Dýchací orgány živočichů a člověka

Prírodné vedy » Biológia

Autor: primak
Typ práce: Referát
Dátum: 28.07.2011
Jazyk: Čeština
Rozsah: 2 414 slov
Počet zobrazení: 6 439
Tlačení: 587
Uložení: 586
Dýchání, dýchací orgány živočichů, dýchací soustava člověka
· buňky živočišného organismu potřebují pro své fungování energii, kterou získávají převážně aerobní respirací
· energie se uvolňuje oxidací látek bohatých na energii (cukry, tuky, bílkoviny), přičemž se uvolňuje také CO2 a H2O
· pro oxidační děje je tedy potřeba příjem kyslíku a odvod oxidu uhličitého, k čemuž slouží dýchací ústrojí
· v tomto smyslu dýchají skutečně všechny živočišné organismy, i např. tasemnice
· zdroje kyslíku
vzduch obsahuje 21% kyslíku
sladká voda obsahuje 0.72% rozpuštěného kyslíku, slaná voda méně, nicméně živočich je solí nadlehčován a tak má menší spotřebu energie a nepotřebuje tolik kyslíku
· typy dýchání
zevní dýchání: výměn plynů mezi organismem a jeho okolím
vnitřní dýchání: výměna plynů mezi tělními tekutinami a buňkami tkání případně tělními dutinami a buňkami tkání
· z dýchacích orgánů je kyslík do těla rozváděn oběhem tělních tekutin nebo přímo bez pomoci tělních tekutin
· rozvod tělními tekutinami
-  fyzikální rozpustnost kyslíku je velmi malá, proto by přenos kyslíku v rozpuštěné formě sám o sobě nestačil (fyzikálně rozpuštěný kyslík v plazmě je max. 3 ml/l)
-  efektivnějším způsobem rozpouštění kyslíku je vazba na proteiny, schopné kyslík chemicky navázat, které obvykle obsahují atom kovu (200 ml kyslíku na l)
•  hemoglobin: obsahuje železo, červené krevní barvivo, v krevní plazmě některých kroužkovců, korýšů, plžů a v červených krvinkách všech obratlovců
•  hemocyanin: obsahuje měď, modré barvy, vždy rozpuštěn v plazmě u korýšů a u většiny měkkýšů
-  oxid uhličitý se v tělních tekutinách rozpouští lépe než kyslík, přenáší se především ve formě hydrogenuhličitanu, ale také vázaný na hemoglobin
-  u hemoglobinu je nebezpečí navázání dusíku při nadměrné konzumaci dusičnanů (železo se pak oxiduje na železitý kationt a z hemoglobinu se stává methemoglobin, který není schopen vázat kyslík)
· epidermální dýchání
-  nejprimitivnější způsob přijímání kyslíku z okolního prostředí
-  jedná se o dýchání celým povrchem těla přes epidermis (pokožku)
-  lze tak přijímat kyslík jak z vody tak vzdušný kyslík, ale v případě suchozemských živočichů musí být pokožka zvlhčena
-  jestliže jsou živočichové adaptovaní k epidermálnímu dýchání vzdušného kyslíku (což je výhodnější vzhledem k množství kyslíku ve vzduchu), nejsou schopni přijímat kyslík z vody
-  epidermální dýchání je vyvinuto u všech vodních bezobratlých
· kožní dýchání
-  jedná se o dýchání u živočichů, kteří mají kůži
-  tento způsob obvykle doplňuje jiné způsoby dýchání, za sníženého metabolismu ale může být dostačujícím, např. úhoř nebo žába přijímají v době přezimování až ½ kyslíku kožním dýcháním
-  kožní dýchání se vyvinulo u vodních obratlovců a obojživelníků a tedy vyžaduje vlhkou kůži, protože kyslík musí být pro difúzi do těla vázán na vodu
-  u člověka v klidu se absorbuje kůží asi 2% celkově spotřebovaného kyslíku, vylučování CO2 je o něco intenzivnější
-  pouze povrchem těla dýchají houby, žahavci a většina ploštěnců a kroužkovců
-  difúze plynů přes kůži je totiž velmi nevýhodná, každá buňka cestou k orgánům část kyslíku spotřebuje
· dýchání vzdušnicemi
-  jedná se o způsob dýchání, který se děje bez oběhové soustavy
-  kyslík je k jednotlivým buňkám rozváděn sítí trubiček (trachejí)
-  účinnost vzdušnicového systému je velmi vysoká, což dokazuje spotřeba kyslíku hmyzu v letu, která dosahuje nejvyšších hodnot v živočišné říši
-  vzdušnice vznikají z větší části vchlípením ektodermu a přivádějí vzduch přímo k jednotlivým tělním orgánům a tkáním
-  jsou to větvené trubice, které uvnitř končí jedinou buňkou
-  oběhový systém u živočichů, dýchajících vzdušnicemi, má jen vyživovací funkci
-  krátký transport mezi tkání a tracheální trubicí však obstarávají rovněž tělní tekutiny a to v koncových úsecích drobných vzdušnic (tracheol)
-  tracheoly jsou velmi tenké, což znemožňuje ventilaci a proto musí být transport plynů zajišťován difúzí v tekutinách
-  stěny vzdušnic jsou zpevněny chitinózními spirálními zesíleními zvanými taenidie
