Dýchací soustava

dýchání:
1. plicní ventilace – výměna vzduchu mezi vnějším prostředím a plícemi
2. výměna O2 a CO2 mezi vzduchem a krví
3. tkáňové dýchání – oxidativní metabolismus tkání – spotřebovává se O2 a vydává se CO2
pojmy:
vnější dýchání – plicní ventilace + výměna plynů mezi vzduchem a krví
vnitřní dýchání – výměna plynů mezi krví a tkáněmi + tkáňové dýchání

STAVBA DÝCHACÍ SOUSTAVY

1. dýchací cesty
2. respirační část – plíce – výměna plynů

DÝCHACÍ CESTY

- nosní dutina spojená s dutinami v lebečních kostech (vedlejší dutiny nosní) – vystlány tenkou sliznicí -> hltan (pharynx) – nosohltan (nasopharynx) – ústí zde Eustachovy trubice (spojují střední ucho s nosohltanem) -> v blízkosti lymfatické uzlíky – nosohltanové mandle -> hrtan (larynx) -> průdušnice (trachea) – dolní část do hrudníku ->  dělí se na 2 hlavní průdušky (bronchy) – zanořují se do plic – větví se a tvoří bronchiální strom -> průdušinky -> plicní váčky -> plicní sklípky
- dýchací cesty rozdělujeme:
1. horní cesty dýchací – dutina nosní, nosohltan
2. dolní cesty dýchací – hrtan, průdušnice, průdušky
Dutina nosní
- začíná nosními dírkami – ústí nozdrami (choanami) do nosohltanu
- na bočních stěnách – skořepy nosní
- dutina vystlána sliznicí, krytou řasinkovým epitelem – obsahuje hlenové žlázky, pod sliznicí – husté žilní pleteně
Hltan
= trubice, prochází vzduch i potrava, na konci se dělí na hrtan a jícen
Hrtan
- proti vstupu potravy při polykání chráněn hrtanovou příklopkou (epiglottis) – uzavírá se reflexně
- vyztužen chrupavkami – největší – štítná (ohryzek), pod ní chrupavka prstencová – na její zadní straně dvě chrupavky hlasivkové
- od štítné k hlasivkovým napjaty dva hlasivkové vazy – tvoří hlasivkovou štěrbinu
- vystlán sliznicí
Průdušnice, průdušky
- vyztuženy chrupavkami
- vystlány sliznicí s velkým množstvím hlenových žlázek
- stěna průdušinek je tvořena sliznicí + vazivo se snopečky hladké svaloviny
Průduškové astma – křečovité stahy hladkých svalů průdušek a průdušinek provázené tvorbou hlenu

Plíce

- v dutině hrudní, vazivovou mezihrudní přepážkou (mediastinum) odděleny na pravou a levou
- pravá plíce – 3 laloky
- levá plíce – 2 laloky
- na povrchu – jemná blána – poplicnice (pleura pulmonalis) – srůstá s plicním vazivem
- na vnitřní straně hrudníku – pohrudnice (pleura parietalis)
- mezi pohrudnicí a poplicnicí – pohrudniční štěrbina – vyplněna tekutinou – je zde podtlak
- při poranění pohrudniční štěrbiny – vzduch vnikne dovnitř, plíce se smrští - pneumotorax
- tkáň složena z průdušek a plicních váčků – prostoupena nervy a cévami
- plicní váčky – plicní sklípky (alveoly) – stěna sklípků – jednovrstevný epitel, zevně opředen sítí krevních vlásečnic
- ve stěně sklípků – výměna plynů

Mechanismus dýchání

PLICNÍ VENTILACE

- proces, kdy se vzduch pohybuje z plic a do plic na základě změn tlaku v plicích
- závisí na objemu vdechovaného vzduchu a na frekvenci dechu
- vdechovaný vzduch: 21 % O2, 78 % N2, 0,03 % CO2
- vydechovaný vzduch: 16 % O2, 79 % N2, 4 % CO2
VDECH – aktivní
- objem hrudní dutiny se zvětšuje stahy bránice a mezižeberních svalů
- bránice – stahem se zplošťuje – pohyb připomíná píst – nasává vzduch
- současně stah zevních mezižeberních svalů – zvětšují hrudník nahoru a dopředu

- pohyby bránice a hrudníku pasivně následuje pružná plicní tkáň – vzduch se nasává
VÝDECH – pasivní
- relaxace svalů
- při silném výdechu – spolupracují břišní svaly, vnitřní mezižeberní svaly

