ระบบหายใจ
ลองมาทำความเข้าใจเกี่ยวกับระบบหายใจกันก่อนดีไหมคะ...ว่าระบบหายใจมีกระบวนการซับซ้อนแค่ไหน
ทำไมเราจึงต้องหายใจกัน....ฮิ..ฮิ..พูดแปลกๆดีแฮะ...ครูอรทัย...นี่....มาดูกันเองดีกว่านิ...
การหายใจ คือ ขบวนการนำออกซิเจนเข้าไปในปอดซึมเข้าไปทั่วร่างกายพร้อมทั้งการนำคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นขับออกจากร่างกายทางปอด
ระบบทางเดินลมหายใจประกอบด้วยปอด
1 คู่ และท่อทางผ่านอากาศขนาดใหญ่
ซึ่งต่อมาแตกแขนงลดลำดับขั้นเล็กลง จนปลายสุดให้เป็นถุงลม
(alveolus) ผ่านเข้า-ออก
ระหว่างช่องโพรงจมูกกับเนื้อปอด (Figure 105)
ระบบนี้แบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ ส่วนท่อทางผ่านลมหายใจ (conductingportion) และส่วนที่มีการหายใจแลกเปลี่ยนก๊าซ
O2 และ CO2 (respiratory
portion)
อย่างไรก็ด
ีมีท่อทางผ่านลมหายใจขนาดใหญ่อยู่นอกเนื้อปอด (extrapulmonarypart) ส่วนขนาดเล็กพบในเนื้อปอด(intrapulmonarypart)ส้นผ่าศูนย์กลางท่อนำอากาศหายใจขนาดยืดหดได้บ้างขึ้นอยู่กับจำนวนกล้ามเนื้อเรียบที่ล้อมรอบทางเดินอากาศส่วนนั้นๆ
หน้าที่สำคัญของระบบทางเดินหายใจ
1.
ให้เป็นทางผ่านเข้า-ออกของลมหายใจ (air conduction)
2. กลั่นกรองอากาศหายใจ(air filtration)
ทำให้ลมหายใจสะอาด (cleansing) ชุ่มชื้น
(humidifying) และ
ควบคุมอุณหภูมิ ของอากาศที่ผ่าน (adjusting its temperature)
ซึ่งหน้าที่เหล่านี้
เป็นการทำงานร่วมกันของเนื้อผิวที่ดาดท่อทางเดินอากาศ
และเนื้อประสานใต้ต่อเนื้อผิว โดยบรรจุหลอดเลือดฝอย
และต่อมมีท่อหลั่งน้ำเมือกข้นและใส
3. แลกเปลี่ยนก๊าซ O2 กับ CO2 (gas
exchange) เกิดขึ้นระหว่างผนังถุงลม
กับหลอดเลือดฝอย
ท่อทางเดินอากาศหายใจประกอบด้วย
1. CONDUCTING PORTION
ส่วนนี้ถูกพยุงด้วยกระดูกแข็งหรือกระดูกอ่อน ขึ้นอยู่กับชนิดของท่อ
เพื่อทำให้ท่อนี้ไม่แฟบ ท่อทางเดินอากาศส่วนนี้
แบ่งย่อยออกเป็น
i) extrapulmonary region
ประกอบด้วย nasal cavities (ช่อง -
โพรงจมูก), pharynx (คอหอย), larynx
(กล่องเสียง), trachea (หลอดลม) และ
bronchi (หลอดขนาดเล็ก)
ii) intrapulmonary region
เริ่มตั้งแต่ intrapulmonary bronchi, bronchioles
และ terminal bronchioles
ลักษณะโครงสร้างทางวิทยาฮิสโตของท่อส่วนนี้
A.
Nasal Cavity
ประกอบด้วย 2 ส่วนคือ
1. Respiratory region
(บริเวณที่เกี่ยวกับการหายใจ) ส่วนนี้ดาดด้วย
respiratory (pseudostratified ciliated columnar) epithelium with
goblet cells โดยมีเนื้อประสานรองรับ ส่วนชั้น submucosa
บรรจุหลอดเลือดจำนวนมาก และ seromucous glands
2. Olfactory Region
(บริเวณที่เกี่ยวกับประสาทพิเศษดมกลิ่น) ส่วนนี้
ดาดด้วยเนื้อผิวที่หนาคือ pseudostratified ciliated columnar
epithelium without goblet cells
ประกอบด้วยเซลล์อย่างน้อย 3 ชนิด คือ basal
cells, sustencular (supporting) cells และ olfactory
cells รองรับด้วยชั้น lamina propria
ที่บรรจุหลอดเลือดฝอยและ Bowman's glands จำนวนมาก
โดยต่อมมีท่อเหล่านี้สร้างและหลั่งน้ำใส (water mucus)
มาเคลือบบนเนื้อผิว ส่วน olfactory cells
รับ sensory stimuli ผ่านไปยัง axons
ที่รวมกันเป็นกลุ่มเส้นประสาทเข้าสู่ cribriform plate
ของกระดูก ethmoid ให้เป็นเส้นประสาท
คู่ที่ 1 คือ olfactory nerve
B. Larynx (กล่องเสียง) แบ่งย่อยออกเป็น 3 ส่วนคือ vestibule, ventricle และ infraglottic cavity มี ventricular และ vocal folds เป็นขอบเขตส่วนบน และล่างของ ventricle โดยทั่วไปกล่องเสียงดาดด้วย respiratory epithelium ยกเว้น ventricular fold ที่ดาดด้วย stratified squamous non-keratinized epithelium ผนังกล่องเสียงพยุงด้วยกระดูกอ่อน extrinsic และ intrinsic muscles และบรรจุต่อมมีท่อชนิดหลั่งและสร้าง mucous และ seromucous secretion ออกมา
C.
