20. Vývoj, stavba a funkce dýchací soustavy

• Charakteristika
• zprostředkovává výměnu dýchacích plynů (C02 a 02) mezi organismem a vnějším prostředím
• dýchání (respirace) = výměna plynů
o mezi vzduchem a tělm – VNĚJŠÍ dýchání (ventilace plic)
o mezi vzduchem a krví – VNITŘNÍ dýchání
o mezi krví a buňkami – BUNĚČNÉ dýchání
• tkáňové dýchání = buněčná oxidace (opak fotosyntézy) – chemické reakce, kde se organické cukry štěpí na látky jednodušší (anorganické), cukry se rozštěpí na vodu a C02 a energii
• FYLOGENEZE dýchací soustavy
o trepka – dýchá difuzí – celým povrchem těla
o bezobratlí (žahavci, ploštěnci) dýchají celým povrchem těla nebo využívají žábry (vodní korýši), plicní vaky (pavouci), vzdušnice (tracheje) = soustava trubic a trubiček, které vedou ke každé buňce, prochází celým tělem (vzdušnicovci – hmyz)
o žábry bezobratlých jsou ektodermálního původu, ale žábry a plíce obratlovců jsou entodermálního původu
o žábry jsou tvořeny z dobře prokrvených žaberních lupínků, mají je živočichové, kteří žijí ve vodě a přijímají kyslík rozpuštěný ve vodě
o plíce – hlavní dýchací párový orgán dospělých obojživelníků a vyšších obratlovců
• zdroj kyslíku = vzduch (21% 02 a 0.04% C02)
• vydechovaný vzduch obsahuje asi 14% 02 a 5% C02
• dýchací soustavu rozlišujeme na
o část vodivou (dýchací cesty -nosohltan, hltan, hrtan, průdušnice, průdušky, průdušinky)
o část respirační (tj. místo vlastní výměny plynů – plíce, plicní vaky, plicní sklípky)

• Horní cesty dýchací
• nos (nasum)
• dutina nosní (cavum nasi)
o Funkce = filtrace (zbavování prachu), zvlhčení a oteplení vzduchu
o Stavba: začíná nosními dírkami a ústí dvěma nosními otvory = nozdrami do nosohltanu, od dutiny ústní je oddělena měkkým a tvrdým patrem
rozdělena nosní přepážkou = chrupavka + ploténka kosti čichové + kost radličná
na bočních stěnách jsou nosní skořepy
dutina je vystlána sliznicí, krytou řasinkovým epitelem, obsahující drobné hlenové žlázky
• nosohltan (nasopharynx)
o při polykání od hltanu oddělen měkkým patrem
o vyústění Eustachovy trubice
o nedaleko trubic nosohltanové mandle = lymfatické uzlíky – ochrana proti infekci

• Dolní cesty dýchací
• hrtan (larynx)
o je soubor chrupavek, největší je chrupavka štítná – tzv. ohryzek (Adamovo jablko), vazivem spojena s jazylkou
o pod ní je chrupavka prstencová, na její stranu přisedají dvě chrupavky hlasivkové -> proudící vzduch rozezná vazy a vzniká zvuk = hlasivkové ústrojí
o hltan je od hrtanu oddělen hrtanovou příklopkou – při polykání zavírá hrtan (nepodmíněný reflex)
• průdušnice (trachea)
o nepárová trubice (délka 12-13 cm, šířka 1,5 cm), vyztužená chrupavkami, vystlána řasinkovým epitelem
o dělí se na pravou a levou průdušku = vyztuženy chrupavkami, vystlány řasinkovým epitelem – kmitá směrem nahoru dolu (odstranění nečistot), vstupují do plic, kde se větví na průdušinky
• Respirační část – Plíce (PULMO)
• velikost: vnitřní povrch asi 80 m2
• párový orgán – odděleny vazivovou mezihrudní přepážkou
• pravá plíce 3 laloky, levá 2 laloky
• povrch plic kryje vazivová blána – poplicnice, přecházející na vnitřní stranu hrudníku jako pohrudnice – vystýlá dutinu hrudní
• mezi oběma blanami je pohrudniční štěrbina (dutina), vyplněná vazkou tekutinou, umožňující klouzání blan při dýchání, vytváří se zde podtlak

