Human Respiratory System

Human Respiratory System

การหายใจของคนประกอบด้วย 2 ขั้นตอนใหญ่ ๆ คือ 1. การหายใจภายนอก ( external respiration) เป็นการนำอากาศเข้าสู่ปอด การแลกเปลี่ยนแก๊สระหว่างปอดกับเลือด 2. การหายใจภายใน (internal respiration) การขนส่งแก๊สจากเลือดไปยังเซลล์และเนื้อเยื่อ ซึ่งจะทำให้ได้พลังงานในรูปของความร้อน และ ATP

Cilia Mucous Membranes Blood capillaries Epiglottis vocal cord C ring สายเสียง http://www.youtube.com/watch?v=iYpDwhpILkQ

bronchi

เยื่อหุ้มปอด (pleural membrane) • ช่องอก (thoracic cavity)

กิจกรรมที่ 6.1การศึกษาลักษณะและโครงสร้างของปอดหมูหรือปอดวัว วัสดุอุปกรณ์ • ปอดหมูหรือปอดวัว • เครื่องมือผ่าตัด ถาดผ่าตัด • สายยางขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 cm • ถุงมือยาง • ที่สูบลม

วิธีทดลอง ให้นักเรียนสวมถุงมือยาง นำปอดไปล้างให้สะอาดและดำเนินการดังนี้ 1.ให้พิจารณาลักษณะและโครงสร้างของปอด

2.ตัดส่วนอื่น ๆ ออกเหลือแต่ท่อลมและปอด ลองใช้นิ้วมือบีบแล้วปล่อย สังเกตการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น จากนั้นสังเกตการจัดเรียงตัวของกระดูกอ่อน และรูปร่างของกระดูกอ่อนที่ประกอบกันเป็นท่อลม

3.เลาะเนื้อเยื่อตรงรอยต่อของท่อลมและหลอดลม (bronchus) เพื่อหาตำแหน่งของหลอดลม ใช้สายยางสอดเข้าไปในท่อลมแล้วใช้ที่สูบลม สูบลมเข้าไป แล้วสังเกตการเปลี่ยนแปลงของปอด (ห้ามใช้ปากเป่า)

4. กรีดหลอดลมแล้วช้าสายยางสอดเข้าไปที่หลอดลม ใช้ที่สูบลม สูบลมเข้าไป สังเกตการณ์เปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น และผ่าเนื้อปอดบริเวณต่าง ๆ ที่ยังคงเห็นหลอดลมอยู่ เพื่อศึกษาการแตกแขนงของหลอดลม

5.สังเกตการเรียงลำดับของทางเดินอากาศตั้งแต่หลอดลม ว่าจะไปสิ้นสุดที่ใด 6.วาดรูปโครงสร้างของปอดพร้อมทั้งกับชี้ส่วนประกอบ

ผลการทดลอง • สรุปผลการทดลอง

คำถามหลังการทดลอง • ปอดมีสีอะไรเพราะเหตุใดจึงมีสีเช่นนั้น • ลักษณะรูปร่างและขนาดของปอดซ้ายและปอดขวาที่นักเรียนสังเกตได้มีความแตกต่างกันอย่างไร • เมื่อใช้นิ้วมือบีบท่อลมแล้วปล่อยท่อลมมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร • ลักษณะของท่อลมการจัดเรียงตัวของกระดูกอ่อน ลักษณะของกระดูกอ่อนและถุงลมมีความเหมาะสมต่อการทำหน้าที่อย่างไร

กลไกการสูดลมหายใจเข้าออกกลไกการสูดลมหายใจเข้าออก อากาศเข้าสู่ปอดได้อย่างไร

กลไกการหายใจเข้า-ออก • ให้นักเรียนแบ่งกลุ่ม ๆ ละ 3-4 คน ศึกษาจากหนังสือเรียนใช้เวลาประมาณ 10 นาที • แต่ละกลุ่มทำแบบทดสอบ

