homeostasis - nssc · (thermoconformer) 01/03/61 วิชาชีววิทยา 2 (ว31242)...

• สตวสามารถรกษาสภาวะภายในรางกายไวได แมวาสภาพแวดลอม • ภายนอกจะมการเปลยนแปลงไปมากจนอาจเปนอนตรายตอเซลลได

เรยกวา Homeostasis ในบทนจะเรยนเกยวกบการรกษาสมดลของอณหภม, สารละลาย และนา , และ การกาจดของเสยพวกไนโตรเจนดงน

1. Thermoregulation การรกษาสมดลของอณหภมภายในรางกาย 2. Osmoregulation การรกษาสมดลของสารละลายและนาในรางกาย 3. Excretion การกาจดของเสยพวกไนโตรเจน (nitrogen-containing

waste) ออกนอกรางกาย

01/03/61 วชาชววทยา 2 (ว31242) : ครณฐดา วงษสายตา 1

Regulator : พวกสตวทมการรกษา homeostasis ภายในรางกายไมใหมการเปลยนไปมาก ในขณะทสภาพแวดลอมภายนอกมการเปลยนแปลงอยางมาก (thermoregulator, osmoregulator) Conformer : พวกสตวทมการเปลยนแปลงสภาพภายในรางกายตามสภาพแวดลอมภายนอก (thermoconformer, osmoconformer)

Spider และ crab ; osmoconformer 01/03/61 วชาชววทยา 2 (ว31242) : ครณฐดา วงษสายตา 2

- การรบหรอสญเสยความรอนของสตว เกดไดจากกระบวนการตาง ๆ ดงน 1. Conduction : การถายทอดความรอนจากวตถหนงไปยงอกวตถหนง(สงไปตา) โดยตรง 2. Convection: การนาพาความรอนไปโดยการเคลอนผานของอากาศหรอของเหลว 3. Radiation: การแพรกระจาย (emission)ความรอนจากวตถหนงไปยงวตถหนงในรป ของคลนแมเหลกไฟฟา โดยวตถนน ๆ ไมตองมาสมผสกนโดยตรง 4. Evaporation: การระเหยของของเหลวไปเปนแกส มการใชความรอนในการทาให เกดการระเหย


แบงสตวตามวธการไดรบความรอนของรางกายเปน 1. Ectotherm : พวกทไดรบความรอนจากสงแวดลอมภายนอก ไดแก สตวไมมกระดกสนหลง, ปลา, สตวสะเทนนาสะเทนบก, สตวเลอยคลาน 2. Endotherm : พวกทไดความรอน จากกระบวนการเมตาบอลสมของรางกาย ไดแก นกและสตวเลยงลกดวยนานม

(Thermoregulator)

(Thermoconformer)


Counter Current Heat Exchange

เพอรกษาความรอนภายในรางกาย เชน การลดการสญเสยความรอนทเทาของเปด หรอทเหงอกของปลา

ขางในรางกาย

ขางนอกรางกาย


ผวหนงและ thermoregulation

- ไขมน (adipose) และขน ท าหนาทเปนฉนวนปองกน การสญเสยความรอนออก นอกรางกาย - การหด-ขยายตวของเสนเลอด ทผวหนง - การตงชน (erection)และ - การอดตวกนแนน (compaction) ของขน - การเกด evaporation โดยการหลงเหงอ จากตอมเหงอ


การไดรบความรอนจากการกระพอปกของแมลง : เปนการท างานของกลามเนออก


บทบาทของไฮโปทาลามสในการควบคมอณหภมภายในรางกายสตว (Thermostat Function)


Hibernation : การปรบตวทางสรรวทยาทท าใหสตวอยรอดไดในสภาพอากาศหนาวและขาดแคลนอาหารเปนเวลานาน โดยการลดเมตาบอลสม, ระบบไหลเวยนเลอด, การหายใจ และอณหภมรางกาย Estivation : การปรบตว ทางสรรวทยาทท าใหสตว อยรอดไดในสภาพอากาศรอน และขาดแคลนน าเปนเวลานาน โดยการลดเมตาบอลสม และ inactive

