Dýchací soustava – maturitní otázka

Otázka: Dýchací soustava

Předmět: Biologie

Přidal(a): t.klodnerova

Obsah: Stavba a funkce, přenos kyslíku a oxidu uhličitého, fylogeneze

ÚVOD

dýchací soustava umožňuje sycení krve kyslíkem a odvod CO2 z organismu
dýchání = výměna plynů

FUNKCE:

1. výměna dýchacích plynů mezi organismem a vnějším prostředím
2. vylučování vody ve formě páry

2 funkční procesy:

NÁDYCH=VDECH (inspirium) – aktivní děj, vzduch je nasáván, plíce se rozepínají
- umožněno stahem dýchacích svalů (bránice se pohybujeme směrem dolů)
VÝDECH (expirium) – pasivní děj, vzduch je vypuzován, plíce se smršťují
- dýchací svaly ochabují (bránice se pohybuje směrem nahoru)

Rozlišujeme:

DÝCHÁNÍ ZEVNÍ (PLICNÍ) –výměna dýchacích plynů mezi plícemi a krví
DÝCHÁNÍ VNITŘNÍ (TKÁŇOVÉ) – výměna dýchacích plynů mezi krví a tkáněmi

DECHOVÁ FREKVENCE – určuje počet vdechů za minutu, v klidu se pohybuje okolo 16

VÝMĚNA DÝCHACÍCH PLYNŮ (CO2, O2)

většina organismů včetně člověka získává energii z živin AEROBNÍM způsobem, který je pro buňku výhodnější a vyžaduje neustálý přívod O2 ke tkáním
CO2 pak vzniká jako odpadní produkt metabolických pochodů v tkáních
koncentrace:
- VDECHOVANÝ VZDUCH: 21 % O2, 0,03 CO2
- VYDECHOVANÝ (alveolární) – vychází z plicních sklípků(alveoly) – 14 % O2, 5 % CO2
působí parciální (částkové) tlaky CO2 a O2:
- každý plyn působí svou částí (99 % O2)
- tam kde je vyšší tlak O2, tam je nižší tlak CO2 a obráceně (pomáhají si)
- 1. plicní dýchání – plicní sklípky, P(02) je větší než P(CO2) – přes endotel vlásečnic O2 do krve
- 2. vnitřní dýchání – P(CO2) je větší než P(O2) – CO2 prochází do vlásečnic

FORMA TRANPORTU DÝCHACÍCH PLYNŮ:

O2 – jediná možnost přenosu prostřednictvím krevního barviva HEMOGLOBIN:
- Hb+ 4O2 → Hb(O2)4 –O2 se váže na Fe v molekule Hb za vzniku OXYHEMOGLOBINU (vazba je slabá-lehce se ve tkáních uvolní)
CO2 – 3 způsoby přenosu
- 1. nejjednodušší – založený na rozpustnosti CO2 ve vodě
- rozpuštěný v krevní plazmě = 5 % CO2
- 2. kyselina aminooctová = glycin – nejjednodušší aminokyselina:
  - CO2 karboxyluje tyto aminokyseliny v bílkovinách, přenos 10 % CO2
  - úsek bílkoviny a na něm různě skupiny NH2: a na ty má spadeno CO2→vnoří se mezi dusík a vodíky
- 3. nejvíc = 85 % CO2 ve formě hydrogenuhličitého aniontu HCO3-, který je navázaný na hemoglobin v podobě KARBAMINOHEMOGLOBINU
  - na membráně červené krvinky dochází k reakci: CO2 + H20 → H2CO3 – slabé a hned se rozpadá na: H+, HCO3-
objem vzduchu při běžném dýchání – 14 vdechů za minutu
celková kapacita plic = 4 – 5 litru
- a) INSPIRAČNÍ REZERVNÍ OBJEM (NÁDECHOVÝ) – 2,5 litru = objem vzduchu, který můžeme ještě nadechnout po běžném nádechu
- b) RESPIRAČNÍ OBJEM – 0,5 litru – běžné dýchání
- c) EXSPIRAČNÍ REZERVNÍ OBJEM (VÝDECHOVÝ) – 1 litr =objem vzduchu, který můžeme ještě vydechnout po klidném výdechu
- d) REZIDUÁLNÍ PLICNÍ OBJEM (ZBYTKOVÝ) – 1,5-2 litry =objem vzduchu, který není možné z plic vydechnout
  - důležitý ukazatel v soudním lékařství (novorozenec se nadechl → plíce plavou na vodě → žil)
  - mrtvý novorozenec → nenadechl se → plíce se potopí, plavou pod vodou

ANATOMIE DÝCHACÍ SOUSTAVY

Dýchací soustavu tvoří dýchací cesty (HORNÍ, DOLNÍ) a hlavní dýchací orgán – plíce

