โครงสร้างที่ใช้ในการแลกเปลี่ยน
         แก๊สของคน

          ครูฉวีวรรณ นาคบุตร โรงเรียนบ้านสวน(จั่นอนุสรณ์)
ทางเดินหายใจของคนประกอบด้วย
1. รูจมูก (Nostrill) เป็นทางผ่านเข้าของอากาศ
2. ช่องจมูกหรือโพรงจมูก (Nasal cavity) เป็นโพรงที่ถัดจากรู
จมูกเข้าไปซึ่งติดต่อกับคอหอย ที่โพรงจมูกจะมีขนเส้นเล็ก ๆ และ
ต่อมน้้ามันช่วยกรองและจับฝุ่นละอองไม่ให้ผ่านลงสูปอด
                                                  ่
นอกจากนี้ที่โพรงจมูกยังมีเยื่อบุจมูกหนาช่วยให้อากาศที่เข้ามามี
ความชุ่มชื้น
                                                ฉวีวรรณ นาคบุตร
3. คอหอย (Pharynx) เป็นบริเวณทีพบกันของช่องอากาศจากจมูก
                                         ่
ช่องอาหารจากปาก กล่องเสียงจากหลอดลมคอและช่องจากหูคือ
หลอดยูสเทเชียน(eustachian tube) อากาศเมื่อผ่านคอหอยจะเข้า
สู่กล่องเสียง ที่กล่องเสียงมีอวัยวะที่ท้าหน้าที่ปิดเปิดกล่องเสียง เรียก
เอพิกลอททิส(epiglottis) ป้องกันไม่ให้อาหารตกลงสู่หลอดลมคอ
4. หลอดลม (trachea) เป็นหลอดยาวตรง มีกระดูกอ่อนเรียง
เป็นรูปเกือกม้าติดอยู่ และการที่มีแผ่นกระดูกอ่อนจึงท้าให้หลอดลม
ไม่แฟบลง บริเวณส่วนต้นของหลอดลมเรียก หลอดลมคอ ส่วน
หลอดลม จะหมายถึงส่วนที่แตกแขนงออกจากหลอดลมคอ แบ่ง
ออกเป็น 2 กิ่ง เข้าสูปอดทั้งสองข้าง
                      ่
                                                       ฉวีวรรณ นาคบุตร
5.ขั้วปอด (Bronchus ) เป็นส่วนของหลอดลมที่แยกออกเป็น
กิ่ง ซ้ายและขวาเข้าสูปอด
                     ่
6.แขนงขั้วปอดหรือหลอดลมฝอย (Bronchiole) เป็นแขนงของ
ท่อลมที่แยกออกไปมากมายแทรกอยู่ทั่วไปในเนื้อปอด ซึ่งจะไป
สิ้นสุดที่ถุงลม (alveolus)
7.ถุงลมเล็ก ๆ ในปอด (alveolus ) ที่ผนังของถุงลมจะมีเส้น
เลือดฝอยล้อมรอบอยู่มากมาย จึงเป็นแหล่งในการแลกเปลี่ยนก๊าซ
ภายในปอดของคนมี อัลวิโอลัส (ถุงลมเล็ก ๆ )
               ประมาณ 300 ล้านถุง           ฉวีวรรณ นาคบุตร
ระบบแลกเปลียนแก๊สและอวัยวะที่เกี่ยวข้อง
           ่
        1. รูจมูก
        2. โพรงจมูก
        3. คอหอย
        4. กล่องเสียง
        5. หลอดลม
        6. ขั้วปอด
        7. กระบังลม
        8. กระดูกซี่โครง
        9. กล้ามเนื้อยึดซี่โครง
        X : อาหารเข้าปาก
        Y : อาหารลงหลอดอาหาร
        Z : ต้าแหน่งของหัวใจ
                                ฉวีวรรณ นาคบุตร
เมื่อนักเรียนสูดอากาศเข้าทางช่องจมูกแล้ว อากาศจะผ่านอวัยวะใดบ้าง

ช่องจมูก       โพรงจมูก       คอหอย          กล่องเสียง       ท่อลม
    หลอดลม          หลอดลมฝอย           ถุงลม
           ร่างกายมีวิธีการรักษาความชื้นของโครงสร้างที่ใช้ในการแลกเปลี่ยน
           แก๊สได้อย่างไร
           ปอดมีต้าแหน่งอยู่ภายในช่องอก และมีเยื่อหุ้มปอดที่ช่วยรักษา
           ความชื้นให้ปอดอยู่เสมอ
                                                            ฉวีวรรณ นาคบุตร
ปอดหมู   ฉวีวรรณ นาคบุตร
การเปลี่ยนแปลงเมื่อเป่าลมเข้าปอด
ระบบหายใจของคน




http://www.youtube.com/watch?v=8RbWBJg5zfo
อากาศที่ผ่านทางจมูกจะเข้าสู่หลอดลมใหญ่
และหลอดลมเล็กแยกเข้าสู่ขั้วปอดซ้ายขวา
โดยหลอดลมด้านขวาสั้นกว่าด้านซ้าย ท้า
ให้เชื้อโรคและสิ่งแปลกปลอม
ตกลงไปหลอดลมด้านขวามากกว่า
ด้านซ้าย
ดังนั้นจึงพบว่าปอดด้านขวามักเกิดการติด
เชื้อมากกว่าปอดด้านซ้าย

