Dýchání
Obsah boxu
Dýchání je komplexní fyziologický proces, který zajišťuje výměna plynů mezi organismem a jeho okolím. Zahrnuje příjem kyslíku (O₂) do těla a odstraňování oxidu uhličitého (CO₂), který vzniká jako odpadní produkt buněčného metabolismu. Tento proces je nezbytný pro život většiny aerobních organismů, neboť kyslík je klíčový pro produkci energie v buňkách. Dýchání se dělí na vnější dýchání (plicní ventilace a výměna plynů v plicích) a vnitřní dýchání (tkáňové dýchání, tedy výměna plynů mezi kreví a buňkami). Řízení dýchání je komplexní a je pod kontrolou nervového systému, který zajišťuje jeho přizpůsobení aktuálním potřebám organismu.
| Dýchání | |
|---|---|
| Typy | Vnější dýchání (plicní), Vnitřní dýchání (tkáňové), Aerobní dýchání, Anaerobní dýchání |
---
🌬️ Mechanismus dýchání u člověka
U člověka a většiny savců probíhá dýchání prostřednictvím dýchací soustavy, která zajišťuje transport plynů.
- Vdech (inspirace): Aktivní proces, při kterém se stahují hlavní dýchací svaly – bránice a vnější mezižeberní svaly.
- Bránice se stahuje a pohybuje dolů, čímž zvětšuje objem hrudní dutiny.
- Vnější mezižeberní svaly stahují a zvedají žebra a hrudní kost, což rovněž zvětšuje objem hrudní dutiny.
- Zvětšení objemu hrudní dutiny vede ke snížení tlaku v plicích (intrapleurální tlak), což způsobí nasávání vzduchu z atmosféry do plic.
- Výdech (exspirace): Klidový výdech je pasivní proces, který nastává, když se bránice a mezižeberní svaly uvolní.
- Elastická vaz plic a hrudní stěny se vrací do původní polohy, což zmenší objem hrudní dutiny a zvýší tlak v plicích.
- Vzduch je vytlačen z plic ven.
- Při usilovném výdechu (např. při cvičení nebo kašli) se zapojují i pomocné dýchací svaly, jako jsou vnitřní mezižeberní svaly a břišní svaly.
Výměna plynů v plicích (Externí respirace)
Výměna kyslíku a oxidu uhličitého probíhá v plicních sklípcích (alveolech), které jsou obklopeny hustou sítí krevních kapilár.
- Difúze kyslíku: Kyslík z vdechovaného vzduchu má vyšší parciální tlak než kyslík v krvi v plicních kapilárách. Díky tomu kyslík volně difunduje přes tenkou stěnu plicních sklípků a kapilár do krve.
- Difúze oxidu uhličitého: Oxid uhličitý, který přichází do plic v žilní krvi z tkání, má vyšší parciální tlak než oxid uhličitý ve vzduchu v plicních sklípcích. Proto difunduje z krve do plicních sklípků a je vydechnut.
- Transport kyslíku: Většina kyslíku se v krvi váže na hemoglobin, protein v červených krvinkách, a vytváří oxyhemoglobin. Menší část kyslíku je rozpuštěna přímo v krevní plazmě.
- Transport oxidu uhličitého: Oxid uhličitý je transportován třemi způsoby: jako bikarbonátový ion (největší část), navázaný na hemoglobin a rozpuštěný v krevní plazmě.
Výměna plynů v tkáních (Vnitřní respirace)
Na úroveňi tkání probíhá opačná výměna plynů:
- Difúze kyslíku: Kyslík z krve (kde je ho více) difunduje do buněk (kde je ho méně, protože se spotřebovává při buněčném dýchání).
- Difúze oxidu uhličitého: Oxid uhličitý (odpadní produkt metabolismu) z buněk (kde je ho více) difunduje do krve (kde je ho méně).
---
🧠 Regulace dýchání
Dýchání je regulováno velmi precizně, aby byly zajištěny konstantní hladinay kyslíku a oxidu uhličitého v krvi a udržováno pH.
- Dýchací centrum: Hlavní řídící centrum se nachází v prodloužené míše a Varolově mostu v mozkovém kmeni. Vytváří rytmické impulsy, které řídí aktivita dýchacích svalů.
- Chemoreceptory: Tyto senzory monitorují hladinay kyslíku, oxidu uhličitého a pH v krvi.
- Centrální chemoreceptory: Nacházejí se v prodloužené míše a jsou velmi citlivé na změny pH mozkomíšního moku, které jsou nepřímo ovlivněny hladinami oxidu uhličitého v krvi. Zvýšení oxidu uhličitého (a snížení pH) vede ke zvýšení frekvence a hloubky dýchání.
- Periferní chemoreceptory: Nacházejí se v karotických tělískách (v krční tepně) a aortálním tělísku (v aortě). Reagují především na výrazný pokles kyslíku v krvi a na zvýšení oxidu uhličitého a snížení pH.
- Mechanoreceptory: Receptory v plicích a dýchacích svalech monitorují napětí a protažení, což pomáhá regulovat hloubku dechu a zabraňuje přeplnění plic.
- Vyšší mozková centra: Mozková kůra umožňuje vědomou kontrolu dýchání (např. zadržování dechu, mluvení, zpěv).
---
🦠 Nemoci a poruchy dýchání
Dýchací soustava je náchylná k různým onemocněním a poruchám, které mohou významně ovlivnit zdraví a kvalitu života.
- Astma: Chronické zánětlivé onemocnění dýchacích cest, které způsobuje jejich zúžení, dušnost, kašel a svišení.
- Chronická obstrukční plicní nemoc (CHOPN): Skupina progresivních onemocnění plic (např. chronická bronchitida, emfyzém), která ztěžuje dýchání. Často spojeno s kouřením.
- Zápal plic (pneumonie): Zánět plicních sklípků způsobený bakteriemi, viry nebo houbami.
- Spánková apnoe: Porucha, při které dochází k opakovaným zástavám dechu během spánku.
- Cystická fibróza: Genetická porucha, která postihuje mnoho orgánů, včetně plic, kde způsobuje produkci hustého, lepkavého hlenu, který blokuje dýchací cesty.
- Plicní embolie: Ucpání plicní tepny krevní sraženinou, která se uvolnila z jiné části těla.
- Pneumotorax: Kolaps plic způsobený únikem vzduchu do pleurální dutiny (prostoru mezi plicemi a hrudní stěnou).
---
Pro laiky
Představte si, že vaše tělo je jako auto. Aby auto jelo, potřebuje palivo a vzduch. Stejně tak vaše tělo potřebuje palivo (z jídla) a kyslík z vzduchu, aby mohlo fungovat.
Když se nadechnete, naberete vzduch plný kyslíku do plic. Plíce si kyslík vezmou a pošlou ho do krve. Krev pak kyslík roznese do všech částí těla, aby každá buňka mohla pracovat.
Když se vydechnete, vypustíte z těla zase jiný plyn, kterému říkáme oxid uhličitý. Ten vzniká jako "odpad" z práce vašich buněk.
Takže dýchání je vlastně taková neustálá výměna plynu – vezmete si kyslík, který potřebujete, a vyhodíte oxid uhličitý, který už nepotřebujete. Děje se to samo, aniž byste na to museli myslet, protože to řídí váš mozek!
---
🖼️ Galerie
-
Schéma lidské dýchací soustavy.
-
Detailní schéma plicních sklípků (alveol), kde probíhá výměna plynů.
---
🔗 Externí odkazy
- Dýchání - Wikipedie
- Dýchací soustava - WikiSkripta
- The American Lung Association
- Respiration - Encyclopedia Britannica
---