respirácia- súhrn zložitých fyziologických dejov, spojených s energetickým a látkovým metabolizmom a výmenou dýchacích plynov

  • dýchanie prebieha, aby sa oxidovali (rozkladali) organické aj anorganické látky a tým sa uvoľní energia potrebná na všetky životné procesy
  •  C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O → 12 H2O + 6 CO2 dej opačný ako fotosyntéza
  • uvoľnená energia sa ukladá do molekuly ATP (kyselina adenozíntrifosforečná), uvoľňuje sa pri rozklade glukózy C6H12O6, prebehne reakcia fosforylácie  ADP + P → ATP (energetická hodnota jednej makroergickej väzby v molekule ATP je 50 kJ)

na bunkovej úrovni je dýchanie heterotrofných a autotrofných organizmov rovnaké (prebieha na mitochondriách, rozdielny je len spôsob prijatia O2)

Kyslík sa môže prijímať: zo vzduchu (21% O2)- suchozemské organizmy

                                       z vody ( nižšia koncentrácia O2 rozpusteného v H2O 6-7%)- vodné org.

Zložitosť dýchacej sústavy súvisí s energetickými nárokmi živočíchov  a zároveň s veľkosťou tela.

 

Spôsoby dýchania:

1. dýchanie voľnou difúziou- typické pre jednobunkovce, malé mnohobunkovce, dýchacie plyny ( O2, CO2) prenikajú cez cytoplazmatickú membránu, u mnohobunkových živočíchov voľne prechádza cez kožu

2. pomocou dýchacích orgánov: tie môžu zabezpečovať prísun O2 k tkanivám a) priamo

                                                   b) nepriamo ( O2 odovzdávajú telovým tekutinám, ktoré ho

                                                     rozvádzajú)

3. vzdušnicové dýchanie- je priame, vzdušnice sú ektodermálneho pôvodu, nazývajú sa tiež tracheami, preto sa tento spôsob respirácie označuje ako tracheálne dýchanie

Je typické napríklad pre hmyz – na bočnej strane tela sa nachádzajú malé otvory (stigmy), tie sa vo vnútri rozvetvujú po celom tele. Celá sústava rozvetvených rúrok je vystužená špirálovitými vláknami chitínu, čo zabraňuje upchatiu rúrok, problém však niekedy môže nastať pri zvliekaní hmyzu.

 

4. Dýchanie celým povrchom tela- je vytvorený respiračný epitel v pokožke, prestúpený kapilárami – preniká do nich O2. Majú ho niektoré ryby a obojživelníky- pomocné kožné dýchanie.

 

5. Dýchanie žiabrami-  sú ektodermálneho pôvodu, rozlišujeme kríčkovité žiabre (napr. u žubrienok) sú to kožné výrastky po boku tela, husto popretkávané kapilárami- obmývajú sa vodou, tak sa O2 dostane do telových tekutín

pravé žiabre- u rýb, sú uložené v žiabrovej dutine, na kostených oblúkoch sú žiabrové lupienky prekryté kosteným viečkom

 

Niektoré druhy rýb (napr. čík) majú špeciálne prispôsobené tenké črevo na dýchanie, vynárajú sa nad hladinu, prehĺtajú O2, vzduch zbavený kyslíky vylučujú von z tela kloakou.

 

6. Pľúcne vačky- majú ich niektoré druhy pavúkovcov na prijímanie vzdušného kyslíka, majú lamely. Je to nepriamy spôsob dýchania, kyslík preniká do hemolymfy.

 

7. Pľúcne dýchanie- fylogenetickým predchodcom je pravdepodobne plynový mechúr rýb alebo vychlípenina oesophagu (pažeráka). Je typické pre stavovce okrem rýb.

Prvý krát sa objavuje u obojživelníkov, rozdiel pľúc jednotlivých tried spočíva vo vnútornom členení- čím sú pľúca viac členené tým sú dokonalejšie a zabezpečujú väčší prísun O2.

 

pľúca obojživelníkov

pľúca  sú párové vakovité, vnútri môžu byť zriasnené alebo hladké, ich vnútorné členenie je teda málo vyvinuté, plocha na výmenu dýchacích plynov medzi vnútrom pľúc a krvou je malá, nedostatočne zásobuje telo kyslíkom, preto je potrebné pomocné kožné dýchanie

pľúca plazov

ich vnútorná členitosť je vyvinutejšia ako u obojživelníkov, začínajú sa formovať pľúcne komôrky, kde dochádza k výmene dýchacích plynov

pľúca vtákov

sú pomerne dokonale členené, majú pľúcne (vzdušné vaky), ktoré sú párové a prerastajú až do kostí- pneumatizácia kostí, čo má veľký význam pri lete vtákov, nadľahčujú telo a udržiavajú polohu.

