การรักษาสมดุลภายในร่างกายสัตว์ (Homeostasis)

1. การรักษาสมดุลภายในร่างกายสัตว์
(Homeostasis)
Pitsanu Duangkartok

2. การรักษาสมดุลภายในร่างกายสัตว์
- ภาวะธํารงดุล (homeo=ไม่เปลี่ยนแปลง stasis=ดำรงอยู่) ความพยายามที่จะทำให้เกิดความสมดุลของสิ่งต่างๆในร่างกาย
เพื่อให้ร่างกายอยู่ในสภาพปกติ ต้องอาศัยกลไกต่างๆในการควบคุมร่างกาย ศูนย์กลางการควบคุม อยู่ในสมองส่วน
hypothalamus
- Excretion คือการกำจัดของเสียจาก metabolism
- Secretion คือการขับออก การระเหยออก เช่น การขับเหงื่อ
- ไต ทำหน้าที่ควบคุมน้ำ แร่ธาตุ
-Thermoregulation การควบคุมอุณหภูมิ ควบคุมโดยผิวหนังและกล้ามเนื้อ ทำหน้าที่เก็บและระบายความร้อน ถ้าอุณหภูมิ
สูงไป จะทำให้โปรตีนเสียสภาพ
- ตับและตับอ่อน ทำหน้าที่ควบคุมระดับ Glucose ในร่างกาย
ระบบควบคุมสมดุลภายในรางกาย (homeostatic control system) คือการทํางานระหวาง ตัวรับรู(receptor) ศูนย
ควบคุม (integrating center) และหนวยตอบสนอง (effector)
- เริ่มจากมีการเปลี่ยนแปลงของปจจัยภายนอกหรือภายในรางกายที่ตางจาก set point สิ่งเรา (stimulus) จะไปกระตุนตัวรับ
รูซึ่งจะแปลงสัญญาณแลวสงสัญญาณไปยังศูนยควบคุม(สมอง) ซึ่งทําหนาที่รวบรวมขอมูล แปลผล และสงคําสั่งเพื่อใหเกิดการ
ตอบสนองไปยังหนวยตอบสนอง เพื่อปรับสมดุลของรางกายใหอยูในภาวะปกติ
FEEDBACK MECHANISM
- negative feedback mechanism คือการปรับให้กลับมาสู่ set point พบได้ทั่วร่างกายเช่น การรักษาอุณหภูมิในร่างกาย
การรักษาระดับน้ำตาลกลูโคสในเลือด ตับอ่อนเป็นทั้งต่อมมีท่อและต่อมไร้ท่อ
- positive feedback mechanism คือกระตุ้นให้มีการทำงานของต่อมไร้ท่อ(ผ่านทางเลือด)มากขึ้น ออกห่าง set point
มากขึ้น เช่น ฮอร์โมนออกซิโทซิน ทารกดูดนมมารดาอยู่สม่ำเสมอ จะกระตุ้นให้สร้างออกซิโทซินตลอดเวลาหรือมากขึ้น

3. THERMOREGULATION อุณหภูมิร่างกายมนุษย์ประมาณ 37 องศา
- สัตว์เลือดเย็น (poikilotherm) หรือ heterotherms หมายถึง สัตว์ที่มีอุณหภูมิของร่างกายเปลี่ยนแปลงไปตาม
สภาพแวดล้อม ได้แก่ ปลา สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก สัตว์เลื้อยคลาน
- ectotherm เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีอุณหภูมิของร่างกายขึ้นอยู่กับแหล่งภายนอก เช่นแสงแดดหรือพื้นผิวหินที่ร้อน
- สัตว์เลือดอุ่น (homeotherm) หมายถึงสัตว์ที่มีการรักษาอุณหภูมิของร่างกายให้คงที่ ได้แก่ สัตว์ปีกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
- endotherm เป็นสิ่งมีชีวิตที่รักษาอุณหภูมิของร่างกายในระดับที่น่าพอใจโดยไม่ต้องอาศัยความร้อนจากภายนอก
การส่งถ่ายความร้อนในร่างกาย (Body Heat transfer) ความร้อนในร่างกายสามารถเคลื่อนที่ได้ 4 รูปแบบ
1. การนำ (Conduction) เป็นการส่งถ่ายอุณหภูมิโดยที่ตัวกลางนั้นอยู่กับที่ เช่น การนำความร้อนผ่านกำแพงบ้าน
2. การพา (Convection) เป็นการส่งถ่ายอุณหภูมิโดยที่ตัวกลางนั้นเคลื่อนที่ไปกับอุณหภูมิด้วย เช่น น้ำเลือดที่มีอุณหภูมิไหล
ผ่านเส้นเลือด
3. การแผ่รังสี (Radiation) เป็นการถ่ายเทอุณหภูมิที่ไม่ต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่ เช่น ดวงอาทิตย์การแผ่รังสีมายังโลก
4. การระเหย (Evaporation) เป็นการเสียความร้อนโดยไอน้ำทางผิวหนัง เช่น การขับเหงื่อ
อุณหภูมิในอวัยวะสำคัญ
ส่งความร้อนไปผิวหนังเพื่อลดอุณหภูมิ
ผ่านทาง cutaneous vessel
Body shell (skin)
อุณหภูมิเปลี่ยนแปลง
ตามสิ่งแวดล้อม

