Dýchací systém

- udržuje stálou výměnu plynů mezi tělem a vnějším prostředím (příjem kyslíku, vylučování oxidu uhličitého)
- dýchací soustavu člověka můžeme rozčlenit na dvě části:
  - část vodivá
    - horní cesty dýchací: dutina nosní, nosohltan → obranný nepodmíněný reflex: kýchání
    - dolní cesty dýchací: hrtan, průdušnice, průdušky → obranný nepodmíněný reflex: kašlání
  - část respirační (plíce)

- rozlišujeme dva typy dýchání:
  - vnější dýchání (plicní) = výměna dýchacích plynů mezi plicními sklípky a krví
  - vnitřní dýchání (tkáňové) = výměna dýchacích plynů mezi krví a tkáněmi

EMBRYONÁLNÍ VÝVOJ DS

kaudálně od štítné žlázy se trávicí trubice zplošťuje a vybíhá v laryngotracheální výchlipku
z výchlipky vzniká hrtan a postupným dichotomickým větvením průdušky, průdušnice, průdušinky a i plicní sklípky
vznik plic je postupný a dlouhý
- sklípky se vytváří až v 10. měsíci a jejich tvorba pokračuje až 8 let

DÝCHACÍ CESTY

- dutina nosní = cavum nasi
  - nosní dírky – nosohltan – nozdry (= choany)
  - podklad nosu tvoří nosní kůstky
  - svislá přepážka ji dělí na dvě nesouměrné poloviny
  - sliznice:
    - čichová část (nažloutlá) – senzorická část
    - dýchací část (růžová) – tlustá, prokrvená, obsahuje hlenové žlázky
  - funkce: předehřátí, zvlhčování vzduchu, zbavení prachu
- vedlejší dutiny nosní (paranazální sinusy)
  - v kostech čelní, klínové, čelistní
  - vystlány tenkou sliznicí
  - možnost zanícení (→ nepříjemný zánět dutin)
  - význam: odlehčení lebky
- nosohltan = nasopharynx
  - horní část hltanu (spojení s trávicí soustavou)
  - spojen Eustachovou trubicí se středním uchem
  - nosohltanové mandle („adenoidní vegetace“, lymfatické uzliny) → možnost zbytnění
- hrtan = larynx
  - chrupavčitá část (6 cm)
  - chrupavky: štítná, prsténcová, hlasivkové, příklopková → spojení klouby a vazy
  - orgán fonace (tvorba hlasu): od hlasivkových chrupavek jsou ke štítné chrupavce napnuty hlasivkové vazy
  - křížení dýchacích cest s trávicími – otevírání/zavírání příklopky hrtanové (epiglottis) – odděluje hrtan a hltan
  - nejužší místo dýchacích cest (alergie → zbytnění sliznic → hrozí i udušení!)
- průdušnice = trachea
  - cca 12 cm trubice nacházející se před jícnem
  - podkovovité chrupavky (15–20) spojené vazivem – pohyby hlavy
  - zadní strana blanitá (vazivo) – změny průsvitu (např. při hlubokém nádechu)
  - ve sliznici množství hlenových žlázek
  - ochranné zařízení dýchacích cest – řasinkový epitel
- průdušky = bronchi
  - 2 chrupavčité trubice, ve které se ve výši čtvrtého hrudního obratle (Th 4) dělí průdušnice
  - vstupují do plic a dále se dělí na průdušinky (bronchioly) n-tého řádu (dle počtu dělení)

PLÍCE = pulmo

- hlavní párový respirační orgán umístěný v hrudní dutině; levá plíce 2 laloky, pravá plíce 3 laloky
- kryty blánou poplicnicí (srůstá s plicním vazivem), která přechází v pohrudnici (vystýlá hrudní dutinu) → mezi nimi pohrudniční štěrbina/dutina s tekutinou (klouzání obou blan při dýchacích pohybech)
- v pohrudniční dutině podtlak, drží plíce rozepjaté – při průniku vzduchu (např. úraz hrudníku) → pneumotorax (dochází ke smrštění plic)
- obě plíce odděleny mezihrudím (mediastinum)
- plicní báze (základna) leží na brániční klenbě
- plicní branka (hilus) – vstup/výstup cév
- plicní váčky s plicními sklípky (alveoly; jedna vrstva buněk, průměr 0,3 mm, až 400 miliónů sklípků, plocha 80–100 m2) – dochází k přestupu plynů po tlakovém spádu (parciální tlak, fyzikální principy)

