การแลกเปลี่ยนแก๊ส
ครูฉวีวรรณ นาคบุตร โรงเรียนบ้านสวน(จั่นอนุสรณ์)
การลาเลียงแก๊ส O2 ในเลือด มี 2 วิธี
การลาเลียงก๊าซ O2 ด้วยฮีโมโกลบิน
Deoxyhemoglobin
(เลือดดา) (เลือดแดง)
Oxyhemoglobin
การลาเลียงก๊าซ O2
- ก๊าซ O2 จะถูกลาเลียงด้วย
การจับกับโมเลกุลฮีโมโกลบิน
ในเซลล์เม็ดเลือดแดงด้วย
อัตราส่วน 4 : 1
การแลกเปลี่ยนแก๊สกับการลาเลียงแก๊ส
การลาเลียงแก๊ส CO2 จากเซลล์และเนื้อเยื่อไปยังปอด แบ่งเป็น 4 ทาง คือ
1. การขนส่งแก๊ส CO2ในน้าเลือด วิธีนี้เกิดขึ้นประมาณ 5%ของ CO2ทั้งหมด
2. การขนส่งแก๊ส CO2 ในรูปกรดคาร์บอนิก (H2CO3) วิธีนี้เกิดน้อยมาก
เพราะ H2CO3 จะแตกตัวเป็น H+ และ HCO3
- ตลอดเวลา
3. การขนส่งแก๊ส CO2 ในรูปของไฮโดรเจนคาร์บอเนตไอออน (HCO3
-)
วิธีนี้เกิดขึ้นประมาณ 60% ของ CO2ทั้งหมด
4. การขนส่งแก๊ส CO2 ในรูปคาร์บามิโนฮีโมโกลบิน(HbCO2)
วิธีนี้เกิดขึ้นประมาณ 10% ของ CO2ทั้งหมด
การลาเลียงก๊าซ CO2
1. ก๊าซ CO2 จากเซลล์ต่างๆ
ของร่างกายจะถูกลาเลียงเข้าไป
ในเซลล์เม็ดเลือดแดงโดยทา
ปฏิกิริยากับน้ากลายเป็นกรด
คาร์บอนิก (H2CO3 ) โดยมี
เอนไซม์ในเม็ดเลือดแดงคือ
carbonic anhydrase ช่วย
เร่งปฏิกิริยา
2. กรดคาร์บอนิกก็จะสลาย
กลายเป็น H+ และไฮโดรเจน
คาร์บอเนตไอออน(HCO3
-) เข้า
สู่พลาสมา
H+ ถูกกาจัดโดยระบบบัฟเฟอร์
ของฮีโมโกลบิน HCO3
- จะทาให้
พลาสมามีประจุลบเพิ่มขึ้น จึง
ต้องมีการปรับประจุไฟฟ้า โดย
Cl-จากน้าเลือดเคลื่อนผ่านเยื่อ
หุ้มเซลล์เม็ดเลือดแดงเข้าสู่ภายใน
จนประจุสมดุล และ HCO3
- ก็
จะถูกขนส่งไปยังปอดต่อไป
การลาเลียงก๊าซ CO2
การลาเลียงก๊าซ CO2
3. เมื่อเลือดถูกสูบฉีดมาถึง
หลอดเลือดฝอยรอบถุงลม H+
และ HCO3
- จะรวมตัว
กลายเป็นกรดคาร์บอนิกอีกครั้ง
4. กรดคาร์บอนิกสลายตัวเป็น
น้าและก๊าซ CO2 โดยก๊าซนี้จะ
แพร่เข้าไปยังถุงลมภายในปอด
เป็นการแลกเปลี่ยนก๊าซ O2 จากถุงลมเข้าสู่โลหิต และก๊าซ CO2 จากโลหิตเข้าสู่ถุงลม
การแพร่แบบฟาซิลิเทต (facilitated diffusion)
คือ การเคลื่อนที่ของโมเลกุลของสารผ่านเยื่อเลือกผ่านจาก
บริเวณที่มีความเข้มข้นของสารสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของ
สารต่า โดยอาศัยโมเลกุลของโปรตีนที่เป็นองค์ประกอบของเยื่อ
หุ้มเซลล์เป็นตัวพา (carrier protein)
ตัวพาจะจับกับสารที่ถูกลาเลียงแล้วพาผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ เมื่อ
ผ่านไปแล้วจึงสลายตัวปล่อยสารที่ลาเลียงไว้ แล้วตัวพาก็กลับมา
ทาหน้าที่ลาเลียงสารใหม่ การลาเลียงวิธีนี้ไม่ต้องใช้พลังงาน
การแพร่แบบฟาซิลิเทต (facilitated diffusion)
คาถาม
การแลกเปลี่ยนแก๊สเกิดขึ้นที่ส่วนใดบ้าง
เกิดขึ้น 2 แห่ง แห่งแรกเกิดที่ถุงลมกับหลอดเลือดฝอย อีกแห่งหนึ่ง
