1_ระบบหายใจ

การแลกเปล่ียนแกส๊ และลาเลียงแกส๊

การลาเลยี งแกส๊ O2 ในลือด มี 2 วธิ ี

1. จบั กบั Hemoglobin (Hb) ในเมด็ เลอื ดแดง
ประมาณ 97% กลายเป็น Oxyhemoglobin (HbO2)

2. ละลายอยใู่ นน้าเลือด

การลาเลยี งแกส๊ O2 ด้วย hemoglobin

Hb + 4O2 บรเิ วณปอด Hb(O2)4
Hemoglobin Oxyhemoglobin
บรเิ วณเซลลข์ อง
เนื้อเย่ือ

ทเ่ี ซลลข์ องเนอ้ื เยอ่ื : ที่ปอด :

ออกซฮี ีโมโกลบิน จะเปลย่ี นเป็น เลือดทีม่ ีออกซฮี โี มโกลบนิ จะถกู
แก๊สออกซเิ จน และ ฮโี มโกลบนิ สง่ เข้าหัวใจและสูบฉีดไปยงั
แก๊สออกซเิ จนจะแพร่เข้าสูเ่ ซลล์ เน้ือเย่ือต่างๆท่ัวรา่ งกาย

การลาเลียงแกส๊ O2 ดว้ ย hemoglobin แกส๊ O2 ถูกลาเลยี ง
โดยการจับกบั โมเลกุล
hemoglobin ในเซลล์
เมด็ เลอื ดแดงด้วย
อตั ราส่วน 4:1

การแลกเปล่ยี นแกส๊ CO2 จากเซลลเ์ นอ้ื เยอื่ ไปยงั ปอด

แบง่ เป็น 3 ทาง ไดแ้ ก่

1. ขนสง่ ในรปู ไฮโดรเจนคาร์บอเนตไอออน (HCO3- ) วธิ นี เี้ กิดขึน้ เปน็ ส่วนใหญ่**

2. ขนส่งในนา้ เลอื ด โดย CO2 ถกู นาออกจากเน้ือเย่ือโดยวธิ ีแพร่ (passive diffusion)
วธิ ีน้เี กดิ ขึน้ ประมาณ 5% ของ CO2 ท้งั หมด

3. ขนส่งในรปู คารบ์ ามิโนฮโี มโกลบนิ
(HbCO2) โดยฮโี มโกลบินจะจบั กับ
คารบ์ อนไดออกไซด์ได้บางสว่ น วิธนี ้ี
เกดิ ขึน้ ประมาณ 10% ของ CO2
ท้ังหมด

การแลกเปลยี่ นแกส๊ CO2 จากเซลลเ์ นอ้ื เยอ่ื ไปยงั ปอด

หลอดเลอื ดฝอยบริเวณเนอ้ื เยอื่ HCO3-
H+ + HCO3-
CO2

เอนไซม์

CO2 + H2O H2CO3

เอนไซม์

CO2 HCO3-
หลอดเลอื ดฝอยบรเิ วณถุงลม

การแลกเปล่ยี นแกส๊ CO2 จากเซลลเ์ นอื้ เยอ่ื ไปยงั ปอด

1. แกส๊ CO2 จากเซลล์ต่างๆ
ของรา่ งกาย จะถกู ลาเลยี งเขา้
ไปในเซลลเ์ ม็ดเลือดแดง โดย
ทาปฏิกรยิ ากบั น้ากลายเป็น
กรดคารบ์ อนกิ (H2CO3)
โดยมเี อนไซม์ carbonic
anhydrase ช่วยเรง่ ปฏกิ ิรยิ า

การแลกเปลี่ยนแกส๊ CO2 จากเซลลเ์ นอื้ เยอื่ ไปยงั ปอด

2. กรดคาร์บอนกิ จะสลายกลายเป็น
H+ และไฮโดรเจนคาร์บอเนตไอออน
(HCO3-) เขา้ สู่พลาสมา

H+ ถูกกาจดั โดยระบบบฟั เฟอร์ของ
ฮีโมโกลบิน
HCO3- ทาใหพ้ ลาสมามีประจลุ บเพม่ิ ขึน้

Cl- เคลือ่ นผ่านเยื่อหุ้มเซลลเ์ มด็ เลือด
แดงเขา้ สภู่ ายใน จนประจุสมดุล และ
HCO3- จะถูกขนสง่ ไปยงั ปอดตอ่ ไป

การแลกเปล่ยี นแกส๊ CO2 จากเซลลเ์ นอ้ื เยอ่ื ไปยงั ปอด

3. เมอื่ เลือดถกู สูบฉีดมาถึงหลอด
เลอื ดฝอยรอบถุงลม H+ และ
HCO3- จะรวมตวั กันเปน็ กรดคาร์
บอนิก อีกครัง้

