ระบบอวัยวะ(Organ systems.)
ระบบย่อยอาหาร (Digestive system.)
ภายในร่างกายของคนเราประกอบไปด้วยอวัยวะหลายอย่างซึ่งช่วยกันปฏิบัติหน้าที่ ทำให้ร่างกายคนเราดำรงชีวิตอยู่ได้ ถ้ามีอวัยวะอย่างใดอย่างหนึ่งบกพร่องไปก็จะทำให้ร่างกายเราผิดปกติ อาจเจ็บไข้ได้ป่วยหรือตายได้ การที่อวัยวะต่าง ๆ มารวมกันปฏิบัติหน้าที่นั้นเราเรียกว่า ระบบอวัยวะ
ระบบย่อยอาหารประกอบไปด้วยอวัยวะต่างๆ ได้แก่ ปาก ลิ้น คอหอย หลอดอาหาร กระเพาะอาหาร ลำไส้เล็ก ทวารหนัก โดยอวัยวะเหล่านี้จะทำงานประสานกันอย่างเป็นระบบคือ ฟันจะทำหน้าที่บดอาหารในปากมีลิ้นช่วยในการคลุกเคล้า และช่วยกลืน อาหารลงไปตามหลอดอาหารเข้าสู่กระเพะอาหารแล้วส่งต่อไปย่อยที่ลำไส้เล็กและถูกดูดซึมไปเลี้ยงร่างกาย ส่วนกากอาหารถูกส่งต่อไปยังลำไส้เล็ก และทวารหนัก เพื่อขับถ่ายต่อไป
ระบบย่อยอาหาร
ความสำคัญของการย่อยอาหาร
อาหารที่สิ่งมีชีวิตบริโภคเข้าไป ไม่ว่าจะเป็นชนิดใดก็ตาม จะนำเข้าสู่เซลล์ได้ก็ต่อเมื่ออยู่ในรูปของสารอาหารที่มีโมเลกุลขนาดเล็ก คือ กรดอะมิโน น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว กลีเซอรอล และกรดไขมัน นั่นก็คือ อาหาร โมเลกุลใหญ่ที่สิ่งมีชีวิตรับประทานเข้าไป จำเป็นต้องแปรสภาพให้มีขนาดเล็กลง การแปรสภาพของอาหารดังกล่าวเกิดจากปฏิกิริยาเคมีที่อาศัยการทำงานของเอนไซม์ย่อยอาหาร โดยทั่วไปเรียกว่า น้ำย่อย จากนั้นโมเลกุลของสารอาหารจะถูกดูดซึมเข้าสู่เซลล์ กระบวนการแปรสภาพอาหารที่มีโมเลกุลใหญ่ให้มีโมเลกุลเล็กลง เรียกว่า การย่อยอาหาร (Digestion)
การที่สิ่งมีชีวิตจะสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้นั้น สิ่งมีชีวิตจะต้องเกิดกระบวนการย่อยอาหาร เพื่อให้ได้สารอาหารที่มีโมเลกุลเล็กพอที่เซลล์จะนำไปใช้เป็นสารให้พลังงานและใช้ในการซ่อม-แซมส่วนที่สึกหรอ และให้การเจริญเติบโต สารอาหารโมเลกุลเล็กที่ได้จากการย่อยจะลำเลียงไปยังเซลล์ต่างๆ โดยวิธีการต่างๆ
ส่วนพืชจะมีการลำเลียงน้ำ แร่ธาตุจากดินเข้าสู่ราก จากรากขึ้นสู่ส่วนต่างๆของพืช อาหารสังเคราะห์ที่ใบ หรือส่วนอื่นที่มีคลอโรฟิลล์ อาหารที่สังเคราะห์ได้ส่วนใหญ่ พืชจะนำไปใช้ได้โดยไม่ต้องเกิดการย่อยอาหารเหมือนในสัตว์
การย่อยอาหาร เป็นกระบวนการทางกายภาพ และทางเคมีที่เกิดขึ้น เพื่อให้ได้สารที่มีโมเลกุลเล็กพอที่เซลล์จะนำไปใช้ประโยชน์ได้
กระบวนการทางกายภาพ คือ การตัดฉีกให้อาหารชิ้นใหญ่มีขนาดเล็กลง โดยที่องค์ประกอบทางเคมีไม่เปลี่ยนแปลงเช่นการเคี้ยวอาหาร กระบวนการทางเคมีเป็นการทำให้สาร-อาหารที่มีโมเลกุลใหญ่สลายตัว เป็นสารอาหารโมเลกุลเล็กโดยที่องค์ประกอบทางเคมีเปลี่ยน-แปลงไปจากเดิม คุณสมบัติทางเคมีต่างไปจากเดิม ซึ่งจะต้องอาศัยเอนไซม์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ตำแหน่งที่เกิดการย่อยอาหารนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของสิ่งมีชีวิต เช่น การย่อยอาหารนอกเซลล์ หรือนอกร่างกาย การย่อยอาหารในเซลล์ คือ การย่อยอาหารในท่อทางเดินอาหาร เป็นต้น
1. การย่อยอาหารในสัตว์ที่ไม่มีทางเดินอาหาร
สิ่งมีชีวิตพวกโพรโทซัว จะประกอบด้วยเซลล์เพียงเซลล์เดียวเท่านั้น จะมีวิธีการกินอาหาร โดยโอบล้อมอาหาร ซึ่งอาจเป็นแบคทีเรีย โพรโทซัวที่มีขนาดเล็กกว่าสาหร่ายเซลล์เดียว แล้วนำเข้าสู่เซลล์ โดยวิธี ฟาโกไซโทซิส (Phagocytosis) เกิดเป็นช่องอาหาร (food vacuole) อยู่ในไซโทพลาซึม และไปเกาะกับไลโซโซม เกิดการย่อยอาหาร ให้มีโมเลกุลเล็กลง เพื่อนำไปใช้ในการหายใจระดับเซลล์ ส่วนกากอาหารจะถูกกำจัดออกทางเยื่อหุ้มเซลล์ การย่อยอาหารนี้พบในอะมีบา และในเซลล์เม็ดเลือดข
พารามีเซียมมีร่องปาก (oral groove) ซึ่งมีซิเลียพัดโบกอาหารเข้าไปในไซโทพลาซึม เกิดเป็นแวคิวโอลอาหาร (food vacuole) เกิดการย่อยอาหารในเซลล์ต่อไป
ยูกลีนาเป็นสิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์ด้วยแสงได้ เพราะมีคลอโรฟิลล์อยู่ในคลอโรพาสต์ เมื่อ-ใดไม่มีแสงสว่างยูกลีนาสามารถได้รับอินทรียสาร โดยการแพร่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เข้าไปนอกจากนั้นอาหารขนาดเล็ก ยังสามารถผ่านช่องที่อยู่บริเวณโคนแฟลเจลลัมได้เกิดการย่อยอาหารภายในเซลล์ต่อไป
ฟองน้ำจะมีเซลล์ปลอกคอ (choanocyte) เรียงรายเป็นผนังลำตัวด้านใน (endodermis) เซลล์ปลอกคอเป็นเซลล์รูปไข่มีนิวเคลียส 1 อัน ด้านหน้าของเซลล์มีโครงสร้างที่มีลักษณะคล้ายแผ่นบางๆ เป็นวงยื่นออกมาจากตัวเซลล์ล้อมรอบส่วนที่เป็นแฟลเจลลัมอันเดียวไว้ ส่วนยื่นขอบเซลล์ที่มีลักษณะคล้ายปลอกคอนี้เป็นส่วนของไซโทพลาซึมจำนวนมาก แฟลเจลลัมจะทำหน้าที่โบกเพื่อพัดพาอาหารมาให้บริเวณปลอกคอจับเข้าสู่เซลล์ โดยวิธีพิโนไซโทซิส (pinocytosis) ฟองน้ำยังมีเซลล์รูปร่างคล้ายอะมีบาเคลื่อนที่อยู่ทั่วไปบริเวณผนังลำตัวเหล่านี้ เรียกว่า อะมีโบไซต์ (amoebocytes) สามารถจับอาหารเข้าสู่เซลล์ได้ เช่นเดียวกับตัวอะมีบา เกิดการย่อยอาหารในเซลล์
2. การย่อยอาหารในสัตว์ที่มีทางเดินอาหารแบบไม่สมบูรณ์
ทางเดินอาหาร หมายถึง ท่อที่เป็นทางผ่านเข้าของอาหาร และเป็นทางออกของกากอาหาร ซึ่งเป็นสิ่งขับถ่าย ท่อทางเดินอาหารอาจมีรูเปิดเพียงรูเดียวเพื่อให้อาหารผ่านเข้า และกากอาหารผ่านออก ท่อลักษณะเช่นนี้ เรียกว่าทางเดินอาหาร แบบไม่สมบูรณ์ดังรูปที่ 3.2 ก. ท่อทางเดินอาหารที่มีรูเปิด 2 รู คือ รูเปิดที่เป็นปาก (mouth) และรูเปิดที่เป็นทวาร
ทางเดินอาหารแบบไม่สมบูรณ์จะพบในสัตว์ไฟลัมไนดาเรีย เช่น ไฮดรา สัตว์เหล่านี้จะมีช่องหรือโพรงในลำตัว เรียกว่า ช่องแกสโทรวาสคิวลาร์ (gastrovascular cavity) ซึ่งมีรูเปิดอันเดียวสู่ภายนอก เรียกว่า ปาก ปากจะเป็นทางผ่านเข้าของอาหารและทางออกของกากอาหาร หนวดที่อยู่รอบปากจะพัดอาหารเข้าปากแล้วลงสู่ช่อง แกสโทรวาสคิวลาร์ เซลล์ที่อยู่ติดกับช่องนี้ เรียกว่า แกสโทรเดอร์มีส จะประกอบด้วยเซลล์ที่ทำหน้าที่จับอาหารเข้าเซลล์เช่นเดียวกับอะมีบา และเกิดการย่อยอาหารภายในเซลล์ เซลล์อีกชนิดหนึ่งที่พบปะปนกับเซลล์จับอาหารกิน จะเป็นเซลล์สร้างเอนไซม์ ซึ่งจะขับเอนไซม์ออกมาย่อยอาหารที่อยู่ในช่องแกสโทรวาสคิวลาร์ ดังนั้นจึงเกิดการย่อยอาหารนอกเซลล์ขึ้นอีกแบบหนึ่งด้วย อาหารที่ย่อยแล้วจะแพร่เข้าสู่เซลล์ต่างๆส่วนกากอาหารจะเข้ารวมในช่องแกสโทรวาสคิวลาร์ และขับออกมาทางปาก
สัตว์ในไฟลัมแพลทีเฮลมินทีส เช่น พลานาเรีย มีทางเดินอาหารแบบไม่สมบูรณ์ทางเดินอาหารแตกเป็น 3 กิ่ง ด้านหน้า 1 กิ่งและด้านข้างไปทางด้านหลัง 2 กิ่ง มีรูเปิด คือปาก ซึ่งเป็นทางเข้าของอาหารและทางออกของกากอาหาร ทางเดินอาหาร ทั้ง 3 กิ่งแตกแขนงออกทางด้านข้างมากมาย ปากจะเป็นรูเปิดของคอหอย (pharynx) ซึ่งเป็นกล้ามเนื้อยืดหดได้คล้ายงวง เกิดการย่อยอาหารในท่อทางเดินอาหาร ซึ่งเป็นการย่อยนอกเซลล์ โดยผนังทางเดินอาหารขับเอนไซม์ออกมาย่อยในโพรงของทางเดินอาหาร กากของเสียจะถูกขับออกมาทางปาก การย่อยอาหารของ
พลานาเรีย เป็นการย่อยอาหารนอกเซลล์
พยาธิใบไม้มีทางเดินอาหารคล้ายพลานาเรีย แต่มีกิ่งก้านน้อยกว่า และไม่เกิดการย่อยอาหาร เนื่องจากเป็นปรสิต จึงดูดซึมอาหารที่ย่อยแล้วจากตัวให้อาศัย (host) พยาธิใบไม้มีอวัยวะดูดเกาะ (suckers) เพื่อยึดติดกับตัวให้อาศัย
พยาธิตัวตืดไม่มีทางเดินอาหารเลย เนื่องจากเป็นปรสิต จะได้อาหาร โดยการดูดซึมอาหารที่ย่อยแล้วจากตัวให้อาศัย พยาธิตัวตืดหมู จะมีอวัยวะใช้เกาะติดกับตัวให้อาศัย คือ อวัยวะดูดเกาะและขอ
การย่อยในปาก
เริ่มต้นจากการเคี้ยวอาหารโดยการทำงานร่วมกันของ ฟัน ลิ้น และแก้ม ซึ่งถือเป็นการย่อยเชิงกล ทำให้อาหารกลายเป็นชิ้นเล็ก ๆ มีพื้นที่ผิวสัมผัสกับเอนไซม์ได้มากขึ้น ในขณะเดียวกันต่อมน้ำลายก็จะหลั่งน้ำลายออกมาช่วยคลุกเคล้าให้อาหารเป็นก้อนลื่นสะดวกต่อการกลืน เอนไซม์ในน้ำลาย คือ ไทยาลิน หรืออะไมเลสจะย่อยแป้งในระยะเวลาสั้น ๆ ในขณะที่อยู่ในช่องปากให้กลายเป็นเดกซ์ทริน (Dextrin) ซึ่งเป็นคาร์โบไฮเดรตที่มีโมเลกุลเล็กกว่าแป้ง แต่ใหญ่กว่าน้ำตาล และถูกย่อยต่อไปจนเป็นน้ำตาลโมเลกุลคู่ คือ มอลโตส
ขั้นตอนการย่อยอาหาร
การย่อยอาหารมี 2 ขั้นตอน
- การย่อยเชิงกล (Mechanical digestion) เป็นกระบวนการทำให้อาหารมีขนาดเล็กลง เพื่อสะดวกต่อการเคลื่อนที่และการเกิดปฏิกิริยาเคมีต่อไป โดยการบดเคี้ยว รวมทั้งการบีบตัวของทางเดินอาหาร ยังไม่สามารถทำให้อาหารมีขนาดเล็กสุด จึงไม่สามารถดูดซึมเข้าเซลล์ได้
- การย่อยทางเคมี (Chemical digestion) เป็นการย่อยอาหารให้มีขนาดเล็กที่สุด โดยการเกิดปฏิกิริยาเคมีระหว่าง อาหาร กับ น้ำ โดยตรง และจะใช้เอนไซม์หรือน้ำย่อยเข้าเร่งปฏิกิริยา
ผลจากการย่อยทางเคมีเมื่อถึงจุดสุดท้าย จะได้สารโมเลกุลเล็กที่สุดที่สามารถดูดซึมเข้าสู่เซลล์ได้ ซึ่งอาหารที่ต้องมีการย่อย ได้แก่ คาร์โบไฮเดรต โปรตีนและไขมัน ส่วนเกลือแร่ และวิตามินจะดูดซึมเข้าสู่ร่างกายได้โดยตรง
อวัยวะที่ช่วยย่อยอาหาร
- ต่อมน้ำลาย (Salivary Gland) ผลิตน้ำย่อยอะไมเลส (Amylase) หรือไทยาลิน (Ptyalin) ย่อยแป้งให้เป็นน้ำตาลมอลโทส
- กระเพาะอาหาร (Stomach) ผลิต น้ำย่อยเพปซิน ย่อยโปรตีนให้เป็นโปรตีนสายสั้น (เพปไทด์) และ น้ำย่อยเรนนิน ย่อยโปรตีนในนมให้เป็นโปรตีนเป็นลิ่ม ๆ
- ลำไส้เล็ก (Small Intestine) ผลิต น้ำย่อยมอลเทส ย่อยน้ำตาลมอลโทสให้กลายเป็นน้ำตาลกลูโคส น้ำย่อยซูเครส ย่อยน้ำตาลซูโครสให้เป็นน้ำตาลกลูโคสและน้ำตาลฟรักโทส น้ำย่อยแลกเทส ย่อยน้ำตาลแลกโทสให้เป็นน้ำตาลกลูโคสและน้ำตาลกาแลกโตส น้ำย่อยอะมิโนเพปทิเดส ย่อยโปรตีนสายสั้นให้เป็นกรดอะมิโน