Trachea (หลอดลม)
เป็นท่อที่มีผนังพยุงด้วยกระดูกอ่อนชนิด hyaline cartilage
รูปเกือกม้าหรือตัวซี จำนวน 15-20 อัน
หุ้มโดยส่วนของวงด้านหลังที่วางทับบนหลอดอาหาร (Oesophagus)
เชื่อมด้วยกล้ามเนื้อเรียบ trachealis muscle
ปนกับ fibro-elastic tissue
เพื่อให้อาหารที่ผ่านหลอดอาหารโป่งออกไปทาง -
หลอดลมได้เล็กน้อย
ลักษณะโครงสร้างของผนังหลอดลมโดยทั่วไปแบ่งออกเป็น 4
ชั้นคือ
i) Mucosa
ประกอบด้วย respiratory epithelium และ
lamina propria
ii) Muscularis
ชั้นนี้เริ่มพบในหลอดลมที่อยู่ในเนื้อปอด
เพราะทำหน้าที่ควบคุมเส้นผ่าศูนย์กลางของหลอดลม
และแรงต้านของอากาศที่ผ่านท่อ
iii) Submucosa layer
ประกอบด้วยเนื้อประสานและมักพบ mucoserous glands
บรรจุอยู่ จำนวนมาก-น้อยขึ้นอยู่กับขนาดของท่อ
iv) Cartilagenous layer
เป็นชั้นพยุงท่อไม่ให้แฟบ พบได้ 2 ลักษณะ
คือเป็นรูปเกือกม้าหรือรูปตัวซี และ irregular plates
ขึ้นอยู่กับชนิดของหลอดลม
v) Adventitia
ประกอบด้วยเนื้อประสานลักษณะโครงสร้างของผนัง trachea ชั้น mucosa
ประกอบด้วย respiratory epithelium ที่มี
goblet cells จำนวนมาก รองรับด้วยชั้น lamina propria
ที่ มี elastic tissue เด่นชัด ไม่พบชั้น
muscularis ชั้น submucosa บรรจุ serous
และ mucous gland ชั้นกระดูกอ่อนเป็น 15-20
horseshoe-shaped rings ของ hyaline cartilage
โดยมีผนังด้านหลังเป็น trachealis
muscleเชื่อมปิดปลายทั้งสองข้างของกระดูกอ่อนรูปตัว C
ชั้นสุดท้ายคือ adventitia
D. Extrapulmonary Bronchi มีลักษณะโครงสร้างทางวิทยาฮิสโตคล้ายกับ trachea สามารถแยกได้โดยศึกษาตำแหน่ง ทางมหกายวิภาค นั่นคือเป็นส่วนของหลอดลม ที่เริ่มแยกออกเป็น 2 ท่อจาก trachea และยังคงอยู่นอกเนื้อปอด
E. Intrapulmonary Bronchi เป็นหลอดลมที่มีขนาดเล็กลงพบในเนื้อปอด ชั้น mucosa ดาดด้วย respiratory epithelium with goblet cells มี lamina propria ที่มีใย collagen เป็นองค์ประกอบรองรับ ชั้น muscularis บรรจุแผ่น กล้ามเนื้อเรียบ 2 อัน พันล้อมรอบท่อในลักษณะ helix ชั้น submucosa ประกอบด้วย เนื้อประสานที่บรรจุ seromucous glands ต่อมน้ำเหลืองขนาดเล็ก และ pulmonary arteries ชั้นกระดูกอ่อนมีลักษณะเป็น irregularly shaped hyaline cartilage plates ที่เชื่อมรอยต่อด้วยเนื้อประสาน ชั้น adventitia เป็น dense collagenous connective tissue ที่ต่อเนื่องกับเยื่อหุ้มกระดูกอ่อน
F. Bronchiolesท่อนำอากาศหายใจขนาดเล็กที่ไม่มีกระดูกอ่อนพยุงเป็นโครงร่าง ใน bronchioles ที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดใหญ่ (ประมาณ1 mm) ชั้น mucosa เนื้อผิวที่ดาดเป็นชนิด ciliated columnar epithelium with a few goblet cells ส่วนใน bronchioles ที่มีขนาดเล็กลงดาดด้วย ciliated simple low columnar to simple cuboidal epithelium ที่แทรกด้วย nonciliated clara cellsเข้าใจว่า Clara cells แทนที่ goblet cells ชั้น lamina propria ไม่พบต่อมมีท่อ ชั้น muscularis เป็นชั้นกล้ามเนื้อเรียบที่หนาและเห็นเด่นชัด
