TOPICS

1. TOPICS 1. Obtaining and digesting of food (Digestive system) 2. Gas exchange: breathing system (Respiratory system) 3. Internal transport (Circulatory system) 4. Immune system 5. The control of internal environment 6. Chemical control (Endocrine system) 7. Nervous system and the sense 8. Animal locomotion

2. 3. INTERNAL TRANSPORT (CIRCULATORY SYSTEM) การขนส่งสารมีหลายวิธี โดยจะขึ้นอยู่กับชนิดของสิ่งมีชีวิต ดังนี้ 1. การแพร่ (diffusion) 2. Gastrovascular cavity 3. ระบบไหลเวียนเลือดแบบเปิด (open circulatory system) 4. ระบบไหลเวียนเลือดแบบปิด (close circulatory system) ระบบไหลเวียนเลือด ประกอบด้วย -เลือด(blood) -หลอดเลือด(blood vessel) -หัวใจ (heart)

3. Gastrovascular cavity -พบในพวก cnidarians, พลานาเรีย และหนอนตัวแบนอื่น ๆ -Gastrovascular cavity มักมีการแตกแขนงแทรกไปในชั้นของเซลล์ -มีการแลกเปลี่ยนสารต่าง ๆ ภายในตัวกับสิ่งแวดล้อมโดยตรง จากนั้นมี การขนส่งสารต่าง ๆ ระหว่างเซลล์โดยการแพร่ เนื่องจากระยะห่างระหว่าง ชั้นของเซลล์ มีระยะทางสั้น ๆ

4. ระบบไหลเวียนเลือดแบบเปิด (open circulatory system) -พบในแมลงและพวก mollusk -อวัยวะต่าง ๆ จะสัมผัสกับเลือดโดยตรง -ไม่มีความแตกต่างระหว่างเลือดและ interstitial fluid รวมเรียกhemolymph -ขั้นตอนการไหลเวียน 1.หัวใจ(tubular heart)ที่อยู่ด้านหลังบีบตัว 2.Hemolymphเคลื่อนสู่หลอดเลือด(vessel) และ sinus (แอ่งเลือดรอบๆอวัยวะ) 3.Hemolymphจากsinus แลกเปลี่ยนแก๊ส และสารอาหารกับเซลล์โดยตรง 4.เมื่อหัวใจคลายตัว hemolymph ถูกดึงกลับ หัวใจ ทางรูเรียก ostia (มี valveที่ปิดเมื่อหัวใจหดตัว)

5. ระบบไหลเวียนเลือดแบบปิด (close circulatory system) -พบในไส้เดือน หมึกและสัตว์มีกระดูกสันหลัง -หัวใจอาจมี >1 -เส้นเลือดมีการแตกแขนงเป็นเส้นเล็กๆ ไป เลี้ยงอวัยวะ -เลือดจะอยู่ในเส้นเลือดตลอดเวลา แยก ออกจาก interstitial fluid -มีการแพร่ของแก๊สและสารอาหารจากเลือด สู่ interstitial fluid และจากinterstitial fluid สู่เซลล์

6. เปรียบเทียบการขนส่งสารเข้าและออกจากเซลล์เปรียบเทียบการขนส่งสารเข้าและออกจากเซลล์ ในสัตว์ที่มีระบบไหลเวียนเลือดแบบเปิดและแบบปิด extracellular fluid = interstitial fluid

7. Cardiovascular system -หัวใจแบ่งออกเป็น 2 ส่วน 1.atrium(or atria)ทำหน้าที่รับเลือดกลับสู่หัวใจ 2.ventricle ทำหน้าที่ปั๊มเลือดออกจากหัวใจ -เส้นเลือดมี 3 ชนิด 1.arteryทำหน้าที่นำเลือดออกจากหัวใจสู่อวัยวะ 2.capillary เป็นบริเวณที่มีการแลกเปลี่ยนสารระหว่างเลือดและinterstitial fluid เพราะเป็นเส้นเลือดที่มีผนังบางและเป็นรู -มีการแตกของcapillaryเป็นร่างตาข่ายที่บริเวณอวัยวะเรียก capillary bed 3.veinทำหน้าที่นำเลือดจากอวัยวะกลับสู่หัวใจ Heart Aorta artery arteriolecapillary venule vein vena cava (organ)