- ตับ (Liver) ผลิตน้ำดี ย่อยไขมันให้เป็นไขมันแตกตัวเป็นเม็ดเล็ก ๆ
- ตับอ่อน (Pancreas) ผลิตน้ำย่อยลิเพส ย่อยไขมันแตกตัวให้เป็นกรดไขมันและกลีเซอรอล น้ำย่อยทริปซิน ย่อยโปรตีนให้เป็นพอลิเพปไทด์และไดเพปไทด์ น้ำย่อยคาร์บอกซิเพปพิเดส ย่อยเพปไทด์ให้เป็ฯกรดอะมิโน น้ำย่อยอะไมเลส ย่อยเช่นเดียวกับน้ำย่อยอะไมเลสในปาก
ต่อมน้ำลาย
ต่อมน้ำลาย (Silvary Gland) เป็นต่อมมีท่อ ทำหน้าที่ผลิตน้ำลาย (Saliva) ต่อมน้ำลายของคนมีอยู่ 3 คู่ คือ
1. ต่อมน้ำลายใต้ลิ้น (Sublingual Gland) 1 คู่
2. ต่อมน้ำลายใต้ขากรรไกรล่าง (Submandibulary Gland) 1 คู่
3. ต่อมน้ำลายข้างกกหู (Parotid Gland) 1 คู่
ต่อมน้ำลายทั้ง 3 คู่นี้ ทำหน้าที่สร้างน้ำลายที่มีเอนไซม์อะไมเลส ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่ย่อยสารอาหารจำพวกแป้งเท่านั้น
การย่อยในปาก
เริ่มต้นจากการเคี้ยวอาหารโดยการทำงานร่วมกันของ ฟัน ลิ้น และแก้ม ซึ่งถือเป็นการย่อยเชิงกล ทำให้อาหารกลายเป็นชิ้นเล็ก ๆ มีพื้นที่ผิวสัมผัสกับเอนไซม์ได้มากขึ้น ในขณะเดียวกันต่อมน้ำลายก็จะหลั่งน้ำลายออกมาช่วยคลุกเคล้าให้อาหารเป็นก้อนลื่นสะดวกต่อการกลืน เอนไซม์ในน้ำลาย คือ ไทยาลิน หรืออะไมเลสจะย่อยแป้งในระยะเวลาสั้น ๆ ในขณะที่อยู่ในช่องปากให้กลายเป็นเดกซ์ทริน (Dextrin) ซึ่งเป็นคาร์โบไฮเดรตที่มีโมเลกุลเล็กกว่าแป้ง แต่ใหญ่กว่าน้ำตาล และถูกย่อยต่อไปจนเป็นน้ำตาลโมเลกุลคู่ คือ มอลโตส
กระเพาะอาหาร
ประกอบขึ้นด้วยกล้ามเนื้อเรียบที่อัดกันหนามาก ด้านในมีลักษณะเป็นสันช่วยในการบดอาหารให้มีขนาดเล็กลงอีก ผนังด้านในสามารถสร้างเอนไซม์เพปซิโนเจน (Pepsinogen) และกรดไฮโดรคลอริกหรือกรดเกลือ (HCI) เพปซิโนเจนจะถูกกรดเกลือเปลี่ยนสภาพให้กลายเป็นเอนไซม์เพปซิน (Pepsin) ซึ่งมีความสามารถในการย่อยโปรตีนให้มีโมเลกุลเล็กลง เรียก่า เพปไทด์ (Peptide) แต่ยังไม่สามารถดูดซึมได้
การย่อยในกระเพาะอาหาร
อาหารจะถูกคลุกเคล้าอยู่ในกระเพาะด้วยการหดตัว และคลายตัวของกล้ามเนื้อที่แข็งแรงของกระเพาะ โปรตีนจะถูกย่อยในกระเพาะ โดยน้ำย่อยเพปซิน ซึ่งย่อยพันธะบางชนิดของเพปไทด์เท่านั้น ดังนั้นโปรตีนที่ถูกเพปซินย่อยส่วนใหญ่จึงเป็นพอลิเพปไทด์ที่สั้นลง ส่วนเรนนินช่วยเปลี่ยนเคซีน (Casein) ซึ่งเป็นโปรตีนในน้ำนมแล้ว รวมกับแคลเซียมทำให้มีลักษณะเป็นลิ่ม ๆ จากนั้นจะถูกเพปซินย่อยต่อไป
ในกระเพาะอาหาร น้ำย่อยลิเพสไม่สามารถทำงานได้ เนื่องจากมีสภาพเป็นกรด โดยปกติอาหารจะอยู่ในกระเพาะอาหารนาน 30 นาทีถึง 3 ชั่วโมง ซึ่งขึ้นอยู่กับชนิดของอาหารนั้น ๆ
กระเพาะอาหารก็มีการดูดซึมอาหารบางชนิดได้ แต่ปริมาณน้อยมาก เช่น น้ำ แร่ธาตุ น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว กระเพาะอาหารดูดซึมแอลกอฮอล์ได้ดี
อาหารโปรตีน เช่น เนื้อวัว ย่อยยากกว่าเนื้อปลา ในการปรุงอาหารเพื่อให้ย่อยง่าย อาจใช้การหมักหรือใส่สารบางอย่างลงไปในเนื้อสัตว์เหล่านั้น เช่น ยางมะละกอ หรือสับปะรด
ลำไส้เล็ก
เป็นทางเดินอาหารส่วนที่ยาวมาก แบ่งเป็น 3 ส่วน คือ ดูโอดีนัม เจจูนัม และไอเลียม ที่ผนังลำไส้เล็กสามารถสร้างน้ำย่อยขึ้นมาได้ ซึ่งมีหลายชนิด นอกจากนั้นที่ลำไส้เล็กส่วนดูโอดีนัม ยังได้รับน้ำย่อยจากตับอ่อน และน้ำดีมาจากตับ น้ำย่อยจากตับอ่อนมีหลายชนิดที่สามารถย่อยคาร์โบไฮเดรต โปรตีนและไขมันได้
การย่อยอาหารในลำไส้เล็ก
1.ย่อยน้ำตาลโมเลกุลคู่ ให้เป็นน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว ดังนี้
- มอลโทส โดยเอนไซม์มอลเทส ได้กลูโคส 2 โมเลกุล
- ซูโครส โดยเอนไซม์ซูเครส ได้กลูโคส และฟรักโทส
- แลกโทส โดยเอนไซม์แลกเทส ได้กลูโคส และกาแลกโทส
2. ย่อยสารอาหารโปรตีนต่อจากกระเพาะอาหาร ได้แก่ เพปไทด์โดยเอนไซม์ทริปซินได้กรดอะมิโน ซึ่งเป็นโปรตีนโมเลกุลเดี่ยว
3. ย่อยไขมัน โดยเอนไซม์ ลิเพส จะย่อยไขมันโมเลกุลเล็ก ( emulsified fat ) ให้เป็นไขมันโมเลกุลเดี่ยว ได้แก่ กรดไขมันและกลีเซอรอล
การดูดซึมอาหารในลำไส้เล็ก
การดูดซึมอาหาร หมายถึง ขบวนการที่นำอาหารที่ผ่านการย่อยจนได้เป็นสารโมเลกุลเดี่ยว เช่น กลูโคส กรดอะมิโน กรดไขมัน กลีเซอรอล ผ่านผนังทางเดินอาหารเข้าสู่กระแสเลือดเพื่อไปสู่ส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย ลำไส้เล็ก เป็นบริเวณที่ดูดซึมอาหารเกือบทั้งหมดเพราะเป็นบริเวณที่มีการย่อยอาหารเกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์ และโครงสร้างภายในลำไส้เล็กก็เหมาะแก่การดูดซึม คือ ผนังลำไส้เล็กจะยาวพับไปมา และมีส่วนยื่นของกลุ่มของเซลล์ที่เรียงตัวเป็นแถวเดียวมีลักษณะคล้ายนิ้วมือ เรียกว่า วิลลัส (Villus) เป็นจำนวนมาก ในแต่ละเซลล์ของวิลลัสยังมีส่วนยื่นของเยื่อหุ้มเซลล์ออกไปอีกมากมาย เรียกว่า ไมโครวิลลัส (Microvillus) ในคน มีวิลลัสประมาณ 20-40 อันต่อพื้นที่ 1 ตารางมิลลิเมตรหรือประมาณ 5 ล้านอัน ตลอดผนังลำไส้ทั้งหมด
การดูดซึมในลำไส้ใหญ่
การดูดซึมอาหารที่ย่อยแล้วส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่ผนังลำไส้เล็ก ส่วนอาหารที่ไม่ถูกย่อยหรือย่อยไม่ได้ เช่น เซลลูโลส ก็จะถูกส่งไปยังลำไส้ใหญ่ ส่วนต้นของลำไส้ใหญ่มีไส้เล็ก ๆ ปลายตัน เรียกว่า ไส้ติ่ง ไส้ติ่งของคนไม่ได้ทำหน้าที่อะไรแต่ก็อาจเกิดการอักเสบถึงกับต้องผ่าตัดไส้ติ่งออกไป ซึ่งอาจเกิดจากการอาหารผ่านช่องเปิดลงไป หรือเส้นเลือดที่ไปเลี้ยงไส้ติ่งเกิดการอุดตัน อาหารที่เหลือจากการย่อยและดูดซึมแล้วจะผ่านเข้าสู่ลำไส้ใหญ่ ลำไส้ใหญ่มีแบคทีเรียอยู่จำนวนมาก ซึ่งจะใช้ประโยชน์จากกากอาหารนี้ นอกจากนั้นแบคเทีเรียบางชนิดยังสังเคราะห์ วิตามินบางชนิด เช่น วิตามินเค วิตามินบี 12 เซลล์ที่บุผนังลำไส้ใหญ่ สามารถดูดน้ำ แร่ธาตุ วิตามิน และกลูโคสจากกากอาหารเข้ากระแสเลือด ซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นน้ำ จึงทำให้กากอาหารข้นขึ้น จนเป็นก้อนกากอาหารจะผ่านไปถึงไส้ตรง ท้ายสุดของไส้ตรงเป็นกล้ามเนื้อหูรูดแข็งแรงมาก มีลักษณะเป็นวงรอบปากทวารหนักทำหน้าที่บีบตัวในการขับถ่าย และผนังภายในลำไส้ใหญ่จะขับเมือกออกมาหล่อลื่นก้อนอาหาร
น้ำดี (Bile) สร้างจากตับ (Liver) แล้วถูกนำไปเก็บไว้ที่ ถุงน้ำดี (Gall Bladder) ไม่ถือว่าเป็นเอนไซม์ เพราะจะเปลี่ยนสภาพไปจากเดิม เมื่อปฏิกิริยาสิ้นสุดลงแล้ว (น้ำดีไม่มีน้ำย่อย) มีส่วนประกอบ 3 ส่วน คือ
- เกลือน้ำดี (Bile Salt) มีหน้าที่ตีให้ไขมัน (Fat) แตกตัวเป็นหยดเล็ก ๆ ไขมันที่ถูกตีให้แตกตัวเป็นหยดเล็ก ๆ เรียกว่า อีมัลชั่น (Emulsion) จากนั้นถูก Lipase ย่อยต่อให้เป็นกรดไขมันและกลีเซอรอล
- รงควัตถุน้ำดี (Bile Pigment) เกิดจากการสลายตัวของฮีโมโกลบิน (Hemoglobin) โดยตับเป็นแหล่งทำลายและกำจัด Hemoglobin ออกจากเซลล์ เม็ดเลือดแดงที่หมดอายุ โดยเก็บรวบรวมเข้าไว้เป็นรงควัตถุในน้ำดี (Bile Pigment) คือ บิริรูบิน (Bilirubin) จึงทำให้น้ำดีมีสีเหลืองหรือเขียวอ่อน และจะถูกเปลี่ยนเป็นสีเหลืองแกมน้ำตาลโดยแบคทีเรียในลำไส้ใหญ่เกิดเป็นใสในอุจจาระ
- โคเรสเตอรอล (Cholesterol) ถ้ามีมาก ๆ จะทำให้เกิดนิ่วในถุงน้ำดี เกิดการอุดตันที่ท่อน้ำดี เกิดโรคดีซ่าน (Janudice) มีผลทำให้การย่อยอาหารประเภทไขมันบกพร่อง
ตับ ทำหน้าที่สร้างน้ำดีแล้วไปเก็บไว้ที่ถุงน้ำดี ซึ่งมีท่อติดต่อกับลำไส้เล็ก น้ำดีมีฤทธิ์เป็นเบสอ่อน ๆ น้ำดีไม่ใช่เอนไซม์ เพราะไม่ใช่สารประเภทโปรตีน จึงไม่มีหน้าที่เกี่ยวกับการย่อยโดยตรง เมื่ออาหารผ่านเข้ามาในลำไส้เล็ก จะมีการกระตุ้นให้น้ำดีหลั่งออกมา น้ำดีจะช่วยให้ไขมันแตกตัวออกเป็นเม็ดเล็ก ๆ เพื่อให้เอนไซม์ไลเปสที่สร้างจากตับอ่อนทำหน้าที่ย่อยไขมันได้ง่ายขึ้น
สรุปได้ว่า สารอาหารประเภทคาร์โบไฮเดรต โปรตีน และไขมัน จะถูกย่อยอย่างสมบูรณ์ที่ลำไส้เล็ก จนได้อนุภาคที่เล็กที่สุด และสามารถซึมผ่านผนังลำไส้เล็กเข้าสู่หลอดเลือด จากนั้นจะถูกส่งไปเลี้ยงส่วนต่าง ๆ ของร่างกายได้ ส่วนกากอาหารที่เหลือจากการย่อยและย่อยไม่ได้เช่น เซลลูโลส จะถูกส่งต่อไปยังลำไส้ใหญ่
การย่อยอาหารของไฮดรา
ไฮดรา เป็นสัตว์ชั้นต่ำ ไม่มีระบบการย่อยอาหาร ไฮดราจะใช้หนวดจับสัตว์น้ำเล็ก ๆ เข้าปาก อาหารจากปากจะเข้าสู่ช่องว่างภายในลำตัว ซึ่งเป็นบริเวณที่ใช้ย่อยอาหารโดยเซลล์บริเวณเยื่อบุภายในลำตัวสร้างเอนไซม์ ขับออกมาย่อยอาหารจนกระทั่งอาหารมีขนาดเล็กแล้วจึงลำเลียงเข้าสู่เซลล์ ส่วนกากอาหารจะถูกขับออกทางปาก
ระบบย่อยอาหารของปลา
ทางเดินอาหารของปลาเริ่มจากอาหารเข้าทางปาก ผ่านคอหอยไปยังกระเพาะอาหารและลำไส้ ปลามี อวัยวะที่ช่วยในการย่อยอาหารได้แก่ ตับ และตับอ่อนเช่นเดียวกับคน หลังจากการย่อยและการดูดซึมแล้ว กากอาหารจะถูกขับออกทางทวารหนัก ปลาที่กินพืชและสาหร่ายเป็นอาหารจะมีทางดินอาหารยาวกว่าปลากินเนื้อ
ระบบย่อยอาหารของแมลง
ระบบย่อยอาหารของแมลงมีความสมบูรณ์มากขึ้น ทางเดินอาหารแบ่งออกเป็น 3 ส่วนได้แก่ ส่วนต้น ส่วนกลางและส่วนท้าย การย่อยอาหารเริ่มจากอาหารผ่านเข้าทางช่องปากซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของทางเดินอาหารส่วนต้น จากนั้นอาหารจะย่อยและถูกดูดซึมบริเวณทางเดินอาหารส่วนกลางและส่วนท้าย ส่วนกากอาหารที่ไม่ย่อยจะส่งผ่านลำไส้และถูกกำจัดออกทางทวารหนัก
ระบบขับถ่าย (Incontinence)
รูปร่าง ลักษณะและตำแหน่งของไต
