A Z PSANÍ LÉKAŘSKÝCH VĚD PRO PŘÍBUZNÉ OBORY VE ZDRAVOTNICTVÍ ISBN

Transkript

1 ISBN PhDr. MUDr. Richard Olga DOSTÁLOVÁ, Dostálová, Machan, Th.D. CSc. CSc. VYBRANÉ ODBORNÉ KAPITOLY ČTENÍ A PSANÍ Z Z LÉKAŘSKÝCH VĚD VĚD PRO PRO PŘÍBUZNÉ OBORY OBORY VE VE ZDRAVOTNICTVÍ ODBORNÉ VYBRANÉ KAPITOLY ČTENÍ A Z PSANÍ LÉKAŘSKÝCH VĚD PRO PŘÍBUZNÉ OBORY VE ZDRAVOTNICTVÍ MUDr. PhDr. Richard Olga DOSTÁLOVÁ, Dostálová, Machan, Th.D. CSc. CSc. 06_OBAL_Vybrane_kpt_FINAL.indd 1 11/10/10 1:12:01 PM

2 EVROPSKÝ SOCIÁLNÍ FOND PRAHA&EU: INVESTUJEME DO VAŠÍ BUDOUCNOSTI Pražská vysoká škola psychosociálních studií Praha 2010 ISBN skripta_1.indd , 22:04 06_OBAL_Vybrane_kpt_FINAL.indd 2 11/10/10 1:12:01 PM

3 Pražská vysoká škola psychosociálních studií Vybrané kapitoly VYBRANÉ KAPITOLY Z LÉKAŘSTVÍ pro nelékařské obory z lékaøských vìd pro pøíbuzné obory MUDr. Olga DOSTÁLOVÁ, CSc. ve zdravotnictví MUDr. Olga DOSTÁLOVÁ, CSc. Praha, PVŠPS 2010 Praha, _Vybrane_kpt_FINAL.indd 1 11/10/10 1:10:14 PM

4 Úvod Pro obory, pro něž platí požadavek přiměřené znalosti lidského těla, existuje celá řada různých publikací. Tyto publikace někdy přesahují svým rozsahem reálné potřeby těchto oborů, jindy zase jsou v některých oblastech až příliš stručné. V těchto skriptech se pokouším podat přehled o lidském těle i v dalších souvislostech, proto věnuji první dvě kapitoly tématům, jimž se v takových publikacích obvykle příliš prostoru nevěnuje, ač určitá orientovanost právě v nich je předpokladem pochopení dalších informací. Tato skripta si kladou za úkol shromáždit na omezeném počtu stránek potřebná nejdůležitější fakta, proto je jejich obsah značně zhuštěn. V každém případě je nezbytné doprovázet studium obrazovou dokumentací, které věnuji prostor na svých přednáškách, nebo v případě nemožnosti se jich zúčastnit jsou dostupné v doporučené literatuře a na internetu. U údajů neuvádím odkazy na jednotlivé autory přímo v textu jednak proto, že jde většinou o známá základní fakta, jednak proto, že v textech určených pro výuku to odvádí pozornost od studia. Na konci skript uvádím literaturu a zdroje, z nichž jsem čerpala. Skripta budou především užitečná k počáteční celkové orientaci v tomto předmětu a v konečné fázi k ověření znalostí a opakování látky. V průběhu studia bude možné se obrátit k některé doporučené publikaci, kde je problematika šířeji rozvedena. I přes stručnost této publikace se budou studentům jevit některé její části nadměrné, např. kosterní nebo svalová soustava anebo některé stati ze smyslových ústrojí. Přesto bylo nutné tento přehled podat tak, jak je uveden, k získání uceleného pohledu. Je na vyučujícím a jeho rozhodnutí, co bude z tohoto rozsahu vyžadovat. Já při přednáškách vždy upozorňuji na zvládnutí znalostí, které jsou zcela nezbytné, a na údaje, které průměrný student na známku dobře přesně vědět nemusí. V textu používám různých zvýraznění podle důležitosti tak, aby srozumitelnost byla co největší. Postupuji při tom podle logického třídění látky a svých dlouholetých zkušeností s výukou. Jako přednostka radioterapie ve FN Motol do r jsem přednášela radioterapii a onkologii studentům lékařství, v důchodovém věku pak se věnuji cele výuce studentů oborů, u nichž jsou potřebné základní medicínské znalosti. Své zkušenosti uplatňuji tedy i v těchto skriptech. Upozorňuji, že pro šetření místem jsem umísťovala tabulky ne vždy tam, kam bych přála. Níže uvádím základní publikace, z nichž je možno volit, k doplnění informací. Základní literatura DYLEVSKÝ, I. Somatologie. Učebnice pro zdravotnické školy a bakalářské studium. Olomouc: Epava, ISBN ROKYTA, R., MAREŠOVÁ, D., TURKOVÁ, Z. Somatologie. Učebnice. I.a II. Praha: Eurolex Bohemia, ROKYTA, R., ŠŤASTNÝ, F.Struktura a funkce lidského těla. Praha: Tigis, ISBN Doporučená literatura ELIŠKOVÁ, M., NAŇKA, O. Přehled anatomie. Praha: Karolinum, ISBN X. GANONG, W.F. Přehled lékařské fyziologie. 20.vyd. Přel. J.Herget a K.Rakušan (ed.). Praha: Galén, ISBN _Vybrane_kpt_FINAL.indd 2 11/10/10 1:10:14 PM

5 1. Chemická skladba organismu Chemická skladba živé a neživé hmoty je odlišná. Dospělý organismus člověka se skládá zhruba ze 60 % vody, 18 % bílkovin, 15 % lipidů, 5 % minerálních látek, 1 % sacharidů a 1 % nukleových kyselin. 1.1 Biogenní prvky jsou s naprostou převahou prvky s nízkou hmotností. Všechny prvky v organismu se dělí na makroelementy a mikroelementy. K makroelementům patří 11 prvků, které tvoří 99,9 % hmotnosti živých těl. Ty se dále dělí na makrobiogenní a ostatní. Makrobiogenní nebo plastické prvky jsou: uhlík - carboneum /C/, vodík hydrogenium /H/, kyslík oxygenium /O/, dusík - nitrogenium /N/ a tyto prvky tvoří 95 % živé hmoty. Ostatní makroelementy jsou: fosfor /P/, síra - sulphur /S/, hořčík magnesium /Mg/, vápník - calcium /Ca/, draslík kalium /K/, sodík natrium /Na/, chlor /Cl/ - ty tvoří 4,9 % živé hmoty. Mikroelementy jsou stopové prvky, které jsou obsaženy v organismu v nepatrných množstvích, ale jsou nezbytné pro jeho správné funkce. Podílejí se také na činnosti některých enzymů. Mezi stopové prvky patří železo - ferrum /Fe/, jód /J/, zinek /Zn/, měď cuprum /Cu/, chrom /Cr/, mangan /Mn/, fl uor /F/, kobalt /Co/, selén /Sn/, molybdén /Mb/. Ionty jsou elektricky nabité částice, důležité pro elektrické napětí na membránách, jsou nezbytné pro funkci nervových a svalových buněk. Kationty jsou kladně nabité ionty. Vznikají ztrátou elektronu 1 z obalu atomu, takže převažuje kladný náboj jádra (protonů) 2. V organismu to jsou ionty sodíku /Na/, draslíku /K/, vápníku /Ca/, hořčíku /Mg/. Anionty jsou záporně nabité ionty. V organismu to jsou chloridy, bikarbonáty, fosfáty, sulfáty. Záporně nabité jsou i bílkoviny. 1.2 Organické sloučeniny Polymery je souhrnný název pro bílkoviny, nukleové kyseliny a polysacharidy. Bílkoviny jsou základními stavebními kameny živých organismů. Vznikají z aminokyselin 3, kterých je v živé hmotě kolem dvaceti. Bílkoviny mají význam stavební, působí jako biokatalyzátory, dále jako hormony. V těle připadá zhruba 20 % hmotnosti na bílkoviny. Existuje 8 esenciálních 4 aminokyselin 5 u dospělých a 10 u dětí 6. Všechny ostatní aminokyseliny si tělo umí samo vyrobit ze sacharidových a tukových zbytků. Pokud chybí jediná esenciální aminokyselina pro syntézu nějaké bílkoviny, tak se tato bílkovina vůbec nevytvoří. Jednoduché bílkoviny jsou proteiny (např.albuminy, globuliny) složené bílkoviny jsou proteidy (fosfoproteiny, glukoproteiny, lipoproteiny, nukleoproteiny). Sloučeniny o menší hmotnosti než bílkovina jsou polypeptidy, ještě o menší hmotnosti jsou peptidy. V organismu hrají peptidy důležitou roli patří k nim některé hormony (inzulin) a látky ke komunikaci buněk (v imunitním a nervovém systému). Bílkoviny mají druhovou specifitu, které pozbudou rozštěpením na aminokyseliny v trávicí trubici. Po deaminaci se zbytky aminokyselin oxidují na oxid uhličitý a vodu nebo se mění na tuky a sacharidy. 1 Elektron je záporně nabitá elementární částice obalu atomu. 2 Proton je kladně nabitá elementární částice jádra atomu. 3 Každá aminokyselina má jednu skupinu karboxylovou COOH a jednu skupinu aminovou NH 2, která je navázána na uhlík. 4 Esenciální aminokyseliny si nedovede organismus vyrobit a získává je proto z potravy. 5 Aminokyseliny nezbytné pro přežití: valin, leucin, methionin, fenylalanin, tryptofan, threonin, isoleucin a lysin. 6 U dětí jsou to navíc histidin a arginin, nutné nikoliv pro přežití, ale nezbytné pro růst. 3 06_Vybrane_kpt_FINAL.indd 3 11/10/10 1:10:14 PM