-  vzdušnice jsou mezi sebou také mnohdy propojovány spojkami, což vytváří tracheální pleteň a ta umožňuje vzduchu aby cirkuloval – lze jej rozproudit pulzací (zadečkové svaly u včel atd.)
-  na povrch vzdušnice ústí tzv. stigmaty
-  vzdušnicemi dýchá hlavně hmyz a členovci
· dýchání tracheálními žlázami
-  jedná se o přívěsky, do nichž zasahují výběžky vzdušnic
-  kyslík difunduje povrchem žaber z vody do vzdušnic
-  vyskytují se u larev hmyzu, žijících ve vodě
· dýchání žábrami
-  dýchací orgány vázané na oběhovou soustavu, dýchají jimi vodní živočichové
-  jedná se o vychlípené okrsky tělního povrchu uzpůsobené k difúzi plynů
-  znamená to, že pokryv těla je zde redukován na velmi tenkou povrchovou membránu silně protkanou cévami, která je obvykle zřasena, aby se zvětšil povrch, přes nějž difúze probíhá
-  kyslík se dostává z vody do krve nebo hemolymfy po koncentračním spádu přes stěnu vlásečnic
-  protože difúze kyslíku je ve vodě mnohem pomalejší než na vzduchu, jsou žábry uloženy vždy tak, aby kolem nich proudila čerstvá voda
-  voda kolem žaber proudí stále jedním směrem, buď zvenčí nebo skrz ústní dutinu aktivním polykáním vody, což při vysoké hustotě vody šetří energii mnohem více, než dýchání obousměrné (tak funguje např. plicní dýchání)
-  vnitřní žábry
•  u ryb, měkkýšů, rakovců atd.
•  uloženy v dutině, je to bohatě cévně zásobená sliznice žaberních štěrbin
•  u ryb umístěny na čtyřech párech žaberních oblouků po stranách hlavy, kryty skřelovou kostí (kryje a zároveň se podílí na rozproudění vody)
•  paryby nemají žábry chráněné skřelemi a proto plavou stále s otevřenou pusou, aby se neudusily (kost jim nepomáhá rozproudit stojatou vodu)
-  vnější žábry
•  u mnohoštětinatců a vodních larválních stádií živočichů
•  vychlípeny přímo do vody, nebezpečně nechráněné, u větších živočichů nemají smysl, protože mají menší plochu než vnitřní žábry
•  mohou být různě morfologicky upraveny, protože někdy slouží také k filtraci potravy
· dýchání plicními vaky
-  u suchozemských živočichů by bylo problematické udržet žaberní epitel ve zvlhčeném stavu, navíc se jedná o velmi jemné a zranitelné orgány
-  proto se zanořily pod povrch těla a vznikly z nich plicní vaky
-  stěny těchto vaků vybíhají v bohatě zřasené dýchací lišty, na povrch těla však ústí pouze malým otvorem – stigmatem
-  dýchací orgány podobné plicním vakům se vyvinuly u některých plžů, navenek komunikují pomocí otvoru zvaného pneumostom, vyvinuly se však ze stěny pláště, nikoli ze žaberní tkáně
-  plicní vaky najdeme u některých pavoukovců
-  například bahník kombinuje dýchání žábrami a plicními vaky, kdy ve vodě dýchá žábrami a na souši okolo sebe vytvoří slizovou kouli a dýchá pomocí plicních vaků
-  u ryb se z plicního vaku vyvinul plynový měchýř, který jim umožňuje se vznášet ve vodě bez sebemenší námahy (nemají je všechny ryby)
· dýchání plícemi
-  z původních, jednoduchých plicních vaků se v souvislosti s nároky na kyslík vyvinuly plíce s mnohem větším povrchem (velmi bohatě vnitřně členěné)
-  u ptáků se navíc jako pomocné orgány utvořily vzdušné vaky vybíhající z plic, které zvyšují jejich výkon (vzduch se zpracovává dvakrát, když jde dovnitř a když jde ven)
-  plíce fungují na principu difúze do krve nebo hemolymfy na základě koncentračního spádu
-  u savců, kde plíce jsou zvláště bohatě členěny dochází k výměně plynů v plicních sklípcích (alveolách), které jsou hustě protkány vlásečnicemi
-  dýchací ústrojí pracuje jako sací čerpadlo, dýchací svaly střídavě zvětšují a zmenšují objem plic a tak vzduch buď nasávají nebo vypuzují ven (důležité jsou žeberní svaly a bránice)
-  tento proces se nazývá plicní ventilace a je řízen z prodloužené míchy
-  u různých živočichů jsou plíce různě tvarované, členěné a složité (septa, alveoly)
-  plíce vznikají vychlípením trávicí trubice, stejného původu jsou i přívodní dýchací trubice
· přídavné dýchací mechanismy
-  sumci například při nedostatku kyslíku polykají vzduch a na konci trávicí trubice z něj vstřebávají část kyslíku
-  labyrintuly mají labyrintovitý útvar na hlavě, kterým dýchají
-  pavouk vodouch má například na zadečku bublinu a další si schovává různě pod vodou
-  potápník si nosí vzduch pod krovkami
 
