Biologie člověka
Transkript
Biologie člověka
Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola elektrotechnická, Olomouc, Božetěchova 3 Vyučující: Mgr.Ludvík Kašpar Předmět: Biologie Obor: Technické lyceum Ročník: 1. Biologie člověka Obsah: 1. Systematické zařazení člověka, opěrná (kosterní) soustava ......................... strana 3- 4 2. Svalová soustava …………………………………………………………………….. strana 5- 6 3. Pojivové tkáně opěrné soustavy ………………………………………………….. strana 7- 8 4. Svalové tkáně pohybové soustavy ……………………………………………….. strana 9 - 10 5. Tělní tekutiny …………………………………………………………………………. strana 11 - 12 6. Krevní oběh …………………………………………………………………………… strana 13 - 14 7. Srdce …………………………………………………………………………………… strana 15 - 16 8. Dýchací soustava ……………………………………………………………………. strana 17 - 18 9. Trávicí soustava – 1.část …………………………………………………………… strana 19 - 20 10. Trávicí soustava – 2.část …………………………………………………………… strana 21 - 22 11. Trávicí soustava – 3.část …………………………………………………………… strana 23 - 24 12. Metabolismus …………………………………………………………………………. strana 25 - 26 13. Výživa člověka ………………………………………………………………………... strana 27 - 28 14. Vylučovací soustava ……………………………………………………………….... strana 29 - 30 15. Nervová soustava – 1.část ………………………………………………………….. strana 31 - 33 1 16. Nervová soustava – 2.část …………………………………………………………. strana 34 - 35 17. Nervová soustava – 3.část …………………………………………………………. strana 36 - 37 18. Nervová soustava – 4.část …………………………………………………………. strana 38 - 39 19. Soustava žláz s vnitřní sekrecí – 1.část …………………………………………. strana 40 - 41 20. Soustava žláz s vnitřní sekrecí – 2.část …………………………………………. strana 42 - 43 21. Tělní pokryv (kůže) …………………………..………………………………………. strana 44 - 45 22. Smyslová soustava – 1.část ……………………………………………………….. strana 46 - 47 23. Smyslová soustava – 2.část ……………………………………………………….. strana 48 - 49 24. Smyslová soustava – 3.část ……………………………………………………….. strana 50 - 51 25. Rozmnožovací soustava – 1.část …………………………………………………. strana 52 - 53 26. Rozmnožovací soustava – 2.část …………………………………………………. strana 54 - 55 27. Rozmnožovací soustava – 3.část …………………………………………………. strana 56 - 57 28. Rozmnožovací soustava – 4.část …………………………………………………. strana 58 - 59 29. Ontogeneze – 1.část …………………………………………………………………. strana 60 - 61 30. Ontogeneze – 2.část …………………………………………………………………. strana 62 - 64 Použitá literatura: Biologie II. v kostce, Hana Hančová, Marie Vlková, 3.vydání, 2006, vydavatelství Fragment Biologie člověka pro gymnázia, Ivan Novotný, Michal Hruška, 2.vydání, 1997, vydavatelství Fortuna 2 Biologie člověka 1 Systematické zařazení člověka Člověk rozumný vyspělý = (Homo sapiens sapiens) rod člověk (Homo) čeleď lidé (Hominidea) nadčeleď lidoopi a lidé (Hominoidea) podřád vyšší primáti (Antropoidea) řád primáti (Primates) podtřída placentálové (Placenthalia) třída savci (Mammalia) podkmen obratlovci (Vertebrata) kmen strunatci (Chordata) Orgánové soustavy člověka Kosterní soustava = skelet Vnitřní kostra – tvoří ji asi 206 kostí Kostra hlavy = lebka (Uranium) Funkce: chrání mozek a některé smyslové orgány 3 Kapacita: muži 1.450 cm , ženy 1.350 cm 3 A) mozkovna - tvoří ji klenba lební + spodina lební, kosti jsou spojeny švy: ▪ šev korunní ▪ šev šípový ▪ šev lambdový ▪ šev šupinový (v dospělosti švy zanikají) ▪ kost čelní (nepárová) ▪ kost temenní (párová) ▪ kost týlní (nepárová) ▪ kost klínová (nepárová) ▪ kost čichová (nepárová) ▪ kost spánková (párová) B) část obličejová – nasedá na spodinu, kosti jsou spojeny švy, dolní čelist je připojena kloubně ▪ horní čelist (párová) ▪ kost patrová (párová) ▪ kost radličná (nepárová) ▪ kost lícní (párová) ▪ kost nosní (párová) ▪ kost slzní (párová) ▪ dolní čelist (kloubně spojena s kostí spánkovou) Růst a vývoj lebky: Novorozenec : chybí dásňové výběžky a zuby→malá výška obličeje, chybí vedlejší dutiny nosní, kosti lebeční klenby jsou spojeny vazivem→posunlivé proti sobě (porod), jsou přítomné lupínky=fontanely – umožňují porod a růst lebky (čelní a malý) Kostra trupu A) páteř Funkce: nosná a oporná osa těla, ochrana míchy, umožňuje pohyb Tvar: dvojesovité prohnutí – vyvíjí se po narození, zabezpečuje pružnost páteře, tlumí nárazy; lordóza = prohnutí dopředu (krční a bederní) kifóza = prohnutí dozadu (hrudní a křížová) Stavba: 33–34 obratlů Typy obratů: ▪ krční obratle počet 7 první=nosič (kývavé pohyby hlavy) druhý=čepovec (otáčivé poh.hlavy) ▪ hrudní obratle počet 12 (kloubní plochy pro spoj.se žebry) ▪ bederní obratle počet 5 (nejmohutnější) ▪ křížové obratle počet 5 (srůstají /ve 25 r./→kost křížová) ▪ kostrční obratle počet 4-5 (srostlé, zakrnělé→ kostrč) B) žebra – 12 párů; různě dlouhá, s páteří jasou žebra spojena kloubně ▪ žebra pravá - počet 7 párů = s kostí hrudní spojena chrupavkou ▪ žebra nepravá - počet 3 páry = spoj.chrupav.s předchozím párem žeber ▪ žebra volná - počet 2 páry = volně končí ve stěně břišní C) kost hrudní = kost prsní (sternum – plochá kost) : rukojeť, tělo a mečovitý výběžek – dlouho chrupavčitý Hrudník (thorax) = hrudní koš = hrudní páteř + žebra + hrudní kost 3 Kostra končetin A) kostra horní končetiny Funkce: přizpůsobena k uchopování a k práci ● Pletenec lopatkový ▪ kost klíční (12-16 cm, lehce esovitě prohnutá) ▪ lopatka (plochá trojúhelníkovitá kost) ● Kostra volné končetiny ▪ kost pažní (= k.ramenní, dlouhá kost) ▪ kost vřetenní (dlouhá kost) ▪ kost loketní (dlouhá kost); ∑ předloktí = kost loketní + vřetení ▪ kosti zápěstní (8 krátkých kostí) ▪ kosti záprstní (5 dlouhých kostí) ▪ články prstů (dlouhé k., spojeny kloubně; palec 2 čl., statní 3čl.) ● Klouby horní končetiny ▪ kloub ramenní (hlavice kosti pažní+lopatka; velký rozsah pohybu) ▪ kloub loketní (spoj.3 kostí: k.pažní+k.loketní+k.vřetenní) ▪ horní kloub ruční (k.vřetenní+k.loketní+3 kůstky zápěstní) B) kostra dolní končetiny Funkce: přizpůsobení k lokomoci, nese hmotnost celého těla (silné kosti) ● Pletenec pánevní ▪ kost pánevní (3 kosti: kyčelní+stydká+sedací spojeny chrupavkou, po 15.roce srůst) ∑ pánev = pravá a levá kost pánevní + kost křížová) ● Kostra volné končetiny ▪ kost stehenní (nejdelší a nejsilnější kost lidského těla, mírně obloukovitě prohnutá dopředu) ▪ kost holenní (dlouhá kost) ▪ kost lýtková (dlouhá kost, směřuje k malíku) ∑ bérec = kost holenní + lýtková ▪ kosti zánártní (7 krátkých kostí) ▪ kosti nártní (5 dlouhých kostí) ▪ články prstů (dlouhé k., spojeny kloubně; palec 2 čl., statní 3čl.) ● Klouby dolní končetiny ▪ kloub kyčelní (hluboká jamka pánevní kosti + kulovitá hlavice stehenní kosti) ▪ kloub kolenní (kloubní hrbolky kosti stehenní (hlavice) + epifýza holenní kosti (jamka) + čéška + 2 menisky) ▪ kloub hlezenní (k.holenní+k.lýtková+k.hlezenní) Nemoci kosterní soustavy ● Osteoporóza = řídnutí kostí (abnormální ztráty minerálních látek, nedostatek Ca2+ ve výživě, zvýšená náchylnost ke zlomeninám ● Vady páteře ● ● ● ● ● ▪ plochá záda – nedostatečné zakřivení páteře, příznak svalové ochablosti ▪ kulatá záda – hrudní a krční páteř vytváří oblouk, ochablost šíjového svalstva nebo věkem (mizí meziobratlové ploténky) ▪ skolióza = bočitost – abnormální vybočení páteře do strany → jednostranným zatěžováním páteře ▪ prohnutá záda = abnormální lordóza ▪ vyhřeznutí ploténky = ischias → tlačení míšního nervu (silné bolesti) Revmatoidní artritida – zánětlivé postižení kloubů Artróza – poškození chrupavky a degenerace kloubu Zlomenina = fraktura, podvrtnutí = distorze, vykloubení = luxace Dna – metabolické onemocnění = ukládání kyseliny močové v kostech Plochá noha – zborcení nožní klenby 4 Biologie člověka 2 Svalová soustava Člověk má asi 600 svalů, většinou jsou párové, na těle jsou v několika vrstvách. Svalovina tvoří přibližně 40 až 45 % hmotnosti těla (z toho hladké svalstvo pouze 3%). Svaly hlavy A) mimické svaly - jsou v obličeji; začínají na kosti nebo v kůži, upínají se do kůže; dávají obličeji určitý výraz ▪ vazivová blána – překrývá lebeční klenbu, srůstá s kůží, na níž jsou vlasy ▪ čelní sval – upíná se do kůže čela, svrašťuje čelo → příčné vrásky, vytahuje obočí nahoru ▪ týlní sval – začíná na šupině týlní kosti, vyrovnává