Fyziologie a patologická fyziologie

Transkript

1 Richard Rokyta a kolektiv Fyziologie a patologická fyziologie pro klinickou praxi

2

3 Richard Rokyta a kolektiv Fyziologie a patologická fyziologie pro klinickou praxi GRADA Publishing

4 Upozornění pro čtenáře a uživatele této knihy Všechna práva vyhrazena. Žádná část této tištěné či elektronické knihy nesmí být reprodukována a šířena v papírové, elektronické či jiné podobě bez předchozího písemného souhlasu nakladatele. Neoprávněné užití této knihy bude trestně stíháno. prof. MUDr. Richard Rokyta, DrSc., FCMA pořadatel knihy MUDr. Klára Bernášková, CSc., prof. MUDr. Richard Rokyta, DrSc., FCMA editoři FYZIOLOGIE A PATOLOGICKÁ FYZIOLOGIE pro klinickou praxi Kolektiv autorů: MUDr. Klára Bernášková, CSc., doc. MUDr. Miloslav Franěk, PhD., doc. Ing. Jana Jurčovičová, CSc., prof. MUDr. Tomáš Kozák, PhD., Ing. Norbert Kříž, CSc., doc. MUDr. Jan Mareš, CSc., MUDr. Iveta Matějovská, CSc., MUDr. Kateryna Nohejlová, PhD., MUDr. Ivana Pekárková, PhD., MUDr. Marie Pometlová, CSc., MUDr. Pavel Rokyta, prof. MUDr. Richard Rokyta, DrSc., FCMA, doc. MUDr. Věra Rokytová, CSc., prof. MUDr. Romana Šlamberová, PhD., PharmDr. Andrea Štofková, PhD., doc. RNDr. Anna Yamamotová, CSc. Recenze: Prof. MUDr., PhDr. Jana Mačáková, CSc. Prof. MUDr. Jarmila Siegelová, DrSc. Vydání odborné knihy schválila Vědecká redakce nakladatelství Grada Publishing, a.s. Grada Publishing, a.s., 2015 Cover Design Grada Publishing, a.s., 2015 Obrázek na obálce akademický malíř Josef Velčovský Vydala Grada Publishing, a.s. U Průhonu 22, Praha 7 jako svou publikaci Odpovědná redaktorka Mgr. Jitka Straková Sazba a zlom Jana Řeháková, Jan Šístek Mgr. Jan Fiala a Irena Trefilová obrázky 4.1 až 4.4, 5.1, 5.2, 5.4 až 5.6, 6.1 až 6.3, 8.5 až 8.9, 9.1, 10.1, 10.2, 12.1, 14.1 a ž 14.3, 14.5, 15.2 až 15.6, 17.1, 19.3, 19.6, 19.7, 19.9, 20.1, 20.4, 21.1 až 21.3, 22.1 až 22.3, 22.7 až 22.9, až 22.18, až 22.27, 22.32, 23.1, 23.7 až 23.10, 24.1 až 24.3, 25.3 až 25.6, 26.1, 27.1 až 27.6, 29.1, 30.1, 31.1 a Obrázky 3.1, 3.2, 8.1 až 8.4, 8.10, 8.11, 9.2 až 9.11, 10.3 až 10.7, 12.2 až 12.4, 14.4, 16.1 až 16.3, 18.2 až 18.7, , 19.1, 19.2, 19.4, 19.5, 19.10, 20.2, 20.3, 22.4 až 22.6, 22.10, 22.11, 22.19, až 22.31, 22.33, 23.2 až 23.6, 25.1, 25.2, 28.1, 28.2, 29.2, 29.3, 30.2 a 30.3 dle podkladů autorů překreslila Jana Řeháková, DiS. Počet stran vydání, Praha 2015 Vytiskla tiskárna FINIDR s.r.o., Český Těšín Kniha byla podpořena projektem PRVOUK P34 Univerzity Karlovy. Názvy produktů, firem apod. použité v této knize mohou být ochrannými známkami nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků, což není zvláštním způsobem vyznačeno. Postupy a příklady v knize, rovněž tak informace o lécích, jejich formách, dávkování a aplikaci jsou sestaveny s nejlepším vědomím autorů. Z jejich praktického uplatnění ale nevyplývají pro autory ani pro nakladatelství žádné právní důsledky. ISBN (pdf) ISBN (print)

