ระบบต่างๆ ในร่างกาย : ระบบหายใจ - National Geographic Thailand

ระบบต่างๆ ในร่างกาย : ระบบหายใจ

ระบบต่างๆ ในร่างกาย : มาทำความรู้จักองค์ประกอบและทำความเข้าใจกลไกการทำงานของ ระบบหายใจ ที่มีความสำคัญต่อการสร้างพลังงานให้กับร่างกาย

ระบบหายใจ มีหน้าที่แลกเปลี่ยนแก๊สในสิ่งมีชีวิต โดยนำออกซิเจน (O2) เข้าสู่ร่างกายเพื่อนำไปสร้างพลังงาน แล้วก็จะขับของเสียออกมาในรูปคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)

การแลกเปลี่ยนแก๊สเป็นสิ่งสำคัญของสิ่งมีชีวิตทุกประเภท แต่วิธีการอาจจะแตกต่างกันไปตามชนิด อย่างอะมีบา และ พารามีเซียม ใช้เยื่อหุ้มเซลล์ ไส้เดือนดินใช้ผิวหนัง แมลงใช้ท่อลม ปลาและกุ้งใช้เหงือก ทว่า คน สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ ใช้ปอด ซึ่งกว่าจะลำเลียงอากาศไปถึงปอดได้ต้องผ่านอวัยวะหลายอย่างซึ่งประกอบกันเป็น ทางเดินหายใจส่วนต้น และ ทางเดินหายใจส่วนปลาย

ระบบหายใจ
ภาพแสดงอวัยวะในระบบหายใจทั้งสวนต้นและส่วนปลาย

ทางเดินหายใจส่วนต้น

จมูก (nose) เป็นอวัยวะภายนอกที่มีรูจมูก (nostril) สองรูทำหน้าที่สูดอากาศเข้าสู่ร่างกายผ่านโพรงจมูก (Nasal Cavity) ซึ่งมีเยื่อบุผิวประกอบไปด้วยซีเลียและเมือกช่วยจับสิ่งแปลกปลอมก่อนจะผ่านไปยังคอหอย (Pharynx) ช่องที่อากาศจากจมูก ช่องอาหารจากปาก และกล่องเสียงมาพบกัน กล่องเสียง (Larynx) เป็นอวัยวะที่อยู่ถัดจากคอหอย ประกอบด้วยกระดูกอ่อนหลายชิ้นและเส้นเสียง เมื่ออากาศเคลื่อนผ่าน สายเสียงจะสั่นสะเทือนทำให้เกิดเสียงได้

ทางเดินหายใจส่วนปลาย

เมื่อผ่านกล่องเสียงมาจะเจอหลอดลม (Trachea) มีลักษณะเป็นหลอดยาวตรง มีกระดูกอ่อนเรียงกันเป็นรูปตัว C เพื่อป้องกันการยุบตัวเมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงของแรงกดอากาศ โดยแตกแขนงเป็นขั้วปอด (Bronchus) สองข้าง ซ้ายและขวาเข้าสู่ปอดซึ่งจะแตกแขนงออกไปมากมายแทรกตัวอยู่ตามเนื้อปอด เรียกว่า แขนงขั้วปอด (Bronchiole) ที่ปลายสุดของแขนงขั้วปอดมีถุงลม (Alveolus) ซึ่งเป็นแหล่งในการแลกเปลี่ยนแก๊สเนื่องจากมีเส้นเลือดฝอยล้อมรอบอยู่จำนวนมาก

 