vrásky na čele ▪ kruhový sval oční – tvoří podklad víček, zavírá oční štěrbinu (svěrač) ▪ kruhový sval ústní – vyváří svalový podklad rtů, uzavírá ústní štěrbinu (svěrač) ▪ sval tvářový = trubačský – tvoří podklad tváře, přitahuje tváře k zubům, uplatňuje se i při žvýkání ▪ velký sval lícní – zdvihá ústní koutek → úsměv (sval smíchu) ▪ zdvihač horního rtu a nosního křídla ▪ stahovač ústního koutku ▪ stahovač dolního rtu ▪ sval bradový B) žvýkací svaly – synergisté (svaly, které spolupůsobí s jinými svaly), pohybují dolní čelistí, umožňují rozmělnění potravy ▪ zevní sval žvýkací ▪ spánkový sval ▪ zevní a vnitřní sval křídlový Svaly krku ▪ podkožní sval – pod kůží, brání tvoření kožních řas při pohybech hlavy ▪ zdvihač (kývač) hlavy – pravý a levý, začíná na rukojeti kosti hrudní a klíční, upíná se na bradavkovém výběžku kosti spánkové; zvedá obličej, zaklání hlavu, otáčí hlavou do stran ▪ nadjazylkové svaly – tvoří dno ústní dutiny, zvedají hrtan a stahují dolní čelisti ▪ podjazylkové svaly – tvoří dno ústní dutiny, stahují hrtan a jazylku směrem dolů ▪ svaly kloněné – podél páteře, umožňují pohyby hlavy ▪ dlouhý sval krku – spojuje obratle krční a horní hrudní, umožňuje držení a pohyby krční páteře Svaly trupu A) svaly hrudníku ▪ velký sval prsní – sbíhá se směrem k rameni a upíná se silnou šlachou na hranu velkého hrbolu kosti pažní; přitahuje paži k hrudníku, zdvihá žebra – pomocný sval dýchací ▪ malý prsní sval – pod velkým prsním svalem, účastní se předpažení a vdechu ▪ přední pilovitý sval – začíná na žebrech, upíná se na lopatce; oddaluje lopatku, stáčí paži nahoru (upažení, předpažení, vzpažení), zdvihá žebra – dýchací sval ▪ vnější a vnitřní mezižeberní svaly – pohybují žebry: zdvih žeber (vnitřní) a pokles (vnější) ▪ bránice – plochý sval, odděluje dutinu břišní a hrudní, střed tvoří plochá šlacha – otvory pro průchod aorty, žíly a jícnu; dýchací sval B) svaly břicha ▪ přímý sval břišní – rozdělen podélně vazivovou přepážkou a vodorovně třemi šlachovými příčkami; umožňuje předklon a břišní lis ▪ zevní a vnitřní šikmý sval břišní – účastní se břišního lisu, předklonu a rotace trupu ▪ příčný sval břišní – v nejhlubší vrstvě svalů, účast na břišním lisu ▪ čtyřhranný bederní sval – podél páteře; napřimuje páteř a uklání trup 5 C) svaly zad ▪ sval trapézový = kápovitý – začíná na kosti týlní a trnových výběžcích krčních a hrudních obratlů, upíná se na klíční kosti, nadpažku a hřebenu lopatky; zajišťuje polohu lopatky, otáčí hlavu ▪ sval rombický – pod svalem kápovitým, přitahuje lopatku k tělu ▪ široký sval zádový – rozsáhlý začátek: bederní obratle, kost křížová a hřeben kosti kyčelní; úpon na malém hrbolku kosti pažní; umožňuje rotaci paže dovnitř, zapažení a připažení ▪ zadní pilovitý sval horní a dolní – ve vnitřní vrstvě, podporují dýchání ▪ vzpřimovač páteře – podél páteře ve vnitřní vrstvě; napřimuje páteř, umožňuje rotaci trupu ▪ krátké svaly zádové – spojují obratle, uklánějí páteř ▪ zdvihač řitní – tvoří pánevní dno (uzavírá dutinu břišní), prochází jím močová trubice a pochva, jeho část tvoří svěrač konečníku Svaly končetin A) svaly horní končetiny ▪ deltový sval – začíná na klíční kosti, nadpažku a hřebenu lopatky, upíná se na drsnatině pažní kosti, umožňuje upažení, předpažení, zapažení a rotaci paže ▪ sval nadhřebenový, podhřebenový, podlopatkový, velký a malý sval oblý, sval hákový – spojují lopatlu s paží a umožňují pohyby v ramenním kloubu ▪ dvojhlavý sval pažní – má dva začátky – v dutině ramenního kloubu a na hákovitém výběžku lopatky, úpon na drsnatině kosti vřetenní (jde přes dva klouby); ohýbá paži v loketním kloubu, podílí se supinaci předloktí ▪ hluboký sval pažní – začíná na pažní kosti a upíná se na loketní kost; ohýbá paži v lokti ▪ trojhlavý sval pažní – jedna hlava začíná na lopatce a dvě na kosti pažní, upíná se na loketní výběžek kosti loketní; natahuje paži ▪ svaly předloktí – větší množství svalů v několika vrstvách; začínají na kosti pažní nebo na kostech předloktí, upínají se na kosti předloktí nebo ruky (např. - s.vřetenní, ohybače zápěstí, dlouhý sval dlaňový, ohybače prstů, dlouhý ohybač palce, s.oblý, s.čtyřhranný, natahovače zápěstí a prstů, dlouhý odtahovač palce, s.supinující); zabezpečují pohyby předloktí, ruky a prstů ▪ svaly ruky – leží pouze na dlaňové straně; začínají na kostech zápěstních nebo záprstních, upínají se na kosti záprstní nebo na články prstů: - val palcový – 4 svaly; odtahují, přitahují a ohýbají palec, umožňují jeho opozici - val malíkový – ohyb, odtažení a přitažení malíku - mezikostní svaly – mezi kostmi záprstními; vzájemně přitahují a odtahují prsty - červovité svaly – pohybují prsty B) svaly dolní končetiny ▪ sval bedrokyčlostehenní – vnitřní sval, ohýbá a vytáčí stehno ven, předklání trup ▪ sval hruškovitý – podílí se na zevní rotaci stehna ▪ napínač povázky stehenní – umožňuje ohyb, přitažení a vnitřní rotaci stehna ▪ čtyřhlavý sval stehenní – 1 hlava začíná na pánvi a 3 na kosti stehenní, upíná se na drsnatině holenní kosti, jeho mohutná šlacha uzavírá čéšku; natahuje koleno, při přednožení přitahuje stehno k břichu ▪ krejčovský sval – dlouhý sval, probíhá napříč šikmo přes stehno (nejdelší sval lidského těla); ohýbá, přitahuje a zevně rotuje v kyčelním kloubu, také ohýbá koleno a vnitřně stáčí bérec ▪ přitahovače na vnitřní straně stehna – přitahují kolena k sobě ▪ velký sval hýžďový, střední sval hýžďový, malý sval hýžďový – začínají na kyčelní kosti, upínají se na velký chocholík a drsnatinu stehenní kosti; vzpřimují postavu, umožňují stoupání, skákání a pohyb dolní končetiny v kyčelním kloubu ▪ dvojhlavý sval stehenní – začíná na kosti sedací a stehenní, upíná se na k.lýtkovou, umožňuje rotaci v kyčelním kloubu a ohyb a rotaci kolena ▪ sval poloblanitý a sval pološlašitý – podílí se na ohybu a rotaci kolena ▪ svaly bérce – přední strana – natahovače nohy (přední s.holenní, dlouhý natahovač prstů, dl.natahovač palce) zadní strana – ohybače bérce a chodidla (trojhlavý sval lýtkový – tvoří podklad lýtka, umožňuje chůzi a vzpřímený postoj, ohýbá bérec v koleni a ohýbá chodidlo; sval chodidlový – upíná se v Achillově šlaše; ohybače prstů a palce – také zabezpečují podélnou klenbu nohy, pronující svaly) ▪ svaly nohy – hřbetní strana – natahovače prstů a palce chodidlová strana – ohybače, přitahovače a odtahovače prstů, tvoří také klenbu nohy 6 Biologie člověka 3 Pojivové tkáně opěrné soustavy Ke kostře (kosterní soustavě=skeletu) patří nejen kosti, ale i vazivo (vazy, šlachy) a chrupavky. Vazivo, chrupavka a kosti jsou tkáně → tkáně pojivové ● vazy spojují jednotlivé kosti ● šlachy připojují ke kostem svaly ● chrupavky pokrývají styčné plochy kostí v kloubech, spojují některé Kosti a tvoří meziobratlové ploténky V pojivových tkáních vytvářejí tkáňové buňky značné množství mezibuněčné hmoty, která má dvě složky: a) základní hmota – beztvará = amorfní hmota (tvořená polysacharidy a bílkovinami) b) vlákna – vláknitá složka je buď velmi pevná tvořená kolagenem (kolagenní vlákna) nebo velmi pružná tvořená elastinem (elastická vlákna) Oba druhy vláken jsou z chemického hlediska glykoproteiny a jsou nejrozšířenějšími bílkovinami v těle (30 až 40% všech bílkovin v těle). Podle povahy mezibuněčné hmoty je - vazivová tkáň spíše měkká (polotekutá) - chrupavka tuhá - kosti tvrdé Mezibuněčnou hmotu syntetizují u - vaziva → fibroblasty - chrupavky → chondrocyty (uložené v komůrkách=lakunách) - kosti → osteoblasty Stavba kosti Každá kost se skládá ze tří rozdílných složek – ● vazivová okostice ● vlastní kostní tkáň ● kostní dřeň Mezibuněčnou hmotu kostní tkáně při růstu kosti vytvářejí buňky nazývané osteoblasty. Kostní buňky v kosti již definitivně vytvořené se nazývají osteocyty a jsou uloženy v komůrkách (lakunách) zvápenatělé mezibuněčné hmoty. Mezibuněčná hmota se skládá z ● organické složky – což jsou kolagenní vlákna jako v jiných pojivech ● anorganické složky – fosforečnan vápenatý + uhličitan vápenatý. Ukládají se v podobě mikrokrystalů na povrchu kolagenních vláken tvořící svazky. Mezibuněčná anorganická hmota tvoří 65% hmotnosti kosti a způsobuje její tvrdost. Vápenaté anorganické soli představují největší zásobárnu vápníku v těle (99%). V dětství je v kosti velké množství kolagenních vláken, a proto je kost pružná. Ve stáří převládají minerální látky, kosti jsou tvrdší, ale také křehčí. 