4. SWEATING การขับเหงื่อ
- เมื่อร่างกายร้อน ต่อมเหงื่อจะกระตุ้นการขับเหงื่อหรืออาจอยู่ใน
รูปของแก๊ส เพื่อรักษาความร้อนในร่างกาย เราสามารถรับรู้ได้ผ่าน
ผิวหนัง เมื่อผิวหนังคลายความร้อนจะรู้สึกเย็นลง หลอดเลือด
ขยายตัว (Vasodilation)
SHIVERING การสั่น
- Hypothalamus ส่งสัญญาณไปยังกล้ามเนื้อและผิวหนัง, ระบบ
หายใจ, ระบบไหลเวียนโลหิต ทำให้หลอดเลือดหดตัว ลดการ
ไหลเวียนของเลือดเพื่อป้องกันการสูญเสียความร้อน กล้ามเนื้อรอบ
รูขุมขนหดตัว ทำให้เกิดการสั่น
- มีการปล่อย Thyroid hormones เพื่อเพิ่ม metabolism และมี
การหดตัวของหลอดเลือด (Vasoconstriction) เพื่อทำให้อุ่นขึ้น
OSMOREGULATION การควบคุมสมดุลของเหลว
- water intoxication เกิดขึ้นเมื่อร่างกายได้รับสารน้ำในปริมาณที่
มากจนกระทั่งเป็นอันตรายต่อเซลล์ต่างๆ ทั่วร่างกาย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง
เซลล์สมอง ทำให้ระดับของ Na ในเลือดลดต่ำ เรียกภาวะดังกล่าวว่า hyponatremia อาจทำให้เกิดการตายของเซลล์ได้
Types of Osmotic Solutions
1. สารละลายมีความดันออสโมติกเท่ากับความดันออสโมติกในเซลล์ เรียกว่า isotonic solution เซลล์ยังคงมีรูปร่าง
เหมือนเดิม ไม่มีการเปลี่ยนแปลงขนาดของเซลล์
2. สารละลายมีความดันออสโมติกต่ำกว่าความดันออสโมติกในเซลล์เรียกว่า hypotonic solution เซลล์มีขนาดใหญ่ขึ้น
กว่าเดิมหรือเซลล์แตกได้
3. สารละลายมีความดันออสโมติกมากกว่าความดันออสโมติกในเซลล์เรียกว่า hypertonic solution สิ่งที่เกิดขึ้นจะทำให้
ขนาดของเซลล์เล็กลงกว่าเดิม
WHY IS WATER IMPORTANT?
- น้ำมีอยู่ในร่างกายมนุษย์ถึง 70 % น้ำเป็นตัวกลางในการเกิดปฏิกิริยาเคมีทุกชนิดในกระบวนการเมตาบอลิซึมของร่างกาย
- Dehydration เป็นภาวะขาดน้ำ อาจทำให้เซลล์เสียหาย
- ร่างกายได้รับน้ำหลายทางด้วยกัน น้ำที่เป็นส่วนประกอบในอาหาร น้ำดื่ม
- ร่างกายสูญเสียน้ำหลายทางด้วยกัน ผิวหนังในรูปของเหงื่อ การหายใจออก อุจจาระ ปัสสาวะ
-น้ำสามารถผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้

