ระบบภูมิคุ้มกันและการอักเสบ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 วิชาชีววิทยา

2563-10-21-[Blog]-ระบบภูมิคุ้มกันและการอักเสบ-840-x-410-1st-Draft

“ตอนเป็นเด็กเจ็บสุดก็แค่หกล้ม” 

แต่หลังจากหกล้มจนได้แผลแล้วร่างกายของเราจัดการยังไงต่อนะ ?

 

ประสบการณ์ในวัยเด็กของเราสอนว่า ‘นอกจากเจ็บตอนหกล้มแล้ว เรายังต้องอยู่กับแผลนั้นไปอีกซักพักนึงเลย’ แถมบางทียังมีอาการบวม ๆ ปวด ๆ คัน ๆ ที่แผลอีกต่างหาก ที่เป็นแบบนี้ก็เพราะว่าภูมิคุ้มกันในร่างกายของเรากำลังต่อต้านกับสิ่งแปลกปลอมที่เข้ามาในร่างกาย จนเกิด “การอักเสบ” ขึ้นมา แต่การอักเสบเกิดขึ้นได้ยังไง บทเรียนที่ StartDee นำมาฝากเพื่อน ๆ วันนี้มีคำตอบ 

Banner_N-Dunk_Orange-2

 

รู้จักระบบภูมิคุ้มกัน

โลกภายนอกเต็มไปด้วยพาหะก่อโรคมากมาย ทั้งแบคทีเรีย ไวรัส และราต่าง ๆ สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ต้องการ “สารอาหารและทรัพยากรต่าง ๆ” เพื่อใช้ในการดำรงชีวิตและเพิ่มจำนวน ซึ่งร่างกายของเรานั้นอุดมไปด้วยทรัพยากรต่าง ๆ ที่พาหะก่อโรคเหล่านั้นต้องการ ร่างกายจึงวิวัฒนาระบบภูมิคุ้มกันมาเพื่อปกป้องร่างกายของเราจากพาหะก่อโรคทั้งหลาย โดยระบบภูมิคุ้มกันจะแบ่งออกเป็น 2 ส่วนใหญ่ ๆ คือ

 

  1. กลไกต่อต้านสิ่งแปลกปลอมแบบไม่จําเพาะเจาะจง (Innate immunity, Non-Specific immune response)

    กลไกต่อต้านสิ่งแปลกปลอมแบบไม่จําเพาะเจาะจงเป็นระบบภูมิคุ้มกันที่ทํางานทันทีเมื่อมีเชื้อโรคเข้าสู่ร่างกายอย่างไม่เลือกชนิด เป็นเหมือนปราการด่านแรกของร่างกาย คติประจำใจในการทำงานคือ ว่องไว ไม่จำเพาะ ไม่จดจำ กลไกต่อต้านสิ่งแปลกปลอมแบบไม่จําเพาะเจาะจงประกอบด้วยเยื่อบุผิวในระบบทางเดินหายใจและระบบอาหาร ผิวหนัง ขนขนาดเล็ก เมือกและสารคัดหลั่งต่าง ๆ และเม็ดเลือดขาวชนิดฟาโกไซต์ (Phagocyte) เช่น เม็ดเลือดขาวชนิดมาโครฟาจ (Macrophage) และนิวโทรฟีล (Neutrophil)
  2. กลไกต่อต้านสิ่งแปลกปลอมแบบจําเพาะเจาะจง (Acquired immunity, Specific immune   response)

เมื่อเชื้อโรคฝ่าปราการด่านแรกมาได้และเข้าสู่เนื้อเยื่อสําเร็จ ก็จะพบกับกลไกต่อต้านสิ่งแปลกปลอมแบบจําเพาะเจาะจง ซึ่งเป็นระบบภูมิคุ้มกันที่สามารถจดจําและกําจัดศัตรูได้อย่างแม่นยําและรวดเร็ว ได้แก่ B - CELL และ T - CELL

 

การอักเสบคืออะไร ?