POJMY
žeberní dýchání – převládá činnost žeber
brániční (břišní) dýchání – činnost bránice – lepší, na dýchání by se mělo podílet větším
   dílem
dechový objem – množství vzduchu vstupující a vystupující během jednoho dechu – 500 ml
frekvence dýchání – 14 – 18 vdechů/min (max. 60 vdechů/min)
vitální kapacita plic – maximální výdech po maximálním vdechu, 5 – 6 l,
- využíváme asi 50 %
mrtvý prostor – vzduch nevyužitý v dýchacích cestách – 150 ml
KYSLÍKATÝ DLUH
- při námaze nestačí množství kyslíku – E se získává štěpení glykogenu anaerobní glykolýzou na kyselinu mléčnou
- potřeba později kyslík doplnit – do hemoglobinu červených krvinek, kyslík spotřebovaný v důsledku zvýšené teploty, k oxidaci kyseliny mléčné vytvořené při námaze
ŘÍZENÍ PLICNÍHO DÝCHÁNÍ
- dýchací centrum v prodloužené míše (vznikají zde rytmické vzruchy) – míšními nervy vedeny k dýchacím svalům
- činnost centra ovlivněna chemickými podměty (koncentrace – parciální tlak O2 a CO2, změna pH) – chemoreceptory umístěny v aortě a krkavicích
zvýšení parciálního tlaku CO2 – stimulace receptorů – signály aktivují dýchací centrum – zvýšení plicní ventilace – hodnoty CO2 se vrátí k normě (oxid se odstraní, krev se doplní kyslíkem) a naopak
Při bolesti, emocích, horečce – činnost dýchací soustavy ovlivněna mozkovou kůrou a podkorovými oblastmi
volní dýchání – vědomé ovlivňování dýchacího centra
- při zadržení dechu – prudce stoupne obsah CO2 v krvi – stimuluje dýchací centrum, které potlačí volní regulace dýchání – nelze se zadusit pouhou zástavou dechu
NERESPIRAČNÍ FUNKCE DÝCHACÍ SOUSTAVY
1. brání vstupu cizorodých látek a patogenů
- epitel dýchacích cest vylučuje hlen – zachycují se mikroorganismy – řasinky epitelu hlen posouvají až do hltanu – zde polknuty (brání SO2, nikotin, dehet z cigaret – hromadí se v plicích – náchylnější k infekci)
2. tvorba hlasu
- podílí se hrtanové svaly pohybující chrupavkami – mění se napětí hlasivkových vazů a tvar štěrbiny
- na řeči se podílí mluvidla: měkké patro, dásně, jazyk, zuby, rty

3. ohřívání a zvlhčování vzduchu před vstupem do plic
- ohřívání – kontakt s hustě prokrvenou sliznicí v horní části dýchacích cest
- zvlhčování - voda se odpařuje z hlenu – ochrana před vysoušením plicní tkáně

ONEMOCNĚNÍ DÝCHACÍ SOUSTAVY

CHŘIPKA
- horečnaté onemocnění virového původu
- příznaky: rýma, bolest v krku, kašel, bolest kloubů, svalů a hlavy
PNEUMONIE (ZÁPAL PLIC)
- příčina: viry, bakterie nebo mykoplazmata
- plícní sklípky jsou zaplněny vodou a hlenem – ztíženo dýchání
- starší lidé, tělesně slabí, postižení – příčina smrti
TUBERKULÓZA (TBC)
- vyvolána bakteriemi – Mycobakterium tuberculosis
- bakterie se usazují v plících, zjizvují tkáň, rozšiřují se do jiných orgánů
- v některých případech se může plicní tkáň potrhat

OBRANNÉ DÝCHACÍ REFLEXY

- ochrana před pevnými částečkami, nadměrným množstvím hlenu, dráždivými a čpavými látkami
- kýchnutí – drážděním sliznice nosní
- kašel – podráždění sliznice hrtanu, průdušnice, průdušek

PORUCHY OVLIVŇUJÍCÍ PLICNÍ FUNKCE

Ucpání dýchacích cest
- nemocní s chronickou bronchitidou
- vdechováním prachových částic – ztlušťování stěn dýchacích cest – zmenšení vnitřního průsvitu
Astma
- stěny bronchiolů se stahují – zužují se
- onemocnění doprovázeno otoky, ztlušťování stěn dýchacích cest a zvýšenou produkcí hlenu
= záchvatovitá choroba většinou spojená s alergiemi
- léky – roztahují bronchioly, čistí dýchací cesty

Přenos kyslíku v krvi

ve dvou formách:
1. rozpuštěný v plazmě – málo (3 ml / l krve)
2. vázaný na hemoglobin v červených krvinkách – 98 % (197 ml / l krve)
Stavba hemoglobinu
a/ bílkovinná část – globin
b/ nebílkovinný pigment – HEM – obsahuje Fe2+ - váže se kyslík
 
- 1 molekula hemoglobinu – 4 hemové skupiny, 4 polypeptidové (bílkovinné) řetězce
- Mr = 68 000
Vazba s kyslíkem
- 1 molekula hemoglobinu – 4 molekuly kyslíku
- Hb + 4 O2  Hb (O2)4
- oxidační číslo Fe2+se nemění – OXYGENACE
- hemoglobin s navázaným kyslíkem – OXYHEMOGLOBIN – světle červený
- po uvolnění – DEOXYHEMOGLOBIN (HEMOGLOBIN) – tmavě modrý
- Pozn. v klidu v tepnách – 97 % hemoglobinu nasyceno
  v žilách – 75 % nasyceno – pouze 23 % oxyhemoglobinu předává kyslík
     tkáním
Vazba s CO
- váže se snadno, pevně, znemožňuje navázání kyslíku
- afinita CO k hemoglobinu – 200 – 300x větší než afinita ke kyslíku
- hemoglobin s CO – KARBONYLHEMOGLOBIN
- vazba je reverzibilní – proces je pomalý
Reakce s dusičnany, dusitany
- dochází k oxidaci Fe2+ na Fe3+- hemoglobin nedokáže přenášet kyslík = methemoglobin
- citliví – kojenci
Přenos CO2 krví
3 formy:
1. rozpuštěný v plazmě
2. ve formě HCO3-
3. vázaný na hemoglobin
ad 1/ v malém množství – 8 %, nezůstává v molekulární podobě – přeměňuje se na HCO3-
ad 2/ z HCO3- se v plicích změní zpět na CO2 – 67 %
 CO2 + H2O (plazma)  H2CO3  HCO3- + H+
ad 3/ váže se na hemoglobin v kapilárách a v plicích se zase uvolňuje – hemoglobin může
 opět vázat O2
 - 25 %