JEDNOBUNĚČNÝ ORGANISMUS MÁ VŠECHNY ZÁKLADNÍ ŽIVOTNÍ FUNKCE • metabolismus • dráždivost • hybnost • růst • reprodukce MNOHOBUNĚČNÝ ORGANISMUS JE VÝKONNĚJŠÍ FORMA ŽIVOTA lepší výkonnost za cenu vyšších nároků na homeostázu (stálost vnitřního prostředí) původní pramoře nahrazuje malé množství extracelulární tekutiny → hrozí zamoření organismu LIDSKÉ TĚLO = DOKONALÁ SKLÁDAČKA dílek = živočišná buňka soubor buněk = tkáň soubor tkání = orgán soubor orgánů = funkční systém (lidské tělo) lékařská fyziologie se zabývá zkoumáním a vysvětlováním životních funkcí lidského organismu a udržováním homeostázy ŽIVOČIŠNÁ BUŇKA JE DOKONALE ORGANIZOVANÁ buňka = membrána + cytoplazma + jádro + organely BUNĚČNÉ JÁDRO JE NOSITELEM GENETICKÉ INFORMACE řízení diferenciace a zrání buňky přenos genetické informace do nové buňky syntéza informační RNA (mRNA), transferové RNA (tRNA) a ribosomální RNA (rRNA) a jejich transport do cytoplasmy GENETICKÝ KÓD JE OBSAŽEN V CHROMOZOMECH • membrána ze dvou listů, je porézní • 46 molekul DNA sbalených kolem histonů = chromatin • dělení buňky → chromozomy - 22 párů autozomů a 2 gonozomy (23 párů celkem) • gen – základní jednotka genetické informace = úsek DNA tvořený sekvencí purinových a pyrimidových bází • jadérko – místo syntézy ribosomů MITOCHONDRIE JSOU BUNĚČNÉ ELEKTRÁRNY • všechny buňky kromě erytrocytů • zajišťuje 90% energie pro buňku • vnější membrána hladká, vnitřní zřasená do krist, obsahuje enzymy podporující oxidaci produktů metabolismu a tvoří ATP (buněčné dýchání) • mitochondriální matrix – mitochondriální DNA (vyvinuly se z baktérií) RIBOZOMY JSOU TOVÁRNY NA VÝROBU PROTEINŮ volně plavající v cytoplazmě – monozomy, polyzomy (sdružené) napojené na mRNA - proteiny pro „domácí použití“ napojené na endoplazmatické retikulum – proteiny „na export“ V ENDOPLAZMATICKÉM RETIKULU PROBÍHÁ SYNTÉZA ŘADY LÁTEK propojeno s jadernou membránou drsné ER – obsahuje ribozomy syntéza bílkovin „na export“, cukry, fosfolipidy hladké ER – bez ribozomů – přeměna lipidů, tvorba steroidů, zásobárna Ca2+ ve svalech VYTVOŘENÉ PROTEINY SE SKLADUJÍ V GOLGIHO APARÁTU • tvar talířovitých vaků, konvexitou otočené k jádru • těsná souvislost s endoplasmatickým retikulem • třídí a zpracovává produkty ER • tvorba cukrů a glykoproteinů LYZOZOMY JSOU BUNĚČNÝM „ŽALUDKEM“ malé váčky s membránou, obsahují hydrolázy štěpící makromolekuly primární lyzozomy – nově vytvořené, splývají s vakuoly s fagocytovaném materiálem → sekundární lyzozom (fagolyzozom) → exocytóza BEZ CYTOSKELETU BY SE BUŇKA ZHROUTILA udržuje tvar buňky, umožňuje pohyb mikrotubuly – největší, transport uvnitř buňky, pohyb chromozomů mikrofilamenta - aktin a myosin u svalové buňky intermediární filamenta – pevnost buňky CYTOPLAZMATICKÁ MEMBRÁNA ZAJIŠŤUJE INTEGRITU BUŇKY • ohraničuje celou buňku • chrání před vnějšími vlivy • udržení složení intracelulární