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. karboxyhemoglobin)

    • 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