• •Dýchání •Energie pro životní pochody – oxidace (O2) organických látek •Příjem O2 – dýchací mechanismy (+ výdej CO2, udržování pH) • a) ze vzduchu (20,95 O2, 78,01 N2, 0,03 CO2 + 0,9 Ar, Ne …) • b) z vody – (závisí na t, salinitě, tlaku … • - sladká, 15 oC – 0,7 % O2 + 1,36 % N2) •Se zvětšováním tělesných rozměrů → nedostatek O2 • •Fylogenetické tendence zvýšení výkonnosti výměny plynů: •1. zvětšení dýchacího povrchu • A) navenek – vodní živočichové - žábry • B) dovnitř – suchozemští živočichové • a) plíce • b) tracheje •2. udržování vysokého difúzního spádu plynů na vnější dýchací ploše •3. přenos plynů tělní tekutinou s látkou s vysokou vázací schopností pro plyny •4. náhrada pomalé difúze plynů ve vodním prostředí tkání difúzí plynů ve vzduchu • Dýchací orgány •Plicní vaky pavoukovců •Plicní vaky plžů (stěna plášťové dutiny) •Vzdušnice (tracheje) většiny druhů hmyzu •Vzdušnicové (tracheální) žábry larev hmyzu, •Konečníkové (rektální ) vzdušnicové žábry (šídla) •Krevní žábry ryb •Vnější žábry – keříčkovité žábry pulců obojživelníků •Vnitřní žábry – ryby •Plíce ptáků (včetně vzdušných vaků) •Plíce savců - •Tři typy dýchacích orgánů: • •Žábry, Vzdušnice (tracheje), plíce •žábry– členovci, měkkýši, paryby, ryby •Přívod vody na základě tlaku • • • • žábry dých ryb Respirační epitel protkán sítí vlásečnic Skřele je párový plochý orgán ryb nacházející se na předělu mezi hlavou a tělem, který chrání žábry před vnějším poškozením, pumpa pro vodu. Vzdušnice (tracheje) – rozvětvené trubice uvnitř s chitinovou blanou. U hmyzu zakončeny hvězdicovitou buňkou → tracheola (5 ramen). Tekutina v tracheolách pulzuje podle botnací síly koloidní hmoty stěn tracheol a okolní cytoplazmy Dýchací pohyby – pohyby tělní stěny (výměna až 2/3 objemu) a) dorzoventrální zploštění abdomenu b) zasouvání a vysouvání abdominálních článků c) regulace otevírání a zavírání stigmat - průduchů – najednou x střídavě Řízení dýchacích pohybů – abdominální ganglia. protorakální g. - řídí podněty pro zrychlení mají chemický charakter hrudní a abdominální část nerv. systému - řízení pohybů stigmat: trach Larvy hmyzu ve vodě – uzavření trachejí vůči vodnímu prostředí, rozpad do sítě v pokožce nebo tělních vychlípeninách – tracheální žábry - kyslík difunduje z vody do vzdušnic prostřednictvím tělních přívěsků • •Plíce • • V hrudní dutině (pohrudnice, poplicnice), zespod bránice. •Přívodní cesty: nozdry, ústa, vlastní dýchací cesty – průdušnice, průdušky, průdušinky (trachea, bronchi, bronchioli) do plicních váčků savců (sklípků - alveolů – 1 mm, obetkané vlásečnicemi) – vlastní výměna plynů. •Epiteliální vrstva buněk váčků těsně přiléhá k endoteliálním buňkám krevních kapilár (alveolokapilární stěna – 1 μm) – plocha 90 m2 (> 40krát). Rychlá difúze podle koncentračního spádu (1/1000 sekundy) • • • • • • • • • • • • • • •Žeberní (torakální) zřetelnější u ženy x brániční (břišní, abdominální) dýchání. • princ plic dých plice větvf bronchů_wikip •1.chrupavka štítná •2.chrupavka prstencová •3.průdušnice •4.jícen •5.srdečnice •6.cévní kmen plicnice •7.průdušky •8.horní plicní lalok •9.dolní plicní lalok •10.střední plicní lalok Přesun plynů - dýchací pohyby. Vdech (inspirium) x výdech (ex-) Objem plic je úměrný hmotnosti těla (velryby 100 l, drobní savci 1 ml) Frekvence dýchacích pohybů závisí na velikosti metabolismu (je nepřímo úměrná hmotnosti těla, i objemu plic) plíce a velikost živ dých a hmotn •Plicní objemy – mrtvý prostor – 150 ml •klidový dechový (respirační) objem (500 ml) •inspirační rezervní objem (3,3 l) •exspirační rezervní objem (1 l) – VKP •Vždy zbude v plicích reziduální objem (1,2 l). •Minutová plicní ventilace - respirační (dechový) minutový objem - u člověka v klidu – 7,5 l/min (500 ml *15 dechů). •Zvětšení: prohloubení x zrychlení dechu. •Maximální volní ventilace (maximální dechová kapacita) 125 – 170 l. •Krev z celého těla do plic – značný obsah CO2, málo O2. V plicích částečné odstranění CO2, sycení O2. Stálé složení alveolárního vzduchu. VKP plic objemy •Plicní objemy: IK – inspirační kapacita, FRK – funkční reziduální kapacita, IRO – inspirační rezervní objem, ERO - exspirační r.o., rez.O – reziduální objem, res.O – respirační objem • •Přenos O2: oxyhemoglobin, •rozpuštěný v plazmě nevýznamný (1 %) •Sycení hemoglobinu kyslíkem • • • syc hemogl O • • Přenos CO2: a) krevní plazmou (8 %) b) reakce s oxyhemoglobinem → karbaminohemoglobin (25 %) c) 67 % CO2 v červených krvinkách → HCO3- (anhydráza) CO2 + H2O -(ah) → H2CO3→ H+ + HCO3- H+ + HbO2 → O2 + HHb dých krvin dých krvin •Podíly hlavních složek (%) a jejich parciální tlaky (kP) ve vzduchu a krvi • Atmosfér. v. Alveolár. v. Tepenná krev Žilná krev Vydech. v. % O2 kPa torr 20,95 19,95 150 14 13,3 100 11 – 13 < o 1,3-2,6 < o 10-20 6 5,3 (2,0) 40 (-15) 16 15,4 116 % CO2 kPa torr 0,03 0,04 0,3 5,5 5,33 40 Jako v alveolár. vzduchu 7 6,2 46 5 4,26 32 parc tlaky Pneumotaktické centrum 1.Mozkový kmen – dýchací centrum, zpětnovazebná inervace prodloužené míchy a nervů z míchy řídí hluboké a intenzivní dýchání 2. Prodloužená mícha - centrum inspirační (vdechové), centrum exspirační (výdechové). Schopnost samostatné a cyklické tvorby vzruchů. Antagonisté. 3. Somatické nervy z míchy (krční a hrudní) – inervace mezižeberních svalů a bránice. Sledování koncentrace O2, CO2 (pO2, CO2 ) Dostředivá složka regulace: - plicní receptory citlivé na natažení - proprioreceptory v mezižeberních svalech - svalové receptory citlivé na K+ z buněk Další vlivy: - změny krevního tlaku (registrovány baroreceptory) - chemické vlivy (hlavní): chemoreceptory v karotidě a oblouku aorty citlivé na obsah O2, CO2 a pH. Kontrola vůlí (částečná) – krátkodobé zadržení dechu (zvýšení CO2 a stimulační centrum překoná vliv vyšších pater (kůra) – důležité při řeči, jídle, kašlání). D:\Dokumenty\DISKC\Dokumenty\Pajdák\fyziol predn\dychani\regulace dych.bmp U členovců autonomní, ale i u nich pod CNS - •Sledování koncentrace O2, CO2 (pO2, CO2 ) •Mezižeberní svaly a bránice – inervace somatickými nervy z míchy (krční a hrudní) • •Dýchací pohyby – inervace z dýchacího ústředí (kaudální část prodloužené míchy)Centrum inspirační (vdechové), centrum exspirační (výdechové). Schopnost samostatné a cyklické tvorby vzruchů. Antagonisté. • •Pneumotaktické centrum se zpětnovazebným působením na obě předchozí - mozkový kmen nad prodlouženou míchou, působí při intenzivním a hlubokém dýchání •Dostředivá složka regulace: • - plicní receptory citlivé na natažení • - proprioreceptory v mezižeberních svalech • - svalové receptory citlivé na K+ z buněk • •Další vlivy: • - změny krevního tlaku (registrovány baroreceptory) • - chemické vlivy (hlavní): chemoreceptory v karotidě a oblouku aorty citlivé na obsah O2, CO2 a pH. • Kontrola vůlí (částečná) – krátkodobé zadržení dechu (zvýšení CO2 a stimulační centrum překoná vliv vyšších pater (kůra) – důležité při řeči, jídle, kašlání). •U členovců autonomní, ale i zde pod CNS D:\Dokumenty\DISKC\Dokumenty\Pajdák\fyziol predn\dychani\regulace dych.bmp