Dýchací soustava

Publikováno Jáchym Šimek
  • Funkce: Zprostředkovává výměnu plynů (O2 a CO2) mezi organismem a vnějším prostředím.
  • Pohyb vzduchu do a ven z plic označujeme jako dýchání (respirace).
  • Základem je získat energii pomocí biologické oxidace.
  • Dýchání je řízeno z prodloužené míchy.

 

 

1) Zevní = vnější dýchání – výměna kyslíku a oxidu uhličitého s okolím a organizmem. Uskutečňuje se jako:

  1. a) plicní ventilace – výměna vzduchu mezi plícemi a vnějším prostředím.
  2. b) Výměna vzduchu mezi plicními sklípky a krví.

 

2) Vnitřní = tkáňové dýchaní – a) výměna plynů mezi krví a tkáněmi

  1. b) buněčné dýchání – biologické oxidační procesy v buňkách.

 

Nejvýznamnější energetickou molekulou, která při buněčném dýchání vzniká je ATP – adenosintrifosfát. Je výsledkem oxidativní fosforylace v dýchacím řetězci v mitochondriích. Zplodinami biologických oxidací jsou voda a oxid uhličitý.

 

 

 

Dýchací soustavu tvoří 2 základní úseky: a) vodivá část – horní a dolní cesty dýchací.

  1. b) respirační část – vlastní výměna plynů v plicních prostorách.

 

 

  • HORNÍ CESTY  DÝCHACÍ

 

Nosní dutina

  • ohraničená lebečními kostmi, rozdělená na L a P nosní průduch. Začíná nosními dírkami a ústí do nosohltanu, vzduch se zde ohřívá, zvlhčuje a čistí od prachu, od ústní dutiny je oddělena tvrdým a měkkým patrem, je vystlána sliznicí a řasinkami, obsahuje drobné hlenotvorné žlázy na zvlhčení – řasinky neustále posouvají hlen s bakteriemi a mikroorganizmy ven z těla – nejúčinnější nespecifická imunita.
  • V horní části je čichové pole. Vedou z ní dutiny do lebečních kostí – tzv. vedlejší dutiny nosní (paranasální) – procházejí kostí čelní, čichovou, klínovou a horní čelistí (ucpávají se).

 

Nosohltan

  • horní část hltanu, od hltanu je oddělen měkkým patrem. Součástí jsou nosní mandle, ústí zde Eustachovy trubice ze středního ucha – vyrovnávají změny tlaku vzduchu ve středoušní dutině.

 

Hltan

  • místo křížení dýchací a trávicí soustavy. V dolní části začíná Hrtan.
  • DOLNÍ CESTY  DÝCHACÍ

 

Hrtan

  • Chrupavčitý trubicovitý orgán. Při polykání je chráněn hrtanovou příklopkou (epiglotis).
  • Vzduch prochází hlasovou štěrbinou se 2 páry hlasivkových vazů připojených k prstenčité chrupavce. Pomocí svalů se zužuje a rozšiřuje hlasová štěrbina a procházející vzduch rozechvívá hlasivkové vazy a s přispěním dalších struktur (nosní dutiny) vzniká hlas. Muži mají delší hlasivky proto je i jejich hlas hrubší. V pubertě dojde k mutaci vlivem testosteronu a tím k rychlému růstu hrtanu.
  • U mužů je výrazná štítná chrupavka (největší hrtanová), která vytváří – adamovo jablko -„ohryzek“.
  • Na povrchu hranu je řasinkový epitel s hlenotvornými buňkami (mucinózními). Zachytává nečistoty, ohřívá vzduch a absorbuje a rozpouští některé škodlivé plyny (oxid siřičitý, ozon). Při infekci se tvorba hlenu zvětší, což vyvolává jeho vykašlání.
  • Vzduch se při průchodu prokrvenou sliznicí ohřívá a sytí vodní parou uvolněnou z hlenu.

 

Průdušnice

  • trubice s chrupavkami (16-20), vystlána sliznicí s řasinkovým epitelem a hlenovými žlázkami.
  • Dělí se na P a L průdušku v úrovni 5.-6. hrudního obratle.

 

Průdušky

  • s chrupavkami, vystlány řasinkovým epitelem – každá vstupuje do plic a dělí se na průdušinky.
  • Každá koncová průdušinka se dělí na dalších10-20 respiračních průdušinek. Na ně navazují plícní váčky s plicními sklípky.
  • Řasinky umožňují posouvání hlenu, jejich fce je tlumena kouřením, hlen se u kuřáků hromadí.

