Uvolňování energie v organismech
Uvolňování energie v organismech
(disimilace)
Disimilace = rozklad organické látky za uvolnění energie
Kvašení (bakterie a kvasinky) => pravé (aerobní) = alkoholové, mléčné a nepravé (anaerobní) = octové
– Pravé kvašení (alkoholové) – kvasinky (pivní, vinná)
– Pravé kvašení (mléčné) – bakterie lactobacilus
– Nepravé kvašení (octové) – sinice, fotosyntézní bakterie
Dýchání = respirace = výměna dýchacích plynů s vnějším prostředím
– Provádějí všechny ostatní organismy (kromě kvasinek, bakterií, sinic)
– Dýchání probíhá v mitochondriích
C6H12O6 —
Kvasinky
C12H22O11 + H2O —bakterie
C6H12O6 + 2O2 —
C6H12O6 + 6O2 ——›6CO2 + 6H20 + en.
—› 2C2H5OH + 2CO2 + en. 2 ATP
bakterie
—› 4 kyselina mléčná + en. 4 ATP
—› 2 CH3COOH + 6CO2 + 6H20 + en. 38 ATP
Dýchací soustava
Fylogenese DS
– Primitivní organismy (Žahavci, ploštěnci, máloštětinatci, drobní členovci)
= dýchání celým povrchem těla
(A) Poprvé u měkkýšů – Hlemýžď zahradní (plž)
– Triblastika + coelomata => hodně materiálu a místa
pd = plášťová dutina
pv = plicní vak
do = dýchací otvor
(B) Mlž – Škeble rybničná
ž = žábry – 2
– Otevřená CS + krvomíza
(C) Hlavonožci – Sépie obecná
ž = žábry – skryté v plášťové dutině
tr = trumbus = nálevka
– voda + O2
(D) Kroužkovci – mnohoštětinatci
(E) Kroužkovci – opaskovci, máloštětinatí – Žížala
(F) Členovci – klepítkatci, pavouci – Křižák obecný
(G) Členovci – vzdušnicovci, hmyz – Včela
(H) Členovci – žabernatí, korýši – Rak říční
– vodní červi
4. keříčkovité, nekryté žábry
– Dýchá celým povrchem těla – DS není
5. plicní vak
– Vzdušnice (tracheje) – po celém těle => nespolupracuje s CS
– Průduchy (stigma)
– Podobné škebli
– 2 páry žáber, pod krunýřem
Obratlovci
Ryby
1
– žábry ukryté pod skřelemi
– voda s O2 protéká kolem skřelí či uvnitř předání O2
– paryby skřele nemají
obojživelníci
Larva
– larvy = vodní živočichové ; dospělec = suchozemec
– vnější proudění vody
Dospělec
– čolek – vodní ale nemá žábry, musí k hladině se nadechnout vakovité plíce
– skokan hnědý – rozmnožování na vodě, žije na souši
– skokan zelený – žije ve vodě, na zimu vyleze na souš laločnaté plíce
– blatnice – vakovité plíce se zřasením uvnitř větší kontaktní plocha k výměně dýchacích plynů
– obojživelníci – přechod na souš obrovské změny DS
Ptáci
– létání náročné na energii dokonalejší plíce
– plíce u ptáků nemění svůj objem
– 7 plicních svalů
– vzduch přichází plícemi do 1. páru plicních vaků, projde přes plíce do dalších vaků
– vzduch projde přes plíce 3x a potom vydechne
– odebere větší množství O2 než suchozemci
Člověk
A) 1. dutina nosní
2. nosohltan
3. hrtan (hlasivky)
4. hrtanová příklopka
5. průdušnice
6. průdušky
7. plicní žíla
8. plícnice
9. průdušinky
10. plicní sklípky = alveoly alveolární plíce
C) 1. dutina nosní
2.nosohltan
3. měkké patro
4. hrtanová příklopka
5. hrtan
6. průdušnice
7. průduška
8. pravá plíce (3 laloky)
9. průdušinky
10. levá plíce (2 laloky)
11. bránice
E) 1. jazylka – kost volná
2. hrtanová příklopka
3. chrupavka štítná ohryzek
4. hlasivková chrupavka
5. blány – hlasivky, u mužů v dospělosti ztloustnou
6. prstencová chrupavka
7. 1. chrupavka průdušnice
D) Horní + dolní cesty dýchací
1. jazylka
2. chrupavka – štítná (2) + prstencová (3.) hrtan
4. průdušnice
2
5. průdušky
3
Funkce
a) DÝCHÁNÍ = respirace = výměna dýchacích plynů (O2, CO2) s vnějším prostředím
Dělení dýchání:
C6H12O6 + 6O2 ——›6CO2 + 6H20 + en.
