng-aram
 
การศึกษาโครงสร้างของหัวใจหมู โครงสร้างอวัยวะแลกเปลี่ยนแก๊ส และการวัดปริมาตรปอด
การศึกษาโครงสร้างของหัวใจหมู โครงสร้างอวัยวะแลกเปลี่ยนแก๊ส และการวัดปริมาตรปอดการศึกษาโครงสร้างของหัวใจหมู โครงสร้างอวัยวะแลกเปลี่ยนแก๊ส และการวัดปริมาตรปอด
การศึกษาโครงสร้างของหัวใจหมู โครงสร้างอวัยวะแลกเปลี่ยนแก๊ส และการวัดปริมาตรปอดpitsanu duangkartok
 
การแลกเปลี่ยนก๊าซ
การแลกเปลี่ยนก๊าซการแลกเปลี่ยนก๊าซ
การแลกเปลี่ยนก๊าซNokko Bio
 
ระบบหายใจ
ระบบหายใจระบบหายใจ
ระบบหายใจssuser48f3f3
 
อนุกรมวิธาน+อาณาจักรสัตว์
อนุกรมวิธาน+อาณาจักรสัตว์อนุกรมวิธาน+อาณาจักรสัตว์
อนุกรมวิธาน+อาณาจักรสัตว์feeonameray
 
มะเร็งปอด
มะเร็งปอดมะเร็งปอด
มะเร็งปอดvalharnvarkiat
 
การคายน้ำของพืช
การคายน้ำของพืชการคายน้ำของพืช
การคายน้ำของพืชdnavaroj
 
12.การคายน้ำและการแลกแก๊สลำเลียงพืช
12.การคายน้ำและการแลกแก๊สลำเลียงพืช12.การคายน้ำและการแลกแก๊สลำเลียงพืช
12.การคายน้ำและการแลกแก๊สลำเลียงพืชWichai Likitponrak
 

Similar to บทที่ 4 การแลกเปลี่ยนแก๊สในสัตว์ (20)

Respiration
RespirationRespiration
Respiration
 
ระบบหายใจ1
ระบบหายใจ1ระบบหายใจ1
ระบบหายใจ1
 
โครงงานคอมพิวเตอร์
โครงงานคอมพิวเตอร์โครงงานคอมพิวเตอร์
โครงงานคอมพิวเตอร์
 
Respiration
RespirationRespiration
Respiration
 
ระบบหายใจ
ระบบหายใจระบบหายใจ
ระบบหายใจ
 
Respiration
RespirationRespiration
Respiration
 
การรักษาดุลยภาพของร่างกาย
การรักษาดุลยภาพของร่างกายการรักษาดุลยภาพของร่างกาย
การรักษาดุลยภาพของร่างกาย
 
โครงงานสุขศึกษา
โครงงานสุขศึกษาโครงงานสุขศึกษา
โครงงานสุขศึกษา
 
ข อสอบว ชาช_วว_ทยา
ข อสอบว ชาช_วว_ทยาข อสอบว ชาช_วว_ทยา
ข อสอบว ชาช_วว_ทยา
 
คู่มือ ICD (Chest drain)
คู่มือ ICD (Chest drain)คู่มือ ICD (Chest drain)
คู่มือ ICD (Chest drain)
 
ศูนย์ที่ 2 ชุดที่ 8
ศูนย์ที่ 2 ชุดที่ 8ศูนย์ที่ 2 ชุดที่ 8
ศูนย์ที่ 2 ชุดที่ 8
 
ศูนย์ที่ 2 ชุดที่ 8
ศูนย์ที่ 2 ชุดที่ 8ศูนย์ที่ 2 ชุดที่ 8
ศูนย์ที่ 2 ชุดที่ 8
 
การศึกษาโครงสร้างของหัวใจหมู โครงสร้างอวัยวะแลกเปลี่ยนแก๊ส และการวัดปริมาตรปอด
การศึกษาโครงสร้างของหัวใจหมู โครงสร้างอวัยวะแลกเปลี่ยนแก๊ส และการวัดปริมาตรปอดการศึกษาโครงสร้างของหัวใจหมู โครงสร้างอวัยวะแลกเปลี่ยนแก๊ส และการวัดปริมาตรปอด
การศึกษาโครงสร้างของหัวใจหมู โครงสร้างอวัยวะแลกเปลี่ยนแก๊ส และการวัดปริมาตรปอด
 
การแลกเปลี่ยนก๊าซ
การแลกเปลี่ยนก๊าซการแลกเปลี่ยนก๊าซ
การแลกเปลี่ยนก๊าซ
 
ระบบหายใจ
ระบบหายใจระบบหายใจ
ระบบหายใจ
 
อนุกรมวิธาน+อาณาจักรสัตว์
อนุกรมวิธาน+อาณาจักรสัตว์อนุกรมวิธาน+อาณาจักรสัตว์
อนุกรมวิธาน+อาณาจักรสัตว์
 
มะเร็งปอด
มะเร็งปอดมะเร็งปอด
มะเร็งปอด
 
การคายน้ำของพืช
การคายน้ำของพืชการคายน้ำของพืช
การคายน้ำของพืช
 
12.การคายน้ำและการแลกแก๊สลำเลียงพืช
12.การคายน้ำและการแลกแก๊สลำเลียงพืช12.การคายน้ำและการแลกแก๊สลำเลียงพืช
12.การคายน้ำและการแลกแก๊สลำเลียงพืช
 
การรับรู้และการตอบสนอง
การรับรู้และการตอบสนองการรับรู้และการตอบสนอง
การรับรู้และการตอบสนอง
 