5. - ไตทำหน้าที่ในการรักษาสมดุลน้ำ
-น้ำมีหลายประเภท ได้แก่
⇾ 1.ส่วนของน้ำนอกเซลล์ (extracellular fluid, ECF) ประกอบด้วย พลาสมา น้ำระหว่างเซลล์(interstitial fluid (ISF))
และส่วนน้อยอยู่ใน transcellular fluid ได้แก่ น้ำในทางเดินอาหาร สมอง และไขสันหลัง
⇾ 2.ส่วนของน้ำในเซลล์ (intracellular fluid, ICF) เปลี่ยนแปลงตามอายุ เพศ และปริมาณไขมันในร่างกาย
DEHYDRATION AND ITS CAUSES
- ในรายที่มีความรุนแรงน้อยมักมีอาการวิงเวียน ปากแห้ง ปัสสาวะมีสีเข้ม ในรายที่มีอาการรุนแรงอาจทำให้เสียชีวิต
- สาเหตุที่ทำให้เกิดภาวะขาดน้ำ ได้แก่ ร่างกายสูญเสียน้ำมากเกินไป ดื่มน้ำน้อยเกินไป ท้องเสีย ทานอาหารที่มีรสเค็ม อากาศ
แห้ง caffeine and alcohol
WATER REGULATION
- ถ้าร่างกายขาดน้ำ จะทำให้ปริมาตรของเลือดลดลง ความเข้มข้นของเลือดจึง
เพิ่มขึ้น ทำให้แรงดันออสโมติกของเลือดสูงขึ้น Osmoreceptors ในไฮโพทา
ลามัสที่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงแรงดันออสโมติกจะกระตุ้นต่อมใต้สมองส่วนท้าย
ให้ปล่อยฮอร์โมน antidiruetic hormone,ADH และส่งไปยังท่อของหน่วยไต
ทำให้เกิดการดูดน้ำกลับเข้าเลือดมากขึ้น ทำให้ปริมาตรของเลือดเพิ่มขึ้น และลด
แรงดันออสโมติกของเลือดพร้อมกับขับถ่ายปัสสาวะออกน้อยลง
- Renin ไปย่อย angiotensinogen -> angiotensin I -> angiotensin II
-> Adrenal gland -> aldosterone ดูดกลับ Na+
- Juxtaglomerular Apparatus มีหน้าที่ควบคุมความดันเลือด ภายในบรรจุ
renin เมื่อมีขาดน้ำ จะกระตุ้นให้หลั่ง renin เข้าสู่กระแสเลือด ต่อมาจะไปเร่ง
ปฏิกริยาเกิด hydrolysis ของ angiotensinogen ให้เป็น angiotensin I ->
angiotensin II เป็นตัว vasocontrictor ที่ควบคุมทั้ง renal และ systemic
vascular resistance ทำให้เกิดการหดตัวของ arterioles เพื่อเพิ่มความดันเลือด
- โรคลมแดด (Heatstroke) เป็นภาวะที่เกิดจากร่างกายมีความร้อนสูงเกินไป
มีอาการสับสน กระวนกระวาย เพ้อ และชักหรือหมดสติได้ ร่วมกับภาวะ
หัวใจเต้นเร็ว อัตราการหายใจเพิ่มขึ้น ผู้ป่วยบางรายจะมีอาการปวดศีรษะ คลื่นไส้ อาเจียน ผิวหนังแดงและร้อนแต่แห้ง
Glucoregulation
- กิจกรรมที่ส่งผลต่อการเพิ่มขึ้นหรือลดลงของ glucose ได้แก่ การกิน การออกกำลังกายที่หนักเกินไป
- อินซูลินซึ่งผลิตจาก 𝛃-cell ในตับอ่อนเป็นฮอร์โมนที่สามารถลดระดับน้ำตาลในเลือด กระตุ้นการสร้างไกลโคเจน
(glycogenesis) ไปเก็บไว้ที่ตับและกล้ามเนื้อ ป้องกันการสลายไขมัน และยับยั้งการสร้างน้ำตาล (gluconeogenesis) ส่งผล
ให้ระดับน้ำตาลในกระแสเลือดลดลง ในปัจจุบันมีการผลิตฮอร์โมนดังกล่าวจากสัตว์เพื่อใช้ในผู้ป่วยที่มีภาวะเบาหวาน (diabetes
mellitus) ส่วนกลูคากอนซึ่งผลิตจาก α-cell ในตับอ่อน ทำหน้าที่ส่งเสริมการสร้างน้ำตาลโดยกระตุ้นการสลายโปรตีน สลาย
ไขมัน
- ภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำ (Hypoglycemia) รักษาโดยการให้กลูโคส
มี Angiotensin converting
enzyme ช่วยเร่ง

6. - ภาวะน้ำตาลในเลือดสูง (Hyperglycemia) รักษาโดยปรับพฤติกรรมการรับประทานอาหาร ออกกำลังกายเป็นประจำ
- crenation คือการหดตัวของเม็ดเลือดแดงที่มีขอบหยักเมื่อสัมผัสกับสารละลายที่มีความเข้มข้นสูงมากๆ