6 Enzym je tzv. biokatalyzátor, to je bílkovina, která je v malém množství schopna výrazně urychlit průběh určité biochemické reakce. Takový děj by bez toho probíhal jen velmi pomalu nebo vůbec. Enzymů je mnoho, každý z nich se uplatní jen v určité dílčí funkci a jsou nezbytné pro správnou činnost orgánů. Enzymy se podílejí na metabolismu, jsou důležité pro trávení, srážení krve, obranu organismu proti infekci. Enzymy jsou velmi citlivé na působení vnějších vlivů (teplota, kyselost, některé jedy). Řada z nich ke své činnosti potřebuje ještě přítomnost jiné látky koenzymu, kofaktoru, kterým je často některý vitamin nebo stopový prvek. Lipidy je souhrnný název pro tuky, vosky a fosfolipidy (lecitiny, kefaliny, sfingomyeliny). Lipidy jsou zásobárnou energie v organismu. Jsou to estery vyšších karboxylových kyselin nasycených i nenasycených. Jsou ve vodě nerozpustné. Tuky jsou estery mastných kyselin a trojmocného alkoholu glycerolu. Mastných kyselin je kolem padesáti, z nich tzv. esenciální mastné kyseliny si nedovede tělo vytvořit a přijímá je v potravě. Mezi ně patří kyselina linolová (ze skupiny omega 6) a kyselina alfa-linoleová (patří do skupiny gama 3). Pevné tuky obsahují nasycené mastné kyseliny (např. kyselina laurová, palmitová a stearová) a oleje nenasycené mastné kyseliny (např. kyselina olejová, linolová). Oleje lisované z rostlin za studena jsou pro organismus cennější než oleje lisované za tepla. Tuky podporují vstřebávání látek. Živočišné tuky jsou vepřové sádlo a lůj. Stárnutím tuků dochází k jejich zmýdelňování, kdy se pak zvyšuje jejich kyselost. Steroly jsou přirozené steroidní alkoholy, velmi rozšířené v organismu, kde tvoří přirozenou součást lipidů, je to např. cholesterol, který je důležitou součástí buněčné membrány. Vosky 7 vytvářejí na povrchu listů ochrannou vrstvu zvanou kutikula. Nejčastěji se používají vosky z ovčí vlny (Cera lanae), vosky včelí a vorvaňovina (cetaceum). Tuková podkožní vrstva chrání člověka i zvíře před tepelným ztrátami, protože lipidy jsou špatnými vodiči tepla. Tuky vstupují do mízního oběhu. Při hladovění může organismus pozbýt až 90 % svých tukových zásob. Dalším katabolickým procesem glycerolových kyselin vzniká aceton, který je vylučován močí. Při nadměrném katabolismu se aceton nestačí vyloučit a hromadí se v krvi. Sacharidy jsou nejrozšířenějšími látkami v přírodě. Jsou to organické sloučeniny uhlíku, vodíku a kyslíku. Jejich úkolem je okamžité poskytnutí energie organismu. Jsou základní složkou buněčných stěn baktérií a rostlin. Jsou jednoduché (monosacharidy) a složené (oligosacharidy a polysacharidy). Ty vznikají kondenzací cukrů jednoduchých 8. Sacharidy tvoří v těle hlavně energetickou zásobu. Jsou součástí buněčných stěn a mezibuněčné hmoty. Polysacharidy se mohou vázat s proteiny na glukoproteiny nebo s lipidy na glykolipidy. Sacharóza je nejužívanější z lehkých cukrů. Je složena z glukózy a fruktózy. V přírodě je velmi rozšířená. Maltóza je glukóza + glukóza. Především kosterní svaly potřebují ke své činnosti cukry. Energii svaly získávají tak, že se v nich molekuly glukózy štěpí na molekuly kyseliny mléčné za uvolnění pro sval potřebné energie. Pokud sval dostane dostatek kyslíku, tak se rozloží kyselina mléčná na oxid uhličitý a vodu. Zásadně platí, že čím lehčí cukry se konzumují, tím horší následky v organismu mají. Škroby 9 jsou polymery glukózy, jsou jediné polysacharidy, které mohou lidé ve své trávicí trubici zpracovat. Alfa amyláza je enzym ve slinách, v pankreatické a ve střevní šťávě a tráví potravou přijímaný škrob na disacharid maltózu, trisacharid maltotriózu a dextriny 10. Ke štěpení cukru laktózy mléčného cukru, který je složen z glukózy a galaktózy - je třeba speciální enzym laktáza Vosky jsou estery vyšších alifatických kyselin a alifatických alkoholů. Alkoholy mají až 30 uhlíků. 8 Jednoduché sacharidy jsou pentózy (deoxyribóza, ribóza) a hexózy (glukóza, fruktóza, galaktóza). Hexózy mají 6 atomů uhlíku (C). Pentózy mají 5 atomů uhlíku. 9 Škrob je zásobní polysacharid rostliny. Obsažen v semenech a hlízách. S roztokem jódu se barví modře. 10 obsahují 8 molekul glukózy. 11 Galaktózu totiž není možné strávit musí se přeměnit na glukózu. 4 06_Vybrane_kpt_FINAL.indd 4 11/10/10 1:10:14 PM

7 Glykogen je živočišný zásobní polysacharid. Je přítomen v játrech a svalech jako zrna. Je složen také z glukózových jednotek. Roztok jódu nebarví a je rozpustný ve vodě. Nukleové kyseliny přenášejí dědičné informace. Je to jednak deoxyribonukleová (DNA), jednak oxyribonukleová kyselina (RNA). Představují řetězec různé délky, který je tvořen nukleotidy, tj. cukr, pyrimidinová nebo purinová báze 12 a fosfát. Po odštěpení fosfátu zůstává nukleosid, tedy cukr a příslušná báze. V nukleových kyselinách jsou puriny zastoupeny adeninem a guaninem, pyrimidiny cytosinem a thyminem. V RNA je cukr zastoupen ribózou a místo thyminu je uracil. RNA má jen jedno vlákno, DNA tvoří dva dlouhé řetězce, které se kolem sebe otáčejí, takže vytvářejí spirálu. Oba řetězce se navzájem doplňují tak, že v místě, které tvoří jakoby příčku představovaného žebříku, se spojuje vždy jedna báze purinová s jednou bází pyrimidinovou vodíkovým můstkem. Každý řetězec se může rozvinout, otevřít v místě spojení bází jako zip a vytvořit si doplňující nový řetězec, pokud má možnost získat z okolí pro toto vytvoření potřebné látky. Seskupení a sled bází představuje genetickou informaci nazvanou genetický kód. Tzv. kodon je tvořen třemi za sebou jdoucími nukleotidy. Gen je tedy informace, která je nutná pro tvorbu jedné molekuly proteinu. Avšak jeden gen může ovládat tvorbu i několika bílkovin. Enzymy, které štěpí nukleové kyseliny, se nazývají nukleázy (deoxyribonukleáza, ribonukleáza). Konečným produktem po odbourání nukleových kyselin je kyselina močová. Její množství v organismu ukazuje, nakolik se rozpadají buněčná jádra. Nukleové kyseliny a proteiny jsou základními látkami pro živou soustavu. 1.3 Biochemické děje v organismu Rozdíl mezi chemickými a biochemickými reakcemi spočívá v tom, že biochemické reakce se odehrávají uvnitř buněk a za nižší teploty. Vyšší teplota by znamenala poškození bílkovin. V organismu při těchto pochodech působí enzymy na určitou látku jen ve velmi krátkém okamžiku probíhající reakce a pak na to navazuje svou činností další enzym. Během jedné biochemické reakce působí postupně celá řada enzymů. Nejznámější biochemické reakce: Oxidace (okysličení) je chemický děj, při němž určitá látka ztrácí elektron (resp.ztrácí vodík či získává kyslík) např. okysličením vzniká z dvojmocného železa trojmocné železo, tedy např. z hemoglobinu hemiglobin. Redukce je chemický děj, při němž látka elektron přijímá 13. Oxygenace je pouhé navázání kyslíku. Příklad: vazbou kyslíku na hemoglobin vzniká oxyhemoglobin, nenastává však oxidace železa hemu, Fe zde zůstává dvojmocné a kyslík lze s této vazby opět uvolnit. Dehydratace je odštěpování vody za vzniku dvojné vazby. Dekarboxylace je odstranění skupiny COOH z molekuly substrátu 14 tím způsobem, že se odštěpuje oxid uhličitý (CO 2 ), tento děj obstarávají enzymy zvané dekarboxylázy. Deaminace představuje odstranění aminoskupiny (odstraněn dusík). Deaminace aminokyselin je nezbytná, pokud se mají využít jako zdroj energie, nebo se mají přeměnit na cukry nebo tuky. Uplatňuje se také při detoxikaci škodlivých látek. Transaminace je umožněna enzymy aminotransferázami (starší název transaminázy), které se podílejí na metabolismu dusíku a aminokyselin v organismu. Zvýšení hladiny aminotransferáz v krevní plasmě je znamením ukazujícím na poškození jaterního parenchymu nebo srdeční svaloviny. Citrátový cyklus (cyklus kyseliny citrónové, Krebsův cyklus) je základním složitým biochemickým cyklem, který probíhá v organismu. Představuje řadu reakcí při aerobní oxidaci sacharidů, lipidů i proteinů. 12 Puriny a pyrimidiny jsou heterocyklické sloučeniny obsahující dusík. 13 Oba pochody se doplňují, při oxidaci jedné látky probíhá současně redukce druhé látky. Tato dvojice tvoří tzv. redoxní systém. 14 Substrát je látka vstupující do reakce, termín se užívá v enzymologii. 5 06_Vybrane_kpt_FINAL.indd 5 11/10/10 1:10:14 PM

