Circulatory 4

 

รายวิชา ว 43206

ชีววิทยา

ระดับชั้น ม. 6

ใบความรู้ที่ 3.4

เรื่อง

หลอดเลือด

ใช้ประกอบ

แผนย่อยที่ 3.4

 

โครงสร้างของหลอดเลือดที่เหมาะสมกับหน้าที่ของมัน

โครงสร้างของหลอดเลือดชนิดต่าง ๆ มีความสัมพันธ์กัน   ดังภาพที่ 3.17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


                    ภาพที่ 3.17  ความสัมพันธ์ทางโครงสร้างของหลอดเลือด

แหล่งที่มา     จาก  Biology : Concepts & Connections    โดย  Neil A. Campbell, 

                            Lawrence G. Mitchell,    Jane B. Reece,    San Francisco : 1999,   P 474

 

ภาพที่ 3.17   แสดงโครงสร้างชนิดต่าง ๆ ของหลอดเลือด วิธีการเชื่อมต่อของหลอดเลือด

ครั้งแรกดูที่หลอดเลือดฝอย (ภาพกลาง)  เป็นภาพจากร่างแหที่แตกแขนง ซึ่งสารถูกแลกเปลี่ยนระหว่าง

 

 

                                                                                                2

 

เลือดกับเซลล์เนื้อเยื่อ    หลอดเลือดฝอยมีผนังบางมาก    เซลล์เยื่อบุผิวชั้นเดียวที่สร้างขึ้นถูกทำให้

บิดโค้งในเยื่อหุ้มเซลล์ได้    ผิวด้านในของหลอดเลือดฝอยเรียบ   ช่วยรักษาสภาพของเซลล์เม็ดเลือดจากการครูดกับพื้นผิวผนังด้านในของหลอดเลือดในขณะเคลื่อนที่ไหลพลิกไปพลิกมาไปตามความยาวของหลอดเลือด   ทำให้เซลล์เม็ดเลือดไม่เป็นอันตราย

                หลอดเลือดแดง (arteries)      หลอดเลือดแดงเล็ก  (arterioles)    หลอดเลือดดำ (veins) และ

หลอดเลือดดำเล็ก (venules) มีผนังที่หนากว่าหลอดเลือดฝอย   ผนังหลอดเลือดต่าง ๆ เหล่านี้มีเยื่อบุผิวเช่นเดียวกับผนังของหลอดเลือดฝอย  แต่ถูกทำให้แข็งแรงขึ้นด้วยชั้นของเนื้อเยื่ออื่น 2 ชั้น   ทั้งสองชั้นหนาแน่น และแข็งแรงในหลอดเลือดแดงมากกว่าหลอดเลือดดำ     เยื่อชั้นกลางส่วนใหญ่ เป็น

กล้ามเนื้อเรียบ    ทำให้หลอดเลือดแดง และหลอดเลือดดำบางหลอดควบคุมการไหลของเลือดได้โดยการหดตัวของกล้ามเนื้อ     ชั้นกล้ามเนื้อหนาในหลอดเลือดแดงใหญ่ ใกล้หัวใจทำให้หลอดเลือดแดงใหญ่มีความต้านทานต่อการเคลื่อนที่เป็นระลอกของเลือดที่มีกำลังแรงเต็มที่จากการบีบตัวของหัวใจ

                ชั้นนอกสุดของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน คือ ท่อที่มีความยืดหยุ่น และทำให้สามารถ เป็นท่อที่ขยายและ

การหดตัวได้     หลอดเลือดดำส่วนมากมีลิ้น( valves) ปลายฝาปิดของลิ้นเป็นเนื้อเยื่อยื่นตรงไปยังหัวใจ    ลิ้นทำหน้าที่ป้องกันการไหลย้อนกลับของเลือด    ลิ้นทำให้การไหลของเลือดมีทิศทางการไหลตรงไปยังหัวใจ

 

