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
tvorba bílkovin - 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 pyrimidinových bází
• jadérko – místo syntézy ribosomů
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
MITOCHONDRIE JSOU BUNĚČNÉ
ELEKTRÁRNY
• všechny buňky kromě erytrocytů
• zajišťuje 90% energie pro buňku
• vnější membrána hladká, vnitřní zřasená do krist, obsahuje enzymy
podporující oxidaci sacharidů a lipidů na CO2 a H2O a tvoří ATP
(buněčné dýchání)
• mitochondriální matrix – mitochondriální
DNA (vyvinuly se z baktérií)
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, intracelulární transport
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
až 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
DROBNÁ ODBOČKA K ROZMÍSTĚNÍ IONTŮ
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 –
kotransport - 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 buňky (cholesterol, bílkoviny)
vyžaduje energii, Ca2+ a transportní
měchýřek (odchlípení ER či Golgiho
aparátu)
endocytóza – proces opačný – pohlcení
exogenní částice buňkou – invaginace
membrány (zvláštní druh je fagocytóza)
energeticky náročné!!!
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
DROBNÁ ODBOČKA K ROZMÍSTĚNÍ IONTŮ
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 (ne pro sodík, vysoká
pro draslík a chlor)
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
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 transport O2, pufr
bílé krvinky 4-9.109/l imunita
krevní destičky 170-400 .109/l zástava krvácení
ERYTROCYT TRANSPORTUJE KYSLÍK
bezjaderné bikonkávní disky
žijí 120 dní, tvorba řízena erytropoetinem
obsahují barvivo hemoglobin 120-170g/l
hemoglobin = hem (porfyrin+Fe2+) + bílkovina globin x 4 (podjednotky)
zánik krvinky (slezina) → hem → bilirubin → žluč
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+ , krevních destiček
výsledek - přeměna fibrinogenu na nerozpustný fibrin → definitivní,
červený trombus
fibrinolýza – plazminogen se mění na plazmin - 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
všechny chlopně 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
(1.ozva)
tlak stoupá do poloviny fáze (systolický tlak), poté klesá až na
minimum, uzavírají se poloměsíčité chlopně (2. ozva)
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) 450 ms
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 TZV. 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
TLAK V KRVE V TEPNÁCH KOLÍSÁ
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 tlak je větší než onkotický – filtrace
• onkotický tlak 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)
DÝCHACÍ SYSTÉM
DÝCHACÍ SYSTÉM
ŽIVÝ ORGANISMUS POTŘEBUJE ENERGII
• energie vzniká oxidací živin - spotřeba kyslíku a tvorba CO2
• v klidu je spotřeba 250 ml O2 a tvorba 200 ml CO2/min
• plyny se mění:
v plicních sklípcích mezi atmosférou a krví – zevní dýchání (ventilace)
v tkáních mezi bb a krví – vnitřní dýchání (respirace)
ZEVNÍ DÝCHÁNÍ UMOŽŇUJE VENTILACE
cyklické opakování vdechu a výdechu
vdech – nasávání vzduchu, plíce zvětšují objem
výdech – vypuzování vzduchu, plíce zmenšují
objem
důležitá je elasticita plic a hrudního koše a jejich souhlasný pohyb
POHRUDNICE ZAJISTÍ POHYB PLIC S
HRUDNÍKEM
2 listy - viscerální srostlý s plícemi
parietální se dotýká hrudní stěny
pleurální tlak - tlak mezi 2 listy
pleury
trvale negativní -2- 8 cmH2O, při
nádechu se negativita zvětšuje
díky němu plíce sledují pohyby
hrudníku
PLÍCE JSOU PRUŽNÝ ORGÁN
• elasticita je dána přítomností elastických vláken v plicní tkáni
fyzikálním vyjádřením je poddajnost - kompliance
• čím větší elasticita, tím snadněji zvětší objem při změně tlaku
• elasticitu zmenšuje povrchové napětí v alveolech → podporuje
smrštivost
• proti vlivu povrchového napětí působí surfaktant
VDECH A VÝDECH TVOŘÍ DECHOVÝ
CYKLUS
12-16x/min
vdech (inspirium)
• při klidném dýchání aktivní děj
• hlavní inspirační svaly – bránice, mezižeberní svaly
• pomocné – prsní, podklíčkové a zvedače hlavy
• rozpínání hrudníku – vytváření prostoru pro plíce
• interpleurální tlak a alveolární tlak klesá → vzduch se žene do plic
• objem plic roste
VDECH A VÝDECH TVOŘÍ DECHOVÝ
CYKLUS
výdech (expirium)
• při klidním dýchání pasivní děj
• svalově minimálně náročný pohyb
• napětí inspiračních svalů klesá, bránice se elevuje
• hrudník se zmenšuje
• pleurální tlak a alveolární tlak stoupá → vzduch se žene z plic
• objem plic klesá
SLOVNÍČEK POJMŮ
eupnoe – klidové dýchání
tachypnoe – zrychlené dýchání
hyperpnoe – prohloubené dýchání
apnoe – zástava dýchání
dyspnoe – dušnost, namáhavé dýchání s pocitem nedostatku vzduchu
ortopnoe – dušnost vázaná na polohu vleže, ve vzpřímené poloze se
dýchá lépe
PLICNÍ OBJEMY A KAPACITY
VT – dechový objem 0,5-0,8l
IRV – inspirační rezervní objem – vdechnutí po maximální možném
nádechu – 3l
ERV – expirační rezervní objem - to samé po výdechu – 1l
RV – reziduální objem – množství vzduchu v plicích po maximálním
výdechu – 1,5l
VC – vitální kapacita plic – VT+IRV+ERV – 5l
TLC – celková kapacita plic – VC+RV – 6,5l
Df – dechová frekvence – 12-16/min
VE – minutová ventilace – Df x VT – 7l
MMV – maximální minutová ventilace – 125-170l/min
PLICNÍ OBJEMY A KAPACITY
ALVEOLÁRNÍ VZDUCH MÁ JINÉ SLOŽENÍ
NEŽ ATMOSFERICKÝ
méně O2 a více CO2 a H2O
• vliv mrtvého prostoru
• neustálá výměna O2 a CO2 v plicních sklípcích
• zvlhčování vzduchu v dýchacích cestách před
vstupem do plic
složení je velmi stabilní – na konci výdechu zůstává v plicích 2,5l „starého
vzduchu“
VÝMĚNA PLYNŮ PROBÍHÁ PŘES
ALVEOLOKAPILÁRNÍ MEMBRÁNU
tloušťka 0,6 mikrometru
složení:
• surfaktant
• alveolární epitel
• 2 bazální membrány oddělené intersticiálním
prostorem
• endotel kapiláry
• stěna krvinky
difúzní kapacita přímo úměrná velikosti difúzní plochy (100m2), tlakovému
gradientu a nepřímo úměrná tloušťce membrány
KYSLÍK SE V KRVI PŘENÁŠÍ VE
DVOU FORMÁCH
fyzikálně rozpuštěný v plazmě – 3ml O2/l krve
chemicky vázaný na hemoglobin – 201ml O2/l krve → kyslíková kapacita
krve – cca 1l O2 za minutu
HEMOGLOBIN JE TRANSPORTNÍ PROTEIN
• 4 podjednotky, každá obsahuje hem (porfyrin + Fe2+) + globin
• Fe2+ reverzibilně váže 1 molekulu O2 procesem oxygenace
• vazba 1.molekuly O2 zvyšuje afinitu hemoglobinu k dalšímu atd.
další faktory ovlivňující afinitu kyslíku k hemoglobinu
zvyšují - ↑ pH, ↓teplota, ↓pCO2, ↓difosfoglycerát
snižují – ↓pH, ↑teplota, ↑pCO2, ↑difosfoglycerát
arteriovenózní diference O2
• 1 litr krve je schopen vázat 200 ml O2
• z každého litru odeberou tkáně cca 46 ml O2
K ČEMU NÁM TEN KYSLÍK VLASTNĚ JE?