การอักเสบ (Inflammation) เป็นคำที่มีที่มาจากภาษาละติน Inflammare ที่แปลว่าการจุดไฟ เหมือนกับอาการบวมแดง แสบร้อนที่เกิดจากการอักเสบนั่นเอง การอักเสบเป็นหนึ่งในกลไกต่อต้านสิ่งแปลกปลอมแบบไม่จําเพาะเจาะจงของร่างกาย  เกิดจากทํางานของ ระบบคอมพลีเมนต์ (Complement system)[1] ที่จะก่อให้เกิดปฏิกริยา

ต่อเนื่องของเซลล์และหลอดเลือด เพื่อบอกตําแหน่งและยับยั้งการแพร่กระจายของเชื้อโรค รวมถึงกําจัดเซลล์ที่เสียหายเพื่อปกป้องสิ่งมีชีวิตจากการติดเชื้อ และการบาดเจ็บ ซึ่งอาการที่เกิดจากการอักเสบที่เรามักพบเห็น คือ ปวด บวม แดง ร้อนบริเวณบาดแผล

cr. cellcartoons.net

[1] ระบบคอมพลีเมนต์ (Complement system): กลุ่มของโปรตีนในนํ้าเลือด ที่ทําหน้าที่เป็นทหารหน่วยสนับสนุน คอยช่วยเหลือ Macrophage และ Neutrophil เพื่อเพิ่มความสามารถจับกินเชื้อโรค จากนั้นอาจเกิดปฏิกิริยาต่อเนื่อง เช่น การอักเสบ อาการไข้ เพื่อยับยั้งการแพร่กระจายของเชื้อโรค

 

แนะนำเซลล์ต่าง ๆ ที่มีบทบาทในการอักเสบ

  1. เซลล์มาสต์ (Mast cell) เซลล์ที่พบได้ในเนื้อเยื่อบริเวณใต้ผิวหนัง ภายในเซลล์มีแกรนูล (Granule) ที่บรรจุสารฮิสตามีน (Histamine) และสารอื่น ๆ เซลล์มาสต์จะหลั่งออกมาเมื่อเกิดอาการแพ้หรืออักเสบ
  2. เม็ดเลือดขาวชนิดฟาโกไซต์ (Phagocyte) ได้แก่ มาโครฟาจ (Macrophage) และนิวโทรฟีล (Neutrophil) เป็นเม็ดเลือดขาวที่คอยจับกินสิ่งแปลกปลอมด้วยวิธีฟาโกไซโทซิส (Phagocytosis) โดยการยื่นเท้าเทียม (Pseudopodium) ออกไปล้อมสิ่งแปลกปลอมให้เข้ามาอยู่ในเซลล์แล้วเกิดการย่อยสลาย

 

การอักเสบเริ่มขึ้นแล้ว !

เมื่อเกิดบาดแผล ร่างกายจะเกิดการตอบสนองด้วยการอักเสบ แต่กระบวนการอักเสบไม่ได้เกิดจากการทำงานเซลล์ใดเซลล์หนึ่ง แต่เป็นการตอบสนองที่ต่อเนื่องของเซลล์และหลอดเลือด ซึ่งมีกระบวนการดังนี้

2563-10-26-[Blog]-ระบบภูมิคุ้มกันและการอักเสบ-context-840-x-410-2nd-Draft

  1. เซลล์มาสต์หลั่งฮิสตามีน[2]: เซลล์มาสต์ที่อยู่บริเวณเนื้อเยื่อบริเวณบาดแผลจะการหลั่งฮิสตามีน[2] ออกมา
  2. มาโครฟาจเริ่มทำงาน: ฮิสตามีนทําให้หลอดเลือดเกิดการขยายตัว (Vasodialation) จากนั้นเม็ดเลือดขาวมาโครฟาจ (Macrophage) จะกินเชื้อโรค เพื่อกําจัดสิ่งแปลกปลอมและหลั่งสารเคมีเพื่อเรียกนิวโทรฟีล (neutrophils)
  3. กำจัดสิ่งแปลกปลอม: การหลั่งสารเคมีของมาโครฟาจทําให้นิวโทรฟิล (เม็ดเลือดขาวที่มีปริมาณมากที่สุดในกระแสเลือด) เข้ามาบริเวณบาดแผลเพิ่มขึ้น จากนั้นจึงกําจัดสิ่งแปลกปลอมและเนื้อเยื่อที่เสียหายโดยการกิน (Phagocytosis)
  4. ปวด บวม และแดง: ในขณะที่หลอดเลือดฝอยขยายตัวเพื่อนําเลือดและเซลล์เม็ดเลือดขาวมาสะสม จะมีการซึมผ่านของนํ้าเหลือง ทําให้เกิดอาการ ปวด บวม แดง ร้อน บริเวณบาดแผล