G. Terminal Bronchiolesมีเส้นผ่าศูนย์กลางน้อยกว่า 0.5 mm ท่อส่วนนี้ชั้น mucosa ดาดด้วย simple cuboidal epithelium (some ciliated) ที่มี clara cells แทรก ชั้นเนื้อประสานและกล้ามเนื้อเรียบที่ผนังมีจำนวนลดลงมาก
2. RESPIRATORY PORTION เป็นส่วนที่เริ่มมีการแลกเปลี่ยนก๊าซ และต่อมา จาก Terminal bronchiole
การหายใจอาจแบ่งได้เป็น ๒ ตอน คือ
๑. การหายใจภายนอก (external respiration) เป็นการ
แลกเปลี่ยนระหว่างออกซิเจนของอากาศหายใจเข้าในปอดกับคาร์บอนไดออก
ไซด์ในหลอดเลือดฝอยของปอด
๒. การหายใจภายใน (internal respiration) เป็นการ
แลกเปลี่ยนก๊าซระหว่างเซลล์และสารน้ำที่อยู่รอบ ๆ เซลล์ ซึ่งรวมถึงการ
ใช้ออกซิเจนของเซลล์ด้วย รวมเรียกว่า การหายใจของเซลล์ (cell
respiration) ซึ่งจะไม่กล่าวในที่นี้
เลือดที่ผ่านเข้าเนื้อปอดมี
2
วงจร คือ Pulmonary circulation และ
Bronchial circulation
Pulmonary circulation
เป็นวงจรของ pulmonary artery ออกจาก Right
ventricle ของหัวใจ ซึ่งเป็นเลือดชนิด deoxygenated
blood เส้นเลือดนี้แตกแขนงไปตามแขนงของ bronchi
และ bronchiole
แขนงปลายสุดให้เป็นร่างแหของเส้นเลือดฝอย
ที่ผนังถุงลมเรียก alveolar capillary network ณ
บริเวณนี้มีการแลกเปลี่ยน CO2 & O2
ระหว่างน้ำเลือดและอากาศในถุงลม ผลทำให้เลือดได้รับ
Oxygen มากขึ้น
และเข้าสู่เส้นเลือดฝอยบริเวณผนังถุงลมคือ pulmonary venous
capillaries, veins และ 4 pulmonary veins
ตามลำดับน้ำเลือด จึงเป็นชนิด oxygenated blood
เข้าสู่หัวใจบริเวณ Left atrium
เส้นเลือดที่รับ O2
กลับมามักพบอยู่ห่างจากท่อทางเดินอากาศ
คืออยู่บริเวณรอบนอกของ bronchopulmonary segments
Bronchial circulation
เป็นวงจรของ bronchial arteries
ซึ่งเป็นแขนงออกมาจาก aorta ไปเลี้ยงส่วนต่าง ๆ
ของเนื้อปอด ยกเว้นผนังของถุงลม ปลายแขนงของเส้นเลือดแดงนี้คือ
bronchial capillaries ซึ่งมาบรรจบรวมกับ pulmonary
capillaries ตรงบริเวณรอยต่อระหว่าง conducting
และ respiratory passages
ท่อน้ำเหลือง
มี 2 วงจรและคู่ไปกับวงจรของเส้นเลือด
วงจรหนึ่งรับน้ำเหลืองจากเนื้อปอด ผ่านมาตามท่อเดินอากาศไปสู่ขั้วปอด
วงจรที่สองรับน้ำเหลืองจากผิวของเนื้อปอด
ผ่านเข้าไปในเนื้อประสานของ visceral pleura (serous membrane
ซึ่งประกอบด้วย mesothelium และ underlying
connective tissue) เส้นประสาท
ไม่สามารถบ่งชี้ในระดับกล้องจุลทรรศ์ธรรมดา
เส้นประสาทประกอบด้วย sympathetic และ
parasympathetic divisions ของ autonomic nervous system
(ANS)
A.