vnitřní dýchání (respirace) – výměna dýchacích plynů mezi krví a tkáněmi
O2 se v mitochondriích užívá k oxidaci živin za vzniku H2O a CO2 + energie
energie se spotřebovává přímo buňkou, nebo se ukládá do makroergních
fosfátových vazeb (ATP)
CO2 zpět do krve
OXID UHLIČITÝ MÁ VÍCE VARIANT
PŘENOSU
• organismus vyprodukuje 200 ml CO2/min
• z bb do kapilár a do plic → atmosféra
10% se fyzikálně rozpouští v plazmě
10% se naváže na hemoglobin za vzniku karbaminohemoglobinu
80% se mění v erytrocytech na H2CO3, která disociuje na H+ a HCO3-
30% zůstává v erytrocytech
50% se uvolňuje do plazmy
HNACÍ SILOU DIFUZE PLYNŮ JE ROZDÍL
PARCIÁLNÍCH TLAKŮ PLYNŮ
pO2 v alevolu a tepenné krvi 13 kPa
pO2 v žilní krvi 5 kPa
pCO2 v alveolu a tepenné krvi 5 kPa
pCO2 v žilní krvi 6 kPa
pozn. 1 mmHg = 1 torr = 0,13kPa
REGULACE DÝCHÁNÍ JE NERVOVÁ A
CHEMICKÁ
nervová – volní a automatická
volní – řízeno z mozkové kůry – zadržet dech, měnit frekvenci, hloubku
automatické – dechové centrum v prodloužené míše a mostu
chemická – závisí na koncentraci O2, CO2 a H+, je registrována
chemoreceptory
centrální – pod povrchem prodloužené míchy – reakce na ↑H+ →
stoupne ventilace
periferní – karotická a aortální tělíska – reagují na koncentraci ↑CO2
a ↓O2
TRÁVICÍ SYSTÉM
TRÁVICÍ SYSTÉM, NEBOLI GIT
soustava trubicových orgánů (ústa až konečník) + přídatných orgánů
(zuby, jazyk, slinné žlázy, slinivka břišní, žlučník, játra)
funkce:
• příjem potravy a její zpracování (trávení)
• vstřebávání (resorbce)
• skladovací funkce
• imunitní funkce
• endokrinní funkce
K TRÁVENÍ A VSTŘEBÁVÁNÍ POTRAVY JE
NEZBYTNÁ SEKRECE
sekrece exokrinní – trávicí šťávy – ochrana sliznice, štěpení
makromolekul a příprava k vstřebávání
sekrece parakrinní a endokrinní (hormony) – regulace činnosti GIT
SLINY PRODUKUJÍ 3 PÁRY VELKÝCH ŽLÁZ
příušní, podčelistní a podjazyková + drobné žlázy ve sliznici DÚ
sekrece 0,8 - 2 l/den
význam
• ochrana sliznice DÚ, protektivní vliv proti
zubnímu kazu, antibakteriální a
antivirový účinek (IgA, lysozym)
• usnadňují tvorbu sousta (mucin)
• rozpouštědlo pro látky v potravě
• počátek trávení polysacharidů (amyláza)
regulace – vegetativní systém – parasympatikus ↑ sympatikus ↓
ŽALUDEČNÍ HCL NAPOMÁHÁ TRÁVENÍ
BÍLKOVIN
• mucinózní buňky – mucin – hlen chránící sliznici žaludku
před HCl
• krycí buňky – HCl a vnitřní faktor (vstřebávání B12)
aktivace pepsinogenu na pepsin
udržení kyselého pH
koagulace bílkovin
redukce Fe, umožňující vstřebání
ŽALUDEČNÍ PEPSINY ŠTĚPÍ BÍLKOVINY
• hlavní bb - pepsinogen
HCl je aktivuje na pepsiny
štěpí vazby mezi aromatickou AMK a sousední AMK
optimální pH je 1,3-3,2
lipáza – štěpí tuky, není moc významná
histamin – stimulace sekrece HCl
gastrin – z G buněk distální části žaludku, dvanáctníku a slinivky
stimulace tvorby žal. šťávy, motility žaludku, střeva a žlučníku
ŽALUDEČNÍ SEKRECE JE SPUŠTĚNA
DŘÍVE, NEŽ JE POTRAVA V ŽALUDKU
časové rozdělení řízení žaludeční sekrece
fáze nervová (reflexní) – začíná ještě před vstupem do žaludku (chci se
najíst)– zvýšení produkce HCl - 20%
fáze žaludeční – mechanoreceptory zaregistrují roztažení stěny –
podráždění nerv. pletení a produkce gastrinu a histaminu - 70%
fáze střevní – trávenina je ve dvanáctníku tlumící
hormony – sekretin a CCK– 10%
EXOKRINNÍ SEKRET Z PANKRETU
POMÁHÁ ŠTĚPIT BÍLKOVINY A TUKY
• sekrece 1-2 l/den (exokrinní sekrece)
• je alkalická (vysoký obsah bikarbonátu)
• způsobuje zvýšení pH tráveniny (spolu se žlučí a střevní šťávou)
hlavní enzymy:
trypsin (hydrolýza bílkovin na AMK)
lipázy (tuky na glycerol a MK)
pankreatická amyláza (sacharidy na glukózu)
EXOKRINNÍ SEKRECE JE ŘÍZENA
ZEJMÉNA Z DUODENA
sekretin - silně alkalická šťáva + stimulace sekrece žluči a útlum HCl
cholecystokinin - menší množství šťávy bohaté na enzymy
produkci posiluje nízké pH tráveniny a vysoký obsah tuků a bílkovin
nervová regulace – parasympatikus zvyšuje, sympatikus snižuje
ŽLUČ SE TVOŘÍ V JÁTRECH
sekrece 0,6-1 l/den
• žlučovod ústí doduodena
• mezi jídly se shromažďuje ve žlučníku, zde se zahušťuje
složení
• rozpadové produkty hemoglobinu –
bilirubin, biliverdin
• cholesterol
• hodně bikarbonátu – neutralizace HCl
• primární žlučové kyseliny – kys.cholová,
chenodeoxycholová
ŽLUČOVÉ KYSELINY JSOU ZCELA
ZÁSADNÍ PRO TRÁVENÍ TUKŮ
• emulgují tuky (zvětšení trávicí plochy tuků)
• napomáhají tvorbě micel,
které transportují tuky k enterocytům
většina žlučových kyselin se vstřebává z GIT zpět do jater (enterohepatální
oběh)
regulace sekretin (zvýšení obsahu vody a bikarbonátu)
cholecystokinin – stah a vyprázdnění žlučníku (i parasympatikus)
SEKRECE Z TENKÉHO STŘEVA JE
EXOKRINNÍ I ENDOKRINNÍ
sekrece 1,8-2 l/den
• čirá tekutina – hustý alkalický sekret
• enzymy obsahuje jen z odloupaných slizničních bb
• snižuje pH, tvoří ochrannou vrstvu na sliznici, imunitní funkce
• sekreci řídí lokální reflexy z pletení ve stěně střeva, z menší části i z CNS
ENDOKRINNÍ SEKRECE TENKÉHO STŘEVA
JE VELMI BOHATÁ
cholecystokinin
• kontrakce žlučníku
• stimulace produkce pankr.šťávy
• tlumí vyprazdňování žaludku, zesiluje kontrakci pyloru
• zvyšuje motilitu tenkého a tlustého střeva
sekretin