ไต(kidney)ของคนเป็นอวัยวะคู่ที่อยู่ด้านท้ายของช่องท้องทั้งสองข้างของกระดูกสันหลังระดับเอว มีรูปร่างคล้ายเมล็ดถั่ว ยาวประมาณ 10 13 เซนติเมตร กว้าง 6 เซนติเมตรและหนา 3 เซนติเมตร ไตทั้งสองข้างหนักรวมกันประมาณ 300 กรัม หรือประมาณร้อยละ 0.4 ของน้ำหนักตัว ถ้าผ่าไตตามยาวจะพบว่าไตประกอบด้วนส่วนต่างๆ คือ มีเนื้อเยื่อ 2 ชั้น ชั้นนอกเป็นชั้นคอร์เทกซ์(cortex) ถัดเข้าไปเป็นชั้นเมดัลลา (medulla) ส่วนของเมดัลลาที่ยื่นเข้าไปจรดกับโพรงที่ติดกับหลอดไตเรียกว่าพาพิลลา(papilla) และเรียกโพรงนี้ว่า กรวยไต
ภายในไตประกอบด้วยหน่วยย่อยที่ทำหน้าที่ในการกรองจำนวนมากมาย เรียกหน่วยย่อยนี้ว่าหน่วยไตหรือเนฟรอน (nephron) ในไตแต่ละข้างจะมีเนฟรอนประมาณ 1.0 1.25 ล้านหน่วย เนฟรอนของคนแต่ละคนจะมีจำนวนเนฟรอนจำกัดโดยสร้างมาตั้งแต่เกิดแล้วและไม่สามารถสร้างเพิ่มได้อีก ซึ่งหน่วยไตประกอบด้วยส่วนต่างๆดังนี้
- โบว์แมนส์แคปซูล(Bowmans capsule) อยู่ในเนื้อไตชั้นนอก เป็นส่วนที่มีลักษณะคล้ายถ้วยมีผนังบางๆ2 ชั้น ภายในมีกระจุกเส้นเลือดฝอยโกลเมอรูลัส
- โกลเมอรูลัส(glomerulus) เป็นกระจุกเส้นเลือดฝอยต่อจากเส้นเลือดแดงที่เข้าไต(renal artery) อยู่ภายในโบว์แมนส์แคปซูล
- ท่อของหน่วยไต (convoluted tubule) แบ่งเป็น
3.1 ท่อขดส่วนต้น(proximal convoluted tubule)
3.2 ห่วงเฮนเล(loop of Henle)
3.3 ท่อขดส่วนท้าย (distal convoluted tubule) ซึ่งปลายท่อขดส่วนท้ายจะเปิดร่วมกันที่ท่อรวม(collecting tubule) แล้วออกสู่กรวย
ไตของคนทำหน้าที่ดังนี้
- 1. ทำหน้าที่ในการขับถ่ายของเสียซึ่งเกิดจากกระบวนการเมแทบอลิซึม
- 2. เก็บสารบางอย่างที่เป็นประโยชน์ต่อร่างกาย
- 3. ความคุมสมดุลน้ำและแร่ธาตุให้เป็นปกติ
- 4. ควบคุมความเป็นกรด-เบสของของเหลว
หน่วยไตแต่ละหน่วยทำหน้าที่กรองของเสียจากเลือด ซึ่งเลือดจาเซลล์ต่างๆทั่วร่างกายมีสารที่เป็นของเสียจากเมแทบอลิซึมจะเข้าสู่ไตทางเส้นเลือดรีนัลอาร์เทอรี(renal artery) เส้นเลือดนี้จะแตกแขนงนำเลือดเข้าสู่โกลเมอรูลัสที่อยู่ในโบว์แมนส์แคปซูล ผนังของเส้นเลือดฝอยของโกลเมอรูลัสทำหน้าที่เป็นเยื่อกรองให้สารบางอย่างจากโกลเมอรูลัสเข้าสู่โบว์แมนส์แคปซูลและเข้าสู่ท่อหน่วยไตตามลำดับ แรงดันของเลือดทำให้น้ำเลือดสามารถลอดผ่านผนังเส้นเลือดฝอยที่โกลเมอรูลัสได้ ของเหลวที่กรองได้ (glomerular filtrate) จะไหลไปตามท่อของหน่วยไตและมีการดูดสารที่มีประโยชน์ เช่น กลูโคส กรดอะมิโน โซเดียมไอออน น้ำ กลับคืนสู่เส้นเลือดฝอยที่หน่วยไต กระบวนการดูดกลับมีทั้งที่ไม่ต้องใช้พลังงาน เช่น น้ำ กลูโคส กระอะมิโน และต้องใช้พลังงาน เช่น แร่ธาตุที่จำเป็นต่อร่างกายจะถูกดูดกลับเข้าสู่กระแสเลือดได้โดยกระบวนการแอคทีฟทรานสปอร์ต ส่วนสารที่เหลือจะปะปนอยู่ในน้ำปัสสาวะ การทำงานนี้ถูกควบคุมโดยฮอร์โมนแอลโดสเทอโรน(aldosterone) จากต่อมหมวกไ
สมดุลของน้ำและเกลือแร่
ไตทำหน้าที่ควบคุมปริมาณสารน้ำและเกลือแร่ในร่างกาย น้ำและแร่ส่วนที่เกินควรจำเป็นจะถูกขับออกมาทางปัสสาวะ เกลือแร่ดังกล่าว เช่น โซเดียม โปตัสเซียม แมกนีเซียม แคลเซียม และฟอสฟอรัส เป็นต้น ร่างกายมนุษย์มีน้ำเป็นส่วนประกอบประมาณร้อยละ 70 ในเลือดมีน้ำเป็นองค์ประกอบร้อยละ 92 ในสมองมีน้ำเป็นองค์ประกอบร้อยละ 85 ถ้าพิจารณาในแต่ละเซลล์จะมีน้ำเป็นองค์ประกอบร้อยละ 60 จริงๆแล้วน้ำเป็นส่วนประกอบสำคัญและจำเป็นของเซลล์ทุกชนิด ไม่ว่าจะเป็นเซลพืช เซลล์สัตว์ และเซลล์มนุษย์ ทุกเซลล์ล้วนประกอบด้วยน้ำทั้งนั้น ในเซลล์มนุษย์และเซลล์สัตว์มีน้ำประมาณ 2 ใน 3 ของน้ำหนักร่างกาย ในพืชบกมีน้ำประมาณร้อยละ 5075 ถ้าเป็นพืชน้ำอาจมีน้ำมากกว่าร้อยละ 95 โดยน้ำหนัก
ความผิดปกติที่เกี่ยวกับไต
- โรคนิ่ว (Renal stone)
เกิดจากตะกอนของแร่ธาตุต่างๆในน้ำปัสสาวะไม่ละลาย แต่รวมตัวเป็นก้อนไปอุดตันระบบทางเดินปัสสาวะทำให้เกิดนิ่วในไต นิ่วในท่อไต นิ่วในกระเพาะปัสสาวะ หรืออาจเกิดจากร่างกายสร้างแร่ธาตุออกมามาก หรือรับประทานผักบางชนิด ซึ่งมีสารพวกออกซาเลต(oxalate) สูงเป็นประจำ เช่น ผักโขม ใบชะพลู ลูกเนียง เป็นต้น ซึ่งมีผลทำให้ระบบการทำงานของไตเสีย ทำให้การไหลของปัสสาวะขัดข้อง และมีอาการเจ็บปวดขณะขับปัสสาวะ
วิธีการรักษาโดยยาสลายนิ่ว การผ่าตัดเอาก้อนนิ่วออก การสลายนิ่วด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง ส่วนการป้องกันทำได้โดยการรับประทานอาหารที่มีโปรตีนสูง ซึ่งจะมีธาตุฟอสเฟตจับกับสารออกซาเลตได้ หรือหลีกเลี่ยงผักที่มีสารออกซาเลตสูงและดื่มน้ำสะอาดมากๆทำให้การขับถ่ายสะดวกแร่ธาตุจึงไม่มีโอกาสตกตะกอน
- โรคไตวาย (Renal failure)
เป็นภาวะที่ไตเสียหน้าที่การทำงานจนทำให้เกิดการสะสมของเสียที่ไตจนกระทั่งเกิดความผิดปกติของสมดุลน้ำ แร่ธาตุ และ pH ของร่างกาย มีสาเหตุจากการติดเชื้อรุนแรงจนไตเสียหน้าที่ ไตสูญเสียเลือดมากจนแรงดันเลือดต่ำ หรือการเป็นโรคเบาหวานเรื้อรัง ซึ่งเกิดจากตับอ่อนไม่สามารถสร้างฮอร์โมนอินซูลินได้มากพอที่จะควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดให้ปกติ ทำให้ท่อขดส่วนต้นไม่สามารถดูดน้ำตาลเข้าสู่กระแสเลือด จึงเหลือน้ำตาลปนออกมากับปัสสาวะ
วิธีการรักษาโดยการฉีดอินซูลินหรือรับประทานยา ส่วนวิธีการรักษาโรคไตวายคือการใช้ยา การฟอกเลือดด้วยเครื่องไตเทียม หรือการผ่าตัดเปลี่ยนไต วิธีการดูแลป้องกัน คือ การควบคุมชนิดและปริมาณอาหารและรักษาการติดเชื้อให้ถูกต้อง
- โรคเบาจืด (Diabetes insipidus)
เป็นอาหารที่ปัสสาวะมีน้ำมากกว่าปกติ ทำให้ปัสสาวะเจือจางมาก อาการนี้จะมีผลทำให้น้ำในร่างกายลดลงและเกิดอาหารกระหายน้ำ สาเหตุของโรคเกิดจากการหลั่งฮอร์โมน ADH ลดน้อยกว่าปกติทำให้การดูดน้ำน้อยกว่าปกติ
การหายใจ (respiration) เป็นการนำอากาศเข้าและออกจากร่างกาย ส่งผลให้แก๊สออกซิเจนทำปฏิกิริยากับสารอาหาร
ได้พลังงาน น้ำ และแก๊สคาร์บอนไดออกไซต์ กระบวนการหายใจเกิดขึ้นกับทุกเซลล์ตลอดเวลา การหายใจจำเป็นต้องอาศัย
โครงสร้าง 2 ชนิดคือ กล้ามเนื้อกะบังลม และกระดูกซี่โครง ซึ่งมีกลไกการทำงานของระบบหายใจ ดังนี้
กลไกการทำงานของระบบหายใจ ::
1. การหายใจเข้า (Inspiration) กะบังลมจะเลื่อนต่ำลง กระดูกซี่โครงจะเลื่อนสูงขึ้น ทำให้ปริมาตรของช่องอกเพิ่มขึ้น ความดันอากาศในบริเวณรอบ ๆ ปอดลดต่ำลงกว่าอากาศภายนอก อากาศภายนอกจึงเคลื่อนเข้าสู่จมูก หลอดลม และไปยัง
ถุงลมปอด
2. การหายใจออก (Expiration) กะบังลมจะเลื่อนสูง กระดูกซี่โครงจะเลื่อนต่ำลง ทำให้ปริมาตรของช่องอกลดน้อยลง ความดันอากาศในบริเวณรอบ ๆ ปอดสูงกว่าอากาศภายนอก อากาศภายในถุงลมปอดจึงเคลื่อนที่จากถุงลมปอดไปสู่
หลอดลมและออกทางจมูก
จากความรู้ในระบบหมุนเวียนเลือด นอกจากเลือดจะลำเลียงอาหารไปสู่ส่วนต่าง ๆ ของร่างกายแล้ว
ภายในเลือดยังมีแก๊สสำคัญที่เกี่ยวข้องกับการดำรงชีวิตของมนุษย์ คือ แก๊สออกซิเจน(O2) และแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์(CO2) อยู่ด้วย
ั้ระบบหายใจ คือ ระบบที่ร่างกายแลกเปลี่ยนแก๊ส โดยร่างกายจะรับแก๊สออกซิเจนที่อยู่ภายนอกเข้าสู่
ร่างกาย และขับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากร่างกาย อวัยวะที่สำคัญในระบบนี้ได้แก่
จมูก หลอดลม ปอด กล้ามเนื้อกระบังลมและกระดูกซี่โครง
จมูก ทำหน้าที่ในการนำอากาศเข้าสู่ร่างกายและรับรู้กลิ่น ภายในจมูกจะมีขนเล็ก ๆ ทำหน้าที่กรองฝุ่นละอองและมีเยื่อเมือกหนาบุอยู่ คอยดักจับเชื้อโรคและมีกลุ่มประสาทสัมผัสกลิ่นคอยรับกลิ่น อากาศที่สูดหายใจเข้าไปเมื่อผ่านโพรงจมูกแล้วจะลงสู่คอหอย ลิ้นไก่ จะช่วยปิดโพรงจมูกและช่องปากเพื่อมิให้อากาศไหลกลับ
หลอดลม จะทอดลงไปในช่องอกปลายแยก เป็นขั้วปอดทั้งสองข้าง เป็นท่อทางผ่านของอากาศและออกจากปอดที่ใหญ่ที่สุด
ปอด เป็นอวัยวะที่มีลักษณะคล้ายฟองน้ำ ประกอบด้วยถุงลมเล็ก ๆ เป็นจำนวนมาก ถุงเหล่านี้ยืดหยุ่นและหดตัวได้ ปอดจะตั้งอยู่ภายในทรวงอกทั้งสองข้าง ตรงกลางระหว่างขั้วปอดเป็นที่ตั้งของหัวใจ ปอดซีกขวาจะมีขนาดใหญ่กว่าปอดซีกซ้าย ปอดทั้งสองข้างทำหน้าที่เหมือนกันคือฟอกโลหิตดำให้เป็นโลหิตแดง โดยการถ่ายเอาแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์(CO2) และน้ำ(H2O) ออก แล้วเติมออกซิเจน(O2 ) เข้าไป
กระบังลมและซี่โครง เป็นกลไกในการหายใจ กล่าวคือ ขณะที่ปริมาณแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในกระแสเลือดมีปริมาณมาก สมองจะสั่งงานมายังกระบังลมและซี่โครง ให้กระบังลมหดตัวและซี่โครงเคลื่อนตัวสูงขึ้นทำให้เกิดการหายใจเข้า หรือ ขณะที่กระบังลมขยายตัว และซี่โครงเคลื่อนตัวต่ำลงทำให้เกิดการหายใจออก
โดยทั่ว ๆ ไปแล้วคนปกติจะมีอัตราการหายใจประมาณ 14-18 ครั้งต่อนาที การหายใจเป็นไปโดยอัตโนมัติ เราไม่สามารถกลั้นหายใจได้เกิน 1 นาที อย่างไรก็ตามอัตราการหายใจจะเร็วหรือช้าขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้
1.อายุ
- เด็กทารกหายใจประมาณ 3040 ครั้งต่อนาที
- ผู้ใหญ่ หายใจประมาณ 12-16 ครั้งต่อนาที
2.ภาวะของร่างกาย
- ขณะที่ออกกำลังกายหรือเป็นไข้ การหายใจจะเร็วหรือแรงเพื่อให้ร่างกายได้รับก๊าซออกซิเจนมาก
- ขณะนอนหลับ ร่างกายจะทำงานน้อยลง จึงต้องการก๊าซออกซิเจนน้อยกว่าปกติ การหายใจจะช้าลง
กล่าวโดยสรุป สภาพของร่างกาย การวิตกกังวล อารมณ์ กิจกรรมที่ทำและวัย มีผลต่ออัตราการหายใจ เด็กทารกจะมีอัตราการหายใจสูงกว่าเด็กโตและผู้ใหญ่
การปฏิบัติตนเพื่อดูแลรักษาอวัยวะภายในระบบ
1. พยายามอยู่ในที่ที่มีอากาศบริสุทธิ์ เพื่อปอดจะได้รับก๊าซออกซิเจนเพียงพอ
2. ไม่สวมเสื้อผ้าหรือเข็มขัดที่รัดตึงจนเกินไป เพราะปอดจะขยายตัวไม่สะดวก
3. สวมเสื้อผ้าให้อบอุ่นอยู่เสมอ ในขณะที่อากาศเย็น
4. ไม่สูบบุหรี่ และไม่คลุกคลีกับผู้ป่วยที่เป็นไข้หวัดหรือวัณโรค เพราะอาจจะติดเชื้อได้