tekutiny složení: • fosfolipidy, uložené ve dvojvrstvě, vnější konec hydrofilní, vnitřní hydrofobní • glykolipidy • cholesterol • proteiny PROTEINY V MEMBRÁNĚ MAJÍ ZÁSADNÍ VÝZNAM 55% hmotnosti membrány funkce: stabilizační – adhezní molekuly (mezi bb, k bazální membráně) receptorová - pro hormony a mediátory enzymatická – katalyzátory v reakcích na povrchu membrány transportní – iontové kanály, transportéry, pumpy TRANSPORTNÍ MECHANISMY PŘES MEMBRÁNY PASIVNÍ TRANSPORT NEVYŽADUJE ENERGII prostá difúze - samovolný transport hmoty, snaha o vyrovnání složení soustavy mezi buňkami a zevním okolím (transport po koncentračním spádu) př. - látky rozpustné v tucích, O2 a CO2 PASIVNÍ TRANSPORT NEVYŽADUJE ENERGII usnadněná difúze – difúze pomocí přenašečů, zabudovaných do membrány, rychlost difúze závisí na nasycení přenašeče kanálové proteiny – sodíkový kanál, draslíkový kanál, vápníkový kanál…akvaporin – kanál pro vodu • stále otevřené • napěťově řízené (změna membránového napětí) • řízené navázáním chemické látky transportní proteiny PASIVNÍ TRANSPORT NEVYŽADUJE ENERGII osmóza - rozpouštědlo (voda) přechází přes polopropustnou membránu z prostoru s méně koncentrovaným roztokem do prostoru s více koncentrovaným roztokem. Např. přestup tekutiny z cév do intersticia filtrace - rozpouštědlo (voda) je přesouváno přes membránu z jednoho prostoru do druhého na základě rozdílných hydrostatických tlaků na obou stranách membrány. Např. glomerulární filtrace, přestup tekutiny z cév do intersticia AKTIVNÍ TRANSPORT POTŘEBUJE ENERGII aktivní transport látek proti koncentračnímu gradientu spotřebovává energii Na+-K+ ATPáza (sodíko-draslíková pumpa) nejběžnější typ primárního aktivního transportu 3x Na+ z buňky 2x K+ do buňky → udržuje K+ uvnitř b. a Na+ vně b. vápníková pumpa – sval vodíko-draslíková pumpa – žaludek a ledviny PŘESUNY LÁTEK SKRZ MEMRÁNU UMOŽŇUJÍ BÍLKOVINY sekundární aktivní transport – využívá Na+ koncentračního spádu membránový protein má 2 vazebná místa symport – Na+ i látka do bb antiport – Na+ a látka opačný směr OBROVSKÉ MOLEKULY VYŽADUJÍ SPECIÁLNÍ PROCESY exocytóza – uvolnění složitých molekul vně buňku (cholesterol, bílkoviny) vyžaduje energii, Ca2+ a transportního měchýřku (odchlípení ER či Golgiho aparátu) endocytóza – proces opačný – pohlcení exogenní částice buňkou – invaginace membrány (zvláštní druh je fagocytóza) FYZIOLOGIE DRÁŽDIVÝCH A VZRUŠIVÝCH TKÁNÍ VŠECHNY BUŇKY JSOU DRÁŽDIVÉ A VZRUŠIVÉ nejvíce bb svalové a nervové neuron základní stavení jednotka nervové tkáně superspecializovaná b., schopna přijmout, zpracovat a předávat signály tělo, dentrit, axon, myelin, Ranvierův zářez PŘEDPOKLADEM K DRÁŽDIVOSTI JE POLARIZACE MEMBRÁNY vnitřní strana membrány – povrch membrány + klidový membránový potenciál -50 -100 mV, u neuronu -70 mV příčina polarizace • nerovnoměrné rozmístění difuzibilních