tlumí motilitu žaludku a produkci gastrinu → utlumení sekrece HCl
zvyšuje vylučování pepsinu
podporuje tvorbu silně alkalické pankr.šťávy
motilin – zvyšuje motilitu žaludku mimo trávení
SEKREČNÍ ČINNOST TLUSTÉHO STŘEVA
• pouze exokrinní
• hustý hlen
• ochrana sliznice před enzymy, toxiny z hnilobných baktérií a
mechanickým poškozením
• regulace je převážně lokální,
parasympatikus zvyšuje sekreci
V DUTINĚ ÚSTNÍ SE POTRAVA
NEVSTŘEBÁVÁ
• počátek trávení cukrů slinnou amylázou
• jazyková lipáza je aktivní až v žaludku až
30% lipidů
• zvlhčení potravy, usnadnění polykání
HLTAN A JÍCEN SLOUŽÍ HLAVNĚ K
TRANSPORTU POTRAVY
• horní třetina jícnu - příčně pruhovaná svalovina
• dolní 2/3 jícnu hladká svalovina
• horní a dolní jícnový svěrač – brání návratu potravy zpět
POLYKÁNÍ JE SLOŽITÝ REFLEXNÍ DĚJ
• ústní fáze – formování potravy jazykem a posun dozadu do hltanu,
elevace měkkého patra – jediná fáze ovládaná vůlí
• hltanová fáze – stahy svalstva hltanu, směr do jícnu, útlum dýchání,
uzávěr hlasové štěrbiny příklopkou hrtanovou
• jícnová fáze – oslabení horního jícnového svěrače, poté opět uzávěr, za
soustem peristaltická vlna, která tlačí sousto dále
ŽALUDEK DOKÁŽE ZVĚTŠIT SVŮJ OBJEM
AŽ 30X
• objem žaludku v klidu je 50 ml, při naplnění až 1500 ml
• žaludeční peristola = cca hodina po příjmu klidové období
• poté peristaltické vlny 3-4/min → promíchávání potravy a šťávy, vznik
chymu
VYPRAZDŇOVÁNÍ ŽALUDKU JE PŘESNĚ
ŘÍZENÝ PROCES
• probíhá po částech
• dle náplně v dudodenu
• zpomalení – velké množství tráveniny v dudodenu, vysoké pH, velké
množství tuků, AMK, bílkovin
• hormony – gastrin, motilin podporují motilitu
CCK, sekretin snižují
• druh požité potravy – sacharidy nejrychleji, bílkoviny, tuky nejpomaleji
TRÁVENÍ ŽIVIN ZAČÍNÁ V ŽALUDKU
• polysacharidy slinnou amylázou
• bílkoviny pepsiny – cca 25% všech bílkovin
• tuky – jazyková lipáza je aktivnější než žaludeční lipáza
malé množství
resorbce minimální (20% alkoholu)
POHYBY STŘEVA JSOU MÍSTNÍ A
CELKOVÉ
místní - promíchání tráveniny a
udržení kontaktu se střevní stěnou
pohyby segmentační –
stahy cirkulární svaloviny
pohyby kývavé – podélná
svaloviny
celkové, peristaltické – posunují
obsah distálním směrem
POHYBY STŘEVA JSOU MÍSTNÍ A
CELKOVÉ
místní - promíchání tráveniny a
udržení kontaktu se střevní stěnou
pohyby segmentační –
stahy cirkulární svaloviny
pohyby kývavé – podélná
svaloviny
celkové, peristaltické – posunují
obsah distálním směrem
MAXIMUM TRÁVENÍ SE DĚJE
V TENKÉM STŘEVĚ
tuky – pankreatická lipáza (TAG)
pankreatická fosfolipáza – fosfolipidy
cholesterolesterhydroláza – cholesterylestery
sacharidy – slinná a pankreatická amyláza na oligosacharidy
enzymy kartáčového lemu – štěpení na monosacharidy
bílkoviny – peptidázy (trypsiny) štěpí až na AMK v dutině, v kartáčovém
lemu mikroklků a v cytoplazmě enterocytů
K RESORBCI TUKŮ JE TŘEBA
ŽLUČOVÝCH KYSELIN
tuky tvoří s žluč.kyselinami micely, jejich obsah vstupuje do enterocytů
mastné kyseliny s krátkým řetězcem vstupují přímo do portální krve
mastné kyseliny s dlouhým řetězcem tvoří chylomikrony – směs lipidů,
proteinů, cholesterolu a fosfolipidů, přes lymfatické cévy do oběhu
CUKRY A BÍLKOVINY SE VSTŘEBÁVAJÍ
POMĚRNĚ RYCHLE
glukóza a galaktóza – symport s Na+
fruktóza – usnadněná difúze
poté do portálního oběhu
AMK – symport s Na+
dipeptidy a tripeptidy - symport s H+ → intracelulární hydrolýza na AMK
poté do portálního oběhu
vstřebává se malé množství intaktních bílkovin – přes M-buňky, které je
předkládají jako antigeny imunitnímu střevnímu systému
STŘEVO SI MUSÍ PORADIT S 9 LITRY
TEKUTIN DENNĚ
2 l vypité vody + 7 litrů šťáv
98% se vstřebá, hlavně v proximální části, 200 ml odchází stolicí
dle osmotického gradientu
V TLUSTÉM STŘEVĚ SE TRÁVENINA
ZAHUŠŤUJE
cca 2 l tráveniny, do konečníku se dostává cca 200 ml stolice
vstřebávání vody, Na+, Cl-, vylučování bikarbonátu a K+
motilita – segmentační kontrakce – promíchávání tráveniny
peristaltické kontrakce – posun distálním směrem
propulzivní kontrakce – 3x denně
JAK SE ČESKY ŘEKNE DEFEKACE?
• roztažení stěny konečníku → reflexní kontrakce → zvýšení tlaku
• nucení na stolici při 18 mmHg, povolení svěračů a vypuzení při 55
mmHg
• vůlí kontrolovaná defekace i při nižším tlaku – volní relaxace svěrače +
břišní lis
stolice – nestravitelné zbytky potravy, střevní bb,
střevní bakterie, voda
norma – 0,5x-2x denně
BEZ JATER SE ŽÍT NEDÁ
• průtok 1,5 l/min
• všechny vstřebané látky z GIT
funkce
metabolismus sacharidů
• syntetizují, skladují a uvolňují glykogen
• glukoneogeneze – tvorba glukózy z necukerných látek – AMK a
kys.mléčné
• udržují hladinu glukózy
BEZ JATER SE ŽÍT NEDÁ II
metabolismus tuků
• přestavba MK, syntéza TAG
• oxidace MK, tvorba ketolátek
• cholesterol přeměňuje na žlučové kyseliny, tvorba žluči
• produkce lipoproteinů VLDL a HDL
metabolismus bílkovin
• deaminace AMK, tvorba močoviny → moč
• tvorba plazmatických bílkovin, včetně podílejících se na koagulaci
BEZ JATER SE ŽÍT NEDÁ III
detoxikační funkce
navázání toxické látky na kyselinu sírovou či glukuronovou a jsou vyloučeny
do žluče
tvorba tepla metabolickou aktivitou – tepelné jádro organismu
rezervoár krve – až 1l krve