กล้ามเนื้อเรียบควบคุมการแจกจ่ายของเลือด

เราทราบมาแล้วว่ากล้ามเนื้อเรียบในผนังหลอดเลือดแดงมีอิทธิพลต่อความดันเลือด    โดยเปลี่ยนความต้านทานการไหลของเลือดขณะไหลออกจากหลอดเลือดแดง  และเข้าไปในหลอดเลือดแดงเล็ก       กล้ามเนื้อเรียบในผนังหลอดเลือดแดงเล็ก ควบคุมการแจกจ่ายเลือดไปยังหลอดเลือดฝอยของอวัยวะต่าง    ในเวลาอันจำกัด    จึงมีเพียงประมาณ 5-10 % ของหลอดเลือดฝอยในร่างกายที่มีเลือดผ่านมันโดยตลอด     อย่างไรก็ตามเนื้อเยื่อแต่ละชนิดต่างก็มีหลอดเลือดฝอยเป็นจำนวนมาก   

ดังนั้นทุกส่วนของร่างกายจึงถูกจัดหาไว้พร้อมสำหรับรับเลือดตลอดเวลา   หลอดเลือดฝอยในอวัยวะเพียงไม่กี่แห่ง เช่น สมอง  หัวใจ  ไต  และตับ  ปกติจะบรรจุเลือดอยู่เต็ม       แต่ตำแหน่งอื่น ๆ ใน

ร่างกายส่วนมาก    เลือดที่จัดหาไว้ได้เปลี่ยนไป    เลือดถูกทำให้เปลี่ยนทิศทางการไหล จากปลายทางหนึ่งไปยังอีกปลายทางหนึ่ง โดยการขึ้นอยู่กับความจำเป็น

 

 

 

                                                                                                3

 

                การที่กล้ามเนื้อเรียบของหลอดเลือดแดงเล็ก จะสามารถบีบตัวหรือขยายตัวเพื่อนำสารเข้าไปสู่

แผงหลอดเลือดฝอย   แสดงไว้ดังภาพที่  3.18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


              ภาพที่ 3.18  การควบคุมการไหลของหลอดเลือดฝอยโดยหูรูดก่อนถึงหลอดเลือดฝอย

แหล่งที่มา     จาก  Biology : Concepts & Connections    โดย  Neil A. Campbell, 

                            Lawrence G. Mitchell,    Jane B. Reece,    San Francisco : 1999,   P 475

 

 

 

                                                                                                4

 

                ในภาพที่ 3.18  แสดงกลไกครั้งที่ 2  ในการควบคุมการแจกจ่ายของเลือด  ให้สังเกตทั้งสองส่วนในภาพว่ามีหลอดเลือดฝอย ที่เรียกว่า  ช่องทางลอดผ่าน (throughfare channel)   เป็นช่องผ่าน

ที่เลือดผ่านจากหลอดเลือดแดงเล็กผ่านหลอดเลือดฝอยตรงไปยังหลอดเลือดดำเล็ก  ช่องนี้จะเปิดเสมอ แขนงหลอดเลือดฝอยแตกแขนงแยกออกจากช่องทางลอดผ่าน  เป็นแผงหลอดเลือดฝอยที่มีพื้นที่ใหญ่มหึมา    การผ่านไปของเลือดเข้าไปในแขนงหลอดเลือดฝอยเหล่านี้  ถูกควบคุมโดยวงแหวนของ

กล้ามเนื้อ ที่เรียกว่า  กล้ามเนื้อหูรูดก่อนถึงหลอดเลือดฝอย (precapillary sphincters)     ดังที่เห็น

ในภาพ       (1)  เลือดไหลผ่านตลอดแผงหลอดเลือดฝอย  เมื่อกล้ามเนื้อหูรูดก่อนถึงหลอดเลือดฝอย

คลายตัว       (2) มันเป็นทางลัดของแผงเมื่อกล้ามเนื้อหูรูดก่อนถึงหลอดเลือดฝอยหดตัว   ตัวอย่าง เช่นหลังรับประทานอาหาร กล้ามเนื้อหูรูดก่อนถึงหลอดเลือดฝอยในผนังของทางเดินอาหารจะปล่อยให้ปริมาณจำนวนมากของอาหารที่ผ่านแผงหลอดเลือดฝอยมากกว่าเมื่ออาหารไม่ถูกย่อย     ระหว่าง