7 U dlouhých kostí rozlišujeme střední trubicovou část → diafýzu a rozšířené kloubní konce → epifýzy. (obr.A) Na příčném řezu střední části kosti (obr.C) jsou ploché a soustředně uspořádané destičky kostní tkáně → lamely. Uprostřed koncentricky uspořádaných lamel jsou Haversovy kanálky, kterými procházejí nervy a cévy. Lamely kolem kanálků jsou tvořeny v několika vrstvách ovinutými kolagenními vlákny zpevněnými krystalky solí – tato struktura připomíná letokruhy v kmenu stromů. V lamelách jsou malé komůrky, v nichž jsou uloženy kostní buňky (osteocyty), které jsou kolem Haversových kanálků uspořádány koncentricky (soustředěně) a jsou mezi sebou spojeny kanálky. Těmi je zajišťována výživa kostí a jsou odváděny zplodiny metabolismu. Celá struktura kolem jednoho Haversova kanálku tvoří stavební jednotku kosti → Haversův systém. Kostní tkáň rozlišujeme na: a) hutnou – povrchové střední části dlouhých kostí, povrchová vrstva kostí plochých a krátkých b) houbovitou – je upravena do kostních trámců, které se vzájemně kříží a vytvářejí prostorovou síť → trámce jsou uspořádány tak, že odpovídají tlakům na ně působícím při funkčním zatížení kostí. Houbovitá tkáň tvoří vnitřek kostí plochých a krátkých + je v hlavicích kostí dlouhých → v nich se architektonika houbovité tkáně v závislosti na zatížení kostry (sport,zaměstnání) trvale přestavuje. Kostní dřeň – v dlouhých kostech (k.stehenní, pažní) je uvnitř středního úseku (dialýzy) a kloubního konce (epifýzy) uložena kostní dřeň, což je síť jemných vazivových vláken, vazivových buněk a bohatě rozvětvených cév. Dřeň je také v dutinkách houbovité kostní tkáně krátkých a plochých kostí. V mládí je v kostech přítomna především červená kostní dřeň, ve které vznikají červené a bílé krvinky a krevní destičky. Postupně je červená kostní dřeň v některých kostech nahrazována tukovou tkání a mění se ve žlutou kostní dřeň (morek). V dospělosti se krvinky tvoří jen v červené kostní dřeni krátkých a plochých kostí (uvnitř žeber, obratlů, pánevních a lebečních kostí). Aktivita červené kostní 11 10 dřeně je obrovská → denně je v ní vytvořeno miliardy erytrocytů (2 x 10 ), leukocytů (2 x 10 ), 11 a trombocytů (2 x 10 ) → náhrada za zaniklé krevní buňky. Povrch kosti – kost pokrývá s výjimkou kloubů tuhá, silná vazivová blána nazývaná okostice (periost). Okostice je bohatě prokrvená a obsahuje četná nervová zakončení, jejichž dráždění vyvolává pocit bolesti při poškození kosti. Růst kostí – dlouhé kosti (stehenní, pažní) rostou na rozmezí středního úseku kosti (diafýzi) a obou kloubních konců (epifýz) v chrupavčité části kosti až asi do 18. až 23. roku života. Místa růstu se nazývají růstové chrupavky → po ukončení růstu se mění v kostní tkáň → proces kostnatění → osifikace. Do šířky kost roste z hlubokých vrstev okostice přirůstáním nových vrstev kostních lamel. Spojení kostí –a) nepohyblivá spojení - kosti jsou vzájemně spojeny souvisle a pevně vazivem (švy mezi lebečními mi kostmi v mládí), chrupavkou (stydká spona, meziobratlové ploténky) nebo nebo kostní tkání (křížové obratle). b) pohyblivé spojení - kloub – je krátké, široké pouzdro tvořené pevnou vazivovou tkání, která uvnitř obsahuje olejovou tekutinu (kloubní tekutinu) vylučovanou membránou lemující kloubní pouzdro. Části kostí, které se v kloubu k sobě přibližují, jsou kryty kloubní chrupavkou. Jedna styčná plocha v kloubu bývá obvykle vyhloubená (jamka) a druhá vypouklá (hlavice). Kloubní tekutina i hladká chrupavka zmírňují tření. 8 Biologie člověka 4 Svalové tkáně pohybové soustavy • kosterní = příčně pruhované svalstvo – zajišťuje pohyb jednotlivých částí těla (končetin, hlavy, trupu) a pohyb celého těla → lokomoci (přemísťování celého těla) • hladké svalstvo – zajišťuje pohybovou aktivitu související s činností vnitřních orgánů • srdeční svalovina – zajišťuje činnost srdečního svalu – má některé vlastnosti kosterního svalu (příčné pruhování) pruhování) a některé vlastnosti svalu hladkého (automacii). Veškerá svalová tkáň je tvořena svalovými buňkami. Schopnost svalových buněk se stahovat a vytvářet mechanické napětí je dána přítomností zvláštních bílkovinných molekul, tzv. kontraktilních (stažlivých) bílkovin. Ty přeměňují chemickou energii uloženou v molekulách ATP v mechanickou práci. Kontraktilní bílkoviny (aktin, myozin) jsou přítomny ve všech typech svalové tkáně – jejich jsou organizovány v kosterním a srdečním svalu, jinak v svalu hladkém. Kosterní (příčně pruhované) svaly - představují největší tělesnou tkáň – tvoří 40 až 50 % celkové tělesné hmotnosti - svalové buňky mají válcovitý tvar o průměru 10 až 100µm a mohou dosahovat délky až 30 cm → nazývají se svalová vlákna - svalové buňky obsahují větší počet jader a různé množství mitochndrií podle toho, jaký druh činnosti sval vykonává - vlastními stažlivými (kontraktilními) strukturami jsou ve svalovém vlákně myofibrily - větší počet svalových vláken spojených vzájemně řídkým vazivem, v němž jsou uloženy cévy + nervy, vytváří svalové svazky - svalové svazky tvoří sval - povrch svalů kryje vazivový obal → povázka (fascie) - nejširší část svalu se nazývá svalové bříško - na koncích vybíhají svalová bříška ve šlachy (vazivová tkáň) - připojení šlachy ke kosti je velmi pevné → svalovým úponem - nejvýraznějším znakem kosterních svalů je příčné pruhování, které se jeví jako řady světlých a tmavých pruhů pravidelně uspořádaných napříč svalovými vlákny - přestože se příčné pruhování ve světelném mikroskopu jeví jako souvislé pruhy po celé šířce svalového vlákna, ve skutečnosti je omezeno jen na cylindrické jednotky → myofibrily - strukturu myofibril je možné sledovat jen pomocí elektronového mikroskopu - myofibrily se skládají ze dvou druhů bílkovinných vlákének → filamentů - filamenty silné jsou tvořeny bílkovinou aktinem; filamenty slabé jsou tvořeny bílkovinou aktinem a jsou zakotveny v tzv.destičkách = discích Z • zkrácení (smrštění, kontrakce) svalu při svalovém stahu je založeno na zasouvání slabých filamentů mezi filamenty silné • energie pro tažné síly, které způsobují zasouvání filamentů do sebe, se získává štěpením ATP • signálem pro zahájení stahu je zvýšení koncentrace 2+ vápenatých iontů (Ca ) v cytoplazmě svalového vlákna a dojde k němu v důsledku nervového podráždění svalového vlákna → vápenaté ionty se přitom uvolňují z buněčných organel (sarkoplazmatické retikulum) tvořící síť váčků v cytoplazmě • kosterní svaly jsou inervovány motorickými nervy, které vycházejí z předních rohů míšních, některé jsou inervovány hlavovými nervy vycházejícími z mozku 9 Srdeční sval - podobně jako kosterní svaly obsahují i srdeční svalové buňky myofibrily → proto lze pozorovat příčné pruhování - svalové buňky jsou krátké, rozvětvené a vzájemně mezi sebou propojené vodivými spoji, takže podráždění jedné srdeční buňky se přímo přenáší na další srdeční svalovou buňku (u kosterního svalového vlákna takovýto přenos neexistuje) - srdeční svalové buňky nejsou aktivovány prostřednictvím nervů - srdce má svá dvě vlastní centra automacie → dávají povely ke stahům srdečních svalových buněk - hlavní (primární) centrum automacie leží ve stěně pravé síně při ústí horní duté žíly do pravé síně (sinusový uzlík) - nervová podráždění přicházející k srdečnímu svalu jeho činnost buď urychlují (sympatikus), nebo zpomalují (parasympatikus) Hladké svaly - tvoří pouze asi 3% tělesné hmotnosti - jsou aktivní složkou mnoha důležitých vnitřních orgánů (žaludek, střeva, močový měchýř, cévy, děloha aj.; u savců hladká svalovina také ve vlasových váčcích vlasů a chlupů) - buňky hladkého svalstva, na rozdíl od buněk kosterního svalstva, jsou podstatně menší a tvaru spíše vřetenovitého než cylindrického - v cytoplazmě nemají myofibrily → proto nelze pozorovat příčné pruhování - rovněž přítomnost aktiniových a myozinových filamentů; aktiniových filamentů 10x více než myozinových, než u kosterního svalstva; také jsou jinak organizované - kontrakce jsou pomalé (max.rychlost zkrácení je asi 20 až 20.000krát pomalejší, než ve svalu kosterním) - funkce celé řady hladkých svalů (zvláště útrobních) spočívá jen v udržování nebo změně napětí (tonusu) ve stěnách útrobních orgánů (např.ve střevě) - hladké svaly jsou inervovány vegetativními (autonomními) nervy a nemůžeme je, na rozdíl od kosterních svalů, ovládat vůlí - na jejich činnost působí také hormony; stahy některých typů hladké svaloviny mohou být i hormony vyvolány (např.stahy děložní svaloviny) Antagonistické svaly ● funkcí kosterního svalstva je zkracovat se nebo vyvíjet napětí (i bez zkrácení) ● sval plní svou funkci tím, že vyvíjí tažnou sílu → k tomu je třeba, aby jeden konec svalu byl pevný (fixovaný), aby se smrštění svalu mohlo projevit tahem na druhém konci → proto je sval připojen ke dvěma kostem spojeným kloubem → při smrštění svalu se kosti pohybují jedna vůči druhé, přičemž se k sobě přibližují nebo oddalují ● často jsou svaly organizovány v podobě párů a to tak, že stah (kontrakce) jednoho svalu z páru působí proti kontrakci svalu druhého ● takovou soustavu párových svalů nazýváme antagonistické svaly dvojhlavý sval pažní (biceps) → ohybač (flexor) trojhlavý sval pažní (triceps) → natahovač (extenzor) 10 Biologie člověka 5 Tělní tekutiny ● tělní tekutiny jsou roztoky anorganických a organických látek. Základní složkou tělních tekutin je voda. ● tělo obsahuje asi 42 l vody (v buňkách jsou uloženy 2/3 vody,mimo b. 1/3 vody) → vše přepočítáno na muže 70kg. ● tělní tekutiny lze rozlišit na tekutinu: a)mimobuněčnou = extracelulární b)nitrobuněčnou = intracelulární a) mimobuněčná = extracelulární tekutina - obsahuje značné množství iontů sodných, chloridových, menší množství iontů vápenatých a hydrouhličitanových a dále živiny – glukóza, mastné kyseliny + plyny – oxid uhličitý a kyslík - lze ji rozdělit na 1) tekutinu mezibuněčnou = tkáňový mok (tvoří životní prostředí všech tkáňových buněk) 2) tekutiny proudící v cévách = krev + míza (lymfa) – vzniká z tkáňového moku b)nitrobuněčná = intracelulární tekutina + 2+ - obsahuje velké množství iontů K , menší množství Mg a iontů fosforečnanových. ● tkáňový mok+krev tvoří vnitřní prostředí organismu → stálý stav vnitřního prostředí se označuje jako homeostáza ● funkcí tělních tekutin je zajišťovat přenos látek a plynů → v uzavřené oběhové soustavě se látky a plyny pohybují po těle s krví → vlastním místem, kam vždy směřuje přenos látek a plynů, jsou vlásečnice → odtud se látky dostávají dále difúzí (prolínáním) do tkáňového moku a jeho prostřednictvím ke tkáňovým buňkám ● výměna látek a plynů mezi kapilárami a tkáňovými buňkami probíhá velice rychle → uskutečňuje se na krátké 2 vzdálenosti (desetiny mm) a na velké ploše (plocha stěn kapilár v těle je asi 6.400m – plocha fotbalového hřiště) Krev ● je červená, neprůhledná a vazká tekutina ● obsah v těle činí asi 5,5 l (ženy mají krve asi o 10% méně – mají méně červených krvinek než muži) ● krev je tvořena dvěma složkami: a)krevní plazmou – 55% b)krevními buňkami – 45% a)krevní plazma - tekutá složka krve (krevní plazma je krev bez krevních buněk) - slámově zbarvená kapalina (91% voda + 9% rozpuštěných látek /7% bílkoviny, 0,1% glukóza, 0,9% anorganické soli, dále obsahuje různé přenášené látky – např.hormony/) - normální pH 7,4 (výkyvy v rozmezí 7,35-7,45) b)krevní buňky -tři skupiny ■ erytrocyty (červené krvinky) ■ leukocyty (bílé krvinky) ■ trombocyty (krevní destičky) Červené krvinky = erytrocyty • • • • • • • • jsou kruhovité, bezjaderné buňky, tvaru dvojdutého kotouče 12 12 u muže 5.10 /l, u ženy 4,5.10 obsahují 60% vody + 40% sušiny (95% sušiny tvoří hemoglobin) jedna červená krvinka obsahuje asi 265.000.000 molekul hemoglobinu červené krvinky vznikají především v kostní dřeni kostních epifýz a v kostní dřeni plochých kostí lebky; k jejich tvorbě je třeba dostatečný přísun bílkovin, železa a vitamínu B12 v oběhu přežívají asi 120 dní; stárnoucí erytrocyty jsou vychytávány fagocytujícími buňkami, zvláště ve slezině a játrech a jsou enzymaticky rozloženy; uvolněný hemoglobin se z části přeměňuje na žlučová barviva (bilirubin a biliverdin) → způsobují její žluté zabarvení; železo se uvolňuje do krve k dalšímu využití při tvorbě hemoglobinu rozpad červených krvinek spojený s uvolňováním hemoglobinu do krve se nazývá hemolýza chudokrevnost = anemie (nedostatečná tvorba erytrocytů, např.v důsledku radioaktivního záření) Bílé krvinky = leukocyty • jsou průsvitné jaderné buňky 9 • jejich počet je 8.10 /l, značně však kolísá mezi hodnotami 4 až 12 10.10 /l; hrají významnou roli v obranných reakcích organismu → jejich počet stoupá při infekcích, zánětech, nádorových a jiných onemocněních • vznikají v kostní dřeni • jsou schopny améboidního (měňavkovitého) pohybu →mohou procházet mezi buňkami kapilární stěny; většina má schopnost fagocytózy 11 • některé bílé krvinky (lymfocyty) jsou schopny vytvářet protilátky • morfologicky se bílé krvinky rozlišují podle toho,zda obsahují či neobsahují barvitelná zrníčka (granula) : a)granulocyty – neutrofilní (50-70%), eozinofilní (1-9%), bazofilní (0,5%) - jejich dělení je podle barvitelnosti speciálními barvivy; jejich funkce spočívá především v pohlcování → fagocytóze baktérií a jiných cizorodých částeček, které vniknou do organismu b)agranulocyty – lymfocyty (20-40%), monocyty (2-8%); lymfocyty jsou druhou nejpočetnější skupinou leukocytů, obvykle větší než červené krvinky a menší než monocyty, hrají centrální roli v imunitním systému organismu monocyty cirkulují v krvi jako nezralé krevní buňky a dostávají se do některých tkání, kde se přeměňují ve volné nebo fixované fagocytující makrofágy;; nacházejí se v lymfatických uzlinách, slezině, játrech, vazivu; jsou roztroušeny všude tam, kde hrozí infekce – plíce, vazivo v okolí trávicí trubice; monocyty při dozrávání v makrofágy zvětšují svůj průměr až pětinásobně → dají se pozorovat i pouhým okem → jsou největší z bílých krvinek; jejich hlavní funkcí je fagocytóza → představují jednu z nejúčinnějších nespecifických obran organismu → soustava fagocytujících makrofágů, nacházejících se ve tkáních, se označuje jako retikuloendoteliální soustava • patologické zmnožení nefunkčních leukocytů (v krvi se objevuje velké množství nefunkčních leukocytů) je onemocnění leukémie (má povahu rakoviny krve) Krevní destičky = trombocyty • vznikají rovněž v červené kostní dřeni jako odštěpky velkých buněk → nejsou tedy buňkami, ale pouze částmi buněk 9 • jejich počet je asi 250.10 /l • trombocyty hrají velmi důležitou roli při zástavě krvácení (v důsledku poranění či jiném poškození cév) a) krevní destičky se shlukojí a rozpadají na místě poranění nebo poškození cévy → přitom se uvolňuje látka serotonin, která způsobuje zúžení cév v poraněném místě b) způsobují zastavení krvácení v drobných cévách tím, že se v poškozeném místě shlukují, rozpadají a vytvářejí zátku c) obsahují různé koagulační faktory nutné pro srážení krve (hemokoagulace); podstatou srážení krve je přeměna rozpustné krevní bílkoviny fibrinogenu na nerozpustný fibrin (ten vytvoří síť dlouhých vláken) → ve fibrinové síti se zachycují krevní buňky a plazma → vznikne tzv.krevní koláč, který se po čase smrští a vytlačí se nažloutlá kapalina krevní sérum (plazma bez fibrinogenu) • hemofilie – choroba, při které je porušena krevní srážlivost; choroba geneticky podmíněná, při níž se v důsledku nepřítomnosti určité látky (faktoru) potřebné pro tvorbu fibrinu sráží krev jen velmi pomalu →i při malých poraněních dochází ke značným ztrátám krve. Krevní skupiny Krev má antigenní vlastnosti Aglutinogeny – látky antigenní povahy vázané na membránu erytrocytů (známo asi 400 antigenů), nejdůležitější jsou aglutinogeny A, B, a Rh systém Aglutininy – protilátky přítomné v krevní plazmě, při setkání s příslušným aglutinogenem (transfúze) způsobují shlukování = aglutinaci a hemolýzu