บทที่ 4 การแลกเปลี่ยนแก๊สในสัตว์

  • 1. บทที่ 4 การแลกเปลี่ยนแก๊สในสัตว์ ( Gas Exchange in Animal ) http://www.rbru.ac.th/courseware/science/40311 02/lesson4/ การแลกเปลี่ยนแก๊สในสัตว์ เป็นกระบวนการแลกเปลี่ยนแก๊ส หายใจ โดยมีการนำาแก๊สออกซิเจนจากภายนอกเข้าสู่ร่างกาย และกำาจัดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากการหายใจในระดับ เซลล์ออกสู่สิ่งแวดล้อมภายนอก โดยทั่วไปการแลกเปลี่ยนแก๊ส ระหว่างเซลล์ที่มีชีวิต และสิ่งแวดล้อมที่อยู่โดยรอบเกิดขึ้นโดย อาศัยการแพร่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ที่เปียกชื้น แก๊สที่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ เข้าไปได้จะต้องอยู่ในสภาพสารละลาย สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กใน เซลล์แต่ละเซลล์จะสัมผัสกับนำ้าโดยตรง จึงไม่พบอวัยวะหายใจ ใดๆ ในสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ สิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่มีวิธี การแลกเปลี่ยน แก๊สเพื่อการหายใจที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น มีการเพิ่มพื้นที่ผิวที่จะ เป็นแหล่ง แลกเปลี่ยนแก๊สได้มากขึ้นหากเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์ที่ อยู่ภายในมากและอยู่ห่างไกล จากผิวแลกเปลี่ยนแก๊ส จะต้องมี กลไกเฉพาะที่ทำาหน้าที่นำาแก๊สไปสู่เซลล์ต่างๆ ทั่วร่างกายได้ โดยทั่วไปผิวแลกเปลี่ยนแก๊ส แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ ประเภทที่อยู่ชั้นนอก เหมาะสำาหรับสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในนำ้า เพราะสามารถสัมผัสกับนำ้าภายนอกได้โดยตรง อีกประเภทหนึ่งคือ การมีพื้นผิวแลกเปลี่ยนแก๊สที่อยู่ภายในร่างกาย สิ่งมีชีวิตที่มีการ แลกเปลี่ยนแก๊สประเภทนี้จะต้องอาศัยการลำาเลียงแก๊สไปสู่เซลล์ เหล่านั้น การแลกเปลี่ยนแก๊สต้องการแลกเปลี่ยนแก๊สที่มีขนาดพอ เพียง สามารถลำาเลียงแก๊สระหว่างพื้นที่แลกเปลี่ยนแก๊สกับสิ่ง แวดล้อมและเซลล์ภายในอย่างมีประสิทธิภาพ สามารถป้องกันพื้น ผิวที่เป็นแหล่งแลกเปลี่ยนแก๊สจากอันตรายต่างๆได้ โดยเฉพาะ การเสียดสี มีการรักษาพื้นผิวแลกเปลี่ยนแก๊สให้ชื้นอยู่เสมอ 1. โครงสร้างของอวัยวะการหายใจของสัตว์ 1.1 สัตว์นำ้า ยังไม่มีอวัยวะพิเศษใช้ในการหายใจ การแลกเปลี่ยนแก๊ส จึงเกิดที่เยื่อหุ้มเซลล์ หรือผนังลำาตัว ออกซิเจนจากนำ้าจะแพร่เข้าสู่ เซลล์ และปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาสู่นำ้า พบในแมงกระ พรุน ไฮดรา สัตว์นำ้าที่เจริญขึ้นจะมีเหงือก (gill) เป็นอวัยวะแลกเปลี่ยน
  • 2. แก็สอยู่ภายนอกร่างกายเหงือกยังมีความแตกต่างกันในเรื่องความ ซับซ้อน เหงือกของปลาดาวเป็นผิวหนังที่ยื่นออกไปเป็นรูปถุง เรียกว่า เดอร์มัลแบรงเคีย ปลาหมึกจะมีเหงือกอยู่ในช่องแมนเทิล ส่วนเหงือกของปลากระดูกแข็งจะอยู่ใต้แผ่นปิดเหงือก ตัวอ่อนข องสัตว์สะเทินนำ้าสะเทินบกจะมีเหงือกยื่น ออกมานอกร่างกาย บริเวณคอหอย มีพื้นที่สัมผัสกับนำ้ามากจึงเพิ่มประสิทธิภาพใน การ แลกเปลี่ยนแก็ส เหงือกของสัตว์ชั้นสูง เช่นเหงือกปลา จะมี เส้นเลือดฝอยมาเลี้ยงดังนั้นออกซิเจนจากนำ้าจะแพร่เข้าสู่เส้นเลือด ฝอยของเหงือก เลือดจะพาออกซิเจนไปเลี้ยงส่วนต่างๆ ของ ร่างกาย ปริมาณออกซิเจนในนำ้ามีน้อยกว่าในอากาศมาก นำ้าจืด 1 ลิตรที่อุณหภูมิ 15 องศาเซลเซียส จะมีออกซิเจนอยู่เพียง 7 ลูกบาศก์เซนติเมตร ส่วนในนำ้าเค็มจะมีอยู่เพียง 5 ลูกบาศก์ เซนติเมตร (Purves and Orians. 1983:572) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับ ความดัน อุณหภูมิและ ความเค็มของนำ้าด้วย ในอากาศ 1 ลิตรจะ มีออกซิเจนอยู่ถึง 210 ลูกบาศก์เซนติเมตรนอกจากปริมาณ ออกซิเจนในนำ้าตำ่าแล้ว การแพร่ของออกซิเจนในนำ้ายังช้ากว่าใน อากาศหลายพันเท่า สัตว์นำ้าจึงมีปัญหาในการได้รับออกซิเจนไม่ เพียงพอ สัตว์นำ้าที่หายใจด้วยเหงือก จึงต้องปรับตัว โดยการ เคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลา เพื่อให้นำ้าผ่านเหงือกอยู่ตลอดเวลา ปลา จะโผล่ขึ้นมา ฮุบนำ้าเข้าปาก และระบายนำ้าออกทางเหงือก กุ้งจะ ทำากระแสนำ้าวนเข้าช่องเหงือกที่อยู่ ใต้เปลือกหุ้มหัวและอกอยู่ ตลอดเวลา ด้วงดิ่งเป็นแมลงปีกแข็ง อาศัยอยู่ในนำ้าจะเก็บอากาศ ไว้ใต้ปีกคู่หน้า 1.2 สัตว์บก เมื่อขึ้นมาอาศัยอยู่บนบกซึ่งมีออกซิเจนเหลือเฟือ จึง วิวัฒนาการโครงสร้างของอวัยวะแลกเปลี่ยนแก๊สเป็นท่อลม (trachea) ในสัตว์พวกแมลง และเป็นปอดในสัตว์พวกปลาบาง ชนิด จนถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนำ้านม อากาศในปอดและท่อลมจะชื้น อยู่เสมอเซลล์ที่อยู่บริเวณของแหล่งแลกเปลี่ยนจะมีชั้นนำ้าบางๆ เคลือบอยู่ ทำาให้ออกซิเจนสามารถละลายนำ้าได้ดี แสดงว่านำ้ายัง เข้าเกี่ยวข้องในการแลกเปลี่ยนแก๊สเช่นเดียวกับในใบของพืชบก 1.2.1 ท่อลม เป็นท่อติดต่อกับภายนอกของร่างกายทางรู หายใจ (spiracle) ท่อลมจะแตกแขนงเป็นท่อเล็กๆ แทรกไปทั่ว ทุกส่วนของร่างกาย ท่อลมเป็นแหล่งแลกเปลี่ยนแก๊ส ในแมลง ออกซิเจนสามารถแพร่จากแขนงของท่อลมผ่านเยื่อหุ้มเซลล์
  • 3. เข้าไปในเซลล์ ส่วนคาร์บอนไดออกไซด์ก็จะแพร่ออกจาเซลล์เข้า สู่ท่อลม ทั้งลำาตัวแมลงจะมีรูหายใจซึ่งมีลิ้นค่อยปิดเปิดอยู่ ระบบ การหายใจแบบนี้เป็นปัจจัยจำากัดที่สำาคัญในการจำากัดขนาดของ แมลงไม่ให้มีขนาดใหญ่เกินไป แมลงพวกตั๊กแตน จะมีการขยาย ตัวของท่อลม เป็นถุงอากาศ (air sac) บริเวณ รูหายใจ นอกจาก จะมีลิ้นแล้วยังมีขนอยู่มากมาย เพื่อกรองฝุ่นละอองและสิ่งสกปรก ไว้ไม่ให้ผ่านเข้าท่อลม แมงมุม แมงป่อง จะมีอวัยวะแลกเปลี่ยนแก๊สต่างไปจาก แมลงที่ เรียกว่า ปอดแผง (book lung) ซึ่งประกอบไปด้วยเซลล์ ร่างกาย เรียงตัวเป็นแผ่นบางๆซ้อนกันหลายชั้นพับซ้อนอยู่ในช่อง ว่างของร่างกาย ช่องว่างนี้จะมีรูเปิด เรียกว่า รูหายใจ แผ่นเซลล์ บางๆ เหล่านี้จะต้องเปียกชื้นอยู่เสมอ เพื่อทำาหน้าที่เป็นแหล่งแลก เปลี่ยนออกซิเจนกับเซลล์และรับคาร์บอนไดออกไซด์ออกมากำาจัด
  • 4. รูปที่ 4.1 เหงือกสัตว์นำ้า ก. เหงือกปลา ข. การไหลของนำ้าผ่านเหงือกปลาเพื่อแลกเปลี่ยนแก๊ส ค. เหงือกภายนอกลูกกบ (ที่มา : Bernstein and Bernstein. 1982 : 391 )
  • 5. รูปที่ 4.2 เหงือกกุ้ง ( ที่มา : Purves and Orians. 1983 : 576 ) 1.2.2 ปอด (lung) เป็นอวัยวะที่มีผิวแลกเปลี่ยนแก๊สอยู่ภายใน ร่างกาย ปอดมีลักษณะเป็นถุง ซึ่งมีความสัมพันธ์โดยตรงกับระบบ การหมุนเวียนของเลือด ปอดชนิดง่ายที่สุดเป็นถุงลมที่มีเส้นเลือด มาเลี้ยงที่ผนังชั้นในและมีทางติดต่อกับภายนอก มักพบในหอย ที่ อาศัยอยู่ตามชายหาดใกล้ระดับนำ้าทะเล หอยพวกนี้ไม่จำาเป็น ต้องการออกซิเจนจากอากาศเพราะได้ออกซิเจนส่วนใหญ่มาจาก นำ้าทะเล
  • 6. รูปที่ 4.3 ท่อลมและรูหายใจของแมลงบนบก ก. ท่อลมและถุงอากาศในตั๊กแตน ข. ท่อลมขนาดต่างๆของแมลง ค. รูหายใจแสดงขนที่ทำาหน้าที่กรองฝุ่นละอองและสิ่งสกปรก ( ที่มา : Purves and Orians. 1983 : 581 ) ปอดของสัตว์มีกระดูกสันหลังจะมีวิวัฒนาการเพิ่มพื้นที่ผิว ของปอดให้มากขึ้น โดยการแบ่งผิวด้านในเป็นกระเปาะ มีรอยพับ ซ้อนเล็กๆจำานวนมาก และมีเส้นเลือดที่พื้นที่ผิวแลกเปลี่ยนแก๊ส ดัง รูปที่ 4.5 ปลาโบราณ มีปอดที่เป็นถุงลมยื่นออกมาจากด้านล่างของ ทางเดินอาหารบริเวณคอหอย ซาลามานเดอร์ซึ่งเป็นสัตว์สะเทิน นำ้าสะเทินบกก็มีปอดแบบปลาโบราณ สัตว์ที่เจริญกว่านี้ จะมีปอด ซึ่งมีพื้นผิวแลกเปลี่ยนแก๊สที่ซับซ้อนมากขึ้นเพื่อทำาให้พื้นผิวมี มากมาย นกเป็นสัตว์ที่ใช้พลังงานจากเมแทบอลิซึมสูงมาก เพื่อ รักษาระดับอุญหภูมิของร่างกายให้สูงอยู่เสมอจึงต้องการ ออกซิเจนมาก นกจะมีถุงลมแทรกอยู่ในร่างกายโดยมีท่อติดต่อกับ ปอด รูปที่ 4.4 ปอดแผง ก. ปอดแผงของแมงมุม ข. ภาพขยายของปอดแผง (ที่มา : Bernstein and Bernstein. 1982 : 393 )
