Mechanika dýchání

Mechanika dýchání
Výměna plynů v plicích se děje zvětšováním a zmenšováním objemu hrudní dutiny, které
probíhá při dýchacích pohybech.
Dýchací pohyby zajišťují dýchací svaly.
Změny objemu hrudní dutiny se přenášejí přímo na plíce (ty jsou v ní uzavřeny jako dva pružné
vaky a tyto změny pasivně následují).
Tím se v nich mění tlak a vzduch proudí z plic a do plic.
Nádech (expirium, exspirace) je děj aktivní, stahem bránice a zevních mezižeberních svalů se
zvětšuje objem hrudní dutiny, plíce se rozpínají, jejich tlak klesá na počátku nádechu pod
hodnotu atmosférického tlaku a vzduch se nasává do plic.
Výdech (inspirium, inspirace) je děj pasivní (uplatňují se především pružnost plic, hrudní stěny
a hmotnost hrudníku), objem hrudníku se zmenšuje, tím se stlačuje vzduch v plicích (jeho tlak je
na začátku výdechu vyšší než atmosférický tlak) a proudí dýchacími cestami z těla ven.
Vždy na konci vdechu a výdechu je tlak v plicích roven atmosférickému tlaku.
Při silném volním výdechu se uplatňují pomocné výdechové svaly.
Dýchací svaly
Hlavní vdechové svaly
bránice
Plochý – široce rozložený sval oddělující hrudní a břišní dutinu je svalem příčně pruhovaným,
stejně jako všechny dýchací svaly.
Hlavní vdechový sval - zajišťuje asi 60% dechové práce.
Před začátkem nádechu je vyklenutá v podobě zvonu, stahem se zplošťuje (pohyb dolů jako píst)
– současně ochabují svaly přední stěny břišní a ta se vyklenuje.
Snížením bránice o 1 cm se zvětší objem hrudní dutiny asi o ¼ litru.
Z fylogenetického hlediska je to sval typický pro člověka.
zevní mezižeberní svaly
Při stahu zvedají žebra a hrudní kost, hrudník se rozšiřuje ve směru příčném a předozadním.
Pomocné vdechové svaly
Uplatňují se při usilovném nádechu.
přední sval pilový, velký sval prsní, malý sval prsní, malý sval podklíčkový, zadní pilové
svaly horní, čtyřhranný sval bederní, břišní svaly
Hlavní výdechové svaly
Při klidovém dýchání je výdech děj pasivní, výdechové svaly se zapojují teprve tehdy, zvyšuje-li se
dechové úsilí.
vnitřní mezižeberní svaly, přímý sval břišní, zevní a vnitřní šikmý sval břišní, příčný sval
břišní
o Části vnitřních mezižeberních svalů uložené mezi chrupavkami pomáhají vdechu,
podstatně větší část ležící mezi kostěnými částmi žeber stahují žebra k sobě, podílejí se
na výdechu.
Pomocné výdechové svaly
příčný sval hrudní, zadní pilové svaly dolní, čtyřhranný sval bederní a musculus
iliocostalis (jeden ze skupiny hlubokých zádových svalů) a některé další břišní svaly
Obecně lze říci, že dýchacím svalem je jakýkoliv sval upínající se na hrudník.
Ventilace plic
Výměna vzduchu v plicích. Její velikost závisí na hloubce (dechovém objemu) a frekvenci dýchání.
dechový objem (respirační dechový objem – RV)
Množství vzduchu, který vymění dospělý člověk při jednom nádechu a výdechu.
V klidu asi 0,5 l vzduchu, při výkonu 1 – 2 l (některé zdroje uvádějí až 3 l).
Každým vdechem přechází v klidu do krve 15 – 20 mm3 O2
za 1 min 250 – 350 mm3
O2
za 1 den asi 350 l O2.
minutová dechová frekvence
Počet dechů za minutu (d/min).
V klidu 14 – 18 d/min, při výkonu 30 – 50 d/min.
U sportovců 10 – 14 d/min.
Novorozenec 60 d/min, kojenec 30-40 d/min, batole 25 d/min; od 12 až 14 let věku jsou hodnoty
stejné jako u dospělých.
Zrychlené dýchání, více jak 20 dechů v klidu za minutu je tachypnoe; zpomalené, méně jak 10
dechů za minutu je bradypnoe a zástava dechu (bezdeší) je apnoe.
minutový dechový objem
Součet dechových objemů za 1 minutu neboli dechový objem x minutová dechová frekvence.
Při klidném dýchání 0,5 x 14 až 18 = 7 – 9 l vzduchu.
vdechový rezervní objem (inspirační rezervní objem IRV)
Množství vzduchu, které můžeme vdechnout po normálním klidném nádechu.
Asi 2 - 2,5 l vzduchu.
výdechový rezervní objem (exspirační rezervní objem ERV)
Množství vzduchu, které můžeme vydechnout po normálním klidném výdechu.
Asi 1 – 1,5 l vzduchu.
vitální kapacita plic (VC)
Index plicní funkce.
Maximální množství vzduchu, které vydechneme po maximálním nádechu.
Ženy 2,5 – 4 l; muži 3,5 – 5 l.
Hodnota VC závisí na trénovanosti jedince; některé sporty mají příznivý vliv na rozvoj VC –
atletika, plavání, nejvíce veslování.
Vitální kapacita se měří spirometrem.
Naměřená hodnota VC není sama o sobě směrodatná, je třeba ji srovnat s náležitou teoretickou
hodnotou (ta se vypočte z tabulek vzhledem k povrchu těla (výška, hmotnost), k pohlaví a věku.
zbytkový (reziduální) objem (REV)
Množství vzduchu, které zůstává v plicích i po maximálním výdechu.
Asi 1 – 1,5 l.
Po smrti zůstává v plicích.
mrtvý prostor
Při dýchání se nevyužívá všechen vzduch, který vstoupí do dýchací soustavy.
Nevyužit zůstává vzduch v dýchacích cestách (asi 150 ml).
500 ml vzduchu vdechneme, do plic „dojde“ jen 350 ml.
Z tohoto hlediska označujeme prostor dýchacích cest jako mrtvý prostor.