Dýchací soustava (apparatus respiratorius, systema respiratorium)

Dýchací soustavu tvoří horní a dolní cesty dýchací a plíce. Obrázek č. 1

1. Horní dýchací cesty Obrázek č. 2 – řadíme k nim:
   • dutinu nosní – cavitas nasi
   • vedlejší dutiny nosní – sinus paranasales
   • nosohltan – nasopharynx
2. Dolní cesty dýchací – řadíme k nim:
   • hrtan – larynx
   • průdušnice – trachea
   • průdušky- bronchi
3. Plíce – pulmones (řecky pneumon)

Obecná stavba: Obrázek č. 3

Stěny dýcháních cest jsou vyztuženy chrupavkami, až po nejmenší bronchy o průměru asi 1mm, proto jsou stále otevřeny. Sliznice je v převážné části vystlána víceřadým cylindrickým epitelem s řasinkami, který obsahuje rozptýlené pohárkové buňky Obrázek č. 4. V průběhu větvení bronchů přechází v epitel jednovrstevný cylindrický a v nejmenších průdušinkách – terminálních bronchiolech posléze v epitel jednovrstevný kubický. Zde již nejsou přítomny řasinky. Každá cylindrická buňka má na svém povrchu asi 300 řasinek. Pod sliznicí se nachází vazivová vrstva – lamina propria , která obsahuje hlenové buňky produkující hlen a serózní buňky produkující vodnatý sekret s obsahem trávících enzymů. Každý den všechny buňky sliznice produkují asi 1 litr hlenu, který má trávící a antibakteriální účinky. Hlen se tvoří pouze do úrovně nejmenších průdušinek a tvoří na sliznici povlak, který zachycuje vdechnuté nečistoty (prach, viry, bakterie …) Obrázek č. 5Obrázek č. 6.

Řasinky svými pohyby posunují hlen se zachycenými nečistotami do hltanu, kde je polykán a žaludečními trávícími šťávami zničen. V dýchacích cestách, kde již není hlen jsou vdechnuté částice zachyceny v plicních alveolech mikrofágy a vstřebány – fagocytovány Obrázek č. 7.

Vlivem hladkého svalstva ve stěnách průdušek se mění jejich průsvit a tím se reguluje množství vzduchu proudícího do plicních sklípků. Při podráždění sympatiku dojde k uvolnění hladkého svalstva, rozšíření průsvitu průdušek a mírnému zúžení krevních cév – v případě vysoké potřeby kyslíku. Při podráždění parasympatiku dojde ke stahu hladkého svalstva a zmenšení průsvitu průdušek – v případě nízké potřeby kyslíku. Při astmatickém záchvatu dochází k výraznému stahu svalstva průdušek. Obrázek č. 8

Obrázky ke kapitole: Dýchací soustava (apparatus respiratorius, systema respiratorium)
Obr. 1 Přehled dýchacího systému – systema respiratorium	Obr. 2 Horní cesty dýchací	Obr. 3 Průřez dýchací trubicí – trachea	Obr. 4 Řasinkový epitel dýchací sliznice
Obr. 5 Kapička hlenu	Obr. 6 Bakterie zachycené v nosním epitelu (zelené)	Obr. 7 Fagocytosa	Obr. 8 Řez průduškami při astmatickém záchvatu

Nos – nasus externus

Obrázek č. 9

Je výrazná charakteristická část lidského obličeje. Má tvar trojboké pyramidy a rozlišujeme na něm: kořen nosu – radix nasi

nosní hřbet – dorsum nasi

nosní hrot – apex nasi

nosní křídla – alae nasi

Vstup do zevního nosu tvoří párové nosní dirky – nares, které jsou odděleny sagitální blanitou, vazivovou ploténkou, nosní přepážkou – septum nasi. Jsou kryty nosními chloupky – vibrissae, které zachycují ve vdechovaném vzduchu větší mechanické částice nečistot.

Zevní nos se upíná do kostěného okraje hruškovitého otvoru – apertura piriformis obličejové části lebky – splachnocranium. Tento otvor je ohraničen párovými kostmi nosními – ossa nasalia a čelními výběžky horních čelistí – processus frontales maxillae.

Podkladem zevního nosu jsou hyalinní chrupavky: Obrázek č. 10

párové velké křídlové chrupavky – cartilagines alares majores,

malé křídlové chrupavky – cartilagines alares minores,

přídavné nosní chrupavky – cartilagines nasales accessoriae

nepárová chrupavka nosní přepážky – cartilago septi nasi

Kůže zevního nosu je tenká, obsahuje četné mazové a potní žlázy a upínají se do ní mimické svaly (nosní – m.nasalis, zdvihač horního rtu a nosního křídla – m. levator labii superiores alaeque nasi). Na rozdílnost nosních chrupavek závisí velikost a tvar nosu, některé individuální znaky se dědí.

Obrázky ke kapitole: Nos – nasus externus
Obr. 9 Nos – nasus externus	Obr. 10 Chrupavky nosní – cartilagines nasi

Nosní dutina – cavitas nasi

Obrázek č. 11

Nachází se za zevním nosem a ve střední čáře je rozdělena nosní přepážkou – septum nasi na dvě poloviny. Přepážka nosní má tří části. Vzadu je část kostěná – pars ossea, tvořená kostí radliční – vomer a svislou ploténkou čichové kosti – lamina perpendicularis ossis ethmoidalis. Před ní je část chrupavčitá – pars cartilaginea, kterou tvoří chrupavka zevního nosu – cartilago septi nasi a nejventrálněji, mezi křídlovými chrupavkami, je část vazivová – pars membranacea Dozadu přechází nosní dutina do nosohltanu vnitřními nálevkovitými otvory, vnitřními nozdrami – choanae.

Podklad dutiny nosní je kostěný. Rozeznáváme v ní strop, spodinu a boční, laterální stěny.

Strop tvoří kosti nosní – ossa nasalia, kost čelní – os frontale, dírkovaná ploténka kosti čichové – lamina cribrosa ossis ethmoidalis a tělo kosti klínové – corpus ossis sphenoidalis.

Spodní stěna je tvořena jednostranně patrovým výběžkem horní čelisti – processus palatinus maxillae a horizontální ploténkou kosti patrové – lamina horizontalis ossi palatini.

Laterální stěnu tvoří zepředu dozadu – čelní výběžek horní čelisti – processus frontalis maxillae, slzná kost- os lacrimale, mediální stěna labyrintu čichové kosti – facies medialis ossis ethmoidalis, svislá ploténka patrové kosti – lamina perpendicularis ossis palatini a mediální ploténka křídlového výběžku kosti klínové – lamina medialis processus pterygoidei ossi sphenoidalis.

Z boční stěny směrem ke středu nosní dutiny vystupují tři nosní skořepy (mušle) – horní a střední – concha nasalis superior et media jsou součástí čichové kosti a dolní skořepa – concha nasalis inferior je kost samostatná.

Skořepy nosní rozdělují dutinu nosní na horní, střední a dolní průchod nosní – meatus nasi superior, medius et inferior. Mezi nosním septem a okraji skořep je štěrbinovitý prostor, který komunikuje se všemi třemi průchody. Tato štěrbina podél septa se nazývá společný nosní průchod – meatus nasi communis.

Skořepy jsou zakroucené dolů, a proto průchody nosní mají žlábkovitý tvar. Vdechovaný vzduch se tak dostává do turbulence a tím dochází k zlepšení zachycení částic prachu hlenem na povrchu sliznice. Sliznice má samočisticí schopnost.