                    ฉวีวรรณ นาคบุตร
ปอดอยู่ในช่องทรวงอก มีลักษณะยืดหยุ่น
                                   คล้ายฟองน้้า แบ่งเป็นปอดขวาและปอดซ้าย
                                   โดยปอดขวามี 3 กลีบ และปอดซ้ายมี 2
                                   กลีบแต่ละกลีบจะประกอบด้วยกลีบเล็กๆ
                                   หลายกลีบ
ปอดแต่ละข้างหุ้มด้วยเยื่อหุ้มบางๆ สองชั้น โดยเยื่อชั้นในยึดติดกับเนื้อปอดและ
เยื่อชั้นนอกยึดติดกับผนังทรวงอก ช่องว่างระหว่างเยื่อทั้งสองชั้นเรียกว่า ช่องเยื่อ
หุ้มปอด ซึ่งภายในมีของเหลวใสเคลือบอยู่ ประมาณ 2 – 5 ซีซี
ความดันอากาศในช่องเยื่อหุ้มปอดนี้จะเป็นต่้ากว่าบรรยากาศเสมอ ทั้งในขณะ
หายใจเข้าและหายใจออก
                                                             ฉวีวรรณ นาคบุตร
ปอดแต่ละกลีบประกอบด้วยปอดกลีบเล็กๆ หลายกลีบ
แต่ละกลีบเล็กๆ ประกอบด้วย แขนงของหลอดลมฝอย 1 อัน และถุงลม
หลายๆ อัน
บริเวณถุงลมจะมีหลอดเลือดฝอยกระจายอยู่ทั่วๆ ไป

                          หลอดเลือดฝอยเหล่านี้จะรับเลือดด้าจากหัวใจ
                          และเลือดด้าจะรับออกซิเจนจากถุงลม
                          เปลี่ยนเป็นเลือดแดง
                          เลือดแดงจะไหลออกจากปอดกลับเข้าสู่หัวใจ
                          และไปยังส่วนต่างๆ ของร่างกาย


                                                 ฉวีวรรณ นาคบุตร
ฉวีวรรณ นาคบุตร
กิจกรรมที่ 6.2 การจ้าลองการท้างานของกล้ามเนื้อกระบังลม
จุดประสงค์ เพื่อให้นักเรียนทดลองและอธิบายการท้างานของกล้ามเนื้อ
            กะบังลม ในขณะหายใจเข้า-ออก
อุปกรณ์ และวิธีการทดลอง ในแบบเรียน ชีววิทยา เล่ม 2 สสวท. หน้า 10-11




                                                    ฉวีวรรณ นาคบุตร
เมื่อใช้นิ้วหัวแม่มือปิดรูเล็กๆข้างหลอด แล้วดันลูกสูบไปด้านหน้า
จะสังเกตเห็นลูกโป่งหดตัวและแฟบ

                                                  ฉวีวรรณ นาคบุตร
เมื่อปล่อยนิ้วหัวแม่มือที่ปิดรูเล็กๆที่ข้างหลอดออก แล้วดึงลูกสูบให้
เลื่อนไปอยู่ด้านท้ายของหลอดจะเห็นลูกโป่งยืดตัวและพองออก


                                                       ฉวีวรรณ นาคบุตร
ผลการทดลอง


    ขณะที่ปิดรูเล็กๆ ที่หลอดฉีดยาพลาสติก เมื่อเลื่อนลูกสูบไป
ทางด้านหน้าปริมาตรอากาศในหลอดจะลดลง ความดันอากาศ
ในลูกโป่ง จะเพิ่มขึ้น ดันให้อากาศภายในลูกโป่งออกจากลูกโป่ง
ท้าให้ลูกโป่งหดตัว ดังภาพ ก.
     แต่เมื่อดึงลูกสูบกลับที่เดิม อากาศภายในหลอดจะมีปริมาตร
เพิ่มขึ้น ความดันอากาศภายในหลอดลดลง อากาศภายนอกมี
ความดันสูงกว่า จะไหลเข้าไปในลูกโป่ง ท้าให้ลูกโป่งขยายขนาด
            เพิ่มขึ้น ดังภาพ ข.
                                                ฉวีวรรณ นาคบุตร
นักเรียนจะน้าผลการทดลองนี้ไปอธิบายการหายใจเข้า-ออก ของ
  ร่างกายได้ว่าอย่างไร


     ถ้ากล้ามเนื้อกะบังลมคลายตัว กะบังลมจะโค้งมากขึ้น ท้าให้
ปริมาตรช่องอกลดลง ความดันในปอดเพิ่มขึ้น เกิดการหายใจออก

