1_ระบบหายใจ

Unit: 14 โรงเรียนบญุ วาทยว์ ิทยาลยั
BUNYAWAT WITTHAYALAI SCHOOL
Respiratory System
By Nantawan Chotivanawan

ตรวจสอบความรกู้ อ่ นเรยี น

ใหน้ กั เรยี นใสเ่ คร่ืองหมายถกู (√) หรอื ผดิ (X) หน้าขอ้ ความตามความเข้าใจของนกั เรยี น

1. ในบรรยากาศมปี ริมาณแกส๊ ตา่ งๆ เรียงลาดับจากมากไปนอ้ ย ดงั น้ี O2
CO2 และ N2

2. CO2 แพร่จากบริเวณทม่ี ีความเข้มข้นต่าไปยงั บรเิ วณที่มคี วามเข้มขน้ สูง
3. จมกู ท่อลม หลอดลม และปอด เป็นโครงสร้างในระบบหายใจของมนุษย์
4. การหายใจเขา้ นาเฉพาะ O2 เขา้ สปู่ อด และการหายใจออกนาเฉพาะ CO2

ออกส่บู รรยากาศ
5. การหายใจระดับเซลล์เพ่อื สลายสารอาหารในรา่ งกาย ส่วนใหญ่ตอ้ งการ

O2 ในการสร้างATP

ตรวจสอบความรกู้ อ่ นเรยี น

ใหน้ กั เรียนใส่เครือ่ งหมายถูก (√) หรือผิด (X) หนา้ ขอ้ ความตามความเขา้ ใจของนักเรียน

6. กระบวนการแลกเปลยี่ นแก๊สเกิดขึน้ ระหว่างถุงลมในปอดกบั หลอดเลือด
ฝอยและระหว่างหลอดเลือดฝอยกับเน้อื เยือ่

7. การหายใจเขา้ และการหายใจออกของมนษุ ยเ์ ก่ียวข้องกบั การทาางานของ
กล้ามเนอ้ื กะบังลมและกลา้ มเน้ือระหว่างกระดกู ซี่โครง

8. ขณะหายใจออกปริมาตรของอากาศภายในช่องอกเพิม่ ข้นึ ความดนั ของ
อากาศในปอดจะมากกวา่ ความดนั ของอากาศภายนอก

9. มนษุ ย์ไมส่ ามารถหายใจขณะทีม่ ีการกลืนอาหารได้
10. ความจุอากาศของปอดแต่ละบุคคลมีความแตกต่างกนั ขนึ้ กบั ปัจจยั ต่างๆ

เช่น เพศ อายุ ขนาดของรา่ งกาย และการออกกาลงั กาย

ทาไมตอ้ งมกี ารรักษาสมดุลในรา่ งกาย ?

 การดารงชีวิตของส่งิ มชี ีวิตสัมพนั ธ์กบั
ส่งิ แวดล้อมภายนอก (อณุ หภมู ,ิ ความชื้น,
ฯลฯ)

 สภาวะแวดล้อมภายในร่างกาย มีอทิ ธิพล
ตอ่ ความสามารถในการดารงชวี ิตและการ
อยู่รอด

ความสามารถในการปรับระดับของสภาวะแวดลอ้ ม
ภายในร่างกาย ให้มคี วามเหมาะสมตอ่ การดารงชีวติ

และการทางานของเซลล์ เรยี กว่า
“การรกั ษาดลุ ภาพภายในรา่ งกาย (homeostasis)”

การรกั ษาดุลยภาพ เป็นกระบวนการที่ตอ้ งอาศัย
การทางานรว่ มกันระหวา่ งระบบอวัยวะของ
ร่างกายหลายระบบ

บทที่ 6 การรกั ษาดลุ ยภาพในรา่ งกาย

1. ระบบหายใจ
2. ระบบขับถ่าย
3. ระบบหมุนเวียนเลือด ระบบนา้ เหลอื ง และระบบภมู คิ ุ้มกนั

ระบบหายใจ (The respiratory system)

นกั เรียนสามารถกนั้ หายใจไดน้ าน
เท่าไหร่ ?

ทาไมการหายใจจึงสาคญั มากๆ ?

การหายใจ คืออะไรและมี
ความสาคญั อย่างไร ?