8 Nastává postupnou dekarboxylací kyseliny citrónové mající šest uhlíků. Tento citrátový cyklus se uplatňuje naprosto zásadně v dalších metabolických dějích jako je glukoneogeneze 15, transaminace, deaminace nebo lipogeneze (tvorba lipidů). Pro průběh citrátového cyklu jsou nezbytné čtyři vitaminy: thiamin (B 1 ), riboflavin (B 2 ), niacin (B 3 ) a kyselina pantothenová (B 5 ). 2 Základy biologie 2.1 Základní znaky života jsou metabolismus, dráždivost a množivost. K těmto třem znakům je možno přidat ještě další dva znaky tj. vnitřní uspořádání včetně řízení funkcí a dědičnost 16. 1) metabolismus řízená přeměna látek a energií, výměna látková, 2) dráždivost schopnost reagovat na měnící se podmínky prostředí, 3) množivost schopnost zajistit kontinuitu života, autoreprodukce je podstatou biologické evoluce. Ad 1) Metabolismus zahrnuje anabolismus a katabolismus, které musejí být v rovnováze. a) Anabolismus je tvorba složitějších látek nutných buď k výstavbě organismu, nebo sloužících jako zásobárna energie. Vytvářejí se z látek jednodušších. b) Katabolismus je rozklad složitějších látek na jednodušší za současného uvolnění energie. Metabolit je produkt přeměny určité látky. Ad 2) Dráždivost patří sem vše od jednoduchého pohybu až po růst. Aktivita živočicha a tím i rychlost pohybu velice souvisí s rychlostí metabolismu. Ad 3) Rozmnožování (reprodukce) je proces tvorby potomstva. Může být nepohlavní nebo pohlavní. a) Nepohlavní (asexuální, vegetativní) rozmnožování je biologický proces, kterým organismus vytváří geneticky identické potomstvo (klony) 17. b) Pohlavní (sexuální) rozmnožování je biologický proces, při němž se tvoří potomek spojením dvou typů pohlavních buněk vytvářemých odlišnými orgány. Tyto pak jsou v různých jedincích - gonochorismus nebo v jenom jedinci - hermafroditismus. Zvláštním případem je partenogeneze - vývoj vajíčka bez jeho oplodnění, tedy bez spermií. Může se vyskytnout u bezobratlých živočichů, u hmyzu, ryb a plazů a dokonce někdy i u ptáků, uvádí se, že u savců nebyl pozorován. 2.2 Základní pojmy z biologie Aerobní organismy pro jejich život je nutná přítomnost kyslíku. Anaerobní organismy nepotřebují kyslík ke svému životu. Fotosyntéza je proces, při němž pomocí světelné energie vznikají hlavně v zelených rostlinách sacharidy z vody a oxidu uhličitého. Ze sacharidů vznikají další organické sloučeniny. Energii v nich uloženou mohou využívat další organismy. K fotosyntéze je nezbytný chlorofyl zeleň listová, má schopnost přeměňovat energii slunečního záření na energii chemickou. Autotrofní organismy tvoří organické látky z vody, oxidu uhličitého a anorganických sloučenin dusíku za spotřebování zevní energie. Je to buď chemoautotrofie (chemická oxidace amoniaku, síry, železa, dusitanů) nebo fotoautotrofie (využití světla). 15 Tvorba glukózy z necukerných látek např.aminokyselin, která nastává v organismu po vyčerpání zásoby cukrů. 16 Dědičnost je předání genetické informace potomstvu. Dědičná paměť představuje základní životní funkci. 17 Nezmar (hydra) či kvasinky se reprodukují pučením nebo rozdrcením ve více částí a u každé této části se chybějící části dotvoří. Tak se množí většina rostlin. 6 06_Vybrane_kpt_FINAL.indd 6 11/10/10 1:10:14 PM

9 Heterotrofní organismy obstarávají svou výživu a získávají energii z organických látek pocházejících z jiných organismů nebo jejich produktů. Prokaryonta jsou organismy, které nemají buněčné jádro a obsahují dědičnou informaci v jediném chromozómu neobaleném membránou. Jsou to bakterie, některé řasy, mykoplasmata. Neobsahují mitochondrie. Eukaryonta jsou organismy, které mají jádro, jejich genetický materiál (chromozómy) je obklopen membránou. Z jednobuněčných organismů sem patří prvoci (protozoa), dále pak všechny vícebuněčné a mnohobuněčné organismy (houby, rostliny a živočichové). Tyto buňky obsahují mitochondrie 18. Fylogeneze je vývoj druhů v přírodě. Druh je jednak základní jednotkou klasifikace, jednak existence forem života. Příslušníci jednoho druhu vykazují podobné tvary i funkce. Jsou schopni se křížit a množit. Ontogeneze je vývoj jedince od oplodnění vajíčka spermií až do konce života. Pasteurizace usmrcení živých bakterií v mléce, víně apod. zahřátím na teplotu 70 st.c na dobu 30 minut. Chuť a vůně potravin se tak nemění, avšak baktérie ve formě spór přežijí. Jejich množení je však možno zabránit rychlým ochlazením tekutiny na teplotu pod 10 st.c 19. Hypotermie snížení tělesné teploty. Při teplotě 28 st.c v konečníku člověk pozbývá schopnosti spontánního návratu teploty, ale pokud se teplota přivede zvnějšku, není člověk poškozen. Pokud se zabrání vzniku krystalků ledu ve tkáních, lze snížit teplotu pokusných zvířat pod bod mrazu bez poškození. Člověk snáší podchlazení na st.c. Umělé hypotermie se užívá při operaci srdce a mozku, značně se tak snižují životní funkce a zabrání se většímu krvácení. Homoiotermní živočichové mají stálou tělesnou teplotu, nejsou nezávislí na vnější teplotě. Jsou to ptáci a savci. Poikilotermní živočichové nemají stálou tělesnou teplotu, jejich tělesná teplota závisí na teplotě okolí. Patří sem bezobratlí, z obratlovců ryby, obojživelníci a většina plazů. Ekologická přizpůsobivost ekologická valence je rozmezí podmínek prostředí, jimž se je organismus schopen přizpůsobit. Hranice ekologické valence bývají rozdílné u jedinců téhož druhu a dokonce i u téhož jedince jsou závislé na různých okolnostech, např.na věku 20. Biotop představuje podmínky místa, kde určité organismy žijí. Jde o podmínky neživé (geologické složení, nadmořská výška, klima, střídání světla a tmy, střídání ročních období) a podmínky živé všechny ostatní organismy tam žijící. 2.3 Systémové pojetí organismu Systém je objekt tvořený souborem prvků, mezi nimiž existují nějaké vztahy. Neživý systém je uzavřený systém, směřuje k entropii, k menšímu stavu energie, ponechán sám sobě energii ztrácí, zaujme stav o nejmenším obsahu energie. Živý systém se liší od neživého tím, že je schopen si udržet velké množství volné energie. Je to otevřený systém, který si udržuje uspořádanost. Živý systém si vyměňuje se svým prostředím aktivně látky, energii i informace. V živých systémech jsou prvky hierarchicky uspořádány. Systém na nižším stupni organizovanosti je součástí systému na vyšším stupni organizovanosti. V tomto předmětu se budeme zabývat těmito úrovněmi živého organismu: Buňka tkáň orgán orgánová soustava jedinec (organismus). Prostředí působí na systém ve vstupech (čidlech) svými podněty (vstupními signály). Tyto informace jdou vzestupně (aferentně) do řídící soustavy, která je zpracuje a vytvoří výstupní signál. Tato jde sestupně 18 Mitochondrie mají vlastní DNA. 19 Název odvozen od Louise Pasteura, což byl fr.chemik a bakteriolog 19.stol. 20 Velká citlivost vůči podmínkám prostředí se projevuje u člověka v období nitroděložního vývoje, v dětském věku a ve stáří. Také biologicky, psychicky nebo sociálně oslabení jedinci mají zpravidla menší toleranci vůči podmínkám prostředí. 7 06_Vybrane_kpt_FINAL.indd 7 11/10/10 1:10:14 PM