5. ยืนหรือนั่งตัวตรง เพื่อให้ปอดทำงานได้สะดวก
6. ควรออกกำลังกายอยู่เสมอ
ระบบหมุนเวียนเลือด (circulatory system)
ระบบการหมุนเวียนเลือดจะมีหัวใจทำหน้าที่สูบฉีดเลือดเข้าสู่เส้นเลือด เพื่อ ลำเลียงน้ำ และสารต่างๆไปให้เซลล์ทั่วร่างกาย
ใช้ประโยชน์
ระบบหมุนเวียนเลือดแบ่งออกได้ 2 ระบบ คือ ระบบหมุนเวียนเลือด แบบเปิด และระบบหมุนเวียนเลือดแบบปิด
6.1.1 ระบบหมุนเวียนเลือดแบบเปิด เลือดจะเคลื่อนที่อยู่ในเส้นเลือดใหญ่ ด้านบนของลำตัว เส้นเลือดเส้นนี้จะทอดจากส่วนหัวไปตลอดความยาวของลำตัว จะพบเส้นเลือดบางตอนพองเป็นกระเปาะอยู่หลายแห่งเรียกว่า
หัวใจเทียม หัวใจเทียมจะมีรูเปิด เรียกว่า ออสเตียม (ostium) และมีลิ้นยอมให้เลือดเข้าสู่ภายในหัวใจเทียมได้ เมื่อเส้นเลือด
ใหญ่เกิดการบีบตัว จะผลักเลือดให้ไหลไปทางด้านหน้า และไหลลงสู่ช่อง หรือโพรง ในร่างกายที่เลือดผ่านเข้าได้ โพรงเหล่านี้ เรียกว่า ฮีโมซีล (hemocoel) ซึ่งแทรกอยู่ ตามเนื้อเยื่อต่างๆ หลังจากนั้นเลือดจะไหลกลับเข้าออสเตียม และเส้นเลือดใหญ่ดังเดิม หมุนเวียนกันเช่นนี้ตลอดไป ฮีโมซีลจะทำหน้าที่นำเลือดแทนเส้นเลือด นำน้ำและสารต่างๆ ไปให้เซลล์ใช้ และหล่อเลี้ยงเนื้อเยื่อต่างๆ ด้วย จะพบในสัตว์ไฟลัมอาร์โทรโพดา เช่น แมลง กุ้ง ปู ฯลฯ และไฟลัมมอลลัสกา
6.1.2 ระบบการหมุนเวียนเลือดแบบปิด เลือดจะมีการไหลเวียนอยู่ใน เส้นเลือดขนาดต่างๆเท่านั้น โดยมีหัวใจเป็นแหล่งสูบฉีดเลือด และเส้นเลือดฝอยจะแพร่กระจายปกคลุมตามเนื้อเยื่อและเซลล์ต่างๆ ดังนั้นสารต่างๆและน้ำจะถูกลำเลียงโดย เส้นเลือดไปสู่เซลล์ต่างๆ จากนั้นเลือดจะเคลื่อนที่ตามเส้นเลือดกลับสู่หัวใจ จะพบในสัตว์ ไฟลัมแอนเนลิดา คอร์ดาต้าและปลาหมึก
หัวใจ (heart)
สัตว์มีกระดูกสันหลังหัวใจจะแบ่งเป็นห้อง ตั้งแต่ 2 , 3 และ 4 ห้อง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของสัตว์ หัวใจทำหน้าที่รับเลือดจากส่วนต่างๆของร่างกาย และสูบฉีด เลือดออกไปเลี้ยงส่วนต่างๆของร่างกาย
ปลามีหัวใจเพียง 2 ห้องคือ ออริเคิล หรือ เอเทรียม (auricle or atrium) และ เวนทริเคิล (ventricle) อย่างละ 1 ห้อง เลือดที่ผ่านเข้า และออกจากหัวใจทั้ง 2 ห้อง เป็นเลือดที่ขาดออกซิเจนจะถูกลำเลียงไปรับออกซิเจนและคายคาร์บอนไดออกไซด์ ที่เหงือก เลือดที่ออกจากเหงือกจึงเป็นเลือดที่มีออกซิเจนอยู่มาก ถูกนำเข้าสู่เส้นเลือดอาร์เทอรี (artery) ไปเลี้ยงส่วนต่างๆของร่างกาย
สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกมีหัวใจ 3ห้อง คือ เอเทรียม 2 ห้อง (ซ้ายและขวา) และเวนทริเคิล 1 ห้อง เลือดที่ขาดออกซิเจนจากส่วนต่างๆของร่างกายจะเข้าสู่เอเทรียมขวา ส่วนเลือดที่มีออกซิเจนจากปอดจะเข้าสู่เอเทรียมซ้าย จากนั้นเลือดจากเอเทรียมทั้ง 2 ห้อง จะไหลลงสู่เวนทริเคิล เมื่อเวนทริเคิลหดตัวเลือดที่มีออกซิเจนจะถูกลำเลียงไปเลี้ยงส่วนต่างๆของร่างกาย ทางเส้นเลือดเอออร์ตา (aorta) ส่วนเลือดที่ขาดออกซิเจนจะถูกพาไปรับออกซิเจนที่ปอด ดังนั้นเลือดที่ผ่านเข้าหัวใจจึงเป็นเลือดที่มีออกซิเจน และขาดออกซิเจน
นกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมมีหัวใจ4 คือ เอเทรียมซ้าย และขวาอย่างละห้อง และเวนทริเคิลซ้ายและขวาอย่างละห้องเช่นเดียวกัน เลือดที่ขาดออกซิเจนจะเข้าเอเทรียมขวาและลงสู่เวนทริเคิลขวา เลือดที่มีออกซิเจนจากปอดจะเข้าสู่เอเทรียมซ้ายและลงสู่เวนทริเคิลซ้าย เมื่อเวนทริเคิลสองห้อง บีบตัวเลือดจากเวนทริเคิลซ้ายจะเข้าเอออร์ตาไปเลี้ยงส่วนต่างๆของร่างกาย เลือดจากเวนทริเคิลขวาจะถูกพาไปรับออกซิเจนที่ปอดต่อไป
หัวใจของมนุษย์เป็นหัวใจชนิด 4 ห้อง หัวใจเป็นก้อนกล้ามเนื้อที่ภายในเป็นโพรง มีตำแหน่งอยู่ในช่องอก โดยอยู่ระหว่างปอดทั้งสองข้าง รูปร่างคล้ายดอกบัวตูมคว่ำ คือ ด้านบนกว้าง ด้านล่างเรียวแหลม หัวใจของคนโตเต็มวัยมีความยาว 12.5 เซนติเมตร กว้าง 9 เซนติเมตรและหนา 5 เซนติเมตร หนักประมาณ 300 กรัม ถูกห่อหุ้มไว้ด้วยเยื่อหุ้มหัวใจ (pericardium)
ผนังของหัวใจประกอบด้วยเนื้อเยื่อ 3 ชั้น ดังนี้
ชั้นนอกสุด เรียกว่าชั้นเอพิคาร์เดียม (epicardium) จะพบเส้นเลือดใหญ่ผ่าน มี เนื้อเยื่อไขมันเกาะอยู่มาก ชั้นนี้จะรวมเยื่อหุ้มหัวใจเข้าไว้ด้วย
ชั้นกลาง เรียกว่า ไมโอคาร์เดียม (myocardium) เป็นชั้นของกล้ามเนื้อหัวใจ โดยเฉพาะหนามากที่สุด
ชั้นในสุด เรียกว่า เอนโดคาร์เดียม (endocardium) ประกอบด้วยเยื่อบุผิว,เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน และกล้ามเนื้อเรียบ ลิ้นหัวใจเจริญมาจากเนื้อเยื่อชั้นนี้ บางส่วนของหัวใจจะมีเนื้อเยื่อพิเศษที่ควบคุมการหดตัวของกล้ามเนื้อหัวใจ เรียกว่า เนื้อเยื่อโนดัล(nodal tissue)
ผนังหัวใจส่วนที่เป็นเวนทริเคิลจะหนากว่าเอเทรียม เมื่อหดตัวจึงเกิดแรงดันสูง เพื่อให้เลือดเคลื่อนไปได้ไกล
6.2.1 การไหลเวียนของเลือดผ่านหัวใจ เอเทรียมขวา รับเลือดจากเส้นเวน ขนาดใหญ่ ชื่อ ซูพีเรียร์วีนาคาวา (superior vena cava) จากตอนบนของร่างกายและรับเลือดจากอินฟีเรียร์วีนาคาวา (inferior vena cava) จากตอนล่างของร่างกาย ส่วนเอเทรียมซ้ายรับเลือดที่มีออกซิเจนจากปอด ผ่านทางเส้นเลือดพัลโมนารีเวน เมื่อเอเทรียมทั้งสองหดตัว เลือดจากเอเทรียมขวาจะผ่านลงสู่เวนทริเคิลขวาทางรูเปิดของ ลิ้นไทรคัสพิด (tricuspid valve) ซึ่งเป็นลิ้นสามแผ่น พร้อมกันนั้นเลือดจาก เอเทรียมซ้ายจะผ่านลงสู่เวนทริเคิลซ้ายทางรูเปิดของลิ้นไมทรัล (mitral valve) ซึ่งมี ลักษณะเป็นลิ้นสองแผ่น เมื่อเลือดไหลเข้าสู่เวนทริเคิลทั้งสองจนเต็มที่แล้ว ลิ้นไทรคัสพิด และลิ้นไมทรัลจะปิด เวนทริเคิลจะหดตัว ทำให้เลือดจากเวนทริเคิลซ้ายเข้าเส้นเลือดเอออร์ตาไปเลี้ยงส่วนต่างๆของร่างกายเลือดจากเวนทริเคิลขวาผ่านเข้าสู่เส้นเลือดพัลโมนารีอาร์เทอรีไปรับออกซิเจนจากปอด
บริเวณโคนเส้นเลือดเอออร์ตาและเส้นเลือดพัลโมนารีอาร์เทอรีจะมีลิ้นเป็นถุงรูปพรจันทร์ครึ่งเสี้ยว 3 ใบชนกัน เรียกว่าลิ้นเซมิลูนาร์ (semilunar value) กั้นอยู่ เพื่อป้องกันมิให้เลือดไหลย้อนกลับเข้าเวนทริเคิลได้
คอร์ดีเทนดินี ( chordae tendinae) เป็นเนื้อเยื่อเกี่ยวพันไฟบรัส ซึ่งทำหน้าที่ยืดลิ้นไทรคัสพิด และลิ้นไมทรัลไว้กับผนังของเวนทริเคิล
6.2.2 เลือดที่มาเลี้ยงหัวใจ ผนังชั้นนอกของหัวใจ จะมีเส้นเลือดโคโรนารีอาร์เทอรี (coronary artery) 2เส้น แยกออกจากโคนเอออร์ตา เส้นเลือดสองเส้นนี้ จะแตกแขนงไปเลี้ยงทุกส่วนของเนื้อเยื่อหัวใจภายในเนื้อเยื่อหัวใจจึงมีเส้นเลือดอาร์เทอริโอล เส้นเลือดฝอย และกลุ่มของแอ่งเลือด (sinusoidal bed) ดังนั้นเลือดประมาณร้อยละ 70 จะผ่านออกจากหัวใจทางโคโรนารีเวน แล้วจึงเข้าสู่เอเทรียมขวา เลือดอีกร้อยละ 30 ผ่านเข้าแอ่งเลือดแล้วเข้าช่องหัวใจโดยตรง
6.2.3 การทำงานของหัวใจ คือ การบีบตัวหรือหดตัวของหัวใจเมื่อสูบฉีดเลือดไปเลี้ยงส่วนต่างๆของร่างกายนั่นเอง หัวใจมีเนื้อเยื่อหัวใจชนิดพิเศษ คือเนื้อเยื่อโนดัล เนื้อเยื่อโนดัลเปลี่ยนแปลงมาจากกล้ามเนื้อหัวใจขณะที่มีการสร้างหัวใจ เนื้อเยื่อโนดัลหดตัวไม่ดีเท่ากล้ามเนื้อหัวใจ แต่มีคุณสมบัติดีในการเกิดดีโพลาไรเซชันและนำกระแสความรู้สึก ซึ่งมีผลทำให้หัวใจหดตัว โดยไม่มีสิ่งกระตุ้น
เนื้อเยื่อโนดัลประกอบด้วยไซโนเอเทรียลโนด หรือ เอสเอโนด (sinoatrial node or S-A node) มีขนาดยาว 18 มิลลิเมตร กว้าง 6 มิลลิเมตร มีตำแหน่งอยู่ที่ผนังของเอเทรียมขวา ใกล้รูเปิดของเส้นเลือด วีนาคาวา ด้านบนของเอส-เอ โนด สามารถเริ่มต้นการนำกระแสความรู้สึกขึ้นได้เอง จึงได้ชื่อว่าผู้ให้จังหวะ (pace maker) กระแสความรู้สึกมีประมาณ 75-80 ครั้งต่อนาที ดังนั้นหัวใจของมนุษย์ปกติจึงมีอัตราการเต้น 75-80 ครั้งต่อนาที กระแสความรู้สึกจาก เอส-เอ โนด จะกระจายไปยังกล้ามเนื้อของเอเทรียมซ้ายและขวา ทำให้เอเทรียมหดตัว ขณะเดียวกันกระแสความรู้สึกจะถูกส่งต่อไปกระตุ้นเนื้อเยื่อโนดัลอีกกลุ่มหนึ่ง คือ เอร์ทริโอเวนทริคิวลาร์โนด หรือ เอ-วี โนด (artrioventricular node or A-V node) ซึ่งอยู่ที่ฐานของเอเทรียมขวา กระแสความรู้สึกจาก เอส-เอ โนด มายัง เอ-วี โนด อย่างรวดเร็ว และส่งต่อไปยังผนังของเวนทริเคิล ทำให้เวนทริเคิลหดตัว จาก เอ-วี โนด จะมีใยประสาทที่เรียกว่า บันเดิลของฮิสและเส้นใยพูร์คินเยแยกไปยังเวนทริเคิลซ้ายและขวา
6.2.4 การควบคุมการทำงานของหัวใจ หัวใจนอกจากจะเริ่มนำกระแสความรู้สึกขึ้นได้เองด้วยผู้ให้จังหวะ คือ เอ-วี โนด แล้วยังขึ้นอยู่กับการควบคุมโดยเส้นประสาทซิมพาเทติกจากทรวงอก 5 คู่แรก จะมีผลเพิ่มอัตราการเต้นของหัวใจและเส้นประสาทวากัส ซึ่งเป็นเส้นประสาทพาราซิมพาเทติก จากสมองส่วนเมดัลลา มีผลทำให้อัตราการเต้นของหัวใจลดลง เส้นประสาททั้ง 2 ชนิดนี้ มาจากศูนย์ควบคุมการทำงานของหัวใจ ซึ่งมีอยู่สองศูนย์ คือ ศูนย์เร่งการทำงานของหัวใจและศูนย์ยับยั้งการทำงานของหัวใจ จึงมีผลเร่งหรือยับยั้งการทำงานของหัวใจ คือ เพิ่มหรือลดอัตราการหดตัวของกล้ามเนื้อหัวใจ เพิ่มหรือลดความแรงของการหดตัวของหัวใจ เพิ่มหรือลดความสามารถในการนำกระแสความรู้สึก
อุณหภูมิมีผลต่อการทำงานของหัวใจด้วย เมื่อร่างกายออกกำลัง หรือทำงานหนัก อุณหภูมิของร่างกายจะสูงขึ้น ทำให้เลือดที่ไหลกลับเอเทรียลขวาอุ่นขึ้น จึงมีผลไปกระตุ้นการทำงานของเอส-เอ โนด ถ้าอุณภูมิของเลือดลดลงจะเกิดผลตรงกันข้าม
6.2.5 วงจนการทำงานของหัวใจ ( cardiac cycle ) เริ่มต้นเมื่อเอส-เอ โนด ถูกกระตุ้นและส่งกระแสความรู้สึกไปยังกล้ามเนื้อ ทำให้หัวใจหดตัว วงจรการทำงานของหัวใจจะเกิดปรากฏการณ์ทางกล และทางไฟฟ้าเกิดขึ้น
ปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าเกิดขึ้นที่ระดับเซลล์ วัดได้จากความต่างศักย์ไฟฟ้าในขณะที่หัวใจทำงาน ความต่างศักย์ไฟฟ้านี้ บันทึกได้จากเครื่องมืออิเล็กโทรคาร์ดิโอกราฟ ( electrocardio graph ) ซึ่งจะได้มาเป็นกราฟ เรียกว่า อิเล็กโทรคาร์ดิโอแกรม ( electrocardiogram ECG or EKG ) ปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าที่ได้จากการเต้นของหัวใจ
6.2.6 เสียงที่เกิดจากการเต้นของหัวใจ ( heart sound ) การเต้นของหัวใจเกี่ยวข้องกับการหดตัวและคลายตัวของกล้ามเนื้อหัวใจ การหดตัวของกล้ามเนื้อทำให้เกิด การปิด-เปิดของลิ้นหัวใจ และการไหลของเลือด ผลทั้ง 2 ประการนี้ จึงทำให้เกิดเสียงขึ้น เมื่อใช้เครื่องมือสเตโทสโคป (stethoscope) ฟังจะได้ยินเสียงหัวใจได้ 4 ห้อง ดังนี้
เสียงแรก (first heart sound) เกิดขึ้นตอนเวนทริเคิลเริ่มหดตัว เสียงนี้มีความถี่ต่ำ (30-40 รอบต่อวินาที) มีสาเหตุทำให้เกิดเสียงนี้ขึ้น คือ การสั่นสะเทือนของลิ้นไทรคัสพิด และลิ้นไมทรัลระหว่างปิด หรือ หลังปิด การไหลของเลือดขณะพุ่งผ่านรูเปิดของเอเทรียมไปยังเวนทริเคิล และการสั่นสะเทือนของกล้ามเนื้อเวนทริเคิลขณะหดตัว
เสียงที่สอง (second heart sound) ช่วงการเกิดเสียงนี้สั้น แต่ได้ยินชัดเจน ความถี่สูง (50-70 รอบต่อวินาที) สาเหตุที่ทำให้เกิดเสียงนี้ คือ การสะบัดปิดของลิ้นรูปพระจันทร์ครึ่งเสี้ยว ในเส้นเลือด เอออร์ตา และพัลโมนารีอาร์เทอรี
เสียงที่สาม (third heart sound) เสียงนี้เกิดจากการไหลของเลือดจากเอเทรียมไปยังเวนทริเคิลเป็นเสียงเบาๆจะต้องเพิ่มกำลังขยายของเครื่องรับฟังจึงจะได้ยิน
เสียงที่สี่ (forth heart sound) เสียงนี้เกิดจากการไหลของเลือดจากเอเทรียมไปยังเวนทริเคิล เสียงนี้เบากว่าเสียงที่สามเสียงการเต้นของหัวใจจะบอกถึงการทำงานของลิ้นหัวใจ ถ้าลิ้นหัวใจทำงานผิดปกติหรือรั่ว จะได้ยินเสียงที่เลือดไหลย้อนกลับ
เส้นเลือด ( blood vassel )
เป็นท่อหรือหลอดที่มีเลือดบรรจุอยู่ เส้นเลือดจำแนกออกได้ 2 ระบบ ตามทิศทางของการนำเลือดเข้าหรือนำเลือดออกจากหัวใจ เส้นเลือดที่นำเลือดเข้าสู่หัวใจเรียกว่าระบบเวน (venous system) เส้นเลือดที่นำเลือดออกจากหัวใจ เรียกว่า ระบบอาร์เทอรี (arterial system) ระหว่างระบบเลือดทั้งสองนี้จะเชื่อมโยงถึงกันโดยเส้นเลือดฝอย (capillaries) ซึ่งแทรกอยู่ตามเนื้อเยื่อทั่วร่างกาย
เส้นเลือดในระบบเวน ประกอบด้วยเส้นเลือดขนาดเล็กซึ่งรับเลือดจากเส้นเลือดฝอย คือ เวนูล (veinule) ซึ่งจะนำเลือดเข้าสู่เส้นเวน (vein) เส้นเลือดที่มีขนาดใหญ่ที่สุดของระบบนี้ คือ วีนาคาวา (vena cava) เส้นเลือดในระบบนี้มีหนัง 3 ชั้น คือ ชั้นใน (tunica intima) เป็นเยื่อบุผิวแบนบาง เรียกว่า เอนโดทีเลียม และชั้นของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันชนิดเส้นใยอิลาสติก ชั้นกลาง (tunica media) เป็นกล้ามเนื้อเรียบ และเนื้อเยื่อเกี่ยวพันชนิดเส้นใยอิลาสติก ชั้นนอก (tunica adventitia) เป็นเนื้อเยื่อเกี่ยวพันซึ่งมีเส้นเลือดฝอยมาเลี้ยง ผนังชั้นนอกและชั้นกลางของเส้นเลือดระบบเวนจะบางกว่าระบบอาร์เทอรี นอกจากนั้นเส้นเลือดเวนขนาดใหญ่จะมีลิ้นกั้นเพื่อป้องกันไม่ให้เลือดไหลย้อนกลับ
เส้นเลือดในระบบอาร์เทอรี ประกอบด้วยเส้นเลือดที่ใหญ่ที่สุด คือ เอออร์ตา (aorta) ขนาดรองลงมาเป็นลำดับ คือ อาร์เทอรี และอาร์เทอริโอล เส้นเลือดเหล่านี้มีผนัง 3 ชั้น เช่นเดียวกับระบบเวน ต่างกันตรงที่ผนังชั้นนอกและชั้นกลางหนากว่า และไม่มีลิ้นกั้นในเส้นเลือด
เส้นเลือดฝอยเป็นเส้นเลือดขนาดเล็กมาก มีผนังบาง ซึ่งเป็นเยื่อบุผิวที่เรียกว่า เอนโดทีเลียมเท่านั้น และมีใยของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันบางๆหุ้มอยู่ ผนังของเส้นเลือดฝอยจะยอมให้สารโมเลกุลเล็กๆที่ละลายในน้ำเลือด และในของเหลวระหว่างเซลล์ผ่านเข้าออกได้ง่าย รวมทั้ง O และ CO อีกด้วย
6.4 ความดันเลือด ( blood pressure )
เป็นความดันของเลือดที่มีต่อผนังของเส้นเลือดอาร์เทอรี ความดันนี้ขึ้นอยู่กับการหดตัวของหัวใจ ขึ้นอยู่กับความยืดหยุ่นของผนังเส้นเลือด ปริมาณเลือดและความหนืดของเลือด ขณะที่หัวใจหดตัวจะมีความดันเลือดในเส้นเลือดอาร์เทอรีสูงสุด เรียกว่า ความดันระยะหัวใจบีบตัว (systolic pressure) ทำให้เส้นเลือดอาร์เทอรีพองและเมื่อหัวใจคลายตัว ความดันเลือดในเส้นเลือดอาร์เทอรีจะลดต่ำสุด เรียกว่า ความดันระยะหัวใจคลายตัว (diastolic pressure) เส้นเลือดอาร์เทอรีจะหดตัวกลับสู่สภาพเดิม
การวัดหาค่าความดันเลือดของคน วัดได้จากเส้นเลือดบราเคียลอาร์เทอรี (brachial artery) ที่อยู่บริเวณต้นแขนเหนือข้อศอก โดยใช้เครื่องวัดที่เรียกว่า สฟิกโมแมนอมิเตอร์ (sphygmomanometer) และหูฟัง ค่าความดันเลือดวัยฉกรรจ์จะมีค่าความดันระยะหัวใจบีบตัวประมาณ 120 มิลลิเมตรปรอท และค่าความดันระยะหัวใจคลายตัว ประมาณ 80 มิลลิเมตรปรอท ซึ่งสามารถเขียนได้เป็น 120/80 หากมีอายุมากขึ้นค่าความดันนี้จะเพิ่มสูงขึ้นได้ ดังนั้น อายุ เพศ และการทำงานมีผลต่อความดันเลือด เช่น การออกกำลังกายความดันเลือดจะสูงกว่าขณะพัก ผู้สูงอายุมักมีความดันเลือดสูง เนื่องจากเส้นเลือดสูญเสียความยืดหยุ่น ผู้ที่เป็นโรคหัวใจ ไต เบาหวาน ฯลฯ มักจะเป็นโรคความดันเลือดสูงด้วย อาจเป็นอันตรายต่อระบบการหมุนเวียนเลือด เช่น เส้นเลือดในสมองแตก เส้นเลือดในสมอง และเส้นเลือด
เลือดและหมู่เลือด
7.1 เลือด
เป็นของเหลวในร่างกายที่อยู่ภายนอกเซลล์ (extracellular fluid) มีความถ่วงจำเพาะประมาณ 1.055-1.065 ในร่างกายของคนจะพบส่วนที่เป็นของเหลวภายในเซลล์ (intracellular fluid) ประมาณ 63 เปอร์เซ็นต์ ของเหลวภายนอกเซลล์ประมาณ 37 เปอร์เซ็นต์ ของเหลวภายนอกเซลล์ยังแยกออกเป็นส่วนๆตามตำแหน่งที่อยู่คือ (1) น้ำเลือด (blood plasma) พบอยู่ภายในเส้นเลือดเท่านั้น มีประมาณ 7 เปอร์เซ็นต์ (2) ของเหลวระหว่างเซลล์ได้แก่น้ำเหลืองมีประมาณ 28 เปอร์เซ็นต์ และ (3) ของเหลวเฉพาะที่ (transcellular fluid) ได้แก่ ของเหลวในไขสันหลัง และสมอง (cerebrospinal fluid) ของเหลวในลูกตา (vitreous humor) ของเหลวระหว่างไขข้อ (synovial fluid) ของเหลวภายในช่องท้อง ของเหลวภายในระบบต่างๆของร่างกาย เช่น น้ำย่อยภายในทางเดินอาหาร ฯลฯ
ในสัตว์ที่มีระบบเลือดเป็นแบบเปิด เช่น แมลง หอย กุ้ง ฯลฯ ส่วนที่เป็นเลือดจะเข้าไปปะปนกับส่วนที่เป็นน้ำเหลืองได้ ดังนั้น ทั้งเลือดและน้ำเหลืองของสัตว์เหล่านี้จะมีส่วนประกอบเหมือนกัน เรียกชื่อของเหลวนี้ว่าเป็น ฮีโมลิมฟ์ (haemolymph) และเรียกช่องว่างระหว่างเนื้อเยื่อที่เป็นทางผ่านของฮีโมลิมฟ์ว่า ฮีโมซีล
7.1.1 หน้าที่สำคัญของเลือด มี 2 ประการ คือ การลำเลียง และการปรับสภาวะสมดุลของร่างกาย
ก. การลำเลียง เลือดสามารถลำเลียงสารหลายอย่างเพื่อนำไปยังส่วนต่างๆของร่างกาย เม็ดเลือดเป็นตัวขนส่งแก๊ส น้ำเลือดประกอบด้วยสารอาหารพวกน้ำตาล ไขมัน วิตามิน กรดอะมิโน และสารอื่นๆ นอกจากนี้ เลือดยังเป็นตัวขนส่งของเสียที่ได้จากเมแทบอลิซึมหลายอย่างไปยังอวัยวะขับถ่าย และขนส่งสารที่ควบคุมการทำงานของกระบวนการต่างๆ เช่น เอนไซม์ และฮอร์โมน
ข. การปรับสภาวะสมดุลของร่างกาย ซึ่งเกี่ยวข้องกับสิ่งต่อไปนี้
1. การปรับส่วนประกอบของของเหลวในเนื้อเยื่อ ของเหลวระหว่างเซลล์และของเหลวภายในเซลล์จะมาจากเลือด ทั้งนี้พบว่าความดันอุทกสถิต(hydrostatic pressure) ของเลือดทำให้เกิดการกรองของสารจากเส้นเลือดฝอยออกมา ในขณะเดียวกันโปรตีนในน้ำเลือด ทำให้เกิดการไหลกลับของของเหลว ระหว่างเซลล์เข้าสู่เส้นเลือดฝอย
2. ในน้ำเลือดมีเกลือและโปรตีนหลายชนิดทำหน้าที่เป็นระบบบัฟเฟอร์
3. การปรับอุณหภูมิของร่างกายให้คงที่โดยมีน้ำเลือดเป็นตัวรับความร้อนที่เกิดจากกระบวนการเมแทบอลิซึม เพื่อส่งไปยังผิวหนังและปอด ให้ระบายความร้อนออกจากร่างกาย
4. การป้องกัน เมื่อเส้นเลือดถูกทำลายจะมีการเสียเลือดขึ้น เลือดเองจะมีกระบวนการแข็งตัว (clotting หรือ coagulation) เพื่อปิดเส้นเลือด เม็ดเลือดขาวทำหน้าที่เป็นฟาโกไซต์ กำจัดพวกสิ่งแปลกปลอม รวมทั้งจุลินทรีย์
7.1.2 ส่วนประกอบที่สำคัญของเลือด คือ ส่วนที่เรียกว่า น้ำเลือดและส่วนที่เป็นเซลล์
ก. น้ำเลือด น้ำเลือดเป็นของเหลวเกือบใส มีประมาณ 55-57 เปอร์เซ็นต์ของเลือดประกอบด้วยสารหลายอย่าง คือ
1. น้ำมีประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ มีหน้าที่สำคัญ คือ ละลาย และแขวนลอยสารต่างๆ ทำให้เกิดการมีประจุ และนำความร้อน
2. สารอิเล็กโทรไลต์ มีประมาณ 1 เปอร์เซ็นต์ของน้ำเลือด เช่น โซเดียม โพแทสเซียม แคลเซียม แมกนีเซียม คลอไรด์ ไบคาร์บอเนต ฟอสเฟต และอื่นๆ สารอิเล็กโทรไลต์ เหล่านี้มีหน้าที่เป็นตัวทำให้เกิดความดันออสโมซิส ทำให้เนื้อเยื่อต่างๆ สามารถตอบสนองต่อสิ่งกระตุ้น นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นระบบบัฟเฟอร์ด้วย
3. โปรตีน มีประมาณ 6-8 เปอร์เซ็นต์ของน้ำเลือด ทำให้เลือดมีความ หนืดและมีความดันออสโมซิส ซึ่งจะช่วยปรับปริมาตรของเลือด และรักษาสมดุลของน้ำในร่างกาย โปรตีนช่วยให้เลือดแข็งตัวเมื่อเป็นบาดแผล นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นแอนติบอดี โปรตีนสำคัญที่พบ เช่น
(1) แอลบูมิน เป็นตัวทำให้เกิดความดันออสโมซิส (2) แอลฟา โกลบูลิน เป็นตัวพาสารพวกบิลิรูบิน (bilirubin) ไขมัน และสเตียรอยด์ ในน้ำเลือด (3) บีตาโกลบูลิน ช่วยในการพาสารสเตียรอยด์ ไขมัน แคโรทีน และเหล็ก โพรทรอมบิน ก็เป็นบีตาโกลบูลินชนิดหนึ่งด้วย (4) แกมมาโกลบูลิน เป็นส่วนประกอบของแอนติบอดี และ (5) ไฟบริโนเจน (fibrinogen) มีหน้าที่เกี่ยวกับการแข็งตัวของเลือด