Sliznice nosní – tunica mucosa vystýlá celou dutinu nosní. Podle funkce a vzhledu rozlišujeme dvě slizniční oblasti:

• Čichová oblast – regio olfactoria Obrázek č. 12. Čichový epitel je rozprostřen ve stropu dutiny nosní na části horní skořepy a horní části přepážky nosní. Je šedožluté barvy, pevně lpí ke kostěnému podkladu a obsahuje basální, podpůrné a čichové buňky. Smyslové čichové buňky představují čichové receptory. Jsou to bipolární neurony. Z jejich basálních stran vychází nervová vlákna – neurity, které procházejí stropem dutiny nosní – lamina cribrosa ossis ethmoidalis a vstupují do primárního čichového centra – bulbus olfactorius. Čichová sliznice má rozlohu asi 5cm² a obsahuje asi 10⁷ čichových receptorů, které jsou citlivé na chemické podněty látek ze vzduchu.
• Dýchací oblast – regio respiratoria, Obrázek č. 13 má růžovou barvu a vystýlá zbývající část dutiny nosní. Tvoří ji víceřadý cylindrický epitel s řasinkami, které kmitají směrem k hltanu. Epitel obsahuje pohárkové buňky, v hlubší vrstvě – lamina propria jsou tuboalveolární žlázy. Dohromady vyprodukují za 24 hodin asi 1litr hlenovodnatého sekretu, který obsahuje lysozym a má trávící a antibakteriální účinky. V hlubší vrstvě – lamina propria jsou také hojné cévní pleteně. Při jejich poranění dochází ke krvácení z nosu – epistaxe.

Tato stavba umožňuje respirační sliznici plnit tři základní funkce. Čistí vdechovaný vzduch (epitel s řasinkami), současně ho zvlhčuje (sekret) a otepluje (cévní pleteně). Dráždivé látky (pyl, prach, …) působí na nervová zakončení, která se v nosní sliznici nacházejí v hojném množství a vyvolaným kýchacím reflexem jsou tyto látky odstraněny z nosu.

Vedlejší dutiny nosní – přínosní dutiny – sinus paranasales Obrázek č. 14

Tyto vedlejší dutiny nosní – sinusy se nacházejí v sousedních pneumatických kostech a otvírají se do horního a středního průchodu nosního. Největší jsou párové dutiny horní čelisti – sinus maxillae, které obloukovitou štěrbinou – hiatus semilunaris ústí do středního průchodu nosního (obsah cca 25cm³). Do stejného průchodu ústí i dutina v kosti čelní – sinus frontalis společně s předními sklípky kosti čichové – celullae ethmoidales anteriores. Do horního průchodu nosního ústí zadní čichové sklípky- celullae ethmoidales posteriores a nepárová dutiny kosti klínové – sinus sphenoidalis (Obrázek č. 15). Dutiny jsou vystlány stejným respiračním epitelem jako dutina nosní Obrázek č. 16. Definitivní velikosti dosahují až po 20. roce a v dospělosti mají větší kapacitu než vlastní dutina nosní. Jejich funkcí je zvlhčování a oteplování vzduchu a působí jako rezonanční dutiny. Dále se spolupodílí na termoregulaci mozku. Pod dolní skořepou ústí odvodní cesta slzní, slzný kanálek – ductus nasolacrimalis.

Obrázky ke kapitole: Nosní dutina – cavitas nasi
Obr. 11 Dutina nosní – cavitas nasi	Obr. 12 Nosní sliznice, čichová část – regio olfactoria	Obr. 13 Nosní sliznice, dýchací část – regio respiratoria	Obr. 14 Přínosní dutiny (sinusy – sinus paranasales)
Obr. 15 Ústí vedlejších dutin nosních a ústí slzovodu pod konchami	Obr. 16 Sliznice vedlejší dutiny čelistní

Nosohltan – nasopharyns, pars nasalis pharyngis

Navazuje na nosní dutinu, s kterou komunikuje vnitřními nozdrami – choanami Obrázek č. 17. Vdechovaný vzduch se přes ústní část hltanu – oropharynx, pars orali pharyngis, dostává do hrtanu.V hltanu se kříží cesty dýchací s cestami polykacími. Vzduch vdechovaný ústy je bez předchozí úpravy v dutiny nosní přiváděn do hrtanu přímo, což je pro dolní cesty dýchací nepříznivé. Vzduch není zbaven nečistot ani zvlhčen a oteplen. Laterálně ústí do nosohltanu Eustachova trubice – tuba auditiva. spojuje středoušní dutinu s nosohltanem

Za tvrdým patrem leží měkké patro, které se při polykání reflexně zvedne, tím uzavírá nosohltan a zabraňuje prostupu potravy do dutiny nosní. Nosohltan je vystlán víceřadým cylindrických epitelem, který se na přechodu do ústní části hltanu mění v silný vrstevnatý epitel dlaždicovitý nerohovějící. Stavba nosohltanu byla již popsána (viz Hanzlová J, Hemza J.: Základy anatomie II., Hltan – pharynx).

Obrázky ke kapitole: Nosohltan – nasopharyns, pars nasalis pharyngis

Obr. 17 Výstup z dutiny nosní

Hrtan – larynx

Obrázek č. 18 Obrázek č. 19

Je nepárový, dutý, trubicovitý orgán, dlouhý asi 6 cm. Promítá se do úrovně čtvrtého až šestého krčního obratle (C₄-C₆). Leží pod jazylkou, ke které je vazivově fixován, kaudálně přechází do průdušnice.

Hrtan má funkci:

• fonační – tvorba hlasu a 
• respirační – je součástí dýchacích cest.

Obrázky ke kapitole: Hrtan – larynx
Obr. 18 Hrtan – larynx	Obr. 19 Řez hrtanem – larynx

Stavba hrtanu

Jeho podkladem jsou chrupavky, vazy a svaly. Chrupavky jsou pohyblivě spojeny vazy a klouby Obrázek č. 20

K největší chrupavce patří nepárová

• chrupavka štítná – cartilago thyroidea. Skládá se ze dvou plotének – lamina thyroidea dextra et sinistra, které mají tvar otevřené knihy, hřbetem otočeným dopředu. Tato hrana – hrtanový výstupek (ohryzek) – prominence je u mužů výraznější. Její růst podporují mužské pohlavní hormony. Kaudálně je chrupavka štítná kloubně spojena, prstencoštítný kloub – articulatio cricothyroidea s 
• chrupavkou prstencovou – cartilago cricoidea. Tato má tvar pečetního prstenu obloukem – arcus cartilaginis cricoideae obráceným dopředu a ploténkou – lamina cartilaginis cricoideae dozadu. Chrupavka prstencová je kloubně spojena, kloub prstencohlasivkový – articulatio cricoarytenoidea s párovými
• chrupavkami hlasivkovými – cartilagines arytenoideae. Chrupavka hlasivková má tvar trojbokého jehlanu a na její hlasivkový výběžek – processus vocalis se upíná hlasivkový (hlasový) vaz – ligamentum vocale.Kloubní spojení umožňuje napínání, povolování, přibližování a oddalování hlasivek.
• Chrupavka příklopky hrtanové (příklopka) – epiglottis je nepárová, pružná chrupavka, která má tvar listu. Svojí stopkou – petiolus epiglottidis se vazivově připojuje ke štítné chrupavce.

Vlastní list příklopky – lamina epiglottidis během polknutí uzavírá vchod do hrtanu a tím se podílí na polykacím reflexu (viz Hanzlová J, Hemza J.: Základy anatomie II., Jícen – oesophagus). Drobné chrupavky hrtanu jsou uložené ve vazech a jsou funkčně bezvýznamné.

Kromě kloubního spojení jsou chrupavky hrtanové vzájemně spojeny vazy Obrázek č. 21

Všechny svaly hrtanu jsou inervovány bloudivým nervem – n. vagus (N. X.), tento nerv zajišťuje i senzitivní inervaci hrtanu.

Dutina hrtanová – cavitas laryngis je uprostřed zúžena, takže má podobu přesýpacích hodin.