 

Plíce

  • párový orgán uložený v dutině hrudní.
  • Pravá plíce má 3 laloky (větší) levá má pouze dva laloky (ustupuje srdci).
  • Na povrchu je vazivová blána = poplicnice přechází na vnitřní straně hrudníku v pohrudnici. Spolu jsou spojeny v místě = plicním hilu – tam, kde do plíce vstupují cévy a průdušky. Mezi nimi je pohrudniční dutina vyplněna tekutinou – způsobuje podtlak – drží plíce neustále rozedmuté a obě blány po sobě kloužou. Pokud dojde k zánětu pohrudnice, prostor se může vyplnit velkým množstvím tekutiny a to ztěžuje dýchání = pohrudniční výpotek = fluidotorax.
  • Plicní tkáň je složena z průdušinek → vstupují do plicních váčků a jejich stěny jsou vyklenuty v plicní sklípky (alveoly).
  • Vnitřní povrch sklípků je pokryt vrstvou tuků a bílkovin = surfaktant – snižuje povrchové napětí na hranici vzduchu a tekutiny – usnadnění přenosu plynů.
  • Stěny plicních sklípků jsou tvořeny jednovrstevným respiračním epitelem (2 mikrometry) a jsou z vnější strany propleteny sítí vlásečnic (výměna plynů difuzí).
  • Povrch sklípků je kolem 70-100m2 asi jako tenisové hřiště. Za 24 hod se vymění kolem 10 000 l vzduchu.
  • Plíce dospělého člověka jsou načernalé, je to v důsledku vdechování a usazování prachu.
  • MECHANIKA DÝCHÁNÍ = plicní ventilace

 

Hlavními dýchacími svaly jsou bránice,vnější a vnitřní mezižeberní svaly, břišní svaly. V pohrudniční štěrbině je podtlak, který udržuje plíce rozedmuté a tlačí je k hrudní stěně.

 

  • Vdech = inspirium – Vdechovaný vzduch obsahuje 21% kyslíku a 0,03% oxidu uhličitého= aktivní děj.

               Bránice klesá dolů a roztahuje hrudník a vnější mezižeberní svaly roztahují a zvedají hrudník.

  • Výdech = expirium – Ve vydechovaném vzduchu už jen 16% kyslíku, ale 5% oxidu uhličitého= pasivní děj.

                 Uvolnění svalů a bránice se vrátí do původního vyklenutí. Při usilovném výdechu se uplatní

břišní svaly a vnitřní mezižeberní svaly.

Brániční dýchání (břišní) by se mělo procvičovat, protože tvoří až 65% dýchání.

 

 

Dechový objem – množství vzduchu při vdechu a výdechu v klidu 500ml. Při námaze i 2000ml. Z 500ml se

využije ve sklípcích jen 350ml zbytek zůstává v dýchacích cestách.

 

Vitální kapacita plic = množství vzduchu, které maximálně vydechneme po maximálním nádechu (3 – 4,5l).

Ženy kolem 3200ml, muži 4200ml, novorozenci 500ml. U trénovaných lidí i 7000ml.

Měříme pomocí Hudchinsonova spirometru, spirografů,

 

Minutový objem – množství vdechnutého vzduchu za min 7-9l.

 

Frekvence dýchání – počet vdechů za min- 14-18 (12-20 dechových cyklů za min).

Děti mají menší plíce, proto rychleji dýchají. Novorozenci 60vdechů /min. Batole 25/min.

 

Reziduální objem- vzduch, který v plicích zůstává, nevydechneme ho 1500ml, pouze při pneumotoraxu,

tento vzduch zde vzniká hned po narození a s prvním nádechem dítěte. V průběhu života

se jeho objem zvětšuje.

 

Celková kapacita plic- vitální kapacita + reziduální objem. Muži 6000ml, ženy 4500ml.

 

Inspirační rezervní objem – objem který do plic ještě dostaneme po normálním nádechu i 3l.

Expirační rezervní objem – je objem, který je člověk ještě schopný po výdechu, ještě ze sebe dostat 1,1l.

 

 

Kyslíkový dluh (deficit) – při větší fyzické aktivitě dochází k nedostatečnému okysličování  těla, po cvičení ještě nějakou dobu trvá zrychlené dýchání – splácení kyslíkového dluhu – tělo získávalo chem energii z štěpením glukózy a glykogenu na kys. mléčnou při anaerobní glykolýze. Po námaze odbourávání kys. mléčné, která se nahromadila ve svalech – bolest potom.

 

Přenos kyslíku zprostředkovává hemoglobin. Hemoglobin s navázaným kyslíkem se nazývá oxyhemoglobin.

  • Dýchací centrum je uloženo v prodloužené míše a Varolově mostě. Vznikají tam rytmické vzruchy, které jdou míšními nervy (z krční a hrudní míchy) k dýchacím svalům. Činnost centra je kontrolována z mozku a je ovlivňována reflexně při emocích, řeči a úmyslném zadržení dechu. Vědomé ovlivnění může být pouze dočasné, ale nemůžeme se udusit pouhým zastavením dechu.

 

  • Na dýchací centrum má vliv parciální tlak CO2 v krvi, ten registrují speciální buňky dýchací soustavy a taky v hlavních tepnách. Zvýšení PT oxidu uhličitého vede ke snížení pH krve – to stimuluje receptory, které vyšlou signál centru a to zpětně vyvolá zvýšení plicní ventilace.