10 (eferentně) k výstupu (výkonné orgány) jako odpověď na působení podnětu. Při změně původních podmínek dříve, než nastane odpověď, uplatní se zpětná vazba. Je umožněna signalizací, která informuje o změně podmínek řídící soustavu, která tak může odpověď upravit. 2.4 Způsoby spolužití organismů Symbióza je spolužití. Je to způsob existence dvou či více organismů, které si jsou vzájemně užitečné. Např. bakterie v tlustém střevě dodávají člověku vitamin K 21. Komenzalismus je spolustolovnictví. Je to soužití organismů, aniž by si působily škodu. V lidském organismu tak žije velké množství bakterií (tlusté střevo, dutina ústní) a kvasinek. Komenzál je spolustolovník. Parazistismus je příživnictví, cizopasnictví. Určitý organismus škodí jinému organismu a využívá ho 22. Čím je však parazitování vývojově starší, tím méně škodí svému hostiteli. Čím je parazit dokonalejší, tím menší má spektrum svých hostitelů. Dokonalý parazit má jen jednoho hostitele, kterému už ani nemusí škodit. Může hostiteli i občas být prospěšný. Překračuje pak meze mezi parazitismem, komenzalismem a prospěšnou symbiózou (mutualismem). Parazit tedy odebírá potřebné látky a škodí hostiteli. Parazité v širokém smyslu jsou choroboplodné bakterie i viry. Parazité v užším smyslu jsou prvoci (malárie, toxoplasmóza), červi (roupy, škrkavky, tasemnice) a členovci (svrab, vši atd.). Saprofyt organismus, který ke svému životu využívá rozkládajících se částí jiného organismu nebo jeho výměšků, aniž ho však poškozuje. V lidském organismu jsou to např.kvasinky či některé bakterie (Escherichia coli). Žijí zejména v dutině ústní, v tlustém střevě, na kůži. Za určitých okolností však mohou způsobit i onemocnění (při snížení odolnosti). 3 Pojmy související s orientací v lidském těle Při určování polohy v lidském těle se používá zavedená nomenklatura. Pro tato označení jsou jednak česká slova, jednak slova počeštělá, která jsou většinou odvozená z genitivu latinského slova, a konečně ryze odborná slova převzatá z latinského nebo řeckého jazyka. Níže uvedené pojmy jsou uvedeny většinou nejdříve počeštělým slovem s latinským základem, v závorce je toto slovo latinsky a ve druhém sloupci je jeho český význam. 3.1 Směry, poloha, tvar a roviny Kraniální (cranialis) Kaudální (caudalis) Laterální (lateralis) Mediální (medialis Ventrální (ventralis) Dorsální (dorsalis) Proximální (proximalis nejbližší) Distální (distalis) Superior Inferior Axis (gen.axis) m. směrem k lebce (cranium lebka) směrem k ocasu (cauda ocas) boční, postranní (latus, genitiv lateris strana, bok) středový, ležící ve vnitřní poloze (medium střed) na břišní straně, směrem k břichu (venter břicho) hřbetní, směrem dozadu (dorsum hřbet, záda) bližší počátku, např.končetiny (směrem k rameni) vzdálený od počátku (u končetin k prstům) hořejší, povrchnější dolejší, spodnější osa 21 Příkladem úspěšného soužití dvou různých organismů je lišejník - je to soužití řasy a houby. Spojení producenta organických látek s jejich spotřebitelem. Je tak soběstačný, že může žít na nejrůznějších nehostinných místech. 22 Příklady parazitismu: plíseň bramborová, dále jmelí (viscum album) na větvi borovice má dokonce vlastní zelené listy. 8 06_Vybrane_kpt_FINAL.indd 8 11/10/10 1:10:14 PM

11 Longitudo, -dinis délka Latitudo, -dinis šířka Superficialis povrchový Profundus hluboký Internus vnitřní Externus vnější Dexter (dextra, dextrum) prav(ý, á, é) Sinister (sinistra, sinistrum) lev(ý, á, é) Konvexní vyklenutý Konkávní prohloubený Frontální - čelní, označuje rovinu, která prochází tělem rovnoběžně s čelem a rozděluje tělo na přední a zadní část. Sagitální - svislá rovina, prochází tělem zepředu dozadu (sagitta - šíp), dělí tělo na pravou a levou část Transverzální - příčná rovina, kolmá na dlouhou osu těla nebo končetiny, dělí tělo na horní a dolní část 3.2 Barvy Albus, alba, album bílý, -á, -é Flavus, flava, flavum žlutý, -á, -é Niger, nigra, nigrum černý, -á, -é Ruber, rubra, rubrum červený, -á, -é 3.3 Koncovky, z nichž lze odvodit význam pojmu -óza je: -áza -cyt -blast -om -cytom -blastom -émie -urie 1. koncovka pro nezánětlivé onemocnění. Název nemoci se vytvořil přidáním této koncovky k řeckému názvu postiženého orgánu (dermatóza, nefróza, neuróza) 2. označení pro fyziologické děje (fagocytóza, osmóza), koncovka pro název enzymu, koncovka označující zralou buňku, koncovka označující některé nezralé buňky, zejména nezralé krvinky, (blastos zárodek), název se vztahuje k růstu, latinské názvy nádorů mají koncovku oma. Výjimku tvoří např. glaucom (zelený zákal), hematom (krevní výron), koncovka pro název nezhoubného nádoru, používá se buď jako koncovka pro konkrétní název zhoubného nádoru nebo samostatně jako označení zhoubného nádoru obecně, tato koncovka může představovat: 1. normální hladinu něčeho např. glykémie hladina cukru v krvi, lipémie hladina tuků v krvi, 2. u krvinek jejich počet vybočující z normy např. anémie - chudokrevnost, polycythemie - nadměrné zvýšení červených krvinek, leukopénie snížení bílých krvinek, leukémie zhoubné, nadměrně zvýšené množství bílých krvinek, koncovka vztahující se k výskytu nějaké látky v moči (hematurie krev v moči), např. k objemu moče (anurie zástava moče, oligurie snížení množství moče, polyurie zvýšení množství moče) nebo k močení vůbec (nykturie noční močení), 9 06_Vybrane_kpt_FINAL.indd 9 11/10/10 1:10:15 PM

12 -pnoe -kardie -ektomie -otomie -stomie -itis koncovka vztahující se k dýchání (apnoe zástava dechu, hyperpnoe prohloubení dýchání, tachypnoe zrychlené dýchání, bradypnoe zpomalené dýchání), koncovka vztahující se srdci (tachykardie zrychlený tep, bradykardie zpomalený tep, stenokardie bolesti na hrudi při angině pectoris), koncovka pro operativní odstranění orgánu nebo jeho některé části, koncovka pro operativní vniknutí do orgánu nebo jeho částí, koncovka pro vyústění zevnitř těla navenek, označuje zánět. 3.4 Předpony Hyper- označuje, že je něco zvýšeno. Hypo- označuje, že je něco sníženo. Hyp- pod Tachy- zrychlení něčeho (s příslušnou koncovkou např.dechu, tepu srdce, psychické aktivity). Brady- zpomalení něčeho ( s příslušnou koncovkou např. dechu, tepu, psychické aktivity). Oligo- označuje, že je něčeho málo (oligurie snížení objemu moči). Poly- znamená mnoho (polyurie zvýšení množství moče). A- chybění něčeho, zápor (apnoe - zástava dechu, anurie zástava vylučování moče). Sub- pod Ab- od, pryč (abdukce odtažení, pryč od těla). Ad- k, při (addukce přitažení, pohyb směrem k ose těla). 4 Buňka a tkáň Buňky i tkáně pozorujeme v mikroskopu 23 a podle jejich charakteristického vzhledu můžeme určit, odkud tato tkáň pochází. Věda, která se zabývá mikroskopickou strukturou tkání, se nazývá histologie. 4.1 Buňka Buňka je základní stavební jednotkou živých organismů. Tvoří ji povrchová membrána, koloidní 24 protoplasma a organely 25. Protoplasma v jádře se na nazývá karyoplasma, protoplasma v buňce je cytoplasma. Struktura buňky jeví uspořádání jednak na membránovém principu, jednak na principu cytoskeletu. Plasmatická membrána ohraničuje buňku. Je složená z lipidů a proteinů. Lipidy tvoří dvouvrstevný film a proteiny jsou do něj zabudovány. Lipidy se v membráně vyskytují jednak jako fosfolipidy, jednak jako steroly. Cholesterol je nepostradatelný pro tvorbu plasmatické membrány všech živočišných buněk. Plasmatické membráně se říká tekutá mozaika, protože proteiny se mohou v rámci jedné vrstvy relativně volně pohybovat, a tím měnit v určitém rozmezí propustnost buňky pro vodu a některé látky. Subcelulární organely jsou: jádro, mitochodrie, endoplasmatické retikulum, ribozómy, Golgiho aparát, lysozómy. 23 Mikroskop je přístroj, který umožňuje pozorovat objekty pouhým okem neviditelné. Světelný mikroskop používá světlo a optické čočky, stačí k běžnému vyšetření buněk a jejich částí. Zvětšuje proti pozorování okem nejvýše 1500 x. Elektronový mikroskop používá místo světla proudu elektronů a má tisíckrát větší rozlišovací schopnost než světelný mikroskop. 24 Koloid je látka v rozptýleném dispergovaném stavu, jejíž částice mají nanometrů /to je miliardtina metru/. Tyto drobné rozpuštěné částice jsou prokazatelné pouze v elektronovém mikroskopu. 25 Organely jsou struktury uvnitř buňky plnící specializovanou funkci _Vybrane_kpt_FINAL.indd 10 11/10/10 1:10:15 PM