odbourávání hemoglobinu z rozpadlých červených
krvinek
imunitní funkce – tkáňové makrofágy(Kupferovy bb)
fagocytují bakterie z portální krve
IMUNITNÍ FUNKCE GIT
trávicí šťávy obsahují protilátky
sliznice plní bariérovou funkci imunity
mikrobiota – soubor baktérií obývající GIT
• žaludek a duodenum – sterilní
• tenké střevo – 50 000 bakterií / 1g sliznice
• tlusté střevo – bilion / 1g sliznice
• Lactobacillus sp., Bifidobacterium sp., Streptoccocus sp.,
Clostridium
• v GIT je 2kg baktérií
• jsou prospěšné, ale i potenciálně nebezpečné
• porušení mikrobioty – nevhodná strava, stres, ATB terapie
METABOLISMUS A VÝŽIVA
METABOLISMUS JE ZÁKLADNÍ ŽIVOTNÍ
FUNKCÍ
katabolismus – rozklad složitých látek na menší za uvolnění energie
anabolismus – tvorba složitých látek z jednoduchých potřebných k růstu
nebo zásobě energie
energie se získává z potravy oxidací základních živin za vzniku vody, CO2 a
energie
3 využití energie – 1. teplo
2. přímá spotřeba v buňce
3. uložení na pozdější spotřebu ve formě makroergních
vazeb (ATP, CP)
SLOVNÍČEK ZÁKLADNÍCH POJMŮ
spalné teplo (energetická hodnota) – množství energie, které je schopno
předat organismu 1g substrátu (sacharidy 17 kJ, tuky 38 kJ, bílkoviny 17 kJ)
bazální metabolismus - množství energie, pokrývající základní životní
funkce organismu -105 kJ/kg/den (1kcal =4,2 kJ)
klidová energetická přeměna je méně přesná hodnota bazálního
metabolismu – ležení, relaxace svalstva, zavřené oči
činnostní energetická přeměna – energetická spotřeba při činnosti
organismu
ENERGII TĚLU DODÁME POTRAVOU
kvantitativní aspekt výživy – vyvážená energetická bilance
příjem = výdej (mimo těhotenství a růst)
negativní energetická bilance – malnutrice, podvýživa, hladovění
pozitivní energetická bilance – nadváha a obezita
energetický výdej – BM + energetický výdej spojený s trávením + činnostní
energetická přeměna
kvalitativní aspekt výživy – vyvážená skladba potravy
sacharidy 50%, tuky 30%, bílkoviny 20% - vliv chuti, ekonomických faktorů
PŘÍKLADY ENERGETICKÉHO VÝDEJE U
RŮZNÝCH ČINNOSTÍ
spánek 300 kJ/hod
sezení 380 kJ/hod
stání 460 kJ/hod
chůze 1000 kJ/hod
kolo pomalé 1000 kJ/hod
kolo rychlé 2500 kJ/hod
běh pomalý 2500 kJ/hod
běh rychlý 4500 kJ/hod
plavání 3000 kJ/hod
SACHARIDY TVOŘÍ NEJVĚTŠÍ DÍL V
POTRAVĚ
nejdostupnější zdroj energie
nestačí sám o sobě, neobsahují dusík
monosacharidy – pentózy, hexózy (glukóza, fruktóza, galaktóza)
oligosacharidy – 2-10 monosocharidů (sacharóza, laktóza, maltóza)
polysacharidy – škrob, inulin, glykogen, vláknina
hlavním produktem trávení je glukóza – glykémie nalačno 3,9-5,6 mmol/l
NEJZDRAVĚJŠÍ JSOU POLYSACHARIDY
polysacharidy v potravě zdravější než glukóza – pomalá degradace,
postupné uvolnění do oběhu
vláknina
• pocit sytosti
• ovlivňuje složení lipidů
• snižuje hladinu glukózy
• zvyšuje pohybovou aktivitu střeva
• působí proti vzniku zácpy a karcinomu
TUKY JSOU PRO ORGANISMUS ZCELA
ZÁSADNÍ
v potravě jsou obsaženy:
neutrální tuky (triacylglyceroly) – glycerol + 3 mastné kyseliny
fosfolipidy
cholesterol ve vazbě s mastnými kyselinami
• energeticky nejvýznamnější složka potravy
• tvoří zásobu energie – tuková tkáň
• součástí buněčných membrán
• zdroj vitamínů rozpustných v tucích (ADEK)
• podíl na termoregulaci
NENASYCENÉ MASTNÉ KYSELINY JSOU
ZDRAVĚJŠÍ
živočišné tuky – hlavně nasycené mastné kyseliny, cholesterol
rostlinné a rybí tuky – nenasycené mastné kyseliny - vč. esenciálních
mastných kyselin – kys.alfa-linolenová (omega-3) a linolová (omega-6)
• hypolipidemický efekt, snižují hladinu cholesterolu, TAG
• ovlivňují glykémii, předchází DM II. typu
• působí proti příčinám aterosklerózy
K ČEMU JE DOBRÝ CHOLESTEROL?
CHOLESTEROL MŮŽE BÝT DOBRÝ I
ŠPATNÝ
• cholesterol si může tvořit organismus sám
• v potravě ho přijímáme většinou v nadbytku
• zejména v živočišných tucích a žloutcích
• vstřebává se v chylomikronech → míza → do oběhu, pokud se
nevstřebá v tkáních, tak do jater
• v játrech do VLDL, které se mění na LDL
• LDL nabízí cholesterol tkáním
• cholesterol opouštějící bb je součástí HDL → játra → žluč
• LDL špatný cholesterol, hlavní rizikový faktor aterosklerózy
• HDL hodný cholesterol, snižuje hladinu cholesterolu v krvi
BÍLKOVINY JSOU NENAHRADITELNÉ
• bílkoviny jsou základní stavební složkou všech tkání i tekutin
• potenciální zdroj energie
• jsou složeny z AMK, některé jsou jen v potravě (leu, isoleu, val)
• minimální příjem 1g/kg/den
• živočišné bílkoviny mají úplnější spektrum AMK, vč.esenciálních
ČLOVĚK JE TEPLOKREVNÝ ŽIVOČICH
• teplota tělesného jádra se udržuje na stálé teplotě cca 37 st C
• teplota končetin je více závislá na teplotě okolí
• cirkadiánní rytmus – nejnižší časně ráno, nevyšší odpoledne
• závislost na menstruačním cyklu – vyšší při ovulaci
• u dětí vyšší, u seniorů nižší
ODKUD SE TEPLO BERE?
• v klidu většinu tepla tvoří vnitřní orgány
• při tělesné námaze svaly – až 90%
teplo vytváří:
• bazální metabolismus všech buněk
• termogenní efekt potravy
• zvýšený metabolismus podmíněný svalovou námahou, chladovým
třesem
• účinek kalorigenních hormonů – adrenalin, noradrenalin, tyroxin
• termogeneze v hnědém tuku
JAK SE TEPLO ZTRÁCÍ?
