Dýchacia sústava

DÝCHACIA SÚSTAVA

Dýchanie - respirácia

  • Súhrn fyziologických dejov spojených s energetickým a látkovým metabolizmom a výmenou plynov.

  • Základom je prijímanie O₂ z prostredia a vyhrčovanie CO₂ a vodných pár z organizmu.

  • Kyslík je potrebný na spaľovanie zlúčenín v metabolických procesoch, čo je znázornené rovnicou:
    C⁶H¹²O⁶→6CO²+6H²O+E

  • Zdroje kyslíka:

    • vzduch: 21% O₂ (210 ml v 1 litri vzduchu).

    • Voda: 0,6 - 0,85% (6 - 8,5 ml kyslíka v litri vody).(nerovnomerne)

  • Pri nedostatku kyslíka (hypoxia) sú životné procesy ohrozené.

  • Mozog je poškodený pri nedostatku kyslíka už po 3-5 minútach.

  • (Studená voda spomaluje činnosť mozgu a predlžuje šancu na prežitie)

  • (Po daždi menej kyslíka, viacej CO²)

FYLOGENEZA DÝCHACEJ SÚSTAVY

  • S rastúcou intenzitou metabolizmu v organizme narastá aj potreba kyslíka.

  • Rôzne skupiny živočíchov vyvinuli špecializované dýchacie orgány:

    • Najjednoduchšie organizmy dýchajú celým povrchom tela (difúzia):

    • Prvoky, prhlivce, ploskavce.

    • Vyvinutejšie živočíchy majú špecializované dýchacie orgány a sústavy orgánov.

DÝCHACIE ORGÁNY

  • Priamo

    • Privádzajú kyslík priamo do buniek (napr. vzdušnice, vzdušnicové žiabre).

  • Nepriamo:

    • Pomocou telových tekutín, ktoré obsahujú dýchacie farbivá schopné viazať a transportovať plyny (napr. žiabre, pľúca).

    • Orgány v ktorých dochádza k býmene plynov majú na pobrchu respisačný epitel

SPÔSOBY DÝCHANIA

  • Dýchanie celým povrchom tela:

    • Difúzia

    • (Vzhľadom na svoj objem majú pomerne veľký povrch tela)

    • Typické pre primitívne organizmy (prvoky, pŕhlivce, ploskavce).

    • Obojživelníky-kožné dýchanie(vlhká koža popretkávaná sieťou vlásočníc)(70%plynov)

  • Dýchanie vzdušnicami

    • (Ektodermálny pôvod)

    • Tracheálne systémy (rúrky spevnené chitínom ktoré sa v tele rozvetvujú a kyslík vedú priamo do tkanív).

    • Otvory (stigmy) sú uzavierateľné a chránené chĺpkami proti prachu.

    • Fungujú na princípe difúzie plynov.

    • Niektoré druhy hmyzu(larvy vážok, pošvatiek) dýchajú vzdušnicovými žiabrami(kyslík získavajú z vody v tracheách sa plyny pohybojú difúziou ako u iného hmyzu)

    • U pavúkov a hmyzu

    • (Niektoré druhy vodného hmyzu (potápnik vodomil) využívajú na dýchanie atmosferický kyslík zo vzdušnicového zásobníka (bublina, ktorej stability udržujú nezmáčavými chĺpkami) zásoby vzduchu obnovujú periodickým vynáraním.

  • Dýchanie žiabrami:

    • Ektodermálny pôvod

    • (Povrch sa zväčšuje riasením)

    • Typické pre vodné bezstavovce, väčšinu rýb(niektoré prehĺtajú kyslík ze vzduchu), žubrienky obojživelníkov(vznikajú vyliačením pokožky).

      →vonkajšie žiabre(žubrienky)

      →Vnútorné žiabre(ryby)

    • Kyslík sa získava z vody preplachovaním žiabier.

    • Na povrchu je jemný respiračný epitel- ľahko prepúšťa dýchacie plyny(využívajú 90% O² vo vode)

    • Vnútorné žiabre:

      • Majú dýchací epitel, ktorý prepúšťa dýchacie plyny.