Respiratory Bronchiole
เนื้อผิวที่ดาดท่อมีลักษณะคล้ายกับ terminal bronchioles
เว้นแต่มีช่องว่างหรือกระพุ้งให้ถุงลม (alveoli)
มาเปิดร่วม เริ่มมีการแลกเปลี่ยนก๊าซเป็นครั้งแรก
B. Alveolar Duct
ผนังท่อส่วนนี้ประกอบด้วยปากถุงลมมาเปิดจึงไม่มีลักษณะเป็นผนังตนเอง
alveolar duct ยาวและตรงโดยมีเนื้อผิวชนิด simple
squamous epithelium ดาดที่ปากถุงลมเป็นระยะๆ ปลายสุดของ
alveolar duct คือ alveolar sacs
C. Alveolar Sac
ประกอบด้วยกลุ่มของถุงลม
D. Alveolus
เป็นถุงลมผนังดาดด้วยเนื้อผิวชั้นเดียวโดยมี basal
lamina ร่วมกับเส้นเลือดแดงฝอย ซึ่งเป็นชนิด continuous
capillaries เซลล์เนื้อผิวที่ดาดถุงลมมี 2 ชนิด
คือ
i. Type I alveolar cells
ลักษณะเป็น simple squamous cells หรือ
lining cells พบจำนวนมากทำหน้าที่ดาดผนังถุงลม
ii. Type II alveolar cells หรือ
septal cells(Figure 123) มีลักษณะเป็น cuboidal cells
(EM ของ Type ii alveolar cell
มักพบบริเวณมุมของถุงลมและมีจำนวนน้อย ทำหน้าที่สร้าง
surfactant เพื่อลดแรงดึงผิวของถุงลม ผนังถุงลมบางบริเวณ
มี alveolar pores (ช่องติดต่อระหว่างถุงลม)
นอกจากนั้นพบ dust cells (macrophages) fibroblasts
และ connective tissue elements
Blood-Air-Barrier
(สิ่งกีดขวางการผ่านเข้า-ออกของก๊าซระหว่างอากาศในถุงลมและ
น้ำเลือดในหลอดเลือด)
เป็นส่วนของผนังถุงลมซึ่งอาจแบ่งเป็น 2 ชนิด
คือ
ชนิดบางและชนิดหนา
(Figure 127) โดยทั่วไป blood-air-barrier
ประกอบด้วย
-
i. attenuated endothelial
cells ของเส้นเลือดฝอย
- ii. two combined basal
laminae ของผนังถุงลมและเส้นเลือดแดงฝอย
-
iii. attenuated type I alveolar
cells (พบมาก)
- iv. surfactant
และของเหลวที่เคลือบผนังถุงลม
เพื่อความสะดวกในการศึกษาอาจแบ่งออกเป็น ๓ หัวข้อ คือ
๑) การระบายอากาศหายใจ (pulmonary ventillation) ได้ แก่
วิธีการที่อากาศผ่านเข้าออกระหว่างอากาศภายนอกและถุงลม ซึ่งจะได้
กล่าวละเอียดต่อไป
๒) การซึมผ่านและการขนส่ง (diffusion and transportation)
ของออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ในปอดและใน เลือด
๓) การปรับระดับการหายใจ (regulation of repiration)
รวมทั้งกลไกที่ทำให้หายใจ
กายวิภาคศาสตร์ของทางเดินอากาศหายใจที่มีความสำคัญในทางสรีรวิทยา
ทางเดินอากาศหายใจ แบ่งได้เป็น ๒ ส่วน คือ
กลศาสตร์ของการหายใจ
กลศาสตร์ของการหายใจเกี่ยวข้องอยู่กับแรง
ความต้านทานและ งานของการหายใจ
การหายใจอาศัยกลไกโดยย่อดังนี้
การหายใจเข้า
เป็นขบวนการแอ็คทีฟ (active) การหายใจเข้า ธรรมดา
(quiet respiration) ใช้การ
การระบายอากาศหายใจ การระบายอากาศหายใจ
เป็นขบวนการที่มีการหายใจเข้าสลับการ หายใจออก
ทั้งนี้เพื่อจะรักษาความดันของออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ใน
ถุงลมและในเลือดให้เหมาะสม
คนปกติ อัตราหายใจ (respiratory rate)
ในขณะพักประมาณ ๑๒ - ๑๖ ครั้ง/นาที
ปริมาตรอากาศหายใจเข้าหรือออกต่อครั้ง (tidal volume) มีค่าประมาณ ๕๐๐
ลูกบาศก์เซนติเมตร