erytrocytů, nejdůležitější aglutininy jsou anti-A a anti-B a anti-D Podle přítomnosti aglutinogenů a aglutininů v krvi lze rozlišit krevní skupiny Krevní skupina A B 0 AB Aglutinogeny A B A+B Aglutininy anti-B anti-A anti-A + anti-B - Dárce pro A a AB pro B a AB universální jen pro AB Příjemce od A a 0 od B a 0 jen od 0 ode všech Četnost ve střední Evropě 43% 12% 40% 5% Rh systém – nezávisle na ostatních aglutinogenech + Rh =Rh pozitivní – má aglutinogen D (80-85% lidí), Rh =Rh negativní – aglutinogen D chybí 12 Biologie člověka 6 Krevní oběh cévní soustava uzavřená → srdce → tepna → tepénka → vlásečnice → žilka → žíla → srdce ■ malý = plicní oběh pravá komora → kmen plicní → pravá a levá tepna plicní vstupují do plic → tepénky → vlásečnice (obklopují plicní sklípky – výměna O2 a CO2) → žilky → 4 plicní žíly → levá síň ■ velký = tělní oběh tepny: levá komora → srdečnice=aorta(průměr až 3 cm) ● aorta vzestupná – odstupují 2 věnčité tepny → do srdce ● oblouk aorty – odstupují 3 tepny 1/ kmen hlavopažní (pravá společná krkavice) 2/ levá společná krkavice (štítná žláza, hrtan, jazyk, slinné žlázy, svaly obličeje, zuby, nosní dutina, mozek, oči); 3/ levá podklíčková tepna (tepna podpažní, pažní, vřetenní, loketní, tepny ruky) ● aorta sestupná (sestupuje podél páteře) - v dutině hrudní → odstupují mezižeberní tepny a tepny vedoucí k orgánům v hrudníku (jícen, průdušky, osrdečník) - v dutině břišní → odstupují tepny vedoucí k orgánům dutiny břišní (ledviny, pohlavní org., svalovina, játra, žaludek, slezina, slinivka, střevo, atd.) - rozvětvení na pravou a levou společnou tepnu kyčelní → vnitřní a zevní tepna kyčelní (konečník, močový měchýř, děloha)→ tepna stehenní→ tepna zákolenní → přední a zadní tepny holenní → tepny nohy Tepny se v orgánech větví → hustá síť vlásečnic (celkový průřez všech kapilár je 1.000x větší než průřez aorty). Rychlost proudění krve v aortě = 60-80cm/s, ve vlásečnici = 0,5mm/s → látková výměna. Tepny mohou být v orgánech vzájemně propojeny tepennými spojkami = kolaterální oběh → krev se do orgánu dostává i v případě uzávěru některé z tepen. žíly: ● žíly horní končetiny – žíla podklíčková + vnitřní a zevní žíla hrdelní → 2 žíly hlavopažní → horní dutá žíla → pravá srdeční síň ● žíly dolní končetiny → společné žíly kyčelní (spojují se) → dolní dutá žíla → pravá srdeční síň (kapsovité chlopně – v dolní duté žíle – napomáhají transportu krve směrem k srdci) ■ Vrátnicový oběh Vlásečnice v žaludku, stěně střeva, slinivce břišní a slezině → vrátnicová žíla → játra → (jaterní žíla → dolní dutá žíla) Krevní tlak Krev cévami protéká pulzujícím proudem→ tlak kolísá a závisí na a) výkonu srdce → při zátěži stoupá b) průsvitu cév a jejich pružnosti → stah cév → systolický tlak = 12 - 20 kPa (zapisuje se jako první) zvýšený tlak diastolický tlak = 8 - 10 kPa (zapisuje se jako druhý) c) množství cirkulující krve → při krvácení klesá ● Hypertenze = vysoký krevní tlak (nad 21/12 kPa) ● Hypotenze = nízký krevní tlak (nad 11/7 kPa) 13 Stavba a vlastnosti cév ● stěny tepen a žil jsou tvořeny na vnější straně vrstvou vazivové tkáně (obsahují kolagenní vlákna) tepny ● velké tepny mají ještě další vrstvu, která obsahuje elastická vlákna s hladkou svalovinou ● tepénky mají převážně hladkou svalovinu a jen malé množství elastických vláken ● stěny vlásečnic tvoří jen jedna vrstva plochých výstelkových buněk (endotel) ● endotel je nejvnitřnější vrstva všech cév žíly ● stěny žil mají slabou svalovinu ● v dolních končetinách jsou v žilách kapsovité chlopně → brání zpětnému toku krve ● ve velkých žilách proudí krev 1/4 rychlostí oproti proudu tepenné krve a tlak je nízký (0,5 kPa) ● na návratu krve žilami k srdci se podílí a) činnost srdce; b) negativní nitrohrudní tlak; c) smršťování pracujícího kosterního svalstva → svalová pumpa ● pokud dojde u stěn povrchových žil k zeslabení → dochází k nepravidelnému a vakovitému rozšíření → vznikají „křečové žíly“, žilní městky - varixy → v místě městku mohou vznikat krevní sraženiny (tromby) → může docházet k ucpání žil → vznik zánětů případně až vznik bércových vředů. 14 Biologie člověka 7 Srdce = cardia ■ uložení v dutině hrudní, mezi pravou a levou plící, za kostí hrudní ■ tvar kuželovitý – báze je obrácena nahoru vpravo a dozadu, hrot směřuje dolů, doleva a dopředu ■ hmotnost cca 300 g ■ stavba a) stěna ● tvoří ji epikard = vazivo, myokard = svalovina (různě silná: v levé komoře až 4 cm, v síních tenká),endokard = nitroblána srdeční (vazivová výstelka); ● srdce je uloženo v perikardu = osrdečník=vazivový vak, mezi perikardem a epikardem je štěrbina vyplněná kapalinou → hladký, klouzavý pohyb ● svislá svalová přepážka → pravá a levá polovina (pravá síň + pravá komora a levá síň + levá komora) b) chlopně 1) cípaté chlopně a) chlopeň trojcípá (mezi PS a PK) b) chlopeň dvojcípá(mezi LS a LK) 2) poloměsíčité chlopně – mezi komorami a tepnami – chlopeň kmene plicního a chlopeň srdečnicová ● šlašinky = vazivová vlákna, udržují chlopně v normální poloze (zabraňují jejich vyvrácení) ● Brdečkovité svaly = papilární svaly uvnitř komor, upínají se na ně šlašinky ■ výživa srdce – přívod okysličené krve zabezpečují věnčité = koronární tepny, odvod odkysličené krve srdeční žíly Řízení srdeční činnosti 1) převodní systém srdeční ● uzlíček síňový – vznik impulzů → 70/min., které vyvolávají systolu síní – udržuje základní rytmus srdeční činnosti → „časovač rytmu“ ● uzlík síňokomorový – převádí vzruchy dále do komor: → Hisův svazek → v mezikomorové přepážce se dělí na pravé a levé raménko → a pod endokardem se větví do Purkyňových vláken, které končí ve svalovině komor 2) autonomní nervstvo: ● sympatikus – zrychluje činnost ● parasympatikus – zpomaluje činnost 3) hormony - adrenalin Projevy srdeční činnosti úder srdečního hrotu při systole na stěnu hrudníku; srdeční ozvy – vznikají uzavíráním chlopní; akční srdeční potenciály – lze snímat elektrodami → EKG; tep = pulsová vlna vznikající roztažením a stažením tepen při průtoku krve Činnost srdce současně pracují obě poloviny srdce srdeční revoluce → její délka 0,80 s (frekvence srdeční revoluce = počet tepů: 70-80/min 1. fáze: diastola celého srdce (cípaté chlopně otevřené) – do síní a částečně i do komor vtéká ze žil krev 2. fáze: systola síní (komory v diastole, otevřené cípaté chlopně) – krev je vháněna do komor 3. fáze: systola komor (v síních nastává diastola) – uzavření cípatých chlopní, přetlakem krve se otvírají poloměsíčité chlopně → krev je vypuzována do tepen 4. fáze: diastola komor (síně v diastole) – uzavření poloměsíčitých chlopní ■ tepový srdeční objem = množství krve vypuzené jednou systolou = 60 až 80 ml, při fyzické zátěži až trojnásobný; minutový srdeční objem = 5.600ml/min. (při námaze 18 až 40l/min.) 15 Mízní soustava = lymfatická ■ není součástí oběhové soustavy ve smyslu cirkulace tělní tekutiny v uzavřeném cévním systému, ale tvoří jednosměrnou dráhu z mezibuněčných prostor do krve ■ tvoří ji mízní cévy, které vznikají jako slepě zakončené mízní kapiláry v tkáňovém moku téměř ve všech tělních orgánech ■ mízní kapiláry jsou propustné pro všechny látky přítomné v mezibuněčných prostorách vč.bílkovin ■ mízní kapiláry se sbíhají ve větší cévy → mízovody, které ústí do žil v dolní části krku ■ největší mízovod je hrudní mízovod Mízní cévy a)vlásečnice – stěnu tvoří jedna vrstva endotelových buněk; tvorba mízy z tkáňového moku b)míznice – stěnu tvoří endotel + hladká svalovina; párové chlopně c) mízní kmeny – stavbou podobné žilám ● hrudní mízovod – začíná ve výši 2.bederního obratle, odvádí mízu z dolní části těla a z levé části hrudníku, ústí do soutoku levé žíly podklíčkové s levou žílou hrdelní ● pravostranný kmen mízní – odvádí mízu z hlavy a z pravé části hrudníku, ústí do soutoku pravé žíly podklíčkové s pravou žílou hrdelní Mízní uzliny ■ tvorba lymfocytů, filtrace mízy (nejvíce jsou soustředěny v okolí ušního boltce, podél krkavic, pod dolní čelistí, v podpaží, v třísle a podél břišní aorty) Funkce mízní soustavy 1) umožňuje odvádět přebytek tkáňového moku jako mízu /lymfu) zpět