Dýchací soustava člověka Dýchací plyny jsou velice důležité pro život člověka. Bez nich by nemohly probíhat různé metabolické reakce. Aby se do člověka tyto plyny dostaly, musí mít lidské tělo soustavu zajišťující jejich příjem a výdej – dýchací soustavu. Tato soustava přijímá kyslík a uvolňuje oxid uhličitý. Dýchání, neboli respirace, je pohyb vzduchu z plic a do plic. Vnější dýchání je výměna plynů mezi prostředím a plícemi. Vnitřní dýchání je výměna plynů mezi plícemi a krví a jako tkáňové dýchání označujeme proces výměny plynů mezi krví a tkáňovými buňkami. Dýchací soustava tím pádem úzce souvisí s cévní soustavou, ve které koluje krev obsahující částice, umožňující transport dýchacích plynů po těle, až k jednotlivým buňkám. Hlavním řídícím centrem dýchací a cévní soustavy je prodloužená mícha. Dýchací soustavu rozdělujeme na dvě základní části.
Vodivá část dýchací soustavy Do této skupiny patří orgány dýchací soustavy vedoucí dýchací plyny. Dělíme je na horní a dolní cesty dýchací. Mezi horní cesty dýchací patří:
Nosní dutina – je začátek dýchací soustavy. Je tvořena nosem, kde se nachází skořepy nosní rozdělující nos na jednotlivé segmenty. Zde se vyskytuje zvláštní epitel, který otepluje, čistí a zvlhčuje přicházející vzduch. Dále tu najdeme smyslový epitel umožňující vnímat pachy z okolního prostředí. Navíc je nos typický lidským znakem, jehož tvar a velikost se dědí. Vedlejší dutiny nosní – navazují na nosní dutinu. Vyskytují se v lebečních kostech (čelní, čichová, klínová kost a horní čelist), kde odlehčují lebku. Obsahují opět tenkou sliznici produkující hlen a podílí se na tvorbě hlasu.
Vedlejší dutiny nosní
Nosohltan – je horní částí hltanu a je spojen se středním uchem tzv. Eustachovou trubicí, umožňující vyrovnávání tlaků mezi vnějším a vnitřním prostředím. Uplatňuje se např. při změně nadmořské výšky, nebo pobytu
v tlumeném zvuku (při polknutí nám „lupne“ v uchu a tím se tlak vyrovnává). Dále se v oblasti nosohltanu nachází nosohltanové mandle, které jsou součástí imunitního systému a podílí se na obraně organismu.
Do dolních cest dýchacích řadíme následující části:
Hrtan (Larynx) – je tvořen chrupavkami, svaly a vazy. Obsahuje prstencovou chrupavku, hlasivkové chrupavky a hlasivkové vazy a svaly zajišťující tzv. fonaci, neboli tvorbu hlasu. V oblasti hrtanu se nachází epiglottis, hrtanová příklopka, bránící vstupu jídla do dýchacích cest. Při polykání sousta se uzavírá. Pokud k tomu nedojde (jídlo „zaskočí“), sousto se reflexně vykašle ven. Průdušnice (Trachea) – část dolních cest dýchacích tvořená chrupavkami tvaru písmene C. Rozvětvuje se na dvě průdušky. Průdušnice je vystlána řasinkovým epitelem. Tento epitel produkuje hlen zachycující nečistoty jdoucí do plic. Kouřením se tato vrstva značně poškozuje, což způsobí zanesení plic nečistotami. Průdušky (Bronchi) – vznikají rozdělením průdušnice, zanořují se do plic a vedou do nich vzduch. Dělí se na průdušinky.
Respirační část dýchací soustavy Vlastním dýchacím orgánem jsou plíce. Je to párový orgán kuželovitého tvaru. Pravá plíce je tvořena třemi laloky, levá pouze dvěma, z důvodu umístění srdce. Plíce nasedají na bránici. Jsou chráněny blánou – poplicnicí, hrudní dutina je zevnitř vystlána další ochrannou vrstvou – pohrudnicí. Mezi nimi je štěrbina – pohrudniční dutina, kde je podtlak, který udržuje tvar a funkčnost plic.
Plíce člověka Vlastním místem výměny plynů jsou alveoly (plicní sklípky). Jejich stěny jsou tvořeny vrstvou tenkých plochých buněk, tzv. respirační epitel, obetkanými sítí kapilár. Dýchací plocha plic člověka je asi 80m2, přičemž se aktivně využívá pouze kolem 25% této plochy. K výměně kyslíku za oxid uhličitý dochází na základě rozdílnosti parciálních tlaků těchto plynů. Dalším typem výměny je difúze, což je volný průchod molekul přes stěny buněk.
Alveoly – plicní sklípky
Plicní ventilace Jedná se o mechanický proces pohybu vzduchu z plic a do plic, a to na základě změn tlaku v plicích. K tomu slouží mimo jiné i dýchací svaly, které střídavě zvětšují objem hrudní dutiny. Tlak vzduchu se při vdechu zmenšuje a při výdechu zvětšuje a díky tomu proudí vzduch do plic, nebo je z nich vytlačován. U člověka se vyskytují dva typy dýchání – žeberní a brániční. Při žeberním dýchání převládá činnost žeber a mezižeberních svalů, při dýchání bráničním převažuje práce bránice. Toto dýchání je častější u mužů, žeberní zase u žen. Dýchání má dvě části – nádech a výdech. Při nádechu jde bránice dolů, mezižeberní svaly a hrudník se rozpínají. Při výdechu se hrudník vrací do své původní pozice a bránice jde nahoru. Tabulka zastoupení jednotlivých plynů ve vdechovaném a vydechovaném vzduchu. O2
CO2
N2
Vdechovaný vzduch
21%
0.03%
78%
Vydechovaný vzduch
16%
5 - 6%
78%
Během dýchání člověka můžeme zaznamenávat různé hodnoty a objemy vzduchu.
Dechový objem – objem vzduchu při klidovém dýchání. Je to asi 500ml. Vitální kapacita plic – objem vzduchu měřený od maximálního nádechu až po maximální výdech. Jeho hodnota je individuální. Závisí na pohlaví a trénovanosti jedince. Inspirační rezervní objem – množství vzduchu, které můžeme maximálně nadechnout (asi 3litry). Expirační rezervní objem – množství vzduchu, které můžeme maximálně vydechnout (asi 1,5 litru). Reziduální objem – objem vzduchu, který v plicích zůstává nevyužitý (asi 1litr). Absolutní objem plic – součet všech dechových objemů (asi 6 litrů). Dechová frekvence – počet dechů za minutu. V klidu se pohybuje kolem 14 – 18 dechů. Mrtvý prostor – místo, kde se nachází nevyužitý vzduch. Kyslíkový dluh – nedostatečné množství kyslíku v těle. Nastává během fyzické zátěže jako reakce organismu.
Graf dechových objemů.
