การศึกษาปรางค์บ้านปรางค์ บูรณาการกับวิชาชีววิทยา ในบทที่ 6 การรักษาดุลยภาพในร่างกาย
เรื่อง ระบบหายใจ กับการรักษาดุลยภาพของร่างกาย
หัวข้อ โครงสร้างที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนแก๊สของคน
เรื่อง ระบบหายใจ กับการรักษาดุลยภาพของร่างกาย
หัวข้อ โครงสร้างที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนแก๊สของคน
- การสูดลมหายใจ
เพื่อรักษาดุลยภาพของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์และแก๊สออกซิเจนในเซลล์และในร่างกายคน จึงมีการสูดลมหายใจเข้าและออกตลอดเวลา แสดงว่าความดันของอากาศภายในปอดมีการเปลี่ยนแปลง
จะเห็นว่าขณะที่สูดลมหายใจเข้ากระดูกซี่โครงยกสูงขึ้นและเมื่อปล่อยลมหายใจออกกระดูกซี่โครงจะลดต่ำลง
การหายใจเข้าและการหายใจออก เกิดจากการเปลี่ยนแปลงความดันของอากาศภายในปอด โดยการทำงานร่วมกันของกล้ามเนื้อกะบังลมและกล้ามเนื้อที่ยึดกระดูกซี่โครงแถบนอก
จำนวนครั้งของการหายใจในขณะพักของผู้ใหญ่ปกติประมาณ 12-16 ครั้งต่อนาที
ปริมาณของอากาศที่หายใจเข้าปกติ แต่ละครั้งมีประมาณ 500 ลูกบาศก์เซนติเมตร ถ้ามีการบังคับให้มีการหายใจเข้าเต็มที่มากที่สุด
ภายนอกบริเวณโดยรอบปราสาทมีสภาพที่เต็มไปด้วยป่า ,ต้นไม้ และทุ่งนา สภาพอากาศค่อนข้างเย็นสบาย ร่มรื่น รอบปราสาทมีบึงน้ำล้อมรอบมีพืชและสัตว์น้ำอาศัยอยู่บริเวณโดยรอบ เหตุผลที่บริเวณโดยรอบปราสาทมีสภาพอากาศเช่นนั้น เนื่องจากที่บริเวณป่าไม้มีการแลกเปลี่ยนแก๊ส มีปริมาณ สูง จึงรู้สึกเย็นหายใจได้สะดวก มีอากาศ เข้าไปในปอดมากขณะหายใจ
ภายในปราสาทประกอบด้วยหินศิลาแลง สภาพเก่าแก่วางซ้อนกัน ปิดทึบ และมีต้นไม้ขนาดเล็กเกิดขึ้นแทรกตามซอกหิน ในขณะที่อยู่ภายในปราสาทรู้สึกได้ถึงการหายใจไม่สะดวก หายใจติดขัด เนื่องจากมีสภาพคับแคบ อากาศถ่ายเทไม่สะดวก มีปริมาณ น้อย เพราะไม่ค่อยมีต้นไม้ จึงทำให้หายใจลำบาก ถ้าอยู่ในปราสาทเป็นเวลานาน
- การควบคุมการหายใจ
การหายใจโดยการกลั้นหายใจ หรือหายใจยาวและลึกได้ จะสามารถควบคุมได้ในระดับหนึ่งเท่านั้น การหายใจจะสัมพันธ์กับการรักษาสภาวะสมดุลของร่างกาย กลไกควบคุมการหายใจจะเกี่ยวข้องกับปราสาทโดยมีการควบคุม 2 ส่วน คือ
1. การควบคุมอัตโนวัติ ซึ่งเป็นการหายใจที่ไม่สามารถบังคับได้ ส่งสัญญาณประสาทไปกระตุ้นกล้ามเนื้อที่เกี่ยวข้องกับการหายใจ ทำให้การหายใจเข้า-ออก เกิดขึ้นได้อย่างเป็นจังหวะสม่ำเสมอทั้งในยามหลับและยามตื่น
2. การควบคุมภายใต้อำนาจจิตใจ ซึ่งเป็นการหายใจที่สามารถบังคับได้ หรือปรับการหายใจให้เหมาะสมกับพฤติกรรมต่างๆของร่างกาย เช่น การพูด การร้องเพลง การเล่นเครื่องดนตรีประเภทเป่า การว่ายน้ำ การดำน้ำหรือการกลั้นหายใจได้