4. สารประกอบไนโตรเจนอื่นๆ มีประมาณ 33 มิลลิกรัม ตัวอย่าง เช่น ยูเรีย ประมาณ 8-25 มิลลิกรัม ครีอาทินีน(creatinine) ประมาณ 0.7-1.5 มิลลิกรัมและกรดอะมิโนประมาณ 0.13-3.0 มิลลิกรัม สารเหล่านี้ได้มาจากกระบวนการเมแทบอลิซึม
5. กลูโคส มีประมาณ 60-100 มิลลิกรัมใน 100 ลูกบาศก์เซนติเมตรของเลือด ทำหน้าที่เป็นแหล่งของพลังงานให้แก่เนื้อเยื่อต่างๆของร่างกาย
6. ไขมัน ตัวอย่างไขมันที่พบใน 100 ลูกบาศก์เซนติเมตร ของเลือดเช่น กรดไขมัน ประมาณ 190-420 มิลลิกรัม คอเรสเทอรอล ประมาณ 159-280 มิลลิกรัม และไตรกลีเซอไรด์ ประมาณ 20 มิลลิกรัม เป็นต้น พลังงานที่ร่างกายใช้ส่วนใหญ่ได้มาจากไขมัน
7. เอนไซม์ มีหน้าที่ช่วยเร่งปฏิกิริยาเคมีต่างๆ
8. แก๊สที่เกี่ยวข้องกับการหายใจ ที่สำคัญ คือ ออกซิเจน ซึ่งใช้ในระบบไซโทโครม และคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งเป็นของเสียที่ต้องกำจัดออกทางปอด
9. วิตามิน เช่น วิตามินเอ วิตามินดี โทโคเฟอรอล ไทอามีน ไรโบเฟลวิน วิตามินบีหก กรดนิโคทีนิก วิตามินบีสิบสอง กรดโฟลิก วิตามินซี ฯลฯ
ส่วนประกอบของน้ำเลือดมาจากแหล่งต่างๆ เช่น น้ำและสารที่มีประจุได้มาจาก การดูดซึมจากทางเดินอาหาร แอลบูมิน และโกลบูลินสร้างมาจากตับ กรดอะมิโน กลูโคส และกรดไขมัน ดูดซึมมาจากทางเดินอาหาร หรือปล่อยออกมาจากการที่สะสมไว้ในอวัยวะต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งตับ และเนื้อเยื่อไขมัน พวกของเสียต่างๆจะได้มาจากกระบวนการเมแทบอลิซึมของเซลล์ที่มีชีวิต
ข. ส่วนที่เป็นเซลล์ และชิ้นส่วนของเซลล์ ได้แก่ เม็ดเลือดแดง เม็ดเลือดขาว และแผ่นเลือด
1. เม็ดเลือดแดง(erythrocyte หรือ red blood cell) เม็ดเลือดแดงเป็นเซลล์ที่มีลักษณะพิเศษเพื่อทำหน้าที่ขนส่งแก๊สออกซิเจน ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม เมื่อเซลล์เติบโตเต็มที่แล้วจะสูญเสียนิวเคลียส และไมโทคอนเดรีย ในแต่ละเซลล์จะมี ฮีโมโกลบินบรรจุอยู่มากถึง 300 ล้านโมเลกุล เพื่อทำหน้าที่สำคัญในการลำเลียงออกซิเจน เม็ดเลือดแดงของคนจะอยู่ในเลือดทั้งหมดประมาณ 5,000,000 เซลล์/ลูกบาศก์มิลลิเมตรเม็ดเลือดแดงมีลักษณะกลม ตรงกลางเว้าเข้าหากัน(biconcave) มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง ประมาณ 7.5 ไมครอน ผนังของเซลล์ไม่แข็ง จึงทำให้เซลล์เปลี่ยนรูปร่างได้ขณะเคลื่อนผ่านหลอดเลือดเล็กๆ เช่น หลอดเลือดฝอย ซึ่งมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 5-20 ไมครอน
เม็ดเลือดแดงที่โตเต็มที่ซึ่งอยู่ในกระแสเลือดไม่มีนิวเคลียสจึงไม่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้ มีอายุเฉลี่ยประมาณ 120 วัน ในทุกๆวินาที จะพบว่ามีอัตราการถูกทำลายของเซลล์เม็ดเลือด แดงสูงถึง 2 ล้านเซลล์ แต่ร่างกายก็สามารถสร้างขึ้นมาทดแทนได้ในอัตราทัดเทียมกัน
เม็ดเลือดแดงที่ยังโตไม่เต็มที่ เรียกว่า อิริโทรบลาสต์ (erythroblast) อยู่ในไขกระดูก(bone marrow) มีนิวเคลียสและเซลล์ มีขนาดโตกว่าอิริโทรไซต์ (erythrocyte) สามารถสังเคราะห์ฮีโมโกลบิน จนกระทั่งปริมาณของฮีโมโกลบินในไซโทพลาซึมสูงประมาณ 34 % นิวเคลียสจึงหดลง และขนาดของเซลล์ก็ลดลงด้วย ครั้นเจริญเต็มที่นิวเคลียสหลุดออก และเซลล์ถูกปล่อยออกจากไขกระดูกผ่านผนังหลอดเลือดฝอยเข้าสู่กระแสเลือดต่อไป
ฮีโมโกลบินเป็นรงควัตถุที่ใช้ในการหายใจ (respiratory pigment) มีความสามารถรวมตัวกับแก๊สต่างๆได้ เช่น จะรวมตัวกับออกซิเจน ได้เป็น ออกซีฮีโมโกลบิน (oxyhemoglobin) ถ้าไม่มีฮีโมโกลบินในเม็ดเลือดแล้วจะพบว่าใน 100 มิลลิลิตรของเลือดจะขนส่งออกซิเจนได้เพียง 1 ลูกบาศก์เซนติเมตร แต่ถ้ามีฮีโมโกลบินอยู่จะพบว่า ขนส่งออกซิเจนได้ถึง 20 ลูกบาศก์เซนติเมตร นอกจากนี้ฮีโมโกลบินยังรวมกับแก๊สอื่นๆได้ดี เช่น คาร์บอนไดออกไซด์และคาร์บอนมอนอกไซด์
ฮีโมโกลบินประกอบด้วยโปรตีน มีน้ำหนักโมเลกุลประมาณ 68,000 โกลบิน จับกับส่วนที่ไม่ใช่โปรตีนเรียกว่า ฮีม (heme) 4 โมเลกุล ในโกลบินแต่ละโมเลกุล ประกอบด้วยสายพอลิเพปไทด์ 2 คู่ คู่แรกคือสาย แอลฟา ซึ่งประกอบด้วยกรดอะมิโน 141 ตัว และคู่ที่ 2 คือสายบีตา ซึ่งประกอบด้วยกรดอะมิโน 146 ตัว โมเลกุลฮีโมโกลบินดังกล่าวนี้ เรียกว่า ฮีโมโกลบินเอ (hemoglobin A) ในเม็ดเลือดแดงยังมีฮีโมโกลบิน A2 ประมาณ 2.5 เปอร์เซ็นต์ของฮีโมโกลบินทั้งหมด ในฮีโมโกลบิน A2 นี้จะมีสายเดลตาแทนสายบีตา ซึ่งสายเดลตาจะประกอบด้วยกรดอะมิโน 146 ตัวเช่นกัน แต่จะมีกรดอะมิโนแตกต่างกัน 10 ตัว ฮีมประกอบด้วย โพรโทพอร์ไฟริน (protoporphyrin) กับเหล็ก (Fe2+) โพรโทพอร์ไฟรินประกอบด้วยสารประกอบพิร์โรล (pyrrole) 4 โมเลกุลและมี หมู่สารต่างๆคือเมทิลไวนิลและกรดโพรพิโอนิก ดังนั้น ฮีโมโกลบิน 1 โมเลกุล ซึ่งมี เหล็กอยู่ 4 อะตอมจึงจับกับออกซิเจนได้ 4 โมเลกุล เมื่อออกซีฮีโมโกลบินปล่อยออกซิเจน ให้แก่เนื้อเยื่อจะได้ฮีโมโกลบินที่ไม่มีออกซิเจน (deoxygenated hemoglobin) ปกติออกซิเจนจะรวมกับฮีโมโกลบิน โดยที่เหล็กอยู่ในสภาพเฟอรัส (Fe2+) ซึ่งเมื่อถูกออกซิไดส์ ไปเป็นเฟอริก (Fe3+) จะได้เมตฮีโมโกลบิน (methemoglobin) ซึ่งปล่อยออกซิเจน ให้แก่เนื้อเยื่อยาก เพราะออกซิเจนจับกับฮีโมโกลบินแน่น จึงมีผลทำให้ร่างกายขาด ออกซิเจนทั้งที่ออกซิเจนในเลือดมีปริมาณสูงพอ ถ้าปริมาณของเมตฮีโมโกลบินมีมากในกระแสเลือดจะทำให้เกิดอันตรายได้ ปกติภายในเม็ดเลือดแดงจะมีการออกซิไดส์ฮีโมโกลบินไปเป็นเมตฮีโมโกลบินอยู่เสมอ แต่มีเอนไซม์ NADH เมตฮีโมโกลบินรีดักเทส (NADH -methemoglobin reductase) เปลี่ยนเมตฮีโมโกลบินกลับไปเป็นฮีโมโกลบินได้
ฮีโมโกลบินที่พบในร่างกายสัตว์ชนิดต่างๆมีส่วนประกอบไม่เหมือนกัน นอกจากนี้ยังมีรงควัตถุนำแก๊สชนิดอื่นๆ เช่น ไมโอโกลบิน (myoclobin) มีโครงสร้างคล้ายฮีโมโกลบินพบในเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ เป็นที่สะสมออกซิเจน แต่จะปล่อยให้แก่เนื้อเยื่อขณะที่ ร่างกายออกกำลังกายมากๆ การที่แมลงไม่จำเป็นต้องใช้รงควัตถุในการขนส่งแก๊สหายใจเพราะแมลงมีวิวัฒนาการใช้ระบบท่อลมสำหรับหายใจ ท่อลมสอดแทรกไปยังเนื้อเยื่อต่างๆ ทั่วร่างกาย
ในสัตว์มีกระดูกสันหลังชั้นต่ำบางพวก อาจพบฮีโมโกลบินละลายปนอยู่ในน้ำเลือดด้วย ถึงแม้ฮีโมโกลบินในน้ำเลือดในปริมาณเท่าๆกัน จะสามารถจับออกซิเจนได้ดีทัดเทียมกับฮีโมโกลบินในเม็ดเลือดแดงก็ตาม แต่เซลล์เม็ดเลือดแดง สามารถจะสร้างโมเลกุลของฮีโมโกลบินเอาไว้ภายในเซลล์ได้เป็นจำนวนมหาศาล ดังนั้น ในสัตว์ที่มีอัตราเมแทบอลิซึมสูง จึงจำเป็นต้องมีการปรับสภาพให้สร้างฮีโมโกลบินเข้ามาอยู่ในเซลล์เป็นจำนวนมาก เพื่อช่วยขนส่งออกซิเจนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ถ้าหากฮีโมโกลบินในน้ำเลือดสูงมากเท่ากับในเม็ดเลือดแดง จะมีผลเพิ่มความเข้มข้นของน้ำเลือด ทำให้กระทบกระเทือนต่อสมดุลออสโมซิส และทำให้ความหนืดเลือดมีมากจนไม่สามารถสูบฉีดออกจากหัวใจได้ในคนนั้น เม็ดเลือดแดงแต่ละเม็ดจะมีฮีโมโกลบินประกอบอยู่ด้วยถึง 280 ล้านโมเลกุล แต่สัตว์มี กระดูกสันหลังชั้นต่ำที่เม็ดเลือดแดงยังคงมีนิวเคลียสขนาดใหญ่ มีปริมาณของฮีโมโกลบินต่ำกว่าของคนมาก กระนั้นก็ตาม ฮีโมโกลบินในเม็ดเลือดแดงของคนในสภาพปกติจะปล่อยออกซิเจนไปให้เซลล์ใช้ได้เพียงประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น นอกจากขณะออกกำลังกาย หรือทำงานหนักอาจปล่อยออกไปได้มากสุดถึง 72 เปอร์เซ็นต์
แก๊สที่เป็นอันตรายต่อสภาวะการณ์ปัจจุบันนี้ ได้แก่ คาร์บอนมอนอกไซด์ ซึ่งเป็นผลที่เกิดจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของไอเสียรถยนต์ ถ่านและฟืนที่ใช้หุงต้ม ควันบุหรี่ ฯลฯ ที่เป็นอันตรายมาก เพราะแก๊สนี้จะเข้าไปแย่งออกซิเจนในการรวมตัวกับฮีโมโกลบินนอกจากแย่งแล้วยังเข้าไปรวมตัว กันอย่างถาวรโดยไม่ยอมปล่อยออกมาง่ายๆ เหมือนออกซิเจน ทำให้ร่างกายไม่ได้รับออกซิเจนเพียงพอ อาการที่จะปรากฎให้เห็นคือ หูอื้อ ตามัว หมดความรู้สึก และตายในที่สุด
การสร้างเม็ดเลือดแดง
สถานที่สร้าง
ขณะที่เป็นตัวอ่อนอยู่ในครรภ์ (fetus) อวัยวะที่สร้างเม็ดเลือดแดง คือถุงไข่แดง (yolk sac) ม้าม (spleen) ตับ (liver) ต่อมน้ำเหลือง (lymph node) และไขกระดูก หลังคลอดแล้วจะสร้างในไขกระดูก โดยเฉพาะกระดูกยาวทุกชิ้น หลังอายุ 20 ไขกระดูกของกระดูกยาวจะหยุดสร้างเม็ดเลือดแดง ยกเว้นกระดูกบริเวณโคนแขนและ โคนขา อวัยวะอื่นเปลี่ยนหน้าที่มาเป็นแหล่งเก็บ อย่างไรก็ตามหากไขกระดูกถูกทำลายหรือ กลายเป็นพังผืด ตับและม้ามจะกลับมาทำหน้าที่สร้างเม็ดเลือดแดงใหม่ได้
สารที่จำเป็นในการสังเคราะห์ฮีโมโกลบินและเม็ดเลือดแดงที่สำคัญ คือ
(1) คอเรสเทอรอล และฟอสโฟลิพิด รวมทั้งโปรตีนใช้ในการสังเคราะห์เยื่อหุ้มเซลล์ (2) เหล็กและกรดอะมิโนใช้ในการสังเคราะห์ฮีโมโกลบิน (3) อิริโทรพอยอิทิน (erythropoietin)เป็นพวกไกลโคโปรตีน สร้างจากไต จะหลั่งออกมาเมื่อระดับออกซิเจนในเลือดต่ำ เช่น กรณี อากาศที่หายใจเข้ามีออกซิเจนน้อย (hypoxia) หรือตกเลือด (hemorrhage) หรือมีการหลั่งของฮอร์โมนเพศชายออกมามาก อิริโทรพอยอิทินทำหน้าที่เร่งการสร้างเม็ดเลือดแดงจากเซลล์เริ่มต้น ไปเป็นโพรอิริโทรบลาสต์ (proerythroblast) (4) วิตามินช่วยในการสังเคราะห์ (5) กรดโฟลิก เร่งการสังเคราะห์ DNA เช่นกัน (6) อินทรินสิกแฟกเตอร์ (intrinsic factor) เป็นมิวโคพอลิแซ็กคาไรด์ สร้างจากกระเพาะอาหาร ใช้ในการรวมวิตามินบีสิบสอง เพื่อดูดซึมเข้าลำไส้ (7) พีริดอกซิน (pyridoxin) ช่วยเร่งอัตราการแบ่งตัวของเซลล์ และ (8) ทองแดง โคบอลต์ ช่วยเร่งการสร้างฮีโมโกลบินเช่นกัน