Dýchací soustava člověka
· svou stavbou i funkcí je podobná dýchací soustavě ostatních savců, navíc se uplatňuje při řeči
 
Horní cesty dýchací
· dutina nosní (cavum nasi)
-  skládá se z dírek nosních, 2 otvorů nosních ústících do nosohltanu, nosní přepážky, 3 skořep nosních, začíná tu i slzovod
-  od dutiny ústní je dutina nosní oddělen tvrdým a měkkým patrem
-  dutina je vystlána sliznicí s řasinkovým epitelem a hlenovými žlázami (0.5 l/den)
-  v horní části při stropu jsou čichové buňky
-  ve slizničním vazivu se nachází bohaté žilní pleteně – při poranění krvácení z nosu
-  sliznice také produkuje lyzozym, který vytváří odolnost vůči infekcím
-  vzduch je tu zvlhčován, filtrován, ohříván a analyzován
· vedlejší dutiny nosní (sinus)
-  dutiny navazující na dutinu nosní
-  umístěny v okolních lebečních kostech (čelní a nosní kost, horní čelist, kosti klínové)
-  mohou být postiženy zánětem, kdy se v nich hromadí hnis, projevuje se bolestí hlavy, rýmou a kašlem
· nosohltan
-  horní část hltanu ležící nad úrovní měkkého patra
-  ústí sem 2 Eustachovy trubice, které propojují střední ucho s nosohltanem a vyrovnávají tlak na obou stranách ušního bubínku
-  je pokryt řasinkovým epitelem a hlenovými žlázami
-  nachází se tu nosní mandle
· ústní část horních cest dýchacích
-  společná pro dýchací a trávicí soustavu
-  nachází se tu krční mandle
· hltan (pharynx)
-  část společná dýchací a trávicí soustavě
-  umožňuje polykání, navazuje na ni jícen a hrtan
 