do krve, za 24 h se vytváří v těle 2,5 až 3 l lymfy → porucha v mízní soustavě proto vede ke vzniku otoků (edémů) 2) odvádí tuky v podobě tukových kapének z trávicí soustavy do horní duté žíly 3) důležitá funkce v obraných mechanismech těla; v průběhu lymfatických cév jsou uloženy drobné, bělavé uzlíky, tvořené síťovitou tkání, označované jako lymfatické uzliny → mají většinou oválný nebo kulovitý tvar (o průměru 10-25 mm) → uvnitř uzlin se hromadí lymfocyty, které vytvářejí protilátky; uvnitř uzlin jsou taktéž uloženy fagocytující mikrofágy → bariéra proti šíření infekce Poznámka: Při rakovinném onemocnění se v lymfatických uzlinách zachycují nádorové buňky i ze vzdálených míst → vznik metastáz. Slezina ■ největší lymfatický orgán (součást retikuloendotelové soustavy) ■ uložena v levé horní části dutiny břišní (pod bránicí, za žaludkem) ■ tvarem podobná kávovému zrnu o délce 12-20 cm, šířce 8 cm ■ denně jí protéká velké množství krve – 250 až 350 l ■ při delší námaze (např.běh) → možný pocit píchání v levém boku ■ tvořena dvojím typem tkáně: červenou a bílou dření (tvorba lymfocytů) 16 Biologie člověka 8 Dýchací soustava Dýchací cesty Stavba stěny dýchací trubice a) sliznice – cylindrický řasinkový epitel s četným hlenovitými žlázkami b) podslizniční vazivo – obsahuje lymfatické buňky c) hladká svalovina – peristaltické pohyby d) výstuž – kostěná (dutina nosní) nebo chrupavčitá (dýchací trubice, kromě průdušinek s průměrem menším než 1mm) – chrupavky kloubně spojené e) vazivový obal A) Horní cesty dýchací 1) nos (nasus): kořen nosní; hřbet nosní (nosní kosti); hrot a křídla nosní (vystuženy chrupavkou) 2) dutina nosní: funkce – filtrace, zvlhčení a oteplení vzduchu; stavba – dírky nosní; 2 zadní otvory nosní ústí do nosohltanu; od dutiny ústní oddělena tvrdým a měkkým patrem; nosní přepážka; nosní skořepy – 3 páry sliznice – řasinkový epitel, hlenové žlázky ▪ vedlejší dutiny nosní – dutiny v kostech: čelní, horní čelisti, klínové a čichové 3) nosohltan – při polykání od hltanu oddělen měkkým patrem; vyústění Eustachovy trubice; nosohltanové mandle = lymfatické uzlíky – ochrana 4) ústní část hltanu – křížení dýchacích a trávicích cest B) Dolní cesty dýchací 1) hrtan – chrupavky: příklopka hrtanová – při polykání zavírá hrtan (nepodmíněný reflex) chrupavka štítná tzv.“ohryzek“, vazivem spojena s jazylkou chrupavka prstencová; chrupavky hlasivkové ▪ chrupavky jsou spojeny klouby, vazy a svaly → změna velikosti hrtanové štěrbiny při dýchání a řeči ▪ hlasové ústrojí = hlasivky – hlasové vazy mezi hlasivkovými chrupavkami a chrupavkou štítnou – 2 páry: pravé (horní) – mezi nimi je hlasová štěrbina + nepravé (dolní); vazy jsou pokryty sliznicí = hlasivkové řasy ▪ vznik zvuku: vydechovaný vzduch rozechvívá pravé hlasové vazy ▪ výška zvuku závisí na: šířce hlasové štěrbiny,velikosti hrtanu, délce a napětí vazů,rychlosti proudícího vzduchu ▪ barva hlasu: rezonance ve vedlejších dutinách nosních a lebečních kostech ▪ artikulovaná řeč: uplatnění jazyka, rtů, zubů, patra 2) průdušnice – nepárová trubice, délka: 12 - 13 cm, šířka: 1,5 - 1,8 cm, výztuha: 15 až 20 podkovovitých chrupavek, na zadní straně spojeny vazivem a hladkou svalovinou → změna délky průdušnice; sliznice: řasinkový epitel 3) průdušky – pravá a levá – vystuženy podkovovitými chrupavkami, vystlány řasinkovým epitelem – kmitá směrem nahoru (odstranění nečistot), vstupují do plic Plíce = pulmo ▪ párový orgán – odděleny vazivovou mezihrudí přepážkou; pravá plíce 3 laloky, levá plíce 2 laloky (dále se dělí na segmenty – mají vlastní průdušku a cévu, navzájem odděleny vazivem) 17 ▪ branka plicní – vstup průdušek, tepen, nervů a výstup žil a mízních cév ▪ poplicnice – vazivová blána na povrchu plic, v místě branky přechází v pohrudnici ▪ pohrudnice – vazivová blána vystýlající dutinu hrudní ▪ pohrudniční štěrbina – mezi poplicnicí a pohrudnicí; vyplňuje čirá, vazká tekutina → usnadnění pohybů při dýchání; podtlak 2 ▪ velikost plic: vnitřní plocha 80 – 130 m ▪ vnitřní stavba plic: průduška se postupně větví = bronchiální strom → průdušinky (průměr 1mm, nemají chrupavčitou výstuž) → plicní lalůčky → plicní váčky – stěny vyklenuty v plicní sklípky = alveoly (1 plicní lalůček = 12 až 18 váčků) ▪ stěna alveolů = jednovrstevný respirační epitel, obklopena sítí vlásečnic – zevní dýchání (difúze dýchacích plynů přes stěnu plicních sklípků a stěnu kapilár) Mechanika dýchání ▪ plicní ventilace = výměna dýchacích plynů mezi krví a vnějším prostředím ▪ dýchací pohyby – umožňuje činnost dýchacích svalů, pružnost hrudníku a plic: střídání vdechu a výdechu vdech (inspirace) = aktivní děj – stah dýchacích svalů: bránice – pohyb směrem dolů, mezižeberní svaly – vystoupení žeber → větší objem hrudníku → rozepnutí plic (díky podtlaku v pohrudniční štěrbině) → nasávání vzduchu do plic výdech (expiraca) = pasivní děj – uvolnění svalů: bránice – pohyb nahoru, mezižeberní svaly – pokles žeber → zmenšení objemu hrudníku → vypuzení vzduchu z plic ▪ prohloubení dýchání: účast pomocných dýchacích svalů = prsních, zádových a břišních ▪ inspirační rezervní objem = množství vzduchu, které je možné ještě nadechnout po normálním vdechu = 2 - 2,5 l ▪ expirační rezervní objem = množství vzduchu, které lze ještě usilovně vydechnout po normálním výdechu = 1 - 1,5 l ▪ reziduální = zbytkový vzduch – zůstává v plicích i po usilovném výdechu = 1,5 l ▪ vitální kapacita plic = maximální množství vzduchu, které lze vydechnout po největším možném nádechu; u žen = 3,2 l, u mužů = 4,2 l, zvětšuje se u sportovců, zpěváků, foukačů skla, trubačů …..) ▪ celková = totální kapacita plic = vitální kapacita + reziduální vzduch ▪ dechová frekvence = počet dechů (nádech + výdech) za minutu; dospělý 16 – 18/min., dítě 20 – 26/min., sportovec 14 – 10/min. (větší kapacita plic); při námaze se zvětšuje ▪ minutová ventilace = součet dechových objemů při klidném dýchání za minutu = 8 l vzduchu,při námaze = 80 l i více Řízení dýchání 1) nervové a) prodloužená mícha: dýchací centrum – rytmické dýchání b) koncový a střední mozek – vůlí lze regulovat frekvenci a hloubku dýchání (lze i zastavit na cca 1 min.) c) proprioreceptory v dýchacích svalech a receptory ve stěnách dýchacích cest a cév – tlumí činnost dýchacího centra 2) látkové – chemoreceptory v dýchacím centru a v cévách → reakce na zvýšené množství CO2 a změnu pH krve → zrychlení frekvence dýchání (velký nadbytek CO2 způsobuje útlum a zástavu dechu) 3) vliv emocí Nemoci dýchací soustavy 1. astma – stah hladké svaloviny průdušinek → dušení → astmatický záchvat (dušnost, kašel, až selháním funkce plic); způsobeno alergeny, infekcí, námahou, léky …. 2. tuberkulóza = TBC – bakterióza (Mycobacterium teberculosis) 3. záněty horních cest dýchacích – rýma 4. bronchitida = infekční zánět průdušek 5. rakovina – kouření podporuje její vznik 6. pneumotorax = smrštění plic v důsledku proniknutí vzduchu do pohrudniční štěrbiny a vyrovnání tlaku (při proražení stěny hrudníku 18 Biologie člověka 9 Trávicí soustava – 1.