iontů (zejména K+ v ICT) • aktivita sodíko-draslíkové pumpy • rozdílná propustnost membrány pro různé ionty DROBNÁ ODBOČKA K ROZMÍSTĚNÍ IONTŮ VZRUCH JE ELEMENTÁRNÍ FYZIOLOGICKÝ DĚJ vše nebo nic šíření bez dekrementu prahový podnět – minimální intenzita, vyvolávající vzruch nadprahový p. – nevede k růstu vzruchu podprahový p. – vzruch nevzniká AKČNÍ POTENCIÁL JE ELEKTRICKÝM VYJÁDŘENÍM VZRUCHU změna klidového membránového potenciálu vyvolána dostatečně silným podnětem průběh 1. depolarizace – vstup Na+ do buňky 2. repolarizace – výstup K+ z buňky 3. návrat do KMP – činnost Na+K+ pumpy absolutní refrakterní fáze – do 1/3 repolarizace – nemožnost vyvolat další vzruch relativní refrakterní fáze – vzruch vyvolá jen nadprahový podnět V NERVU SE VZRUCH ŠÍŘÍ VELICE RYCHLE • bez dekrementu • „plamen po zápalné šňůře“ • myelinová pochva – přeskakování vzruchu po Ranvierových zářezech – saltatorní šíření vzruchu - až 120 m/s • nemyelinizovaná vlákna – pomalejší šíření PŘENOS VZRUCHU MEZI NEURONY JE ŘEŠEN V SYNAPSÍCH presynaptická membrána – synaptické váčky s mediátorem (acetylcholin, dopamin, noradrenalin, GABA, histamin) synaptická štěrbina – 20nm, difuze obsahu váčků k membráně dalšího neuronu postsynaptická membrána – navázání mediátoru na receptor → vznik vzruchu x inhibice vzruchu OSTATNÍ BUŇKY NA PODRÁŽDĚNÍ TAKÉ REAGUJÍ místní podráždění – vývojový předchůdce AP • na malou vzdálenost • s dekrementem • velikost dle intenzity podnětu (ne vše nebo nic) • není žádná refrakterní fáze • není AP, jen malá změna MP SVAL ZPROSTŘEDKOVÁVÁ POHYB ORGANISMU vlastnosti: dráždivost excitabilita stažlivost kontraktilita protažitelnost extenzibilita pružnost elasticita sval hladký sval příčně pruhovaný (kosterní, srdeční) cytoplazma (sarkoplazma) je diferencována v myofibrily HLADKÁ SVALOVINA NEMÁ PŘÍČNÉ PRUHOVÁNÍ • vřetenovitý tvar • uprostřed jádro • podélně orientované myofibrily • kontrakce pomalá, ale vydatná • duté orgány, kůže, oko, pouzdro sleziny, cévy KOSTERNÍ SVALOVINA MÁ PŘÍČNÉ PRUHOVÁNÍ • velikost až 15 cm • světlé a tmavé pruhy myofibril • světlý proužek – aktin zakotven v Z linii a volný konec se zasouvá do tmavého proužku – myozinu • úsek mezi Z-liniemi - sarkomera SRDEČNÍ SVALOVINA MÁ TAKÉ PŘÍČNÉ PRUHOVÁNÍ jiné uspořádání svalových vláken – buňky jsou propojeny (soubuní)do tvaru Y součástí je i převodní systém srdeční – je schopen samostatně generovat vzruchy sinoatriální uzel, atrioventrikulární uzel, Tawarova raménka, Purkyňova vlákna TAKÉ KOSTERNÍ SVAL JE SCHOPEN TVORBY AKČNÍHO POTENCIÁLU rozdíl oproti nervovému AP • KMP je -90mV • AP trvá déle • je pomalejší (5m/s) • delší absolutní refrakterní fáze • repolarizace je pomalejší tvar je stejný KONTRAKCE SVALOVÉHO VLÁKNA JE NÁSLEDKEM VZRUCHU • AP na sarkolemě → otevření Ca2+ kanálů na retikulu → vyplavení Ca2+ iontů (spotřeba ATP!) • aktin se zasouvá