Dýchání

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Tento článek pojednává o výměně plynů. Možná hledáte: buněčné dýchání, navazující metabolické pochody související s výrobou energie.

Dýchání (respirace) je proces výměny plynů, zejména kyslíku a oxidu uhličitého, mezi organismem a jeho externím prostředím. Projevem tohoto procesu navenek je dech. Dýchání však představuje rovněž kaskádu chemických reakcí v buňkách, které se označují jako buněčné dýchání, tedy užití kyslíku k oxidaci organických molekul a k výrobě ATP. Dýchání je proces typický pro aerobní organismy.

Zdrojem kyslíku je vnější prostředí, rovněž zvané respirační médium. Respiračním médiem může být vzduch (např. u suchozemských živočichů, většiny rostlin a hub) nebo voda (především vodní živočichové).

Místem, kde probíhá výměna plynů, je tzv. respirační povrch. Mechanismem přenosu plynů je vždy difuze, jejíž rychlost je přímo úměrná povrchu, jímž výměna probíhá, a nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti, přes níž difuze probíhá.^[1] U prvoků a dalších jednobuněčných organismů probíhá dýchání na celém povrchu těla (buňky). Také u žahavců a ploštěnců nejsou vyvinuty žádné specializované mechanismy a dýchání probíhá na celém povrchu jejich těla (stejně jako u žížaly).

U jiných mnohobuněčných živočichů jsou vyvinuty specializované orgány, které mají zpravidla velký povrch. Třemi nejběžnějšími dýchacími orgány jsou plíce, žábry a vzdušnice. ^[1] Tyto orgány vytváří specifickou orgánovou soustavu, zvanou dýchací soustava.

Obsah

1 Dýchací soustava
2 Proces dýchání
3 Mechanismus dýchání u suchozemských obratlovců
- 3.1 Vdech a výdech
- 3.2 Přenos krví
4 Řízení dýchání
5 Poruchy související s dýcháním
6 Odkazy
- 6.1 Reference

[editovat] Dýchací soustava

Lidská dýchací soustava (anglicky)

Podrobnější informace naleznete v článku dýchací soustava.

Rozlišujeme různé dýchací soustavy, specializované na různé životní podmínky. Zatímco žábry se vyskytují především u vodních organismů, plíce se vyvinuly u organismů suchozemských. Přesto je mechanismus funkce u všech dýchacích soustav podobný.

[editovat] Proces dýchání

Při dýchání dochází k tzv. ventilaci, díky níž je čerstvý vzduch stále v kontaktu s povrchem dýchacího orgánu. V praxi to u suchozemských obratlovců znamená, že nádechem se dostane nový vzduch do plic a výdechem se použitý vzduch odstraní. U různých skupin organismů se však vyvinuly rozdílné mechanismy ventilace dýchacího orgánu.

Po těle se rozvádí kyslík buď systémech "trubek" (vzdušnice hmyzu), nebo častěji rozpuštěn v krvi. V krvi jsou přítomné dýchací pigmenty, jako je hemocyanin (někteří členovci, měkkýši), nebo hemoglobin (obratlovci).

[editovat] Mechanismus dýchání u suchozemských obratlovců

[editovat] Vdech a výdech

Dýchací pohyby obecně zabezpečuje dýchací svalstvo a některé další orgány. Známe rozličné způsoby, jak do plic dostat čerstvý vzduch.

Například žáby dýchají při pozitivním tlaku. To znamená, že před vdechem sníží dno dutiny ústní, natáhnou vzduch do nozder, stlačí ústní dutinu a vzduch je vtlačen dolů do průdušnice.

U člověka a jiných savců se vyvinulo dýchání při negativním tlaku. Vzduch je při tomto způsobu do plic tažen, nikoliv tlačen. Mezižeberní svalstvo a bránice (popř. i svaly krku, zad a hrudníku) mění objem hrudního koše, načež se roztahují plíce. Plyn se vždy přesouvá z místa vyššího tlaku do nižšího tlaku, a proto je vzduch nasáván do plic. Naopak při výdechu se objem plic zmenší a vzduch je vytlačen ven.

[editovat] Přenos krví

V plicních sklípcích kyslík difunduje do krve, a to na základě pravidla, že kyslík má v odkysličené krvi nižší parciální tlak. V rámci toho přechází přes tenký vlhký epitel plicních sklípků. Naopak oxid uhličitý má v krvi vyšší parciální tlak, a proto v plicích uniká přes epitel ven z kapilár.

K přenosu v krvi využívají suchozemští obratlovci dýchacích pigmentů. U téměř všech obratlovců je jím hemoglobin v červených krvinkách. Hemoglobin má čtyři podjednotky, každá má svůj kofaktor (tzv. hemová skupina), jenž v svém centru nese atom železa. Každá molekula může přenášet čtyři molekuly O₂.

Z krve se dostává ven kyslík v tenkých kapilárách, kde se radikálně zpomaluje rychlost krve a kyslík podle gradientu svého parciálního tlaku přestupuje z krve do okolních tkání.

[editovat] Řízení dýchání

Dýchání dokážeme na chvíli zadržet vlastní vůlí, ovlivnit dokážeme i rychlost dechu. Daleko významnější však v tomto ohledu jsou některé automatické mechanismy, které řídí dýchání samostatně. Díky těmto mechanismům je koordinováno dýchání s požadavky oběhové soustavy a celého těla.

Řízení dýchacích pohybů má centrum v prodloužené míše a ve Varolově mostu. Prodloužená mícha hlídá hladinu oxidu uhličitého v krvi, a to díky malým změnám pH krve. Dále je řízeno chemoreceptory v aortě a krkavicích, které reagují na koncentraci kyslíku a CO₂ v krvi. ^[1]

[editovat] Poruchy související s dýcháním

Tato část článku potřebuje úpravy. Můžete Wikipedii pomoci tím, že ji vhodně vylepšíte. Inspiraci k vylepšení lze hledat v radách na stránce Vzhled a styl, případně na diskusní stránce článku.