DÝCHACÍ CESTY

HORNÍ CESTY DÝCHACÍ
- NOSNÍ DUTINA (cavum nasi) – předehřívá, zvlhčuje vzduch, zbavuje ho prach. částic
- začíná NOSNÍMI OTVORY, rozdělena NOSNÍ PŘEPÁŽKOU na 2 poloviny a patrem oddělená od dutiny ústní, ohraničena NOSDRAMI
- v bočních stěnách jsou SKOŘEPY NOSNÍ – kosti, 2 horní skořepy z čichové kosti, 1 dolní skořepa –samostatná kost
- ve stropu dutiny je ČICHOVÉ POLE s čichovými buňkami
- a) vše je pokryto ŘASINKOVÝM EPITELEM-řasinky zachycují a vylučují nečistoty
- b) vše je PROKRVENO aby se vzduch v nosní dutině ohřál (nejen v nosní dutině tyto 2fce, ještě jsou VEDLEJŠÍ DUTINY se stejnou sliznicí – horní čelist, čelní, klínová, čichová kost – vzduch se předehřívá)
2 vedlejšími dírami-CHOANAMI (=konec nosní dutiny, už u ryb) se dostává vzduch z ND do:
- NASOHLTAN (nasopharynx) – horní část hltanu otevírající se proti dutině nosní
- po stranách vyúsťuje EUSTACHOVA TRUBICE ústící do středního ucha
  - chrání bubínek, vyrovnávání tlaků
  - je v něm lymfatický orgán – mandle → imunita, lymfocyty
  - představuje křižovatku, kde budou začínat dolní cesty dých.
- v dolní části křižovatka – křížení trávicí a dýchací trubice:
- EPIGLOTIS = hrtanová příklopka, rozděluje tyto 2 části (hrtan a hltan)
  - dýchám → otevřená, polykám → uzavřená
  - epiglotitida-u novorozenců zánět hrtanové příklopky
    - smrt ve spánku udušením, dělají to bakterie, doktor udělá dírku k dých

DOLNÍ CESTY DÝCHACÍ – začínají hrtanem a končí průduškami ústící do plic
- HRTAN (larynx) – visí na jazylce, vyztužen chrupavkami:
  - ŠTÍTNÁ CHR.(certilago tyreoidea) – za ní štítná žláza
  - =ohryzek – u mužů vlivem testosteronů větší → jinak tvarovaný krk; pod ní:
  - PRSTENCOVÁ CHR. (certilago cricoidea) – prsten není ukončený-je mezera
  - HLASIVKOVÁ CHR. – připojují se zezadu na prstencovou ch., trojboké
    - visí na ni 2 hlasivkové vazy (štěrbinou mezi nimi proudí vzduch, rozechvívá vazy a vzniká vzduch)
- PRŮDUŠNICE (trachea) – za hrtanem, 12cm dlouhá trubice tvořená chrupavkami
  - visí na prstencové chrupavce
  - vystlána řasinkovým epitelem-na povrchu řasinky – nečistoty ven (u kuřáků je hlen zelený, žlutý – kuřácký smích ráno-kašle aby se zbavil nečistot)
  - dělí se na 2 průdušky
- PRŮDUŠKY (bronchi) –2 chrupavčité trubice zanořující se do plic, řasinkový epitel
  - v plicích se dělí na PRŮDUŠINKY(bronchioly)-ty končí PLICNÍMI SKLÍPKY(alveola)
stěnu DÝCHACÍ TRUBICE na průřezu tvoří sliznice, podslizniční vazivo, chrupavka, vazivo, hladká sval.

PLÍCE (pulmo)

houbovitý orgán tvořící laloky
samostatný dýchací párový orgán umístěný v hrudní dutině
PRAVÁ PLÍCE – složená ze 3 laloků
LEVÁ PLÍCE – složená ze 2 laloků, protože na levou stranu je natlačeno srdce
PLICNÍ VENTILACE = dýchací pohyby – důležitý podtlak v hrudní dutině, ale v něm nemůže být vše→ podtlak musí být uzavřen → povrch plic je pokryt vazivovou blánou=POPLICNICE a druhá vazivová blána je POHRUDNICE
prostor mezi oběma blanami nazýváme POHRUDNIČNÍ DUTINA a je v ní tekutina a podtlak, zajišťuje klouzání obou blan při dýchacích pohybech
BRÁNICE -funguje jako píst, pohyby řízeny bráničním nervem-poškodíme do 4.míšního nervu → smrt
hlavní VDECHOVÉ SVALY = bránice, vnější mezižeberní svaly
hlavní VÝDECHOVÉ SVALY = vnitřní mezižeberní svaly
plíce tvoří houbovitá plicní tkáň složená z množství drobných PLICNÍCH SKLÍPKŮ (alveolů), do nichž ústí nejjemnější průdušinky, stěna sklípků jednovrstevná, protkaná sítí vlásečnic, výměna plynů zde
PNEUMOTHORAX = úrazem porušíme podtlak v hrudní dutině → uzavřou se plicní sklípky a odumírá část plic
- 1. pomoc – nikdy nevytahovat předmět z hrudníku!!!
VITÁLNÍ KAPACITA PLIC = maximální množství vzduchu, které můžeme vydechnout po největším možném nádechu, ukazatel výkonnosti plic
- hodnota závisí na věku, pohlaví, trénovanosti (běžně okolo 4 litrů)