Hrtan má čtyři části :

1. Hrtanový vchod – aditus laryngis. Je orientován šikmo shora zpředu dolu dozadu. Vpředu je ohraničen příklopkou hrtanovou – epiglottis, po stranách hlasivkopříklopkovými řasami- plicae aryepiglotticae, vzadu je mezi hlasivkovými chrupavkami slizniční mezihlasivková řasa – plica interarytenoidea, tvořící mezihlasivkový zářez – incisura interarytenoidea. Od kořene jazyku se k příklopce táhnou dvě postraní a jedna střední slizniční řasa – plicae glossoepiglotticae laterales a plica glossoepiglotica mediana. Po stranách vchodu do hrtanu jsou slizniční záhyby – recessus piriformes.
2. Hrtanovou předsíň – vestibulum laryngis. Je horní rozšířená část, která sahá od hrtanového vchodu k nepárovým hlasivkovým vazům – plicae vestibulares. Jsou nehybné, růžové barvy a jejich okraj je zaoblený. Mezi nimi je širší štěrbina – rima vertibularis.
3. Hrtanová komora – ventriculus laryngis. Je prostor mezi nepravými hlasivkovými vazy – plicae vestibulares a pravými hlasivkovými vazy – plicae vocales. Tyto jsou pohyblivé, bělavé barvy, pokryté epitelem mnohovrstevným dlaždicovým nerohovějícím a jejich okraj je ostrý. Mezi nimi je sagitálně orientovaná hlasivková štěrbina – rima glottidis. Hlasivkové řasy – plicae vocales a hlasivková štěrbina- rima glottidis se nazývají hlasivka – glottis. Hlasivkové vazy – plicae vocales zaujímají dvě hraniční polohy Obrázek č. 24:
   • respirační poloha – zaujímají ji vazy při klidném dýchání. Hlasivková štěrbina je široce rozevřená, vzduch proudí volně do plic a z plic do zevního prostředí. Hlasivkové vazy se nepohybují.
   • fonační poloha – při řeči se hlasivkové vazy napnou, hlasivková štěrbina se uzavírá a proudem vydechovaného vzduchu se vazy rozkmitají. Během tvorby hlasu kolísá jak délka hlasivkových vazů, tak šířka hlasivkové štěrbiny. Rozkmitáním hlasivkových vazů vzniká základní tón řezavého zabarvení – hrtanový tón, který se v rezonančních dutinách hltanu, dutiny nosní, vedlejších nosních dutinách a dutině ústní zesilují. Pomocí jazyku, zubů, patra, dásní a rtů se formují hlásky a hrtanový tón nabývá charakteru lidského hlasu. Samohlásky (vokály) se tvoří změnou tvaru a velikosti ústní dutiny a ústního otvoru. Souhlásky (konsonanty) vznikají tak, že se do proudu vydechovaného vzduchu vkládají artikulační okrsky – překážky (jazyk, zuby, rty…).

   Výška hlasu závisí na délce ligamenta vocalia. Mužský hlas je nižší než hlas ženský. U chlapců kastrovaných před pubertou zůstává hlas ženského typu. Síla hlasu závisí na rychlosti proudu vzduchu, který prochází hlasovou štěrbinou a na tvaru rezonančních dutin.

   Pozn.: Odstranění pohlavních žláz (varlat) u chlapců – kastrace se prováděla v době kolem 10. – 11. věku. V asijských kulturách takto mutilovaní muži pak zastávali různé funkce – ochránce harémů u muslimských národů a v Číně, kde nakonec ovládaly, jako dvorní rádcové a státní úředníci celé „Zakázané město“ a tím měly významný vliv na řízení celého státu. V Egyptě ve starověku rovněž tito muži – kastráti byli určeni k hlídání harémů a ženské části domů. V Evropě pak byli na základě rozhodnutí církevních hodnostářů kastrováni chlapci, za účelem zachování vysokého hlasu u chrámových zpěváků a u operních zpěváků, protože tyto činnosti nemohla v té době provádět žena. Z těchto kastrovaných chlapců, ale pouze malá část si zachovala dětský krásný hlas, aby mohli pokračovat v původní kariéře zpěváka, větší část bohužel byla pouze znetvořena, a tím jim bylo zabráněno v normálním životě.

   Tento proces se dodnes uchoval v jediném evropském státě – v Andoře, kde dodnes lze slyšet v kostelích zpívat kastráty. Jedním z nejslavnějších se stal operní pěvec, poslední kastrát, Farinelli – jednak jeho osud byl zpracován románově a jednak i filmově, existuje i nádherná socha provedená českým sochařem a uměleckým kovářem Igorem Kitzbergerem (v soukromé sbírce).

   V klasickém zpěvu se rozlišují : soprán, messosoprán, alt – jako ženské hlavy, tenor, bass, baryton – jako mužské hlavy a dále tzv. kontratenor – to je speciální metodou školený mužský hlas, aby byl podobný hlasu kastrátů.

4. Podhlasivková dutiny- cavitas infraglottica. Sahá od hlasivkových vazů – plicae vocales po dolní okraj chrupavky prstencové (promítá se do úrovně C₆). Má kuželovitý tvar a bází přechází do průdušnice. Dutina hrtanová je vystlána sliznicí, která je pokryta cylindrickým epitelem s řasinkami, které kmitají směrem do hltanu. Sliznice je červená, obsahuje smíšené seromucinozní žlázy – glandulae laryngeae a hlouběji v podslizničním vazivu – tunica submucosa jsou četné lymfoidní tkáně – folliculi lymphatici laryngei. Při zánětu vzniká hrtanová angína, mění se i charakter hlasu – dochází k chrapotu. Zánětlivé prosáknutí zduřené sliznice (oedema) má za následek dušení. Na části příklopky – epiglottis, hlasivkopříklopkových vazech a pravých vazech hlasových je epitel mnohovrstevný dlaždicový nerohovějící. V sliznici zadní plochy epiglottis jsou roztroušené chuťové pohárky. Chuťové vjemy jsou odváděny bloudivým nervem – n. vagus (N.X.). Cévní zásobení hrtanu zajišťuje horní hrtanová tepna – a. laryngea superior z horní štítné tepny – a. tyroidea superior a dolní hrtanová tepna – a. laryngea inferior z dolní štítné tepny- a. tyroidea inferior. Odkysličená krev je odváděna do stejnojmenných žil.
5. Inervace hrtanu: motoricky jsou svaly hrtanu inervovány z dolního hrtanového nergvu – n. laryngeus inferior,

senzitivní inervaci obstarává horní hrtanový nerv – n. laryngeus superior. Oba tyto nervy jsou z nervu bloudivého – n. vagus (N. X.)

Obrázky ke kapitole: Stavba hrtanu
Obr. 20 Hrtanové chrupavky – cartilagines laryngis	Obr. 21 Spojení chrupavek hrtanu: klouby a vazy	Obr. 22 Svaly hrtanu – přední skupina	Obr. 23 Svaly hrtanu – postranní a zadní skupina
Obr. 24 Polohy hlasivkových vazů – plicae vocales

Ochranná zařízení dýchacích cest

Jak jsme uvedli výše, sliznice dýchacích cest je kryta cylindrickým epitelem s řasinkami a obsahuje četné hlenové žlázky. Řasinky kmitají směrem do hltanu a posouvají hlen se zachycenými částicemi prachu, pylu a bakterií ven z dýchacích cest. Při zvýšené tvorbě hlenu je tento vykašláván (expektorace) jako chrchle (sputum).

Prachové částice ve vdechovaném vzduchu jsou zachycovány na hlenu nosohltanové dutiny, v průdušnici a bronších. Cizí částečky jsou na místě fagocytovány makrofágy a spolu s hlenem transportovány zpět z bronchů do průdušnice řasinkovým epitelem. Řasinky řasinkového epitelu kmitají 12-20 krát/s a posouvají hlen orálním směrem rychlostí okolo 1 cm/s, přičemž se hlen pohybuje na filmu z tekutiny secernované epitelem. Tento proces je u silných kuřáků porušen, a rovněž u onemocnění mukoviscidoza.

Množství produkovaného hlenu je 10-100 ml/den a je závislé na místním dráždění (např. kouř, chemické látky apod.) a stimulaci n. vagus – nervu bloudivého – N.X.. Hlen je obvykle polykán a resorbován v trávícím ústrojí.

Kašel – tussis – je reflexní reakce, při které je odstraňován hlen nebo vniknuvší cizí těleso z dolních dýchacích cest. Začíná hlubokým vdechem, krátkým uzávěrem hlasové štěrbiny- rima glottidis a následuje prudký nárazový výdech. Rozeznáváme kašel suchý – pacient nevykašlává hlen,

kašel vlhký, produktivní – při vykašlávání hlenu a

kašel sípavý, který vzniká při poruše hlasivek. Dále existuje forma kašle, která se označuje jako „kohoutí kokrhání“, a to u infekčního onemocnění zvaného černý kašel – pertusis.