ในคนปกติอากาศถุงลมจะให้ออกซิเจนแก่่เลือด
๒๕๐ ลูกบาศก์เซนติ เมตร/นาที
และจะต้องรับเอาคาร์บอนไดออกไซด์จากเลือดไปในอัตรา ๒๐๐
ลูกบาศก์เซนติเมตร/นาที
ในภาวะที่ร่างกายทำงานมากขึ้น เช่น การออกกำลัง กาย
ร่างกายจะต้องการออกซิเจนเพิ่มมากขึ้น เช่น การออกกำลังกาย
ร่างกายจะต้องการออกซิเจนเพิ่มมากขึ้น และคาร์บอนไดออกไซด์จะเกิด
มากขึ้นด้วย ร่างกายจึงต้องเพิ่มการหายใจ
เพื่อให้ได้ออกซิเจนมากขึ้นและกำ จัดคาร์บอนไดออกไซด์ออกมากขึ้น
ทั้งนี้เพื่อรักษาระดับความดันออกซิเจนและ
ความดันคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดแดงให้คงที่อยู่เสมอ คือ ๑๐๐ มิลลิ
เมตรปรอทและ ๔๐ มิลลิเมตรปรอทตามลำดับ
การระบายอากาศเข้าออกต่อนาทีเรียกว่า
ปริมาตรหายใจต่อนาที
(minute respiratory
volume) มีหน่วยเป็นลิตร = ปริมาตรหายใจเข้า
หรือออกต่อครั้ง x อัตราหายใจ = ๕๐๐x ๑๒ =
๖ ลิตร/นาที
การระบายอากาศมากที่สุดเท่าที่จะทำได้เรียกว่า ความจุการหายใจ สูงสุด (maxinum breathing capacity) มีค่าประมาณ
๑๒๕-๑๗๐ ลิตร /นาที
ถ้าระยะยาวออกไปอาจลดลงได้เพียง ๑๐๐-๑๒๐ ลิตร/นาที จะเห็น
ได้ว่าการหายใจมีกำลังสำรองมากอาจเพิ่มได้ถึง ๒๕ เท่าในระยะสั้น หรือ
๒๐ เท่าในระยะยาว
ส่วนประกอบของอากาศหายใจ
อากาศหายใจเข้า
(inspired air)
หรืออากาศในห้องมีส่วนประ กอบที่สำคัญคือ ออกซิเจน ไนโตรเจน
และคาร์บอนไดออกไซด์ (เล็กน้อย)
อากาศหายใจเข้าจะมีส่วนประกอบคงที่เสมอแม้ว่าจะอยู่ที่ระดับน้ำทะเลหรือ
อยู่ระดับสูง
อากาศหายใจออก
(expired air)
มีส่วนประกอบเปลี่ยนแปลงไป ได้แล้วแต่ความลึกและความถี่ของหายใจ
และแม้การหายใจแต่ละครั้งก็แตก ต่างกันได้
อากาศถุงลม (alveolar air)
มีส่วนประกอบค่อนข้างคงที่โดยอาศัยกลไกการควบคุมการหายใจ
ก. ทางผ่านอากาศตั้งแต่จมูก ปาก กล่องเสียงไปถึงหลอดลมฝอยส่วน ปลายสุด
(terminal
bronchiole)
ทางเดินส่วนนี้ทำหน้าที่เป็นทางผ่าน ของอากาศ
และช่วยทำให้อากาศอุ่นและชื้นขึ้นด้วย แต่ไม่มีการแลกเปลี่ยน
ก๊าซเลย
ข. หน่วยการหายใจ (respiratory unit) ได้แก่ส่วนของทาง
เดินอากาศหายใจ ตั้งแต่หลอดลมฝอยส่วนหายใจ (repiratory
bronchiole) ลงมาจนถึงถุงลม
ส่วนนี้ทำหน้าที่แลกเปลี่ยนก๊าซ
ถุงลม (alveolus) มีจำนวนเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ
ในผู้ใหญ่จะมีประ มาณข้างละ ๓๐๐ ล้านถุง
ถุงลมมีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยประมาณ ๐.๒๕ มิลลิเมตร
คิดเป็นพื้นที่ผิวหน้าประมาณ ๖๐-๘๐ ตารางเมตร ระหว่างผนัง
ของถุงลมมีหลอดเลือดฝอยกระจายอยู่ในลักษณะตาข่าย ฉะนั้นเลือดกับอากาศ
ในถุงลมจะถูกกั้นในลักษณะตาข่าย
ฉะนั้นเลือดกับอากาศในถุงลมจะถูกกั้นโดย เยื่อบาง ๆ
ของถุงลมและของหลอดเลือดฝอยเท่านั้น โดยปกติแผ่นเยื่อมี ความหนาเพียง
๐.๑๕-๐.๔ ไมครอนซึ่งทำให้การแลกเปลี่ยนก๊าซดำเนินไป ได้ดี
ทำงานของกล้ามเนื้อของกะบัง ลมเป็นส่วนใหญ่ เมื่อหายใจเข้า
กะบังลมจะเคลื่อนประมาณ ๑.๒ เซนติ เมตร (พื้นที่กะบังลมประมาณ ๒๗๐
ตารางเซนติเมตร ฉะนั้น กะบังลมเคลื่อน ไป ๑ เซนติเมตร