• radiace – teplo se vyzařuje ve formě elektromagnetického záření – 60%
ztrát
• kondukce – předávání tepla předmětům v kontaktu s tělem
• konvekce – ohřátá vrstvička vzduchu z kůže se předává okolí
• evaporace – vypařování vody při respiraci a pocení – 25% ztrát
STÁLÁ TEPLOTA JE PODMÍNKOU PRO
STABILITU ORGANISMU
• termoregulační centrum v hypotalamu
• v předním hypotalamu jsou termoreceptory
• zadní hypotalamus vyhodnocuje signály z předního hypotalamu a z
periferních termoreceptorů
pokles teploty jádra
činnosti zvyšující produkci tepla – svalový třes, volní aktivita, sekrece
tyroxinu, katecholaminů
činnosti omezující ztráty tepla – kožní vazokonstrikce, zmenšení povrchu
těla – stočení do klubíčka
zvýšení teploty jádra
vasodilatace kožních cév, pocení, omezení produkce tepla
TĚLNÍ TEKUTINY A JEJICH REGULACE
ROZDĚLENÍ VODY V ORGANISMU –
PRAVIDLO 60:40:20
60% vody
intracelulární tekutina 40%
extracelulární tekutina 20%
tkáňový mok 15%
plazma 5%
ZASTOUPENÍ IONTŮ V TĚLNÍCH TEKUTINÁCH
SLOVNÍČEK POJMŮ
• osmolarita - koncentrace osmoticky aktivních částic – hlavní ionty +
glukóza, močovina, proteiny (cca 270 mosmol/l)
• osmotický tlak – tlak generovaný osmoticky aktivními částicemi
• osmotický gradient – rozdíl osmotických tlaků na obou stranách bariéry
• onkotický tlak – osmotický tlak, generovaný bílkovinami
• hydrostatický tlak – tlak generovaný činností srdce
MECHANISMY PŘESUNU VODY MEZI
ODDÍLY JSOU ROZDÍLNÉ
VODA SE POHYBUJE MEZI KOMPARTMENTY
VOLNĚ, IONTY ÚPLNĚ NE
pohyb vody je určen hydrostatický tlakem (generovaným činností srdce)
a osmotickým tlakem
• mezi buňkou a tkání osmotickým tlakem
• mezi cévou a tkání onkotickým tlakem a hydrostatickým tlakem
ionty přes kapilární stěnu probíhají volně
přes buněčnou membránu pouze speciálními transportními mechanismy
REGULACE OSMOLARITY PROBÍHÁ PŘES
OVLIVNĚNÍ VÝDEJE VODY
denní vodní bilance
příjem – nápoje 1200ml + potrava 1000ml + metabolismus 300 ml
výdej – moč 1500 ml + odpařování 800 ml + stolice 200 ml
regulace přes ledviny a výdej moči – od 500 ml do 20000 ml
osmoreceptory v hypotalamu - ↑osmolarity → ↑produkce ADH → zvýšení
resorbce vody ve sběracím kanálku
↑osmolarity → ↑pocitu žízně
REGULACE OBJEMU ECT PROBÍHÁ
OVLIVNĚNÍM VÝDEJE Na+
objem ECT je monitorován volumoreceptory (vysokotlaké, nízkotlaké)
regulace probíhá pomaleji než přes osmoreceptory
míru resorbce Na+ ovlivňuje:
• aldosteron – zvýšená resorbce Na v distálním kanálku
• sympatikus – zvýšení jeho tonu – zvýšená resorbce Na+
• ANP (atriální natriuretický peptid) – snížení resorbce Na+, zvýšení GF
při větší ztrátě objemu se snižuje uvolňování ADH v hypofýze
REGULACE OBJEMU ECT PROBÍHÁ
OVLIVNĚNÍM VÝDEJE Na+
REGULACE OSMOLARITY PROBÍHÁ PŘES
OVLIVNĚNÍ VÝDEJE VODY
LEDVINY A VYLUČOVÁNÍ
LEDVINY POMÁHAJÍ UDRŽET STABILITU
VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ
vylučovací funkce vyloučení konečných produktů
metabolismu
vyloučení cizorodých látek
regulační funkce regulace množství vody a minerálů
regulace pH
regulace osmolarity
regulace krevního tlaku – renin-angiotenzin
sekreční funkce erytropoetin, renin, glukóza, kalcitriol
ZÁKLADNÍ FUNKČNÍ JEDNOTKOU
LEDVIN JE NEFRON
glomerulus – trs kapilár vtlačený do proximálního
tubulu → tenké sestupné raménko Henleovy kličky →
tenké vzestupné raménko H.k. → tlusté vzestupné
raménko H.k. → distální tubulus → sběrací kanálek
délka cca 5 cm
funkce glomerulu – tvorba primární moči
funkce tubulů – změna množství a složení moči
GLOMERULÁRNÍ FILTRACÍ SE TVOŘÍ
PRIMÁRNÍ MOČ
přes glomerulus se filtruje krev – vzniká primární moč
složení stejné jako plazma, bez bílkovin a krvinek
180 l/den, 125 ml/min
velikost GF se může měnit změnou filtračního tlaku
filtrační tlak závisí na:
• krevním tlaku
• dilataci či konstrikci přívodní a odvodní cévy klubíčka
• změnou koncentrace bílkovin v plazmě
V TUBULECH SE MĚNÍ MNOŽSTVÍ A
SLOŽENÍ MOČI
dva děje – tubulární resorbce a tubulární sekrece
definitivní moč = glomerulární filtrace – tubulární reabsorpce + tubulární
sekrece
PROXIMÁLNÍ TUBULUS ZAJIŠŤUJE
HLAVNĚ VSTŘEBÁVÁNÍ VODY
resorbce vody – cca 65% vody z primární moči – probíhá za každých
okolností (obligatorní resorbce)
+ ionty a organické látky (glukóza, AMK)
sekrece organických kyselin, léků, steroidy, histamin… - v plazmě jsou
vázány na bílkoviny, proto nemohou být vyloučeny GF
HENLEOVA KLIČKA VÝRAZNĚ
OVLIVŇUJE OSMOLARITU MOČI
do H.k. vstupuje tekutina stejně osmolární, s přibližně stejným složením
jako plazma
H.k. je uložena ve výrazně hypertonické dřeni → sestupné raménko je
propustné pro vodu → až do ohbí H.k. (20% vody se vstřebá)
vzestupná část H.k. je pro vodu neprostupná
je prostupná pro ionty (Na+, Cl-, močovina) – aktivní transport →
hypertonická dřeň
V DISTÁLNÍM TUBULU A SBĚRACÍM
KANÁLKU JE RESORBCE FAKULTATIVNÍ
do distálního tubulu se dostává hypotonická tekutina
sekrece je řízena hormonálně
antidiuretický hormon (ADH) – vyplavuje se z hypofýzy jako reakce na
↑ osmolaritu plazmy a podporuje otevření akvaporinů v d.t.a s.k. → zvýšení
resorbce vody
aldosteron – hormon kůry nadledvin – při ↓ objemu plazmy stimuluje resorbci
Na+ a tím i vody
CELKOVÉ DENNÍ MNOŽSTVÍ DEFINITIVNÍ
MOČI JE CCA 1200 ML
sběrací kanálek → kalich → ledvinová pánvička → močovod → močový
měchýř
kapacita močového měchýře – 250 ml, poté nucení k močení
močení – míšní reflexní děj, který lze ovlinit vůlí (do určité míry)
ACIDOBAZICKÁ ROVNOVÁHA
O pH ROZHODUJE ZEJMÉNA
KONCENTRACE H+ IONTŮ
• střední pH 7,4
• fyziologické rozmezí 7,37 – 7,42
• poruchy metabolismu, propustnost membrán, poruchy rozložení
elektrolytů
• pod 7 a nad 7,7 – smrt
• rovnováha mezi tvorbou a vylučováním kyselých a zásaditých látek
3 MECHANISMY UDRŽUJÍ OPTIMÁLNÍ pH
• pufry (nárazníky v tělních tekutinách) – reagují okamžitě
• plíce – reaguje do 1 dne
• ledviny – reaguje do týdne
CO JE TO PUFR?