Kýchání – sternutatio – je rovněž reflexní. Objevuje se při podráždění nosní sliznice a při akutních onemocněních. Jedná se o prudký výdech nosohltanem a dutinou nosní.

Při podráždění rychle se adaptujících dráždivých zakončení ve sliznici bronchů je reakcí na zmenšení objemu plic stoupání dechové frekvence, tzv. deflační reflex – Headův reflex.

Při akutním uzávěru – obstrukci horních cest dýchacích se musí rychle zabezpečit dýchání s vyřazením hrtanu. Provádí se třemi chirurgickými cestami: Obrázek č. 25

1. koniotomie – provádí se protětím vazu mezi chrupavkou prstencovou a štítnou – lig. cricothyroideum – nyní převážně punkční technikou – vpichem. (existuje na to speciální set)
2. horní tracheotomie – tracheotomia superior – průdušnice se otvírá nad můstkem (isthmus) štítné žlázy, při dolní okraji prstenové chrupavky. Provádí se ve střední čáře sagitálním řezem.
3. dolní tracheotomie – tracheotomia inferior – průdušnice se otvírá pod můstkem (isthmus) štítné žlázy, ve výši asi 2-3 prstence průdušnice nad zářezem – incisura jugularis sterni. Lze ji provést i pod můstkem po jeho protětí.

Po otevření průdušnice je nutno do vzniklého otvoru zavést kanylu a vytvořit tak umělý vývod dýchacích cest – tracheostomii.

Tón vznikající v hrtanu je slabý, řezavý a teprve chvěním vzduchového sloupce v rezonančních dutinách, v hrtanu, v dutině nosní a v ústech se zesiluje, svrchními harmonickými tóny se zabarvuje a dostává lidský charakter, tj. artikuluje se v hlásky (samohlásky – vokály a souhlásky – konsonanty).Hlásky se tedy netvoří v hrtanu, nýbrž v horních primárních a sekundárních dýchacích cestách (v resonančních dutinách) pomocí jazyka, patra, rtů a zubů. Rezonanční dutiny mají vcelku tvar nálevky, jejíž objem, tvar a otvory se mění. Dutina nosní je tvarově neměnná, naladěná akusticky na určitý tón, který se přidává jen k zabarvení některých hlásek. Dutina hltanu, tvarově proměnlivá, se účastní na tvorbě hlásek rovněž jen sekundárně. Hlavní význam pro tvoření hlásek má dutina ústní, jejíž tvar i velikost se může pohyblivým svalovým dnem, dolní čelistí a jazykem značně a snadno měnit. Každé samohlásce – vokálu – odpovídá určitý okamžitý tvar a velikost dutiny ústní a ústního otvoru. (Např. nejmenší dutina je při tvoření samohlásky i,í, největší při a,á).

Souhlásky – konsonanty – vznikají tím, že vydechovanému proudu vzduchu se staví do cesty překážky. Podle druhu překážky rozdělujeme souhlásky – konsonanty na:

• závěrové (okluzivy)
• úžinové (konstriktivy) a 
• polozávěrové (semioklusivy).

Závěrové souhlásky vznikají nárazem vzduchu mezi rty (b,p) mezi jazyk a patro (d,t), mezi kořen jazyka a měkké patro (k,g, ch) (první je znělá, druhá neznělá hláska). Souhlásky m a n vznikají podobně, ale vzduch uniká do dutiny nosní (měkké patro je uvolněno) – nosové hlásky.

Úžinové souhlásky vznikají průchodem vzduchu zúženým místem, např. mezi dolním rtem a horními řezáky (f,v), mezi hrotem jazyk a alveolárním výběžkem čelisti (s,š,z,ž), mezi částí hřbetu jazyka a patrem (j,ch,l,r,ř).

Souhláska h vzniká přímo v hrtanu průchodem vzduchu štěrbinou hlasivkovou.

Polozávěrové souhlásky (c,č) vznikají slabším uzávěrem na začátku a vytvořením úžiny na konci jejich vzniku.

(Hlásky c,s,z a č,š,ž se nazývají sykavky a šikavky)

Místa, která tvoří závěr nebo úžinu se nazývají artikulační okrsky. Otázkou tvoření hlasu a řeči se zabývá samostatný obor zvaný foniatrie. Jednotlivé jazyky na světě mají svá specifika při tvorbě hlásek, takže některé hlásky jiné jazyky vůbec nemají (ř, v arabštině a japonštině tzv. hrtanové konsonanty, nosové hlávky ve francouzštině, anglické th, ng, nkteré hlásky v gruzínštině apod.).

V některých jazycích se využívá k rozlišení významu slov intonace, tedy dle výšky tónu na kterým se slovo vysloví, nebo jakou melodií se vysloví – tento princip je u východoasijských jazyků – např. čínština (pekingská, mandžuská, šanghajská, tchajwanská, mandarínská apod.), vietnamština atd..

Při mluvě se účastní velké množství svalů, jejichž přesnou koordinací a kontrolou vznikají nejkomplikovanější a nejobratnější pohyby, jichž je člověk schopen (viz připravované skripta Hanzlová J., Hemza J.: Základy anatomie IV). Vytvoření příslušných dynamických stereotypů je proto obtížné a poruchy řeči jsou proto časté. Svaly účastnicí se při mluvě patří do tří skupin: předně jsou to svaly hrtanu, dále svaly dýchací a svaly v oblasti úst. Svaly hrtanu nastavují štěrbinu hlasivkovou a ovládají napětí hlasových vazů. Výdechové dýchací svaly vytlačují vzduch z plic mezi hlasivkovými řasami – plicae vocales a rozechvívají je, čímž vzniká tón. Svaly orální skupiny (měkké patro, jazyk, dno dutiny ústní, tváře, rty) pak tón artikulují, tj. vytváří hlásky. Inervace svalů hrtanu a orální skupiny se děje příslušnými motorickými hlavovými nervy, dýchacích svaly inervují míšní nervy. Kontrolu přesné koordinace těchto svalů provádí mozeček, nejvyšší kontrolu pak kůra mozková z centra řeči.

Řasy hlasivkové nejsou jen orgánem fonačním, ale i ochranným zařízením, vsunutým do dýchacích cest, které reflektoricky uzavírá. Prudkým výdechem (kašlem) zabraňuje pak vnikání cizích těles a hlenu do dalších dýchacích cest.

Obrázky ke kapitole: Ochranná zařízení dýchacích cest

Obr. 25 Schéma koniotomie a tracheotomie

Průdušnice – trachea

Obrázek č. 26 Obrázek č. 27

Kaudálně odstupuje od hrtanu, od chrupavky prstencové (cartilago cricoidea), to je asi od 6.krčního obratle a v mezihrudí (mediastinum) ve výši Th₄-Th₅ se rozvětvuje – bifurcatio tracheae – na dvě průdušky – bronchi principales. Je uložena před jícnem. Je dlouhá asi 12 cm a 2 cm široká a obsahuje 16-20 hyalinních chrupavek – cartilagines tracheales – ve tvaru písmene C otevřeného dozadu. Jsou vysoké 2-4 mm. Prstence jsou vzájemně spojeny pružnou vazivovou membránou – ligamenta anularia trachealia, která obsahují kolagenní a elastická vlákna.

Volná zadní stěna prstenců – paries membranacea je tvořena kolagenními a elastickými vlákny a hladkou svalovinou – musculus trachealis. Její pružnost umožňuje rozepínání jícnu při průchodu sousta.
Topograficky má průdušnice dva úseky:

1. krční úsek – pars cervicalis: sahá od dolního okraje prstencové chrupavky po horní okraj rukojeti hrudní kosti – manubrium sterni a
2. hrudní úsek – pars thoracica : je uložen mezi pravou a levou

   pohrudnicovou dutinou v mezihrudí – mediastinum.

Sliznice průdušnice – lamina propria je vystlána víceřadým epitelem s řasinkami, které kmitají směrem k hrtanu, a tím odstraňují hlen s drobnými částicemi z dýchacích cest (rychlostí 1cm/s) Obrázek č. 28. Lamina propria – sliznice obsahuje množství elastických vláken a uzlíky lymfatické tkáně. Od podslizniční vrstvy je oddělena vrstvou elastinu, který dovoluje průdušnici rozepnutí a opětné stáhnutí při nádechu a výdechu.