จะทำให้ปริมาตรเปลี่ยนไป ๒๗๐ ลูกบาศก์เซนติเมตร)
นอกจากนี้ยังใช้กล้ามเนื้อระหว่างกระดูกภายนอกอีกด้วย
เมื่อหายใจเข้าเต็มที่ กะบังลมจะเคลื่อนไปถึง ๓ เซนติเมตร การ
เพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางในแนวหน้าหลัง (antero - posterior
diameter) ของทรวงอก นอกจากจะใช้กล้ามเนื้อระหว่างกระดูกซี่โครง
ภายนอก แล้วยังใช้กล้ามเนื้อช่วยการหายใจ (accessory muscle)
เช่น กล้ามเนื้อสเตอร์โนมัสตอยด์ (sternomastoid)
และสเคเลน (scalene) โดยช่วยยึดซี่โครง ๒ ซี่บน
และกล้ามเนื้อเซอร์ราตัสแอนที เรียร์ (serratus
anterior)ยกซี่โครงอีกหลายซี่ เพาะกล้ามเนื้อ สเตอร์โนมัสตอยด์
และ สเคเลน จะทำงานต่อเมื่อต้องการหายใจแรง (การ
ระบายอากาศหายใจเข้าออกมากกว่า ๕๐ ลิตร/นาที)
การหายใจออก เป็นขบวนการพาสซีฟ
(passive)
จากความหยุ่น ของเนื้อปอดและทรวงอก
รวมทั้งความตึงของกล้ามเนื้อด้วยที่ช่วยดันกะบังลม
ให้เคลื่อนขึ้นไป
การหายใจออกแรงนั้นต้องใช้กล้ามเนื้อหน้าท้อง
(transversus abdominis) มาช่วย
ซึ่งจะทำงานต่อเมื่ออากาศหายใจออกเพิ่มมากกว่า ๔๐ ลิตร/นาที
และจะทำงานในตอนท้ายของการหายใจออก แต่ถ้าในการ หายใจออกแรงมาก ๆ
กล้ามเนื้อหายใจจะทำงานตลอดช่วง
การหายใจแรง (forced respitation) มีกลไกและการใช้ กล้ามเนื้อมากกว่า
การซึมผ่านและการขนส่ง
การซึมผ่านของก๊าซ
การซึมผ่านของก๊าซผ่านปอดเป็นขบวนการพาสซีฟ ทั้งหมด
ไม่ได้มีกลไกแอ็คทีฟ หรือการสร้างเลย ขบวนการซึมผ่านของก๊าซ
แบ่งได้เป็น ๓ ระยะ คือ
๑. ระยะก๊าซ (gas phase)
เป็นระยะที่ก๊าซซึมผ่านจากท่อถุงลม เข้าไปในถุงลม
การซึมผ่านของก๊าซจนถั่วถุงลมร้อยละ ๘๐ ใช้เวลาเพียง ๐.๐๐๒ วินาที
ในระยะทางเพียง ๐.๕ มิลลิเมตร ก๊าซโมเลกุลเล็กซึมผ่าน ได้เร็วกว่า
โมเลกุลใหญ่ แต่ขบวนการเกิดขึ้นเร็ว ดังนั้นก๊าซโมเลกุลใหญ่กระ
จายสม่ำเสมอ
๒. ระยะเนื้อเยื่อ
(tissue phase)
เป็นระยะที่ก๊าซซิมผ่านเยื่อกั้น
ระหว่างถุงลมและหลอดเลือดฝอยในปอด อัตราการซึมผ่านเช่นนี้ขึ้นอยู่
กับความสามารถของก๊าซที่ละลายในของเหลว
๓. ระยะของเหลว (liquid phase) เป็นการซึมผ่านเข้าไปใน
พลาสมา โดยอาศัยความแตกต่างของความเข้ม ระหว่างผิว ก๊าซที่ละลายได้
มากจะมีความเข้มที่บริเวณผิวสูงซึ่งทำให้อัตราการซึมผ่านสูงด้วย
คาร์บอนไดออกไซด์มีความสามารถในการละลายได้สูงมาก ทำให้มี
อัตราการซึมผ่านมากกว่าออกซิเจนถึง ๒๐ เท่าเพราะฉะนั้นในโรคของปอดที่
การซึมผ่านเสียไปจึงไม่มีการคั่งของคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือด แต่การซึม
ผ่านของออกซิเจนจะลดลงไปได้มาก
การขนส่งก๊าซในเลือด ร่างกายขนส่งออกซิเจนไปให้เซลล์ได้ ๒ ทางคือ
การรวมกับเฮโมโกลบินและการละลายไปในเลือด การรวมกับเฮโม โกลบินมีบทบาทสำคัญที่สุด เพราะนำออกซิเจนไปได้มากว่าการละลายไปใน เลือดถึง ๓๐-๑๐๐ เท่า หมายความว่าถ้าไม่มีเฮโมโกลบินร่างกายจะต้องมี เลือดเพิ่มขึ้นอีก ๓๐-๑๐๐ เท่าจึงจะพอใช้ เฮโมโกลบินนำออกซิเจนที่ขนส่งไป ประมาณร้อยละ ๙๗ ที่เหลือประมาณร้อยละ ๓ เท่านั้นที่ละลายไปตามธรรม ดา การจับและการปล่อยออกซิเจนของเฮโมโกลบินขึ้นอยู่กับความดัน ของออกซิเจนในเลือด เมื่อความดันนี้สูงเฮโมโกลบินจะจับออกซิเจนไว้ได้ มาก แต่ถ้าต่ำเฮโมโกลบินจะปล่อยออกซิเจนออกมา
