Dýchací soustava

Dýchací systém

Energie uvolňována oxidací živin za spotřeby kyslíku a uvolňování oxidu uhličitého je pro život nezbytná. Dýchání je proces výměny dýchacích plynů, na kterém se podílá orgány dýchací soustavy a dýchací svaly. Můžeme rozlišovat dýchání zevní, kdy přijímáme O₂ z okolního prostředí do organismu a vydáváme CO₂, a dýchání vnitřní, kdy dochází k přechodu O₂ z krve do buněk (C0₂ v opačném směru).

• vdech – inspirium – příjem O2
• výdech – expirium – odevzdávání CO₂ a vodních par
• horní cesty dýchací – nos, dutina nosní, nosohltan
• dolní cesty dýchací – hrtan, průdušnice, hlavní průdušky
  • dělení HCD a DCD je v místě křížení dýchacích cest s trávicí trubicí v hltanu
  • dýchací cesty jsou vyztuženy chrupavkami – jsou neustále otevřené a vystlány řasinkovým cylindrickým epitelem
  • stěny dýchacích cest se skládají ze sliznice s cylindrickým epitelem, který má kmitající řasinky -> posunují hlen a prach, podslizničního vaziva s lymfatickou tkání, vaziva a hladké svaloviny a chrupavčitého či kostěného skeletu

www.szskm.cz

Stavba a funkce dýchacích cest

Dýchací cesty jsou tvořeny dutinami a trubicemi, zprostředkovávají proudění vzduchu a zbavují se nečistot. Dochází zde k úpravě teploty vdechovaného vzduchu a k jeho zvlhčení. Díky hlasovým vazům zde vzniká také hlas.

Nos - nasus

• kostěný podklad nosu je tvořen nosními kůstkami, na povrchu zevního nosu je kůže s mazovými a potními žlázami
• anatomické dělení na:
  • kořen – radix nasi
  • hřbet – dorsum nasi
  • hrot – apex nasi
  • křídla – ala nasi

Dutina nosní - cavum nasi

• začíná na spodní straně zevního nosu dírkami – nares
• ústí zadními otvory – choanae – do nosohltanu – nasopharynx, který je křižovatkou dýchacích a trávicích cest, ústí do něj pravá i levá Eustachova trubice (slouží k vyrovnání tlakových změn v dutině středního ucha)
• nosní dutina je uložena nad dutinou ústní (oddělena tvrdým a měkkým patrem, rozdělená na 2 asymetrické části nosní přepážkou)
• nosní přepážka – septum nasi – chrupavčitá část tvořena kostí čichovou a radliční
• strop – tvoří nosní kůstky, kost čelní, dírková ploténka kosti čichové, tělo kosti klínové; nachází se zde čichové pole
• kostěný podklad dutiny nosní – tvoří strop a boční stěny

Skořepy nosní:

1. horní – concha nasalis superior
2. střední – concha nasalis media
3. dolní – concha nasalis inferior

Sliznice dutiny nosní:

1. čichový oddíl – strop nosní – sliznice obsahuje čichové buňky, jde o tzv. smyslový epitel čichový
2. dýchací oddíl – sliznice s množstvím žilních cév a pletení, které při poranění krvácejí, sliznice obsahuje hlenové žlázky, které produkují hlen k ochraně – zvlhčování a oteplování vzduchu, řasinkový epitel zachycuje nečistoty

Vedlejší dutiny nosní - sinus paranasales

• menší dutiny, které komunikují s vlastní dutinou nosní
• vyskytují se v kostech, které dutinu nosní obklopují, a jsou vystlány stejným epitelem jako dutina nosní
• u novorozence nejsou vyvinuty, rozvíjí se až v dětství, v dospělosti mají větší obsah než vlastní dutina nosní

1. dutina horní čelisti = sinus maxillaris
2. dutina kosti klínové = sinus sphenoidalis
3. dutina kosti čelní = sinus frontalis
4. dutina kosti čichové = sinus ethmoidales