8. Single circuit circulation -ปลามีหัวใจ 2 ห้อง (1atrium, 1 ventricle) -ventricle ปั๊มเลือดออกจากหัวใจสู่เหงือก (gill circulation) -มีการแลกเปลี่ยนแก๊สที่เหงือก -gill capillary นำเลือดที่มี O2สูงไปเลี้ยง ส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย(systemic circulation) -vein นำเลือดกลับหัวใจ -เนื่องจากเลือดไหลจาก gill capillary สู่ systemic circulationโดยตรง ดังนั้นความดัน เลือดจะค่อยๆลดลง เลือดจึงไหลช้าลง

9. Double circuit circulation

10. ระบบไหลเวียนเลือดในกบระบบไหลเวียนเลือดในกบ -กบมีหัวใจ 3 ห้อง (2 atria, 1 ventricle) -ventricleปั๊มเลือดออกจากหัวใจทางเส้นเลือด artery จากนั้นจะแยกออกเป็น 2 เส้น -เส้นที่หนึ่งนำเลือดไปฟอกที่ปอดและผิวหนัง เรียกวงจรนี้ว่า pulmocutaneous (lung and skin) circulation -อีกเส้นหนึ่งนำเลือดไปเลี้ยงส่วนต่างๆของ ร่างกายเรียกว่า systemic circulation -รวมเรียกทั้งสองวงจรนี้ว่า double circulation

11. -เนื่องจากเลือดที่ไปเลี้ยงส่วนต่าง ๆ ของ ร่างกายถูกปั๊มออกจากหัวใจโดยตรง ดังนั้นแรงดันเลือดจึงสูงกว่า single circulation -ventricleมี1 ห้อง จึงมีการปนกันของเลือด oxygen-rich และ oxygen-poor blood -แต่ในventricleก็มีเยื่อกั้นบ้าง ดังนั้น oxygen- rich blood ส่วนมาก(จากatriumซ้าย)จะถูกปั๊มสู่ systemic circulation และoxygen-poor blood ส่วนมาก(จากatriumขวา)จะถูกปั๊มสู่ pulmocutaneous circulation

12. ระบบไหลเวียนเลือดในสัตว์เลื้อยคลาน นก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม -สัตว์เลื้อยคลานมีหัวใจ 3 ห้อง(ยกเว้น จระเข้) โดยหัวใจห้อง ventricle เริ่มมี ผนังกั้น แต่ไม่สมบูรณ์ -จระเข้ นกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมี หัวใจ 4 ห้อง -การไหลเวียนเลือดแบ่งเป็น 2 วงจร คือ pulmonaryและ systemic circulation -หัวใจด้านซ้าย รับ-ปั๊มเลือดที่มี ออกซิเจนสูง -หัวใจด้านขวา รับ-ปั๊มเลือดที่มี ออกซิเจนต่ำ

13. -ในหัวใจมีลิ้นกั้นเรียก valveแบ่งเป็น 1.atrioventricular valve (AV valve) กั้นระหว่างatriumกับventricle 2.semilunar valveกั้นระหว่างaorta กับventricleซ้าย และ pulmonary artery กับventricle ขวา

14. เปรียบเทียบ double circulation ในสัตว์ที่มีหัวใจ 3 ห้อง, 4 ห้องแต่ไม่สมบูรณ์ และ 4 ห้องสมบูรณ์

15. การไหลเวียนเลือดในคน Pulmonary circulation ventricleขวาปั๊มเลือดออกจากหัวใจ pulmonary artery ปอด(แลก เปลี่ยนแก๊ส) oxygen-rich blood pulmonary vein atriumซ้าย Systemic circulation ventricleซ้าย aorta เส้นเลือดแยกออกเป็น 2 เส้น 1.ไปเลี้ยงส่วนหัวและแขน 2.ไปเลี้ยงอวัยวะในช่องท้องและขา oxygen-poor bloodกลับสู่หัวใจ (atriumขวา)ทาง anterior(superior)(1) หรือ posterior(inferior)vena cava(2)