ถ้าคิดว่าเลือดมีเฮโมโกลบิน ๑๕ กรัม/ ๑๐๐ มิลลิเมตรและเฮโม โกลบิน ๑ กรัม จับออกซิเจนได้ ๑.๓๔ ลูกบาศก์เซนติเมตร เลือด ๑๐๐ ลูกบาศก์เซนติเมตร จะจับออกซิเจนได้ ๑๙.๑ ลูกบาศก์เซนติเมตร (ร้อยละ ๑๙.๑) เมื่อเฮโมโกลบินซึ่งมีความดันออกซิเจน ๙๗ มิลลิเมตรปรอท และมี ออกซิเจนอยู่ประมาณร้อยละ ๑๙.๑ ไปถึงเนื้อเยื่อ ก็จะปล่อยออกซิเจนให้ เนื้อเยื่อซึ่งมีความดันออกซิเจน ๔๐ มิลลิเมตรปรอท จนออกซิเจนในเฮโม โกลบินลดลงเหลือร้อยละ ๑๔.๔ เฮโมโกลบินจะเสียออกซิเจนไปประมาณร้อย ละ ๔ ฉะนั้น ถ้าผลผลิตของหัวใจเท่ากับ ๕ ลิตร/นาที เฮโมโกลบินจะนำ ออกซิเจนไปส่งให้เนื้อเยื่อได้ประมาณ ๒๕๐ ลูกบาศก์เซนติเมตร/นาที
การปรับระดับการหายใจ
การหายใจต้องมีการปรับให้มีการเปลี่ยนแปลงได้เสมอเพื่อให้เหมาะ
สมกับความต้องการออกซิเจนของร่างกาย เช่นในขณะออกกำลังกาย ร่าง
กายต้องทำงานเพิ่มขึ้น
ระบบการหายจจึงต้องเพิ่มงานการขนส่งออกซิจนให้
เพียงพอและขับคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นมาออกไปด้วยเพื่อให้ความดัน
ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์คงที่อยู่เสมอ คือ ๑๐๐ และ ๔๐ มิลลิ
เมตรปรอท ตามลำดับ
กลไกการควบคุมการหายใจ อาศัยการทำงานที่สำคัญ
๒ อย่าง คือ
ก.
การควบคุมทางประสาท
ซึ่งเป็นส่วนสำคัญที่สุดที่ทำให้มีการหายใจ อยู่ได้
กลไกนี้ประกอบด้วยศูนย์หายใจและรีเฟล็กซ์ต่าง ๆ
ข.
การควบคุมทางเคมี
สารเคมีที่สำคัญคือ คาร์บอนไดออกไซด์ ออกซิเจน
และไฮโดรเจนไอออนในเลือดและในสารน้ำของร่างกาย</DD
ทำงานของกล้ามเนื้อของกะบัง
ลมเป็นส่วนใหญ่ เมื่อหายใจเข้า กะบังลมจะเคลื่อนประมาณ ๑.๒ เซนติ เมตร
(พื้นที่กะบังลมประมาณ ๒๗๐ ตารางเซนติเมตร ฉะนั้น กะบังลมเคลื่อน ไป ๑
เซนติเมตร จะทำให้ปริมาตรเปลี่ยนไป ๒๗๐ ลูกบาศก์เซนติเมตร)
นอกจากนี้ยังใช้กล้ามเนื้อระหว่างกระดูกภายนอกอีกด้วย
เมื่อหายใจเข้าเต็มที่ กะบังลมจะเคลื่อนไปถึง ๓ เซนติเมตร การ
เพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางในแนวหน้าหลัง (antero - posterior
diameter) ของทรวงอก นอกจากจะใช้กล้ามเนื้อระหว่างกระดูกซี่โครง
ภายนอก แล้วยังใช้กล้ามเนื้อช่วยการหายใจ (accessory muscle)
เช่น กล้ามเนื้อสเตอร์โนมัสตอยด์ (sternomastoid)
และสเคเลน (scalene) โดยช่วยยึดซี่โครง ๒ ซี่บน
และกล้ามเนื้อเซอร์ราตัสแอนที เรียร์ (serratus
anterior)ยกซี่โครงอีกหลายซี่ เพาะกล้ามเนื้อ สเตอร์โนมัสตอยด์
และ สเคเลน จะทำงานต่อเมื่อต้องการหายใจแรง (การ
ระบายอากาศหายใจเข้าออกมากกว่า ๕๐ ลิตร/นาที)
การหายใจออก เป็นขบวนการพาสซีฟ
(passive)
จากความหยุ่น ของเนื้อปอดและทรวงอก
รวมทั้งความตึงของกล้ามเนื้อด้วยที่ช่วยดันกะบังลม
ให้เคลื่อนขึ้นไป
การหายใจออกแรงนั้นต้องใช้กล้ามเนื้อหน้าท้อง
(transversus abdominis) มาช่วย