  • 7. รูปที่ 4.5 ปอดของสัตว์มีกระดูกสันหลัง ( ที่มา : วิสุทธิ์ ใบไม้ และคนอื่นๆ , 2530 : 432 ) 2. ปอดของมนุษย์ ปอดเป็นอวัยวะแลกเปลี่ยนแก๊สระหว่างสิ่งแวดล้อม ภายนอกกับเลือด ดังนั้นอากาศจะผ่านจากจมูก คอหอย ผ่านช่อง เปิดกลอตทิส (glottis) สู่กล่องเสียง (larynx) และ หลอดลม จาก นั้นจึงผ่านเข้าในขั้วปอด (bronchus) ซ้ายและขวา เข้าปอด แต่ละข้างภายในปอดจะมีท่อลมเล็กๆ ซึ่งเป็นแขนงของ ขั้วปอด ขนาดต่างๆ หลอดลมหรือท่อลมในปอดขนาดเล็กที่สุดคือ บรองคิ โอล (bronchiole) ปลายบรองคิโอล จะมีถุงลม (alveoli) อยู่เป็น จำานวนมาก ปอดคนมีถุงลมมากกว่า 300 ล้านถุง พื้นผิวด้านใน ของถุงลมจะมีเส้นเลือดฝอยปกคลุมอยู่ ดังนั้นบริเวณถุงลมจึงเป็น แหล่งแลกเปลี่ยนออกซิเจน และคาร์บอนไดออกไซด์ ระหว่าง เลือด กับอากาศที่ผ่านเข้าสู่ปอด ปอดเป็นอวัยวะที่อยู่ในช่องท้อง บริเวณใต้ปอดจะเป็น กะบังลม (diaphragm) ซึ่งเป็นกล้ามเนื้อรูปโดมที่แยกส่วนอก ออกจากส่วนท้อง มีหน้าที่ช่วยในการหายใจเข้าและออก อวัยวะที่เป็นทางผ่านของอากาศเข้าสู่ปอด และหน้าที่ ของอวัยวะต่างๆนั้น แสดงไว้ดังตารางที่ 4.1
  • 8. รูปที่ 4.6 ก. ทางเดินอากาศเข้าสู่ปอด ข. ภาพขยายของถุงลม และบรองคิโอล ( ที่มา : Purves and Orians. 1983 : 578 ) ตาราง 4.1 อวัยวะ และหน้าที่ของอวัยวะที่เป็นทางผ่านของ อากาศเข้าสู่ปอด ชื่อ อวัยวะ หน้าที่ โพรงจมูก กรองและปรับอุณหภูมิและความชื้น ของอากาศที่หายใจเข้าไป คอหอย รับอากาศจากโพรงจมูก กลอตทิส เป็นช่องที่อากาศผ่านเข้ากล่องเสียง กล่องเสียง ทำาให้เกิดเสียง หลอดลม ท่อทางผ่านของอากาศเข้าขั้วปอด ขั้วปอด ท่อที่นำาอากาศเข้าปอด บรองคิ โอล หลอดลมเล็กที่สุดรับอากาศ ถุงปอด ถุงที่เป็นแหล่งแลกเปลี่ยนแก๊ส ( ที่มา : Mader . 1988 : 151 )
  • 9. 3. กลไกการหายใจในมนุษย์ เป็นกลไกที่จะก่อให้เกิดการหายใจเข้า เพื่อเอาอากาศ เข้าสู่ปอด และกลไก การหายใจออก เพื่อนำาอากาศออกจากปอด 3.1 การหายใจเข้า ( inspiration) อากาศผ่านเข้าทางเดินของอากาศได้ โดยการทำางาน ของกะบังลมและกล้ามเนื้อ ซี่โครง ในสภาพคลายตัว กล้ามเนื้อ กะบังลมมีลักษณ์เป็นรูปโดม เมื่อกล้ามเนื้อกะบังลมหดตัวทำาให้ ส่วนโค้งด้านบนของโดมลดลง การหดตัวนี้ทำาให้มีการดันตับ กระเพาะอาหาร และลำาไส้ลงไปด้านล่าง และยื่นออกมาทางด้าน หน้า ท้องจึงป่องขึ้น ช่องอกจะขยายตัวออก ความดันในปอดจะ ลดลง และความดันในถุงลมจะลดลงด้วย อากาศจึงผ่านเข้าสู่ปอด ดังรูปที่ 4.7 ก. และ ข. 3.2 การหายใจออก ( expiration ) เมื่อกะบังลมคลายตัวจะกลับมามีลักษณะเป็นรูปโดมตาม เดิม ท้องจะถูกดึงยุบลง ช่องอกก็จะมีปริมาตรเล็กลง ความดันใน ช่องอกจะเพิ่มขึ้น บีบถุงลมให้แฟบไล่ อากาศออกจากปอด ดังรูป ที่ 4.7 ค. และ ง. 4. การควบคุมการหายใจ การหายใจถูกควบคุมโดยศูนย์หายใจในสมองส่วนเมดัล ลาออบลองกาตา เป็นส่วนท้ายของสมองใกล้รอยต่อของกระโหลก ศีรษะกับคอ วงจรปกติ ศูนย์หายใจจะตอบสนองต่อสิ่งกระตุ้นทั้งที่มา จากเส้นประสาทรับความรู้สึก และสารเคมี สารเคมีที่สำาคัญคือ ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือด หากมีมากจะเป็นตัวเร่งการ ทำางานของศูนย์หายใจให้ส่งกระแสความรู้สึกไปยังกล้ามเนื้อ กะบังลม และกล้ามเนื้อ ซี่โครงเส้นประสาทฟรีนิก (phrenic nerve) ขนาดใหญ่ 1 คู่ เมื่อกระแสความรู้สึกส่งมาที่ กล้ามเนื้อ เหล่านี้จะเกิดการหดตัวทำาให้ช่องอกกว้างขึ้น ถุงลมจะขยายใหญ่ อากาศจึงเข้าสู่ปอดได้ การขยายตัวอย่างมากของถุงลม จะกระตุ้นเส้นประสาทรับ ความรู้สึกที่บริเวณ ผนังของถุงลม และนำากระแสความรู้สึกไปยัง ศูนย์หายใจมีผลทำาให้ศูนย์หยุดส่งสัญญาณไปยังกล้ามเนื้อเกี่ยว กับการหายใจ จะช่วยป้องกันมิให้หายใจเข้ามากเกินไป เมื่อไม่มี สัญญาณ จากสมอง กล้ามเนื้อ กะบังลม และกล้ามเนื้อซี่โครงก็จะ
  • 10. คลายตัว ทำาให้ช่องอกแคบลง ความดันเพิ่มขึ้นจึงบีบถุงลมให้หด ตัวไล่อากาศออกจากปอด กระแสความรู้สึกจึงหยุดส่งไปยังศูนย์ หายใจ และ ศูนย์ก็จะไม่ถูกห้าม เลือดที่มีคาร์บอนไดออกไซด์สูงก็ จะสามารถทำาหน้าที่ได้ ศูนย์หายใจก็จะกลับส่งความรู้สึกไปยัง กล้ามเนื้อกะบังลม และกล้ามเนื้อซี่โครงได้อีก การหายใจครั้งใหม่ ก็จะเริ่มขึ้น รูปที่ 4.7 การหายใจเข้า และการหายใจออก ก. และ ข. การหายใจเข้า ค. และ ง. การหายใจออก ( ที่มา : Mader . 1988 : 156 ) 5. การเปลี่ยนแปลงจังหวะการหายใจ กิจกรรมต่างๆเป็นการออกกำาลังกาย ความรู้สึกต่อสิ่ง กระตุ้นต่างๆตลอดจนการเปลี่ยนแปลงอารมณ์มีอิทธิพลต่อศูนย์ ควบคุมการหายใจทำาให้อัตราการหายใจเปลี่ยนแปลงไปได้ เมื่อความเข้มข้นของ CO2 ในเลือดสูง อัตราการหายใจจะ สูงขึ้น ความเข้มข้นของ CO2 จะเพิ่มขึ้นเมื่ออัตราการเกิด CO2 จากการหายใจมากกว่าอัตราการขจัด CO2 ที่ปอด เช่น ขณะเริ่ม ทำางานหนักจะมีอัตราการหายใจระดับเซลล์มาก มีการปล่อย CO2 มากขึ้น ภาวะเช่นนี้ การหายใจจะเร็วขึ้น เพื่อขจัด CO2 ออกมา