Podslizniční vazivo – tunica submucosa je řídké, obsahuje četné seromucinozní žlázky, které vytvářejí na vnitřním povrchu sliznice hlenovou vrstvu.

Další zevně uloženou vazivovou vrstvou je

Adventicie – je to řídké vazivo obsahující průdušnicové chrupavky a fixuje tracheu k okolí.

Obrázky ke kapitole: Průdušnice – trachea
Obr. 26 Průdušnice – trachea, pohled zepředu	Obr. 27 Průdušnice – trachea, pohled zezadu	Obr. 28 Řasinkové buňky průduškové stěny

Průdušky a jejich další dělení

Průdušnice se v oblasti Th₄-Th₅ dělí na dvě hlavní průdušky – pravou a levou – bronchus principalis dexter et bronchus principalis sinister. V místě jejich odstupu vybíhá do průsvitu průdušnice slizniční hrana – carina tracheae, podložená chrupavkami bronchů, event. i svalem

Pravá hlavní průduška je kratší a širší, levá hlavní průduška je delší a užší a odstupuje od směru průdušnice ve větším úhlu. Proto se asi v 75% případů vdechnuté cizí těleso dostává častěji do pravé průdušky. Hlavní průdušky vstupují do plicní branky – hilu plic, kde se rozvětvují na lalokové, sekundární průdušky – bronchi lobares, tři pro pravou a dvě pro levou plíci. Dalším úsekem jsou průdušky segmentální, terciární – bronchi segmentales, 10 pro pravou i levou plíci.

Dalším několikanásobným dělením, asi 16-18x se dělí na menší a menší průdušky a je-li jejich průměr menší než 1mm, nazývají se průdušinky – bronchioly. Nejmenší průdušinky o průměru asi 0,5 mm jsou koncové, terminální – bronchioli terminales. Koncové průdušinky přecházejí do 2 – 3 respiračních průdušinek – bronchioli respiratorii o průměru 0,3 mm.

Toto postupné dělení průdušek se nazývá bronchiální strom – arbor bronchialis. Obrázek č. 29

Další postupné dělení terminálních průdušinek se nazývá strom sklípkový – arbor alveolaris Obrázek č. 30.

Plicní tkáň odpovídající jedné terminální průdušince se nazývá acinus. Zde se nachází poslední oddíl dýchacích cest, tzv. respirační zóna.

Respirační průdušinky přecházejí do 2-10 alveolárních – sklípkových chodbiček – ductuli alveolares, zakončených předsíní – atrium, na níž nasedají dva sklípkové váčky – sacculi alveolares. Stěna sklípkových váčků se vyklenuje do velkého množství hroznovitých plicních sklípků – alveoli pulmones. Obrázek č. 31 Mají polyedrický tvar o průměru asi 0,2-0,3 mm. Jejich celkový počet je u dospělého člověka asi 300 – 400 miliónů a jejich celková zevní dýchací plocha je asi 80 – 100 m² . Sousedící alveoly jsou propojeny alveolárními póry, umožňujícími vyrovnávání tlaku v sousedících alveolech. Jejich stěnu tvoří velmi tenký dýchací jednovrstevný epitel, který odděluje navnitř vzduch v plicních sklípcích, zevně je epitel ve styku s kapilární stěnou bohatých plicních vlásečnic Obrázek č. 32 Obrázek č. 33. Tato stavba stěny plicních sklípků umožňuje snadné pronikání kyslíku – O₂ a kysličníku uhličitého CO₂, ale i jiných plynů (N), na principu difúze. Obrázek č. 34 Obrázek č. 35

Sklípky jsou vystlány třemi typy buněk :

• pneumocyty I. typu
• pneumocyty II. typu
• mikrofágy.

Pneumocyty II.typu exocytózou produkují sekret tzv. lining-komplex – surfaktant. Je to vrstvička proteinů – bílkovin a tuků (fosfolipidů). Jeho významnou složkou je dipalmitát lecitinu, která snižuje povrchové napětí (γ) na rozhraní vzduch-tekutina, a tím zabraňuje, aby při konci výdechu nedošlo ke zhroucení – kolapsu plicních sklípků. Při jeho nedostatku vzniká těžký akutní tísňový stav – respirační distress syndrom (např. u nedonošených novorozenců, u dospělých ARDS – adult respiratory distrass syndrom). Mikrofágy zachycují bakterie, prachové částice a s hlenem se denně ve velkém množství uvolňují a v žaludku se rozkládají. (viz kap. Ochranná zařízení dýchacích cest).

Obrázky ke kapitole: Průdušky a jejich další dělení
Obr. 29 Bronchiální strom – arbor bronchialis	Obr. 30 Sklípkový strom – arbor alveolaris	Obr. 31 Detail plicního sklípku	Obr. 32 Schéma intrapulmonálního cévního zásobení
Obr. 33 Céva s červenými krvinkami v kontaktu s alveoly	Obr. 34 Vazební křivka O2 a CO2	Obr. 35 Mechanizmy transportu CO2 a výměny CO2 a O2 mezi krevní plazmou, červenou krvinkou a tkáňovou buňkou, včetně přenosu iontů

Plíce – pulmones

Obrázek č. 36

Jsou vlastní orgány zevního dýchání, to znamená, že v nich probíhá výměna plynů mezi vzduchem a krví. Jsou to párové orgány uložené v dutině hrudní a jejich velikost je závislá na velikosti hrudníku a jejich tvar je přizpůsoben tvaru stěny hrudníku. Výška je asi 25-30 cm, váha kolem 700 – 800 g. Pravá plíce je větší než plíce levá, vzhledem k uložení srdce. Plíce mají tvar komolého kužele, rozlišujeme na nich plicní bázi – basis pulmonis a plicní vrcholek, hrot – apex pulmonis. Tento vrcholek je zaoblený a vystupuje do oblasti krku asi 2-3cm nad 1.žebro. Jejich ventilace je slabší a proto jsou častým místem patologických procesů. V mládí je barva plic růžová, později šedá až šedočerně mramorovaná, hnědá atd., podle prostředí, ve kterém člověk žije a pracuje.

Baze plic jsou široké, vyhloubené, konkávního tvaru a nasedají na klenbu brániční – brániční plocha – facies diaphragmatica. Zevní plocha je konvexní, přivrácená k žebrům – žeberní plocha – facies costalis.

Brániční plocha přechází do žeberní plochy ostrými hranami. Žeberní plocha přechází vpředu ostrým a vzadu zaobleným okrajem do vnitřní, tvarově rovné – středové plochy – facies medialis. Má tři části:

• páteřní část – pars vertebralis
• mezihrudí část – pars mediastinalis
• srdeční otisk – impressio cardiaca, hlubší na levé plíci, protože srdce leží v mediastinu více vlevo.

Uprostřed této plochy je branka plicní – hilus pulmonis. V tomto místě do plíce vstupují i vystupují velké cévy, hlavní průdušky, mízní cévy a nervy. Tyto útvary upevňují obě plíce k mezihrudí a toto místo označujeme jako plicní stopka – radix pulmonis. V hilu jsou uloženy také mízní uzliny a vegetativní nervová pleteň.

Obrázky ke kapitole: Plíce – pulmones

Obr. 36 Stavba plic

Mezihrudí – mediastinum

Obrázek č. 37

Je to prostor mezi pravou a levou pleurální dutinou. Obsahuje srdce v osrdečníku, velké cévy vstupující i vystupující do srdce. Srdce vytváří na plicích typický otisk – impressio cardiaca, jak jsme již uvedli, na levé plíci je hlubší. Dalšími útvary jsou průdušnice, jícen, brzlík – thymus a další cévy a nervy tímto prostorem procházející. Mezi těmito útvary je mezihrudí vyplněno řídkým vazivem.

Obrázky ke kapitole:

Obr. 37 Mezihrudí – mediastinum

Pravá plíce – pulmo dexter

Obrázek č. 38

Hlubokými mezilalokovými zářezy,

šikmá a vodorovná štěrbina – fissura obliqua et fissura horizontalis, je rozdělena na tři laloky:

• horní – lobus superior
• střední – lobus medius a 
• dolní – lobus inferior.