13 Mitochondrie se samostatně dělí, jejich dělení je nezávislé na dělení buňky, mají své vlastní chromozómy 26. Představují dýchací organelu, jakési plíce buňky. Je jich tím více, čím má buňka intenzivnější metabolismus. Jsou tvarově typické pro určitý typ buněk: válečky, granula, rohlíčky. Mitochondrie jsou organelou obstarávající pro buňku energii, kterou uvolňují z živin. Endoplasmatické retikulum (ER) je soubor navzájem propojených membrán, který tvoří kanály a odvádí vytvořený sekret. Je drsné a hladké retikulum, které lze rozeznat pouze v elektronovém mikroskopu. Drsné ER se podílí na tvorbě proteinů, které buňka vylučuje ven (hormony, enzymy nebo protilátky). Proto se vyskytuje hodně např. v plasmatických, endokrinních a pankreatických buňkách. Hladké ER je zejména v buňkách, kde probíhá metabolismus lipidů např. v jaterních buňkách a v endokrinních buňkách pohlavních žláz (kde se vytvářejí steroidní hormony z cholesterolu). Ribozomy jsou granulární částice složené z proteinu a RNA, jež syntetizují proteiny. Golgiho aparát (Golgiho komplex) se podílí na syntéze látek určených k vyloučení z buňky. Tvoří jej soubor membránových měchýřků tvořících kanálky, které secernují lipidy a glykoproteiny, a jimž vycházejí látky z buňky ven. Tento systém navazuje na endoplasmatické retikulum. Vyskytuje se zejména v buňkách žlázových. Lysozom je velký transportní měchýřek, který obsahuje kolem 40 enzymů rozkládajících různé organické látky. Je trávicím orgánem buňky. Má membránu, která jej chrání před vlastními enzymy 27. Centriol se účastní se při dělení jádra během mitózy a při posunu chromozómů. Cytoskelet se skládá ze spojených vláken, tvořených do řetězu poskládanými bílkovinnými molekulami. Tato vlákna se dělí na mikrotubuly a mikrofilamenta. Cytoskelet je pouze v buňkách eukaryotních. Obstarává vyztužení buňky zevnitř a existenci buněčných výběžků, které umožňují aktivní pohyb buňky v tekutém prostředí. Uplatňuje se i při dělení buňky. Na molekulární úrovni je pohyb způsoben přeměnou chemické energie v kinetickou. Chemickou energii poskytuje ATP (adenosintrifosfát). Buněčné jádro obsahuje komplexy DNA a bílkovin uložených v jaderném chromatinu. Ten v průběhu buněčného dělení je patrný jako chromozómy, které obsahují genetické informace. V jádře jsou jedno až dvě jadérka (nucleoli), která řídí produkci RNA v ribozómech. Jádro řídí tvorbu proteinů 28. Každý druh má zcela určitý a stálý počet chromozómů. Člověk jich má 46. Jsou sdruženy v párech. Z toho 22 párů je somatických a 1 pár tzv.sexchromozómů. Výjimku tvoří zralé pohlavní buňky, které mají poloviční počet chromozómů. Mitóza je nepřímé dělení buňky, při čemž z jedné buňky vznikají dvě buňky dceřinné, které mají zcela stejnou dědičnou výbavu 29. Meióza je redukční dělení, při kterém z jedné buňky vznikají dvě dceřinné buňky, které mají jen polovinu základního počtu chromozómů (haploidní počet). Tak je to v každé normální zralé pohlavní buňce u člověka je to 23 chromozómů. Autolýza je strávení buňky vlastními enzymy, které nastane při uvolnění hydroláz. K takovému uvolnění enzymů může dojít vnějším vlivem nebo apoptózou, což je geneticky naprogramovaná smrt buňky. 4.2 Tkáň je soubor buněk stejného původu a tvaru a mající stejnou funkci. Tkáň rozdělujeme na tkáň epitelovou, pojivovou, svalovou, nervovou a tkáň tělních tekutin. 26 To dokazuje, že kdysi byly samostatnými organismy, které během vývoje vnikly do buněk k oboustrannému užitku. 27 Někdy se účelně uvolňují enzymy do okolí např. u spermie, aby mohla proniknout bariérou kolem vajíčka. 28 Genetickou informaci z DNA přenáší do cytoplasmy RNA, která představuje kopii určitého místa DNA a na ribozómech slouží jako matrice pro syntézu proteinů. 29 V blízkosti jádra je centrozom, který obsahuje obvykle dva centrioly, z nichž se vytváří dělící vřeténko. Vlákna vřeténka se zkracují, čímž se přitahují chromozomy k opačným pólům buňky, tím vzniká základ dvou nových jader. Tento typ dělení je typický pro buňky vyšších organismů _Vybrane_kpt_FINAL.indd 11 11/10/10 1:10:15 PM

14 4.2.1 Epitel tvoří výlučně buňky, které k sobě přiléhají těsně a jsou vzájemně pevně spojeny. Rozdělení epitelu může být podle tvaru buněk, podle počtu vrstev nebo podle funkce. Z funkčního pohledu dělíme epitel na řasinkový, žlázový, respirační, vstřebávací resorpční, smyslový Pojivo je podpůrná tkáň organismu. Funkce: spojování různých orgánů v těle a poskytování opory měkkým částem těla. Pojiva jsou tvořena: buňkami, mezibuněčnou hmotou a fibrilami. Fibrily jsou kolagenní, elastické a retikulární. Charakteristický znak: buňky pojiva jsou od sebe oddáleny a prostory mezi nimi jsou vyplněny mezibuněčnou hmotou (tvořenou zejména mukopolysacharidy). Tato hmota může být buď opticky amorfní (beztvará) nebo obsahuje různé množství vláken (fibril). Složení mezibuněčné hmoty dává vlastnosti celé tkáni z ní vytvořené: tvrdost, pružnost, tažnost. Pojivo se dělí na: vazivo, chrupavku a kost. 1) Vazivo je typem pojivové tkáně, která buď orgány a tkáně spojuje, odděluje nebo tvoří jejich stroma. Je také základem pro vývoj kostí. Buňky vaziva jsou jednak fixní, jednak bloudivé. Mezi fixní buňky patří např. nezralé fibroblasty, z nichž se tvoří zralé fibrocyty, retikulární buňky, tukové buňky. Mezi bloudivé buňky patří např. histiocyty, granulocyty, plasmatické buňky. Některé z těchto buněk mají schopnost améboidního pohybu (amoeba měňavka) a mohou pohlcovat cizorodé částice - fagocytóza nebo kapky tekutiny - pinocytóza. Tím představují důležitou složku v systému obrany organismu. Vazivo rozdělujeme na: a) Vazivo řídké, nejrozšířenější, jeho buňky jsou histiocyty, vyplňuje prostor a skuliny mezi ostatními tkáněmi a mezery mezi orgány. b) Vazivo tuhé má málo buněk (fi brocyty) a více kolagenních fi bril (kolagen klih) 30. Při zničení jiné tkáně, např.svalové, se vytváří pevná jizva z tohoto vaziva. a) Vazivo elastické je pružné, protože v mezibuněčné hmotě převládají elastické fi brily. Tvoří různé vazy v těle, např.některé vazy při páteři. Vaz se nazývá ligamentum. b) Vazivo síťovité převažuje buněčná složka (retikulocyty). Mezibuněčné hmoty je podstatně méně. Buňky tvoří prostorovou síť. Toto vazivo vyplňuje mízní uzliny, jeho tužší skelet je základem sleziny a tvoří také krvetvornou kostní dřeň. c) Tukové vazivo převaha tukových buněk (lipocyty), jsou vyplněny velkou kapkou tuku. Skupiny buněk jsou spojeny řídkým vazivem v lalůčky. Velké množství této tkáně tvoří podkožní tukové vazivo a též ochranné tukové polštáře kolem některých orgánů, např.ledvin. 2) Chrupavka je tužší než vazivo. Je pružná, tuhá a pevná, neobsahuje cévy. Tvoří ji chrupavkové buňky (chondrocyty) a mezibuněčná hmota, která obsahuje fi brily. Nemá regenerační schopnost, po svém zničení se neobnovuje. Rozeznáváme tyto podtypy chrupavek: a) chrupavka buněčná u člověka se vyskytuje pouze v embryonálním období. b) chrupavka hyalinní (sklovitá) je bělavá a opticky homogenní hmota. Je ze všech chrupavek nejvíce zastoupena: kloubní plochy, konce žeber, hrtan, průdušnice, průdušky a zakončení nosní přepážky. c) chrupavka elastická je nažloutlá, v mezibuněčné hmotě má převahu elastických fibril, je velmi pružná. Tvoří podklad ušního boltce a příklopku hrtanovou (epiglottis). d) chrupavka vazivová je bílá, neprůhledná, velmi pevná, má vláknitou strukturu, obsahuje silné svazky kolagenních vláken a mezibuněčné hmoty, do které se ukládají soli vápníku uhličitanu a fosforečnanu vápenatého. Tvoří hlavní součást meziobratlové ploténky, kloubní disky a sponu stydkou. 30 Název je odvozen z toho, že se z nich při vaření vytváří klih _Vybrane_kpt_FINAL.indd 12 11/10/10 1:10:15 PM

