คนปกติมีอัตราการหายใจ 14-18 ครั้งต่อนาที เรากลั้นหายใจได้ไม่เกิน 1 นาที ขึ้นอยู่กับปริมาณแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือด เช่น ขณะออกกำลังกาย แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดจะสูง ทำให้หายใจเร็ว เพื่อให้รับแก๊สออกซิเจนได้มากขึ้น แต่เมื่อหลับ ร่างกายทำงานน้อยลง ปริมาณแก๊สต่ำ การหายใจก็จะช้าลง การแลกเปลี่ยนแก๊สในมนุษย์เกิดขึ้นสองแห่ง คือ บริเวณถุงลม และหลอดเลือดฝอยที่มาเลี้ยงบริเวณปอด โดย O2 จากปอดจะแพร่เข้าสู่หลอดเลือดฝอยแล้วจับกับ Hemoglobin ในเซลล์เม็ดเลือดแดงกลายเป็น Oxyhemoglobin ที่มีสีแดงสดและขนส่งไปทั่วร่างกาย เมื่อถึงเซลล์ต่าง ๆ จะเกิดการแลกเปลี่ยนอีกครั้งหนึ่งระหว่างหลอดเลือดฝอยและเซลล์ร่างกาย เมื่อ O2 แพร่ไปยังเซลล์ร่างกายแล้ว CO2 จากเซลล์จะแพร่เข้าสู่เส้นเลือดฝอยเข้าสู่เซลล์เม็ดเลือดแดง และCO2 รวมตัวกกับน้ำอยู่ในรูป H2CO3 ที่จะแตกตัวเป็น HCO3- ก่อนที่จะแพร่ออกสู่พลาสม่าแล้วไหลไปแลกเปลี่ยนเป็น O2 บริเวณปอดอีกครั้ง โดย HCO3- จะเข้าสู่เซลล์เม็ดเลือดแดงรวมตัวกับ H+ เป็น H2CO3 แล้วจึงแตกตัวเป็น CO2 และน้ำทำให้ความหนาแน่นของ CO2 ในหลอดเลือดสูงกว่าในถุงลม และเกิดการแพร่ของ CO2 จากหลอดเลือดไปยังถุงลม เมื่อนำค่าความหนาแน่นของแก๊สจากบรรยากาศ การควบคุมการหายใจเราไม่สามารถควบคุมการหายใจได้ 100% โดยร่างกายมีระบบควบคุม 2 ระบบ คือ 1. การควบคุมแบบอัตโนมัติ เป็นการหายใจที่ไม่สามารถบังคับได้ เนื่องจากถูกควบคุมโดยสมองส่วน Pons และ Medulla ที่เป็นตัวสร้างและส่งสัญญาณไปกระตุ้นกล้ามเนื้อที่เกี่ยวข้องกับการหายใจให้เกิดการหายใจเข้าออกอย่างสม่ำเสมอโดยไม่ต้องสั่งให้เกิดการหายใจด้วยจิตสำนึก 2. ควบคุมใต้อำนาจจิตใจ เป็นการหายใจที่บังคับได้ จากสมองส่วน Cerebral cortex, Hypothalamus และ Cerebellum ทำงานปรับการหายใจให้เข้ากับกิจกรรมต่าง ๆ ของร่างกายเช่น พูด เดิน ออกกำลังกายหรือกลั้นหายใจ ความผิดปกติเกี่ยวกับทางเดินหายใจโรคปอดบวม (Pneumonia) เกิดจากเชื้อแบคทีเรียหรือไวรัสผ่านเข้ามายังหลอดลมหรือถุงลมสู่เนื้อเยื่อปอด ทำให้อักเสบ และสูญเสียพื้นที่แลกเปลี่ยนแก๊สไปเนื่องจากมีของเหลวเข้าไปแทนที่ โรคถุงลมโป่งพอง (Emphysema) เกิดจากการหายใจเอาอากาศที่ปนเปื้อนมลพิษ เช่น ควันบุหรี่ ควันโรงงาน ควันท่อไปเสียรถยนต์ รวมถึงฝุ่นละอองที่เซลล์เม็ดเลือดขาวชนิด (Macrophage) ทำลายไม่ได้สะสมอยู่ และเกิดการสะสมของเอนไซม์ที่เซลล์เม็ดเลือดขาวสร้างและย้อนกลับมาทำลายเนื้อเยื่อปอดแทน หรือ อาจเกิดการติดเชื้อภายในเนื้อเยื่อปอด อาการของโรคคือถุงลมและหลอดลมฝอยถูกทำลาย ความสามารถในการนำอากาศเข้ามายังถุงลมลดลง หรือบางครั้งผนังถุงลมถูกทำลายและเชื่อมกันเป็นถุงลมขนาดใหญ่ใบเดียว ทำให้พื้นที่แลกเปลี่ยนแก๊สลดลงอย่างมาก ร่างกายผู้ป่วยได้รับ O2 ไม่เพียงพอ ทำให้หอบ เหนื่อยง่าย O2 ไปเลี้ยงอวัยวะต่าง ๆ ลดลง และอาจหัวใจวายได้ โรคภูมิแพ้ที่มีการกระตุ้นจากสิ่งต่าง ๆ เช่น เกสรดอกไม้ ฝุ่น ควัน หรือสารเคมีอื่น ๆ ที่ปะปนในอากาศ ส่งผลให้หลอดลมตีบจนหายใจไม่สะดวก หรือหายใจไม่ทันจนเกิดอาการหอบหืด อาจเสียชีวิตได้ การวัดอัตราการหายใจร่างกายของคนแต่ละคนมีการใช้พลังงานไม่เท่ากันแต่การที่จะวัดอัตราการเผาผลาญ (Metabolism) ของร่างกายทำได้ยาก แต่อัตราเมตาบอลิซึมนั้นสอดคล้องกับการใช้ O2 ของร่างกาย ซึ่งการวัด O2 ของร่างกายสามารถวัดได้ง่ายกว่า โดยจะถือว่าถ้าเซลล์มีการใช้ O2 เซลล์นั้นก็จะมีการเผาผลาญสูงด้วย การแลกเปลี่ยนแก๊สในร่างกายของคนเกิดขึ้น 2 แห่ง คือที่ปอดและที่เซลล์ของเนื้อเยื่อต่างๆที่ปอดเป็นการแลกเปลี่ยนแก๊สระหว่างถุงลมกับหลอดเลือดฝอย โดยแก๊สออกซิเจนจากถุงลมจะแพร่เข้าสู่หลอดเลือดฝอยรอบๆถุงลมและจับกับฮีโมโกลบิน(hemoglobin : Hb)ในเซลล์เม็ดเลือดแดงกลายเป็นออกซีฮีโมโกลบิน(oxyhemoglobin) ซึ่งมีสีแดงสดเลือดที่มีออกซีฮีโมโกลบินนี้จะถูกส่งเข้าสู่หัวใจและสูบฉีดไปยังเนื้อเยื่อส่วนต่างๆทั่วร่างกายที่เนื้อเยื่อออกซีฮีโมโกลบินจะเปลี่ยนเป็นออกซิเจน และฮีโมโกลบินแก๊สออกซิเจนจะแพร่เข้าสู่เซลล์ทำให้เซลล์ของเนื้อเยื่อได้รับแก๊สออกซิเจน  ขณะที่เซลล์ของเนื้อเยื่อรับแก๊สออกซิเจนนั้น แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ที่เกิดขึ้นในเซลล์จะแพร่เข้าสู่หลอดเลือดฝอย แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนใหญ่จะทำปฏิกิริยากับน้ำในเซลล์เม็ดเลือดแดง เกิดเป็นกรดคาร์บอนิก ซึ่งจะแตกตัวได้ไฮโดรเจนไอออนและไฮโดรเจนคาร์บอเนตไอออน ซึ่งจะถูกลำเลียงออกสู่พลาสมาโดยวิธีการแพร่ เมื่อเลือดที่มีไฮโดรเจนคาร์บอเนตไอออนและไฮโดรเจนไอออนมากไหลเข้าสู่หัวใจ เลือดจะถูกสูบฉีดต่อไปยังหลอดเลือดฝอยรอบถุงลมไฮโดรเจนคาร์บอเนตไอออนและไฮโดรเจนไอออนจะรวมตัวกันเป็นกรดคาร์บอนิกแล้วจึงสลายตัวเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำในเซลล์เม็ดเลือดแดง เป็นผลให้ความหนาแน่นของคาร์บอนไดออกไซด์ในหลอดเลือดฝอยสูงกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ในถุงลม จึงเกิดการแพร่ของคาร์บอนไดออกไซด์จากหลอดเลือดฝอยเข้าสู่ถุงลม ดังสมการ ไฮโดรเจนไอออนนี้ถ้ามีมากจะทำให้น้ำเลือดหรือพลาสมามีค่า pH ต่ำ คือมีความเป็นกรดสูง โดยปกติเซลล์ในร่างกายจะทำงานได้ก็ต่อเมื่อ มีค่า pH ใกล้กับ 7 หรือมีสภาวะค่อนข้างเป็นกลาง เซลล์จึงพยายามรักษาสภาพความเป็นกรด - เบส ภายในเซลล์ให้คงที่ ถ้าแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ในเลือดไม่สามารถลำเลียงไปสู่ปอดได้เพียงพอ ปริมาณไฮโดรเจนในหลอดเลือดจะสูงขึ้นจะทำให้ค่า pH ต่ำมาก คือมีความเป็นกรดสูงขึ้นทำให้มีอันตรายต่อเซลล์ได้แต่โดยทั่วไปไฮโดรเจนไอออนสามารถจะไปรวมกับสารอินทรีย์อื่นๆในร่างกายได้อีกหลายชนิดเป็นการควบคุมดุลยภาพของร่างกายอย่างหนึ่ง คาร์บอนมอนอกไซด์ออกมาง่ายๆ |
การแลกเปลี่ยนแก๊ส o2 และ co2
ลิขสิทธิ์ © 2024 th.cemle Inc.