กลไกการหายใจเข้า – ออก ของคน

ระบบหายใจ
ภาพแสดงกลไกการหายใจเข้าและการหายใจออกของมนุษย์

ปอดเป็นส่วนที่ไม่มีกล้ามเนื้อเพื่อการหดตัวจึงต้องใช้แรงช่วยจากส่วนอื่นเพื่อทำให้การหายใจเข้า-ออกเป็นไปได้ ด้านล่างของปอดจะมีกล้ามเนื้อชุดหนึ่งเรียกว่า กระบังลม (diaphragm) และมีกระดูกซี่โครงครอบคลุมปอดด้านบนและด้านข้าง เมื่อเราหายใจเข้า กล้ามเนื้อกระบังลมจะหดตัวและเลื่อนตัวลง กล้ามเนื้อยึดซี่โครงด้านนอกก็จะหดตัวลงเช่นกันเพื่อทำให้กระดูกซี่โครงยกตัวขึ้น ทั้งสองอย่างนี้ส่งผลให้แรงดันอากาศภายในต่ำกว่าแรงดันอากาศภายนอก ทำให้อากาศสามารถเข้าสู่ปอดได้ และจะกลับกันเมื่อหายใจออก เมื่อหายใจออก เราต้องเพิ่มความดันในช่องอกเพื่อดันให้อากาศออกสู่บรรยากาศภายนอกโดยการคลายตัวของกล้ามเนื้อกระบังลมเพื่อให้กระบังลมยกขึ้น และกล้ามเนื้อยืดซี่โครงภายนอกก็คลายตัวเช่นกันเพื่อทำให้กระดูกซี่โครงเลื่อนต่ำส่งผลให้พื้นที่ปอดลดลง

(สามารถรับชมกลไกการหายใจเข้า – ออกในรูปแบบภาพเคลื่อนไหวได้จากวิดีโอด้านล่างนี้)

ปอดและการแลกเปลี่ยนแก๊ส

หน้าที่หลักของถุงลมในปอดคือการแลกเปลี่ยนแก๊สจากถุงลมไปยังหลอดเลือดฝอยเพื่อให้ฮีโมโกลบินในเลือดจับตัวกับออกซิเจนและนำพาไปยังส่วนต่างๆ ของร่างกาย โดยใช้ การแพร่ (simple diffusion) ซึ่งการแพร่จะเกิดขึ้นได้ดีขี้นอยู่กับความบางของผนังและชื้นของถุงลม ผนังของถุงลมประกอบด้วยเซลล์เยื่อบุผิวเพียงชั้นเดียว และมีลิโพโปรตีนเคลือบเป็นชั้นบางๆ เพื่อลดแรงตึงผิวของน้ำและป้องกันไม่ให้ถุงลมยุบตัว ซึ่งคล้ายคลึงกับโครงสร้างของหลอดเลือดฝอย โดยหลอดเลือดและถุงลมจะอยู่ชิดติดกันง่ายต่อการแพร่ เมื่อความเข้มข้นของออกซิเจนในถุงลมสูงก็จะถูกแพร่ไปยังที่ที่ความเข้มข้นน้อยกว่าอย่างในหลอดเลือดฝอย และกับคาร์บอนไดออกไซด์ก็เช่นเดียวกัน เมื่อหายใจออก คาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกลำเลียงมากับฮีโมโกลบินก็จะแพร่ตัวไปยังถุงลมที่มีความเข้มข้นของแก๊สในขณะนั้นน้อยกว่า

(สามารถรับชมวิดีโอเพิ่มเติมเกี่ยวกับปอดและการแลกเปลี่ยนแก๊สได้ที่วิดีโอด้านล่างนี้)

เรื่องแนะนำ

เครื่องดื่มที่ดีที่สุดในการดับกระหาย

นอกเหนือจากระดับค่าน้ำตาลแล้ว นักวิจัยชาวอังกฤษได้สร้างดัชนีระดับน้ำ(ระดับความชุ่มชื้น)ในเครื่องดื่ม  เครื่องดื่มถูกรีดน้ำออกมากกว่าสองชั่วโมง  ซึ่งจะได้ค่า BGI ซึ่งนำมาเปรียบเทียบกับน้ำดื่ม เรต 1 แร่ธาตุและสารอาหาร เช่น โซเดียม และ โปรตีนเคซินในนม สามารถเพิ่มคะแนนเรตได้ Fun fact นักวิจัย Stuart Galloway กล่าวว่า เบียร์ หรือ ชา สองสามแก้ว มีระดับความชุ่มชื้นเท่าน้ำเปล่า