4. กรดคาร์บอนกิ สลายตวั
เปน็ น้าและแก๊ส CO2 อกี ครง้ั

แผนภาพสรุปการแลกเปล่ยี นแกส๊ ของคน

ความดนั ยอ่ ยของ O2
และ CO2 ใน

บรรยากาศและในส่วน

ต่างๆของรา่ งกาย

กลไกการหายใจ (Breathing mechanism)

การหายใจ เปน็ กระบวนการนาอากาศจากภายนอกเข้าสรู่ ่างกายและ
ออกจากรา่ งกาย

ประกอบด้วย 2 ข้ันตอนหลัก
- การหายใจเข้า
(inhalation)
- การหายใจออก
(exhalation)

กลไกการหายใจ (Breathing mechanism)

 กลา้ มเนือ้ ทท่ี างานร่วมกันในการหายใจ

1. กลา้ มเนือ้ กะบงั ลม (Diaphragm)
2. กลา้ มเน้ือยึดกระดูกซโี่ ครง (Intercostal muscle)

2.1 กลา้ มเนื้อยดึ กระดกู ซโ่ี ครงแถบนอก (External intercostal muscle)
2.2 กล้ามเนอื้ ยดึ กระดกู ซโี่ ครงแถบใน (Internal intercostal muscle)

กระดูกอก กล้ามเนอ้ื ยึดกระดูก
ซี่โครงแถบนอก

กลา้ มเนอื้ กะบงั ลม กล้ามเนอ้ื ยึดกระดูกซ่โี ครง
แถบใน

กระดกู ซ่โี ครง

หายใจเข้า หายใจออก

กระดกู ซ่ีโครงยกตวั สูงขึน้ กระดูกซ่โี ครงลดตา่

ปริมาตรในปอด เพิ่มขึน้ ปริมาตรในปอด ลดลง
ความดนั ในปอด ลดลง ความดนั ในปอด เพิม่ ข้นึ

กล้ามเน้ือกะบงั ลม กล้ามเน้ือกะบังลม
หดตวั ตา่ ลง คลายตวั สูงขนึ้

สรุป กลไกการหายใจของคน

หายใจเขา้ หายใจออก

กล้ามเน้อื หดตัว (ลดต่าลง) คลายตวั (ยกสงู ขึน้ )
กะบังลม

กระดูกซีโ่ ครง ยกขึ้น ลดตา่

กล้ามเนื้อยดึ แถบนอก – หดตัว แถบนอก –คลายตัว
กระดูกซี่โครง แถบใน - คลายตวั แถบใน - หดตวั

ปรมิ าตรในปอด เพิ่มขนึ้ ลดลง

ความดันในปอด ลดลง เพม่ิ ขึ้น

ปรมิ าณก๊าซคารบ์ อนไดออกไซด์ ในเลือด

ตัวกาหนด อตั ราการหายใจเขา้ และออก

ปริมาณกา๊ ซ ปรมิ าณกา๊ ซคารบ์ อนไดออกไซด์
คาร์บอนไดออกไซด์ ในเลือดสงู

ในเลือดตา่ การหายใจเรว็ ข้ึน

การหายใจช้าลง

ปรมิ าตรของอากาศในปอดของคน

เครอ่ื งสไปโรมเิ ตอร์
(spirometer)

เปน็ เครือ่ งมือท่ีใช้
ตรวจวดั ปริมาตรของ
อากาศที่หายใจเข้าและ

ออกจากปอด

ปรมิ าตรของอากาศในปอดขณะหายใจเขา้ -ออกปกติ
และขณะหายใจเขา้ -ออกเต็มท่ี

ความหนาแนน่ ของแกส๊ ในบรรยากาศ Vs. ในสว่ นต่างๆของรา่ งกาย

 บรเิ วณใดในร่างกายมโี มเลกุลของแกส๊ ออกซเิ จนหนาแน่นมากท่ีสุด และนอ้ ย
ท่ีสุด เพราะเหตใุ ด?

 บริเวณใดในร่างกายมีโมเลกุลของแก๊สคาร์บอนไดออกไซต์หนาแนน่ มากที่สดุ
และน้อยทสี่ ุด เพราะเหตุใด?

การควบคมุ การหายใจ

กลไกการควบคมุ การหายใจ เกย่ี วข้องกับ ระบบประสาท
มกี ารควบคมุ 2 ส่วน ดังนี้

1. การควบคมุ แบบอตั โนวตั ิ
2. การควบคุมภายใต้อานาจจติ ใจ

การควบคมุ การหายใจ

1. การควบคมุ แบบอัตโนวตั ิ
 ไม่สามารถบงั คับได้
 สมองสว่ นพอนส์ และเมดัลลาออบลองกาตา เปน็ ตัวสร้างและส่ง

สัญญาณประสาทไปกระตนุ้ กล้ามเน้ือ

 ทาให้การหายใจเขา้ -ออก
เกดิ ขน้ึ ได้อย่างเป็นจงั หวะ
สม่าเสมอทัง้ ในยามหลับ
และยามตนื่