5 Pořadatel díla: Prof. MUDR. Richard Rokyta, DrSc., FCMA Univerzita Karlova v Praze, 3. lékařská fakulta, Editoři: MUDr. Klára Bernášková, CSc. Univerzita Karlova v Praze, 3. lékařská fakulta, Prof. MUDr. Richard Rokyta, DrSc., FCMA Univerzita Karlova v Praze, 3. lékařská fakulta, Autoři: MUDr. Klára Bernášková, CSc. Univerzita Karlova v Praze, 3. lékařská fakulta, Doc. MUDr. Miloslav Franěk, PhD. Univerzita Karlova v Praze, 3. lékařská fakulta, MUDr. Jitka Fricová, PhD. Univerzita Karlova v Praze, 1. lékařská fakulta a Všeobecná fakultní nemocnice, Klinika anesteziologie, resuscitace a intenzivní medicíny, Centrum bolesti, Praha Doc. Ing. Jana Jurčovičová, CSc. Univerzita Karlova v Praze, 3. lékařská fakulta, Prof. MUDr. Tomáš Kozák, PhD. Univerzita Karlova v Praze, 3. lékařská fakulta a Fakultní nemocnice Královské Vinohrady, Interní hematologická klinika, Praha Ing. Norbert Kříž, CSc. Univerzita Karlova v Praze, 3. lékařská fakulta, Ústav normální, patologické a klinické fyziologie, Praha Doc. MUDr. Jan Mareš, CSc. Univerzita Karlova v Praze, 3. lékařská fakulta, MUDr. Iveta Matějovská, CSc. Univerzita Karlova v Praze, 3. lékařská fakulta, MUDr. Kateryna Nohejlová, PhD. Univerzita Karlova v Praze, 3. lékařská fakulta, MUDr. Ivana Pekárková, PhD. Neurologická ambulance, Benešov MUDr. Marie Pometlová, CSc. Univerzita Karlova v Praze, 3. lékařská fakulta, MUDr. Pavel Rokyta Natalart z. s., Plzeň Prof. MUDr. Richard Rokyta, DrSc., FCMA Univerzita Karlova v Praze, 3. lékařská fakulta, Doc. MUDr. Věra Rokytová, CSc. Univerzita Karlova v Praze, Lékařská fakulta a Fakultní nemocnice Plzeň, Gynekologicko-porodnická klinika, Plzeň Prof. MUDr. Romana Šlamberová, PhD. Univerzita Karlova v Praze, 3. lékařská fakulta, PharmDr. Andrea Štofková, PhD. Univerzita Karlova v Praze, 3. lékařská fakulta, Doc. RNDr. Anna Yamamotová, CSc. Univerzita Karlova v Praze, 3. lékařská fakulta, V

6

7 Obsah Obsah Přehled použitých zkratek... XIX Předmluva... XXXI 1 Fyziologie a patologická fyziologie a jejich historie (Richard Rokyta) Náplň oboru Stručná historie oboru Zevní faktory vzniku nemocí (Richard Rokyta) Fyzikální faktory Chemické faktory Biologické faktory Psychosociální faktory Fyziologie a patofyziologie buňky (Jan Mareš) Obecná stavba buněk Extracelulární hmota Buněčné organely Membranózní organely Non-membranózní organely Buněčné membrány Proteiny plazmatické membrány Senzitizace a desenzitizace receptorů Transport látek přes membránu a jeho význam Membránové kanály Membránový potenciál Patofyziologie buňky Buněčná smrt Příčiny a mechanismy poškození buněk Nádory Obecná fyziologie a patofyziologie dráždivých systémů (Richard Rokyta, Norbert Kříž) Neuron Iontové kanály Otevřené iontové kanály Iontové kanály řízené napětím Iontové kanály řízené chemicky Iontové kanály řízené napětím i chemicky Iontové kanály řízené fyzikálními impulzy Zpracování a vedení informace Typy nervových vláken Děje v synaptické oblasti Základní funkční charakteristiky neuronálních okruhů Chronaxie a reobáze Funkce neuroglií a extracelulárního prostoru Neuroglie Extracelulární prostor VII