část Dutina ústní 1) rty – ohraničují dutinu ústní, podklad tvoří kruhový sval ústní → příjem potravy, mluvení, mimika; krycí epitel na okraji rtů je málo zrohovatělý a bez pigmentů → prosvítá krev 2) tváře – podklad tvoří sval tvářový; přidržují sousta při žvýkání, tukový polštář (hlavně děti) umožňuje sání 3) patro – odděluje dutinu ústní a nosní: a) tvrdé: kostěný podklad (horní čelist a kosti patrové), sliznice srůstá s okosticí b) měkké: vazivové, na zadním okraji čípek, po jeho stranách ve slizniční řase je mandle patrová = lymfoidní tkáň → ochranný význam, měkké patro je pohyblivé – uzavírá při polykání nosohltan a při dýchání dutinu ústní 4) jazyk – orgán ze žíhané svaloviny; kořen jazyka a tělo srůstají se spodinou dutiny ústní, hrot je spojen se spodinou ústní dutiny uzdičkou (= slizniční řasa) → pohyblivý; hřbetní strana je pokryta sliznicí, která tvoří bradavky = papily (v nich chuťové pohárky) 5) zuby (dentes = chrup) – 2 řady na čelistech: horní a dolní Rozlišení zubů: a) řezáky – I : dlátovitá korunka, zploštělý kořen; ukusují sousta b) špičáky – C : hrotovitá korunka, dlouhý kořen; uchopují a trhají sousta c) třenáky – P : hrboly na korunce, většinou 1 kořen; rozmělňují potravu d) stoličky – M : korunka 4-5 hrbolů, kořeny buď 2 nebo 3; rozmělňují potravu Mléčný = dočasný chrup Zuby menší a méně odolné, mají Malé kořeny – při výměně chrupu se rozpouštějí a resorbují Trvalý chrup Základy mléčného i trvalého chrupu se tvoří během nitoděložního vývoje – v postnatálním období se prořezávají = dentice: 1.dentice – mezi 6. až 30.měsícem, 2.dentice – mezi 6. až 25.rokem (zuby moudrosti) 6) slinné žlázy: a) drobné – roztroušené v sliznici dutiny ústní, neustále produkují hustší sliny → zvlhčování sliznice b) velké – sliny vyměšují na podněty chuťové, zrakové, čichové … 3 páry: žlázy příušní – největší, vyměšují vodnatou řídkou slinu, ústí nad 2.horní stoličkou; žlázy podčelistní – ústí pod jazykem při uzdičce jazykové; žlázy podjazykové – ústí pod jazykem Sliny: bezbarvá, vazká tekutina, pH: 7-8 (při pH pod 5,5 se uvolňuje ze zubů vápník), složení: 99% voda+organické látky – mucin (vazký→ kluzkost soust), ptyalin (amyláza), thiocyanát (dezinfekční účinky) + 2+ + + -3 anorganické látky – soli Ca , Na , K , PO4 , F (zubní kámen), množství: 1-1,5l/den, řízení sekrece: nepodmíněný i podmíněný reflex, ústředí v prodloužené míše. 19 Hltan ▪ délka: 12 až 14 cm, ve stěně žíhaná svalovina – umožňuje polykání ▪ sliznice: nosohltan – cylindrický řasinkový epitel ostatní části – vrstevnatý dlaždicový epitel ▪ 3 oddíly: 1) nosohltan – na zadní stěně nosohltanová mandle = nosní 2) ústní část – kříží se dýchací a trávicí cesty 3) hrtanová část – ve výšce 6.krčního obratle Jícen ▪ délka: 25 až 28 cm (krční, hrudní a břišní část) ▪ příčný řez: a)sliznice – mnohovrstevný dlaždicový epitel b)svalovina – v horní třetině žíhaná, v dolní části hladká → peristaltické pohyby (posun sousta do žaludku) c)podslizniční vazivo d)vazivový obal Žaludek = gaster = stomachus ▪ obsah: 1 až 2 l ▪ tvar: vakovitý ▪ části: ● česlo – vstup jícnu ● klenba – horní část pod bránicí ● tělo ● vrátník – výstup dvanáctníku ▪ stěna žaludku: a)sliznice – jednovrstevný cylindrický epitel, tvoří podélné řasy, četné žlázky → produkují žaludeční šťávu b)svalovina – hladká – 3 vrstvy → peristaltika: peristola = 1.peristaltická vlna, trvá až 20 minut → promíchání tráveniny se žaludeční šťávou; další peristaltické vlny v intervalech 3x za minutu → vznik kašovité tráveniny = chymus (trávenina zůstává v žaludku 3-6 hodin, tuky déle) c)pobřišnice = seróza – pokrývá žaludek ▪ žaludeční šťáva – bezbarvá řídká tekutina, pH 1–2 složení: a) voda 99% b) pepsinogen → pepsin – štěpí bílkoviny c) HCl – vytváří kyselé prostředí, dezinfikuje, zabraňuje kvašení tráveniny, aktivuje pepsinogen, převádí některé nerozpustné soli na rozpustné d) žaludeční lipáza – štěpí emulgované neutrální tuky (mléčné) e) chymozín – sráží mléko d) mucin – tvoří hlenovitý ochranný povlak (zabraňuje natrávení sliznice žaludku) e) vnitřní faktor – umožňuje vstřebávání vitamínu B12 řízení sekrece: nervově (nepodmíněný i podmíněný reflex) a látkově (gastrin) 20 Biologie člověka 10 Trávicí soustava – 2.část Játra (hepar) ▪ hmotnost: 1.500 g (největší žláza lidského těla) ▪ uložení: pravá horní část dutiny břišní, pod bránicí ▪ stavba: 2 laloky (pravý větší); jaterní branka – vstup vrátnicové žíly (přivádí krev od trávicí trubice) a tepny jaterní (odstupuje z aorty a vyživuje játra) a výstup žlučovodů a jaterní žíly (odvádí krev do dolní duté žíly) ▪ na povrchu jater je seróza, pod ní vazivové pouzdro, vazivo člení hmotu jater na lalůčky velké 1-2 mm (v játrech asi 100 tisíc lalůčků) ▪ lalůček je tvořen z trámečků = 2 řady jaterních buněk ▪ jaterní buňky jsou polární: a) krevní pól je přivrácen k vlásečnici b) žlučový pól je přivrácen ke štěrbině uvnitř trámečku → produkovaná žluč odtéká do štěrbiny, kde začínají jaterní žlučovody ▪ funkce jater – – – – – – – – – – metabolismus jednotlivých živin syntéza glykogenu, bílkovin krevního séra (s výjimkou imunoglobulinů), sacharidů, lipidů deaminace aminokyselin, syntéza močoviny syntéza sacharidů, lipidů vznik vitamínu A z provitamínu a jeho uskladňování zneškodňování cizorodých a toxických látek = detoxikace ukládání ferritinu tvorba tepla tvorbou žlučových solí zajišťují játra trávení tuků ve střevě; tuk se v játrech ukládá → v něm uloženy vitamíny (A, D, E, K) tvorba žluči – neustálá tvorba v jaterních buňkách – 1l/den Žluč (fel = bilis = chole) ▪ složení: voda 97%, soli žlučových kyselin, žlučová barviva, cholesterol, lecitin, anorganické soli, mastné kyseliny, tuk ▪ funkce žluči – neutralizace kyselého chymu ze žaludku – emulgace tuků (soli žlučových kyselin) – umožňuje vstřebávání tuků – tvorba cholinových komplexů – stupňuje peristaltiku střeva – umožňuje vstřebávání vitamínů rozpustných v tucích – odvádí některé škodlivé látky a toxiny 21 Žlučový měchýř = žlučník ▪ uložen: na spodní straně jater ▪ objem: 50 až 80 ml ▪ funkce: hromadění a zahušťování žluče (10 x); žluč z měchýře odváděna žlučovým vývodem; část žluče neprochází žlučníkem, nezahuštěná odtéká přímo žlučovodem do dvanáctníku ▪ žlučovody – pravý a levý jaterní žlučovod → společný jaterní vývod + žlučníkový vývod → žlučovod → ústí do dvanáctníků (společně s vývodem slinivky břišní) Slinivka břišní (pankreas) ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ uložení: v ohybu dvanáctníku tvar: protáhlý délka: 14 až 18 cm části: hlava – rozšířená, tělo, ocas stavba: lalůčky → vývodné kanálky → hlavní vývod → dvanáctník Pankreatická šťáva ▪ ▪ ▪ ▪ bezbarvá tekutina, pH 7-8 3 množství: 500 až 1.000 cm /den složení: voda, organické látky – enzymy: trypsin, amylázy, lipázy, anorganické látky řízení sekrece: látkově – hormony pankreozymin a sekretin (tvoří se v tenkém střevě) ● Onemocnění jater ● choroby jater jsou velmi závažné, protože ovlivňují zdravotní stav celého organismu ● hepatitida neboli zánět jater je velmi často způsobena viry, ale příčinou může být i nadměrné užívání alkoholu nebo a legie na některá farmaka. Virový zánět jater je dvojího druhu: buď je způsoben virem A, nebo virem B ● virová hepatitida typu A má na začátku onemocnění příznaky chřipky spojené s poruchami trávení a bolestmi v břišní dutině. Játra jsou zvětšena, moč je tmavě zabarvena vyloučeným bilirubinem a objevuje se i žluté zabarvení kůže. Prevence spočívá v dodržování hygienických zásad (mytí rukou před jídlem). ● virová hepatitida typu B se šíří krevní cestou. Nazývá se také sérová. Průběh onemocnění se od hepatitidy A podstatně neliší. ● jaterní cirhóza je vážné onemocnění jater, při níž dochází k zániku jaterních buněk, k tvorbě vaziva a abnormální jaterní tkáně. Příčiny onemocnění jsou podobné jako při hepatitidě. ● žloutenka je onemocnění spojené se žlutým zbarvením tkání – kůže, oční bělimy a sliznic, způsobené zvýšenou hladinou žlučového barviva bilirubinu v krvi, což bývá důsledkem poškození jaterních buněk (zánět, cirhóza) nebo zastavení vylučování žluči ve žlučových cestách žlučovými kameny (žloutenka z městnání žluči, obstrukční). Ty vznikají z cholesterolu ve žlučníku při nedostatku žlučových solí, které brání vysrážení cholesterolu. Vznik žlučových kamenů podporuje nadměrný energetický příjem potravy. Proto se žlučové kameny objevují častěji při obezitě. 22 Biologie člověka 11 Trávicí soustava 3.