Hrtan - larynx

• dutý nepárový orgán tvořený chrupavkami spojenými svaly a vazy
• horní část – trojboká pyramida, dolní část – válec
• morfologie umožňuje dýchání a řeč (fonaci)
• dutina hrtanová je vystlána sliznicí se smíšenými žlázkami
  • chrupavka štítná – cartilago thyroidea - 2 ploténky stříškovitě vpředu spojené, u mužů s nápadnou vyvýšeninou – prominentia laryngea (ohryzek), výběžky jsou vazivem spojeny – nahoru k jazylce (os hyoideum), dolů k prstencové chrupavce, pod ní je uložena štítná žláza
  • chrupavka prstencová – cartilago cricoidea - má tvar pečetního prstenu, na horní okraj nasedají 2 drobné chrupavky hlasivkové (cartilagines arytenoideae)
  • chrupavka hrtanová – cartilago epiglottica - je podkladem pro hrtanovou příklopku (epiglotis), která odděluje hrtan od hltanu, a uplatňuje se tak při polykání (hrtan se zvedá a epiglotis automaticky uzavírá vchod do dýchacích cest)

Hlasivky

• 2 páry hlasových vazů uložené v hrtanu, které se táhnou od předních hrotů chrupavek hlasivkových k chrupavce štítné
  • horní – pravé vazy hlasivkové – ohraničují nejužší místo dýchacích cest a tvoří tak hlasivkovou štěrbinu – rima glottidis
  • dolní – nepravé vazy hlasivkové
• tvorba zvuku - rozechvívání pravých hlasivkových vazů vzduchem při výdechu
• výška zvuku závisí na:

1. rychlosti proudícího vzduchu
2. prostornosti hrtanu
3. šířce štěrbiny
4. napětí, postavení a délce vazů

• tak vzniká základní tón, který se zesiluje/zeslabuje pomocí jazyka, patra, zubů, rtů -> artikulovaná řeč

Průdušnice - trachea

• 12-13 cm dlouhá trubice uložená před jícnem, prochází hrudní dutinou a navazuje na chrupavku prstencovou
• epitel je zde téměř bez řasinek, postupně zaniká, je zde méně hlenových žláz
• je vyztužena 15-20 podkovovitými chrupavkami, které na rozdíl od chrupavek hrtanu nejsou uzavřené (tvar písmene C)
• chrupavky jsou spojené vazivem a hladkou svalovinou a umožňují pohyb
• s jícnem trachea vstupuje v oblasti 4.-5. hrudního obratle do mezihrudí, kde se dělí se na pravou a levou průdušku

Průdušky - bronchus principalis dexter et sinister

• dexter – pokračování průdušnice X sinister – více se ohýbá, ustupuje oblouku aorty
• stavba je obdobná průdušnici – pravidelné neuzavřené chrupavky, spojené s vazivem a svalovými vlákny
• řasinkový epitel kmitá směrem nahoru a napomáhá odstranit z dýchacích cest vdechnuté částice prachu
• průdušky přechází v průdušinky (bronchioli) -> místo, které se už zabořuje do plic

Plíce - pulmo dexter et sinister

• uloženy v hrudní dutině, odděleny vazivovou mezihrudní přepážkou – mediastinem
• plíce při narození jsou čisté, růžové, věkem se zanášejí spodinami a jejich barva se mění do šedivé až šedočerné
• plíce má plochý, mírně vyklenutý základ, vnější část kopíruje hrudník a vrchol plíce přesahuje 1. žebro, nasedají na bránici
• pravá plíce má 3 laloky - lobi - (horní/střední/dolní), levá pouze 2 laloky (horní/dolní)
• laloky se dále dělí na segmenty, kde dochází k členění původních průdušek na průdušinky
• průdušinky přechází v trubičky sklípkové - ductuli alveorales, n jejichž konci jsou váčky - sacculi alveorales - a v rámci každého váčku nasedá plicní sklípek - alveoli pulmonis
  • vnitřní stěnu plicního sklípku tvoří jednovrstevný respirační epitel, který tvoří vlastní dýchací plochu, na zevní straně je pak epitel s hustou kapilární sítí, kde dochází k vlastní výměně dýchacích plynů
  • dýchací plocha je velká 80-130m², výkonná plocha je průměrně 80m²
  • aktivita plicních sklípků se liší, v klidu 4l krve/min., při aktivitě 25-30l krve/min.)
  • plicní sklípky měří zhruba 4mm
  • skupina plicních sklípků patřící k 1 průdušince tvoří tzv. lalůček – acinus, 12-18 lalůčků tvoří plicní lalůček – lobulus pulmonis
• celé plíce jsou obaleny jemnou vazivovou blánou - pleura pulmonalis - neboli poplicnice, v rámci dutiny hrudní přechází na hrudník, kde se označuje jako pleura parietalis (pohrudnice) -> mezi nimi je štěrbina, která je vyplněná tekutinou zajišťující klouzavý pohyb plic
• na mezihrudní straně je tzv. branka plicní – hilus pulmonis, kde do plíce vstupuje céva, nerv a průduška – společně tvoří tzv. kořen plicní – radix pulmonalis
• krev přichází plicním kmenem z pravé komory do plic a odtud odchází plicními žílami do levé síně – malý krevní oběh
• výživa plic je zprostředkovaná tenkými průduškovými tepnami, které odstupují přímo z aorty