ซึ่งจะทำงานต่อเมื่ออากาศหายใจออกเพิ่มมากกว่า ๔๐ ลิตร/นาที
และจะทำงานในตอนท้ายของการหายใจออก แต่ถ้าในการ หายใจออกแรงมาก ๆ
กล้ามเนื้อหายใจจะทำงานตลอดช่วง
การหายใจแรง (forced respitation) มีกลไกและการใช้ กล้ามเนื้อมากกว่า
การซึมผ่านและการขนส่ง
การซึมผ่านของก๊าซ
การซึมผ่านของก๊าซผ่านปอดเป็นขบวนการพาสซีฟ ทั้งหมด
ไม่ได้มีกลไกแอ็คทีฟ หรือการสร้างเลย ขบวนการซึมผ่านของก๊าซ
แบ่งได้เป็น ๓ ระยะ คือ
๑. ระยะก๊าซ (gas phase)
เป็นระยะที่ก๊าซซึมผ่านจากท่อถุงลม เข้าไปในถุงลม
การซึมผ่านของก๊าซจนถั่วถุงลมร้อยละ ๘๐ ใช้เวลาเพียง ๐.๐๐๒ วินาที
ในระยะทางเพียง ๐.๕ มิลลิเมตร ก๊าซโมเลกุลเล็กซึมผ่าน ได้เร็วกว่า
โมเลกุลใหญ่ แต่ขบวนการเกิดขึ้นเร็ว ดังนั้นก๊าซโมเลกุลใหญ่กระ
จายสม่ำเสมอ
๒. ระยะเนื้อเยื่อ
(tissue phase)
เป็นระยะที่ก๊าซซิมผ่านเยื่อกั้น
ระหว่างถุงลมและหลอดเลือดฝอยในปอด อัตราการซึมผ่านเช่นนี้ขึ้นอยู่
กับความสามารถของก๊าซที่ละลายในของเหลว
ความเห็น (14)
แวะมาเยี่ยม ดีมากครับ เป็นประโยชน์
เก่งจริง มีความขยัน อดทน อดกลั้น น่าทำผลงานปรับวิทยฐานะ นะคุณนนทรี
สวัสดีค่ะ...คุณทศ
ดีใจนะคะที่พบกันอีก...ขอบคุณมากนะคะที่เข้ามาให้กำลังใจ...ข้อมูลที่นำมาใส่ใน "นนทรี" นี้คิดว่านอกจากผู้ที่มีความสนใจเรื่องเหล่านี้แล้ว...ยังเป็นประโยชน์กับนักเรียนที่ตนเองสอนด้วย...และก็จะพยายามจะเขียนเรื่องต่างๆ ให้หลากหลาย และเพิ่มมากขึ้นถ้ามีเวลา....เพื่อจะให้นักเรียนเข้ามาศึกษาประกอบการเรียนด้วยค่ะ..
ขอบคุณนะคะแล้วพบกันใหม่
สวัสดีค่ะ.....ครูโตใจดี
ขอบคุณนะคะ...ที่เข้ามาให้กำลังใจกัน..ยังงี้ค่อยมีกำลังใจเขียนหน่อย..
แล้วพบกันใหม่นะคะ.....
สวัสดีปีใหม่คะ..ขอให้ท่านมีความสุขและสมหวังตลอดการนะคะ...
-แวะมาดูการหายใจครับ
-เรา "หายใจ" เพราะอะไร
-อ่านแล้ว "ใจหาย" ครับ
-มีความสุขในปีใหม่มาก ๆ นะครับ
สวัสดีปีใหม่ค่ะ...ขอให้มีความสุขและสมหวังตลอดไปนะคะ
ของฝากเรื่องของการหายใจ...การหายใจของเราในแต่ละวันนั้นถือเป็นการหายใจสั้นๆ...ซึ่งเป็นการหายใจไม่ถูกต้อง..และทำให้สุขภาพไม่ดี.แต่การมีสุขภาพที่ดีนั้น..ควรสูดลมหายใจให้ลึกๆ ให้เต็มปอด..ถ้าเป็นไปได้ให้ฝึกระบบหายใจตามการฝึกโยคะ...คือเบื้องต้นต้องฝึกหายใจ คือ หายใจเข้าท้องป่อง หายใจออกท้องแฟบ
ลองฝึกดูนะคะ..ถ้าเราทำได้จะทำให้อวัยวะภายในร่างกายของเราจะทำงานได้ดีขึ้น..และสุขภาพก็จะดีตามไปด้วย...เพราะการหายใจดังกล่าวนั้นสามารถรักษาโรคในร่างกายของเราได้ด้วยนะคะ
เมื่อใหร่จะเขียนอีก ครับ รออ่าน นะครับ
สวัสดีค่ะ...คุณทศ
ต้องขอโทษด้วยนะคะ..ตอนนี้ยุ่งมาก ๆ เรื่องการทำผลงานทั้งของตนเองและช่วยเพื่อน ๆ พี่ๆ ด้วยจึงไม่ค่อยมีเวลาเข้ามาเปิดดู....แต่ก็ใกล้แล้วคะ...แล้วพบกันนะคะ
- สวัสดีค่ะ
- แวะมาทักทายค่ะ
- ขอบคุณบันทึกดี ๆ ที่นำมาแบ่งปันกันค่ะ
สวัสดีค่ะ คุณบุษรา
ขอบคุณมากนะคะที่แวะมาเยี่ยมเยียนกัน เท่านี้ก็ดีใจมากคะ
ว่างๆ ก็เข้ามาเยี่ยมเยียนกันใหม่นะคะ
อาจารย์หนูเอาอันนี้แหละไปทำรายงาน
อาจารย์ว่าได้อ่ะป่าวค๊
้่้้้้้้้้้้้้้
เเเ