Plicní hilus má hruškovitý tvar, stopkou otočenou dolů.

Ve směru od shora dolů do něj vstupují:

kmenový bronchus, pravá a. pulmonalis s plicními nervy a vystupují vv. pulmonales

Svým tvarem se plíce přizpůsobují okolním orgánům, které na nich zanechávají typické mělké otisky – impressiones a žlábky – sulci. Např. od žeber impresiones costales, od jícnu sulcus oesophagus, okolních cév – impressio v. cavae superiores, v.subclaviae, v. azygos, perikardu – impressiones cardiacae atd..

Obrázky ke kapitole: Pravá plíce – pulmo dexter
Obr. 38 Pravá plíce – pulmo dexter	Obr. 39 Rtg pravé plíce

Levá plíce – pulmo sinister

Obrázek č. 40

Je podobná pravé plíci tvarem i zevním popisem. Hlavní mezilalokovou rýhou – fissura interlobaris neboli hlubokým šikmým zářezem – fissura obliqua je rozdělena na dva laloky:

• horní – lobus superior a 
• dolní – lobus inferior.

Plicní hilus má tvar tenisové rakety a směrem od shora dolů do něj vstupují:

levá a. pulmonalis s plicními nervy, kmenový bronchus a vystupují vv. pulmonales

Tak jako na pravé plíci i na levé jsou mělké otisky – impressiones a žlábky – sulci od okolních orgánů. Např. od žeber – impressiones costales, od podkličkové tepny – sulcus arteriae subclaviae, od oblouku aorty – sulcus aorticus, od jícnu – sulcus oesophageus atd..

Povrch plic je pokryt poplicnicí – pleura visceralis, která pevně srůstá s povrchem plic a je součástí jejího elastického systému. V oblasti plicní stopky přechází v pohrudnici – pleura parietalis, která vystýlá vnitřní stranu hrudní stěny. Pohrudnice je tvořena jednou vrstvou plochých buněk a řídkým vazivem se připojuje k nitrohrudní povázce – fascia endothoracica Pohrudnice je bohatě senzitivně inervována a proto její zánět je velmi bolestivý. Cévní zásobení zajišťují mezižeberní tepny – aa. intercostales.

Mezi poplicnicí a pohrudnicí je pohrudniční dutina – cavitas pleuralis, která obsahuje malé množství tekutiny usnadňující klouzavý pohyb obou pleurálních blan při dýchání. V pohrudniční dutině je nižší tlak než tlak atmosférický, což způsobuje, že jsou plíce pasivně rozepínány, na tom je založena celá mechanika dýchání. Při dýchacích pohybech hrudníku a bránice plíce pasivně následují jeho změny tvaru. Při vdechu – inspiriu Obrázek č. 41, který je aktivní se dutina hrudní zvětšuje pomocí hlavních i vedlejších dýchacích svalů a plíce se pasivně rozepínají, jako by byly ke stěně hrudní přilepené a vzduch proudí dovnitř. Při výdechu – expiriu , který je pasivní se vlastní vahou hrudníku dutina hrudní zmenšuje a vzduch je z plic vytlačován. Pouze při prodlouženém, hlubším dýchání jsou zapojeny výdechové dýchací svaly Obrázek č. 42.

Ani při největším vdechu nevyplňují plíce celou pohrudniční dutinu a v oblasti předního a dolního okraje obou plic jsou záhyby, tzv. komplementární (pleurální prostory) pohrudniční vychlípení:

• žebrobrániční vychlípení – recessus costodiaphragmaticus
• žebromezihrudní vychlípení – recessus costomediastinalis
• bránicomezihrudní vychlípení – recessus phrenicomediastinalis.

V případě, že vnikne do pohrudniční dutiny vzduch, tak vzhledem k negativnímu nitrohrudnímu tlaku se plíce smrští – kolabují a dojde k hrudní plynatosti – pneumotorax. Může být traumatický, spontánní nebo i terapeutický. K traumatickému dochází při poranění stěny hrudní nebo plic. Při terapeutickém – léčebném pneumotoraxu je do dutiny pohrudniční uměle zaveden vzduch, a tím je plíce vyřazena z dýchacích pohybů (starší terapie u TBC..).

Obrázky ke kapitole: Levá plíce – pulmo sinister
Obr. 40 Levá plíce	Obr. 41 Činnost hlavních dýchacích svalů při vdechu a výdechu	Obr. 42 Dýchací svaly – musculi respiratorii

Mechanika vdechu a výdechu – funkce plic

Obrázek č. 43

Dýchání zahrnuje dva procesy. Je to:

• zevní a
• vnitřní dýchání.

Zevní dýchání – ventilace plic. Tělo přijímá ze zevního prostředí kyslík (O₂) a vydává do něj kysličník uhličitý (CO₂). Plocha,na které dochází k výměně plynů mezi krví a vzduchem je asi 80m² a za 24h se vymění asi 10.000 litrů vzduchu.

Vnitřní dýchání – tkáňové – respirace tkání. Mezi buňkami a tkáňovým mokem, který je obklopuje, probíhá výměna dýchacích plynů O₂ a CO₂. Transportním prostředím pro dýchací plyny je krev. Více okysličení krve se dostává do životně nezbytných tkání. Můžeme mluvit o samoregulačním mechanismu. Při něm množství kyslíku odevzdávaného krví tkáním bude tím větší, čím více kyslíku se ve tkáních spotřebuje. Tím, že parciální tlak kyslíku se tkáních klesne, tím se zvětší rozdíl mezi poměrným tlakem kyslíku v krvi a ve tkáních, a tím se zvětší hnací síla přechodu kyslíku.

Vdech – inspirium je aktivní výkon, kdy pomocí hlavních vdechových svalů (zevní mezižeberní svaly mm. intercostales externi) a bránice – diaphragma dochází ke zvětšení dutiny hrudní v příčném i předozadním směru (viz Hanzlová J, Hemza J.: Základy anatomie I., Svaly hrudníku (musculi thoracis)). Mezihrudní svaly zvětšují hrudník zvednutím nahoru a do stran (hrudní, žeberní dýchání), bránice směrem dolů (brániční dýchání). U mužů převládá břišní, u žen hrudní dýchání.

Při vdechu vzrůstá v dutině pohrudniční podtlak. Vztah mezi hlavními dýchacími svaly a objemovými změnami plic závisí zejména na poddajnosti plic - compliance.

Počet vdechů je při tělesném klidu u muže asi 16, u ženy asi 18 vdechů za minutu. U trénovaných jedinců je frekvence nižší, u dětí je asi 25, u novorozenců asi 40-60 vdechů za minutu.

Každým vdechem při tělesném klidu je vdechnuto 450-500ml vzduchu, do krve přehází asi 15-20ml kyslíku, za minutu to činí 250-350 ml kyslíku, vzduchu 5-8 litrů. Při tělesné práci se počet vdechů zvyšuje a tím se značně zvyšuje i spotřeba kyslíku. Můžeme dosáhnout hodnoty 120-170 litrů kyslíku za minutu. Tento časový dechový objem je závislý na věku, pohlaví a fyzické zdatnosti jedince. Vdechovaný vzduch, který se mísí se vzduchem, který zůstal v plicních sklípcích po předchozím výdechu se nazývá – sklípkový vzduch. V tomto vzduchu je obsah kyslíku nižší než ve vdechovaném vzduchu. Napětí kyslíku v alveolárním vzduchu je vysoké, a proto v plicích dochází k sycení krve kyslíkem. Napětí kysličníku uhličitého je v plicích v žilní krvi vyšší než v alveolárním vzduchu, a proto se kysličník uhličitý z krve uvolňuje.

Denně člověk vydýchá kolem 280 litrů kysličníku uhličitého, což je velmi důležité pro udržení homeostázy organismu. Snížený výdej kysličníku uhličitého vede k okyselení tělesných tekutin, což je pro organismus nebezpečné.

Výdech – inspirium je převážně pasivní výkon, kdy se vrací hrudník z polohy vdechové do polohy výdechové vlastní vahou hrudníku. Po uvolnění dýchacích svalů, bránice stoupá vzhůru a objem hrudníku se zmenšuje. Při dokončení vdechu se smršťují vnitřní mezižeberní svaly – mm. intercostales interni.