  • 11. ทางปอด และเมื่อหายใจเร็วขึ้น ก็ได้รับ O2 มากขึ้น นอกจากนั้น CO2 ยังมีผลเร่งการการเต้นของหัวใจอีกด้วย ทำาให้การ หมุนเวียนของเลือดเร็วขึ้น เป็นการช่วยเพิ่มความเร็วของการแลก เปลี่ยนแก๊ส ขณะเมื่อกลั้นหายใจ ความเข้มข้นของ CO2 ในเลือด จะเพิ่มขึ้นมากก็จะไปกระตุ้น การหายใจอย่างแรง ก็จะไปบังคับ ให้เกิดการหายใจจนได้ ในทางตรงกันข้าม เมื่อความเข้มข้นของ CO2 ในเลือดตำ่า ศูนย์หายใจจะถูกกระตุ้นไม่แรงนัก ทำาให้การ หายใจช้าลง เช่น ระหว่างนอนหลับ หรือขณะพักผ่อน ซึ่งเป็นช่วง ที่มี การหายใจน้อยที่สุด การหายใจลึกที่สุดและเร็วที่สุดจะทำาให้ ทั้ง O2 และ CO2 ออกมากับลมหายใจออกเกือบหมด ทำาให้มี CO2 ไปถึงศูนย์การหายใจน้อยกว่าปกติ สภาพเช่นนี้จะคล้ายกับการ ขาด O2 และ CO2 ที่เกิดในที่สูงๆศูนย์การหายใจ อาจหยุดการ ทำางานชั่วคราว จนกว่าความเข้มข้นของ CO2 จะสูงขึ้นถึงระดับที่ จะกระตุ้นศูนย์การหายใจได้ อากาศที่หายใจเข้าประกอบด้วย O2 ประมาณร้อยละ 20.96 CO2 ประมาณร้อยละ 0.04 อากาศที่หายใจออก มี O2 ร้อยละ 13.2 CO2 ประมาณร้อยละ 5.3 ส่วนไนโตรเจนไม่ถูกนำา ไปใช้ในการหายใจจึงคงมีประมาณร้อยละ 79 ดังนั้นการหายใจ เข้าและออกจะมีการได้รับ O2 ไปเลี้ยงเซลล์ต่างๆ ประมาณร้อยละ 8 และมีการขจัด CO2 ออกจากร่างกายประมาณร้อยละ 5 จำานวนครั้งในการหายใจประมาณ 16 – 20 ครั้งต่อนาที มีการระบายอากาศออกได้ประมาณ 8 – 10 ลิตร หากออกกำาลัง กายอย่างหนัก การหายใจอาจเพิ่มเป็น 50 ครั้งต่อนาทีได้ จึงมี การระบายอากาศออกได้มากกว่า 20 ลิตร บนภูเขาสูงหรือบนเครื่องบินสูงกว่า 10,000 ฟุต นักปีน เขา และนักบิน รวมทั้งผู้โดยสารเครื่องบินจะต้องมีการเพิ่มความ กดดันด้วย เพื่อให้ผู้โดยสารหายใจสะดวก นักประดานำ้าที่ดำานำ้า ลึกเป็นเวลานานจะต้องใช้ถังอัดอากาศ กับหน้ากากเช่นเดียวกัน 6. การแลกเปลี่ยนแก๊สหายใจ เป็นการเคลื่อนย้าย O2 จากถุงลมในปอดเข้าสู่เลือด และ การเคลื่อนย้าย CO2 จากเลือดกลับเข้าสู่ถุงลมในปอดโดยอากาศ การแพร่ของ O2 และ CO2 ผ่านเยื่อหุ้มซึ่งเป็น เซลล์ชั้นเดียวของ ถุงลม ผนังเส้นเลือดฝอยประกอบด้วยเซลล์หนาชั้นเดียวเช่น เดียวกัน ผนังของถุงลมและผนังเส้นเลือดฝอยยอมให้ CO2 และ O2 ผ่านได้ดังนั้นการ แลกเปลี่ยนแก๊สทั้งสองชนิดจึงเกิดขึ้นได้ อย่างรวดเร็ว
  • 12. ทิศทางการเคลื่อนที่ของแก๊ส ถูกกำาหนดโดยความแตก ต่างของความดันระหว่างเส้นเลือดกับปอด ในปอดมี CO2 น้อย แต่ เลือดที่เข้าสู่ปอดมี CO2 มาก ผลคือ CO2 จะเคลื่อนที่จากเส้นเลือด ฝอยเข้าสู่ถุงลม แต่ในถุงลมมี O2 มากกว่าในเส้นเลือดฝอย O2 จึง แพร่เข้าสู่เส้นเลือดฝอย ชาวเขาที่อยู่บนภูเขาสูงๆ เหนือระดับนำ้าทะเลมาก ความ กดดันของอากาศจะลดลงมาก ปริมาณ O2 มีน้อย ความดันของ O2 ในปอดกับในเลือดจึงไม่ต่างกันมาก O2 จึงแพร่เข้าสู่เลือดได้ น้อย จึงเกิดอาการขาด O2 ในห้องที่มีผู้คนอยู่หนาแน่น เช่น โรง ภาพยนต์ เราจะรู้สึกอึดอัด เพราะความดันของ CO2 ในโรง ภาพยนต์ใกล้เคียงกับ CO2 ในเลือดทำาให้ CO2 แพร่ออกจาก เลือดได้น้อยหรือได้ยาก การแลกเปลี่ยนแก๊สยังเกิดระดับเซลล์ร่างกาย กับ เส้นเลือดด้วย การแลกเปลี่ยนแก๊สระหว่างที่ถูกกำาหนดโดยความ แตกต่างของความดันแก๊ส เช่นเดียวกันกับที่ปอด โดยเซลล์มีการ ใช้ O2 อยู่ตลอดเวลา ความดัน O2 ในเซลล์ จึงตำ่ากว่าในเส้นเลือด ทำาให้ O2 จากเส้นเลือดแพร่เข้าสู่เซลล์ ส่วนเซลล์ จะมีความดัน ของ CO2 สูงกว่าในเส้นเลือด เพราะเกิดกระบวนการเมแทบอลิซึม ตลอดเวลา จึงเกิด CO2 เพิ่มขึ้น CO2 จากเซลล์จึงแพร่เข้าสู่ เส้นเลือด เลือดจะนำา CO2 ไปกำาจัดที่ปอด และรับ O2 ต่อไปได้อีก 7. การลำาเลียงแก๊ส เป็นการลำาเลียงแก๊สที่ช่วยในการหายใจ จะต้องอาศัย ตัวกลางที่เป็นของเหลวไอออนอินทรีย์จำานวนหนึ่ง และเม็ดเลือด แดงซึ่งมีฮีโมโกลบิน (Hb) เป็นองค์ประกอบสำาคัญ ฮีโมโกลบินมีสมบัติที่จะรวมตัวหลวมๆกับ O2 ดังสมการ Hb + O2 HbO2 หรือ Hb + 4 O2 4HbO2 ถ้ามี O2 มากเกินพอ ปฏิกิริยาจะดำาเนินไปทางขวา ซึ่งเป็น ปฏิกิริยาที่เกิดในเส้นเลือดฝอยในปอด ออกชีฮีโมโกลบิน (HbO2) จะเกิดขึ้นที่เส้นเลือดฝอย ในปอด O2 ที่ลำาเลียงไปในเส้นเลือดจะอยู่ในรูป HbO2 มี O2 ส่วน น้อยที่ละลายอยู่ในพลาสมาในเลือดยังมี CO2 และ N2 ละลายอยู่ ด้วย เมื่อความดันของอากาศภายนอก ร่างกายลดลงอย่างกระทัน หัน เช่น การขึ้นสู่ที่สูงอย่างรวดเร็ว หรือการขึ้นจากที่ลึกมากๆ อย่างรวดเร็ว จะทำาให้แก๊สละลายอยู่ในเลือดเกิดเป็นฟองอากาศ