do myozinu • i při relaxaci pracuje vápníková pumpa – spotřeba ATP SÍLA STAHU ZÁVISÍ NA MNOŽSTVÍ PODNĚTŮ svalová síla, odpovídající 1 AP je vždy stejná o síle kontrakce rozhoduje: • počet motorických jednotek • frekvence AP - svalový stah nemá refrakterní fázi izolovaný svalový záškub v praxi neexistuje kontrakce trvá déle než AP → možnost sumace hladký tetanus - další impuls přichází v době stahu (sumace) NENÍ KONTRAKCE JAKO KONTRAKCE kontrakce izometrická – zvýšení napětí svalových vláken, nikoliv délky kontrakce izotonická – dochází jen ke změně délky jsou to mezní, čistě teoretické možnosti! MYOKARD MÁ SPECIFICKÝ PRŮBĚH AP • klidový potenciál -90mV • po klasické depolarizaci následuje časná krátká repolarizace • dlouhá fáze plató • pozdní, konečná repolarizace • dlouhá absolutní refrakterní fáze – ochrana myokardu před vysokou frekvencí PŘEVODNÍ SYSTÉM SRDCE MÁ SCHOPNOST SPONTÁNNÍ DEPOLARIZACE • nižší KMP • není klidový, jeho hodnota se stále snižuje • pomalá depolarizace přechází v konečnou repolarizaci • chybí fáze plató a fáze časné repolarizace • bezprostředně po dosažení výchozí hodnoty KMP dochází opět k depolarizaci SRDEČNÍ FREKVENCI URČUJE SA UZEL • všechny části převodního systému se spontánně depolarizují • SA probíhá spontánní depolarizace nejrychleji – cca 70/min • v případě poruchy SA přejímá úlohu pacemakeru AV uzel (40-60/min) KREV KREV SLOUŽÍ NEJENOM K PŘENOSU KYSLÍKU funkce transportní – přivádí kyslík, živiny, hormony, vitaminy, odvádí CO2 a produkty metabolismu regulační – udržování stálého vnitřního prostředí – pH, ionty, izotermie obranná – imunita zástava krvácení – obsahuje elementy, které sráží krev KREV = BUŇKY + PLAZMA objem cirkulující krve 4,5-6 litrů hematokrit – poměr objemu krevních elementů k plazmě 35-49% červené krvinky 3,8 – 5,3 . 1012/l bílé krvinky 4-9.109/l krevní destičky 170-400 .109/l ERYTROCYT TRANSPORTUJE KYSLÍK bezjaderné bikonkávní disky žijí 120 dní obsahují barvivo hemoglobin 120-170g/l hemoglobin = hem (porfyrin+Fe2+) + bílkovina globin x 4 (podjednotky) zánik krvinky → hem → biliverdin → bilirubin → do žluči NA HEMOGLOBIN SE VÁŽE NEJENOM O2 A CO2 oxyhemoglobin – O2 se váže na Fe2+ karbaminohemoglobin - CO2 se váže na globin karboxyhemoglobin – CO navázaný na globin – afinita je 200x větší než O2 methemoglobin – Fe2+ se mění na Fe3+ působením dusíkatých látek BÍLÉ KRVINKY PLNÍ IMUNOLOGICKÉ ÚKOLY leukocyty granulocyty (PMN) neutrofily, eozinofily, bazofily agranulocyty monocyty/makrofágy, lymfocyty KREVNÍ DESTIČKY JSOU BEZJADERNÉ ÚLOMKY CYTOPLAZMY pochází z obrovských buněk kostní dřeně (megakaryocytů) dva typy granul denzní granule (nebílkovinný obsah) alfa granule (srážlivé faktory, destičkový růstový faktor) důležitá úloha při srážení krve KREVNÍ PLAZMA JE TEKUTÁ ČÁST KRVE • nažloutlá tekutina • 92% vody • 2,8-3,5 l • pH 7,4 • v klidu koaguluje → vzniká sérum (plazma-fibrinogen-srážlivé faktory) KREVNÍ PLAZMA OBSAHUJE ORGANICKÉ I ANORGANICKÉ ELEMENTY sodík hlavní kationt ECT, osmotický tlak, stálost objemu krve draslík hlavní kationt ICT, dráždivost nervů a svalů, aktivace enzymů vápník srážení krve, svalová kontrakce, tvorba kosti hořčík tlumení nervového systému chloridy stejně jako sodík, žaludeční šťáva HCO3 - transport CO2, udržování pH fosfor udržování pH, remodelace kosti KREVNÍ PLAZMA OBSAHUJE ORGANICKÉ I ANORGANICKÉ ELEMENTY plazmatické bílkoviny – albuminy, globuliny, fibrinogen • udržování stálého objemu plazmy (onkotický tlak) • transportní funkce – hormony, vitaminy, tuky • nárazníkový systém k udržení pH • srážení krve (fibrinogen) • součást imunitního systému (globuliny) glukóza, produkty metabolismu bílkovin, lipidy, bilirubin, vitaminy, hormony HEMOSTÁZU NEPLÉST S HOMEOSTÁZOU hemostáza – zástava krvácení reakce cévní stěny reflexní zúžení vasokonstrikční látky uvolněné při dalších hemostatických dějích reakce destiček přilnutí na obnažený kolagen, uvolnění granul, agregace vytvoření bílého, destičkového trombu HEMOSTÁZU NEPLÉST S HOMEOSTÁZOU reakce koagulačních faktorů (hemokoagulace) kaskáda enzymatických reakcí podíl plazmatických faktorů, Ca2+ , krevní destičky výsledek - přeměna fibrinogenu na nerozpustný fibrin → definitivní, červený trombus fibrinolýza – enzymatický proces rozložení trombu a zprůchodnění cévy IMUNITA HOMEOSTÁZA schopnost udržet stabilní vnitřní prostředí při měnících se vnějších podmínkách příklady pH teplota glykémie CO UDRŽUJE A ŘÍDÍ HOMEOSTÁZU? endokrinní systém CNS imunitní systém JAKÉ JSOU ÚKOLY IMUNITY? + ochrana před vnějšímu nebezpečí (mikrobi – viry, baktérie) + ochrana proti vnitřnímu nebezpečí (nádory) - odmítání transplantovaných orgánů JAKÉ JSOU ZÁKLADNÍ SOUČÁSTI IMUNITY? specializované buňky (imunocyty) a jejich produkty (protilátky, cytokiny) bariérové orgány (kůže a sliznice) fyziologické funkce (peristaltika, řasinkový epitel, kašel) SCHEMATICKÉ DĚLENÍ IMUNITY vrozená (nespecifická) získaná (specifická) látková (humorální) buněčná (celulární) S NESPECIFICKOU IMUNITOU SE RODÍME 1. buňky schopné fagocytózy monocytomakrofágový systém (monocyty v krvi a makrofágy v tkáních) neutrofily (polymorfonukleáry) 2. NK buňky (řadí se mezi lymfocyty) - rychle zabíjí viry a nádorové bb 3. komplement – soubor 30 bílkovin, kaskádovitě se aktivují, způsobí proděravění membrány a lýzu buňky FAGOCYTÓZA JE ZÁKLADNÍ SOUČÁST NESPECIFICKÉ IMUNITY chemotaxe lákání fagocytů k místu průniku baktérií chemotaxiny (produkují bakterie, tkáně, samotné makrofágy) prostup přes stěnu cévy přilnutí k antigenu, zpevnění tzv. opsoniny – „ochucovavadla“ (protilátky, komplement) pohlcení částice, vzniká fagozom usmrcení – splynutí fagozomu a lysozomu obsah granul + respirační vzplanutí - H2O2, kyslíkové radikály ZÁNĚT