    • Vyžaduje silné prekrvenie pre efektívnu výmenu plynov(difúzia).(smer toku krvy je opačný ako smer toku vody)

  • Pľúcne vačky:

    • U niektorých skupín pavúkovcov(pavúky,šťúry), ktoré majú špecializované dýcahvie orgány na brušku(zložené z lamiel uloženýh rovnomerne, ako listy v knihe. Prúdi v nich krvomiazga-hemolymfa, ktorá pomocou dýchavieho farbiva prenáša kyslík)

    • (Rozťahovaním a sťahovaním vačkov vháňa a vyháňa vzduch)

  • Pľúca(Pulmo):

    • u suchozemskýh stavovcov a najvyžšie vyvynutých vodných stavovcov(delfíny, veľryby) a dospelých obojživelníkov

    • Párový vakovitý organ(endodermický pôvod)

    • Jehi vnútornú povrch vystieľa veľký epitel(tenký stále vlhký)

    • Vzduch do nich privádzajú dýchavie cestu: nosová dutina, nosohltan, hrtan, priedušnica, priedušky a priedušničky

      → RYBY

    • pľúca v podobe vakov, z ktorých sa vyvinul plynový mechúr(hydrostatický orgán-nadľahčuje telo)(dvojdyšné ryby-zachovaná dýchacia funkcia vakov)

      →OBOJŽIVELNÍKY

    • vakovité pľúca, vzduch iba prehĺtajú (nemajú hrudný kôš) (vnútry hladké alebo zriasené)

    • Kožné dýchanie

      →PLAZY

    • Vakovité pľúca s početnými priehradkami a mechúrikmi(u hadov je ľavá polovica pľúc zakrpatená)

      →VTÁKY

    • Malé pľúca prirastené k rebrám, pokračujú do do pľúcnych vakov, ktoré zasahujú medzi vnútorné orgány(pomáhajú počas letu udržiavať polohu tela, nadľahčovať ho a ochladzovať(udržiavanie stálej teploty))

    • Nemajú pľúcne mechúriky, iba vzdušné kapiláry

    • Najefektívnejšia dýchacia sústava zo všetkých stavovcov-vtáky majú intemzívny metabolizmus, teda aj spotrebu kyslíka(objem pľúc sa pri dýchaní nemení)

    • Vzdušné vaky- vlastná výmena plynov prebieha len vo vzdušných kapiláracg, vaky pre vlastnú výmenu plynov nemajú význam, umožňujú vtákom získať čo najviac kyslíka pri každom nádychu

    • Vzduch prechádza pľúcami dvakrát

VONKAJŠIE DÝCHANIE

  • Výmena kyslíka a ozidu uhličitého medzi vzduchom v alveolách a krvou pľúcnych kapilár

  • Hnacou silou pre výmenu plynov sú rozdielne tlaky v oboch častiach

  • Predpokladom vonkajšieho dýchania je pravjdelé striedanie vdychu a výychu nazývané ventilácia pľúc

VNÚTORNÉ DÝCHANIE

  • Výmena kyslíka a oxidu uhličitého v tkanivách a orgánoch. Na tento prenos má podstatný vplyv chemická väzba 0² a CO² s telovými tekutinami.

  • Keďže rozpustnosť kyslíka v tekutinách je pomerne malá, väčšine živočíchov sa vyvinuli na prenášanie kyslíka dýchacie farbivá, schopné kyslík viazať, prenášať a uvoľňovať ho

  • Hemoglobín-krv človeka

  • TKANIVOVÉ DÝCHANIE- oxidačno redukčné deje prebiehajú vo všetkých bunkách tkanív organizmu. Spotrebúva sa kyslík a získava energia potrebná ma činnksť tkanív. Sú usmerňované mnohými enzýmami. Sú jediným zdrojom energid v bunkách

-pri regulácii dýchania sa uplatňujú nervové a chemické regulačné mechanizmy

-Spontánne dýchanie riadi centrum v predĺženej mieche, výmeny plynov ovplyvňuje množstvo ocidu uhličitého a pH v krvi. Najvyžšia úroveň nervovej regulácie je v mozgovej kôre, ktorá koordinuje činnosť dýchania

-S dýchaním súvisí aj vydávanie zvukov. Schopnosť vydávať modifikované zvuky majú vtáky a cicavce. Umožňuje im to hlasový orgán tvorený hrtanom a hlasivkami