8 Fyziologie a patologická fyziologie pro klinickou praxi Anoxie a ischemie Akutní poškození mozkové tkáně Degenerativní onemocnění CNS Systém mozkových bariér Mozkomíšní mok Energetický metabolismus nervstva Fyziologie a patofyziologie imunity (Klára Bernášková) Hlavní histokompatibilní systém člověka Nespecifická imunita Fyzikální a chemické bariéry Fagocytóza Komplement NK-buňky Interferon Zánět Specifická imunita Humorální imunita Protilátky Buněčná imunita Orgány imunitního systému Řízení imunity Využití imunity imunizace Ontogeneze imunity Poruchy imunity Reakce hypersenzitivity imunopatologické reakce Snížení imunitní odpovědi imunodeficity Autoimunitní onemocnění Chronický zánět SIRS, CARS, MARS, MODS Fyziologie a patofyziologie tělesných tekutin (Richard Rokyta) Rozdělení tělesných tekutin Přesun vody a regulace příjmu a výdeje tekutin Fyziologické a patofyziologické situace vodního hospodářství Edémy Acidobazická rovnováha (Richard Rokyta) Acidobazická rovnováha roztoků Acidobazická rovnováha tělesných tekutin Vylučování iontů H + do okolního prostředí Klinický obraz poruch acidobazické rovnováhy Fyziologie a patofyziologie krve (Tomáš Kozák) Funkce krve Složení krve Krevní plazma Buněčná složka krve a onemocnění krevních elementů Hematologické malignity Maligní klon Rozdělení hematologických maligních onemocnění VIII Ukázka knihy z internetového knihkupectví

9 Obsah 8.4 Hemostáza a patofyziologie krvácivých onemocnění a trombotických stavů Cévní stěna Trombocyty Koagulační systém krevní plazmy Poruchy hemostázy spojené se zvýšenou krvácivostí hemoragická diatéza Fyziologie a patofyziologie oběhového systému (Marie Pometlová, Kateryna Nohejlová, Klára Bernášková) Fyziologie a patofyziologie srdce Vlastnosti srdce Elektrokardiografie Ovlivnění srdečních potenciálů změnami plazmatických iontů Poruchy srdečního rytmu arytmie, dysrytmie Mechanická srdeční práce srdeční cyklus a jeho poruchy Mechanismy regulující funkci srdce Patofyziologie srdce Fyziologie a patofyziologie krevního oběhu Složky cévní stěny a jejich funkce Tlak krve, centrální žilní tlak, tlak v zaklínění Tep, tepová frekvence Systémové krevní řečiště Plicní řečiště Regulace oběhového systému Lokální regulace oběhu perfuze tkání Lokální regulace perfuze speciálních orgánů Nervová regulace krevního oběhu Humorální regulace krevního oběhu Systémová úroveň regulace mozková centra řídící činnost srdce a krevního oběhu Regulace tlaku krve systémového oběhu Poruchy krevního oběhu Lokální poruchy prokrvení Celkové akutní selhání krevního oběhu šok Celkové chronické selhání krevního oběhu Fyziologie a patofyziologie respirace (Marie Pometlová, Kateryna Nohejlová) Řízení dýchání Respirační centra Řízení dýchání chemoreceptory Řízení ventilace mechanoreceptory a dalšími receptory Další faktory ovlivňující dýchání Obranné dýchací reflexy Dýchací cesty, distribuční prostor Horní dýchací cesty IX

10 Fyziologie a patologická fyziologie pro klinickou praxi Dolní dýchací cesty Ventilace plic Dýchací svaly Odpor dýchacích cest Poddajnost plic a hrudníku (compliance) Distribuce vzduchu do plic Plicní objemy a kapacity Vyšetření ventilačních funkcí Poruchy ventilace Perfuze plic Poruchy perfuze Poměr ventilace/perfuze Poruchy poměru ventilace/perfuze Difuze na alveolokapilární membráně Poruchy difuze Alveolokapilární gradient; rovnice alveolárních plynů Transport dýchacích plynů krví Transport kyslíku Transport oxidu uhličitého Tkáňová hypoxie Hypoxická hypoxie Transportní hypoxie Cirkulační hypoxie Histotoxická hypoxie Kompenzační reakce na tkáňovou hypoxii Cyanóza Methemoglobinemie Plicní edém Respirační selhávání Hypoxické selhání Hyperkapnické selhání Fyziologie a patofyziologie mimořádných situací (Richard Rokyta) Hyperbarická oxygenoterapie Kosmické lety Fyziologie a patofyziologie trávení a vstřebávání (Jan Mareš) Imunitní systém gastrointestinálního traktu Krevní zásobení gastrointestinálního traktu Pohyby a trávení v gastrointestinálním traktu Nervové řízení pohybů gastrointestinálního traktu Zpracování potravy v ústní dutině a hltanu Pohyby a zpracování potravy v dalších částech trávicího traktu Vstřebávání jednotlivých živin Patofyziologie gastrointestinálního systému Poruchy příjmu potravy Poruchy jícnu Onemocnění žaludku X