• látka, která má schopnost vázat či uvolňovat H+
• slabá kyselina + sůl této kyseliny
• nejvýznamnější je bikarbonátový pufr (60% pufrovací kapacity)
• silná kyselina uvolňuje velké množství H+
• H+ reaguje s HCO3
- za vzniku slabé kyseliny H2CO3
• silná kyselina se mění na slabou kyselinu a koncentrace H+ neroste
moc silně
• platí i naopak: OH- reaguje se slabou kyselinou H2CO3 a zvyšuje se
koncentrace slabší zásady HCO3
-
PUFROVÝCH SYSTÉMU JE VÍCE
• hemoglobin - pufruje H+ během přenosu CO2 do plic (35% pufrovací
kapacity)
• fosfátový pufr – významná role uvnitř bb a v ledvinách
• bílkovinný pufr – i bílkoviny mohou vázat volné H+ ionty, málo významný
výhoda pufrů – nastupují rychle
nevýhoda – při velkých odchylkách mají nedostatečnou kapacitu
POKUD NESTAČÍ PUFRY, NASTUPUJÍ
PLÍCE
acidóza → zvýšení ventilace → ↓ pCO2 → ↑pH
alkalóza → snížení ventilace → ↑ pCO2 → ↓pH
POKUD ZKLAMOU PLÍCE, ZAPOJÍ SE
LEDVINY
při acidóze
• zpětná resorbce bikarbonátu
• vyloučení nadbytku vodíkových iontů
• doplnění spotřebovaného bikarbonátu v pufru jeho novotvorbou
ZÁVĚREM MŮŽEME ŘÍCI:
metabolické poruchy se kompenzují dýcháním
respirační poruchy se kompenzují metabolickými mechasnismy
respirační kompenzace nastupuje do 1 dne
renální do týdne
SENZORICKÉ SYSTÉMY
SOMATICKÝ SYSTÉM PRACUJE S
INFORMACEMI Z KŮŽE, ŠLACH A SVALŮ
systém povrchové kožní citlivosti – kůže, podkoží, sliznice
mechanický systém – mechanoreceptory – dotyk, tlak, lechtání, vibrace
percepce tepla a chladu – termoreceptory – teplota okolí i jádra,
registruje relativní změnu teploty
percepce bolesti – nociceptory, algoreceptory
bolest je nepříjemný senzorický a emoční zážitek, spojený s hrozícím či
skutečným poškozením tkáně
SOMATICKÝ SYSTÉM PRACUJE S
INFORMACI Z KŮŽE, ŠLACH A SVALŮ
systém hlubokého čití – svalová, šlachová a kloubní komponenta
informuje o momentálním stavu pohybového aparátu
receptorem je svalové vřeténko – zjišťuje napětí
svalu, měří asi 2mm, tvořeno modifikovanými
svalovými vlákny, tkáňovým mokem a vlastní
motorickou inervací
šlachové vřeténko má podobnou stavbu
VISCERÁLNÍ SYSTÉM JE VYBAVEN 4 TYPY
RECEPTORŮ
viscerální neboli interoceptivní systém – interoreceptory
mechanoreceptory – změny tlaku v dutých orgánech a napětí stěn
chemoreceptory – přítomnost chemických látek v dutinách, tkáních,
cévách
termoreceptory – udržování stálé tělesné teploty
osmoreceptory – změny osmotického tlaku tělních tekutin
ZRAKOVÝ SYSTÉM
RECEPTIVNÍ ELEMENTY JSOU UMÍSTĚNY
V SÍTNICI
3 vrstvy
spodní – štíhlé tyčinky a tlusté čípky
střední – bipolární buňky
vrchní – gangliové bb
horizontálně vše propojují podpůrné buňky
TYČINEK JE O MNOHO VÍCE NEŽ ČÍPKŮ
čípky – percepce barev a tvarů
předmětů, maximum ve žluté skvrně
tyčinky – percepce intenzity světla, 20x
více než čípků (120 milionů)
zrakový nerv má cca 1 milion vláken →
zhuštění zrakové informace
vede informaci do týlního laloku
SVĚTELNÁ ENERGIE SE MĚNÍ V
CHEMICKOU
fotopigmenty jsou stabilní ve tmě
při absorbci světla mění strukturu a způsobí vzruch
v tyčinkách je rodopsin – skotopické vidění za šera
v čípcích jsou 3 fotopigmenty pro různé vlnové délky – fotopické vidění
za světla
ZRAKOVÝ ORGÁN MÁ VYSOKOU
ADAPTABILITU
při silném osvětlení se snižuje výrazně citlivost během pár vteřin
při slabém se citlivost zvyšuje, maximum až po 40 minutách
citlivost se mění až o 6 řádů!
AKOMODACE JE SCHOPNOST OKA
ZOBRAZIT BLÍZKÉ PŘEDMĚTY
na sítnici se ostře zobrazí předměty cca 5 m vzdálené, pro bližší se musí
změnit optická mohutnost oka
ciliární sval - při pohledu do dálky je ochablý a čočka oploštělá
při pohledu do blízka se reflexně stáhne a čočka vyklene
SLUCH A ROVNOVÁHA
SLUCH
ZEVNÍ UCHO TVOŘÍ BOLTEC A
ZVUKOVOD
• zachycení a usměrnění zvukových vln k bubínku
• u zvířat je boltec pohyblivý
• u člověka jsou svaly boltce zakrnělé
STŘEDNÍ UCHO PŘENÁŠÍ VLNĚNÍ ZE
VZDUŠNÉHO PROSTŘEDÍ DO KAPALNÉHO
• středoušní kůstky kladívko, kovadlinka, třmínek
• pohyblivé, přenos energie beze ztráty
• při odstranění kůstek poklesne vzdušné vedení o 40 dB
• i funkce ochranná – absorpce přebytečné energie
• stejná funkce středoušních svalů, zvyšují napětí blány bubínku a
oválného okénka
RECEPTOROVÉ BUŇKY JSOU UMÍSTĚNY
V HLEMÝŽDI
vibrace třmínku rozechvívají membránu oválného okénka → šíření do
perilymfy → vibrace bazální ploténky → dráždění smyslových buněk
vzdušné vedení - zvuk se šíří přes střední ucho
kostní vedení – přes kosti lebky – méně efektivní
sluchový nerv vede vzruchy do horní části
spánkového laloku
DÍKY PÁRU UŠÍ UMÍME ZDROJ ZVUKU
LOKALIZOVAT
rozdíl v intenzitě sluchového vjemu mezi pravým a levým uchem
časový posun mezi dopadem zvukové vlny na pravé a levé ucho
lehčí je určit odchylku od střední roviny než v rovině sagitální
VESTIBULÁRNÍ SYSTÉM DÁVÁ MOZKU
INFORMACI O PŮSOBENÍ GRAVITACE
3 části - utrikulus, sakulus, 3 polokruhové
kanálky
utrikulus a sakulus – registrace lineárního
zrychení
vertikální (výtah – sakulus)
horizontální (auto, běh – utrikulus)
polokruhové kanálky – registrace
rotačního zrychlení
nejvíce je drážděný ten kanálek, který
je nejblíže k rovině rotace
VESTIBULÁRNÍ SYSTÉM JE ÚZCE SPOJEN S
DALŠÍMI SENZORICKÝMI SYSTÉMY
vlákna ze statokinetického čidla se bohatě přepojují v prodloužené míše,
retikulární formaci, v jádrech okohybných nervů, mozečku, thalamu
přesná korová projekce není známa
somatický senzorický systém + zrakový systém + vestibulární systém
podává ucelenou informaci a poloze těla
CHUŤ A ČICH
RECEPTOREM CHUTI JSOU CHUŤOVÉ
POHÁRKY V JAZYKU
jsou drážděny jen látkami, rozpustnými
v tekutinách (slinách)
nerozpustné látky jsou bez chuti
4 základní chuťové kvality + jejich kombinace
každá chuť má svůj speciální receptor
detekční práh – koncentrace, při které vzniká nespecifická senzace
identifikační práh – koncentrace při které identifikujeme chuťovou kvalitu
CHUŤ NEJENOM ZPŘÍJEMŇUJE PŘÍJEM
POTRAVY
• rozhodnutí o tom, zda potravu přijmout (zejména u zvířat)
• nepodmíněné reflexy – produkce a složení trávicích šťav
• další metabolické jevy - zvýšení glykémie po stimulaci sladkým jídlem,
pocení při příjmu tekutiny v teplé místnosti, zvýšení respiračního
kvocientu ihned po požití cukrů
RECEPTORY ČICHU JSOU UMÍSTĚNY V
HORNÍ ČÁSTI NOSNÍ DUTINY
dráždění plynnými látkami rozpuštěnými v hlenu → suchá sliznice špatně
podněty přenáší
identifikační čichový práh – koncentrace plynné látky,
při které subjekt pozná druh pachu
významná je adaptace - postupná snížení citlivosti při
déletrvajícím podnětu
FUNKCE ČICHU JE LEHCE OPŘEDENA
TAJEMSTVÍM
u živočichu důležitá úloha u získávání potravy a partnera
u člověka výběr potravy, sekrece slin, trávicích šťáv
silný emoční náboj - pach → vůně nebo zápach
NEUROEFEKTORY
EFEKTORY JSOU ORGÁNY, KTERÉ REAGUJÍ
NA ZMĚNY VNĚJŠÍHO PROSTŘEDÍ
efektory – svaly a žlázy
neuroefektory – neurony, které přivádějí vzruchy z CNS k efektoru
systém exteromotorický – chování organismu vůči vnějšímu prostředí
(ovládání kosterního svalstva)
systém interomotorický (vegetativní, autonomní)– udržení homeostázy
(ovládání hladkého svalstva, žláz)
EXTEROMOTORICKÝ SYSTÉM OVLÁDÁ
KOSTERNÍ SVALSTVO
míšní motoneuron nebo motoneuron hlavového nervu → nervosvalová
ploténka (synapse) → sval
motorická jednotka = skupina svalových vláken stejného typu, ovládaná
jedním motoneuronem
čím jemnější pohyb, tím menší motorická jednotka
REFLEX JE ZÁKLADNÍ JEDNOTKA ČINNOSTI
NEUROEFEKTORU
receptor → aferentní vlákna do CNS → spojení mezi vlákny → eferentní
vlákna spojující CNS a efektor
monosynaptické, polysynaptické
proprioceptivní reflex – spojení svalu s míchou
svalové vřeténko → dostředivé vlákno → míšní
alfamotoneuron → jeho axon končící v nervosvalové
ploténce
uplatňuje se nejvíce u svalů působící proti gravitaci
(posturální svaly)
VOLNÍ MOTORIKA VYCHÁZÍ Z MOTORICKÉ
KOROVÉ OBLASTI
podstatná část jakéhokoliv úmyslného pohybu je mimovolní!!