PLICNÍ VENTILACE, DÝCHACÍ POHYBY, MECHANISMUS DÝCHÁNÍ - pojmy

- dýchací svaly: bránice, mezižeberní svaly, při výdechu i břišní
- dýchání: žeberní (více u dospělých) × brániční (více u dětí)
- vdech = aktivní proces, vzduch nasáván, plíce se rozepínají, bránice se pohybuje směrem dolů
- výdech = pasivní proces, vzduch vypuzován, plíce se smršťují, dýchací svaly ochabují, bránice směrem nahoru
- vitální kapacita plic = maximální množství vzduchu, které můžeme vydechnout po největším možném nádechu (cca 4 litry) – spirometr
- dechový objem = objem vzduchu, který se vymění při každém vdechu (cca 0,5 litru v klidu)
- dechová frekvence = počet vdechů za minutu (cca 16 v klidu)
- minutový dechový objem = objem vzduchu vyměněný za minutu (cca 8 litrů = 0,5 litru × 16 dechů)
- inspirační rezervní objem = objem vzduchu, který můžeme ještě usilovně vdechnout po klidném nádechu (až 3 litry)
- exspirační rezervní objem = objem vzduchu, který můžeme ještě usilovně vydechnout po klidném výdechu (do 1,5 litru)
- reziduální plicní objem = objem vzduchu, který není možné z plic vydechnout (0,5–1 litr)
- při dýchání se nevyužívá všechen vzduch, část ho zůstává nevyužita v dýchacích cestách → mrtvý prostor
- kyslíkový dluh = prací zatížené svaly mohou část energie získávat štěpením glykogenu na kyselinu mléčnou (anaerobní glykolýza – bez kyslíku!), po práci dočasné zvýšené dýchání zajišťuje splácení takto vytvořeného kyslíkového dluhu (doplnění kyslíku v Hb, oxidace laktátu)
- hypoxie = snížené zásobování buněk kyslíkem (průvodní jevy - modrání kůže a rtů)
- anoxie = úplná absence kyslíku
- apnoe = bezdeší (inspirační a. – zadržení dechu po nádechu, expirační a. – zadržení dechu po výdechu)

ŘÍZENÍ DÝCHÁNÍ, DÝCHACÍCH POHYBŮ

- neurony dýchacího centra – schopnost cyklické tvorby vzruchů (→ automacie, rytmicita)
- centrum: prodloužená mícha, hypothalamus
- samostatnost není úplná – chemoreceptory v cévách (aktivace např. při snížené hladině kyslíku)
- aktivita vycházející z mozkové kůry – volní dýchání

PŘENOS DÝCHACÍCH PLYNŮ

- závisí na tlakovém spádu – parciální tlak kyslíku/oxidu uhličitého (viz vpravo saturační křivku)
- zprostředkováván hemoglobinem
  - bílkovina globin + nebílkovinný pigment hem (s železem FeII)
  - 1 molekula hemoglobinu má 4 hemové skupiny → váže 4 O2
- přenos kyslíku: 98 % vázáno na Fe v hemoglobinu (Hb) → oxyhemoglobin (vazba je slabá, ve tkáních se snadno uvolňuje)
- přenos oxidu uhličitého: plazma - 8 %, hydrogenuhličitanový anion - 67 %, hemoglobin - 25 % (vzn. karbaminohemoglobin)
- CO se váže 300× rychleji než kyslík, 0,1 % ve vzduchu CO už je nebezpečné (→ karbonylhemoglobin → riziko vnitřního udušení!)
- dusičnany nebo dusitany v pitné vodě – oxidace FeII na FeIII, vzniká methemoglobin (neschopný přenášet kyslík)

VÝMĚNA PLYNŮ

- vnitřní dýchání - výměna mezi tkáněmi a krví
  - CO2 produkovaný tkáněmi difunduje do do krve, kde se mění na hydrogenuhličitanový anion a proton
  - díky produkci H+ dochází k okyselení, které snižuje afinitu hemoglobinu ke kyslíku
  - kyslík je tedy uvolněn pro tkáně
- zevní dýchání - výměna plynů mezi plicními sklípky a krví
  - CO2 přinášený krví proniká do alveol a je vydechován
  - vdechovaný kyslík difunduje do krve a je rozváděn ke tkáním

Saturační křivka hemoglobinu

vyjadřuje závislost nasycení hemoglobinu kyslíkem na parciálním tlaku kyslíku
ke stoprocentnímu nasycená hemoglobinu kyslíkem dochází při tlaku 120 torrů
tvar křivky závisí na:
- - velikosti těla
  - množství kyslíku v prostředí
  - vlivu teploty
  - vlivu pH, parciálního tlaku CO2

TVORBA HLASU

- probíhá pomocí hlasivky, jež je podložena hlasivkovými vazy
- vazy se díky pohybům chrupavek a svalů pohybují - napínají se, přibližují a oddalují
- napjaté hlasové vazy se při výdechu rozechvívají a vzniká tón
- tón je rezonancí v dutinách nad hrtanem formován do barvy lidského hlasu

CHOROBY, NEMOCI A PORUCHY DÝCHACÍ SOUSTAVY

- rýma: alergická nebo infekční, zvýšená tvorba hlenu
- chřipka: virus, kapénková infekce
- katary dýchacích cest: virové i bakteriální
- angína: zánět mandlí (hnisavá, spálová)
- zápal: plic, průdušnice, průdušek
- astma: křeče hladkého svalstva, zúžení průdušek a zvýšená produkce hlenu
- tuberkulóza: vede k rozpadu infekční tkáně, agens Mycobacterium tuberculosis
- rakovina plic: nádorové onemocnění často spjaté s kouřením