การหายใจ (respiration) เป็นกระบวนการแลกเปล่ยี น

แก๊ส เพอ่ื นาแกส๊ ออกซเิ จนไปใชใ้ นกระบวนการเมทาบอลซิ มึ
และปล่อยแก๊สคารบ์ อนไดออกไซตอ์ อกมา

ส่ิงมีชวี ติ ทอี่ ย่ใู นสภาพแวดล้อมต่างกนั จะมโี ครงสร้าง
ในการแลกเปลยี่ นแกส๊ ตา่ งกนั หรอื ไม่ ?

การแลกเปลีย่ นแก๊สของสตั ว์

สิ่งมชี วี ติ เซลลเ์ ดยี ว สัตว์ มนษุ ย์

การแลกเปล่ยี นแก๊สของสง่ิ มชี ีวิตเซลลเ์ ดยี ว

พารามีเซยี ม (paramecium) อะมีบา (amoeba)
ยกู ลีนา

(euglena)

การแลกเปลี่ยนแก๊สของสิง่ มีชวี ติ เซลล์เดยี ว

• อาศยั ในแหล่งท่มี คี วามชนื้ สงู

• เซลลส์ มั ผสั กับส่งิ แวดล้อมที่เปน็ น้า ตลอดเวลา

• แลกเปล่ยี นแก๊สผ่านทาง เยอื่ หมุ้ เซลล์ (cell membrane)
โดยตรง โดยใช้การแพร่ (diffusion)

CO2 O2
O2 CO2 O2 CO2

การแลกเปลยี่ นแกส๊ ของสตั ว์

การแลกเปลยี่ นแกส๊ มี 4 รปู แบบ

• ผา่ นเยอ่ื หมุ้ เซลล/์ ผิวหนัง/ผวิ ลาตวั โดยตรง
• ผ่านเหงือก (gill)
• ผ่านระบบท่อลม (tracheal system)
• ผา่ นปอด (lung)

การแลกเปลีย่ นแกส๊ ของสัตว์

• สตั ว์ท่มี ีลาตวั เป็นโพรง (ฟองนา้ ; sponge)

- ประกอบด้วยหลายๆ เซลลอ์ ย่รู วมกนั
เป็นกล่มุ แตไ่ ม่ใชเ่ นือ้ เยื่อแท้จริง

• สตั วท์ ี่มลี าตวั เปน็ โพรง (ฟองน้า; sponge)

การแลกเปลย่ี นแกส๊ ผา่ นทาง
เยอ่ื หมุ้ เซลลข์ องทุกเซลล์ โดย

วธิ ีการแพร่

การแลกเปลีย่ นแกส๊ ของสัตว์

• พวกซเี ลนเทอเรต (ไฮดรา, แมงกะพรุน, ปะการงั , กัลปงั หา, ดอกไม้ทะเล)

• ไฮดรา โครงสรา้ งของลาตวั ประกอบดว้ ย
ช่องว่างภายในลาตัว เรยี กว่า
“Gastrovascular cavity”

การแลกเปล่ยี นแกส๊ ผ่านทาง
เยอ่ื หมุ้ เซลล์ โดยวธิ กี ารแพร่

CO2
O2

• พวกหนอนตัวแบน (planarian) พลานาเรียมลี าตัวแบนยาว
ช่วยเพิม่ พ้นื ท่ีผิวในการ
แลกเปลี่ยนแก๊ส

การแลกเปล่ียนแกส๊ ผ่านทาง เยอื่ หมุ้ เซลล์ โดยวธิ ีการแพร่

สรุปการแลกเปลย่ี นแก๊สของสัตว์

 โพรโทซวั และ สตั ว์กล่มุ แรกๆ

ฟองนา้ พลานาเรีย ไฮดรา

• เซลล์สัมผสั กับสิง่ แวดล้อมท่เี ปน็ นา้ ตลอดเวลา
• ยังไมม่ ีระบบหมนุ เวียนเลือด
• แลกเปล่ียนแก๊สผา่ นทาง เยอ่ื หมุ้ เซลล์ โดยตรง

สัตวท์ ม่ี รี ่างกายขนาดใหญ่ มีโครงสร้างซับซ้อนมากข้ึนและเซลล์ภาย
รา่ งกายไม่มโี อกาสไดส้ มั ผัสกับสงิ่ แวดลอ้ มโดยตรง จะสามารถ
แลกเปล่ยี นแก๊สได้อยา่ งไร ?