Mechanika dýchání

• vdech – aktivní činnost dýchacích svalů – hlavní dýchací sval je bránice (60 %) + zevní mezižeberní svaly
• výdech – pasivní výkon, na kterém se podílí – hmotnost hrudníku, pokles pružnosti plic a žeberních chrupavek, tlak břišních orgánů na bránici, vnitřní mezižeberní svaly
• pomocné dýchací svaly – svaly oblasti hlavy, páteře, pletence HK i DK
• žeberní – kostální dýchání – typické pro ženy, horní – 2.-5. žebro, dolní – 6.-10. žebro
• brániční – abdominální dýchání – typické pro muže a děti
• nejčastější je kombinace tzv. kostoabdominální typ dýchání
• pro úzkostné a panické stavy je příznačné povrchní dýchání, lidé hyperventilují -> nepoměr dýchacích plynů

Vitální kapacita plic

• maximální objem vzduchu, který je vypuzen z plic usilovným výdechem po maximálním vdechu -> inspirační rezervní objem (2,5-3l) + expirační rezervní objem (1,5-2l)= vitální kapacita plic
• přestože všechen vzduch vytlačíme, zbývá rezervní objem (1,5l), který nikdy nevytlačíme (jinak by plíce splaskly)
• vitální kapacita + rezervní objem = celková plicní kapacita
  • každý dýchá jinak, závisí to na zdravotíms tavu, věku, výšce, hmotnosti, pohlaví, tréninku, těhotenství...
  • u žen průměrně 2,5-4l, u mužů 3,5-5l
• měření pomocí spirometru
• minutová ventilace je součet dechových objemů při klidném dýchání za 1 minutu
  • v klidu průměrně 8 l/min, při práci průměrně 80 l/min
• dechová frekvence je počet dechů za 1 minutu (vdech + výdech)
  • dospělí – 16-18 l/min, děti – 20-26 l/min, sportovci – 10-14 l/min

Řízení dýchání

• automatická činnosti řízená z dýchacího centra, které je v prodloužené míše
  • vdechové centrum – apneustické
  • výdechové centrum – pneumotaxické
• obě centra jsou uložena na pomezí prodl. míchy a Varolova mostu
• nervus vagus se také podílí na dýcání, svými vlákny prochází až do plicních sklípků, kde ovlilvňuje nervovoými vzruchy napětí na nich a podílí se zde sympatikus a parasympatikus
• rytmické vzruchy přicházejí míšními nervy k dýchacím svalům, kde vyvolávají rytmické pohyby
• dýchání se přizpůsobuje potřebám organismu bez vědomého ovlivnění
• činnost je ovlivněna chemickými a nervovými podněty
• nadřazené je centrum v mozkové kůře, díky kterému můžeme vůlí dech na chvíli zadržet
• dechová centra je spojena s chemoreceptory, které hlídají chemické rozložení, reagují na změny a složení krve (obsah 0^₂ a CO₂), zejména hlídají aortu a arterii carotis
• emoce (z limbického systému) se také podílí na rychlosti dechu -> ovlivněny primárními reflexy
• Eupnoe - klidné pravidelné dýchání
• Hyperpnoe – prohloubené dýchání s větší ventilací
• Polypnoe – zrychlení dechové frekvence, člověk může omdlít
• Oligopnoe – dýchání se zpomalenou frekvencí (např. spánek)
• Apnoe – krátkodobá zástava dechu
• Dyspnoe – namáhavé dýchání se zrychlenou frekvencí (např. v rámci nemoci)