Body temperature and metabolism during hibernation of Belding’s ground squirrel 01/03/61 วชาชววทยา 2 (ว31242) : ครณฐดา วงษสายตา 9

Water Balance and Waste Disposal : Osmoregulation

• Osmosis การเคลอนของน าผาน semipermeable membrane โดยขนกบความเขมขนของ osmolyte (ion, small organic molecules, protein) ทอยระหวาง เยอกนทงสองดาน ตวอยางเชน นกทะเลหลายชนดมอวยวะในการก าจดเกลอทหว เรยก nasal gland • Countercurrent ของทศทางการไหลของเลอด และการเคลอนของ NaCl ในทอ • Salt- excreting gland ในปลาฉลามมอวยวะพเศษส าหรบก าจดเกลอ เรยก rectal gland

NaClสง

NaCl ต ำ


การก าจดของเสยพวกไนโตรเจน (Excretion of nitrogen-containing waste) ทไดจากการสลายโปรตนและกรดนวคลอกมในรปแบบตาง ๆ ดงน 1. แอมโมเนย (Ammonia ) -เปนสารทละลายน าไดด แตเปนพษตอสตว แมจะมปรมาณนอย -การขบของเสยพวกไนโตรเจนในรปแบบนจงมกพบในสตวน า เพราะแอมโนเนย สามารถแพรผานเยอเซลลสน าไดด -ในปลาน าจด มกมการขบแอมโมเนยในรปของ NH4

+ผานทางเหงอก โดย แลกเปลยนกบการน า Na+ เขาสเซลล 2. ยเรย (Urea) NH2-CO-NH2 -พบในสตวเลยงลกดวยนม, สตวสะเทนน าสะเทนบกตวเตมวย, ปลาทะเล, เตา -ยเรยสรางทตบโดยการรวมกนของแอมโมเนยและคารบอนไดออกไซด จงท าให สตวสนเปลองพลงงานในการสงเคราะห -มความเปนพษนอยกวาแอมโมเนย 100,000 เทา สตวจงเกบไวในรางกายทความ เขมขนสงได


3. กรดยรก (Uric acid) -พบในหอยทากบก, แมลง, นก, สตวเลอยคลานหลาย ชนด -กรดยรกไมคอยละลายน า จงมการขบออกจาก รางกายในรป semisolid จงประหยดการขบน าออก -แตการสงเคราะหกรดยรก จะสนเปลองพลงงาน (ATP) มาก


ปญหำ - ไดรบเกลอเขำสรำงกำยจ ำนวนมำก - สญเสยน ำออกจำกรำงกำยจ ำนวนมำก กำรแกปญหำ - ก ำจดเกลอออกจำกเหงอกโดยวธ active transport - รบน ำจำกอำหำรและน ำทะเล ขบปสสำวะ ปรมำณต ำ

ปญหำ - ไดรบน ำเขำสรำงกำยจ ำนวนมำก - สญเสยเกลอแรออกจำกรำงกำย กำรแกปญหำ - ขบปสสำวะปรมำณมำก และเจอจำง - รบเกลอจำกอำหำรและ active uptake ผำนเหงอก

Osmoregulation ในปลาน าจดและปลาน าเคม


อวยวะทใชในการกาจดของเสยออกจากรางกายสตวชนดตาง ๆ ม ดงน 1. Protonephridia พบใน หนอนตวแบน, rotifers, annelids บางพวก, ตวออน mollusk, lancelet (invertebrate chordate) 2. Metanephridia พบใน พวก annelids สวนมาก รวมทงไสเดอนดน 3. Malpighian tubules พบใน พวกแมลง 4. Kidney (ไต)พบใน สตวมกระดกสนหลง


Protonephridia: Flame-bulb systems

• Protonephridia หนาทหลกคอ osmoregulation เปนทอทมการแตกแขนงภายใน เปนทอปลายปดทปด ดวยเซลลๆเดยว ซงภายในมลกษณะ flame bulb ทม cilia อยภายใน การพดโบกของ cilia จะชวยใหนา และ สารละลายจาก interstitial fluid ผาน interdigitating membrane เขาสภายในทอ สารละลายสวนมากจะถกดดกลบคน (reabsorb) มการขบของเสยออกจากรางกายทาง nephridiopores


