Plíce působí při dýchání jako pasivní orgán. Poddávají se přetlaku, který vzniká klesáním bránice a zvedáním žeber. Tím se zvětšuje hrudník, ve kterém jsou plíce neprodyšně uzavřeny. Rozšíření hrudníku je způsobeno zvedáním žeber, která jsou ovládána mezižeberními svaly. Stejné pohyby jako bránice může vykonávat i břišní svalstvo. Proto se rozlišuje dýchání hrudní a břišní. Dýchání je tedy podmíněno tlakových rozdílem mezi atmosférou a plicními sklípky. Aby došlo ke vdechu, musí být tlak v plicních sklípcích nižší než atmosférický a naopak.
Zdravé plíce přiléhají těsně ke stěnám hrudníku a mohou měnit svůj objem jen podle toho, jak se zvětšuje hrudník. Jsou pružné a mají snahu se smrsknout. Pokud by mezi hrudník a plíce vnikl vzduch, plíce se smrsknou (pneumothorax) a nenasají tolik vzduchu.
Množsví vydechnutého a nadechnutého vzduchu se měří respirometrem. U dospělého člověka při mírném dýchání v klidu představuje jeden nádech nebo výdech cca čtvrt litru vzduchu (vzduch respirační). Po normálním vydechnutí je možné vydechnout ještě cca 1,5 l rezervního vzduchu. Platí to i pro nadechnutí. Krajní objem vzduchu, který je možné po hlubokém vdechnutí z plic vydechnout, tvoří vitální kapacitu. U dospělého člověka je to cca 3,5 l. Měření vitální kapacity má význam pro zjištění správné funkce plic v celém jejich objemu. Celkový objem plic u dospělého člověka je větší, je to cca 5 l. Rozdíl tvoří tzv. reziduální vzduch. Při mírném dýchání se vyměňuje 1/5 až 1/10 objemu plic. Při tom se dostane do plic za minutu asi 4 až 7 litrů čerstvého vzduchu. Při větším pohybu je to 10, 20 až 40 l za minutu.
Při potápění bez přístroje je objem reziduálního vzduchu důležitý pro určení maximální hloubky ponoru. Při potápění působí na hrudník hydrostatický tlak okolní vody, který stlačuje hrudník a tím i plíce. Objem plic se zmenšuje až na objem reziduálního vzduchu. Potápěč bez přístroje se proto může potopit do hloubky cca 23 m. Vše záleží na individuálním objemu reziduálního vzduchu.
Potápěči.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Under Creative Commons.
Při potápění s přístrojem se kyslík dostává do plic se stejným tlakem jako je tlak okolní vody – s rostoucí hloubkou roste. S tím také souvisí jeho spotřeba. Pro určení doby ponoru je velmi důležité zjistit tzv. minutovou ventilaci plic – tj. množství vzduchu, které projde plícemi za jednu minutu. Člověk v klidu dýchá 10 až 20 krát za minutu a během této doby projde plícemi 6 až 8 l vzduchu. U plavce, který pomalu plave na hladině, dosahuje minutová ventilace až 30 l. Při námaze nebo stresu může dosáhnout až 100 l za minutu. Proto se potápěči trénují v ekonomickém pohybu pod hladinou, při kterém je jejich spotřeba co nejmenší. Dýchací přístroje se plní pod tlakem 20 MPa a podle předpisů je třeba se vynořit při zbytkovém tlaku 3 MPa. Potápěči používají k dýcání vzduch nebo směs hélia a kyslíku při potápění do hloubek větších jak 40 m. Čistý kyslík se používá ojediněle.
Vzduch, který dýcháme, obsahuje přibližně 21 % kyslíku, 78 % dusíku a stopové plyny. Tělo během dýchání pohlcuje kyslík a vypuzuje oxid uhličitý, dusík se stopovými plyny neškodně proudí do plic a zase ven. Jak potápěč klesá do hlubin, rostoucí tlak způsobuje rozpouštění dusíku v krvi a tkáních. Při určité hloubce dojde k tzv. saturaci – bodu, za kterým už jejich těla nemohou pohltit žádný další dusík. Dojde k tomu asi po 24 hodinách, načež tento plyn začne vydechovat. K tomu dochází třeba u speciálních hlubokomořských laboratoří. Pomalé stoupání dovoluje tělu, aby se postupně zbavovalo dusíku, který předtím pohltilo. Příliš rychlý výstup způsobuje, že dusík vytvoří bublinky. Nejtěsnější kapilára lidského těla má průměru asi 0,003 mm. Pokud vznikne bublinka o větším průměru, poškodí tělo – vznikne tzv. choroba z dekomprese nebo–li kesonova nemoc. Její projevy jsou vždy nebezpečné a závisí na tom, kde k poškození došlo. Může vyvolat bolest v kloubech a svalech, a dokonce vést k úmrtí potápěče. Proto je nutná několikahodinová dekomprese.
Mezi přeborníky v potápění patří tuleni, rypouši a lachtani. Rypouši sloní s mohou ponořit až na dvě hodiny a dosáhnout hloubky 1500 m. Vypustí z plic veškerý vzduch, aby se vyhnuli riziku „nemoci z dekomprese“, a vystačí si s kyslíkem rozpuštěným v krvi. V jejich těle je dvakrát víc krve, než mají ostatní savci, a když se potopí, srdeční tep jim klesne z devadesáti na pouhé čtyři tepy za minutu. Někteří dokonce polykají kameny, aby šli rychleji ke dnu.
Rypouš sloní.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Under Creative Commons.