  • 13. ออกมาจากเลือดในลักษณะคล้ายกับการเปิดฝาขวดนำ้าโซดา ซึ่ง อาจเป็นอันตรายได้ เมื่อ HbO2 มาถึงเนื้อเยื่อ ปฏิกิริยาในสมการจะเกิดไปทาง ซ้าย เซลล์มี O2 น้อยกว่าในเลือด ดังนั้น HbO2 จะปล่อย O2 เป็น อิสระออกมาจึงเกิด Hb อิสระอีกครั้งหนึ่ง และ O2 อิสระจะถูก เนื้อเยื่อนำาไปใช้ ฮีโมโกลบินยังสามารถลำาเลียง CO ได้ดังสมการ Hb + CO HbCO คาร์บอกซีฮีโมโกลบิน (carboxyhemoglobin) การรวมตัวของ Hb กับ CO เกิดได้ง่ายกว่า O2 และที่ สำาคัญจะไม่ย่อมปล่อย CO ออกมาง่ายๆดังนั้นถ้ามี CO อยู่ใน บรรยากาศ Hb จะกลายเป็น HbCO มากกว่าที่จะเป็น HbO2 ร่างกายขาด O2 (anoxia) จนเป็นอันตรายถึงชีวิตได้ CO2 ที่เนื้อเยื่อต่างๆปล่อยเข้าสู่เลือด จะลำาเลียงโดยอาศัย ละลายไปกับพลาสมาร้อยละ 10 รวมตัวกับฮีโมโกลบินประมาณ ร้อยละ 25 ซึ่งลำาเลียงไปปอดในรูปของคาร์บามิโนฮีโมโกลบิน (carbamino hemoglobin or HbCO2) CO2 ส่นใหญ่ ประมาณร้อยละ 65 จะทำาปฏิกิริยากับนำ้ากลายเป็นไบคาร์บอเนต ไอออน (HCO3 - )ดังสมการ CO2 + H2 O H2 CO3 H+ + HCO3 - เนื้อเยื่อจะปล่อย CO2 ให้กับเลือดอย่างสมำ่าเสมอ ปฏิกิริยา นี้จะเกิดไปทางขวาอย่างรวดเร็ว โดยอาศัยเอนไซม์คาร์บอนิก แอนไฮเดรส ซึ่งอยู่ในเซลล์ของเม็ดเลือดแดง ดังนั้น CO2 ส่วน ใหญ่จึงถูกลำาเลียงไปยังปอดในรูปของ HCO3 - ที่ปอดจะเกิด ปฏิกิริยาไปทางซ้าย เพราะความดันของ CO2 ในเลือดสูงกว่าถุง ลมในปอด CO2 จึงแพร่ออกจากเลือดเข้า ถุงลมของปอด ทำาให้มี CO2 อิสระในปอดมากขึ้น และจะผ่านออกจากร่างกายทางลม หายใจ ทุกไอออน HCO3 - ที่แพร่ออกจากเม็ดเลือดแดงจะมี โมเลกุลของ CI- ในพลาสมาเลือดเข้าไปแทนที่ในเม็ดเลือดแดง 1 ไอออนเสมอ ดังนั้นจึงเกิดการแลกเปลี่ยนไอออนขึ้นเรียกว่า คลอ ไรด์ชิพต์ (chloride shift) ซึ่งมีบทบาทสำาคัญในการรักษาความ เป็นกลางของประจุไฟฟ้าของเม็ดเลือดแดงในปอด กระบวนการ เช่นนี้จะเกิดขึ้นที่เนื้อเยื่อของร่างกาย ในทางกลับกัน คือ CI- จะ
  • 14. ออกจากเม็ดเลือดแดง และ HCO3 - จะเข้าไปในเม็ดเลือดแดง แทนที่กัน CO2 เมื่อรวมกับนำ้าในพลาสมาของเลือด จึงน่าจะทำาให้ เลือดมีสภาพเป็นกรด แต่ความเป็นจริงแล้วเลือดไม่ได้มีสภาพ เป็นกรด ทั้งนี้เพราะเลือดมีสารต่างๆ เช่น ไอออนอินทรีย์ต่างๆ โปรตีนในเลือด รวมทั้งฮีโมโกลบินทำาหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์ (buffer) ซึ่งเมื่อรวมกับ H+ ทันทีที่เกิด H+ จึงทำาให้เกิด สารประกอบเป็นกลางขึ้น ค่าของ pH ในเลือดจะไม่เปลี่ยนแปลง มากนัก และที่บริเวณปอดจะเกิดปฏิกิริยาตรงข้าม H+ จะถูกปล่อย ออกมาจากบัฟเฟอร์ พร้อมกับนำ้า และ CO2 จะกลับเป็นอิสระใหม่ การที่ฮีโมโกลบินมีฤทธิ์เป็นกรด ในขณะที่เลือดผ่านเนื้อเยื่อ มีส่วน ช่วยทำาให้เลือดปล่อย O2 ให้เนื้อเยื่อได้ง่ายขึ้น(สภาพความเป็นก รดจะลดความสามารถของฮีโมโกลบิน ในการจับกับ O2 ) มนุษย์ที่อาศัยอยู่บนภูเขาสูง ๆ ซึ่งมีความกดดันของ อากาศตำ่า จะมี O2 อยู่น้อยมนุษย์พวกนี้จะมีการปรับตัวโดยมีการ สร้างเม็ดเลือดแดงมากกว่าปกติ นักไต่เขาสูง ๆ จะต้องมี O2 ติดตัว ไปด้วย มิฉะนั้นจะเกิดอาการขาด O2 ได้ ดังนั้นปริมาณ O2 ใน อากาศและในนำ้าจึงเป็นปัจจัยจำาเป็นต่อการดำารงชีวิตของทั้งพืช และสัตว์ จะเห็นได้ว่าการหายใจประกอบไปด้วยขั้นต่างๆ ดังนี้ 1. การหายใจเข้าและหายใจออก (breathing) 2. การหายใจภายนอก ซึ่งเป็นการแลกเปลี่ยนแก็ส O2 และ CO2 ระหว่างอากาศที่ถุงลมกับเลือด (external respiration) 3. การหายใจภายใน ซึ่งเป็นการแลกเปลี่ยน O2 และ CO2 ระหว่างเลือดกับของเหลวในเนื้อเยื่อ (internal respiration) 4. การหายใจระดับเซลล์ (cellular respiration) เพื่อ ผลิต ATP ขึ้นในเซลล์ ขั้นตอนของการหายใจแสดงไว้ดังรูป 4.8 8. อาการต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการหายใจ อาการที่เกี่ยวข้องกับการหายใจ ได้แก่ 8.1 การไอ (coughing) เป็นการขับลมออกจากปอดอย่างรวดเร็ว ตามปกติมักเกิด ขึ้น เมื่อมีวัตถุแปลกปลอมเข้าไปอยู่ในหลอดลม จึงเกิดการไอเพื่อ ขับวัตถุแปลกปลอมนั้นออก แม้แต่การมีก้อนเสมหะ ซึ่งเป็นเยื่อ