JE DŮSLEDKEM PŮSOBENÍ NESPECIFICKÉ IMUNITY lokální příznaky calor – zvýšené prokrvení oblasti zánětu dolor – dráždění nervových zakončení mediátory zánětu tumor – přestup tekutiny a bílkovin z propustných cév rubor – dilatace cév functio laesa – porucha funkce ZÁNĚT JE DŮSLEDKEM PŮSOBENÍ NESPECIFICKÉ IMUNITY celkové příznaky horečka - svalový třes x pocení spavost nechutenství leukocytóza – vyplavení neaktivních leukocytů sedimentace erytrocytů – zvýšené množství bílkovin bílkoviny akutní fáze – CRP (opsonizační efekt) OBRANA PROBÍHÁ VE VLNÁCH 1.fáze aktivace neutrofilů (hodiny, životnost několik hodin) 2.fáze aktivace monocyto-makrofágového systému, životnost dny) 3.fáze aktivace specifické imunity SPECIFICKÁ IMUNITA JE VÝRAZNĚ ÚČINNĚJŠÍ • není vrozená • specificky rozeznává cizí antigeny • má imunologickou paměť • je funkcí lymfocytů (životnost týdny až roky) • humorální a buněčná složka – navzájem se podporují SPECIFICKÁ IMUNITA JE ZÁVISLÁ NA IMUNITĚ NESPECIFICKÉ T-lymfocyty se aktivují až po setkání s APC APC – antigen prezentující buňky – makrofágy, monocyty, dendritické buňky, B-lymfocyty antigen se po fagocytóze vystaví na povrchu BUNĚČNOU SPECIFICKOU IMUNITU TVOŘÍ T-LYMFOCYTY dozrávají v thymu prochází školením, jak rozpoznat vlastní, bezpečné antigeny(peptidy) – 95% neprojde a jsou zničeny (apoptóza) T-LYMFOCYTY SE DĚLÍ DO 3 HLAVNÍCH SKUPIN TC – cytotoxické bb – přilnutí k poškozené buňce (bakterie, vlastní buňka napadená virem, nebo nádorem, transplantát), poškození membrány a zničení TH – pomocné bb – regulují a řídí celou imunitu prostřednictvím cytokinů, aktivují TC bb, makrofágy, neutrofily, samy sebe, řídí vyzrávání B-lymfocytů TS (Treg) – supresorické (regulační) bb – ukončují imunitní odpověď po eliminaci patogenu IMUNOCYTY SE NACHÁZEJÍ VŠUDE • v primárních lymfatických orgánech (kostní dřeň, thymus) • sekundárních lymfatických orgánech (LU, slezina, tonsily, MALT) • krvi • v tkáních HUMORÁLNÍ SPECIFICKOU IMUNITU ZPROSTŘEDKOVÁVAJÍ B-LYMFOCYTY B-lymfocyty vznikají a dozrávají v kostní dřeni (u ptáků bursa Fabricii) po stimulaci antigenem se mění v: plazmatické bb – tvoří specifické protilátky (životnost několik dní) B-paměťové bb – rychlá aktivace při opětovném setkání s antigenem PROTILÁTKY PŮSOBÍ PROTI EXTRACELULÁRNÍM PARAZITŮM účinek přímý – neutralizace, zablokování antigenu (toxin se nemůže navázat na cílovou tkáň účinek nepřímý – opsonizace, aktivace komplementu PROTILÁTKY SE DĚLÍ DO 5 TŘÍD IgG – 80% všech protilátek – aktivace komplementu, inaktivace toxinů, osponizace IgM – první protilátky po narození cca v 6 měsících, aglutinují mikroorganismy IgA – sekreční protilátky – slzy, sliny, sliznice, mléčná žláza IgD – fce málo známa IgE – u alergických reakcí KARDIOVASKULÁRNÍ SYSTÉM DIFÚZE K ZÁSOBOVÁNÍ TKÁNÍ NESTAČÍ čerpadlo (srdce) vhání krev do dvou oběhových systémů, sériově