pľúca cicavcov

sú najdokonalejšie, totožné s pľúcami človeka

 

dýchacia rúra je tvorená: nosová dutina (cavum nasi)

                                        nosohltan (nasopharynx)

                                        hrtan (larynx)

                                       priedušnica (trachea)

                                       priedušky (bronchy)

                                       pľúca (pulmo)

okrem okrem nosovej dutiny je stavba dýchacej rúry rovnaká, jej základ tvorí chrupavkový skelet,ktorý zabraňuje zúženiu ciest, podsliznicové väzivo obsahuje veľké množstvo lymfatických uzlíkov, ktoré zabraňujú vniknutiu mikroorganizmov. sliznica- je mukózna- produkuje hlien, ktorý zvlhčuje povrch a zachytáva nečistoty, pokrýva ju riasinkový epitel.

 

NOSOVÁ DUTINA ( cavum nasi)

- je rozdelená nosovou priehradkou na dve polovice, tie sú ešte horizontálne delené nosovými mušľami

- vyznačuje sa veľkým množstvom žľaznatých buniek, ktoré pri infekcii produkujú hlien , je spojená s prínosovými dutinami (v čelových a lícnych kostiach)

- vzduch do nosovej dutiny vstupuje otvormi – choánami, vzduch sa ohrieva a zbavuje nečistôt                                   

NOSOHLTAN (nasopharynx)

- je to horný úsek hltanu, do ktorého ústia nosové choány

- ústi do neho Eustachova trubica (spája stredné ucho s nosohlanom, vyrovnáva tlak)                       – nosohltanová mandľa z lymfatických uzlíkov, zabraňuje šíreniu infekcie do stredného ucha

 

HRTAN (larynx)

- asi 6 cm dlhý úsek,  horná časť hrtana vyúsťuje do dolnej časti hltana

- je vystužený  hrtanovými chrupkami, najväčšia je štítna chrupka (na nich je  prichytená štítna žľaza)

- Hrtanová príchlopka je chrupka oddeľujúca hrtan od hltanu zabraňujúca vniknutiu potravy do dýchacej sústavy  pri prehĺtaní

- v nižšej časti sú uložené hlasivky, ktoré spôsobujú vznik tónu hlasu

 

PRIEDUŠNICA (trachea)

- asi 12 cm dlhá , obsahuje 15- 20 podkovovitých (hyalínových) chrupiek

- napája sa na hrtan, prechádza pred pažerákom

- rozdeľuje sa na dve bronchy

 

PRIEDUŠKY (bronchy)

smerom do pľúc sa rovetvujú, čím vytvárajú bronchiálny strom

 

PĽÚCA (pulmo)

- párový špongiovitý orgán, rozdelený na pravé (sú väčšie, skladajú sa z 3 lalokov) a ľavé pľúca (z dvoch lalokov), medzi nimi je priestor- medzipľúcie,  nachádza sa tam srdce

- povrch pľúc pokrýva blana popľúcnica a vnútornú stranu hrudného koša pohrudnica, medzi nimi sa nachádza štrbina – pohrudnicová dutina, tá je vyplnená tekutinou (asi 10 ml) s podtlakom

- rozvetvené priedušky s priemerom 1 mm sa nazývajú priedušničky (bronchioly), ktoré už nie sú vystužené chrupkami, sú zakončené polguľovitými váčkami pľúcne mechúriky (alveoly)- tie sú popretkávané spleťou krvných vlásočníc.

 

Mechanizmus dýchania

striedajú sa dve fázy- nádych (inspírium) a výdych (exspírium)

Dôležitú úlohu v mechanizme dýchania zohráva plochý sval bránica oddeľujúca hrudnú a brušnú časť tela. Pri nádychu klesá nadol, tým zväčšuje objem hrudníkovej dutiny.

Naopak pri výdych stúpa nahor, čím sa vzduch z pľúc vytláča.

Pri dýchaní prebiehajú tri deje:

ventilácia- výmena plynov medzi pľúcami a vonkajším prostredím

vonkajšie (pľúcne) dýchanie- výmena dýchacích plynov medzi pľúcami a krvou

vnútorné (tkanivové) dýchanie- výmena dýchacích plynov medzi krvou a bunkami tkanív

frekvencia dýchania- počet vdychov za minútu, môže byť ovplyvnená vekom, pohlavím, dennou dobou (večer je vyššia) dospelý človek (16 – 18), novorodenec (30 – 40), kôň (8 – 16), myš (150 -  200), potkan (100 – 150),  holub (50 – 70)