o Zevní (plicní) = výměna plynů mezi plícemi a vnějším prostředím
– K výměně dochází v plicních sklípkách = alveoly
– Vdechovaný vzduch: 21% O2, 0,03% CO2
– Vydechovaný (alveolární) vzduch: 14% O2, 5% CO2
o Vnitřní = výměna kyslíku a oxidu uhličitého mezi krví a tkáněmi
b) VYPAŘOVÁNÍ = transpirace = vyloučení odpadních látek ve vodě => ochlazování těla
c) TVORBA HLASU – v hrtanu
1. fáze: hlasivky v hrtanu => tvorba zvuku (vydechovaných zvukem)
2. fáze: zesílení zvuku v dutinách TS (dutina ústní) a DS (dutina nosní, vedlejší dutiny v kostech – horní čelist,
čichová k., čelní k., klínová k.)
3. fáze:artikulace = vyslovování
– pomocí rtů, jazyka, zubů, patra
– bradový výběžek dolní čelisti => 2 bradové svaly
Stavba
a) DÝCHACÍ CESTY
a. Horní – Dutina nosní (cavum nasi)
H2O (l) —energie
—› H2O (g)
klínové, čichové (také vystlány sliznicí)
b. Dolní – Průdušnice (trachea)
– Začíná nosními dírkami => nozdry => nosohltan
– Stavba – labyrint (viz dole)
– Vystlána sliznicí, krytá řasinkovým epitelem – hlenovité žlázky
– Zbavování se prachu, ohřívání vzduchu
– Vedlejší dutiny nosní – výklenky do sousedních kostí => dutina horní čelisti, kosti čelní,
– Nosohltan => Hltan (rozdělení polykací a dýchací cesty)
Hrtan (larynx)
– Soubor chrupavek – pohyblivé spojení
– Největší – štítná chrupavka, pod ní prstencová chrupavka, hlasivkové chrupavky
– Příklopka hrtanová – při polykání se sklání nad vchodem do hrtanu (brání vdechnutí sousta)
– Hlasivková štěrbina => tvorba hlasu
– Vazivovou blánou zavěšen na jazylce
– Vystlán sliznicí
– Trubice 10-12 cm, Ø 2 cm (pružnost)
– Vystlána sliznicí, kryta řasinkovým epitelem
– Z chrupavčitých prstenců – 16-20 (mezi prstenci – vazivo)
vzadu je vazivo – pružné => rozepínání při nádechu
chrupavka
Průdušky (bronchi)
– Chrupavčité
– Zanožení do plic => větvení na průdušinky
– Sliznice s drobnými hlenovými žlázkami, krytá řasinkovým epitelem
– Přívod vzduchu s O2
– Odvod vzduchu s CO2
– Výstelka dýchacích cest = řasinkový epitel (= výstelka buňkami s brvami) => vzduch se čistí – průchod nosním
labyrintem => vzduch se ohřívá a zvlhčuje
– V čichové sliznici => očichání vzduchu – příjemné, nepříjemné, varující pachy => nutno provádět nádech nosem
b) DÝCHACÍ ORGÁNY = párové plíce (pravá a levá)
– V mezihrudní přepážce – osrdečník se srdcem
– Levá plíce – menší – 2 laloky
– Pravá plíce – větší – 3 laloky
– Povrch kryt blánou = poplícnice (pleura pulmonalis) => přechází v pohrudnici (mezi nimi – štěrbina
pohrudniční, vyplněná tekutinou => klouzáni blan při dýchání)
4
– V plicích = průdušinky => tenkostěnné alveolární chodbičky => plicní sklípky (alveoly)
– Stěna sklípků = jednovrstevný epitel
– Silně prokrvené => výměna plynů
– Dýchací plocha asi 100 m2
Plíce <======> Krev
– Plicní = vnější, zevní dýchání => plicní respirace
Stavba nosní dutiny = Labyrint
Umístění plic – v hrudní dutině
Funkce DS
1. fáze: Plicní ventilace
= výměna vzduchu
Vnější prostředí Plíce
a) vdech = aktivní proces
b) výdech = pasivní proces
– pomocí dýchacích svalů – KONTRAKCE
– bránice – prohloubení hrudníku
– svaly mezižeberní – rozšíření hrudníku
– u ♀- hrudní dýchání => víc využité meziž. svaly
– u dětí – břišní dýchání => víc využitá bránice
– u ♂ – smíšené dýchání
– relaxace svalů
klidový dechový objem je 0,5 l
minutová dechová frekvence asi 16x
=> klidový minutový objem 8 l
maximální minutový objem až 150 l (obrovská rezerva organismu)
2. fáze: Plicní respirace
= zevní dýchání mezi
– uvnitř zřasení plic pomocí alveol => plicní sklípky => obrovská plocha pro výměnu dýchacích plynů
3. fáze: Transport dýchacích plynů krví
– přenos kyslíku zprostředkováván hemoglobinem = červené krevní barvivo
– vázání kyslíku na Hb je řízeno tlakem (se stoupajícím tlakem – roste, s klesajícím – uvolňuje se)
– ve 100 cm3 krve – cca 16 g Hb, schopen navázat asi 20 cm3
O2 – přenos pomocí Ery (5% rozpuštěno v plazmě?)
