DÝCHACÍ SOUSTAVA
S prvním nádechem přicházíme na svět, s posledním výdechem odcházíme...
= fce: výměna dýchacích plynů (kyslík, oxid uhličitý) mezi tělem a vnějším prostředím - dýchání
Dýchaní: životně nezbytný, složitý děj
1. plicní ventilace - výměna vzduchu mezi vnějším prostředím a plícemi - výměna
O2 a CO2 mezi vnějším prostředím a krví
2. tkáňové dýchání - oxidativní metabolismus tkání - spotřebovává se O2 a vydává
se CO2
rozděluje se na:
a) vnější dýchání - (plicní ventilace )= výměna plynů mezi vnějším prostředím a
plícemi = krví, pt v plicích dochází k výměně plynných látek
b) vnitřní dýchání - (tkáňové dýchání)= výměna plynů mezi krví a tkáněmi
- při vnějším a vnitřním dýchání se vyměňuje CO2 a O2 - důležitý pro buněčné dýchání-pro zisk energie
STAVBA DÝCHACÍ SOUSTAVY
1. dýchací cesty - horní a dolní cesty dýchací
2. respirační část - plíce - výměna plynů
DÝCHACÍ CESTY
- nosní dutina spojená s dutinami v lebečních kostech (vedlejší dutiny nosní) - vystlány tenkou sliznicí Ⴎ hltan (pharynx) - horní část - nosohltan (nasopharynx) - ústí zde Eustachovy trubice (spojují střední ucho s nosohltanem) Ⴎ v blízkosti lymfatické uzlíky - nosohltanové mandle Ⴎ hrtan (larynx) Ⴎ průdušnice (trachea) - dolní část do hrudníku Ⴎdělí se na 2 hlavní průdušky (bronchy) - zanořují se do plic - větví se a tvoří bronchiální strom Ⴎ průdušinky Ⴎ plicní váčky Ⴎ plicní sklípky
dýchací cesty rozdělujeme:
• horní cesty dýchací - nos, dutina nosní, vedlejší dutiny nosní, nosohltan,
ústní část hltanu
• dolní cesty dýchací - hrtan, průdušnice, průdušky
1. Horní cesty dýchací
Nos (nasus)
- kořen nosní → hřbet nosní (kostěný podklad nosní kosti) → hrot a křídla nosní (vyztužena chrupavkou)
Dutina nosní (Cavum nasi)
- začíná nosními dírkami - ústí 2 otvory (choanami) do nosohltanu
- na bočních stěnách - 3 párové nosní skořepy (horní,dolní,střední) = zvětšují povrch nosní dutiny
- je rozdělena příčnou přepážkou na levou a pravou část, přepážka v přední části = chrupavka, následuje kost: čichová, radličná
- dno n.dutiny tvoří: patrová část horní čelisti, patrové kosti a k.čichová
- strop n.dutiny: kosti nosní a čelní, dírkovaná ploténka k. čichové a tělo k. klínové
- na sliznici stopu n.d. = čichové políčko: zakončení čich. nervů
- dutina vystlána sliznicí, krytou řasinkovým epitelem - obsahuje hlenové žlázky, pod sliznicí - husté žilní pleteně
- choanami přechází vzduch do hltanu
Vedlejší dutiny nosní (Sinusy) = dutiny v kostech:
- horní čelist, kost čelní a klínová, čichová - jsou propojeny s vlastní dutinou nosní
- vystlány sliznicí : řasinkový epitel
- vznikají až po narození, individuální chrakter
Hltan
nosohltan (nasopharynx)
ústní část hltanu
hrtanová část hltanu
- do nosohlatanu ústí 2 Eustachovy trubice - jdou do středního ucha = propojení středního ucha s hltanem
- v blízkosti obou trubic : nosohltanové mandle - lymfatické uzlíky - ochrana
= hltan se ve spodní části rozděluje na 2 trubice- hrtan(dopředu) a jícen(dozadu)-jím prochází potrava do žaludku
hrtanová příklopka: při polykání zavírá hrtan, nepodmíněný reflex
- hltanem prochází vzduch i potrava : křížení dýchacích a trávicích cest
2. Dolní cesty dýchací
Hrtan (Larynx)
- vystlán sliznicí, dlouhý 5 - 7 cm
- proti vstupu potravy při polykání chráněn hrtanovou příklopkou (epiglottis) - uzavírá se reflexně
= vyztužen chrupavkami:
♦ největší : štítná (ohryzek) - vazivem spojena s jazylkou
♦ pod ní chrupavka prstencová
♦ na její zadní straně dvě chrupavky hlasivkové
- chrupavky jsou pohyblivě spojeny klouby, vazy a svaly
- při dýchání a řeči se mění velikost hrtanové štěrbiny
Hlasivkové ústrojí: hlasivky
- mezi štítnou chr. a hlasivkovými chr. jsou napjaty 2 pružné hlasivkové vazy = pravé : hlasivky - mezi nimi hlasivková štěrbina - když mluvíme rozšiřuje se a zužuje, hlasivky se napínají vzduchem
- pod pr.hlas.vazy jsou 2 nepravé hlas. vazy - jsou pokryty sliznicí - hlasivkové řasy
- hlasivky jsou tvořené z vaziva a svalů
mají 2 základní postavení:
při dýchání : respirační
při mluvení atd. : fonační
vznik zvuku: vydechovaný vzduch rozechvívá pravé hlasivkové vazy - dále se upravuje v tzv. ozvučných dutinách (dutina ústní, nosní..), pomocí zubů, jazyka..