การทำลายเม็ดเลือดแดง
ปกติเม็ดเลือดแดงมีชีวิตอยู่ในกระแสเลือดประมาณ 120 วัน แล้วจะแตกและถูกทำลายต่อไป เนื่องจากผนังของเซลล์เมื่อมีอายุมากขึ้นจะเปราะทำให้แตกได้ง่าย เราอาจทำการทดลองง่ายๆเพื่อดูความทนทานของผนังเม็ดเลือดแดงจำนวนหนึ่งที่ได้จาก คนปกติ
โดยหยดเม็ดเลือดแดงลงในหลอดแก้วทดลองที่มีสารละลายเกลือแกง (NaCl) เข้มข้นต่างๆกัน เมื่อเม็ดเลือดแดงอยู่ในสารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำกว่าภายในเซลล์ มันจะมีขนาดโตขึ้น เนื่องจากออสโมซิสของน้ำจากภายนอกเข้าสู่เซลล์ ถ้าสารละลายภายนอกยิ่งเจือจางลงเซลล์ก็ยิ่งขยายมากจนในที่สุดจะแตก (hemolysis) ทำให้สารละลายในหลอดทดลองมีสีแดงโดยเปรียบเทียบความเข้มข้นของสี เราสามารถทราบเปอร์เซ็นต์การแตกตัวของเม็ดเลือด (% hemolysis) ในหลอดทดลองต่างๆได้รูป 5.8 แสดงเปอร์เซ็นต์การแตกตัวของเม็ดเลือดในสารละลายเกลือแกงที่มีความเข้มข้นต่างๆกัน จากเส้นกราฟที่ได้แสดงว่าเม็ดเลือดแดงต่างๆ แตกตัวไม่พร้อมกันบางเซลล์ มีผนังเปราะแตกง่ายกว่าเซลล์อื่นๆ แม้จะอยู่ในสารละลายที่มีความเข้มข้นเท่ากัน ความแตกต่างนี้เกิดจากอายุของเซลล์ เซลล์ที่มีอายุมากจะแตกได้ง่าย แม้อยู่ในสารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำกว่าของเซลล์ไม่มากนักแต่ เซลล์ที่มีอายุอ่อนกว่าสามารถทนต่อสารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำๆได้ดีกว่า
ปริมาณเม็ดเลือดแดงในเลือดขึ้นอยู่กับสมดุลระหว่างอัตราการสร้าง และ อัตราการทำลายของเม็ดเลือดแดง ถ้าอัตราการสร้างน้อยกว่าอัตราการทำลาย ปริมาณของเม็ดเลือดแดง และฮีมาโทคริท(hematocrit) ฮีมาโทคริท คือ อัตราส่วนของปริมาตรเม็ดเลือดแดงต่อปริมาตรเลือดทั้งหมด โดยทั่วไปคิดเป็นเปอร์เซ็นต์ ฮีมาโทคริทของคนปกติมีค่าเฉลี่ยประมาณ 45% สำหรับผู้ชายและประมาณ 40% สำหรับผู้หญิง หมายความว่าในผู้ชาย 45% ของปริมาณเลือดทั้งหมดในร่างกายเป็นเม็ดเลือดแดง แต่ในผู้หญิงมีปริมาณเม็ดเลือดแดงประมาณ 40% โดยปริมาตร (อมรา มลิลา และคนอื่นๆ . 2523:159) จะต่ำลงทำให้เกิดโลหิตจาง แต่ถ้าอัตราการสร้างมากกว่าอัตราการทำลาย ปริมาตรเม็ดเลือดแดงละฮีมาโทคริทจะสูงขึ้นกว่าปกติ ทำให้เกิดพอลิไซทีเมีย (polycythemia)ตรงข้ามกับโรคโลหิตจาง (anemia)
เซลล์ที่มีอายุมากหรือที่มีผนังเปราะ เมื่อแตกจะถูกกำจัดออกจากกระแสเลือด โดยต่อมน้ำเหลือง ตับ ม้าม และไขกระดูก เซลล์เหล่านี้มีคุณสมบัติเป็นฟาโกไซติก (phagocytic)เมื่อเม็ดเลือดแดงแตกเหล็กที่หลุดออกมาจากส่วนที่เป็น ฮีม จะกลับเข้าสู่กระแสเลือดแล้วเข้าจับกับโปรตีนชนิดโกลบูลิน ในพลาสมาเป็นตัวถ่ายทอด ซึ่งจะนำเหล็กไปยังไขกระดูก สำหรับสร้างเม็ดเลือดแดงตัวใหม่ หรือ อาจนำไปเก็บสะสมไว้ที่ตับสำหรับส่วนที่เหลือของ ฮีมจะถูกเปลี่ยนต่อไปเป็น บิลิเวอร์ดิน (biliverdin) ซึ่งมีสีเขียว แล้วถูกลดทอน (reduced) กลายเป็นบิลิรูบิน(bilirubin) ซึ่งมีสีเหลืองทอง บิลิรูบินจะไม่ถูกนำมาสร้างฮีโมโกลบิน สำหรับเม็ดเลือดแดงตัวใหม่ ฉะนั้นร่างกายจึงต้องสร้างฮีมใหม่ สำหรับบิลิรูบินที่เกิดขึ้นจะถูกกำจัดออกจากร่างกาย โดยบิลิรูบินจะเข้าจับกับโปรตีนในพลาสมาแล้วเข้าสู่ตับ จากนั้นจึงถูกขับออกจากตับมากับน้ำดีในรูปของ บิลิรูบิน กลูคิวโรไนด์ (bilirubin glucuronide) ที่ละลายน้ำ เข้าสู่ลำไส้ เมื่อบิลิรูบินเข้าสู่ลำไส้ แบคทีเรียในลำไส้จะเปลี่ยนบิลิรูบินเป็น ยูโรบิลิโนเจน (urobilinogen) บางส่วนของสารนี้จะถูกดูดซึมผ่านผนังลำไส้ กลับเข้าสู่กระแสเลือดซึ่งส่วนใหญ่ (ประมาณ 95%)ผ่านเข้าตับแล้วออกสู่ลำไส้ ส่วนน้อย (ประมาณ 5 %) ถูกกำจัดออกทางไต ส่วนที่เหลือของยูโรบิลิโนเจนในลำไส้จะถูกขับออกมากับอุจจาระในรูปของสเตอร์โคบิลิน (stercobilin) สารให้สีเหลืองหรือน้ำตาล
7.2 หมู่เลือด (blood group)
เป็นการจัดเลือดออกเป็นหมู่ โดยอาศัยการตกตะกอนของเม็ดเลือดแดงกับสารแอนติบอดีที่มีอยู่ในพลาสมา จากการศึกษาและผลงานของนายแพทย์ชาวอังกฤษ ชื่อคาร์ล ลันด์ชไตเนอร์ (Karl Landsteiner) เมื่อคริสต์ศตวรรษที่ 20 โดยการศึกษาสมบัติและปฏิกิริยาของเลือดในแต่ละคน ลันด์ชไตเนอร์ได้ทดลองนำเลือดของแต่ละคนผสมกับบนสไลด์ พบว่าบางกรณีไม่มีปฏิกิริยาใดเกิดขึ้น แต่ในบางกรณีจะเกิดปฎิกิริยาการจับตัวของเลือดเป็นลักษณะคล้ายตกตะกอน(agglutination) ซึ่งมีสาเหตุมาจากคนมีเลือดต่างกันนั้น มีแอนติบอดีในเซรุ่มแตกต่างกันและมีแอนติเจนอยู่ที่ผิวเม็ดเลือดแดงแตกต่างกันไปด้วย ในกรณีผสมเลือดที่เหมือนกันจะไม่เกิดปฏิกิริยาการตกตะกอน จากการศึกษาเลือดคนอย่างกว้างขวาง ลันด์ซไตเนอร์สามารถจำแนกชนิดเลือดของคนออกเป็น 4 หมู่ ตามระบบการจำแนกแบบ A-B-O คือหมู่ O หมู่ A หมู่ B และ หมู่ AB ตามสมบัติของแอนติเจนและแอนติบอดี้ในเลือดของแต่ละคน และปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นดัง ตารางที่ 5.1 หากเกิดปฏิกิริยากับแอนติบอดีชนิดใดจะใช้ + เมื่อไม่เกิดปฎิกิริยาใช้ -
ลักษณะหมู่เลือด เป็นลักษณะที่ถ่ายทอดทางกรรมพันธุ์ที่ถูกควบคุมโดยจีนประเภท มัลติเพิลแอลลีล ซึ่งประกอบด้วยจีน IA, IB และ IO ทำให้เกิดลักษณะจีน (genotype) ได้หลายแบบดังนี้
หมู่เลือด A มีลักษณะจีนเป็น IA IA หรือ IA IO
หมู่เลือด B มีลักษณะจีนเป็น IB IB หรือ IB IO
หมู่เลือด AB มีลักษณะจีนเป็น IA IB
หมู่เลือด O มีลักษณะจีนเป็น IO IO
แสดงว่าจีน IO มีลักษณะด้อยต่อ IA และ IB แต่ IA และ IB เป็นจีนที่ข่มกันไม่ลง (incomplete dominant) จีงแสดงพร้อมกัน 2 ลักษณะในหมู่เลือด AB ท่านมีหมู่เลือดใดจะเป็นหมู่
การตรวจหาหมู่เลือด ผู้ที่ยังไม่ทราบหมู่เลือดของตนในระบบ A-B-O จะต้องทำการตรวจหมู่เลือด เพื่อทราบหมู่เลือดของตน หมู่เลือดที่ตรวจอย่างถูกต้องแล้วโดยพยาบาลหรือแพทย์หรือผู้ที่ได้รับการฝึกหัดตรวจหมู่เลือดจนชำนาญแล้ว น้ำยาที่ใช้ตรวจหมู่เลือด คือ แอนติบอดีที่อยู่ในเซรุ่ม โดยอาศัยหลักการเกิดตะกอนระหว่างแอนติเจน A กับ แอนติบอดี A และแอนติเจน B กับแอนติบอดี B นั่นเอง
วิธีการตรวจหมู่เลือด เจาะเลือดของผู้ต้องการทราบหมู่เลือด แล้วหยดเลือดบนสไลด์ 2 หยดให้ห่างกัน สไลด์ที่ใช้ต้องสะอาด และไม่มีไขมันติดอยู่เลย หลังจากนั้นหยดแอนติบอดี A ที่เลือดหยดหนึ่ง และแอนติบอดี B ที่เลือดอีกหยดหนึ่ง ใช้ไม้จิ้มฟัน 2 อัน อันหนึ่งเขี่ยเลือดให้ผสมกับแอนติบอดี A อีกอันหนึ่งเขี่ยเลือดให้ผสมกับแอนติบอดี B สังเกต การเกิดตะกอน ดังตารางที่5.2เครื่องหมาย + แสดงการเกิดตะกอน เครื่องหมาย
การถ่ายเลือด ( blood Transfusion)
หลังจากการเสืยเลือดจำนานมากออกไป การให้พลาสมา หรือสารอีเล็กโทรไลต์ จะช่วยได้เล็กน้อยในระยะแรกๆเท่านั้น เพราะจะช่วยเพิ่มความดันออสโมติกขึ้นเหมือนกับการให้เลือด เพราะว่าจะไม่ผ่านผนังเส้นเลือดฝอยออกมาภายนอกเหมือนกับการให้น้ำเกลือ 0.9% ซึ่งจะสามารถอยู่ในเส้นเลือดได้ชั่วคราว และจะซึมผ่านออกจากเนื้อเยื่อได้ทำให้ความดันลดลงอย่างรวดเร็วอีกครั้งหนึ่ง ดังนั้นการให้เลือดจึงเป็นวิธีการที่ดีที่สุดในการเสียเลือด การถ่ายเลือดหรือการให้เลือดแก่ผุ้ต้องการเลือดจำเป็นต้องให้เลือดหมู่เดียวกันกับเลือดของผู้รับ หากต้องการให้เฉพาะเม็ดเลือดแดงหรือพลาสมาอย่างใดอย่างหนึ่ง อาจให้เลือดต่างหมู่ได้ ดังนั้นก่อนการให้เลือดต้องทดสอบหมู่เลือดของผู้ให้และผู้รับเสียก่อน เพื่อป้องกันไม่ให้เลือดผิดหมู่ ซึ่งจะก่อให้เกิดการตกตะกอนของเม็ดเลือดแดง ซึ่งจะไปอุดตันเส้นเลือด ขัดขวางการทำหน้าที่ของอวัยวะต่างๆ ได้ ดังนั้นหลักในการให้เลือดก็คือ เม็ดเลือดแดงของผู้ให้ต้องมีแอนติเจน ที่จะไม่เกิดการตกตะกอนกับแอนติบอดีของผู้รับนั่นเอง เช่น เม็ดเลือดแดงผู้ให้มีแอนติเจน A เลือดผู้รับจะต้องไม่มีแอนติบอดี A แต่ถ้าจะต้องการให้เฉพาะพลาสมา ผู้ให้พลาสมาจะต้องไม่มีแอนติบอดี ที่จะไปทำให้แอนติเจนของเม็ดเลือดแดงเกิดการตกตะกอนขึ้น
ในการให้เฉพาะเม็ดเลือดแดงกับผู้ป่วยนั้นจะพบว่าหมู่ O นั้นเม็ดเลือดแดงไม่มีแอนติเจน จึงสามารถให้เม็ดเลือดแดงกับหมู่เลือดทุกหมู่ได้ และหมู่ AB เม็ดเลือดแดงมีแอนติเจนทั้ง A และ B จึงสามารถรับเม็ดเลือดแดงจากหมู่ A หมู่ B และหมู่ O ได้ด้วยเหตุนี้ หมู่ O จึงเป็นผู้ให้สากล (universal doner) และหมู่ AB เป็นผู้รับสากล (universal recipient)
หมู่เลือดอาร์เอช (Rh group) Rh เป็นตัวย่อของคำว่า Rhesus ซึ่งเป็นลิงวอกชื่อ Macaca mulatta ลิงชนิดนี้มีแอนติเจน Rh อยู่ที่ผิวเม็ดเลือดแดง แต่ ลันด์ ชไตเนอร์ และ ไวเนอร์ (A.S. Weiner) พบว่าคนผิวขาวมีแอนติเจนนี้อยู่ร้อยละ 85 ส่วนคนผิวดำและคนเอเชียมีอยู่ร้อยละ 99 คนผิวขาวร้อยละ 15 ไม่มีแอนติเจนชนิดนี้ คนไทยปรากฏว่ามีแอนติเจน Rh หรือ Rh factor กว่าร้อยละ 99 (ไม่มี Rh factor ประมาณ 1 ใน 500) ดังนั้นในเลือดของคนไทยจะไม่มีแอนติบอดี้ Rh อยู่เลย
การถ่ายเลือดให้กับผู้มีแอนติเจน Rh (ไม่มีแอนติบอดี้ Rh) หากให้เลือดบ่อยๆอาจมีการสร้างแอนติบอดี้ Rh ขึ้นได้ จนเกิดปฏิกิริยาระหว่างแอนติเจน Rh กับแอนติบอดี้ Rh จึงเกิดการตกตะกอนของเม็ดเลือดแดงได้
