DÝCHACÍ DÝCHACÍ SOUSTAVA Funkcí dýchací soustavy je příjem kyslíku a výdej oxidu uhličitého = dýchání, které úzce souvisí s uvolňováním energie
Mgr. Aleš RUDA
Fylogeneze dýchací dýchací soustavy { { {
{
Prvoci, houby, láčkovci: výměna plynů probíhá celým povrchem těla, difúzí. Živočichové s vyšším metabolismem: dýchací orgány. Vzduš Vzdušnice - vychlípeniny pokožky, navenek ústí stigmaty - vyztuženy spirálně vinutým chitinó chitinózní zním vlá vláknem, knem prostupují celým tělem, větví se až na tracheoly vyplněné tekutinou. Kyslík je ke tkáním přiváděn bez účasti krve. z vzdušnicovci, někteří pavoukovci
žábry - u vodních živočichů, ektodermálního původu a mají různý tvar. z z
mnohoštětinatci, pulci obojživelníků: vnější žábry korýši, měkkýši, ryby: vnitřní žábry, u ryb kryty skřelemi.
Fylogeneze dýchací dýchací soustavy {
Plí Plíce obratlovců obratlovců z z z
{ { { {
{ {
vznikají vychlípením jícnu postupně se zvětšuje jejich vnitřní povrch dýchací svaly (mezižeberní svaly a bránice)
násadcoploutvé sadcoploutvé ryby: ryby plicní vaky. pavouci, štíři: plicní vaky na zadečku. ptá ptáci: mají objemné vzdušné vaky. obojž obojživelní ivelníci: vakovité plíce, nepatrně zřasená plicní stěna, polykají vzduch, nemají ještě vyvinut hrudní koš a dýchací svaly. Důležitou roli má stále kožní dýchání. plazi: v plicích záhyby a přepážky. savci: nejdokonalejší plíce, bohatě prokrvená houbovitá plicní tkáň tvořená miliony plicních sklípků.
1
Fylogeneze
Respirace 1.
2.
3.
-
výměna vzduchu mezi vnějším a vnitřním prostředím a plícemi – plicní plicní ventilace výměna plynů mezi vzduchem – vně vnější dýchá dýchání a krví a mezi krví a tkáněmi – vnitř vnitřní dýchá dýchání oxidativní metabolismus – spotřebovávání O2 a výdej CO2 – tká tkáňové ové dýchá dýchání baroreceptory + chemoreceptory spoluprá spolupráce dýchací dýchací a obě oběhové hové soustavy řídící centrum: prodlouž prodloužená ená mícha
Vodivá Vodivá část dýchací dýchací soustavy {
{
HORNÍ HORNÍ CESTY DÝCHACÍ DÝCHACÍ z nosní dutina z vedlejší nosní dutiny z nosohltan z střední a dolní úsek hltanu DOLNÍ DOLNÍ CESTY DÝCHACÍ DÝCHACÍ z hrtan (larynx) z průdušnice (trachea) z hlavní průdušky (bronchy) z průdušinky (bronchioly)
2
Vodivá Vodivá část dýchací dýchací soustavy {
HORNÍ CESTY DÝCHACÍ z
z
z
z
nosní nosní dutina { sliznice: předehřátí, očištění, zvlhčení, obranná bariéra hlen { čichové buňky vedlejší vedlejší nosní nosní dutiny { čelní, čichová, klínová kost { záněty nosohltan { Eustachova trubice { nosohltanové mandle stř střední ední a dolní dolní úsek hltanu { ústní stní dutina (oropharynx) { dolní dolní část hrtanu (laryngopharynx)
Řez lebkou
Vodivá Vodivá část dýchací dýchací soustavy {
DOLNÍ CESTY DÝCHACÍ jazylka z hrtan (larynx) { tvar přesýpacích hodin { štítná – prstencová – hlasivková chrupavka { hlasivkové hlasivkové vazy – napjaté mezí štítnou a hlasivkovou chrupavkou z
z z
z
štítná tná chrupavka
nepravé a pravé
průdušnice (trachea) hlavní průdušky (bronchy) průdušinky (bronchioly)
prstencová prstencová chrupavka
3
Anatomie hrtanu
Vodivá Vodivá část dýchací dýchací soustavy {