zapojených velký oběh (systémový, vysokotlaký) – levá komora, aorta, tepny, vlásečnice, žíly, horní a dolní dutá žíla, pravá síň paralelně mízní systém – mízní vlásečnice, cévy, uzliny, mízní kmeny malý oběh (plicní, nízkotlaký) – pravá komora, plicní kmen, plicní tepny, plíce, plicní žíly, levá síň hlavní funkce – přívod tkáním kyslík a výživu z GIT, odvod CO2 do plic a metabolické produkty do ledvin SRDCE JE SPOLEHLIVÉ ČERPADLO buňky pracovního myokardu + převodního systému (schopny samovolně generovat vzruch) 4 oddíly (2 síně + 2 komory) se rytmicky stahují (systola) a ochabují (diastola) systolický objem 70-100 ml frekvence 72/min minutový srdeční výdej 4-6 l PŘEVODNÍ SYSTÉM UDÁVÁ SRDEČNÍMU CYKLU PEVNÝ ŘÁD SA uzel generuje vzruchy – cca 70/min pracovní myokard reaguje stahem (systola – vypuzení krve) a poté ochabnutím (diastola – plnění ) celý cyklus má 4 fáze MALÁ ODBOČKA K SRDEČNÍM CHLOPNÍM cípaté chlopně mitrální mezi LS a LK trikuspidální mezi PS a PK poloměsíčité chlopně aortální mezi LK a aortou plicní mezi PK a plicnicí uzavíraní a otevírání je pasivní, dle tlakového gradientu proudící krve SYSTOLA I DIASTOLA MÁ 2 PODFÁZE systola 1. fáze izovolumické kontrakce 60 ms myokard se stahuje, tlak v K > S, cípaté chlopně se zavírají poloměsíčité chlopně jsou ještě zavřené → svalovina se stahuje kolem nestlačitelné kapaliny → objem komor se nemění 2. fáze ejekční (izotonická) 200 ms tlak v K > ve velkých cévách, poloměsíčité chlopně se otvírají tlak stoupá do poloviny fáze (systolický tlak), poté klesá až na minimum, uzavírají se poloměsíčité chlopně SYSTOLA I DIASTOLA MÁ 2 PODFÁZE diastola 1. fáze izovolumické relaxace 50 ms všechny chlopně uzavřeny, myokard relaxuje, tlak v K < S, otevření cípatých chlopní, komory se plní 2. fáze plnící (izotonická) tlak v K téměř 0, objem rychle roste, nejdříve rychle, pak pomalu a nakonec opět rychle v důsledku systoly síní MINUTOVÝ SRDEČNÍ OBJEM JE PARAMETREM SRDEČNÍHO VÝKONU MSV = SF × SO = 70 × 80 ml = 5 600 ml při námaze se zvětší až 4x velikost MSV ovlivňuje srdeční frekvence a systolický objem SYSTOLICKÝ OBJEM OVLIVŇUJÍ 3 FAKTORY 1. komorové předtížení (preload) – velikost náplně komory čím je víc komora naplněná, tím větší je kontrakce (Frank – Starlingův z.) závisí na velikosti žilního návratu • množství krve v oběhu • velikost konstrikce žil • účinnost venózní pumpy kosterních svalů • tlak v dutině hrudní – při nádechu se žilní návrat zvyšuje SYSTOLICKÝ OBJEM OVLIVŇUJÍ 3 FAKTORY 2. komorové dotížení (afterload) odpor, proti němuž komora krev vypuzuje (tlak v tepnách) při zvýšení afterloadu se zvyšuje potřeba kyslíku v mokardu 3. kontraktilita – schopnost měnit sílu stahu nezávisle na velikosti náplně komory k. zvyšuje aktivita sympatiku – noradrenalin, dále kofein, glukagon… pozitivně inotropní efekt PŘI ZVÝŠENÍ SF ROSTE MSV musí být splněny 2 