 ใชร้ ะบบหมนุ เวยี นเลอื ด หรอื มอี วยั วะพิเศษเพ่ือแลกเปล่ียนแกส๊

การแลกเปลีย่ นแก๊สของสัตว์

• ไสเ้ ดอื นดนิ (earthworm)

• อาศยั อยใู่ นดนิ ทชี่ ื้น มกี าร
แลกเปล่ียนแกส๊ ผา่ น เซลลท์ ่ี
ผวิ หนังของลาตัวทบี่ างและ
เปยี กช้ืน

• มี ระบบหมุนเวยี นเลือด
ลาเลียงแก๊สไปสู่เซลลต์ า่ งๆ
ท่ัวร่างกาย

• ไสเ้ ดอื นดนิ (earthworm)

• แกส๊ ทแ่ี พร่ผ่านผิวหนังจะถกู ลาเลยี งโดยระบบ
หมนุ เวยี นเลอื ด ไปสูเ่ ซลล์ตา่ งๆ ท่ัวรา่ งกาย

การแลกเปล่ยี นแก๊สของสตั ว์

• แมลง กิง้ กอื ตะขาบ

• มี ระบบทอ่ ลม (tracheal
system) เปน็ อวัยวะในการ
แลกเปล่ยี นแก๊ส

• มีโครงสร้างประกอบด้วย
 ชอ่ งหายใจ (spiracle)
 ท่อลม (trachea)
 ทอ่ ลมฝอย (tracheole)
 ถุงลม (air sac)

• แมลง กิ้งกอื ตะขาบ

• แมลง ก้ิงกือ ตะขาบ

• อากาศเข้าทางรูเปิดเลก็ ๆ อยู่ดา้ นขา้ งลาตัวบริเวณ
สว่ นทอ้ ง เรียกว่า ช่องหายใจ (spiracle)

• ผ่าน ทอ่ ลม (trachea) มลี ักษณะเปน็ ทอ่
• ท่อลมจะแตกแขนงเป็น ทอ่ ลมฝอย (tracheole)

ผนังบาง แทรกตามเน้ือเยอ่ื ต่างๆ ทวั่ รา่ งกาย
• O2 และ CO2 แพรผ่ า่ นท่อลมฝอยและเซลล์

โดยตรง ไม่อาศยั ระบบหมุนเวียนเลือด

• แมลง กิ้งกือ ตะขาบ

• แมลงบางชนิดมี ถุงลม (air sac) เพ่ือ
สารองอากาศไว้ใช้ในขณะบิน

• แมลงขนาดใหญห่ รือบินได้ ทต่ี ้องการ O2
ปรมิ าณมาก การหด-คลายตัวของ
กล้ามเนื้อส่วนตา่ งๆ เพื่อบีบและขยายท่อ
ลมเปน็ จังหวะ

• แมงมุม

• ปอดแผง (book lung)
• ลกั ษณะเป็นทอ่ ลมพบั ไปมาคลา้ ยแผง
• มหี ลอดเลือดนา CO2 มาแลกเปล่ียนทแี่ ผง

ท่อลม แลว้ รับ O2 ไปเล้ียงเน้ือเย่อื

air-filled space
blood-filled space

book lung

• แมงมมุ

• สตั วท์ อี่ าศัยอยูใ่ นน้า :

กงุ้ หอย ปู ปลา ตัวออ่ นของสัตวส์ ะเทนิ นา้ สะเทนิ บก

(+) บรเิ วณแลกเปล่ียนแกส๊ สัมผสั น้าโดยตรง มคี วามชมุ่ ชืน้ ตลอดเวลา
(-) ในนา้ มี O2 ละลายอยูน่ อ้ ยกว่าในอากาศ 30 เท่า

 ใช้ เหงอื ก (gill) ในการแลกเปลย่ี นแกส๊ เพอื่ รบั O2 ได้เพียงพอ
- มีลักษณะเปน็ ซีๆ่ เรียงกันเปน็ แผง แต่ละซี่มีขนาดเล็ก
ประกอบดว้ ยเซลล์ทีเ่ รียงตัวเป็นชน้ั บางๆ

เหงอื ก (gill)
• มลี กั ษณะเปน็ ซๆ่ี เรยี งกนั เป็นแผง
• แต่ละซมี่ ขี นาดเลก็ ประกอบดว้ ยเซลล์ทีเ่ รยี งตัวเป็นช้นั