CO2 – 5% rozpuštěno v plazmě
– 10% se slučuje s plazmatickými bílkovinami na karbaminové sloučeniny
– 85% vázaní na krevní alkálie – v plazmě
Plíce <======> Krev
Hb + 4 O2 ‹———› Hb(O2)4
kyslíku
HCO3
+ CO2 ——› 2 CO3
–
+ H2O
2-
5
+ vzájemné ovlivnění plynů! = větší obsah jednoho urychlí druhý
4. fáze: Tkáňová respirace
= vnitřní dýchání
– ve tkáních – dýchání = podstata!
– Dýchání = uvolňování energie aerobním rozkladem organických látek
=> celkový provoz našeho těla
Latinský Slovníček
Krev <======> Tkáně
C6H12O6 + 6O2 ——›6CO2 + 6H20 + en.
dutina nosní cavum nasi
dutina ústní cavum oris
hrtan larynx
průdušnice trachea
průdušky bronchi
plíce pulmo
plicní sklípky alveoly
hrtanová příklopka epiglottis
poplicnice pleura pulmonalis
pohrudnice pleura thoracalis
vdech inspirium
výdech expirium
bránice diaphragma
svaly mezižeberní musculi intercostales
Obrázky
(G) Spirometr
(H) Záznam spirometru
Celková kapacita plic = 5l
VK – vitální kapacita – 4l (♂ 4-5l, ♀ 3-4l)
RESO – zbytkový objem – 1l
RO = respirační objem (dechový) – 0,5l
IRO = objem při max nádechu – 2,5l (+ 0,5l)
ERO = objem při max výdechu – 1l
Obranné reflexy dýchací
1) Kašlání – podrážděním krku
2) Kýchání – podrážděním nosu
Řízení DS (obrázek F)
1. Dýchací ústředí
– V prodloužené míše – vdechové a výdechové centrum
2. Svaly mezižeberní
3. Bránice = diafragma
4. Šedá kůra koncového mozku (sídlo vědomí)
5. Mezimozek = vegetativní mozek
– Přijímání a reakce na vnitřní situaci (orgány) = potřeby organismu – reflexně
6. Plíce
7. Oblouk aorty
8. Krkavice
9. Páteřní mícha
– Informace o jiné potřebě dýchání přicházejí do dýchacího prostředí
– z dýchacích svalů – napětí
– z plic – naplnění
– z krve – srdečnice, krkavice – množství CO2 a O2
– z těla – tkání – o pH a CO2
6
+ vědomé ovlivnění dýchání
– Z šedé kůry mozkové
= zástava dýchání, zrychlené dýchání, pískání, hra na dechové nástroje
Choroby DS
Choroba Příčiny Projev Prevence Léčení
Rýma virus
Alergická (senná)
rýma
Chřipka virus
bakterie hlen v d.c. neprochladnout
alergeny
(pyl, roztoči,…)
Angína bakterie
(streptokoky)
kýchání
slzení očí
rýma
bolest hlavy, kloubů
horečka
rýma
hlen
bolest v krku
čepy na mandlích
horečka
vitamíny není
vyhýbat se
alergenům antihistaminika
očkování
vyhýbat se inf.
prostředí
otužování +
vitamíny
otužování +
vitamíny
životní styl
analgetika
antipyretika
(paralen, aspirin,
acylpyrin)
chlazení krku
antibiotika
antipyretika
Zánět průdušek
= Bronchitida bakterie
=> hospitalizace Zápal plic
= Pneumonie
Astma genetické dispozice
TBC
= tuberkulóza bakterie
Silikóza
= zaprášení plic
křem. prachem
Rakovina
(pneumokoky,
diplokoky)
=> více —||— —||—
—-||—-
alergie
– rozšíření průdušek
očkování sanatoria
rouška
mechanizace prům.
sklárny,… vnitřní rozřezání
vdechování
rakovinotvorných
látek, dehtů
= cigaretový dým,
znečištěný vzduch
zůžení průdušek při
zátěži nenamáhat se bronchodilatancia
dušnost
zčásti neprůchodné
plíce (dutiny)
plic, krvácení
nádor – ucpávání nekouřit, žít mimo
město,…
antibiotika
sanatoria –
neléčitelné
operace =
chirugické odstranění,
radioterapie, chemot.
+ Pneumotorax = proražení hrudního koše (uměle – u TBC)