การออกกำลังกายอย่างหนัก  หลอดเลือดฝอยในทางเดินอาหารจะปิด  และเลือดจะถูกเตรียมไว้สำหรับกล้ามเนื้อลายโดยทั่วไปมากกว่า

                การบีบตัวของกล้ามเนื้อเรียบ ในทั้งสองกลไกนี้ อยู่ภายใต้อิทธิพลของเส้นประสาทและฮอร์โมน    หัวข้อต่อไปเราจะพิจารณาว่าสารถูกแลกเปลี่ยนอย่างไรเมื่อกล้ามเนื้อเรียบเหล่านี้คลายตัว และยอมให้เลือดผ่านหลอดเลือดฝอย

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                5

 

หลอดเลือดฝอยยอมให้มีการถ่ายทอดสารตลอดผนังของมัน

หลอดเลือดฝอยเป็นเพียงหลอดเลือดที่ มีผนังบางพอที่สารต่าง ๆ จะข้ามผ่านไประหว่างเลือดกับของไหลระหว่างเซลล์ ซึ่งอาบเซลล์ร่างกายทั้งหลายไว้    การถ่ายทอดสารคือ หน้าที่สำคัญที่สุดของ

ระบบหมุนเวียนสาร ดังนั้นจึงควรติดตามอย่างละเอียด  ดังภาพต่อไปนี้

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


            ภาพที่ 3.19  หลอดเลือดฝอยในภาคตัดตามขวาง

แหล่งที่มา     จาก  Biology : Concepts & Connections    โดย  Neil A. Campbell, 

                            Lawrence G. Mitchell,    Jane B. Reece,    San Francisco : 1999,   P 476

                ในภาพที่  3.19  เป็นภาพแสดงภาคตัดตามขวางของหลอดเลือดฝอย    นำอาหารมาให้เซลล์กล้ามเนื้อ ลาย      ผนังหลอดเลือดฝอย (สีน้ำตาลในภาพวาด)  ประกอบด้วยเซลล์เยื่อบุผิวซึ่งติดกันเป็นลูเมน (lumen)หรือ ช่องว่าง (space)   ซึ่งใหญ่พอที่เซลล์เม็ดเลือดแดง จะตีลังกา กลิ้ง ผ่านไปในแบบแถวเรียงเดี่ยวได้     นิวเคลียสที่เห็นนี้เป็นของ 1 ใน 2 เซลล์ที่สร้างผนังของหลอดเลือดฝอยนี้  (อีกเซลล์หนึ่งไม่เห็นนิวเคลียสในภาพภาคตัดขวางนี้)    พื้นที่สีน้ำเงินรอบหลอดเลือดฝอย คือที่ว่างบรรจุด้วย ของไหลระหว่างเซลล์ 

                การแลกเปลี่ยนสารระหว่างเลือดและของไหลระหว่างเซลล์เกิดขึ้นได้หลายทาง สารบางอย่าง เช่น O 2  และ CO2  แพร่ผ่านเซลล์เยื่อบุผิวของผนังหลอดเลือดฝอย โมเลกุลบางอย่างที่ใหญ่อาจถูกนำ

                                                                                                6

 

ผ่านเซลล์เยื่อบุผิวในถุง (vesicles)  ซึ่งอยู่ในรูปของการย่อยสลายสาร โดยวิธีย่อยสลายภายในเซลล์

( endocytosis) บนด้านหนึ่งของเซลล์    แล้วปล่อยเนื้อสารไปยังอีกด้านหนึ่งโดยวิธีย่อยสลายภายนอกเซลล์ (exocytosis) 