11 Obsah Poruchy a onemocnění střev Onemocnění slinivky břišní Onemocnění jater a žlučových cest Fyziologie a patofyziologie metabolismu a výživy (Andrea Štofková) Energetický metabolismus Energetická rovnováha Metabolismus sacharidů Transport glukózy buněčnou membránou Udržování glykemie jaterní glukostat Poruchy metabolismu sacharidů spojené s hypoglykemií Poruchy metabolismu sacharidů spojené s hyperglykemií Metabolismus lipidů Regulace lipogeneze a lipolýzy Poruchy metabolismu lipidů Metabolismus proteinů Dusíková bilance Hormonální regulace metabolismu proteinů Poruchy metabolismu proteinů Regulace příjmu potravy a tělesné hmotnosti Homeostatická regulace příjmu potravy Zapojení hypotalamických jader do regulačních okruhů energetické homeostázy Hédonická kontrola příjmu potravy Obezita Určení tělesné kompozice Komplikace obezity Metabolický syndrom Stavy podvýživy Prosté hladovění Kachexie Poruchy příjmu potravy Mentální anorexie Mentální bulimie Poruchy příjmu potravy spojené s rozvojem obezity Refeeding syndrom Fyziologie a patofyziologie vylučovacího systému (Klára Bernášková) Základní funkce ledvin Vylučovací funkce Homeostatické funkce Endokrinní funkce Metabolické funkce Průtok krve ledvinami Struktura a funkce ledvin Přehled vstřebávání a vylučování jednotlivých látek Řízení činnosti ledvin Řízení průtoku krve ledvinami Řízení tubulárních procesů XI

12 Fyziologie a patologická fyziologie pro klinickou praxi 14.6 Vývodné cesty močové Definitivní moč Močení Vyšetřování funkce ledvin funkční zkoušky ledvin Patofyziologie ledvin Příznaky poškození ledvin Poruchy průtoku krve ledvinami Poruchy glomerulární filtrace Poruchy funkce glomerulů Tubulointersticiální onemocnění Akutní renální insuficience Chronická renální insuficience Onemocnění sdružená s onemocněním ledvin Onemocnění vývodných cest močových Fyziologie a patofyziologie endokrinního systému (Klára Bernášková, Jan Mareš, Jana Jurčovičová) Hormony Klasické hormony Další látky s významným signalizačním účinkem Mechanismy signálního účinku hormonů (Jana Jurčovičová) Membránové receptory Jaderné receptory Mechanismy vzniku poruch v endokrinním systému Regulace syntézy a sekrece hormonů Transport hormonů k cílové buňce Vazba na specifické receptory a buněčná a orgánová odpověď Endokrinní poruchy Žlázy s vnitřní sekrecí Epifýza Hypotalamus Hypofýza Štítná žláza Metabolismus vápníku a kalcitropní hormony Slinivka břišní Nadledviny Další orgány s endokrinní funkcí Ledviny Tuková tkáň Trávicí trakt Srdce Centrální nervový systém Kostní tkáň Endotel Neuroendokrinní tkáň Hormony a stárnutí Poruchy způsobené exogenními vlivy XII