 

  • Nedostatek kyslíku vede k utlumení a ochrnutí a vyřazení dýchacího centra z funkce. Má to i negativní vliv na nervové buňky, které jsou na přísun kyslíku nejcitlivější. Vydrží tak 3-5 min pak dochází k nevratnému poškození nervové soustavy nebo odumření mozkové tkáně.

 

Kašlání – reflexní odpověď na přítomnost cizorodé částice v dýchacím ústrojí.

Kýchnutí – reflexní odpověď na podráždění sliznice nosní.

Řeč- vzniká stahování hlasivkových vazů, rty, jazyk, nosní dutina, patro, zuby.

 

  • Přenos dýchacích plynů

Plyny přecházejí difuzí z plicních sklípků do krve a naopak. Tento přenos umožňuje parciální tlak.

Parciální tlak – je rozdíl tlaků plynů, které působí z vnějšku (ze vzduchu v plicích) a uvnitř (v krvi). Probíhá z oblasti s vyšším parciálním tlakem do oblasti s tlakem nižším. tzn.:

 

O2 má větší parciální tlak vně tělo než je v krvi, proto se kyslík může dostávat difuzí z plic do kapilár.

CO2 má větší tlak uvnitř cév než venku v plicích, proto je jeho směr pohybu opačný, z kapilár do plic.

 

PŘENOS  O2

Přenáší se ve dvou formách: 1. rozpuštěný v krevní plazmě – 3ml O2 / 1l krve.

  1. navázaný na hemoglobin v červených krvinkách 200ml O2  / 1l (98%)

 

hemoglobin – skládá se z bílkoviny- globinu a neproteinové barvivo – hem, které obsahuje Fe2+

1 molekula hemoglobinu obsahuje 4 skupiny hem → přenáší 4 O2

oxyhemoglobin –  hemoglobin s navázaným kyslíkem, krev je světlejší – u tepenného krvácení.

deoxyhemoglobin – hemoglobin, který odevzdal kyslík, krev je tmavší – u žilního krvácení.

karbonylhemoglobin –  na h. se váže oxid uhelnatý, který se s ním váže mnohem ochotněji než O2 – a

dojde k dušení až ke smrti (uvolňuje se z doutnajících kamen ve špatně

větrané místnosti, výfukové plyny, tabákový kouř, karma),

methemoglobin – h. se váže s dusitany a dusičnany- zabraňuje vázání O2-  jsou

přítomné ve znečištěných vodách, studních kde teče močůvka z pole, silně hnojené

plodiny. Dvojmocné železo se mění na trojmocné, což zabraňuje vázat kyslík a

vzniká alimentární methemoglobinemie – velmi náchylní jsou kojenci, pozorujeme

u nich cyanózu – zmodrání některých částí těla a sliznic (snížené dýchání, únava,

srdeční poruchy) – kupuje se proto balená voda.

 

PŘENOS  CO2

Přenáší se : 1. rozpuštěný v krevní plazmě (8%)

 

  1. ve formě HCO3–  v plicích z něj zase vzniká CO2  (67%) –

                       CO2 + H2O            H2CO3              HCO3–  + H+

 

  1. vázaný na hemoglobin  (25%)

 

 

 

  • Onemocnění DS

 

Chřipka – virového původu, postihuje hl. horní dýchací cesty, teplota, kašel, rýma.

Rýma – virová nemoc, zduří sliznice a zahlení se.

Nachlazení – virové, předstupeň vážnějšího onemocnění.

 

Zánět vedlejších dutin nosních = sinusitida – jedná se většinou o bakteriální infekci, projevuje se bolestí hlavy, pocitem ucpaného nosu, zvýšenou teplotou. Většinou se léčí antibiotiky. V těžších případech je nutná punkce a odsátí hlenu pomocí speciální duté jehly. Často postihuje děti (neustálé popotahování).

 

Zápal plic =pneumonie- (zánět plic) viry i bakteriemi i mykoplazmata-houby, plicní sklípky jsou zaplněny hlenem nebo tekutinou, vysoké  horečky a kašel.

 

Tuberkulóza –TBC – bakteriálního původu, bakterie se usidlují v plicích a zjizví je, člověk vykašlává krev- dvě formy přenosná a nepřenosná.

 

Pneumotorax – smrštění plic v důsledku proniknutí vzduchu do pohrudniční dutiny, propíchnutím.

 

Astma – stahování hladkého svalstva průdušinek, dušení

průduškové astma – křečovití stahy a nadměrná tvorba hlenu, dušnost.

 

Bronchitida = zánět průdušek – viry, bakterie, hlenivost, teploty – z prochlazení a suchého vzduchu.

 

Zákrok – tracheostomie – se provádí při neprůchodnosti hrtanů (oteklé horní cesty dýchací po bodnutí) nařízne se otvor v hrtanu, tracheotomie – do průdušnice je dána trubice dýchací, trvale se zpřístupní dýchání.

 

Tachypnoe – více jak 20 vdechů za min v klidu. Brachypnoe – méně jak 10 vdechů/ min v klidu.

Apnoe – zástava dechu.