korová oblast v prececentrální oblasti → pyramidový a
extrapyramidový systém
pyramidový systém – přesné, cílené pohyby, fylogeneticky mladší
extrapyramidový systém – řízení svalového tonu a vzpřímeného postoje
složitý systém, napojený na bazální ganglia, útvary v mozkovém kmeni,
mostu a prodloužené míše
INTEROMOTORICKÝ SYSTÉM OVLÁDÁ
HLADKÝ A SRDEČNÍ SVAL A ŽLÁZY
základní vlastností hladkého svalu je automacie – schopnost se
rytmicky stahovat i bez působení zevního podnětu
CNS je přesto řídí – zesiluje či zeslabuje autonomní aktivitu
prostřednictvím vegetativního nervového systému
nejsou přítomny nervosvalové ploténky (synapse v průběhu)
parasympatikus – mediátor acetylcholin (cholinergní typ přenosu)
sympatikus – mediátor adrenalin (adrenergní typ přenosu)
VEGETATIVNÍ SYSTÉM ÚZCE SPOLUPRACUJE SE
SOMATICKÝM A ENDOKRINNÍM SYSTÉMEM
sympatikus – udržuje napětí, stres, pohotovost k útoku, obraně
parasympatikus - uvolnění, relaxace, trávení
pomáhá udržovat homeostázu (dynamickou rovnováhu vnitřního
prostředí)
hypotalamus koordinuje činnost všech tří soustav – cestou přímou –
nervovou, nebo humorální (přes žlázy s vnitřní sekrecí)
PŘÍKLADY PŮSOBENÍ VEGETATIVNÍHO SYSTÉMU
NA EFEKTORY
GIT PASY ↑ motility a sekrece SY ↓ motility a sekrece
plíce PASY zúžení bronchů SY relaxace bronchů
tepny SY dilatace svaly PASY dilatace GIT, kůže
srdce PASY ↓ frekvence a kontraktility SY ↑ frekvence, kontraktility
HORMONÁLNÍ SYSTÉM
HORMONY JSOU CHEMIČTÍ POSLOVÉ
regulátory fyziologických pochodů v organismu
hormony endokrinní – šíří se krví
parakrinní – difúzí
autokrinní – hormon působí na buňku, která ho vytvořila
deriváty tyrosinu – hormony štítné žlázy a dřeně nadledvin
steroidy – kůra nadledvin, vaječníky, varlata
proteiny - hypofýza, slinivka břišní, příštítná tělíska, hypotalamus
FORMA TRANSPORTU V KRVI ZÁVISÍ NA SLOŽENÍ
HORMONU
steroidní hormony a hormony štítné žlázy nerozpustné ve vodě →
musí být navázané na bílkovinné nosiče
snadno však přechází přes buněčné membrány
ostatní hormony nepotřebují nosič, ale v membráně nutný receptor
hormony působí cíleně a specificky - na jednoznačně vymezené
struktury a jejich účinek nelze nahradit jinou endogenní látkou
vysoká účinnost – koncentrace v řádech nmol
SEKRECE HORMONU MUSÍ BÝT PŘÍSNĚ
REGULOVÁNA
jednoduchá zpětná vazba – regulovaná veličina je sama
regulátorem sekrece hormonů (glykémie – inzulin/glukagon)
složitá zpětná vazba – koncentrace samotného hormonu je
regulovanou veličinou (tyroxin – tyreotropin – tyreoliberin
zpětná vazba pozitivní (produkce hormonu se zvyšuje)
negativní (produkce hormonu se snižuje)
HYPOTALAMO-HYPOFYZÁRNÍ SYSTÉM JE
KOORDINÁTOREM HUMORÁLNÍ REGULACE
hormony hypotalamu ovlivňující přední lalok hypofýzy
(hypofyzotropní hormony)
adrenokortikotropin stimulující hormon
prolaktin inhibující hormon
tyreotropin stimulující hormon
gonadotropiny stimulující hormon
somatotropin stimulující hormon, somatotropin inhibující hormon
hormony hypotalamu ovlivňující zadní lalok hypofýzy
oxytocin a antidiuretický hormon – přesun přes nervová vlákna do
hypofýzy → uvolnění do krve dle potřeby
HORMONY PŘEDNÍHO LALOKU HYPOFÝZY
JSOU TROPINY
tyreotropin – stimuluje syntézu hormonů štítné žlázy
adrenokortikotropní hormon – stimulace hormonů kůry nadledvin
somatotropin – stimulace proteosyntézy a zrychlování růstu
hormon stimulující folikuly – spermatogeneze a růst ovariálních folikulů
luteinizační hormon – produkce testosteronu, stimulace ovulace,
estrogenů a progesteronu
prolaktin – syntéza mléka v mléčné žláze
zadní lalok – jen „přeprodává“ hormony z hypotalamu
ADH – zvyšuje rebsorpci vody v ledvinách, vazokonstrikce, ↑ TK
oxytocin – ejekce mléka a kontrakce dělohy na konci těhotenství
ŠTÍTNÁ ŽLÁZA UDRŽUJE METABOLISMUS
„VE SPRÁVNÝCH OTÁČKÁCH“
• tyroxin T4 a trijodtyronin T3
• účinek stejný, ale T3 je 4x účinnější, T4 má delší účinek
• T4 93%, T3 7%
• potřebují jód k syntéze
• regulace systémem složité zpětné vazby přes tyreotropin a
tyreotropin stimulující hormon
ŠTÍTNÁ ŽLÁZA UDRŽUJE METABOLISMUS
„VE SPRÁVNÝCH OTÁČKÁCH“
• kalorigenní účinek – zvyšují potřebu O2 v tkáních
• stimulace resorbce sacharidů, stimulace glukoneogeneze
• podpora lipolýzy, zmenšují zásoby tuku, snížení hladiny cholesterolu v
krvi
• podpora motility střev
• zvyšuje dráždivost nervových struktur
• zvýšení srdeční frekvence, zvýšení kontraktility
• potenciace účinků inzulínu, adrenalinu, glukokortikoidů
kalcitonin – snížení zpětné resorbce vápníku v ledvinách a podporuje
ukládání v kostech → snížení kalcémie
PŘÍŠTÍTNÁ TĚLÍSKA VYLUČUJÍ PARATHORMON
hormon bílkovinné povahy – zvyšuje hladinu kalcémie (2,25-2,75 mmol/l)
1. zvýšenou resorpcí z kostí
2. zvýšení resorpce v ledvinách
3. zvýšená resorpce ve střevě cestou přes kalcitriol – vitamín D
opačný účinek než kalcitonin
regulace – jednoduchá zpětná vazba
NADLEDVINA MÁ KŮRU A DŘEŇ
hormony kůry nadledvin jsou nezbytné pro život – mineralokortikoidy,
glukokortikoidy, androgeny
hormony dřeně nadledvin usnadňují řešení stresových situací – adrenalin,
noradrenalin, dopamin
DŘEŇ NADLEDVIN PRODUKUJE
KATECHOLAMINY
sekrece je výhradně řízena nervovým systémem
nedostatek se klinicky neprojeví
stejný účinek jako dráždění sympatiku
adrenalin
• ↑ SF, kontraktility, SV, TK (systolické složka)
• vasodilatace v kosterních svalech a játrech, vasokonstrikce kůže, střevo
• celková rezistence poklesne
• brání poklesu glykémie - glykogenolýza ve svalech a játrech – zdroj
energie, tlumí produkci inzulinu
• lipolýza v tukové tkání – zdroj energie
noradrenalin – vasokonstrikce, ↑periferní rezistence, TK (diastolická složka)
KŮRA NADLEDVIN PRODUKUJE STEROIDNÍ
HORMONY
mineralokortikoidy, glukokortikoidy, androgeny
aldosteron (mineralokortikoid) – hospodaření se sodíkem a draslíkem →
stabilita objemu tělních tekutin
působí na distální tubulus a sběrací kanálky ↑resorbci Na+ (a tím i vody
osmózou) a sekreci K+
NEJÚČINNĚJŠÍ GLUKOKORTIKOID JE KORTIZOL
kortizol – ovlivnění intermediárního metabolismu všech živin
pod kontrolou ACTH z hypofýzy a adrenokortikotropin stimulujícího
hormonu z hypotalamu
• ↑ hladinu glukózy v krvi (snížení sekrece inzulinu, ↓ využití glukózy ve
svalech, stimuluje tvorbu glukózy a glykogenu v játrech
• ↑ lipolýzu
• ↓tvorba bílkovin a urychlení jejich rozpadu
• tlumí imunitní funkce
• výrazně potlačuje projevy zánětu a alergie – neřeší příčinu!