13 Obsah 15.8 Diagnostika endokrinních poruch Endokrinní disruptory rozvraceče endokrinních funkcí (Jana Jurčovičová) Historický přehled, definice a kategorie endokrinních disruptorů Zdroje některých vybraných endokrinních disruptorů Mechanismy účinků endokrinních disruptorů a jejich metabolismus v organismu Endokrinní disruptory a reprodukční zdraví Endokrinní disruptory a štítná žláza Endokrinní disruptory a obezita Endokrinní disruptory a karcinogeneze Fyziologie a patofyziologie stresové reakce (Jana Jurčovičová) Koncepce a definice stresu specifická versus nespecifická stresová reakce Fyziologie stresové reakce Klasifikace stresových podnětů Akutní stres Chronický stres a adaptace Chronický stres a limbický systém Posttraumatická stresová porucha Stres a imunitní systém Prevence a léčba dlouhodobého stresu Fyziologie a patofyziologie reprodukce, těhotenství a porodu (Richard Rokyta, Věra Rokytová, Pavel Rokyta) Mužský pohlavní systém Spermatogeneze Ejakulát Mužské pohlavní hormony Mechanismus erekce a ejakulace Ženský pohlavní systém Ženské pohlavní hormony Menstruační cyklus Období v životě ženy Fyziologie těhotenství a porodu Oplození Placenta Vývoj embrya a fétu Porod Poruchy průběhu těhotenství a porodu Těhotenství, potrat a porod Poruchy děložní činnosti za porodu Celkové choroby v souvislosti s těhotenstvím Ohrožení plodu v průběhu těhotenství a porodu Drogy a kouření v těhotenství Chromozomální vady Kojení XIII

14 Fyziologie a patologická fyziologie pro klinickou praxi Poruchy laktace Asistovaná reprodukce (Pavel Rokyta) Metody asistované reprodukce Metoda in vitro fertilizace Antikoncepce (Pavel Rokyta) Fyziologie a patofyziologie svalů (Jan Mareš) Ontogeneze svalových buněk Funkce svalových buněk Typy svalových buněk a svaloviny Příčně pruhovaný sval Srdeční sval Hladké svaly Patofyziologie svalů Základní poruchy příčně pruhovaných svalů a jejich příznaky Onemocnění srdeční svaloviny Poruchy funkce hladké svaloviny Fyziologie a patofyziologie pohybu (Marie Pometlová, Kateryna Nohejlová) Motorika, aktivní pohybový aparát Motorická jednotka Poruchy motorické jednotky Vývoj motoriky Volní motorika Řízení volní motoriky Poruchy řídicích sestupných systémů Motorické oblasti mozkové kůry Modulační motorické okruhy Mimovolní motorika Rytmické pohyby Reflexní motorika Posturální motorika Emoční motorika Fyziologie a patofyziologie periferního nervového systému (Romana Šlamberová) Vedení vzruchu periferním nervem Klasifikace nervových vláken Hlavové nervy Míšní nervy Poruchy periferního nervového systému Poruchy aferentních nervových vláken Poruchy eferentních nervových vláken Choroby postihující složku senzitivní i motorickou Fyziologie a patofyziologie autonomního nervového systému (Romana Šlamberová) Centrální část autonomního nervstva Periferní část autonomního nervstva XIV? Ukázka knihy z internetového knihkupectví

15 Obsah 21.3 Mediátory autonomního nervového systému Acetylcholin Noradrenalin Funkce autonomního nervového systému Poruchy autonomního nervového systému Fyziologie a patofyziologie centrálního nervového systému (Richard Rokyta, Ivana Pekárková, Marie Pometlová, Iveta Matějovská) Páteřní mícha (Richard Rokyta) Míšní reflexy Patofyziologie páteřní míchy Mozkový kmen (Ivana Pekárková, Richard Rokyta) Prodloužená mícha Varolův most Střední mozek Retikulární formace Mozeček (Marie Pometlová, Ivana Pekárková) Funkční histologie mozečku Zapojení mozečku Poruchy mozečku cerebelární poruchy Bazální ganglia (Ivana Pekárková, Marie Pometlová) Hlavní mediátory bazálních ganglií Vnitřní okruhy bazálních ganglií přímá a nepřímá dráha Funkce bazálních ganglií Poruchy bazálních ganglií Mezimozek (Richard Rokyta, Ivana Pekárková) Hypotalamus Talamus Limbický systém (Richard Rokyta) Amygdala Inzula Centrální systém odměny Syndromy limbického systému Fyziologie a patofyziologie mozkových hemisfér (Ivana Pekárková) Mozková kůra Dominance hemisfér Corpus callosum Integrační funkce mozkové kůry Syndromy mozkových hemisfér Cévní mozkové příhody (Ivana Pekárková) Ischemické cévní mozkové příhody Hemoragické cévní mozkové příhody Epilepsie (Iveta Matějovská) Fokální záchvaty Primárně generalizované záchvaty Elektrofyziologické metody používané v neurovědách (Richard Rokyta) XV