     ถ้ากล้ามเนื้อกะบังลมหดตัว กะบังลมจะแบนราบ ท้าให้
ปริมาตรช่องอกมากขึ้น ความดันในปอดลดลง เกิดการหายใจเข้า


                                               ฉวีวรรณ นาคบุตร
การเปลี่ยนแปลงปริมาตรของทรวงอกขณะหายใจเข้าและหายใจออก
                 ก. หายใจเข้า , ข .หายใจออก
ฉวีวรรณ นาคบุตร
การท้างานของกล้ามเนื้อยึดซี่โครง กะบังลม และการเปลี่ยนแปลง
      ปริมาตรของทรวงอกขณะหายใจเข้า และหายใจออก




 http://www.youtube.com/watch?v=43jJGXudePs&feature=related
สรุปการท้างานของกล้ามเนื้อระหว่างกระดูกซี่โครงแถบนอกและ
             กล้ามเนื้อกะบังลม ขณะหายใจเข้า-ออก

             กล้ามเนื้อ    กระดูก       กล้ามเนื้อ   ปริมาตร     ความดัน
             ระหว่างกระดูก ซี่โครง      กะบังลม      ช่องอก      อากาศ
             ซี่โครงแถบนอก                                       ภายในปอด
ขณะหายใจเข้า หดตัว         ยกตัวสูงขึ้น หดตัว        เพิ่มขึ้น   ลดลง

ขณะหายใจออก คลายตัว          เคลื่อนลง   คลายตัว     ลดลง        เพิ่มขึ้น


                                                         ฉวีวรรณ นาคบุตร
กราฟแสดงปริมาตรของอากาศในปอดขณะหายใจเข้า-ออกปกติ
            และ ขณะหายใจเข้า-ออกเต็มที่




                                      ฉวีวรรณ นาคบุตร
ปริมาตรของปอดมีดังนี้

1. ปริมาตรอากาศหายใจเข้าออกต่อครั้ง (tidal volume : TV) คือ อากาศที่
   หายใจเข้าออกตามปกติธรรมดา คนปกติมีคาเฉลี่ยประมาณ 500 ลบ.ซม.
                                          ่
   (0.5 ลิตร)

2. ปริมาตรหายใจเข้าส้ารอง (inspiratory reserve volume : IRV) คือ
   ปริมาตรของอากาศที่หายใจเข้าเพิ่มจากการหายใจปกติจนเต็มที่ คนปกติมี
   ค่าเฉลี่ยประมาณ 2,500 ลบ.ซม.(2.5 ลิตร)

                                                     ฉวีวรรณ นาคบุตร
3. ปริมาตรหายใจออกส้ารอง (expiratory reserve volume : ERV) คือ
   ปริมาตรของอากาศที่หายใจออกได้อีกจนเต็มที่ ซึ่งเพิ่มจากการหายใจปกติ
คนปกติมีค่าเฉลี่ยประมาณ 1,500 ลบ.ซม.(1.5 ลิตร)

4. ปริมาณส่วนที่เหลือ (residual volume : RV) คือ
   คือปริมาตรที่เหลืออยู่ แก๊สอยู่ในปอดส่วนหนึ่ง และไม่สามารถวัดได้ด้วย
   สไปโรมิเตอร์(spirometer) คนปกติมค่าเฉลี่ยประมาณ 1,500 ลบ.ซม.
                                        ี
   (1.5 ลิตร)


                                                       ฉวีวรรณ นาคบุตร
ค้าถาม

   จากกราฟการหายใจเข้า-ออกปกติ 1 ครั้งจะมีปริมาตรของอากาศเท่าใด

   ตอบ       500 ลูกบาศก์เซนติเมตร

    นักเรียนสามารถหายใจเอาอากาศออกจากปอดจนหมดได้หรือไม่
    เพราะเหตุใด

   ตอบ       ไม่ได้ เพราะการท้างานของกล้ามเนื้อกะบังลมและ
            กล้ามเนื้อระหว่างกระดูกซี่โครงแถบนอกท้างานได้จ้ากัด
                                                   ฉวีวรรณ นาคบุตร
ปริมาตรของอากาศจากการบังคับให้มีการหายใจเข้าเต็มที่ กับการบังคับ
การหายใจออกเต็มที่ต่างกันหรือไม่ อย่างไร

 ตอบ       ต่างกัน ขณะที่มีการหายใจเข้าเต็มที่จะมีปริมาตรอากาศสูงสุด
          ที่ 6,000 ลูกบาศก์เซนติเมตร ขณะที่หายใจออกเต็มที่จะมี
          ปริมาตรอากาศประมาณ 4,900 ลูกบาศก์เซนติเมตร และ
          ยังคงมีอากาศตกค้างในปอดประมาณ 1,100 ลูกบาศก์
          เซนติเมตร
 เมื่อหายใจออกปกติจะมีปริมาตรของอากาศที่ตกค้างในปอดเป็นเท่าไร

  ตอบ        1,100 ลูกบาศก์เซนติเมตร
                                                 ฉวีวรรณ นาคบุตร
The End

          ฉวีวรรณ นาคบุตร

โครงสร้างที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนแก๊สของคน