• vnitřní stavba plic:
o průduška se postupně větví = bronchiální strom v průdušinky – nemají chrupavčitou výstuž –> plicní lalůčky –> váčky – stěny vyklenuty v plicní sklípky
• dýchací pohyby: na jeden nádech vyměníme 0,5 litrů vzduchu
o VDECH (inspirace) = aktivní děj – vzduch je nasáván, plíce se rozepínají, pomáhá stah dýchacích svalů: bránice – pohyb směrem dolů (vyklenutí stěny břišní), mezižeberní svaly – vystoupení žeber => větší objem hrudníku => rozepnutí žeber => nasávání vzduchu do plic
uděláme 12-16 vdechů za minutu
o VÝDECH (exspirace) = pasivní děj – uvolnění svalů: bránice – pohyb nahoru, mezižeberní svaly – pokles žeber => zmenšen objemu hrudníku => vypuzení vzduchu, plíce se smršťují
• dýchání (uplatňují se oba typy):
o kostální = žeberní = hrudní (horní – 2.-5. žebro a dolní – 6.-10. žebro)
o abdominální = bránicní (břišní) – převládá u mužů a dětí
• dechový objem = množství vzduchu, které člověk vydechne jedním dechem (asi 500 ml při klidném dýchání, 1-2 l při námaze)
o inspirační rezervní objem = množství vzduchu, které je možné ještě nadechnout po normálním vdechu (2-2,5 1)
o exspirační rezervní objem = množství vzduchu, které lze ještě vydechnout po normálním výdechu (1-1,5 1)
o reziduální objem = zbytkový objem vzduchu – zůstává v plicích i po usilovném výdechu (1,5 l) = mrtvý prostor – vzduch nevyužit; v dýchacích cestách (v nosní dutině)
• vitální kapacita plic — maximální množství vzduchu, které lze vydechnout po největším možném nádechu (orientační ukazatel výkonnosti plic – u žen = 3.2 l, u mužů 4.2 l)
• celková – totální kapacita plic – vitální kapacita + reziduální vzduch
• dechová frekvence = počet dechů (nádech + výdech) za minutu – dospělý 16-18/min, dítě 20-26/min
• surfaktant = tekutina (směs bílkovin), obsažena v plicních sklipcích a plicích plodu
• obranné dýchací reflexy:
o kýchání = podráždění sliznice nosní
o kašláni = podráždění sliznice hrtanu, průdušnice a průdušek

• řízení dýchání:
o nervové: dýchací centrum v prodloužené míše (rytmické dýchání) => čidla (chemoreceptory), které reagují na množství CO2 v krvi. Máme-li v krvi více C02 => dýchání se zrychlí. Holotropní dýchání = otrava CO2
činnost dýchacího centra může také ovlivňovat koncový a střední mozek – vůlí lze regulovat frekvenci a hloubku dýchání
proprioreceptory – v dýchacích svalech a receptory ve stěnách dýchacích cest a cév – tlumí činnost dýchacího centra
o látkové: chemoreceptory v dýchacím centru a v cévách (v aortě a v krkavicích) => chemické podněty: reakce na zvýšené množství C02 a 02 změnu pH krvi => zrychlení frekvence dýchání (velký nadbytek C02 způsobuje útlum a zástavu dechu)
• nerespirační funkce – díky řasinkám jsme odolnější proti bronchitidám (kuřáci jich mají málo)

• Funkce dýchací soustavy
o hlas = pohyb hrtanových chrupavek, vzniká v hrtanu průchozím proudem vzduchu
o ohřívají a zvlhčují vzduch
• Transport dýchacích plynů: parciální tlak = tlak jednoho plynu. Princip přenosu – v různých parciálních tlacích kyslíku a C02 ve vzduchu, v tepenné, žilní a kapilární krvi. Pokud je tlak 02 vyšší, potom je malý tlak C02 nebo tlak C02 je vysoký, 02 nízký -> dochází k výměně plynů
o přenos 02 (kyslík se přenáší krví ve dvou formách):
– rozpuštěný v plazmě (velmi málo – 1.5% z celkového množství 02)
– vázaný na molekuly červeného krevního barviva hemoglobina v červených krvinkách – hemoglobin obsahuje 4 hemové skupiny, každá obsahuje FeII+- na něj naváže jednu molekulu 02 = oxyhemoglobin (po uvolnění kyslíku deoxyhemoglobin)
vazbou CO s hemoglobinem vzniká karboxyhemoglobin – váže se poměrně snadno a pevně, a tím znemožňuje vazbu hemoglobinu s kyslíkem – otrava CO může být smrtelně nebezpečná
o přenos C02 (přenáší se krví ve třech formách):
– rozpuštěný v plazmě (také málo – 8% z celk. množství přenášeného C02)
– v plazmě ve formě HC03- (hydrogenuhličitanový anion – 67%)
– vázaný na hemoglobin (25% C02) = karbaminohemoglobin – v tkáňových kapilárách se váže na hemoglobin a v plicích se zase uvolňuje, hemoglobin pak opět může vázat kyslík
o složení vdechovaného vzduchu – 21% 02, 78% N2, 0,03% C02 + vodní páry;
o vydechovaný vzduch – 16% 02 79%N2, 4% C02
o Kyslíkový dluh vzniká při námaze, nestačí množství kyslíku – E se získává štěpení glykogenu anaerobní glykolýzou na kyselinu mléčnou. Potřeba později kyslík doplnit