การหายใจเข้า (inspiration) • กล้ามเนื้อยึดซี่โครงแถบนอก หดตัว คลายตัว • กล้ามเนื้อยึดซี่โครงแถบใน หดตัว คลายตัว • กระดูกซี่โครงยก สูงขึ้น ต่ำลง • กะบังลม หดตัวเคลื่อนต่ำลง คลายตัวยกสูงขึ้น • ปริมาตรปอด เพิ่มขึ้น ลดลง • ความดันภายในปอด เพิ่มขึ้น ลดลง • กล้ามเนื้อหน้าท้อง คลายตัวท้องป่อง หดตัวท้องแฟบ ฝ ฝ

การหายใจออก (expiration) • กล้ามเนื้อยึดซี่โครงแถบนอก หดตัว คลายตัว • กล้ามเนื้อยึดซี่โครงแถบใน หดตัว คลายตัว • กระดูกซี่โครงยก สูงขึ้น ต่ำลง • กะบังลม หดตัวเคลื่อนต่ำลง คลายตัวยกสูงขึ้น • ปริมาตรปอด เพิ่มขึ้น ลดลง • ความดันภายในปอด เพิ่มขึ้น ลดลง • กล้ามเนื้อหน้าท้อง คลายตัวท้องป่อง หดตัวท้องแฟบ ฝ

การสูดลมหายใจเข้าของมนุษย์จัดเป็นแบบ negative breathing • กบสูดลมหายใจเป็นแบบ positive breathing

ศึกษาปริมาตรของอากาศในปอดของคนด้วยเครื่อง สไปโรมิเตอร์ (Spiro meter) ดังกราฟ

กลไกการแลกเปลี่ยนแก๊สของคนเกิดขึ้นสองบริเวณ ถุงลมเนื้อเยื่อ

hemoglobin (Hb) เกิดจาก polypeptide 4 สายมารวมกัน มี Fe เป็นส่วนประกอบที่สำคัญ จับกับแก๊สได้หลายชนิด

จับกับ O2 ที่ตำแหน่งอะตอมของ Fe ได้เป็น oxyhemoglobin (HbO2)

จับกับ CO2 ได้เป็น carbaminohemoglobin (HbCO2)

จับกับ CO ได้เร็วมาก ที่ตำแหน่งอะตอมของ Fe ได้เป็น carboxyhemoglobin (HbCO) • หากจับกับ CO มากเกินไปทำให้ร่างกายขาด O2 ถึงตายได้

การลำเลียงและการแลกเปลี่ยน O2 • การลำเลียง O2 ในเลือดมี 2 วิธี 1. 1.5% ละลายอยู่ในน้ำเลือด2. 98.5% ลำเลียงโดย Hbในเม็ดเลือดแดง

การลำเลียงและการแลกเปลี่ยน O2 oxyhemoglobin

deoxygenated blood oxygenated blood partial pressure

สามารถสรุปได้ดังสมการสามารถสรุปได้ดังสมการ ถุงลม Hb + O2 HbO2 เนื้อเยื่อ http://www.youtube.com/watch?v=XTMYSGXhJ4E

การลำเลียงและการแลกเปลี่ยน CO2 1. 10% ละลายอยู่ในน้ำเลือด 2. 20% ลำเลียงโดยฮีโมโกลบินของเม็ดเลือดแดง3. 70% รวมตัวกับน้ำ โดย carbonic anhydraseในเม็ดเลือดแดง ได้ H2CO3 แล้วแตกตัวเป็น H+ และ HCO3‑

Chloride shift , Hamburger shift

การลำเลียงและการแลกเปลี่ยน CO2 • ส่วนใหญ่จะละลายอยู่ในน้ำเลือด • ส่วนน้อยลำเลียงไปทางฮีโมโกลบิน • บริเวณเนื้อเยื่อCO2 แพร่จากเนื้อเยื่อเข้าสู่เลือด • CO2 จะรวมตัวกับโมเลกุลของน้ำกลายเป็นกรดคาร์บอนิก (H2CO3) และถูกกระตุ้นโดย carbonic anhydrase ที่อยู่ในเม็ดเลือดแดง • กรดคาร์บอนิกไม่อยู่ตัวจึงสลายเป็น H+กับ HCO3-

Human Respiratory System