                ในสถานะการณ์เช่นนี้ผนังหลอดเลือดฝอยจะถูกทำให้รั่ว  เป็นช่องแตกแคบ ๆ ( cleft) ระหว่างเซลล์เยื่อบุผิวที่สร้างผนังหลอดเลือดฝอยนี้ขึ้นมา  ดังภาพที่ 3.19     สารที่ผ่านช่องที่แตกเหล่านี้ คือ น้ำและสารละลายโมเลกุลเล็ก เช่น น้ำตาลและเกลือต่าง ๆ  โดยจะแพร่ได้อย่างสะดวก    ส่วนเม็ดเลือดแดงและโปรตีนที่ละลาย จะเหลืออยู่ภายในหลอดเลือดฝอย เพราะมันใหญ่เกินไปที่จะผ่านทางช่องนี้ได้

                ในขณะที่สารแพร่ออกจากหลอดเลือดฝอยโดยไม่ใช้พลังงาน ก็มีการใช้พลังงานผลักดันของไหลให้ผ่านช่องที่แตกของผนังหลอดเลือดฝอยด้วยแรงดันเลือด และแรงดันออสโมติก  ดังภาพที่ 3.20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


      ภาพที่ 3.20  การเคลื่อนที่ของของไหลเข้าและออกหลอดเลือดฝอย

แหล่งที่มา     จาก  Biology : Concepts & Connections    โดย  Neil A. Campbell, 

                            Lawrence G. Mitchell,    Jane B. Reece,    San Francisco : 1999,   P 476

 

                ภาพที่ 3.20  แสดงส่วนของหลอดเลือดฝอยพร้อมการไหลของเลือดจากปลายหลอดเลือดแดง

(ใกล้หลอดเลือดแดงเล็ก) ไปยังปลายหลอดเลือดดำ (ใกล้หลอดเลือดดำเล็ก) ลูกศรสีน้ำเงินแทนแรงที่ใช้พลังงานขับของไหลเข้าไปในหรือออกมานอกหลอดเลือดฝอย เช่น แรงหนึ่งคือ แรงดันเลือด     ซึ่งทำหน้าที่ผลักดันของไหลให้ออกไป    อีกแรงหนึ่งคือแรงดันออสโมติก เป็นแรงที่ดึงของไหลให้เข้ามา เพราะว่าเลือดมีความเข้มข้นของสารละลายสูงกว่าของไหลระหว่างเซลล์   โปรตีนที่ละลายในเลือด เป็นสิ่งที่อธิบายถึงสาเหตุของสารละลายที่มีความเข้มข้นสูง

 

                                                                                                7

 

                ทิศทางการเคลื่อนที่ของไหล เข้าไปข้างในหรือออกมาข้างนอกหลอดเลือดฝอยที่บางจุด

ขึ้นอยู่กับความแตกต่างระหว่างความดันเลือดและแรงดันออสโมติก  ณ ที่ปลายที่ทวนน้ำ (ปลายด้านหลอดเลือดแดง ของหลอดเลือดฝอย)   ความดันเลือดมากกว่า แรงดันออสโมติก (ชี้ให้เห็นโดยความสัมพันธ์ของความกว้าง ของลูกศรสีน้ำเงิน)  ดังนั้นจึงมีแรงดันสุทธิออกมาภายนอก   และของไหลเคลื่อนที่ออกจากหลอดเลือดฝอยมากกว่าเคลื่อนที่เข้า

ณ ที่ปลายตามน้ำ (ปลายด้านหลอดเลือดดำ ของหลอดเลือดฝอย )        สถานะการณ์จะกลับตรงกันข้าม แรงดันเลือดลดลงมาก ในแผงหลอดเลือดฝอย ซึ่งแรงดันออสโมติก เหนือกว่าแรงดันเลือดและของไหลก็จะเคลื่อนที่กลับเข้าไปในหลอดเลือดฝอย

                ของไหลส่วนมากที่ออกจากเลือดที่ปลายหลอดเลือดแดงของแผงหลอดเลือดฝอยจะกลับเข้ามาในหลอดเลือดฝอยใหม่    ที่ปลายของหลอดเลือดฝอย ด้านหลอดเลือดดำ    ของไหลที่เหลืออยู่ จะถูกนำกลับไปที่เลือดโดยท่อของระบบน้ำเหลือง

 

               

back