• Nemoci dýchací soustavy
• astma = asthma bronchiale – stah hladké svaloviny průdušinek – dušení – astmatický záchvat (dušnost, kašel, až selhání fce. plic) – způsobeno alergeny, infekcí, námahou, léky…
• tuberkulóza = TBC – bakterióza = kochův bacil – mycobacterium tuberculosis
• chřipka — viróza, akutní hořečnaté onemocnění, které postihuje velmi často dýchací ústrojí v podobě rýmy, kašle a bolesti v krku
• bronchitida = infekční zánět průdušinek
• rakovina — vyvoláno kouřením
• pneumotorax — smrštění plic v důsledku proniknutí vzduchu do pohrudniční štěrbiny a vyrovnání tlaku (při proražení stěny hrudníku)
• pneumonie = zápal (zánět) plic – infekční onemocnění (může být vyvoláno bakteriemi i viry), plicní sklípky jsou vždy zaplněny hlenem a tekutinou což zhoršuje výměnu plynů

• Tělesná teplota
• poikolotermní, ektotermní = s proměnlivou tělesnou teplotou – tělesná teplota se řídí venkovním prostředím; při minimální teplotě jsou životní funkce zpomalené, s vyšší teplotou se funkce zvyšuje
• homoiotermní, endotermní = se stálou tělesnou teplotou – v jádře je stálá tělesná teplota, v obalu kolísá
• Tvorba tepla – v jádře jater, srdce, mozku, ledvin – vznik chemickou reakcí
• Bazální metabolismus = stav, kdy se nepohybujeme, ležíme na posteli, drží nás při životě jen ty reakce, při kterých vzniká teplo
• Řízení – po celém těle jsou termoreceptory
• Funkce – termoregulace – zbavování se tepla – sálání, vedením
• Teplo vzniká činností svalů, v chladu roste svalový tonus = vnitřní napětí, svaly tuhnou
• Vazokonstrikce – zblednutí
• Když je tělu teplo – ochlazujeme se pocením, zrychluje se nám dýchání – zčervenáme – teplá krev (červená) se dere na povrch, aby se ochladila
• Optimální teplota – 37°, min.- až 24°, max.- 42 – 43°