OBRANNÉ REFLEXY = reflexy vyvolané podrážděním nervových zakončení v dýchacích cestách

řízení dýchacích pohybů: centrum v prodloužené míše
- KÝCHÁNÍ – při podráždění horních cest dýchacích
- KAŠLÁNÍ – při podráždění dolních cest dýchacích
- ŠKYTÁNÍ – potrava se dostane do hrtanu místo do jícnu
- suché jídlo prochází hltanem → naruší se srdeční rytmus a rytmus dýchání → brání posunutí sousta → slouží jako pomoc k posunutí sousta
- souvisí s srdeční a plicní činností
centrum dýchání je ovlivňováno CHEMORECEPTORY ve velkých cévách, které vyhodnocují koncentraci CO2 v krvi→ podle toho se zrychluje nebo zpomaluje dýchání
dýchání můžeme měnit i vědomě – např. zadržením dechu, pomocí emocí – smích, pláč

NEMOCI DÝCHACÍ SOUSTAVY

VIROVÉ – CHŘIPKA – akutní infekční onemocnění, může být vyvolána několika typy virů
- chřipkové kmeny rychle mutují, šíří se kapénkovou nákazou
- cílový orgán: sliznice dýchací soustavy
- vysoké teploty, bolesti kloubů a kostí, suchý kašel, bolesti hlavy…

BAKTERIÁLNÍ – respirační onemocnění, nebezpečné
- TBC = TUBERKOLÓZA – způsobuje bakterie MYCOBACTERIUM TUBERCOLOSIS
  - šíří s kapénkovou infekcí, vede k rozpadu plicní tkáně, původci se stávají rezistentní

- PNEUMONIE =ZÁPAL PLIC – bakteriální i virový původ
  - nebezpečná pro staré lidi (poplicnice přirůstá k pohrudnici a nejsou možné dýchací pohyby → nesmí ležet na 1 místě)
  - postihuje plicní sklípky, které se plní zánětlivou tekutinou a jsou vyřazeny z dýchání
  - často vzniká jako komplikace jiných chorob

- ANGINY – způsobeno streptokoky, stafylokoky
  - prudký zánět krčních mandlí, horečka, bolesti krku, zduření krčních mandlí

PORUCHY:

UCPÁNÍ DÝCHACÍCH CÉV – různé příčiny
- problematické kombinovat 2 léky proti kašli u zdravého člověka:
  - ANTITUSIKA (+) nikdy nekombinovat s MUKOLYTIKY (rozpouštějí hleny=mucin)
    - způsobují vyřadění centra pro kašlání → umrtví centrum kašlání v prodlouž. míše
  - došlo by k udušení ve spánku vlastními hleny
ASTMA – způsobuje ucpání, záchvatovité onemocnění
- způsobené zúžením průdušek a zvýšenou produkcí hlenu
- většinou je způsobeno ALERGENY (pyl, prach, peří, roztoči…)→stažení hlad. svalů → dušení
- nutné odstranit alergen, alergie protože jsme vychovávány v prudké čistotě
RAKOVINA PLIC – těžce léčitelné
- nádorové onemocnění často spjaté s kouřením (karcinogenní účinky dehtových látek – nikotin, benzpirény, dehet)

FYLOGENEZE

kyslík získáváme ze vzduchu nebo vodního prostředí (žábry)
PRIMITIVNÍ ŽIVOČICHOVÉ – CELÝM POVRCHEM TĚLA
- žahavci, ploštěnky – z vody (medúza, nezmar, žáby)
- kroužkovci – ze vzduchu (pijavice), mají na těle okrsky k přijímání O2

BEZOBRATLÍ – PLICNÁ VAKY – měkkýši (hlemýžď)-jako plíce slouží prokrvená stěna pláště
HMYZ – VZDUŠNICE –trubička ústící na zadečku, vzduch do tkání a CO2 pryč
OBRATLOVCI – žábry (ryby), plíce (od obojživelníků dál)
- OBOJŽIVELNÍCÍ –málo členěné plíce uvnitř, hladké → malá účinná plocha → málo účinné dýchání → snaží se mít stále vlhkou kůži (snadnější příjem O2)
- PLAZI – větší funkční plocha, krev se méně mísí → není třeba přídatné kožní dýchání
  - plíce více členěné, kůže krytá šupinami
- PTÁCI – vysoká spotřeba 02 díky létání – energeticky náročné
  - účinnost dáno i tím, že vzduch prochází plícemi 2x
  - plíce protaženy do plicních vaků, uvnitř plíce hodně členěné
- SAVCI – hodně členěny uvnitř, na dýchání se účinně podílí bránice
1 plíci mají jen hadi (2. plíce zakrněla)
plynový měchýř u ryb – neslouží k dýchání, je to hydrostatický orgán-slouží k pohybu
bahník, lezec obojživelný – ryby, které získávají kyslík ze vzduchu (dokáží být dlouho bez vody)