Dolní cesty dýchací
· hrtan (larynx)
-  je krytý hrtanovou příklopkou (chrupavka), která kontroluje, aby se při polykání nedostalo jídlo do dýchacích cest (odděluje společnou část, hltan, od dýchacích cest
-  hrtan sám je zpevněn chrupavkami a tak si drží stálý tvar
štítná chrupavka vystupuje u mužů na krku jako nápadný hrbol (ohryzek, Adamovo jablko)
chrupavka prstencová má tvar prstence
2 chrupavky hlasivkové, na něž jsou napojeny hlasové vazy, mezi nimž je úzká hlasivková štěrbina a napětí vazů a šířku štěrbiny ovlivňují drobné svaly
-  vzduch při výdechu rozkmitá hlasivkové vazy, čímž vzniká tón a jeho výška závisí na délce vazů a velikosti hrtanu, proto mají muži hlubší hlas (větší hrtan), melodie tónu vzniká až chvěním zvukového sloupce v resonančních dutinách hlavy
-  vnitřek hrtanu je vystlán sliznicí a řasinkovým epitelem
-  při uzávěru hrtanu (otok v důsledku bodnutí hmyzem…) je nutné prorazit cestu pro proudění vzduchu do průdušnice a to mezi štítnou a prstencovou chrupavkou
· průdušnice (trachea)
-  jedná se o nepárový orgán, je složena z 16-20 podkovovitých chrupavek tvaru C
-  chrupavky jsou mezi sebou spojeny vazivem v němž je příčné i podélné svalstvo (prodlužování a zkracování průdušnice)
-  uvnitř je vystlána sliznicí, která obsahuje hodně hlenových žlázek
-  významnou částí je také řasinkový epitel, který posouvá hlen obalující nečistoty a prach směrem k hrtanové záklopce a tak je možno jej polknout (nedostane se do plic, což je nevratný děj)
· průdušky (bronchi)
-  vznikají rozvětvením průdušnice na levou a pravou, jsou chrupavčité
-  v plicích se větví na průdušinky (bronchioly) s průměrem menším než 1mm
-  stavba stěny je shodná se stavbou průdušnice
· plíce
-  jedná se o párový orgán, který zprostředkovává výměnu plynů mezi vzduchem a krví (vnější dýchání)
-  pravá plíce má 3 laloky, levá plíce jen 2 laloky (kvůli prostoru na srdce)
-  jsou uloženy v dutině hrudní a odděleny mezihrudní přepážkou
brankou plicní do plic vstupují průdušky, tepny, nervy a vystupují tudy mízní cévy a žíly
-  plíce pokrývá jemná hladká vazivová poplicnice, která lne ke stěnám dutiny hrudní, pohrudnici
-  mezi sebou tyto vrstvy mají pohrudniční štěrbinu, která je vyplněna tekutinou po níž blány kloužou při dýchání
-  podtlak ve štěrbině umožňuje pasivní roztahování plic při nádechu
-  průdušky vstupují do plic plicní brankou a neustále se větví a ztenčují až v průdušinky
-  na průdušinky navazují alveolární chodbičky, které ústí do plicních váčků
-  stěna plicních váčků je hroznovitě vyklenuta v plicní sklípky (alveoly), jimiž končí větvení dýchacích cest
-  při postupném větvení v plicích ubývá chrupavčitá výztuž, v průdušinkách už chybí
-  stěna alveol je pokrytá jednovrstevným respiračním epitelem a obklopena sítí krevních vlásečnic
-  dýchání probíhá difúzí plynů do vlásečnic v alveolech, kyslík se váže na hemoglobin a naopak oxid uhličitý se v alveolech odpoutává a odchází z těla ven
-  do plic vede plicní tepna rozvětvená na dvě hlavní části, které se větví tak dlouho, až utvoří hustou síť vlásečnic
-  plocha plic odpovídá tenisovému kurtu (80 – 100 m2)