  • 15. เมือกที่หลุดออกมาจากหลอดลมมากๆ ก็จะเกิดการไอขึ้นได้จาก การรับประทานอาหารแล้ว เกิดมีเศษอาหารตกลงไปในหลอดลม ก็จะเกิดการไอเพื่อป้องกันไม่ให้อาหารลงสู่ปอดได้ กลไกการไอมี ดังนี้ ตอนแรกจะหายใจเข้าลึกและยาว ทำาให้อากาศเข้าเต็มปอด ต่อมากลอตทิสจะปิดและหายใจออกอย่างแรง จึงดันให้กลอสทิส เปิดเป็นพักๆ สิ่งแปลกปลอมจะถูกดันเข้าสู่คอหอยและช่องปาก 8.2 การสะอึก (hiccough) เกิดขึ้นเนื่องจากกะบังลมหดตัวกระตุกทำาให้มีการหายใจ เข้าทันที และกลอตทิสก็ปิดทันทีด้วย ลมจึงดันเข้าไปทำาให้เกิด เสียงขึ้น การสะอึกมักเนื่องมาจากการเกิดระคายเคืองที่กระเพาะ อาหาร รูปที่ 4.8 แผนภาพการหายใจที่เกิดขึ้น 4 ขั้น ( ที่มา : Mader . 1988 : 151 )
  • 16. 8.3 การจาม (sneezing) เป็นการขับลมออกมาผ่านทางจมูกและปากอย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงเกิดการหายใจเข้าลึก ๆ ต่อมาจะเกิดการหายใจออกทันที โดยเร็ว ทั้งนี้เนื่องจากมีสิ่งแปลกปลอมผ่านเข้าสู่โพรงจมูก หรือ หลอดลม ดังนั้นการจามจึงช่วยขับนำ้ามูกและสิ่งแปลกปลอมออก จากร่างกายได้ (สุวรรณา หังสพฤกษ์ และ คณะ . 2534:373) การไอหรือการจามอาจเกิดขึ้นในเวลาที่เราเป็นไข้หวัดได้ 8.4 การสะอื้น (sobbing) เกิดในเวลาที่หายใจเข้า ขณะที่กลอตทิสปิด ดังนั้นลมจึง ไม่เข้าปอด 8.5 การหาว (yawning) เกิดจากการที่มี CO2 ในเลือดมากผิดปกติ ไปกระตุ้นศูนย์ ควบคุมการหายใจทำาให้มีการหายใจเข้ายาว และลึกเกิดขึ้น เพื่อ ให้สูด O2 เข้าปอดได้เต็มทีีี่ 9. การช่วยคืนชีพ (resuscitation) เป็นการช่วยให้คนที่ไม่หายใจและหัวใจไม่ทำางานให้กลับ หายใจ และหัวใจทำางานได้อีก อุบัติเหตุ เช่น จมนำ้า ไฟฟ้าดูด ตก จากที่สูง การแพ้ยา โรคหัวใจหรือหลังการผ่าตัดคนไข้หรือผู้ได้ รับอุบัติเหตุ และหยุดหายใจ และหัวใจหยุดเต้น ดังนั้นจึงต้อง ทำาการช่วยให้หายใจได้ต่อไปอีก และหัวใจกลับมาเต้น และ ทำางานได้ต่อไป การช่วยคืนชีพนั้นจะรวมถึงการผายปอดและการนวด หัวใจร่วมกัน เพื่อให้ปอดและหัวใจกลับมาทำาหน้าที่ได้ดังเดิม 9.1. การผายปอด (artificial respiration) มีหลักการที่ต้องปฏิบัติดังนี้ 9.1.1 ปลดเปลื้องเสื้อผ้าเข็มขัดของผู้ป่วยให้หลวม เพื่อ จะได้หายใจสะดวกตรวจดูปากว่ามีฟันปลอมหรือไม่ ถ้ามีต้องถอด ออก และดูลิ้นอย่าให้ตกลงไปในคอ 9.1.2 เลือกวิธีผายปอดที่ถูกวิธีี เช่น คนจมนำ้า จะต้อง ให้นอนควำ่า แล้วยกกลางตัวขึ้น เพื่อให้นำ้าไหลออกทางปากได้ สะดวก 9.1.3 ทำาการผายปอดให้ถูกต้องตามจังหวะ ประมาณ 15 – 18 ครั้งต่อนาทีหากทำาเร็วๆ จะทำาให้คนไข้หายใจได้เพียง
  • 17. ตื้น ๆ เท่านั้น จึงต้องทำาช้า ๆ เพื่อให้หายใจได้อีก 9.1.4 ผู้ทำาการผายปอดต้องใช้กำาลังนำ้าหนักตัวทั้งหมด มิใช่ใช้กำาลังแขนด้วยเหตุนี้ผู้ทำาการผายปอดจึงต้องเหยียดแขน ตรงแล้วทุ่มนำ้าหนักตัวลงไป 9.1.5 ต้องผายปอด จนคนไข้หายใจได้เอง วิธีการ ผายปอด มีอยู่ด้วยกันหลายวิธี แต่จะกล่าวถึงเพียง 2 วิธี ก. วิธีของนีลเซน (Niesen’s method) ให้คนไข้นอน ควำ่า ฝ่ามือทั้งสองควำ่าไว้ใต้ศีรษะ ผู้ทำาการผายปอดอยู่ด้านหน้า ของศีรษะคนไข้ และจับแขนบริเวณใกล้ข้อศอกของคนไข้ดึงรั้งมา ข้างหน้า โดยผู้ทำาการผายปอดโยกตัวเอง ทำาให้อกคนไข้ขยาย เป็นการหายใจเข้า ต่อมาปล่อยแขนคนไข้แล้วเอามือกดใต้บริเวณ ไหล่ เป็นการหายใจออก วิธีนี้จะมีอากาศ เข้าสู่ปอดประมาณ 590 ลูกบาศก์เซนติเมตร ข. วิธีเมาท์ทูเมาท์ (mouth to mouth method ) มีขั้น การผายปอด 5 ขั้น ดังรูปที่ 4.9 ขั้นที่ 1 ผู้ที่ทำาการผายปอดอยู่ด้านข้างของคนไข้บริเวณ ศีรษะ ใช้มือขวาจับบริเวณด้านบนของศีรษะ ส่วนมือซ้ายจับใต้ คางของคนไข้ จับศีรษะของคนไข้ยกขึ้นพร้อมกับหงายศีรษะขึ้น ขั้นที่ 2 ใช้หัวแม่มือซ้ายง้างขากรรไกรของคนไข้ให้อ้า ปากและเงยขึ้น ขั้นที่ 3 ใช้นิ้วมือขวาปีบจมูกคนไข้ไว้เพื่อป้องกันไม่ให้ อากาศออกทางจมูก ขั้นที่ 4 เอาปากของผู้ผายปอดปะกบกับปากของคนไข้ เป่าลมเข้าปากคนไข้ให้เต็มที่ เพื่อให้อากาศเข้าสู่ปอด ขั้นที่ 5 เมื่ออากาศเข้าปอดคนไข้ จะเห็นว่าอกคนไข้ ขยายจึงเอาปากออกได้ ทำาซำ้าเช่นนี้ประมาณ 3 – 4 วินาที หรือจนกระทั่งคนไข้ หายใจได้เอง ในกรณีที่เป่าลมเข้าปากไม่ได้ให้ใช้วิธีเป่าลมเข้า จมูกแทน ในเด็กสามารถเป่าลมเข้าได้ทั้งปากและจมูก