โดยทั่วไปกระบวนการอักเสบจะเป็นการตอบสนองเฉพาะบริเวณที่มีการติดเชื้อ แต่ในบางครั้งการอักเสบอาจเกิดขึ้นทั่วร่างกาย เช่น อาการไข้ ซึ่งจะส่งผลให้อุณหภูมิร่างกายสูงขึ้นเพื่อกระตุ้นการทํางานของเซลล์เม็ดเลือดขาวและยับยั้งการเจริญของเชื้อโรคบางชนิด แต่ทั้งนี้อาการอักเสบที่มากเกินไปอาจทําให้หมดสติและอาจเสียชีวิตได้

[2] ฮิสตามีน (Histamine): สารกลุ่มเอมีนที่สะสมอยู่ในเซลล์มาสต์ ฮิสตามีนทำหน้าที่เป็นโมเลกุลที่คอยส่งสัญญาณไปกระตุ้นหลอดเลือดให้เกิดการขยายตัว และเมื่อหลอดเลือดขยายตัวมากขึ้น ผนังของหลอดเลือดก็จะเกิดช่องว่าง ทำให้เม็ดเลือดขาวแทรกตัวผ่านผนังหลอดเลือดออกมาได้

 

Did you know ? มาดูเรื่องราวของแผลถลอกในรูปแบบแอนิเมชันสนุก ๆ กันเถอะ

ถ้านึกภาพน้องเม็ดเลือดกลม ๆ แล้วรู้สึกไม่มีชีวิตชีวาเท่าที่ควร ลองเปลี่ยนมาเรียนชีววิทยาในรูปแบบแอนิเมชันสุดสนุกอย่าง はたらく細胞 (Cells at Works!): เซลล์ขยันพันธุ์เดือด อนิเมะสัญชาติญี่ปุ่นที่สร้างมาจากมังงะของคุณอากาเนะ ชิมิกุ เซลล์ขยันพันธุ์เดือดเป็นเรื่องราวของเซลล์เม็ดเลือดแดง AE-3803 ที่คอยขนส่งสารอาหารและออกซิเจน (แต่หลงทางบ๊อยบ่อย) และนักสู้สุดแกร่งอย่างเม็ดเลือดขาวนิวโทรฟีล U-1146 ที่เจอกันทีไรก็มีศัตรูจากนอกร่างกายและภาวะต่าง ๆ ให้ต้องรับมือกันอยู่ทุกครั้ง อนิเมะเรื่องนี้มีหลายตอนมาก ๆ ไม่ว่าจะเป็น ตอนอาหารเป็นพิษ โรคลมแดด หรือภาวะช็อกจากการเสียเลือด แต่ตอนที่เราแนะนำสุด ๆ ก็คือตอน “แผลถลอก” ที่จะพาเราไปดูวิธีรับมือของร่างกายเมื่อเกิดแผลถลอก บอกเลยว่า นอกจากจะได้ดูการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันแบบไม่เฉพาะเจาะจงอย่างเม็ดเลือดขาวนิวโทรฟีล ยังได้เรียนรู้เรื่องการแข็งตัวของเกล็ดเลือดด้วยนะ !

 

ไม่น่าเชื่อเลยว่าภายใต้บาดแผลเล็ก ๆ ของเรา ร่างกายมีการจัดการและการตอบสนองที่ซับซ้อนมากขนาดนี้ แต่ร่างกายของเราก็ยังมีเรื่องราวอื่น ๆ ให้เราเรียนรู้อีกมาก ไม่เชื่อลองคลิกไปอ่านเรื่องราวของเลือดต่อดู ที่นี่ หรือจะอ่านเรื่องความเครียดของพืชกันก่อนก็ได้นะ


ขอขอบคุณข้อมูลจาก: นายหฤษฎ์ ยวงมณี (ครูติ๊ก)

ผศ.ดร.พิมพ์เพ็ญ พรเฉลิมพงศ์. “Histamine / ฮิสทามีน - Food Wiki: Food Network Solution.” Histamine / ฮิสทามีน - Food Wiki | Food Network Solution, www.foodnetworksolution.com/wiki/word/1185/histamine-%E0%B8%AE%E0%B8%B4%E0%B8%AA%E0%B8%97%E0%B8%B2%E0%B8%A1%E0%B8%B5%E0%B8%99.

ศูนย์ผลิตและพัฒนาสื่อคอมพิวเตอร์เพื่อการศึกษา คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. “Subcutaneous Tissue (กำลังขยายสูง).” Histology, 2017, www.cai.md.chula.ac.th/lesson/histology/unit03/images/big/pic05.html.

แสดงความคิดเห็น