ทำความรู้จักกับสุริยุปราคาให้มากขึ้น

สุริยุปราคาเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นเป็นประจำทุกปีหรือสองปี โดยเกิดจากการโคจรของดวงจันทร์ที่เคลื่อนตัวมาอยู่ตรงกลางระหว่างโลกและดวงอาทิตย์พอดี ส่งผลให้เกิดเงามืดทับมายังโลก สุริยุปราคาแบ่งออกเป็น 4 ประเภทด้วยกัน คือ 1. สุริยุปราคาแบบเต็มดวง วงโคจรที่ใกล้โลกส่งผลให้ดวงจันทร์มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์และบดบังดวงอาทิตย์ทั้งหมด 2. สุริยุปราคาบางส่วนเกิดจากตำแหน่งของโลก ดวงจันทร์ และดวงอาทิตย์ ไม่ได้อยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกันขณะเกิดสุริยุปราคา ทำให้มองเห็นเฉพาะเงามัวของดวงจันทร์ซึ่งทอดผ่านพื้นโลก 3. สุริยุปราคาวงแหวน เกิดจากตำแหน่งของดวงจันทร์ที่ไกลจากโลก ดวงจันทร์มีขนาดเล็กกว่าดวงอาทิตย์ทำให้ไม่สามารถบดบังดวงจันทร์ได้หมด จึงมองเห็นดวงอาทิตย์มีลักษณะเป็นวงแหวนสว่าง และ 4. สุริยุปราคาแบบผสม เป็นสุริยุปราคาแบบเต็มดวงและแบบวงแหวนในคราวเดียวกัน เกิดจากตำแหน่งที่ทั้งโลก ดวงอาทิตย์และดวงจันทร์อยู่ในขนาดที่เท่าๆ กัน ทำให้เกิดเงามืดและเงามัวตกลงยังพื้นโลก ในบางพื้นที่จึงเห็นแบบเต็มดวง และบางพื้นที่จึงเห็นแบบวงแหวน สำหรับการชมสุริยุปราคา แม้แสงสว่างของดวงอาทิตย์จะถูกบดบังไปแล้ว แต่ยังคงเป็นอันตรายหากจ้องมองด้วยตาเปล่าจึงควรใช้แว่นตาที่ติดแผ่นกรองแสงโดยเฉพาะ หรือการใช้กล้องรูเข็ม ทั้งนี้ห้ามสวมใส่แว่นตากันแดดมองเด็ดขาดเนื่องจากแสงจากดวงอาทิตย์อาจทำลายดวงตาในระยะยาวได้   อ่านเพิ่มเติม : หวนคืนสู่ดวงจันทร์, ชายผู้ตามหาละอองดาวบนโลก

NGT x SaySci Ep.4 “ผงซักฟอกและสารลดแรงตึงผิว”

ผงซักฟอก และสารทำความสะอาดต่างๆ ที่เราใช้กันในชีวิตประจำวันนั้น สามารถขจัดคราบสกปรกบนวัสดุและพื้นผิวได้อย่างไร? แล้วทำไมต้องใช้สารทำความสะอาดร่วมกับน้ำ? มาร่วมหาคำตอบไปพร้อมๆ กัน

เหตุใดนักวิทย์จึงเพาะหลอดอาหารมนุษย์ขึ้นในแล็บ?

อวัยวะมนุษย์ในขนาดย่อมเยานี้ช่วยฉายภาพให้เห็นว่าระบบย่อยอาหารมีวิธีการทำงานอย่างไร ตลอดจนช่วยให้แพทย์ลองใช้ยาที่หลากหลายมากขึ้นในการรักษาอาการป่วย

Follow Me

NATIONAL GEOGRAPHIC ASIA

Contact

เว็บไซต์ : ngthai.com

บริษัท อมรินทร์พริ้นติ้งแอนด์พับลิชชิ่ง จำกัด (มหาชน)

Tel : 02-422-9999 ต่อ 4244

© COPYRIGHT 2019 AMARIN PRINTING AND PUBLISHING PUBLIC COMPANY LIMITED.