เนื่องจากสภาพภายในปราสาท มีอากาศไม่ถ่ายเท มีปริมาณ น้อย เป็นไปได้ยากที่จะมีการหายใจเข้า-หายใจออกได้อย่างเต็มที่ การหายใจติดขัดมีการกลั้นหายใจในบางครั้ง เนื่องจากภายในตัวปราสาทมีกลิ่นอับและมีอากาศที่ไม่พึงประสงค์ จึงเกี่ยวข้องกับการควบคุมการหายใจ แบบควบคุมภายใต้อำนาจจิตใจ เพราะสามารถบังคับการหายใจเข้าออก-หายใจออกได้
- ผิวหนังกับการรักษาดุลยภาพของร่างกาย
ผิวหนังจะเป็นส่วนที่กั้นสิ่งแวดล้อมภายนอกออกจากสภาวะแวดล้อมภายในร่างกาย ผิวหนังจึงมีหน้าที่รักษาดุลยภาพให้คงที่เมื่อสภาพแวดล้อมภายนอกเปลี่ยนแปลง หน้าที่ของผิวหนังมีหลายอย่าง เช่น ป้องกันไม่ให้เชื้อโรคเข้าสู่ร่างกาย รักษาอุณหภูมิของร่างกายให้คงที่ มีปลายประสาทรับความรู้สึกจำนวนมากและยังช่วยขับถ่ายของเสียออกจากร่างกาย
การควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย ร่างกายจะมีหน่วยรับความรู้สึกเกี่ยวกับอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมอยู่ที่ผิวหนัง เมื่อสภาพแวดล้อมภายนอกมีอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิในร่างกายมากๆ ความร้อนในร่างกายก็จะระบายออกสู่ภายนอกอย่างรวดเร็วกว่าปกติ ทำให้ร่างกายสูญเสียความร้อน อุณหภูมิของร่างกายลดลง ซึ่งจะมีผลกระทบต่อกระบวนการเมแทบอลิซึมภายในร่างกาย ทำให้ดุลยภาพของร่างกายเสียไป ร่างกายจึงต้องมีกลไกควบคุมอุณหภูมิ กล้ามเนื้อที่ผิวหนังจะหดตัวทำให้ขนตั้งชันที่เรียกว่า ขนลุก และถ้าอุณหภูมิของร่างกายลดลงอีก กล้ามเนื้อบางส่วนของร่างกายจะหดและคลายตัวอย่างรวดเร็วเพื่อผลิตความร้อนให้แก่ร่างกาย การหดและคลายตัวของกล้ามเนื้ออย่างรวดเร็วทำให้เกิดอาการสั่นได้
เนื่องจากสภาพนอกปราสาท ถ้าเรายืนอยู่บริเวณกลางแจ้ง ไม่ได้อยู่ใต้ร่มเงาของต้นไม้ที่ร่มรื่น จะเกิดความรู้สึกร้อน เกี่ยวข้องคือการรักษาดุยลภาพของร่างกายให้คงที่ จะมีปลายประสาทรับความรู้สึกจำนวนมากและช่วยขับถ่ายของเสียออกจากร่างกาย นั่นคือสาเหตุที่ทำให้เรารู้สึกร้อน เมื่ออยู่นอกปราสาทและมีเหงื่อออกบริเวณรูขุมขน
ส่วนภายในปราสาท ถ้าเราอยู่ในปราสาทจะรู้สึกได้ถึงความเย็นชื้น มีอุณหภูมิต่ำกว่าบริเวณภายนอกปราสาท เนื่องจากได้รับแสงแดด ที่จะทำให้อุณหภูมิภายในปราสาทสูงขึ้น เกี่ยวข้องคือร่างกายมีหน่วยรับความรู้สึกเกี่ยวกับอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมอยู่ที่ผิวหนัง เมื่ออุณหภูมิภายนอกต่ำกว่าอุณหภูมิในร่างกายเกิดการระบายความร้อนในร่างกาย กล้ามเนื้อที่ผิวหนังหดตัวทำให้ขนตั้งชั้นเรียกว่า “ขนลุก”