• pomáhá organismu se vyrovnat se stresovou situací
K ČEMU JE DOBRÝ STRES?
stres je běžnou součástí života
stresor – faktor, který vyvolává stres
poplachová reakce – příprava na boj, vyplavení katecholaminů z dřeně
nadledvin + aktivace kůry nadledvin a sekrece kortizolu
adaptační fáze – navyšování produkce kortizolu – maximální odolnost
fáze vyčerpání – vyčerpání energetických zdrojů, narušení homeostázy,
poruchy imunitního systému, somatická onemocnění
stres je fyziologická reakce s potenciálně patologickými následky
NEJDŮLEŽITĚJŠÍM HORMONEM SLINIVKY JE
INZULIN
inzulin 70%, glukagon 20%
inzulin
• produkován B bb pankreatu
• sekrece startuje při glykémii nad 5,5 mmol/l
• jediný hormon snižující hladinu glukózy a nabízí ji tkáním
• cílové tkáně – svaly, játra, tuková tkáň
• rychlý účinek - ↑ transportu glukózy, AMK a draslíku do bb
• středně rychlý – stimulace proteosyntézy a syntézy glykogenu v játrech
• zpožděný – stimulace lipogeneze
• „hormon nadbytku“
GLUKAGON MÁ OPAČNÉ ÚČINKY NEŽ
INZULIN
sekrece při hypoglykémii
vyvovává glykogenolýzu – rozpad glykogenu v játrech a uvolnění
glukózy do oběhu
aktivace glukoneogenze – tvorba glukózy z AMK, kys.mléčné a glycerolu
tuková tkáň – lipolýza – štěpení tuků na glycerol a mastné kyseliny
REPRODUKCE
POHLAVÍ JE DÁNO GENETICKY
přítomnost pohlavních chromozomů XX (žena), XY (muž)
období dospívání → období pohlavní zralosti → menopauza, andropauza
menopauza – hormonálná změny, ukončena reprodukční schopnost
andropauza – hormonální změny, reprodukční schopnost zachována
SPERMIE SE TVOŘÍ CELÝ ŽIVOT
funkce mužského reprodukčního systému
• produkce pohlavních buněk
• vylučování pohlavních hormonů
• pohlavní spojení
spermatogeneze – varlata (Sertoliho buňky), dozrávají v nadvarleti
spermatogonie → spermatocyty → spermatidy → spermatozoa (spermie)
TESTOSTERON JE HLAVNÍ MUŽSKÝ POHLAVNÍ
HORMON
testosteron se tvoří v Leydigových bb ve varlatech
• vývoj mužského genitálu a sestup varlat
• v dospívání růst zevního genitálu, sekundární pohlavní znaky
• anabolické účinky
• zvětšuje objem kostní hmoty
• stimuluje sekreci erytropoetinu
• vznik akné
ŽENSKÝ POHLAVNÍ SYSTÉM TOHO MUSÍ
ZVLÁDNOUT VÍCE
produkce pohlavních bb, pohlavních hormonů, zajišťuje pohlavní spojení,
zajišťuje vývoj nového jedince
menstruační cyklus – 3 fáze
1.fáze – menstruační (deskvamační) – povrch nekrotické sliznice je
odstraněna spolu s menstruační krví (1-5 dní)
2. fáze – proliferační (preovulační) – obnova sliznice, vliv estrogenů, končí
ovulací
3.fáze – sekreční (luteální) – příprava na implantaci vajíčka, sliznice se
vybavuje žlázkami, glykogenem (progesteron)
NOVOROZENEC JIŽ MÁ VŠECHNY POHLAVNÍ
BB VYTVOŘENÉ
7 milionů primordiálních folikulů, do puberty se redukují na 300 000,
v pubertě se tvoří primární folikuly
v období zralosti žena vyprodukuje 500 zralých oocytů
na začátku cyklu vyzrává 6-12 primárních folikulů, 7.den jediný Graafův
folikul, 14.den praská a vajíčko se uvolňuje do dutiny břišní (ovulace)→
vejcovod → děloha
Graafův folikul se mění na žluté tělísko, produkuje progesteron → příprava
dělohy na těhotenství
4. měsíc je funkčně nahrazeno placentou
ESTROGEN A PROGESTERON JSOU
NEJDŮLEŽITĚJŠÍ POHLAVNÍ HORMONY
estrogen
• podporují růst vnitřních i zevních pohlavních orgánů, růst prsou
(mlékovody), rozvoj sekundárních pohlavních znaků
• iniciují proliferační fázi menstruačního cyklu, působí na zání vajíčka
• snižují hladinu cholesterolu v krvi, snižují aterogenezi
gestageny (progesteron)
• příprava a udržení těhotenství
• snižuje dráždivost dělohy
• podporuje sekreční aktivitu mléčné žlázy
TĚHOTENSTVÍ TRVÁ 9 KALENDÁŘNÍCH MĚSÍCŮ
oplodnění ve střední části vejcovodu
3 dny poté do dělohy, nidace
16.den se začíná tvořit placenta (oddělení krevního oběhu
matka/plod)
hormony placenty
hCG – podporuje činnost žlutého tělíska
placentární progesteron, placentární estrogeny
hCS – choriový somatomamotropin – růst mléčné žlázy a laktace
BĚHEM TĚHOTENSTVÍ SE TĚLO MATKY MĚNÍ
• zvětšení dělohy z 60g na 1 kg
• vymizení menstruace
• překrvení pohlavních orgánů
• zvětšení prsů, pigmentace dvorců
• zvětšení objemů krve, ↑ SF
• změna aktivity GIT, změny psychiky
TĚHOTENSTVÍ UKONČUJE POROD
• vypuzení plodu s plodovými obaly a placentou z dělohy
• trvání několik hodin
• stahy dělohy + vědomá aktivace břišního lisu
laktace - tvorba a vylučování mateřského mléka mléčnou žlázou prsu
kolostrum - mlezivo, po 2 dnech mléko, denní produkce 1,5-2 l
optimální složení mateřského mléka do 6. měsíce věku
během kojení je zastaven menstruační cyklus