Při zvýšených nárocích na dýchání se uplatňují pomocné vdechové a výdechové svaly. Patří k nim všechny svaly, které začínají v oblasti hlavy, páteře, pletence horní i dolní končetiny a upínají se na hrudník.

Kyslík se ve tkáních spotřebovává, a proto je v nich jeho tlak nejnižší. Při průtoku tkáněmi je z krve odevzdáváno 50-70ml / l kyslíku. Toto množství kyslíku se nazývá arterio-venozní diferenciací. Jak příjem kyslíku, tak výdej kysličníku uhličitého jsou ve vzájemném vztahu (CO₂ : O₂ = respirační kvocient – RQ).

Obrázky ke kapitole: Mechanika vdechu a výdechu – funkce plic

Obr. 43 Úrovně výměny dýchacích plynů v malém a velkém krevním oběhu

Vitální kapacita plic

Obrázek č. 44

Je to množství vzduchu, které po největším vdechu s největším úsilím vydechneme.

Vzniká součtem tří hodnot :

• respirační vdechový objem. Při klidném vdechu a výdechu se vymění asi 500ml vzduchu.
• inspirační rezervní objem. Je to množství vzduchu, který můžeme aktivně vdechnout po skončení klidového vdechu. Jeho objem je asi 2000 – 2500ml vzduchu.
• expirační rezervní objem. Je to množství vzduchu, který můžeme aktivně vydechnout po skončení klidového výdechu. Jeho objem je asi 1500 – 2000 ml.

U mužů dosahuje vitální kapacita 4000 – 5000 ml, u žen 3000 – 4000 ml, u sportovců (veslaři, plavci, fotbalisté, hokejisté ….) a některých profesí (zpěváci, hráči na dechové nástroje, skláři…) můžeme dosáhnout až 6000 – 7000 ml.

Vitální kapacita plic závisí na pohlaví, stáří, váze, výšce, zaměstnání a trénovanosti jedince. Vitální kapacitu měříme spirometrem (do sebe zasunuté dva duté válce naplněné vodou, vnitřní válec má tárování objemu, vehnáním vzduchu pod vnitřní válec měříme objem).

Kromě respiračního vdechového, inspiračního a expiračního rezervního objemu vzduchu je v plicích ještě asi 1000 – 2000 ml vzduchu – tzv. zbytkový, reziduální vzduch. Po vynětí plic z dutiny hrudní, v nich trvale zůstává asi 100 ml vzduchu, tzv. minimální, kolapsový vzduch.

Obrázky ke kapitole: Vitální kapacita plic

Obr. 44 Vitální kapacita plic

Fyzikální a chemické změny vzduchu při dýchání

Obrázek č. 45 Obrázek č. 46

Poškození všech oddílů dýchacích cest je zabráněno předchozím zvlhčováním, předehříváním a vychytáváním nečistot vdechovaného vzduchu. Výdechem se odstraňují vodné páry, za 24 hodin to činí asi1/2 litru vody. Vydechovaný vzduch obsahuje menší množství kyslíku (O₂), avšak větší množství kysličníku uhličitého (CO₂) oproti vzduchu atmosférickému. Jejich vzájemný poměr ukazuje tabulka.

Obrázky ke kapitole: Fyzikální a chemické změny vzduchu při dýchání
Obr. 45 Objemová % O2 a CO2 v krvi	Obr. 46 Přenos dýchacích plynů přes membránu

Vazba a přenos kyslíku

V plicních alveolech se kyslík váže nestálou vazbou na hemoglobin Obrázek č. 47 Obrázek č. 48

červených krvinek, vzniklá sloučenina se nazývá oxyhemoglobin.

Za fyziologických podmínek 1,0g hemoglobinu váže 1,34ml kyslíku. Vazba kyslíku na hemoglobin a jeho štěpení můžeme vyjádřit chemickou reakcí :

V plicích probíhá tato reakce zleva doprava a ve tkáních zprava doleva.

Při úplném nasycení krve kyslíkem může jeden její litr obsahovat až 200 ml kyslíku (O₂). Je to tzv. kyslíková kapacita krve. Na červené krvinky, na hemoglobin, je chemicky vázáno 197 ml kyslíku a 3 ml jsou fyzikálně rozpuštěny v tekutém prostředí krve. Přechod kyslíku z alveolů do krve a naopak přechod kysličníku uhličitého z krve do vydechovaného vzduchu probíhá v závislosti na jejich parciálním tlaku. Parciální tlak kyslíku je v plicích vysoký, v krvi nízký. Aby se tlakový rozdíl vyrovnal, přechází kyslík z plic do krve. Ve tkáních jsou poměry opačné. Poměrný tlak kyslíku ve tkáních je mnohem menší a proto se kyslík uvolňuje. Kromě nestálé vazby kyslíku s hemoglobinem – oxyhemoglobin, existují i chemicky stálé vazby, např. vazba s okysličovadly (peroxid vodíku, hypermangan apod…) se nazývá methemoglobin, s kysličníkem uhelnatým (CO) se nazývá karboxyhemoglobin.

Vazba hemoglobinu s kysličníkem uhelnatým (CO) je asi 300 krát rychlejší než s kyslíkem. Tato vazba je ireverzibilní. Tím je zablokováno zevní i vnitřní dýchání a dochází ke smrti zadušením (svítiplyn, nedokonalé spalování uhlí, výfukové plyny apod..). Vazbou s chorem vzniká sloučenina chlorhemin, která tvoří charakteristické krystalky hnědé barvy. Chlorhemin je využíván v soudním lékařství k důkazu krve.

Obrázky ke kapitole: Vazba a přenos kyslíku
Obr. 47 Vzorec hemoglobinu	Obr. 48 Prostorový model hemoglobinu

Vazba a přenos kysličníku uhličitého – oxidu uhličitého (CO₂)

Obrázek č. 49

Oxid uhličitý vstupuje do krve ve tkáních a z krve se uvolňuje v plicích do alveolárního vzduchu. Oproti kyslíku,který se váže na krev jednoduchou vazbou se CO₂ váže složitěji: fyzikálně i chemicky. Krev odtékající z různých orgánů obsahuje nestejné množství fyzikálně vázaného kysličníku uhličitého, je to asi 5% z celého množství CO₂ v krvi a jeho množství v krvi závisí na jeho poměrném tlaku v krvi. Při zvýšené činnosti organismu se parciální tlak CO₂ v krvi zvyšuje.

Chemická vazba CO₂ je z 10% uskutečněna vazbou na hemoglobin a tvoří sloučeninu zvanou karbhemoglobin, 85% CO₂ se váže ve formě bikarbonátu (bikarbonát sodný a draselný) na krevní plasmu. V plicích se kysličník uhličitý z obou vazeb uvolňuje, přechází do alveolárního vzduchu a je z plic vydechován. Dýchací plyny (O₂ a CO₂) se ve vazbě na krev vzájemně podporují. Čím méně je v krvi oxyhemoglobinu, tím se může vázat větší množství CO₂, naopak více CO₂ v krvi usnadňuje uvolňování kyslíku v tkáních. Vedle O₂ a CO₂ je v krvi fyzikálně rozpuštěno nepatrné množství dusíku. Při dýchání nemá žádnou úlohu.

Nebezpečí nastává při rychlém snížení jeho tlaku. Vzniká tzv. Kesonova nemoc (potápěči).

Výšková (horská) nemoc –jedná se o komplex symptomů, který může nastoupit při změnách atmosférického tlaku u osob, které nejsou na tuto výšku adaptovány. Příčinou je tedy nejčastěji překonání velkého výškového rozdílu při nedostatečné aklimatizaci (např. jízda lanovkou), často zasílené současnou nadměrnou tělesnou zátěží. Při výškové nemoci dochází následkem poklesu tlaku vzduchu k hypoxii, která způsobí naopak vzestup tlaku v pulmonálním řečistí. Příznaky jsou bolesti hlavy, neschopnost koncentrace, tinnitus – šumění v uších či slyšení pulsování v uších, závratě, potřeba spánku, nevolnost, zvracení, dušnost, cyanóza, šedý kolorit kůže, Cheyneovo-Stokesovo dýchání – periodické dýchání, popř. rozvoj plicního otoku.

