ระบบหายใจ
ในแต่ละวันเราหายใจเข้า และออกตลอดเวลา การหายใจนี้เกิดขึ้นจากการทำงานร่วมกันของอวัยวะในระบบหายใจ
ซึ่งทำหน้าที่นำแก๊สออกซิเจนเข้าสู่ร่างกาย และกำจัดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากร่างกาย
ระบบหายใจประกอบไปด้วยอวัยวะสำคัญ ได้แก่ ปอด และท่อที่เป็นทางเดินของอากาศ เช่น โพรงจมูก
ปาก หลอดลม รวมถึงอวัยวะที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับการหายใจ เช่นกะบังลม
อากาศผ่านเข้าปอดโดยผ่านเข้าไปตามโพรงจมูก และปาก แล้วเข้าสู่ท่อลม หลอดลม ไปยังปอดทั้งสองข้าง
ภายในปอดประกอบไปด้วยถุงลมเป็นจำนวนมาก ถุงลมมีขนาดเล็กและผนังบางมาก
และมีความชุ่มชื่น มีหลอดเลือดฝอยห่อหุ้มอยู่ด้านนอก การแลกเปลี่ยนแก๊สเกิดขึ้นระหว่างถุงลมกับหลอดเลือดฝอย ดังภาพ 2.22
ภาพ 2.22 ก. อวัยวะภายในระบบหายใจ ข.ถุงลมขยายใหญ่ และ ค. การแลกเปลี่ยนแก็สที่ถุงลมภายในปอด
ขณะที่หายใจเข้า แก๊สออกซิเจนภายในถุงลมจะแพร่ผ่านผนังของหลอดเลือดฝอยเข้าสู่เลือด แล้วเข้าจับกับเฮโมโกลบินในเซลล์เม็ดเลือดแดง
เมื่อเลือดไหลสู่กลับหัวใจแล้วถูกสูบฉีดไปยังเซลล์ต่างๆ เฮโมโกลบินก็จะปล่อยแก๊สออกซิเจนให้กับเซลล์แก๊สออกซิเจนที่เข้าสู่เซลล์มีบทบาทปฏิกิริยาสลายสารอาหารภายในเซลล์
เพื่อให้ได้พลังงาน ในปฏิกิริยานี้มีแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำเกิดขึ้นด้วย เรียกกระบวนการนี้ว่า การหายใจระดับเซลล์
แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นในเซลล์จะแพร่ผ่านผนังหลอดเลือดฝอยเข้าสู่เลือด และถูกลำเลียงไปกับเลือดเข้าสู่หัวใจห้องบนขวา แล้วออกจากหัวใจห้องล่างขวาไปยังปอด จากนั้นแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดจะแพร่เข้าสู่ถุงลมในปอดแล้วจึงลำเลียงไปตามทางเดินหายใจสู่ภายนอกในลมหายใจออก อากาศเคลื่อนที่เข้า และออกจากปอดได้อย่างไร
ถ้านักเรียนสังเกตตัวเอง จะพบว่า ในขณะที่สูดลมหายใจเข้า ช่องอกจะขยาย เนื่องจากกล้ามเนื้อกระบังลมหดตัว และกล้ามเนื้อยึดกระดูกซี่โครงดึงกระดูกซี่โครงให้ยกตัวขึ้น
ปริมาตรของช่องอกที่เพิ่มขึ้นนี่ ส่งผลให้อากาศภายนอกเคลื่อนที่เข้าสู่ปอดในจังหวะการหายใจเข้า ส่วนขณะที่ปล่อยลมหายใจ
ออกกล้ามเนื้อกะบังลมคลายตัวและกล้ามเนื้อยึดกระดูกซี่โครงดึงกระดูกซี่โครงลงต่ำ
ปริมาตรของช่องอกที่ลดลงดันอากาศออกจากปอดระหว่างการหายใจออก ดังภาพ 2.23
แบบจำลองการทำงานของปอด
ตอนที่ 1
1.จัดวางอุปกรณ์บนโต๊ะเรียน ดังภาพพร้อมกับสังเกตลูกโป่งในกล่องพลาสติก
2.ยกกล่องพลาสติกขึ้น แล้วชี้นิ้วดึงแผ่นยางลงสังเกตการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นของลูกโป่งและบันทึกผล