výška hlasu: zavisí na šířce hlasové štěrbiny, velikost hrtanu, délcea napětí vazů, rychlost proudícího vzduchu..
barva hlasu - rezonance ve vedlejších dutinách nosních a lebečních kostech
artikulovaná řeč: uplatnění jazyka, zubů, patra, rtů..
Průdušnice (Trachea)
- asi 12 cm dlouhá nepárová trubice
- uložena před jícnem
- stěny tvořeny chrupavkami (15-20 podkovovitých chrupavek) spojenými na zadní straně vazivem a hladkou svalovinou → tím se může upravovat její délka, nejsou uzavřeny, otevírají se směrem k páteři
- kryty sliznicí s řasinkovým epitelem a s velkým množstvím hlenových žlázek
- rozděluje se na 2 průdušky - pravou a levou
Průdušky (Bronchi)
- chrupavčité - sliznice s řasinkovým epitelem :řasinky se neustále pohybují, posouvají hlen nahoru (aby se do plic nedostávali žádné choroboplodné zárodky, a aby se kdyžtak dostali tímto mechanismem ven)
- vstupují do plic a větví se na průdušinky (Bronchioly) ústí do plicních váčků - alveoly pulmonales 300 - 400 mil. - cca 80 m2
Průduškové astma - křečovité stahy hladkých svalů průdušek a průdušinek provázené tvorbou hlenu
PLÍCE (PULMO)
- párový orgán: pravá plíce - 3 laloky
levá plíce - 2 laloky
- v dutině hrudní, vazivovou mezihrudní přepážkou (mediastinum) odděleny na pravou a levou
- vychlípením přední částí trávicí trubice
- kuželov. tvar, pružné
- dělí se na segmenty (L10, P10), mají vlastní průdušku a cévu
- na povrchu - jemná blána - poplicnice (pleura pulmonalis) - srůstá s plicním vazivem, ochranná fce
- v místě kde do plic vstupují velké cévy a průdušky (plicní branka) se poplicnice mění na pohrudnici
- na vnitřní straně hrudníku - pohrudnice (pleura parietalis) - vyzivová blána vystýlající dutinu hrudní
- mezi pohrudnicí a poplicnicí - pohrudniční štěrbina - vyplněna tekutinou - je zde podtlak, usnadnění pohybů při dýchání
- při poranění pohrudniční štěrbiny - vzduch vnikne dovnitř, plíce se smrští - pneumotorax
- mezihrudí: prostor, kde jsou uloženy orgány- aorta, jícen, brzlík a srdce
- v mládí červené, ve stáří šedé
Vnitřní stavba plic:
- průdušky se po vstupu do plic větví, zmenšují svůj průměr → bronchální strom:
→ průdušinky (bronchioli) - průměr 1mm, nemají chrupavčitou výztuž →alveolární chodbičky →plicní váček →plicní sklípky = alveoly
- tkáň složena z průdušek a plicních váčků - prostoupena nervy a cévami
- plicní váčky - plicní sklípky (alveoly) - stěna sklípků - jednovrstevný epitel
- ve stěně plicních sklípků - výměna dýchacích plynů - proto jsou obklopeny hustou sítí vlásečnic - difůze dýchacích plynů přes stěnu plicních sklípků a stěnu kapilár
vnitřek pl.sklípků: buňky - pohlcují prach, bakterie, jiné odumřelé b. ...
:je pokryt voskovitou látkou - snižuje povrchové napětí v plicích
: jednovrstevný respirační epitel
PLICNÍ VENTILACE
- výměna dýchacích plynů mezi krví a vnějším prostředím - výměna alveorálního vzduchu
- proces, kdy se vzduch pohybuje z plic a do plic na základě změn tlaku v plicích = dýchací pohyby: umožňují dýchací svaly, pružnost hrudníku a plic
dých. svaly (bránice + mezižeberní svaly): při nádechu - tlak ↓ , bránice klesá, hrudní dutina se rozšiřuje; při výdechu - tlak ↑ , bránice se vrací zpátky, hrudní dutina taky
- 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 = inspirace - aktivní děj
- objem hrudní dutiny se zvětšuje díky stahům bránice a mezižeberních svalů
- bránice : pohybuje se směrem dolů, splošťuje se - vyklenutí stěny břišní
- současně stah zevních mezižeberních svalů - zvětšují hrudník nahoru a dopředu, vastoupení žeber, zvětší se objem hrudníku
- pohyby bránice a hrudníku - pasivně následuje pružná plicní tkáň - vzduch se nasává do plic (díky tlaku v pohrudniční štěrbině)
VÝDECH = expirace - pasivní děj
- relaxace svalů
- bránice jde nahoru, meziž.svaly- pokles žeber, zmenší se objem hrudníku...