• Kůže
• plocha: 1,6 – 1,8 m2, hmotnost: 4 – 4,5 kg, tloušťka: 1 – 4 cm
• Funkce:
o ochrana těla před vlivy vnějšího prostředí (mechanické, fyzikální, chemické), proti mikroorganismům a nepřátelům
o vylučovací (potní a mazové žlázy)
o termoregulace (udržování stálé tělesné teploty)
o vstřebávací (příjem živin, aplikace mastí…)
o dýchací, skladovací (v podkožním vazivu je uložen tuk a vitamíny rozpustné v tucích)
• obsahuje některé drobné orgány (žlázy, smysly)
• Stavba:
o POKOŽKA (epidermis) – mnohovrstevný dlaždicový epitel
– vrchní vrstva
• stratum conreum – mrtvé buňky
• stratum germinetivum – živé buňky, které časem odumřou, jdou na povrch
– povrchové buňky jsou ploché, postupně rohovatějí (ukládání keratinu = bílkovina – produkují ho keratocyty, v horních vrstvách pokožky) a odlupují se
– buňky spodní vrstvy = zárodečná vrstva – jejich dělením se doplňuje povrchová vrstva
• obsahují melanocyty (pigmentové b.) – produkují barvivo melanin – pohlcuje UV záření, produkuje vit. D (z provit. D3)
• obsahuje Langerhansovy buňky – prvotní ochrana (imunita) proti nepříznivým vlivům
o ŠKÁRA (corium) = mnohovrstevné vazivo (vazivové b. a vlákna kolagenu a elastinu, mezi nimiž se nacházejí i b. tukové – pružnost, roztažitelnost, pevnost
– směrem k pokožce vybíhá v papily, ve kterých jsou kapilární sítě a nervová zakončení (čidla bolesti) – výživa a inervace pokožky
– tvoří kožní lišty – na povrchu kůže se jeví jako papilámí linie = dermatoglyfy – dědičné, pro každého charakteristické (využití v daktyloskopii, soudním lékařství…)
– nervová tělíska vyskytující se ve škáře:
• Meissnerova (hmatová) tělíska
• Krausova tělíska (receptory chladu)
• Ruffmiho tělíska (receptory tepla)
– ze škáry vyrůstají vlasy a chlupy, vznikající z buněk vlasových váčků
– mazové a potní žlázy (šednutí vlasů – mezí buňky se dostává vzduch)
o PODKOŽNÍ VAZIVO (tela subcutanea) = síť elastických a kolagenních vláken mezi nimiž jsou uloženy výživové buňky –> umožňuje posun
– tukové buňky – izolace, zásoba energie
– tělíska Vater-Paciniho = receptory tlaku a tahu
o KOŽNÍ DERIVÁTY
– chlupy (pili), vlasy (capili), obočí, řasy
• tvořeny keratinem, zakládají se ve škáře
• výživa: zabezpečuje škárová papila
• růst: z vlasové cibulky
• zbarvení: melaniny ve zrohovatělé vrstvě kůry
• vzpřímení: vzpřimovači chlupu – termoregulace
• primární ochlupení = lanugo – během nitroděložního vývoje, po celém těle, opadá před narozením
• sekundární ochlupení – tvoří se před a po narození – disperzní chlupy po těle, vlasy, řasy, obočí
• terciární ochlupení – tvorba v pubertě a dospělosti = ochlupení v podpaží, v krajině stydké a na zevních pohlavních orgánech, v zevním zvukovodu a nosním vchodu, vousy
– nehty (ungues)
• mechanická ochrana prstů zrohovatělé destičky, vyrůstají z nehtového lůžka = zárodečná vrstva b. pod nehtem a u nehtového kořene
– žlázy
• mazové = ústí do pochvy chlupu, chybí na dlaních a chodidlech
o maz (1 – 2 g/den) = tukové látky (nenasycené mastné kyseliny) + bílkoviny + soli
o funkce: ochrana kůže a chlupu před vysycháním, brání bobtnání pokožky ve vodě, udržuje vláčnost a pružnost, je baktericidní
• potní = 2,5 miliónu žlázek – nerovnoměrně rozloženy: nejvíce na dlaních, chodidlech, v podpaží, na čele, nose
o pot (100 ml – 10 l/den) = tvoří se z tkáňového moku – voda, NaCl, mastné kyseliny, močovina, kyselina močová, kreatinin, aminokyseliny, kyselina mléčná
o funkce: termoregulace, baktericidní účinky (kys. mléčná)
• pachové (apokrinní) = v podpaží, okolí pohlavních orgánů, okolí nosního vchodu
o funkce: sexuální komunikace
• mléčné (gladula mammaria) = párová laločnatá žláza, uložena v tukovém vazivu => prs
o vývody = mlékovody vyúsťují na prsní bradavce – okolo je prsní dvorec
o největší žláza v těle, zakládá se u obou pohlaví, růst u dívek v pubertě, další rozvoj až v těhotenství a po porodu tvorba mleziva (kolostrum) a mléka (ze složek obsažených v krvi)

• NEMOCI KŮŽE:
o akné – tzv. „oheň“ – rozšířené cévy, bradavice (viróza), vředy, ztráta pigmentu, melanom (UV záření)
o lupénka = předčasně se posouvají ještě nezralé buňky na povrch; je to dáno geneticky, není lék, ale dá se zmírnit
o ekzém = drobné červené pupínky, způsobeno alergenem (pylová zrnka, roztoče)
o opar = způsoben virem
o trudovina = nadměrná produkce mazových žláz při opalování – podle množství pigmentu
o při nadměrném opalování ultrafialovým zářením pigment „rozkvete“, vznik melaninu = zhoubný nádor