การควบคมุ การหายใจ

2. การควบคมุ ภายใตอ้ านาจจติ ใจ
 สามารถบงั คับได้
 โดยสมองสว่ นหนา้ เรียกว่า ซีรีบรัลคอรเ์ ทกซ์ และ ไฮโพทาลามสั

 สามารถควบคุม หรอื
ปรับการหายใจให้
เหมาะสม เช่น การพูด
การร้องเพลง การเล่น
เคร่ืองดนตรีประเภทเป่า
การวา่ ยน้า การดาน้า
หรอื การกล้ันหายใจได้

การรกั ษาดลุ ยภาพของกรด-เบสของเลอื ด
โดยระบบหายใจ

ความผดิ ปกตทิ เี่ กย่ี วขอ้ งกบั ปอดและโรคของระบบทางเดนิ หายใจ

โรคปอดบวม (pneumonia)

 เกิดจากเชอ้ื แบคทเี รยี หรือไวรัส เขา้ ไปใน
หลอดลมและเน้ือเยอื่ ปอด

 เกิดการอักเสบ ทาให้พน้ื ท่ผี ิวในการ
แลกเปล่ียนแก๊สลดลง

ความผดิ ปกตทิ เี่ กยี่ วขอ้ งกบั ปอดและโรคของระบบทางเดนิ หายใจ

โรคถงุ ลมโปง่ พอง (emphysema)

 เกดิ จากการสูดอากาศท่ีเปน็ พษิ เชน่ ควันบหุ รี่
 ถงุ ลมและหลอดเลอื ดฝอยส่วนปลายถกู ทาลาย ทาใหก้ ารแลกเปลี่ยนแก๊สลดลง
 บางราย ผนังของถุงลมอาจถูกทาลาย ทาใหถ้ งุ ลมทะลุถงึ กนั เกิดเป็นถุงขนาดโต

ขนึ้ จึงมีพื้นทผี่ วิ แลกเปลย่ี นแกส๊ ลดลง
 ผูป้ ่วยเกิดอาการเหน่อื ยหอบ หัวใจทางานหนักจนอาจเกดิ หัวใจวาย

ความผดิ ปกตทิ เ่ี กย่ี วขอ้ งกบั ปอดและโรคของระบบทางเดนิ หายใจ

โรควณั โรค (tuberculosis)
โรคหลอดลมอกั เสบ (bronchitis)

โรคหอบหดื (asthma)
โรคมะเรง็ ปอด (lung cancer)

ความผดิ ปกตทิ เ่ี กยี่ วขอ้ งกบั ปอดและโรคของระบบทางเดนิ หายใจ

โรคภมู แิ พ้

 เกิดจากการไดร้ บั สงิ่ กระตุ้น เชน่ เกสรดอกไม้ ฝุ่น
ควนั บหุ ร่ี อากาศท่ีเปลยี่ นแปลง และสารเคมี

 ทาให้เกดิ การหดของกล้ามเนอ้ื ทอ่ ลม
 เปน็ เหตใุ หท้ ่อลมตบี กว่าปกติ ผปู้ ่วยหายใจไมส่ ะดวก

หรอื เกดิ อาการหอบหดื และอาจเสียชีวิตได้

ผลของควนั บหุ ร่ี

 กอ่ ใหเ้ กิดโรคถงุ ลมโป่งพอง โรคภูมิแพ้ และเพม่ิ
ความเส่ยี งตอ่ โรคมะเรง็ ปอด

 ทาให้เกดิ การระคายเคืองต่อตา จมกู คอ และ
ปอด

 ควนั บหุ รม่ี ผี ลตอ่ คนท่ีสูบบุหรโ่ี ดยตรง และ
สง่ ผลตอ่ คนขา้ งเคียงที่สดู ดมเอาควันบุหร่ีเข้าไป

ปรากฏการณ์เก่ียวกบั การหายใจทเ่ี กดิ ขน้ึ ในชีวติ ประจาวนั

 การหาว

เกิดเมือ่ รา่ งกายออ่ นเพลีย เน่ืองจากมแี กส๊ คาร์บอนไดออกไซต์ในเลือดมาก
ไปกระตุ้นศูนยค์ วบคมุ การหายใจ จึงทาใหม้ ีการหายใจเข้ายาว และลึกเพอ่ื
สูดออกซเิ จนเต็มปอด แล้วแลกเปลย่ี นแก๊สคารบ์ อนไดออกไซตอ์ อกจาก
เลือด

 การสะอึก

เกดิ จากกะบังลมและกล้ามเน้ือยดึ กระดกู ซโ่ี ครงมีการหดตวั อย่าง
รุนแรง ทาให้หายใจเขา้ อยา่ งแรง และ epiglottis ปดิ ทนั ที ลมจึงดนั
ใหเ้ กิดเสยี งเกิดขึ้นมีการระคายเคอื งที่กระเพาะอาหาร และมีศูนย์กลาง
ควบคมุ ทกี่ ้านสมองสว่ นเมดลั ลาออบลองกาตา