บางๆ ห่อหมุ้ หลอดเลอื ดฝอย

เหงือกของปลา เหงอื กของหมึก เหงอื กของกงุ้

• สตั ว์ท่อี าศยั อยู่ในนา้

• ก้งุ และ ปู

- มเี หงือกอยู่ในช่องเหงอื ก (gill
chamber) ทมี่ ีเปลอื กห้มุ

- การแลกเปลย่ี นแกส๊ เกดิ ขน้ึ ขณะท่ี
นา้ ไหลผ่านช่องเหงือก

• หอย และ หมึก

เหงอื ก มีลกั ษณะเป็นแผ่นซอ้ นทบั ไปมา
มีหลอดเลอื ดฝอยจานวนมากอยใู่ น
mantle

• ปลา การแลกเปล่ยี นแบบสวนทางกนั
(Countercurrent exchange)
• นา้ ทีม่ ี O2 ละลายอยู่ ไหลเขา้
ทางปาก แลว้ ผา่ นออกทาง
เหงอื กตลอดเวลา

• O2 แพร่เข้าส่หู ลอดเลือดฝอยท่ี
เหงือก แลว้ ไหลตามระบบ
หมุนเวียนเลือด

ทิศทางการไหลของเลือด
สวนทางกับทิศทางการ
ไหลของนา้ ทาให้การแพร่
ของ O2 เกดิ ขึน้ ได้ตลอด

หลอดเลือดฝอย

การแลกเปลยี่ นแบบสวนทางกนั
(Countercurrent exchange)

- น้าทีผ่ ่านเหงือกมีความดนั ยอ่ ย

ของ O2 สูงกวา่ ในหลอดเลอื ดฝอย
- O2 จากนา้ แพร่เขา้ สู่หลอดเลอื ด
ฝอยได้ตลอด
- เหงอื กปลานา O2 เข้าสู่หลอด
เลือดฝอยไดม้ ากกว่า 80%

ทศิ ทางการไหลของเลือดและนา้ สวนทางกัน ทาให้
การแพร่ของ O2 เกิดข้ึนไดต้ ลอดหลอดเลอื ดฝอย

การแลกเปลี่ยนแกส๊ ของสัตว์

• ตัวอ่อนสตั วส์ ะเทินน้าสะเทนิ บก

ลูกออ๊ ดมีการแลกเปล่ยี นแกส๊ ผ่านเหงือก External gill
เม่อื โตเต็มวัยจะใชผ้ ิวหนงั และปอดในการ

แลกเปล่ยี นแกส๊

• Axolotl (แอกโซลอเติล หรือ อาโชโลตล)์

สัตวค์ รงึ่ บกครงึ่ นา้ ในตระกลู ซาลาแมนเดอร์
ชนดิ หนง่ึ มีจุดเด่น คอื พู่เหงือกสแี ดงสด
ซ่ึงเปน็ อวัยวะช่วยในการหายใจซงึ่ ตดิ ตวั มา
ต้ังแตฟ่ ักออกจากไข่ โดยท่ีไมห่ ายไป
เหมอื นกบั สตั วค์ รึ่งบกครง่ึ นา้ จาพวกอืน่

External gill ตลอดชวี ิต

• สัตว์สะเทินน้าสะเทนิ บก

• ผวิ หนงั แลกเปลย่ี นแกส๊ โดยตรง

- มีตอ่ มสรา้ งเมือก ช่วยใหผ้ วิ หนงั ชมุ่ ชืน้ ตลอดเวลา

• ปอด

• สตั ว์สะเทินนา้ สะเทนิ บก

การแลกเปลีย่ นแก๊สของสตั ว์

• สตั ว์ปกี • นก ตอ้ งใช้พลังงานสงู จึงมีระบบหายใจทีม่ ปี ระสิทธิภาพมาก
• ปอด (lung) ของนก มขี นาดเลก็ ทาหนา้ ทแ่ี ลกเปลย่ี นแกส๊
• มี ถุงลม (air sac) แยกออกจากปอดเปน็ ค่ๆู 8-9 อัน

(เพอ่ื เกบ็ สารองอากาศไว้ใช้ขณะบิน)

กลไกการหายใจและแลกเปลย่ี นแกส๊ ในนก แต่ละรอบของการหายใจ
นกต้องมีการหายใจเขา้ และ
(ทอ่ ลม) ออก 2 ครั้ง เพื่อให้อากาศ
หมุนเวียนครบวงจร

หายใจเข้า ถุงลมขยายตวั อากาศจะเขา้ ทางทอ่ ลม ไปท่ี posterior
หายใจออก ถุงลมหดตวั air sacs และอากาศจากปอดจะเข้าไปใน
anterior air sacs

อากาศจาก posterior air sacs เข้าสู่ปอด
และอากาศจาก anterior air sacs จะ
ออกสู่ภายนอก