Metanephridia

ในแตละ segment ของไสเดอนม metanephridia 1 ค ไปเปดท segment ถดไปทางดานหนาปลายเปด มลกษณะเปนกรวยทม cilia ลอมเรยก nephrostome ททาหนาทรวบรวมของเหลวจาก coelom นาเขาส collecting tubule และเกบไวท bladder กอนขบ ออกจากรางกายทาง nephridiopore

กอนขบปสสาวะสวนใหญจะมการดดกลบของเกลอและสารทมกขบออก คอ nitrogenous waste ( N - waste ) - เนองจากไสเดอนมกอาศยในดนทมความชนสงจงมการแพรของนาเขาสรางกายมาก (osmosis) ดงนน ปสสาวะทขบออกจงเจอจาง (มนามาก)


Malpighian tubules Malpighian tubule

ทาหนาทกาจด nitrogenous waste และ osmoregulation ลกษณะเปนทอปลายปดทยนออกมาจาก midgut ทาหนาทขนสงนา, เกลอแร, N - waste จาก hemolymph เขาสภายในทอ เกลอแรและนาสวนใหญจะถกดดกลบท rectum ขณะท nitrogenous waste (ในรปของกรดยรก) จะถกขบออกไปพรอมกบ อจจาระ


Kidney

มกลามเนอ หรดระหวางurethra และbladder

Nephron (หนวยไต) เปนหนวยทางานทเลกทสดของไต

พบเฉพาะสตวเลยงลกดวยน านมและนก

Capillary ทไตมรพรน ประกอบดวยเซลล เรยก podocyte

ในคน 80% เปน cortical nephron 20% เปน juxtamedullary nephron

“ไต”


ในการผลตและกาจดปสสสาวะออกนอกรางกาย มขนตอนดงน

1. Filtration (การกรอง) เปนการนาของเหลว เชน จากเลอด, coelomic fluid, hemolymph ผานเขาสทอไตโดยแรงดน เลอด (hydrostatic pressure) โดยสารโมเลกลใหญเชนเมดเลอดและโปรตนจะไมถกกรองออกมา สารทไดเรยก Filtrate 2. Reabsorption (การดดกลบ) สารทมประโยชน เชน กลโคส, เกลอ, กรดอะมโน จะถกดดกลบคนสระบบไหลเวยนเลอด โดย active transport 3. Secretion (การหลงสาร) สารพษและอออนสวนเกนจะถก ขบออก โดย active transport 4. Excretion (การขบออก) เชน การขบปสสาวะออกนอก รางกาย

01/03/61 วชาชววทยา 2 (ว31242) : ครณฐดา วงษสายตา

19

Nephron and Collecting Duct การเคลอน filtrate ผานทอไตหลงจากทมการกรองผาน glomerulus

1. การเคลอนผาน proximal tubule - secretion & reabsorption - หลง H+, NH3

(เพอปรบไมให filtrate เปนกรดมากไป) - ดดกลบ HCO3

-(90%), NaCl, นา, K+

และสารอาหาร (กลโคส, กรดอะมโน) 2. Descending limb of the loop of Henle - permeableตอนา, impermeable ตอเกลอ และสารโมเลกลเลก 3. Ascending limb of the loop of Henle - permeable ตอเกลอ impermeable ตอนา - ม 2 สวน คอ thin segment (PT) & thick segment(AT) 4. Distal tubule -secretion (K+)& reabsorption (NaCl & HCO3

-) 5. Collecting duct ดดกลบ NaCl, ยเรย, นา Active transport (AT)

Passive transport (PT) 01/03/61 วชาชววทยา 2 (ว31242) : ครณฐดา วงษสายตา

20

homeostasis - nssc · (thermoconformer) 01/03/61 วิชาชีววิทยา 2 (ว31242)...

Documents