· mechanismus dýchání
-  vzduch proudí do plic a z plic střídavým zvětšováním a zmenšováním hrudní dutiny, přičemž plíce sledují tyto pohyby, jelikož poplicnice lne k pohrudnici
-  mezi oběma listy je kapilární štěrbina s nižším tlakem než je tlak atmosférický
-  vnikne-li vzduch do štěrbiny, plíce se svou vlastní elasticitou smrští, přestane sledovat pohyby hrudníku a nedýchá (tzv. pneumotorax)
-  pro zvětšování dutiny hrudní má hlavní význam bránice a zevní svaly mezižeberní, které se při nádechu stahují, výdech se děje spíše pasivně
-  prohloubit dýchání lze pomocí svalů hrudních, zádových a břišních (pomocné dýchací svaly)
-  dýchacími pohyby se plíce ventilují, plicní ventilace závisí na objemu vdechnutého vzduchu, dechové frekvenci a dalších faktorech
dechová frekvence
•  počet vdechů a výdechů za 1 minutu
•  dospělý člověk má frekvenci 16 vdechů za minutu v klidu
•  u dítěte je dechová frekvence vyšší (20-26)
dechový objem (respirační)
•  množství vydechnutého vzduchu v klidu (u dospělého člověka 500 ml)
vdechový rezervní objem (inspirační)
•  množství vzduchu, které lze usilovně vdechnout po běžném vdechu
•  u dospělého člověka je to 2 – 2.5 litru
výdechový rezervní objem (expirační)
•  množství vzduchu, které lze usilovně vydechnout po běžném výdechu
•  u dospělého člověka je to 1 – 1.5 litru
zbytkový (reziduální) vzduch zůstává v plicích i po usilovném výdechu, 1.5 litru
vzduch minimální zůstává v plicích i po vynětí z těla, při pitvě
vitální kapacita plic
•  maximální množství vzduchu, které lze vydechnout po největším možném nádechu
•  závisí na pohlaví, věku, tělesné stavbě, trénovanosti, zdravotním stavu
•  u žen obvykle 3.2 l, u mužů 4.2 l
celková kapacita plic je součtem vitální kapacity a reziduálního objemu plic
spotřeba kyslíku na jeden vdech v klidu je 15-20 ml
•  vdechovaný vzduch (atmosférický): 21% kyslíku, 78% dusíku a 0.03% oxidu uhličitého
•  vydechovaný vzduch (alveolární): 16% kyslíku, 79% dusíku a 4% oxidu uhličitého
kyslíkový dluh
•  po skončení tělesného cvičení přetrvává zvýšená dechová frekvence – kyslík se v tkáních stále ještě intenzivněji spotřebovává
•  je nutné vdechnout kyslík, který je třeba doplnit v hemoglobinu erytrocytů, který se spotřebovává spolu  se zvýšenou tělesnou teplotou a který je třeba k oxidaci kyseliny mléčné, jež se vytvořila ve svalech při štěpení glykogenu
· řízení dýchání
dýchací centrum v prodloužené míše
•  dostává informace z plic a od dýchacích svalů
•  dále přímo z krve, podle množství oxidu uhličitého a hodnoty pH, tyto změny registrují především čidla uložená ve stěně srdeční a krkavic
koncový a střední mozek
•  řídí dechové procesy ovlivňované vůlí (hloubka dýchání, dechová frekvence, rychlost dechu (mluvení, zpívání, zívání)
obranné dýchací reflexy spínají při dráždění receptorů ve sliznicích dýchacích cest nečistotami, prachem a jinými cizorodými látkami (kašlací, kýchací reflex)

Oboduj prácu: 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1


Odporúčame

Prírodné vedy » Biológia

:: KATEGÓRIE – Referáty, ťaháky, maturita:

Vygenerované za 0.018 s.
Zavrieť reklamu