88 / 254
จากข้อมูลให้อธิบายว่าอัตราการหายใจ ความดันย่อยของ O
2
ความดันย่อยของ CO
2
ความเข้มข้นของ H
+
ในเลือด ขณะพักและหลังออกกำ�ลังกายอย่างหนักมีการเปลี่ยนแปลง
อย่างไร เพราะเหตุใด โดยอาศัยความรู้เกี่ยวกับการควบคุมดุลยภาพของกรด-เบสของเลือด
โดยระบบหายใจ
ตารางแสดงผลการศึกษาอัตราการหายใจ ความดันย่อยของ O
2
ความดันย่อยของ CO
2
ความเข้มข้นของ H
+
ในขณะพักและหลังออกกำ�ลังกายอย่างหนัก
หัวข้อที่ศึกษา
ขณะพัก
หลังออกกำ�ลังกาย
อย่างหนัก
อัตราการหายใจ (minute ventilation)
20 L/min
70 L/min
ความดันย่อยของ O
2
ในอาร์เทอรี (arterial P
O
)
100 mmHg
100 mmHg
ความดันย่อยของ CO
2
ในอาร์เทอรี (arterial P
CO
)
40 mmHg
35 mmHg
ความเข้มข้นของ H
+
ในอาร์เทอรี จากกรดแลกติก
36 nmol/L
44 nmol/L
ที่มา: ดัดแปลงจาก Saladin, K. S. (2010).
Anatomy & Physiology : The Unity of Form and Function
(5
th
ed). New York: McGraw-Hill. p 474.
เมื่อมีการออกกำ�ลังกายอย่างหนักร่างกายมีการเปลี่ยนแปลงเพื่อรักษาดุลยภาพของร่างกายดังนี้
1.
อัตราการหายใจจะเพิ่มขึ้นสูงมาก ทั้งหายใจถี่และแรงหรือลึก
2.
ในกรณีของ O
2
ระหว่างการออกกำ�ลังกายร่างกายจะมีการสลายสารอาหารระดับเซลล์
เพิ่มขึ้นเพื่อให้ได้พลังงานในการทำ�กิจกรรม เนื้อเยื่อจึงต้องการ O
2
มากขึ้น ทำ�ให้ P
O 2
ในหลอดเลือดเวนลดลง แต่การหายใจที่เพิ่มขึ้นทำ�ให้ P
O 2
ในหลอดเลือดอาร์เทอรีไม่
เปลี่ยนแปลงไปจากขณะพัก
3.
ในกรณีของ CO
2
ระหว่างการออกกำ�ลังกายเซลล์กล้ามเนื้อสร้าง CO
2
เพิ่มขึ้น ทำ�ให้
P
CO 2
ในหลอดเลือดเวนเพิ่มขึ้น แต่ P
CO 2
ในหลอดเลือดอาร์เทอรีไม่เพิ่มแต่กลับลดลง
เนื่องจากการหายใจถี่และแรงหรือลึกทำ�ให้ CO
2
ถูกขับออกไปเร็วและมาก ดังนั้น CO
2
ในถุงลมลดลง และ P
CO 2
ในหลอดเลือดอาร์เทอรีลดลงกว่าก่อนออกกำ�ลังกาย
4.
ในกรณีของ H
+
ในหลอดเลือดอาร์เทอรีระหว่างออกกำ�ลังกายอย่างหนักพบว่าเซลล์
กล้ามเนื้อจะสร้างกรดแลกติก และหลั่งออกมาในเลือด ดังนั้นความเข้มข้นของ H
+
ในหลอดเลือดอาร์เทอรีเพิ่มขึ้นซึ่งกระตุ้นศูนย์ควบคุมการหายใจให้เพิ่มอัตราการหายใจ
กรณีศึกษา
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
บทที่ 14 | ระบบหายใจ
ชีววิทยา เล่ม 4
76