3.ใช้นิ้วดันแผ่นยางเข้าไปด้านใน สังเกตการณ์เปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นและบันทึกผล
ตอนที่2
ให้นักเรียนอภิปรายเพื่อเปรียบเทียบข้อดี และข้อจำกัดของแบบจำลองปอดกับปอดจริงของมนุษย์
จากกิจกรรมนี้เห็นว่า การเคลื่อนขึ้นลงของแผ่นยาง ทำให้ความดันของอากาศภายในกล่องพลาสติกเปลี่ยนแปลง
มีผลให้ลูกโป่งพองหรือแฟบ ซึ้งเปรียบได้จากการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของช่องอกของคน
ซึ่งเกิดจากการทำงานของกะบังลม และกล้ามเนื้อยึดกระดูกซี่โครง ส่งผลให้อากาศเคลื่อนที่เข้าและออกจากปอดได้
ในอากาศประกอบด้วยแก๊สหลายชนิด เช่น แก๊สไนโตรเจน แก๊สออกซิเจน แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ แก๊สเฉื่อย
และแก๊สอื่นๆ แก๊สเหล่านี้จะเข้าสู่ปอดเมื่อหายใจเข้า และออกจากปอดสู่ภายนอกเมื่อหายใจออก
แก๊สที่เป็นส่วนประกอบของอากาศที่เข้าและออกจากปอด มีสัดส่วนเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร ให้นักเรียนศึกษาจากแผนภูมิ 2.24
ปอดนำแก๊สออกซิเจนเข้าสู่ร่างกาย และกำจัดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่ภายนอก นักเรียนทราบหรือไม่ว่าปอดเรามีความจุเท่าใด
กิจกรรมที่2.6 ความจุอากาศของปอด
1.คลี่ถุงพลาสติกยาววางลงบนพื้นโต๊ะ จากนั้นนำสติกเกอร์ใสติดลงบนถุงพลาสติกให้ด้านที่มีขีดตัวเลขสูงสุด (6.0ลิตร) อยู่ชิดกับด้านปลายปิดของถุงพลาสติก ดังรูป
4.ปฏิบัติตามขั้นตอน โดยใช้นักเรียน 2คน ดังนี้
4.1 ให้คนหนึ่งอยู่ทางด้านปลายพลาสติกส่วนอีกคนหนึ่งอยู่ทางด้านท่อเป่าคนที่ยืนอยู่ปลายถุงพลาสติกให้เข้าใกล้ปลายท่อเป่ามากที่สุด
โดยระวังไม่ให้ม้วนแน่นเกินไป ส่วนคนที่อยู่ทางด้านท่อเป่าหายใจเข้าตามปกติแล้วผ่อนลมหายใจออกทางปาก และเป่าลมเข้าไปภายในถุง
ขณะเดียวกันคนที่จับทางด้านปลายถุงพลาสติกค่อยๆ ถอยหลังเพื่อคลี่ถุงออก
4.2 ใช้มือข้างหนึ่งจับท่อเป่าไว้ จากนั้นบิดถุงพลาสติกตรงปลายท่อเป่าเพื่อป้องกันไม่ให้อากาศออกมา ส่วนอีกคนหนึ่งม้วนถุงเข้ามา
4.3 อ่านค่าปริมาตรอากาศที่เป่าเข้าไปในถุง ทำซ้ำ 3ครั้ง แล้วคำนวณหาค่าเฉลี่ย
4.4 ทำการทดลองในข้อ 4.1-4.3 ซ้ำ โดยผู้ที่อยู่ทางด้านท่อเป่าต้องหายใจเข้าเต็มที่แล้วค่อยๆผ่อนลมหายใจออกมาเต็มที่ทางปาก
และเป่าลมเข้าไปในถุงทำซ้ำ 3 ครั้งแล้วคำนวณหาค่าเฉลี่ย
เราสามารถวัดความจุของปอดได้จากปริมาตรของอากาศขณะหานใจเข้าเต็มที่แล้วผ่อนลมหายใจออกมา ความจะอากาศของปอดในแต่ละคนจะแตกต่างกันไป โดยเฉลี่ยแล้วเพศชายจะมีความจุมากกว่าเพศหญิง นักกีฬามีความจุของปอดมากกว่าคนปกติ ผู้สูงอายุ และผู้ป่วยด้วยโรคบางอย่าง เช่น โรคถุงลมโป่งพอง โรคมะเร็งในปอด จะทำให้ความจะของปอดลดลงซึ่งเป็นผลให้การแลกเปลี่ยนแก๊สลดลงไปด้วย