Tonutí – je uzavření dýchacích cest po ponoření do vody nebo jiné tekutiny. Jestliže příhoda vede ke smrti, mluvíme o utopení, nastane-li živost ohrožující neodkladná situace, jde o tonutí (téměř utonutí). Utonutí a tonutí mohou probíhat s aspirací tekutiny nebo bez aspirace („vlhké“ a „suché“ tonutí). Tonutí bez aspirace se vysvětluje reflexním uzávěrem glotis při vniknutí vody do oblasti hrtanu. Každá forma tonutí ohrožuje život primárně akutní hypoxií, a nikoli aspirací. I u „vlhkého“ tonutí jde o takové množství aspirované vody, jaké se bez problémů může z alveolů resorbovat. Jestliže dojde k aspiraci většího množství vody (> 2 litry), pak vede sladká voda následkem savého nízkého osmnotického tlaku k hypervolémii a hemolýze. Slaná vody svým vysokým osmotických tlakem vede k plicnímu edému, hypovolémii a hemokoncentraci. V léčbě je základem dle stavu vědomí, uvolnění a udržování volných dýchacích cest, ale rovněž i zábrana hypotermie (svléknout mokré oblečení!).

Dle výběru Americké jazykové společnosti v kategorii "největší eufemismus" zvítězilo slovo "waterboarding" definované jako "vyšetřovací technika, při níž je vyslýchaný znehybněn a potápěn do vody, aby se cítil, jako když se topí".

Obrázky ke kapitole: Vazba a přenos kysličníku uhličitého – oxidu uhličitého (CO2)

Obr. 49 Doprava O2 a CO2 v organizmu

Zvukové jevy při dýchání

Při vdechu a výdechu proudí vzduch do plic a z plic a my můžeme poslouchat dýchací šelesty. Podle jejich charakteru rozlišujeme normální nebo patologické dýchání, podle kterého můžeme určit druh plicní choroby. Poslech na hrudníku provádíme buď přímo – přiložením ucha, nebo nepřímo pomocí stetoskopu či fonendoskopu.

Řízení dýchání

Obrázek č. 50

Základní funkcí dýchání je zajistit rovnováhu mezi metabolickou potřebou organismu a ventilací plic, tj.: mezi dodávkou kyslíku a odvodem kysličníku uhličitého z organismu. Dýchání je řízeno dýchacím ústředím, uloženým v prodloužené míše a v mostu mozkovém (mozkový kmen). V tomto ústředí vznikají vzruchy, které jdou cestou míšních nervů k příslušným vdechovým a výdechovým svalům. Do bránice vedou brániční nervy – nn. phrenici z krční míchy (C₂-C₄), do mezižeberních svalů mezižeberní nervy- nn. intercostales

(Th₁-Th₁₂) z hrudní míchy. V dýchacím ústředí jsou dvě skupiny nervových buněk. Inspirační neurony jsou aktivní při nádechu – inspirium, expirační neurony jsou aktivní při výdechu – expirium. Činnost dechového centra je automatická, ale je ovlivněna látkově, nervově i vlivy mozkové kůry.

Dýchací ústředí je řízeno látkově a nervově.

Látkové řízení dýchacího ústředí : činnost dýchacího ústředí je přímo ovlivněna parciálním tlakem oxidu uhličitého (pCO₂) v krvi – centrální chemoreceptory. Podle toho rozlišujeme různé typy dýchání.

• Eupnoe – dýchání klidné, parciální tlak oxidu uhličitého (pCO₂) je fyziologický, má fyziologickou hodnotu. Minutový objem je 7 až 8 litrů vyměněného vzduchu za minutu.
• Oligopnoe – zpomalené dýchání, parciální tlak oxidu uhličitého (pCO₂) v krvi je snížen (hypokapnie). Může vést až k
• Apnoe – zástava dýchání. Reflexně nastává při polykání, zabraňuje vdechnutí potravy, nebo při silném citovém podráždění, nebo při chrápání – apnoická pauza. (viz poznámka kap. Zvukové jevy při dýchání).
• Hyperpnoe – prohloubené dýchání, parciální tlak oxidu uhličitého (pCO₂) v krvi stoupá (hyperkapnie), pH krve klesá pod hodnotu 7,36 a může dojít až ke křečím (změna v ionální balanci, Györgyho koeficient), vzniká např. při hysterii. Může dojít až k
• Tachypnoe (polypnoe) – zrychlené dýchání. Minutový objem je až 140 litrů vyměněného vzduchu za minutu.
• Dyspnoe – namáhavé dýchání.

Kurare je šípový jed jihoamerických Indiánů, jehož příprava zůstává jejich tajemstvím. Je jedovaté jen při parenterálním podání. Maso střeleného zvířete otráveným šípem možno většinou požívat bez nebezpečí, ale některé šípové jedy působí i per os. Stává se tak jen při přítomnosti určitých látek, mezi něž patří saponiny. Originální kurare je podivuhodně stálé. Pravé kurare pochází z kulčiby, to jsou různé druhy Strychnos Loganiaceae. Slabší kurare je z Chondrodendron tomentosum. Na trh přichází kurare ve třech formách: jako Kalebasa kurare či Tikuma kurare, dále tyčové kurare – tubokurare v dutých bambusových tyčích a checo kurare v hliněných hrnečcích. Jsou chemicky odlišné.

• První je toxiferin, kurin, kurarin,
• druhé kurin, chondrodendrin a tubokurarun,
• třetí protokurin, protokuridin a protokurarin.

Kurin je biologicky málo účinná terciální baze, kdežto skupina kurarinu jsou biologicky velmi účinné kvartérní baze. Z nich hlavně d-tubokurarin. Koncem XIX. století se ve Francii používalo medikačně u křečových stavů. Vlastní účinek je dán působením na nervosvalových ploténkách, kdy brání acetylcholinu v jeho depolarizačním účinku. Snižuje napětí střevní stěny i peristaltiku a blokuje činnost svalů – takže smrt nastane tím, že se nepřenáší vzruchy mezi nervovými vlákny a svalovou jednotkou. Dochází k smrti udušením.

Podobný účinek má i jeden v nejsilnějších jedů v přírodě, který je součástí směsi originálního kurare, a to je jed pralesních žabiček – jihoamerické žáby z čeledi Phyllobatidae, tzv. batrachotoxin. Jedná se o jeden z nejprudších alkaloidů.

Obrázky ke kapitole:

Obr. 50 Řízení činnosti dýchacího centra

Nervové řízení dýchacího ústředí

Z periferie, z tělních orgánů, přicházejí do dýchacího ústředí nervové vzruchy, které ho ovlivňují reflexně. Přímo ve stěnách plicních sklípků začínají dostředivá vlákna bloudivého nervu – nervus vagus (N X.). Při vdechu dochází k rozpětí plicní tkáně a podráždění receptorů bloudivého nervu. Vzniklé vzruchy ovlivní dýchací ústředí, utlumí jeho činnost a vdech je vystřídán výdechem. Takto je reflektoricky řízeno střídání vdechu a výdechu.

Na dýchání má vliv i dráždění jiných receptorů. Např. při podráždění kůže studenou vodou nastává reflexně krátkodobá zástava dechu, naopak pokles krevního tlaku dýchání prohloubí a zrychlí.

Reflexní charakter mají i změny dýchání např. po vniknutí cizího tělesa do dýchacích cest, při vdechnutí vody nebo škodlivých plynů. Po krátké zástavě dechu dojde k reflexnímu vypuzení škodlivin kýcháním nebo kašlem.

Podmíněně reflexně je dýchací ústředí ovlivněno změnou dechu při práci, sportu apod… Také emočně při smíchu, pláči, hněvu, depresi a také vůlí. Zde se uplatňuje vliv mozkové kůry na dýchání. Důkazem je možnost prohloubení nebo zastavení dechu na základě vlastní vůle. Dýchání je však možné zastavit pouze na minutu, trénovaný člověk až na 3 minuty nebo u potápěčů až na 6-7 minut, pak následuje zrychlené dýchání – automatické dýchání.