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 02 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