สาเหตุของการเกิดโรคถุงลมโป่งพองส่วนใหญ่เกิดจากการสูบบุหรี่ เนื่องจากสารพิษในควันบุหรี่จะไปทำลายเนื้อเยื่อของผนังของถุงลมเป็นผลให้ผนังถุงลมฉีกขาด จึงรวมตัวการเป็นถุงลมขนาดใหญ่ ทำให้พื้นที่ผิวในการแลกเปลี่ยนแก๊สลดลงจนร่างกายได้รับแก๊สออกซิเจนไม่เพียงพอ เป็นผลให้ต้องหายใจเร็วขึ้น เพื่อนำแก๊สออกซิเจนเข้าสู่ร่างกายให้เพียงพอกับความต้องการ จึงเกิดอาการเหนื่อยหอบ นอกจากนี้ยังเกิดจากการหายใจนำอากาศที่มีฝุ่นละออง ควันพิษ ติดต่อกันเป็นเวลานาน
ภาพที่ 2.25 ตัวอย่างภาพคำเตือนบนซองบุหรี่
สารเจือปนในอาหาร
1.สืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับอันตรายของสารต่างๆที่เจือปนในอากาศ ต่อระบบหายใจของคนรวมทั้งวิธีป้องกัน และแก้ไข
2.อภิปราย และนำเสนอผลงานการสืบค้นข้อมูล
คนและสัตว์บกที่มีกระดูกสันหลังชนิดอื่นๆ มีปอดเป็นอวัยวะหายใจที่ทำหน้าที่แลกเปลี่ยนแก๊สส่วนสัตว์ชนิดอื่นๆ มีอวัยวะหายใจแตกต่างกันไปนักเรียนจะศึกษาได้จากตัวอย่างต่อไปนี้
ปลา และสัตว์น้ำหลายชนิด เช่น หอย ปู กุ้ง มีอวัยวะหายใจ ได้แก่ เหงือก มีลักษณะเป็นซี่เล็กๆเรียงกันเป็นแผง แต่ละซี่มีหลอดเลือดฝอยมาเลี้ยงมากมาย ดังภาพ 2.26 การแลกเปลี่ยนแก๊สออกซิเจนและแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เกิดขึ้นที่เหงือก
แมลง อากาศจะเข้าและออกจากร่างกายแมลงทางช่องหายใจที่อยู่บริเวณท้องช่องหายใจจะติดต่อกับท่อลม โดยท่อลมนี้จะแตกเป็นแขนงเล็กๆ เป็นแขนงท่อลมย่อยยังเนื้อเยื้อทั่วร่างกายของแมลงเพื่อแลกเปลี่ยนแก๊ส ดังภาพ 2.27 อากาศจากภายนอกจะเคลื่อนที่ไปตามท่อลมไปยังเซลล์ แก๊สออกซิเจนในอากาศจะแพร่เข้าสู่เซลล์ในขณะที่แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จากภายในเซลล์แพร่ออกสู่อากาศในท่อลม ซึ่งจะเคลื่อนที่ย้อนกลับออกสู่ภายนอกทางช่องหายใจในที่สุด แมลงบางชนิดมีถุงลมติดต่อกับท่อลมเพื่อเก็บบสำรองอากาศไว้ในขณะบิน
อวัยวะหายใจของตั๊กแตน ก.ช่องหายใจ ข.โครงสร้างภายใน
ไฮดรา ไม่มีอวัยวะที่ใช้ในการหายใจ แก๊สออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำ และคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ เข้าและออกจากเซลล์โดยการแพร่ ดังภาพ 2.28
การแลกเปลี่ยนแก๊สของไฮดรา
ระบบหมุนเวียนเลือดลำเลียงอาหาร แก๊ส และสารอื่นๆ ไปยังเซลล์ ขณะเดียวกันก็นำของเสียที่ขับออกจากเซลล์ไปกำจัดออกจากร่างกาย คนและสัตว์มีวิธีการกำจัดของเสียอย่างไร
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