- při silném výdechu - spolupracují břišní svaly, vnitřní mezižeberní svaly
ventilace plic :
- sleduje se f: - v klidu 14 - 18 dechů za min; v běhu až 60 dechů za min - horní hranice
- sleduje se V: v klidu 500 ml jedním dechem, za min. 7 - 9 l
- vitální kapacita plic se měří spirometrem
POJMY
žeberní dýchání - převládá činnost žeber
brániční (břišní) dýchání - činnost bránice - lepší, na dýchání by se mělo podílet větším dílem
dechový objem - množství vzduchu, které člověk vydechne jednim dechem - 500 ml v klidu, 1-2 l při námaze
frekvence dýchání - 14 - 18 vdechů/min (max. 60 vdechů/min)
vitální kapacita plic - maximální množství vzduchu - maximální výdech po maximálním vdechu, orientační ukazatel výkonnosti plic
- využíváme asi 50 %
mrtvý prostor - vzduch nevyužitý v dýchacích cestách - 150 ml
inspirační rezervní objem - množství vzduchu, které je možné ještě nadechnout po normálním vdechu : 2-2,5 l
expirační rezervní objem - -----------, 1-1,5 l
minutová ventilace - součet dechových objemů při klidném dýchání za 1min, 8l vzduchu v klidu, 80l při námaze
KYSLÍKOVÝ DLUH
- při námaze nestačí množství kyslíku - E se získává štěpením 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
PRINCIP PŘENOSU DÝCHACÍCH PLYNŮ:
- přenos CO2 a O2 mezi plícemi a krví, krví a tkáněmi je sprostředkováván na základě rozdílu parciálních tlaků
- dýchací plyny se pohybují z míst s vyšším tkakem do míst z nižším
O2 : má nejvyšší p.tlak v plicích - pl.sklípcích a nejnižší ve tkáních
CO2 : nejvyšší p.tlak ve tkáních, nejnižší v plicích
ŘÍZENÍ DÝCHACÍCH POHYBŮ:
Nervově: - dýchací centrum v prodloužené míše - retikulární formace (vznikají zde rytmické vzruchy) - míšními nervy (autonomními nervy) vedeny vzruchy k dýchacím svalům
sympatikus - zvyšuje a prohlubuje dýchání
parasympatikus - inervuje dýchání
- koncový a střední mozek : vůlí lze regulovat frekvenci a hloubku dýchání
Látkově: - činnost centra ovlivněna chemickými podměty ( zvýšená koncentrace -CO2, změna pH) - chemoreceptory umístěny v aortě a krkavicích
- zvýšení parciálního tlaku CO2 ( způsobuje útlum a zástavu dechu)- 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
PŘENOS KYSLÍKU A OXIDU UHLIČITÉHO
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 -každá z nich obsahuje Fe2+,
4 polypeptidové (bílkovinné) řetězce
Vazba s kyslíkem
- 1 molekula hemoglobinu - 4 molekuly kyslíku
- Hb + 4 O2 Ⴎ Hb (O2)4
- oxidační číslo Fe2+ se nemění - OXYGENACE
- hemoglobin s navázaným kyslíkem - OXYHEMOGLOBIN -jasně červená barva - po uvolnění -REDUKOVANÝ HEMOGLOBIN - tmavě modrý
- Pozn. v klidu v tepnách - 97 % hemoglobinu nasyceno
v žilách - 75 % nasyceno - pouze 23 % oxyhemoglobinu
předává kyslík tkáním
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) Ⴋ H2CO3 Ⴋ HCO3- + H+
ad 3/ váže se na hemoglobin v kapilárách a v plicích se zase uvolňuje - hemoglobin
může opět vázat O2
- 25 %
- hemoglobin s navázaným CO2 : KARBAMINOHEMOGLOBIN, při oxygenaci se z něj CO2 uvolňuje
- vazby mezi hemoglobinem a O2 nebo CO2 jsou slabé = snadno odštěpitelné : kyslík se v tkáních uvolňuje a může se ihned vázat oxid uhličitý
Vazba s CO
- váže se snadno, pevně, znemožňuje navázání kyslíku
- afinita CO k hemoglobinu - 200 - 300x větší než afinita ke kyslíku
- hemoglobin s CO - KARBOXYHEMOGLOBIN
- vazba je reverzibilní - proces je pomalý
Reakce s dusičnany, dusitany
- dochází k oxidaci Fe2+ na Fe3+ - hemoglobin nedokáže přenášet kyslík = METHEMOGLOBIN
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
Kouření
- škodí dýchací soustavě, žaludku, srdci a močovému měchýři
- příčina bronchitidy, plicní rakoviny a kardiovaskulárních chorob