podmínky • dostatečný žilní návrat • SF nesmí přesáhnout tzv. kritickou frekvenci – zkracuje se trvání diastoly NENÍ CÉVA JAKO CÉVA 3 základní typy cév pružníkové cévy – aorta a velké tepny – i v diastole plynulý tok rezistenční cévy - schopny měnit svůj průsvit (výrazná svalová vrstva) kapacitní cévy – žíly a cévy malého oběhu, „uskladnění“ krve AORTA A VELKÉ TEPNY JSOU PRUŽNÍKY • úkolem pružníku je přeměna pulzního proudu krve na plynulý tok • po otevření aortální chlopně se aorta roztáhne a zpomalí tok • po uzavření se opět zúží a zrychlí se tok krve • rychlost proudění – aorta 20cm/s, kapiláry 0,03 cm/s, velké žíly 15 cm/s STŘEDNĚ VELKÉ TEPNY REGULUJÍ TOK KRVE ORGÁNY • množství krve, proudící do orgánu závisí na důležitosti orgánu a jeho momentální spotřebě, dané okolnostmi • přednostně mozek (13%MSV), srdce, ledviny (20% MSV) • průtok je efektivně regulován • rezistenční funkce cév – hladká svalovina způsobí vazokonstrikci → průtok krve orgánem se sníží CELKOVÝ OBJEM KRVE NENÍ VE VŠECH ČÁSTECH ŘEČIŠTĚ STEJNÝ • systémový oběh 84%, plicní oběh 9%, srdce 7% • v nízkotlakém systému 70% → tvoří rezervoár krve, ze kterého se může doplnit objem v případě potřeby pozn. nízkotlaký systém - malý oběh, pravé srdce, žilní systém TLAK V KRVE V TEPNÁCH KOLÍSÁ • nejvyšší tlak je ve vypuzovací fázi systoly TK systolický, cca 120 mmHg - závisí na velikosti systolického objemu • nejnižší je v izovolumické fázi systoly (aortální chlopeň je zavřena) TK diastolický, cca 80 mmHg - závisí na periferní rezistenci • střední tlak – průměrný tlak v průběhu cyklu – diastolický + 1/3 amplitudy… cca 93 mmHg • TK klesá až v malých tepénkách na cca 30 mm Hg a méně NORMÁLNÍ KREVNÍ TLAK ZÁVISÍ I NA VĚKU do středního věku je norma 90-140/60-90 mmHg v seniorském věku až 160-90 mmHg správné měření TK – na paži v úrovni srdce CO SE DĚJE V KAPILÁRÁCH • v kapilárách je 6% objemu krve • kapiláry jsou porézní – jejich endotel je permeabilní • voda a ionty procházejí volně, bílkoviny a makromolekuly ne • filtrace – transport látek do tkání (intersticia) • resorbce – transport látek z tkání do kapiláry • závisí na rozdílu gradientů hydrostatického tlaku (generovaný srdcem)a tlaku onkotického (generován bílkovinami v plazmě) • hydrostatický gradient je větší než onkotický – filtrace • onkotický gradient je větší než hydrostatický - resorbce REGULACE KV SYSTÉMU JE KOMPLEXNÍ A SLOŽITÁ • změna srdečního výdeje • změna průměru odporových cév • změna množství krve v kapacitním systému regulace lokální (autoregulace – hladina O2, CO2, metabolitů, produktů endotelu) a systémová (navzájem spolupracují) systémová regulace – vazomotorické ústředí v mozkovém kmeni získává informace z baroreceptorů (vysokotlakých a nízkotlakých) a chemoreceptorů → regulace cestou vegetativního systému (sy, pasy) a humorálního systému (RAA systém, ANP, dřeň nadledvin)