15 3) Kost je nejtvrdší z pojivových tkání. Kostní buňky mají četné výběžky, kterými jsou vzájemně spojeny. Osteocyty jsou zralé kostní buňky, osteoblasty produkují mezibuněčnou hmotu a osteoklasty jsou buňky odbourávající hotovou kost. Základem mezibuněčné hmoty je organická látka ossein, tvořená kolagenními vlákny spojenými tmelem. Dodává kosti pružnost. Minerální látky (uhličitan a fosforečnan vápenatý) dávají kosti pevnost. Usazují se do mezibuněčné hmoty. Poměr ústrojné a neústrojné složky je nestálý. V dětství je více osseinu, kosti jsou pružnější, v dospělosti je poměr ústrojných a neústrojných látek vyrovnaný, kosti jsou velmi pevné a pružné. Ve vyšším věku přibývá složky anorganické kosti jsou křehké. Na zastoupení minerální složky v kostech má vliv vitamin D a hormon příštítných tělísek. Na povrchu kosti je okostice z vaziva (periost). Kost je primární a sekundární. Primární kost je vláknitá fibrilární. Je mechanicky méně odolná, má méně minerálů a více buněk. Je v místech úponu šlach a v místě hojení zlomeniny. Sekundární kost je lamelární. Tvoří většinu kostí v dospělosti. Kostní hmota je uspořádána v tenké destičky (lamely), mezi nimi jsou dutinky vyplněné kostními buňkami. Tyto destičky vytvářejí koncentrické vrstvy. Stočené lamely jsou jakoby zasunuty do sebe. Vytvářejí těsně k sobě přiložené sloupky. Uprostřed každého sloupku je prostor Haversův kanálek, kde jsou cévy. Kostní tkáň má schopnost regenerace, umožňuje srůstání zlomených kostí. V prenatálním období vzniká tato tkáň osifikací (kostnatěním) chrupavky nebo vaziva Tkáň svalová je specializovaná na vykonávání pohybu. Je složena ze svalových buněk (svalstvo hladké a srdeční svalstvo) nebo ze svalových vláken (svalstvo kosterní). Na povrchu svalových buněk je buněčná membrána (sarkolema), uvnitř buňky je sarkoplasma, která obsahuje bílkovinný pigment myoglobin, hrudky glykogenu a kapénky tuku. Základní vlastnost: schopnost zkracování (kontrakce). Toto umožňují vláknité myofi brily, uložené v sarkoplasmě. Svalová tkáň je trojího druhu: a) Hladká svalová tkáň je tvořena protáhlými vřetenovitými buňkami. Uprostřed je jádro, kolem jsou podélně uloženy jemné myofi brily. Buňky jsou těsně vedle sebe, spojeny řídkým vazivem. Tvoří např. vrstvy hladkých svalů ve stěně trubicovitých a dutých orgánů (jícnu, žaludku, střeva, močového měchýře, cév a dělohy) nebo drobné snopečky v kůži. Funkce: pomalé, rytmické a déletrvající smrštění (kontrakce). Způsobuje také různě odstupňované napětí svaloviny tonus a relaxaci. Činnost tohoto svalstva je řízena vegetativními (útrobními ) nervy, nedá se ovládat vůlí. b) Příčně pruhovaná svalová tkáň je základní funkční tkání kosterních svalů. Tvoří ji svalová vlákna délky 0,5 mm - 30 cm o průměru mikrometrů 31. Uvnitř vlákna jsou četná, podélně procházející kontraktilní vlákénka - myofibrily. Tyto se skládají ze dvou druhů vláken, tenkých aktinových a silných myozinových. Svalové vlákno se jeví v mikroskopu tak, že se tmavý, dvojlomný úsek myozinový střídá se světlým, jednolomným úsekem aktinovým. Tak vzniká obraz příčného pruhování. Podle rychlosti kontrakce jsou vlákna dvojího typu: červená, pomalá vlákna I.typu a bílá, rychlá vlákna druhého typu, III. typu jsou vlákna smíšená. Červená vlákna obsahují myoglobin. Stah vzniká tak, že nastává zasunutí vláken jakoby do sebe. Tím se vytváří aktinomyozinový komplex. Stah vyžaduje přítomnost kalciových iontů. Činnost těchto svalů je ovládána mozkomíšními nervy, takže jsou vůlí ovladatelné. Mají malou schopnost regenerace hojí se vazivovou jizvou. Aby mohly regenerovat, musejí být zachovány části svalových vláken s jádry a cytoplasmou. c) Srdeční tkáň svalová (myokard) je tvořena příčně pruhovanými svalovými buňkami - kardiomyocyty 31 Svalové vlákno vzniká v embryonální době tím, že splynou svalové buňky obsahující každá jádro. Tak vzniká mnohojaderný útvar, jádra jsou uložena pod povrchem vlákna _Vybrane_kpt_FINAL.indd 13 11/10/10 1:10:15 PM

16 smršťujícími se automaticky a rytmicky bez volní kontroly. Buňky probíhají paralelně, jsou spojené šikmými můstky, které tvoří syncytium, jakousi síť, zajišťují tak soudržnost buněk a urychlují přenos vzruchu z jedné buňky na druhou. Regenerační schopnost je malá. Poškození se hojí vazivovou jizvou. Srdeční činnost není vůlí ovladatelná Tkáň nervová má dva druhy buněk: neurony (nervové buňky) a neuroglie (podpůrné buňky). Základní vlastností neuronu je dráždivost a vodivost. Neuron se skládá z těla a výběžků. Tělo nervové buňky je bohaté na cytoplasmu. Uprostřed je jádro, dále organely, neurofibrily (jemná vlákna) a Nisslova hmota, která se spotřebovává při činnosti buňky, a po jejím zotavení se obnovuje. Vícečetné, většinou krátké výběžky se nazývají dendrity, jeden, většinou dlouhý výběžek se nazývá neurit (axon), může být dlouhý až jeden metr. Pokud se větví, tak pouze na konci (u axonů jdoucích ke svalovým vláknům). Dendrity vedou vzruch k tělu buňky, centripetálně (ascendentně, dostředivě), axon vede vzruch od těla buňky, centrifugálně (descendentně, odstředivě). Těla buněk a dendrity tvoří šedou hmotu v mozku a míše, axony tvoří bílou hmotu v mozku a míše, jsou obaleny myelinovou pochvou z bílé látky myelinu - obsahující hojně tuku. V obvodových nervech mají ještě druhý obal Schwannovu pochvu. Neurony se brzy po narození přestávají nově tvořit. Ztráta neuronu se již nenahradí. Regenerační schopnost mají pouze axony a to tehdy, pokud není přerušeno jejich spojení s tělem buňky. Po výběžcích a těle neuronu se vzruch šíří bioelektricky. Podstata bioelektrického vedení: V klidu je uvnitř nervového vlákna 20 x více draslíku než na povrchu membrány, kde je zase 15 x více sodíku. Uvnitř buňky i vláken je celkový náboj negativní a na jejich povrchu je náboj pozitivní. Tomu se říká polarizace buňky. Tento stav udržuje tzv. sodíkodraslíková pumpa, která pracuje proti gradientu, proto je zde velká spotřeba ATP (adenosintrifosfátu). Při podráždění však dojde k rychlému přestupu sodíku dovnitř buňky a draslík vystoupí napovrch. Také se vymění celkový náboj, na povrchu se objeví náboj negativní a uvnitř buňky a vláken pozitivní. Tomu se říká depolarizace. Tato však trvá jen asi 2-3 tisíciny vteřiny a vše se vrátí do klidové fáze. Tomu se říká repolarizace. Bezprostředně po proběhnutí vzruchu je nervová buňka kratičkou dobu v refraktérní fázi, kdy na další podráždění neodpovídá. Přenos z konce axonu jedné buňky na dendrit další buňky se přenáší látkově. Toto místo spojení se jmenuje zápoj (synapse). Přes synaptickou štěrbinu se vzruch převádí prostřednictvím chemické látky (mediátor přenašeč, také neurotransmitér), která je uzavřena ve zduřenině na konci neuritu (nazvané synaptický knoflík). Mediátor se při dovedení vzruchu ke spoji uvolní a způsobí buď podráždění nebo útlum na druhém neuronu (podle své povahy) 32. Vzruch je propouštěn jen jedním směrem. Jeden neuron může vytvářet až několik tisíc synapsí. Neuroglie nejsou dráždivé ani vodivé. Obstarávají výživu pro neurony, odstraňují jejich odpadové produkty látkové výměny, mají schopnost se dělit a při zničení neuronů vyplňují jejich místo. 4.3 Orgán a orgánová soustava Orgán (řecky organon nástroj) je část těla tvořící stavebně zřetelnou jednotku a plnící určitou funkci. Je tvořen několika tkáněmi. Příklad orgánu: kost, sval, játra, hrtan. Orgánová soustava je tvořena více orgány, jejichž dílčí funkce na sebe navazují a výsledkem je některá z hlavních velkých funkcí důležitých pro přežití organismu. Je to např.dýchání, vylučování, přemísťování, zpracovávání živin. Kromě běžných orgánových soustav, které obstarávají svou hlavní funkci, aniž by se staraly o jiné orgánové soustavy, jsou tu ještě tzv.regulační soustavy organismu, které jsou nadřazeny ostatním orgánovým soustavám, mají za úkol koordinovat jejich funkci a v případě nutnosti do této funkce zasahovat a upravovat ji podle aktuálních potřeb organismu. Jsou to endokrinní soustava, imunitní soustava a nervová soustava, která je nadřazená všem soustavám. 32 Po převedení vzruchu přes štěrbinu je přeměněn v neúčinnou látku nebo se vstřebá zpět do synaptického knoflíku _Vybrane_kpt_FINAL.indd 14 11/10/10 1:10:15 PM