การแต่งงานระหว่างหญิงที่ไม่มีแอนติเจน Rh (จะมีลักษณะจีนเป็น Rh- Rh-) กับชายที่มีแอนติเจน Rh (มีลักษณะจีนเป็น Rh+ Rh+) ลูกที่เกิดขึ้นจะมีแอนติเจน Rh (มีลักษณะจีนเป็น Rh+ Rh-) ลูกที่เกิดขึ้นจะมีแอนติเจน Rh จึงกระตุ้นให้แม่สร้างแอนติบอดีRh ขึ้นมาทำลายเม็ดเลือดแดงของลูก ลูกคนแรกมักมีการแตกของเม็ดเลือดแดงน้อยเพราะแม่สร้างแอนติบอดี Rh ออกมาน้อย ลูกคนที่สอง และที่สามจะกระตุ้นให้แม่สร้างแอนติบอดี Rh เพิ่มขึ้นทำให้เม็ดเลือดแดงลูกแตกมากยิ่งขึ้น จนเกิดอาการโรคโลหิตจางที่เรียกว่า อีริโทรบลาสโทซีส ฟีตาริส (erythroblastosis fetalis) ซึ่งทำให้ลูกตายก่อนที่จะคลอดได้ ด้วยเหตุนี้จึงควรตรวจหมู่เลือด Rh ในสามีและภรรยาก่อนตั้งครรภ์เพื่อป้องกันโรคนี้ไว้ก่อน
หมู่เลือดระบบ M-N ลันด์ชไตเนอร์ และ พี เลวีน (P.Levine) เป็นผู้ค้นพบหมู่เลือดระบบ M-N ซึ่งถ่ายทอดทางกรรมพันธุ์และควบคุม โดยคู่จีน M และ N ทั้งสองแสดงคุณสมบัติเด่นหรือโคโดมิแนนซ์ (co-dominance) แต่ระบบ M-N นี้มีแต่เฉพาะแอนติเจน M และ N โดยที่ไม่มีแอนติบอดีเพื่อต่อต้านแอนติเจนเหล่านี้
ระบบน้ำเหลือง ( lymphatic system )
ระบบน้ำเหลืองเป็นระบบลำเลียงอีกระบบหนึ่ง ซึ่งช่วยลำเลียงสารต่างๆให้กลับเข้าสู่เส้นเลือด โดยเฉพาะสารอาหารพวกกรดไขมันที่ดูดซึมจากลำไส้เล็ก ระบบท่อน้ำเหลืองต่างกับระบบเส้นเลือด คือ ไม่มีอวัยวะสูบฉีดน้ำเหลืองไปยังส่วนต่างๆของร่างกายระบบน้ำเหลืองประกอบด้วยท่อน้ำเหลืองขนาดต่างๆกัน ภายในน้ำเหลืองมีทิศทางการไหลเพื่อไปเข้าหัวใจอย่างเดียว จากนั้นน้ำเหลืองจะปนกับเลือดออกจากหัวใจ ไปยังส่วนต่างๆของร่างกาย น้ำเหลืองมีส่วนประกอบคล้ายน้ำเลือด มีโปรตีนน้อยกว่า แต่มีลิมโฟไซต์มากกว่า โครงสร้างของท่อน้ำเหลืองขนาดต่างๆมีลักษณะคล้ายเส้นเลือดในระบบเวน มีลิ้นกั้นการไหลกลับของน้ำเหลืองเช่นกัน ท่อน้ำเหลืองขนาดเล็กจะมีปลายข้างหนึ่งตัน แทรกอยู่ตามเนื้อเยื่อต่างๆ แม้แต่ในวิลไลของผนังทางเดินอาหารก็พบท่อน้ำเหลืองขนาดใหญ่มี 2 ท่อที่สำคัญ คือ(1) ท่อน้ำเหลืองทอราซิก (thoracic duct) รับน้ำเหลืองจากส่วนต่างๆของร่างกายทั้งหมด ยกเว้นทรวงอกขวา แขนขวา และส่วนขวาของหัวกับคอไปเข้าเส้นซับคลาเวียนเวน (subclavian vein) ข้างซ้ายตรงบริเวณบ่า แล้วเข้าเส้นวีนาคาวาก่อนเข้าหัวใจ ท่อน้ำเหลืองนี้จะอยู่ด้านซ้ายของลำตัว (2) ท่อน้ำเหลืองทางด้านขวาของลำตัว (right lymphatic duct) รับน้ำเหลืองจากทรวงอกขวา แขนขวา และส่วนขวาของหัวกับคอไปเข้าเส้นอินโนมิเนตเวน (innominate vein) และเข้าเส้นวีนาคาวาก่อนเข้าหัวใจ จากนั้นน้ำเหลืองที่อยู่ในท่อน้ำเหลืองจะเข้าหัวใจปนไปกับเลือดเพื่อลำเลียงสารต่างๆต่อไป
น้ำเหลืองไหลไปตามท่อน้ำเหลืองต่างๆได้เนื่องจากปัจจัยเหล่านี้คือ
(1) การหดตัวและคลายตัวของกล้ามเนื้อที่จะไปกด หรือคลายท่อน้ำเหลือง
(2) ความแตกต่างกันของความดันอุทกสถิต ท่อน้ำเหลืองขนาดเล็กจะมีความดันอุทกสถิต มากกว่าท่อน้ำเหลืองขนาดใหญ่ และ
(3) การหายใจเข้าซึ่งมีผลไปขยายทรวงอก และลดความดันทำให้ท่อน้ำเหลืองขยายตัว
ทั้งสามปัจจัยนี้มีผลทำให้น้ำเหลืองผ่านไปตามท่อ อัตราการไหลของน้ำเหลืองช้าเพียง 1.5 มิลลิลิตร ต่อนาที
ต่อมน้ำเหลือง หรือ ลิมพ์โนด (lymph node) มีรูปร่างกลมหรือรี ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 1.5 มิลลิเมตร จะมีท่อน้ำเหลืองขาเข้าและท่อน้ำเหลืองขาออกรอบๆต่อมนี้ จะมีพวกเนื้อเยื่อไฟบรัสหุ้ม ภายในต่อมจะเป็นเนื้อเยื่อเกี่ยวพันพวกเรทิคิวลาร์ น้ำเหลืองเมื่อมาตามท่อน้ำเหลืองขาเข้าจะผ่านเข้าไปในไซนัส น้ำเหลือง (lymhp sinus) ในไซนัสประกอบไปด้วยเซลล์ 2 ชนิด คือ (1) เซลล์เรทิคิวลาร์ (reticular cells) หรือเซลล์พริมิทีฟ (primitive cells) ซึ่งเป็นแหล่งสร้างลิมโฟไซต์ หรือเซลล์พลาสมา (plasma cells) และ (2) เซลล์แมโครเฟจ (macrophage) หรือเซลล์ฟาโกไซต์พบอยู่ตามผนังของไซนัสลิมโฟไซต์ ออกจากต่อมน้ำเหลืองทางท่อน้ำเหลืองขาออกและไปยังเลือด ส่วนเซลล์พลาสมาอยู่ในต่อมน้ำเหลือง หรืออาจพบที่เนื้อเยื่ออื่นๆ เซลล์พลาสมาทำหน้าที่สร้างแอนติบอดี ส่วนแมโครเฟจทำหน้าที่ทำลายสิ่งแปลกปลอมที่ผ่านเข้ามาในต่อมน้ำเหลือง นอกจากนี้ ม้าม ต่อมไทมัส และต่อมทอนซิล ซึ่งเป็นต่อมน้ำเหลืองขนาดใหญ่จะสร้างลิมโฟไซต์ได้เช่นเดียวกับ ลิมฟ์โนด
การบวมน้ำ ( edema)
การบวมน้ำเป็นอาการที่ปรากฏออกมาให้เราทราบว่า ได้มีบางอย่างผิดปกติเกี่ยวกับระบบไหลเวียนของเลือดหรือท่อน้ำเหลือง ทำให้มีของเหลวมาคั่งอยู่ในช่องว่างระหว่างเซลล์มากเกินปกติ ซึ่งอาจสรุปได้ว่าเป็นผลมาจากการกรองพลาสมาจากหลอดเลือดฝอย (filtration) เกิดขึ้นมากกว่าการดูดซึมกลับเข้าสู่กระแสเลือด (reabsorption)
ในสภาวะปกติของเหลวที่ผ่านออกจากหลอดเลือดฝอยและที่กลับเข้าสู่กระแสเลือดโดยผ่านทางหลอดเลือดฝอย หรือทางท่อน้ำเหลืองจะต้องได้สมดุลกัน (ตามสมมุติฐานของ Starling; อมรา มลิลา และคนอื่นๆ. 2523:279) โดยขึ้นอยู่กับแรงหรือความดันอุทกสถิตและออสโมติก ทั้งภายในและภายนอกหลอดเลือดฝอย หากแรงใดแรงหนึ่งเปลี่ยนแปลงไปย่อมทำให้สมดุลนั้นเสียไปด้วย การบวมน้ำเป็นผลจากการที่ความดันของของเหลวระหว่างเซลล์สูงกว่าปกติ ซึ่งอาจเกิดได้จากสาเหตุต่างๆหลายประการที่ทำให้
ก. ความดันเลือดในหลอดเลือดเพิ่มขึ้น
ข. ความเข้มข้นของโปรตีนในพลาสมาลดลง
ค. การซึมผ่านผนังเส้นเลือดฝอยเพิ่มขึ้น
ง. เกิดการอุดตันของท่อน้ำเหลือง
จ. อื่นๆเช่นการผิดปกติของไต ทำให้ไม่สามารถกำจัดปัสสาวะได้ตามปกติ
สำหรับสาเหตุที่ทำให้ความดันในหลอดเลือดฝอยเพิ่มขึ้นนั้น เกิดขึ้นได้จากสาเหตุหลายประการ เช่น กรณีหัวใจล้ม (heart failure) หรือ ลิ้นของหลอดเลือดดำผิดปกติ หรือเกิดการอุดตันของหลอดเลือดดำตลอดจนผลของแรงดึงดูดของโลกเช่น การยืนนิ่งนานๆโดยไม่ขยับเท้าจนทำให้เลือดลงมาสะสมอยู่ที่เท้าโดยเฉพาะในหลอดเลือดดำ สาเหตุต่างๆเหล่านี้จะทำให้เกิดการคั่งของเลือดในหลอดเลือดดำ (vanous congestion) ความดันเลือดในหลอดเลือดดำ และหลอดเลือดฝอยเพิ่มมากขึ้นมีผลทำให้แรงดันในการกรองสูงนอกจากนี้เมื่อเลือดกลับเข้าหัวใจได้น้อยกว่าปกติ หัวใจจำเป็นต้องทำงานมากขึ้นเพื่อเพิ่มความดันให้เกิดการไหลเวียนอย่างปกติ เป็นผลให้ความดันภายในหลอดเลือดฝอยยิ่งเพิ่มสูงขึ้น ฉะนั้นการกรองจากหลอดเลือดฝอยจึงมากขึ้น ขณะที่การดูดซึมกลับลดลง เพราะฉะนั้นความดันของของเหลวในเนื้อเยื่อเพิ่มสูงขึ้น แม้ว่าความดันนี้จะทำให้น้ำเหลืองไหลได้มากขึ้นก็ตาม แต่ก็ช่วยได้เพียงเล็กน้อย จึงทำให้ความดันของน้ำระหว่างเนื้อเยื่อสะสมมากขึ้นจนซึมเข้าไปในเนื้อเยื่อ หรือเซลล์บริเวณนั้น ทำให้ขยายปริมาตรบวมออกได้
ถ้าการบวมน้ำเกิดจากการอุดตันของท่อน้ำเหลือง (lymphedema) แสดงว่าความเข้มข้นของโปรตีนในช่องว่างระหว่างเซลล์เพิ่มขึ้นมาก ทั้งนี้เพราะผ่านเข้าทางท่อน้ำเหลืองไม่ได้ ทำให้เกิดออสโมซีสของน้ำจากพลาสมาเข้าสู่เนื้อเยื่อมากยิ่งขึ้น ความดันในช่องว่างของเนื้อเยื่อจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ทำให้เนื้อเยื่อบริเวณนั้นขยายออกหรือบวม
สาเหตุที่ทำให้ท่อน้ำเหลืองอุดตันมีหลายประการ เช่น โรคเท้าช้าง (elephanantiasis) บริเวณเท้า และถุงอัณฑะบวม เนื่องจากท่อน้ำเหลือง และต่อมน้ำเหลืองถูกอุดด้วยพยาธิพวก ฟิลาเรีย (Filaria) จำนวนมากที่เข้าสู่ร่างกายหรือกรณีที่เป็นมะเร็ง แพทย์ได้ผ่าตัดเอาต่อมน้ำเหลืองบริเวณใกล้เคียงออก ทำให้ทางไหลเวียนของน้ำเหลืองในบริเวณนั้นถูกตัดขาด ก็ทำให้บริเวณนั้นเกิดบวมได้
การบวมน้ำยังเกิดได้จากสาเหตุอื่นโดยเฉพาะการผิดปกติของระบบขับถ่าย ความผิดปกติของไต ทำให้สารโมเลกุลใหญ่ เช่นโปรตีน หรือเม็ดเลือดผ่านออกมากับปัสสาวะได้ทำให้ความเข้มข้นของโปรตีนในเลือดลดลงจนเป็นเหตุทำให้เกิดการบวมน้ำดังกล่าว หรือเกิดจากเซลล์ผนังท่อไตถูกทำลายและตาย ทำให้เกิดการหลุดลอกและอุดตันของท่อไตจนไม่สามารถขับปัสสาวะผ่านออกได้ หรือเกิดจากเนฟรอนส์ (nephrons) ของไตเป็นจำนวนมากเสื่อมเสียไปจนใช้งานไม่ได้ เนื่องจากการติดเชื้อ และอักเสบเป็นเวลานาน ทำให้การทำงานของไตลดลง เกิดการสะสมของของเสียรวมทั้งเกลือและน้ำในร่างกายมีผลให้ปริมาณน้ำในร่างกาย และความดันเลือดสูงขึ้น ทำให้เกิดการบวมน้ำได้
การแพ้ (allergy)
วิธีการตอบสนองต่อสิ่งแปลกปลอม หรือแอนติเจน ที่เข้าสู่ร่างกายซึ่งผิดปกติและรุนแรง เรือกแอลเลอจิก (allergic) และปฏิกิริยา เรียกว่า ไฮเพอร์เซนซิทีฟ (hypersensitive) จะเกิดขึ้นได้จากการที่เคยได้รับแอนติเจน และร่างกายมีการสร้างแอนติบอดีขึ้นต่อต้านแล้ว อาการจะรุนแรงหรือไม่ก็ขึ้นอยู่กับความต้านทานมากหรือน้อยของแอนติบอดี ที่สร้างขึ้นมาเพื่อต่อสู้แอนติเจนเก่าๆเหล่านั้น
เมื่อมีแอนติเจนเข้าสู่ร่างกาย ภูมิต้านทาน (immunity) ที่สร้างขึ้นจำนวนมากจะออกมาในกระแสเลือดและจะทำให้เกิดการเป็นกลางจึงไม่เกิดปฏิกิริยาขึ้น ในคนที่มีระบบภูมิต้านทานอ่อนแอ แอนติเจนจะแพร่ไปอย่างรวดเร็ว ส่วนในรายที่แอนติเจนและแอนติบอดีเกิดมีปฏิกิริยาใกล้ๆกับช่องว่างระหว่างเนื้อเยื่อของเซลล์ ผนังของเซลล์จะถูกทำลายไปด้วยและจะหลั่งสารที่จะทำให้เกิดการอักเสบ และมีการขยายของเส้นเลือดฝอยขึ้นปฏิกิริยาเหล่านี้จะเกิดเป็นปฏิกิริยาต่อสิ่งแปลกปลอมเฉพาะที่ (local) และทั่วๆไป (general) ได้ เช่น การที่ร่างกายมีปฏิกิริยาต่อการแพ้สบู่ ยาหรือโลหะหนัก เป็นต้น หรือ การหอบหืด (asthma) ซึ่งจะมีการแพ้ฝุ่นละอองก็เป็นปฏิกิริยาแบบเฉพาะที่ ส่วนปฏิกิริยาทั่วไปจะเกิดเมื่อมีปฏิกิริยาต่อฮิสทามิน (histamine) อย่างกว้างขวางทั่วร่างกาย ก็จะเกิดผื่น และความผิดปกติภายในโดยทั่วๆไป ถ้ามีการทำลายเซลล์มากๆ ก็จะมีสารชื่อฮิสทามิน หลั่งออกมาเข้าสู่กระแสเลือด ทำให้มีการขยายของเส้นเลือดส่วนปลายทั่วร่างกาย การไหลเวียนของเลือดหยุดทำงาน และตายได้ เรียกปฏิกิริยาเหล่านี้ว่า อะนาไฟลาซีส