เกิดขึ้นที่หลอดเลือดฝอยกับเซลล์ทั่วไปของร่างกาย
ตอบ
คาถาม
เซลล์ของเนื้อเยื่อปอดต้องการออกซิเจนหรือไม่ เพราะเหตุใด
ตอบ
ต้องการ เพราะเนื้อเยื่อของปอดต้องใช้พลังงานในการทากิจกรรมใน
เซลล์ เช่นเดียวกับเซลล์อื่นๆ ของร่างกาย
คาถาม
เนื้อเยื่อของปอดได้รับออกซิเจนโดยวิธีใด
ตอบ
แพร่จากหลอดเลือดฝอยที่มาหล่อเลี้ยงเนื้อเยื่อของปอด
คาถาม
ฮีโมโกลบินรวมตัวกับแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ได้ดีกว่าออกซิเจน และ
ไม่ยอมปล่อยแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ออกมาง่ายๆ นักเรียนคิดว่าจะ
เกิดผลอย่างไร ถ้าร่างกายได้รับแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์เป็นปริมาณ
มาก
ตอบ
แก๊สนี้จะไปรวมตัวกับฮีโมโกลบินของเซลล์เม็ดเลือดแดงได้ดีกว่าแก๊สออกซิเจน
ทาให้หลอดเลือดลาเลียงออกซิเจนได้น้อยลง หัวใจจึงต้องบีบตัวเร็วขึ้น
เพื่อให้มีการลาเลียงออกซิเจนได้มากขึ้น หัวใจจึงต้องบีบตัวเร็วขึ้น เพื่อให้มี
การลาเลียงออกซิเจนไปยังส่วนต่างๆ ของร่างกายได้เพียงพอ
คาถาม
แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จากเซลล์ต่างๆ ที่เข้าสู่หลอดเลือดฝอยจะมีการ
เปลี่ยนแปลงอย่างไรบ้าง
ตอบ
แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนใหญ่จะทาปฏิกิริยากับน้าในเซลล์เม็ดเลือดแดง
ได้เป็นกรดคาร์บอนิก ซึ่งจะแตกตัวเป็นไฮโดรเจนคาร์บอเนตไอออนและ
ไฮโดรเจนไอออนและแพร่ออกสู่พลาสมา
คาถาม
สารใดมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงค่า pH ของพลาสมา
ตอบ แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์
คาถาม
นักเรียนทราบหรือไม่ว่า บริเวณใดในร่างกายมีโมเลกุลของออกซิเจน
หนาแน่นมากที่สุดและน้อยที่สุด
ตอบ มากที่สุดคือที่ปอดหรือในถุงลม และน้อยที่สุดคือที่เนื้อเยื่อ
ต่างๆ ของร่างกาย
คาถาม
บริเวณใดมีโมเลกุลของคาร์บอนไดออกไซด์หนาแน่นมากที่สุด และน้อย
ที่สุด เพราะเหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น
ตอบ
หนาแน่นมากที่สุดคือที่เนื้อเยื่อต่างๆ ของร่างกาย เพราะเซลล์ต่างๆ ของ
เนื้อเยื่อมีการสลายสารอาหารโดยใช้แก๊สออกซิเจน และปล่อยแก๊ส
คาร์บอนไดออกไซด์ ส่วนบริเวณน้อยที่สุดคือที่ปอดหรือในถุงลม เพราะ
เป็นอากาศที่หายใจเข้ามามีแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เป็นส่วนประกอบประมาณ
ร้อยละ 0.03
คาถาม
แก๊สออกซิเจนที่ผ่านเข้าไปในปอดจะแพร่เข้าสู่เลือดได้ทั้งหมดหรือไม่
เพราะเหตุใด
ตอบ
แก๊สออกซิเจนที่ผ่านเข้าไปในปอดจะแพร่เข้าสู่เลือดได้ไม่ทั้งหมด เพราะในลม
หายใจออกยังมีปริมาณออกซิเจนจานวนหนึ่งออกมา
The End

3การแลกเปลี่ยนแก๊ส