17 5 Soustava kožní Kůže tvoří fyzickou hranici mezi jedincem a jeho okolím, chrání před fyzikálními a chemickými škodlivinami, její přirozený kyselý povlak působí proti škodlivým mikrobům zvnějška, napomáhá odstraňování odpadových látek z těla, brání ztrátě vody, má i vstřebávací schopnosti. Dále se účastní na regulaci tělesné teploty, je sídlem velkého množství kožních čidel, je rezervoárem krve, je místem, kde se z provitaminu D tvoří vlivem ultrafialových paprsků vitamin D3. Kůže se skládá z pokožky, škáry a kožních adnex (derivátů pokožky). Pod kůží je podkožní vazivo (tela subcutanea). Toto je řídké a připojuje kůži k fasciím nebo k periostu. 5.1 Epidermis (pokožka) je tvořena mnohovrstevným dlaždicovým epitelem. Má pět vrstev, nejspodnější je bazální vrstva, kde jsou kmenové buňky schopné dělit se po celý život. Jsou to vysoké cylindrické buňky nazvané keratinocyty. Tyto se posunují k povrchu kůže, postupně keratinizují (rohovatějí), zplošťují se, ztrácejí jádro a vytvářejí povrchovou vrstvu stratum corneum. Tyto buňky se olupují. Při každém tření kůže tyto odloupané buňky víří ve vzduchu, usazují se na okolních předmětech a tvoří značnou část prachu v domácnosti. Keratocyty se obnovují za dní. Kromě keratocytů obsahuje epidermis ještě melanocyty obsahující melanin a Langerhansovy buňky uplatňující se v imunitních procesech. 5.2 Škára (korium) se skládá ze stratum papillare a stratum reticulare. Stratum papillare je zvlněné a obsahuje kolagenní a elastická vlákna, která na různých místech těla probíhají jedním hlavním směrem a určují linii štěpitelnosti kůže. Pokud se vede operační řez s nimi paralelně, jizvy se neotevírají a lépe se hojí. Ve škáře jsou i svazky drobných hladkých svalů, které vzpřimují chlupy (vznik husí kůže ). U silné a neochlupené kůže (dlaň a ploska nohy) jsou patrné hmatové lišty (cristae cutis) podmíněné vyklenutím papil škáry. Mají souvislost s hmatem. Na bříšcích prstů ruky pak vytvářejí obloučky a smyčky zvané dermatoglyfy. Jejich otisky se používají v daktyloskopii, protože jsou zcela jedinečné pro každou osobu. 5.3 Kožní adnexa jsou vlasy, nehty, kožní žlázy (potní a mazové), dále mléčná žláza Chlup, vlas (pilus, capillus) Rozeznáváme stvol vlasový, který je volný, a kořen vlasový (radix pili), který je v kůži. Kořínek vlasový se kaudálně rozšiřuje do vlasové cibulky, dělením jejíchž buněk roste vlas do délky. Kořen je umístěn v kůži šikmo, tkví ve vlasovém folikulu, od folikulu odstupuje šikmo vzhůru vzpřimovač chlupu (m.arrector pili). Vlas se skládá z dřeně, kůry a kutikuly. Melanocyty vlasové cibulky obsahují melanin, který je pak obsažen v kůře vlasu. Šedivění způsobuje ztráta melaninu a vstup vzduchu do kůry vlasu. Ve vývoji vlasu jsou tři fáze (anagen, katagen a telogen). Ve fázi anagenu nastává růst vlasů, ve fázi katagenu zaniká část folikulu, ve fázi telogenu vlas vypadává. Ochlupení primární je lanugo, chmýří, které pokrývá plod ve fetálním období. Sekundární ochlupení začíná prenatálně a tvoří je chloupky, vlasy, řasy a obočí. Terciární ochlupení začíná v pubertě a dokončuje se v dopělosti. Lokálně postihuje axily, zde jsou chlupy zvané hirci, v krajině stydké pubes, v zevním zvukovodu tragi, v nose vibrissae, u 15 06_Vybrane_kpt_FINAL.indd 15 11/10/10 1:10:15 PM

18 mužů vous barba. Žádné ochlupení ani lanugo se nevyskytuje na rtech, dlaních a chodidlech Nehet (unguis) je rohová ploténka na dorzální straně posledních článků prstů. Má kořen a tělo. Distální konec těla je volný, jeho postranní okraje jsou zasazeny do kožního záhybu. Místo, odkud nehet roste, je matrix, jejíž část prosvítá na povrch nehtu jako bělavý vyklenutý proužek při spodní části nehtu Mazové žlázy jsou holokrinní žlázy, vyznačují se tím, že spolu s produktem se rozpadá i jej produkující buňka. Jsou umístěny při folikulech chlupů. Nejvíce je jich v kůži obličeje a hlavy, chybí na dlaních a ploskách nohou. Produkují maz (sebum), který obsahuje vosky, cholesterol, mastné kyseliny a odloupané epitelie. Testosteron podporuje tvorbu mazu Potní žlázy jsou ekrinní a apokrinní. Ekrinní žlázy jsou klubíčkovité žlázky, přítomné v kůži téměř všude. Klubíčková část je ve škáře, šroubový vývod vychází na povrch. Vytvářejí pot (sudor). Pot obsahuje 99 % vody, NaCl, močovinu, kyselinu močovou, kyselinu mléčnou, mastné kyseliny, aminokyseliny. Tyto žlázy jsou merokrinní žlázy (buňku s vydáním svého produktu neztrácejí). Apokrinní žlázy jsou sice podobné předchozím, ale jsou větší a jejich vývod jde do vlasové pochvy. Jejich produkt je aromatický, vytváří se v podstatně menším množství. Jsou v axile, zevním zvukovodu a kolem análního otvoru. Prs je tvořen kůží, tukovým vazivem a mléčnou žlázou, která je největší apokrinní žlázou. Na vrcholu kůže je pigmentovaný prsní dvorec (areola mammae), uprostřed něho prsní bradavka (papilla mammae). Při obvodu areoly jsou hrbolky vývodů areolárních žláz. Tuk obklopuje mléčnou žlázu a dělí se na tuk premamární (tento není v oblasti dvorce a bradavky) a retromamární Prs se dělí na kvadranty. Mléčná žláza (corpus mammae) má diskovitý tvar, část vybíhá k axile. Její větší část naléhá na velký prsní sval, menší část na přední pilovitý sval. Žláza dospělé ženy se skládá z15 20 laloků, mezi nimiž jsou vazivová septa. V septech je tuk, cévy a nervy. Každý lalok je tvořen sekrečními lalůčky složenými z alveolů a obsahuje rozvětvené vývody. Z jednoho laloku vychází spojením vývodů ductus lactifer. Tento hlavní vývod vychází z každého laloku a jde k bradavce, kde ústí na jejím vrcholu v area cribrosa. Mléčná žláza před porodem produkuje mlezivo (collostrum), po porodu mléko, které obsahuje především laktózu a kasein. Žláza se mění podle menstruačního cyklu, výrazné změny jsou v těhotenství, při laktaci a vyšším věku. Během laktace se vývody značně rozšiřují a plní se mlékem. Po kojení nastává regrese žlázy, ve stáří její atrofie Smyslové buňky Kůže obsahuje smyslové buňky: Maisnerova tělíska pro povrchní čití, Vater-Paciniho tělíska pro hluboké čití, volná nervová zakončení pro vnímání bolesti, Krauseho tělíska pro vnímání chladu a Ruffiniho tělíska pro vnímání tepla _Vybrane_kpt_FINAL.indd 16 11/10/10 1:10:15 PM

