11. Výměna plynů

• při dýchání se nevyužívá všechen vzduch, část ho zůstává nevyužita v dýchacích cestách → mrtvý prostor

• kyslíkový dluh = prací zatížené svaly mohou část energie získávat štěpením glykogenu na kyselinu mléčnou (anaerobní glykolýza – bez kyslíku!), po práci dočasné zvýšené dýchání zajišťuje splácení takto vytvořeného kyslíkového dluhu (doplnění kyslíku v Hb, oxidace laktátu)

• hypoxie = snížené zásobování buněk kyslíkem (průvodní jevy - modrání kůže a rtů)

• anoxie = úplná absence kyslíku

• apnoe = bezdeší (inspirační a. – zadržení dechu po nádechu, expirační a. – zadržení dechu po výdechu)

ŘÍZENÍ DÝCHÁNÍ, DÝCHACÍCH POHYBŮ

• neurony dýchacího centra – schopnost cyklické tvorby vzruchů (→ automacie, rytmicita)

• centrum: prodloužená mícha, hypothalamus

• samostatnost není úplná – chemoreceptory v cévách (aktivace např. při snížené hladině kyslíku)

• aktivita vycházející z mozkové kůry – volní dýchání

PŘENOS DÝCHACÍCH PLYNŮ

• závisí na tlakovém spádu – parciální tlak kyslíku/oxidu uhličitého

Saturační křivka hemoglobinu

• vyjadřuje závislost nasycení hemoglobinu kyslíkem na parciálním tlaku kyslíku

• ke stoprocentnímu nasycená hemoglobinu kyslíkem dochází při tlaku 120 torrů

• tvar křivky závisí na:

  • velikosti těla

  • množství kyslíku v prostředí

  • vlivu teploty

  • vlivu pH, parciálního tlaku CO2

• zprostředkováván hemoglobinem

  • bílkovina globin + nebílkovinný pigment hem (s železem FeII)

  • 1 molekula hemoglobinu má 4 hemové skupiny → váže 4 O2

• přenos kyslíku: 98 % vázáno na Fe v hemoglobinu (Hb) → oxyhemoglobin (vazba je slabá, ve tkáních se snadno uvolňuje)

• přenos oxidu uhličitého: plazma - 8 %, hydrogenuhličitanový anion - 67 %, hemoglobin - 25 % (vzn. karboxyhemoglobin)

• CO se váže 300× rychleji než kyslík, 0,1 % ve vzduchu CO už je nebezpečné (→ karbonylhemoglobin → riziko vnitřního udušení!)

• dusičnany nebo dusitany v pitné vodě – oxidace FeII na FeIII, vzniká methemoglobin (neschopný přenášet kyslík)

VÝMĚNA PLYNŮ

• vnitřní dýchání - výměna mezi tkáněmi a krví

  • CO2 produkovaný tkáněmi difunduje do do krve, kde se mění na hydrogenuhličitanový anion a proton

    • díky produkci H+ dochází k okyselení, které snižuje afinitu hemohlobinu ke kyslíku

  • kyslík je tedy uvolněn pro tkáně

• zevní dýchání - výměna plynů mezi plicními sklípky a krví

  • CO2 přinášený krví proniká do alveol a je vydechován

  • vdechovaný kyslík difunduje do krve a je rozváděn ke tkáním

CHOROBY, NEMOCI A PORUCHY DÝCHACÍ SOUSTAVY

• rýma: alergická nebo infekční, zvýšená tvorba hlenu

• chřipka: virus, kapénková infekce

• katary dýchacích cest: virové i bakteriální

• angína: zánět mandlí (hnisavá, spálová)

• zápal: plic, průdušnice, průdušek

• astma: křeče hladkého svalstva, zúžení průdušek a zvýšená produkce hlenu

• tuberkulóza: vede k rozpadu infekční tkáně, Robert Koch – objevil původce tuberkolózy

• rakovina plic: nádorové onemocnění často spjaté s kouřením