  • 18. รูปที่ 4.9 การผายปอดตามวิธีของนีลเซน ( ที่มา : เชาวน์ ชิโนรักษ์ และพรรณี ชิโนรักษ์ . 2529 : 563) รูปที่ 4.10 การผายปอดแบบเมาท์ทูเมาท์ ( ที่มา : Anderson and others . 1988 : 1451) 9.2. การนวดหัวใจ (cardiac massage) เป็นการช่วยให้ปอดและหัวใจทำางาน หลังจากหยุดทำางาน ไปแล้ว มักทำากับ คนไข้ที่ถูกไฟฟ้าดูด จมนำ้า คนไข้โรคหัวใจ ดัง นั้นจึงต้องใช้การผายปอดร่วมกับการนวด หัวใจ ซึ่งทำาได้ดังนี้ ให้คนไข้นอนหงายราบบนที่นอนแข็ง ผู้ทำาการนวดอาจ ยืนหรือนั่งคุกเข่าให้ทำามุมฉากกับคนไข้ ใช้ฝ่ามือข้างหนึ่งวางบน กระดูกอกและใช้ฝ่ามือหนึ่งทับบนหลังมือของมือ ข้างล่าง ดังรูป 4.11 ก. กดฝ่ามือทั้งสองข้างขนกระดูกอกให้ได้นาทีละ 60 ครั้ง แต่ละครั้งที่กดต้องเว้นระยะเพื่อให้อกขยายตัวสลับกับหดตัว การ กดฝ่ามือต้องใช้นำ้าหนักตัวทั้งตัวกด แรงกดของฝ่ามือจะเป็นการ
  • 19. นวดเพื่อกระตุ้นหัวใจ และปอดให้ทำางาน การนวดหัวใจ และปอด ในเด็กเล็กไม่เกิน 10 ขวบใช้นวดมือข้างเดียว ดังรูป 4.11 ข. รูปที่ 4.11 ค. เป็นภาพตัดตามขวางของอก แสดงแรงกด ของฝ่ามือ ทำาให้อกยุบตัวลง เพื่อกดและกระตุ้นหัวใจและปอดให้ ทำางาน รูปที่ 4.11 การนวดหัวใจ และปอด ก. การนวดหัวใจ และปอดในผู้ใหญ่ ข. การนวดหัวใจ และปอดในเด็กอายุตำ่ากว่า 10 ปี ค. ภาพตัดตามขวางของอกแสดงแรงกดของฝ่ามือทำาให้ทรวงอก ยุบตัวลง ลูกศรแสดงแรงกดบนกระดูกอก เส้นจุดแสดงทรวงอกตอนขยาย ตัว ( ที่มา : Anderson and others . 1988 : 1451) บทสรุป การแลกเปลี่ยนแก๊สในสัตว์ เป็นกระบวนการแลกเปลี่ยน แก๊สหายใจโดยมีการนำาแก๊สออกซิเจนจากภายนอกเข้าสู่ร่างกาย และกำาจัดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ที่เกิดจากการหายใจระดับ เซลล์ออกสู่ภายนอก โครงสร้างของอวัยวะการหายใจของสัตว์ 1. สัตว์นำ้า การแลกเปลี่ยนแก๊สเกิดที่เยื่อหุ้มเซลล์หรือผนัง ลำาตัว ออกซิเจนจากนำ้าจะแพร่เข้าสู่เซลล์ และปล่อย คาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่นำ้า 2. สัตว์บก โครงสร้างอวัยวะแลกเปลี่ยนแก๊สเป็นท่อลมใน สัตว์พวกแมลง และเป็นปอดในสัตว์พวกปลา และสัตว์เลี้ยงลูกด้วย นำ้านม ปอดของมนุษย์ ปอดเป็นอวัยวะแลกเปลี่ยนแก๊สระหว่างสิ่ง แวดล้อมภายนอกกับเลือด
  • 20. การหายใจถูกควบคุมโดยศูนย์หายใจในสมองส่วนเมดัล ลาออบลองกาตา เป็นส่วนท้ายของสมองใกล้รอยต่อของกระโหลก ศีรษะกับคอ การลำาเลียงแก๊ส เป็นการลำาเลียงแก๊สที่ใช้ในการหายใจ จะต้องอาศัยตัวกลางที่เป็นของเหลว ไอออนอินทรีย์ เม็ดเลือดแดง ซึ่งมีฮีโมโกลบิน เป็นองค์ประกอบที่สำาคัญ การหายใจประกอบไปด้วยขั้นต่าง ๆ ดังนี้ 1. การหายใจเข้าและหายใจออก 2. การหายใจภายนอก ซึ่งเป็นการแลกเปลี่ยนแก๊ส O2 และ CO2 ระหว่างอากาศที่ถุงลมกับเลือด 3. การหายใจภายใน ซึ่งเป็นการแลกเปลี่ยน O2 และ CO2 ระหว่างเลือดกับของเหลวในเนื้อเยื่อ 4. การหายใจระดับเซลล์ เพื่อผลิต ATP ขึ้นในเซลล์ อาการต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการหายใจ ได้แก่ 1. การไอ เป็นการขับลมออกจากปอดอย่างรวดเร็ว เมื่อมี สิ่งแปลกปลอมเข้าไปอยู่ในหลอดลม 2. การสะอึก เกิดจากกะบังลมหดตัว กระตุก ทำาให้มีการ หายใจเข้าทันทีการสะอึกเกิดจากการระคายเคืองที่กระเพาะ อาหาร 3. การจาม เป็นการขับลมออกมาผ่านทางจมูก และปาก อย่างรวดเร็ว 4. การสะอื้น เกิดในเวลาที่หายใจเข้าขณะที่กลอตทิสปิด ดังนั้นลมจึงไม่เข้าปอด 5. การหาว เกิดจากการที่มี CO2 ในเลือดมากผิดปกติ ทำาให้มีการหายใจเข้ายาวและลึก เพื่อให้สูด O2 เข้าปอดได้เต็มที่ การช่วยคืนชีพ เป็นการช่วยให้คนที่ไม่หายใจ และหัวใจ ไม่ทำางานให้กลับหายใจและหัวใจทำางานได้อีก การช่วยคืนชีพจะ รวมถึงการผายปอด และการนวดหัวใจร่วมกันเพื่อให้ปอดและ หัวใจกลับมาทำาหน้าที่ได้ดังเดิม