19 Ochrana povrchu těla Kromě souvislé vrstvy keratinizovaných buněk tvoří ochranu povrchu těla i kyselý kožní plášť. Obsahuje kyselinu mléčnou a aminokyseliny z potu, volné mastné kyseliny z kožního mazu a látky vznikající při rohovění buněk. Hodnota ph kůže je 5,4 5,9. Normální flora kožních mikrobů při tomto ph brání usídlování patogenních mikrobů. 6 Tělesné tekutiny Vnitřní prostředí organismu tvoří tkáňový mok, lymfa a krev, která se skládá z krevních elementů a z krevní plasmy. Krev i lymfa proudí v uzavřených trubicích. Tkáňový mok vzniká filtrací z plasmy krevních kapilár a přináší živiny a kyslík k buňkám. Většina tkáňového moku se vstřebává zpátky do krve přímo ve tkáni. Lymfa se tvoří z nevstřebané části tkáňového moku, obsahuje vodu, bílkoviny a další látky. Průchodem lymfatickými uzlinami se obohacuje o lymfocyty. Krev plní mnoho důležitých funkcí: přivádí tkáním kyslík a živiny, vitaminy a hormony, odvádí z těla odpadové látky (oxid uhličitý, zplodiny metabolismu), zajišťuje stálost vnitřního prostředí - homeostázu (ph 33, isoionie 34, izoosmie 35 ), udržuje stálou tělesnou teplotu a tlak 36, hraje klíčovou roli v imunitě organismu. Celkové množství krve je 5,5 6 litrů u mužů, 4,5-5 litrů u žen. To je asi 8-9 % hmotnosti těla. Rozložení krve v organismu není stejné. Asi 70 % jí proudí ve svalech a v plicích Krev (řecky: haim) je neprůhledná, červená tekutina, která má 4-5,3 krát větší vazkost než voda. Tvoří ji buněčné elementy a krevní plasma. Poměr objemu pevných složek krve (krevních elementů) a krevní plasmy je stálý. Při tomto měření je podstatný hlavně celkový objem červených krvinek. Hematokrit (Ht) je procento červených krvinek v daném objemu krve. U mužů činí 45 plus minus 1,5 %, u žen 41 plus minus 2,4 %. Používá se metody centrifugování krve v úzkých kalibrovaných zkumavkách Krevní elementy Krevními elementy rozumíme červené krvinky, bílé krvinky a krevní destičky. Červené krvinky (erytrocyty) mají okrouhlý, bikonkávní, na řezu piškotovitý tvar. Zralé červené krvinky neobsahují jádro. Patří mezi malé buňky těla 39. Nezralé (erytroblasty) mají ještě jádro. Bezjaderné zralé erytrocyty se nemohou dále dělit a vykonávají svou činnost dní, pak se opotřebují a jsou zachyceny slezinou a degradovány ph je záporný logaritmus koncentrace vodíkových iontů), toto rozmezí je u člověka ph = 7,4 plus minus 0,05, tedy poměrně velmi úzké. 34 Stálý vzájemný poměr iontů. 35 Osmóza je pronikání rozpouštědla z méně koncentrovaného roztoku do roztoku koncentrovanějšího polopropustnou membránou, která sice propouští vodu, ale nepropouští rozpuštěné látky. Výsledným stavem je dosažení stejné koncentrace na obou stranách membrány. 36 Krevní tlak udržuje stálostí svého objemu (normovolémie). 37 Organismus snáší bez většího ohrožení ztrátu asi 550 ml krve. Náhlá ztráta nad 1500 ml je již životu nebezpečná. Pomalé chronické ztráty snáší organismus dobře, takto může přežít i ztráty 2500 ml krve (krvácení ze žaludečního vředu, z plic při Tb). Krvácení však nesmí být najednou příliš prudké. 38 Nejníže se usazují červené krvinky, nad nimi bílé krvinky a nad nimi destičky krevní), nad nimi je pak sloupec plasmy krevní. 39 Mikron je milióntina metru. 40 Odpadové části se v játrech použijí na tvorbu žlučových barviv _Vybrane_kpt_FINAL.indd 17 11/10/10 1:10:15 PM

20 U muže je červených krvinek 4,3 5,3 x /litr krve, u žen je 3,8 4,8 x /litr 41. Červené krvinky (dále č.k.) se u dospělých tvoří ve dřeni kostní krátkých kostí, kdežto u dětí do 6-ti let je ještě plně aktivní červená kostní dřeň v diafýzách dlouhých kostí 42. Tvorba č.k. je řízena hormonem hematopoetinem, který vzniká v ledvinách. Jeho tvorba se zvyšuje, klesá-li tlak kyslíku a naopak. Č.k. obsahují krevní barvivo hemoglobin skládající se z bílkoviny globinu a barviva hemu. Hem má ve své molekule dvojmocné železo, které dobře váže kyslík v plicích. Ke vzniku č.k. je třeba železa, vitaminu B 12, kyseliny listové a bílkovin. Vše to je ve smíšené potravě. Zásoba železa je v játrech uložena jako bílkovinná sloučenina zvaná feritin. Vazba hemoglobinu s kyslíkem se nazývá oxyhemoglobin, vazba s oxidem uhličitým se nazývá karbaminohemoglobin. Obě vazby jsou slabé. Působí-li se na hemoglobin silným oxidačním činidlem, oxiduje se dvojmocné železo na trojmocné. Vzniká hemiglobin (methemoglobin). Ten je pro dýchání bezcenný, protože nemůže uvolnit kyslík. Vitamin B 12 je potřebný pro zrání č.k. Ke vstřebávání vitaminu B 12 je nutný tzv.vnitřní princip (vnitřní faktor), což je mukoprotein obsažený v žaludeční sliznici a v žaludeční šťávě. B 12 je obsažen v játrech, kvasnicích, mléce, vejcích. Dále je pro tvorbu č.k. důležitá kyselina listová, která je obsažena v zelenině. Z vitaminů je důležitý riboflavin (vitamin B2) a pyridoxin (vitamin B6). Sedimentace erytrocytů (FW) Krev se smísí s protisrážlivým činidlem a nechá se stát. Rozdělí se sama na jednotlivé vrstvy podle specifické váhy. Ke dnu klesají č.k., nad nimi je tekutá část krve. Rychlost klesání je nepřímo úměrná stabilitě krve. Čím je stabilita větší, tím pomaleji krvinky klesají. Č.k. penízkovatějí a vytvářejí shluky, ty klesají rychleji než jednotlivé krvinky. Nejvíce urychluje sedimentaci fi brinogen, albumin sedimentaci zpomaluje. Také zmnožené globuliny sedimentaci zrychlují. Odečítá se po 1 hodině a po 2 hodinách. Za hodinu je FW u mužů 2-5 mm, u žen 3-8 mm. Za 2 hodiny je zhruba dvojnásobek těchto hodnot. Bílé krvinky (b.k.) jsou v krvi, lymfě, mezibuněčných prostorách a ve tkáních. Je jich 4-9 x 10 9 / litr krve. Zvýšení nad tuto hodnotu se nazývá leukocytóza, snížení pod ní je leukopénie. Dělí se na 2 základní skupiny podle toho, zda jejich cytoplasma obsahuje nebo neobsahuje barvitelná granula. Granulocyty mají členité jádro. Dělí se podle barvitelnosti granul v cytoplasmě neutrálními, kyselými nebo zásaditými látkami. Podle toho rozeznáváme 3 skupiny: neutrofi lní, eosinofi lní a basofi lní granulocyty. Agranulocyty mají velké, nečleněné jádro a cytoplasmu bez granul. Dělí se na lymfocyty a monocyty. Neutrofilní granulocyty se dělí do 5 tříd podle zralosti (dělení podle Arnetha). Posuzování zralosti se dělá podle jádra, čím je granulocyt starší, tím má jádro členitější. Nejméně zralé jsou tyče, mají nesegmentované jádro. Za normálních okolností je nejvíce neutrofilů III.třídy (s trojsegm.jádrem asi 45%). V I. třídě je kolem 3 % 43. Procentuální zastoupení v jednotlivých třídách neutrofilů vyjadřuje tzv.diferenciální počet, který se dělá u každého kompletního krevního obrazu. Normální diferenciální počet vypadá takto : lymfocyty %, segmenty (2.-5.třídy) %, tyče (1.třída) 1-3 %, eosinofi ly 1 4 %, basofi ly 0-1 %, monocyty 3-8 %. Neutrofily a monocyty jsou schopny fagocytózy 44. Monocyty však fagocytují také minerální částice, kdežto neutrofily jen organické částice. Eosinofilní granulocyty málo fagocytují, mají velkou odolnost a vyskytují se hojně u alergických stavů a parazitárních onemocnění. Basofilních granulocytů přibývá při zvýšení tuku v krvi (hyperlipémie). 41 U novorozence je počet č.k. o 10 % vyšší, záhy po porodu však nastává rozpad nadbytečných červených krvinek a jejich počet klesá. 42 U plodu v nitroděložním životě do 5.měsíce se č.k. tvoří také v játrech a ve slezině. 43 Posun doleva představuje posun k nezralejším formám (tedy ke třídě I) posun doprava k zralým až přezrálým formám (ke třídě V). Posun doleva výskyt mladých forem je typický pro zánětlivá onemocnění, u ischémie srdeční (nedokrevnosti), někdy i při zhoubných nádorech. Posun doprava je u zhoubné chudokrevnosti. 44 Fagocytóza je pohlcování pevných čáteček, pinocytóza kapek tekutin _Vybrane_kpt_FINAL.indd 18 11/10/10 1:10:15 PM