16. เสียงของหัวใจ (Heart sound) -สามารถใช้stethoscopeฟังเสียงของหัวใจได้ โดยจะได้ยินเสียง lub-dup, lub-dup, lub-dup • The heart sounds we can hear with a stethoscope are caused by the closing of the valves. • The sound pattern is “lub-dup, lub-dup, lub-dup.” • The first heart sound (“lub”) is created by the recoil of blood against the closed AV valves. • The second sound (“dup”) is the recoil of blood against the semilunar valves. -lub: เป็นเสียงของเลือดที กระแทก AV valveเมื่อ ventricle บีบตัว -dup: เป็นเสียงของเลือดที่ กระแทก semilunar valveเมื่อ ventricle คลายตัว -สภาวะที่valveผิดปกติเรียก heart murmur

17. วัฏจักรหัวใจ (cardiac cycle) -cardiac cycle: การบีบและ คลายตัวของหัวใจเป็นรอบๆ -ระยะที่มีการบีบตัวเรียก systole -ระยะที่มีการคลายตัวเรียก diastole -cardiac output: ปริมาณ เลือดที่ปั๊มจาก ventricle ซ้ายไปเลี้ยงส่วนต่างๆของ ร่างกาย cardiac out put (vol/min) = heart rate (no./min) X stroke volume (vol/no.) 5.25 L/min = 70 beat/min X 75 ml/beat

18. จังหวะการเต้นของหัวใจ(heart’s rhythmic beat) (จากAV node สู่ventricle จะdelay 0.1 วินาที) (generate electrical impulse) Electrocardiogram (ECG/EKG) -cardiac muscle ของสัตว์มีกระดูกสันหลังสามารถกระตุ้นได้เอง(self-excitable) -sinoatrial(SA) nodeควบคุมอัตราและเวลาในการบีบตัวของหัวใจ -SA node วางตัวอยู่บนผนังของ atriumขวาใกล้กับบริเวณที่ superior vena cava -atroventricular(AV) nodeวางตัวอยู่บนผนังของหัวใจระหว่าง atrium และventricleขวา

19. โครงสร้างของหลอดเลือด(The structure of blood vessel) -เส้นเลือดประกอบด้วย เนื้อเยื่อ 3 ชั้น 1.ชั้นนอก เป็นconnective tissueและelastic fiber 2.ชั้นกลาง เป็นsmooth muscle และ elastic fiber 3.ชั้นใน เซลล์ชั้นเดียวแบนๆ เรียก endothelium -arteryมีชั้นนอกและชั้นกลางหนากว่าvein -capillaryมีเฉพาะชั้นendometrium ทำให้สามารถแลกเปลี่ยนสารระหว่างเลือด และinterstitial fluidได้ดี (เส้นผ่านศูนย์กลาง 3-10um, RBC 7-10 um)

20. -veinใหญ่ๆจะมี one-way valve กั้น ที่ยอมให้เลือดไหลเข้าสู่หัวใจเท่านั้น

21. การไหลและความดันเลือด(blood flow and blood pressure) การไหลของเลือดในหลอดเลือดขึ้นกับ 1.Law of continuityการไหลของๆเหลวในท่อที่มีพื้นที่หน้าตัดน้อยกว่าจะไหลเร็วกว่า การไหลของเลือดในcapillaryจะช้ากว่าarteryและaorta ตามลำดับ เพราะพื้นที่ หน้าตัดรวมของcapillaryมากกว่า -การไหลของเลือดอย่างช้าๆในcapillary ทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนสารได้ดี 2.ความดันเลือดในหลอดเลือดขึ้นอยู่กับ cardiac output, peripheral resistance, gravity -ความดันเลือดในaorta>artery>arteriole> capillary>venule>vein>vena cava