• สัตวเ์ ลย้ี งลกู ดว้ ยนา้ นม

• ปอด (lung) ทาหน้าท่ีแลกเปลี่ยนแกส๊
• ระบบการแลกเปลีย่ นแก๊ส สัมพนั ธ์กับ

ระบบหมนุ เวยี นเลอื ดในร่างกาย

สรุป โครงสรา้ งแลกเปลย่ี นแกส๊ ของสง่ิ มชี วี ติ

 เยอ่ื หุ้มเซลล์ สิง่ มีชีวติ เซลลเ์ ดยี ว(พารามเี ซยี ม อะมีบา ยูกลนี า)
 เซลลผ์ วิ ร่างกาย ฟองนา้ ไฮดรา พลานาเรีย
 ผวิ หนัง
 ระบบท่อลม ไส้เดอื นดิน สัตว์สะเทินนา้ สะเทนิ บก
 เหงอื ก แมลงตา่ งๆ ตะขาบ กิง้ กอื
 ปอด กงุ้ หอยในน้า หมกึ ปู ปลา ลูกอ๊อด
 Book lung หอยบนบก สัตว์ปกี สตั วเ์ ล้ียงลูกด้วยนม คน
แมงมุม

ลักษณะสาคัญ ของโครงสร้างที่ใช้แลกเปลยี่ นแก๊ส

ผวิ หนงั ท่อลม (trachea) เหงอื ก (gill) ปอด (lung)

 ลกั ษณะบาง
 พืน้ ทีผ่ ิวมาก
 ลาเลยี งแกส๊ ไปยังเซลลบ์ รเิ วณอ่นื ๆ ได้อยา่ งรวดเรว็
 มกี ารปอ้ งกันอันตรายใหก้ ับโครงสรา้ งเหล่าน้ี
 มีความช้ืนตลอดเวลา

อวยั วะและโครงสรา้ งในระบบหายใจของมนษุ ย์

อากาศเข้าทีร่ ูจมูก (nostril) แล้วเข้าสู่
โพรงจมูก (nasal cavity) ซง่ึ มเี ย่อื บุ
ผิวท่ีมีซิเลยี และเมอื ก เพอื่ ดักจบั สิ่ง
สกปรก

อากาศเคล่อื นทีต่ อ่ ไปยัง คอหอย
(pharynx) ลงสู่ กล่องเสียง (larynx)
ภายในมีสายเสียง (vocal cord)

อากาศเขา้ สู่ ทอ่ ลม (trachea) แยกออกเปน็
หลอดลม (bronchi) เขา้ สปู่ อดซา้ ยและขวา
ทัง้ 2 ข้าง ซงึ่ จะแตกแขนงเล็กลงเรอื่ ยๆ
เรยี กวา่ หลอดลมฝอย (bronchiole)

อากาศเขา้ สบู่ รเิ วณปลายสดุ ของหลอดลมฝอย
ซง่ึ เป็นถุงลมขนาดเล็กๆ ทีม่ ผี นังบาง เรียกว่า
ถุงลม (alveolus) เป็นบรเิ วณท่เี กิดการ
แลกเปลย่ี นแกส๊

***ท่อลม หลอดลม และหลอดลมฝอยสว่ นต้น มีกระดกู ออ่ น
เพอ่ื ป้องกันการแฟบของแรงกดของเนอ้ื เยอื่ รอบๆ***

ถุงลม

(alveolus)

• ถุงลม จะรวมเป็นกลุ่มถุงขนาดใหญ่
เรียกว่า “alveolar sac”

• ในปอดมีถงุ ลมประมาณ 300 ล้านถงุ
• เปน็ เซลล์เนื้อเย่ือบผุ ิว เรยี งตัวชั้น

เดยี ว ผนงั บาง มคี วามช้นื สูง
• มีหลอดเลอื ดฝอยห่อหุ้มโดยรอบ

การแลกเปล่ยี นแกส๊ และลาเลยี งแกส๊

การแลกเปลย่ี นแกส๊ ในรา่ งกายคน เกดิ ขนึ้ 2 แห่ง

1. ที่ปอด – แลกเปล่ยี นแก๊สระหว่าง
ถุงลมกับหลอดเลอื ดฝอย

การแลกเปลยี่ นแก๊สและลาเลียงแกส๊

การแลกเปลยี่ นแกส๊ ในรา่ งกายคน เกดิ ขนึ้ 2 แห่ง

2. ทเ่ี ซลลข์ องเนอื้ เยื่อ – แลกเปล่ยี น
แกส๊ ระหว่างหลอดเลือดฝอยกับ
เน้ือเย่อื