DOLNÍ CESTY DÝCHACÍ z hrtan (larynx) z prů průduš dušnice (trachea) { na prstencovité chrupavce { tvořena chrupavkami podkovovitého tvaru { sliznice s řasinkovým epitelem z hlavní hlavní prů průduš dušky (bronchy) { sliznice s řasinkovým epitelem z prů průduš dušinky (bronchioly) { hladké svalstvo
Anatomie
4
Respirač Respirační část dýchací dýchací soustavy
PLÍ PLÍCE { { { { {
pravá a levá plíce – laloky poplicnice pohrudnice pohrudniční dutina pneumotorax
Plí Plíce - alveoly {
{ { {
plicní váčky – plicní sklípky respirační epitel povrch až 100 m2 difúze přes alveolokapilární stěnu
5
Plicní Plicní ventilace
{
plicní plicní ventilace je mechanický proces pohybu vzduchu z plic a do plic změny objemu vzduchu se řídí BoylBoyl-Mariottovým zákonem = tlak plynu je nepř nepřímo úměrný jeho objemu žeberní eberní dýchá dýchání brá bránič niční dýchá dýchání nádech = aktivní aktivní děj, výdech = pasivní pasivní děj vdechovaný vzduch
{
vydechovaný vzduch
{
{
{ { {
z
z
78% N2, 21% O2, 1% CO2 (0,036%)+ další další plyny 78% N2, 16% O2, 55-6% CO2
Plicní Plicní ventilace - nádech
Plicní Plicní ventilace - výdech
6
Plicní Plicní ventilace – dechový objem { {
{
{
Dechový objem: asi 500 ml vzduchu v klidu při jednom vdechu a výdechu = jeden dech. Dechová frekvence: 14 – 18 dechů za minutu, dítě asi 26 dechů, novorozenec 40 dechů. S rostoucí fyzickou zátěží se dechová frekvence zvyšuje. Minutový dechový objem: dechový objem*frekvence. V klidu 7 – 9 litrů. Vitá Vitální lní kapacita plic z z z
měříme ji tzv. spirometrem ženy mají vitální kapacitu plic kolem 3500 ml, muži kolem 5000 ml. závisí na výšce, hmotnosti, trénovanosti aj
Plicní Plicní ventilace { { { { { {
{
absolutní objem plic vitální kapacita plic dechový objem reziduální objem inspirační rezervní objem expirační rezervní objem kyslí kyslíkový dluh
Vnitř Vnitřní dýchá dýchání {
{
difúze kyslíku z alveol do plicních kapilár a oxidu uhličitého opačným směrem podstata: rozdíl parciálních tlaků z plicní plicní tepny
ALEVOLY
pravá síň a pravá komora
do plicní plicní žíly
levá síň a pravá komora
žilní ilní systé systém
tepenný systé systém Tká Tkáně
1 torr = 0,133 kPa 1 kPa = 7,51 torr
7
Přenos O2 krví krví 1. 2.
{
{
fyzikálně rozpuštěný v plazmě (3 ml O2/l krve) vázaný na molekuly hemoglobinu 98% O2 reverzibilní vaznost O2 závisí na přítomnosti FeII v hemu Hb + 4O2 ---> Hb(O2)4 oxygenace Hb Æ barvozměna z z
{ {
oxyhemoglobin – světle červený deoxyhemoglobin – červenofialový
karbonylhemoglobin methemoglobin
Přenos CO2 krví krví 1. 2. 3.
fyzikálně rozpuštěný v plazmě ve formě HCO3vázaný na hemoglobin
CO2 v krvi CO2 + H2O H2CO3 →
→ H2CO3 H+ + HCO3-
CO2 v krvi H+ + HCO3- → H2CO3 H2CO3 → CO2 + H2O
Kontrola a řízení zení plicní plicního dýchá dýchání {
{
{
{
prodlouž prodloužená ená mícha (neurony citlivé na obsah CO2 a O2 ) Æ páteřní mícha Æ brá bránice + zevní zevní meziž mezižeberní eberní svaly + skalenové skalenové svaly zvýšením tlaku CO2 dochází k aktivaci dýchacího centra Æ udržení homeostáze podíl mozkové mozkové kůry i podkorových center Æ bolest, emoce, horečka částečné volní řízení dýchání – apnoická apnoická pauza
8
Onemocně Onemocnění dýchací dýchacího ústrojí strojí 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
{ {
chřipka nachlazení zápal plic tuberkulóza cystická fibróza astma zánět mandlí, hltanu, hrtanu tracheostomie tracheotomie
9