22. การวัดความดันเลือด 1.ความดันเลือดปกติในคนอายุ 20 ปี = 120/70 2.เครื่องที่ใช้วัดคือ sphygmomanometerโดยนำไปพันรอบโคนแขน บีบให้ลมเข้าไปใน cuffจนกระทั่งความดันใน cuff สูงกว่าความดันเลือดใน artery เลือดหยุดไหล 3.ใช้stethoscopeฟังเสียงการไหลของเลือดค่อยๆปล่อยให้ลมออกจากcuff เมื่อความ ดันเลือดในarteryสูงกว่าในcuff จะได้ยินเสียงการไหลของเลือดเรียกsystolic pressure 4.ค่อยๆปล่อยลมในcuffออกเรื่อยๆ จนกระทั่งไม่ได้ยินเสียงการไหลของเลือด เรียก diastolic pressure

23. การไหลของเลือดสู่capillary bed -การไหลของเลือดสู่ capillary bed ที่ อวัยวะต่างๆ ขึ้นอยู่กับความต้องการ ของอวัยวะนั้นๆ เช่น ในขณะออกกำลัง กายเลือดจะไปเลี้ยงที่กล้ามเนื้อมาก แต่ ไปเลี้ยงทางเดินอาหารลดลง -การควบคุมการไหลของเลือดสู่capillary bed คือ 1.โดยการหดตัวของกล้ามเนื้อเรียบของ arteriole 2.โดยการทดตัวของ precapillary sphincter

24. การแลกเปลี่ยนสารที่หลอดเลือดฝอย(capillary exchange) ข ก -การนำสารเข้า-ออกcapillary มี 4 วิธี รูป(ก) -การนำสารผ่าน cleft จะสัมพันธ์กับ fluid pressure รูป(ข) :บริเวณที่ใกล้กับ arteriole ของเหลวจะไหลออกจาก capillary :บริเวณที่ใกล้กับ venule ของเหลวจะไหลเข้าสู่capillary

25. ระบบน้ำเหลือง(Lymphatic system) -lymphatic systemนำของเหลวและโปรตีนกลับสู่กระแสเลือดโดยนำเข้าทางvenae cava -lymph: ของเหลวในlymphatic vessel (ภายในมี valve) -lymph node: เป็นอวัยวะทำหน้าที่กรอง lymphและทำลายเชื้อโรค ภายในประกอบด้วย connective tissue และเม็ดเลือดขาว

26. องค์ประกอบของเลือด -เลือดประกอบด้วย น้ำเลือดหรือพลาสมา(plasma)และเม็ดเลือด -เม็ดเลือด(cellular elements)ประกอบด้วย เม็ดเลือดแดง(erythrocyte) เม็ดเลือดขาว(leukocyte) และเกล็ดเลือด(blood platelet) -ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม RBC ไม่มีนิวเคลียสและไมโตคอนเดรีย, anaerobic metabolism -ไตสร้างerythropoietin กระตุ้นการสร้าง RBC

27. Pluripotent stem cells Pluripotent: เซลล์ที่สามารถเปลี่ยนแปลง(differentiate)ไปเป็นเซลล์เม็ดเลือดชนิดอื่นได้

28. การแข็งตัวของเลือด(blood clotting) -An inherited defect in any step of the clotting process causes Hemophilia

29. โรคหัวใจ(cardiovascular diseases) 1. Heart attack การตายของ cardiac muscleจากการขาดเลือดไปเลี้ยงหัวใจ เพราะเส้นเลือด coronary artery อุดตัน จาก embolus 2. Heart stroke การตายของเนื้อเยื่อประสาทในสมอง เนื่องจากการแตกหรืออุดตัน ของเส้นเลือด artery ในสมอง 3. Atherosclerosis -เกิด plaque ในผนัง artery บริเวณชั้นกล้ามเนื้อเรียบ และจะมี connective tissue และcholesterolมาแทรกอยู่ 4. Arteriosclerosis คล้ายกับ atherosclerosis แต่จะมี Ca มาสะสมที่ plaque 5. Hypertention สภาวะที่ความดันเลือดสูง ทำให้เกิด atherosclerosis เพิ่มขึ้น