Onemocnění dýchací soustavy

Pneumotorax

• mezi poplicnicí (kryje plíce) a pohrudnicí (kryje hrudník) je čirá tekutina, která umožňuje pohyb plic proti hrudníku
• vlivem pružného napětí vzniká mezi plícemi a hrudní stěnou negativní nitrohrudní tlak, tento „podtlak“ se zvětšuje při vdechu a zmenšuje při výdechu
• vnikne-li vzduch do pohrudniční dutiny dojde k vyrovnání tlaku s atmosférickým tlakem okolí a plíce se smrští (vizuálně viditelné) -> nastává plicní kolaps - pneumotorax
• člověk je dušný, kašle a cítí bolest na hrudníku
• chylotorax - způsobeno hnisem
• hemotorax - způsobeno krví
• podle příčiny dochází k obnově, buď odsátím vzduchu či chirurgickým zásahem
• příčina vzniku:
  • spontánní pneumotorax (např. při astmatu)
  • traumatický pneumotorax (úraz, např. fraktura žeber)
  • plicní fibrosa
  • TBC
  • karcinom
  • přetlakový při potápění, létání

Pneumonie

• zánět plic různého původu (bakterie, viry, mykotické onemocnění, tzn. houby či plísně)
• projevuje se zhoršeným dýcháním, vysokou horečkou, pocení, úbytek váhy a celkově člověk není schopen běžně fungovat
• kritické pro starší či imobilní lidi, žádný aktivní fyzický pohyb vede k povrchnímu dýchání -> hlen z plic se nedostává ven a bakterie/viry bují
• léčba: klid, antibiotika

Tuberkulóza

• infekční onemocnění plic (může se ale týkat i jater, sleziny aj.), dříve označováno jako souchotiny
• přenáší se kapénkovou infekcí
• na počátku je normální chřipka, teplota, pocení (zejména v noci), kašel (chronický kašel s vykašláváním krve)
• v chronickém stavu už teplota být nemusí
• dlouhodobá schvácenost, nechutenství k jídlu -> úbytek a váze
• ne všichni nemocní jsou přenašeči (jsou vůči tomu imunní), často jsou přenašeči z problémových skupin (alkoholici, bezdomovci)
• člověk je pod dohledem a v evidenci (dispenzarizace)
• očkuje se v dětství
• dnes léčitelné > klid, výživový režim a antituberkulotika

Bronchogenní karcinom

• rakovina plic
• převažuje u mužů, 20x více u kuřáků (dnes je hypotéza o souvislosti s kouřením potlačována)
• na začátku si toho nikdo nevšimne, chybí primární příznaky, až poté se dostavuje kašel, dušnost, schvácenost, hemoptýza (vykašlávání krve), úbytek na váze, ztráta výkonnosti
• často metastázuje do kostí
• léčba záleží na typu a uložení karcinomu -> odstraní se celý segment, chemoterapie, odstranění tkáně (vyšší šance na přežití)

Plicní embolie

• vniknutím elementu do plic dochází k dekompenzaci plic (něco ucpe arterii, např. tuková hmota)
• dýchací cesty jsou ucpané a dochází k ochabnutí plíce
• záleží na velikosti a rozsahu, může dojít k vypadnutí jen části plíce X ucpe-li se hlavní průduška -> udušení
• člověk je dušný, kašle, má nepříjemné bolesti na hrudi, je schvácený, při větším rozsahu může dojít až k cianóza (modrání)
• rizika: obezita, těhotenství, antikoncepce, stavy po operacích/ úrazech, flebotrombóza (trombóza žil)

Syndrom spánkové apnoe

• krátkodobá zástava dýchání během spánku, která trvá několik vteřin
• převažuje u mužů kolem 40-60 let
• rizikové faktory: kuřáctví, obezita, genetické faktory
• obstrukční onemocnění svalů v oblasti hrtanu
• díky fungování dechového centra, které se podráždí, se člověk nadechne
• nádech po apnoické pauze je intenzivní, připomíná chrápání
• vnější projevy: nevrlost, deprese, impotence, problémy ve vztahu, snížený výkon, poruchy soustředění
• je třeba neurologické vyšetření, absence tlumivých léků + dnes existuje spánkové EEG ve spánkových laboratořích
• nedá se vyléčit, jen težimové opatření

Zdroje

Šmarda, J. (2007). Biologie pro psychology a pedagogy. Praha: Portál.

přednáška Dr. Šivicové