část Tenké střevo ▪ délka: 3-5 m ▪ šířka: 3 cm ▪ části: 1) dvanáctník – délka 25 až 30 cm, tvar podkovovitý 2) lačník – asi 3/5 délky tenkého střeva, tvoří vodorovné kličky, místo nejintenzivnějšího trávení a vstřebávání 3) kyčelník – asi 2/5 délky tenkého střeva, tvoří podélné kličky ▪ stavba stěny: a) sliznice – vytváří poloměsíčité příčné řasy, obsahuje: žlázky, které vyměšují střevní šťávu → čirá nažloutlá tekutina, slabě alkalická, obsahuje enzymy – sacharázu, maltázu, laktázu, erepsin, lipázu a hlenovité látky → množství 1 až 3 l/ den, sekrece řízena nervově i látkově ● klky – výška 0,2 až 1 mm, celkový počet 5 až 10 2 miliónů (20 až 40 mm ), tvar lístkovitý – ve dvanáctníku, kyjovitý – v lačníku a kyčelníku; jsou pohyblivé (hladká svalovina), pokryté jednovrstevným resorpčním epitelem, zasahují do nich nervy, krevní a mízní vlásečnice → resorpce živin z tráveniny (spotřeba energie) ● mikroklky – na povrchu jednotlivých buněk resorpčního epitelu (na 1 buňce asi 3.000, délka mikroklku 1,4µm) b) podslizniční vazivo c) hladká svalovina – peristaltika (10x/min.) a kývavé pohyby d) serózní blána ▪ průchod tráveniny trvá 4 až 8 hodin Tlusté střevo ▪ délka: 1,5 m ▪ šířka: 5 až 8 cm ▪ části: 1) slepé střevo – vyústění tenkého střeva – chlopeň brání zpětnému chodu tráveniny; červovitý přívěsek (appendix vermiforis) – 10 až 15 cm, větší množství lymfoidní tkáně → záněty appendicitis 2) tračník vzestupný 3) tračník příčný 4) tračník sestupný 5) tračník esovitý 6) konečník (rectum) – na konci řitní = anální otvor, uzavírají kruhové svěrače, sliznice citlivá na tlak → nucení na stolici ▪ stavba stěny: příčné zúženiny (redukce hladké svaloviny) a polokruhovité výpuky a) sliznice – tvoří krypty (netvoří klky), četné žlázky – tvorba hlenu → stmelení tráveniny b) hladká svalovina redukovaná → peristaltické pohyby jen několikrát za den ▪ střevní mikroflóra = bakterie – tvorba vitamínů (B12 a K) a rozklad a kvašení tráveniny → vznik indolu, skatolu, metanu, kadaverinu, sulfanu, fenolu, kyseliny mléčné, amoniaku, mastných kyselin a CO2 23 ▪ stolice = nestravitelné zbytky potravy (vláknina = nestravitelné polysacharidy), odloupané buňky epitelů, voda, anorganické látky, produkty rozkladu žlučových barviv (sterkobilin a urobilin → zbarvení stolice), odumřelé bakterie a produkty jejich metabolismu ▪ množství – asi 150 až 300 g/den ▪ defekace = reflexní děj, centrum v bederní míše, ovlivňováno vůlí člověka; asi 1x za den Trávení ● podstata – hydrolýza makromolekulárních látek z potravy účinkem enzymů. Vznikají jednoduché látky rozpustné ve vodě, procházející biomembránami ● hydrolytické štěpení zajišťují 3 základní skupiny enzymů: a) proteázy = proteolytické enzymy – postupně štěpí bílkoviny na peptidy až na aminokyseliny b) amylázy – štěpí škrob a glykogen na disacharidy až monosacharidy (především glukózu) c) lipázy – štěpí triacylglyceroly na mastné kyseliny a glycerol skupina enzymů název enzymu pepsin chymosin trypsin erepsin produkty štěpení peptidy peptidy peptidy aminokyseliny místo tvorby žaludek žaludek pankreas tenké střevo amylázy ptyalin amyláza maltáza laktáza sacharáza dextriny a disacharidy maltóza glukóza glukóza + galaktóza glukóza + fruktóza slinné žlázy pankreas pankreas tenké střevo tenké střevo lipázy lipáza lipáza lipáza mastné kyseliny + glycerol mastné kyseliny + glycerol mastné kyseliny + glycerol žaludek pankreas tenké střevo proteázy ● Nemoci trávicí soustavy ● zubní kaz – častou příčinou špatná hygiena dutiny ústní a nedostatek minerálních látek ve výživě ● paradentóza = uvolňování zdravých zubů ze zubních lůžek ● peptický vřed – žaludeční, dvanáctnikový = zánět sliznice – na vzniku se podílí žaludeční HCl, snížená odolnost sliznice, stres, některé léky, bakterie (Helicobacter pyroli), kouření ● jaterní cirhóza = ztvrdnutí jater – zmnožení vaziva vlivem alkoholu, zánětů, léků … ● nádory – v různých částech trávicí trubice – vlivem kouření, škodlivin v potravě ● průjem – původ infekční, nádorová onemocnění, zkažená potrava ● zácpa – příčinou nedostatek vlákniny v potravě, nedostatek pohybu, potlačování defekace, psychika ● žlučové kameny = vysrážené složky žluči, ucpávají žlučové cesty 24 Biologie člověka 12 Metabolismus Látkový metabolismus Metabolismus sacharidů Význam sacharidů: hlavní, pohotový zdroj energie Potrava: polysacharidy + oligosacharidy + monosacharidy → štěpení na monosacharidy – dutina ústní, tenké střevo – vstřebávání do vrátnicové žíly → játra → glukóza glykogen krev tkáně buněčné dýchání glykogen tuk Glykémie = stálá koncentrace glukózy v krvi = 4,5 – 6 mmol/l Hypoglykémie = snížená koncentrace glukózy Hyperglykémie = zvýšená koncentrace glukózy Řízení metabolismu sacharidů: nervově – hypotalamus, látkově – inzulín a glukagon, adrenalin, glukokortikoidy Metabolismus tuků Význam tuků: bohatý zdroj energie Potrava: většinou triacylglyceroly → žaludek – štěpení emulgovaných tuků (mléčný tuk) → tenké střevo – emulgace (soli žlučových kyselin) → enzymatické štěpení → monoacylglycerol + mastné kyseliny → tvorba micel = částice z mastných kyselin + žlučových kyselin + monoacylglycerolů + cholesterolu (velké 10–30 nm), rozpustné → pronikají k povrchu střevní sliznice → difúze mastných kyselin a monoacylglycerolů do buněk sliznice: a) mastné kyseliny s delšími řetězci (16-18 C): zpětná syntéza triacylglycerolů a tvorba chylomikronů = částice z triacylglycerolů + cholesterolu + fosfolipidů + bílkovin (100 – 1.000 nm) → vstřebávání do mízních cév → krevní cévy → játra b) mastné kyseliny s krátkým řetězcem (10 C) → vstřebávání do vlásečnic vrátnicové žíly → játra játra: štěpení tuku – jaterní lipáza → ▪ glycerol glukoneogeneze glykogen ▪ glycerol ß oxidace → energie Stavební materiál: syntéza lecitinu, esterů, lipidů ▪ přebytečný tuk se v organismu ukládá do zásob – v podkožním vazivu, v okolí některých orgánů, v dutině břišní, atd…..v případě potřeby je odbouráván v játrech ▪ lipémie = koncentrace tuků v krvi: 360 – 820 mg/ 100 cm 3 Metabolismus bílkovin Význam bílkovin: stavební látky, enzymy, hormony, složky barviv Potrava: živočišné a rostlinné bílkoviny → žaludek a tenké střevo – štěpení na aminokyseliny → vstřebávání do vrátnicové žíly – nutná přítomnost vitamínu B6 → játra 25 játra: 1.deaminace → tvorba močoviny (ornitinový cyklus) 2.deaminované organické kyseliny štěpení (energie) syntéza jiných látek (cukry, tuky) odbourávání: syntéza bílkovin krev → buňky tkání – syntéza bílkovin ▪ aminoacidémie = hladina aminokyselin v krvi: 35 – 65 mg/ 100 cm 3 ▪dusíková bilance = rozdíl mezi příjmem a výdejem dusíku vyrovnaná – rovnováha mezi příjmem a výdejem negativní – větší výdej, než příjem → nedostatek bílkovin v potravě pozitivní – příjem je větší, než výdej → v období růstu organismu, v rekonvalescenci, v těhotenství … Řízení metabolismu bílkovin: nervově – centrum v hypotalamu, látkově – podpora syntézy: růstový hormon, inzulín, testosteron;odbourávání: glukokortikoidy Energetický metabolismus - většina látek z potravy je využívána jako zdroj energie ▪ bazální = základní metabolismus = látková a energetická přeměna potřebná právě jen k udržení základních životních funkcí (úplný tělesný a duševní klid): 5,45 – 8,33 MJ/den – ovlivňuje věk, pohlaví, velikost těla, teplota těla, klima, činnost endokrinních žláz …. ▪ celkový energetický metabolismus = bazální metabolismus + aktivní metabolismus – př.: lehce pracující člověk 12 MJ (12.000 kJ)/den, těžce pracující člověk 17 MJ(17.000 kJ) i více/den ▪ spalné teplo základních živin: 1g cukru = 17,22 kJ, 1g tuku = 39,06 kJ, 1g bílkovin = 23,73 kJ; biologicky využitelná hodnota energie je však menší ▪ respirační kvocient = RQ – informuje o využití jednotlivých živin: V CO2 (vydaný) RQ = ; RQ cukrů = 1; RQ tuků = 0,7; RQ bílkovin = 0,8 V O2 (spotřebovaný) ▪ energetická rovnice = vztah mezi příjmem a výdejem energie: pozitivní bilance (nadměrný příjem) → ukládání zásob tuku → zvětšování hmotnosti těla → až obezita negativní bilance (nedostatečný příjem) → snižování hmotnosti těla → až podvýživa 26 Biologie člověka 13 Výživa člověka Zdravá výživa = strava kvalitativně i kvantitativně odpovídající potřebám organismu – obsahuje: bílkoviny 15%, sacharidy 60%, tuky 25%, vodu, minerální látky, vitamíny → smíšená strava Bílkoviny ● nezbytné – jediný zdroj dusíku, využívány především k obnově a tvorbě vlastních bílkovin ● živočišné – obsahují všechny aminokyseliny, rostlinné – neobsahují vždy esenciální aminokyseliny ● zdravá strava = 50% rostlinných + 50% živočišných bílkovin ● denní příjem: 1g bílkovin / 1kg tělesné hmotnosti (děti, těhotné ženy až 4kg) ● Nelze je získat metabolickou cestou z cukrů a tuků! Sacharidy ● hlavní zdroj energie ● potrava: monosacharidy, oligosacharidy a polysacharidy; celulóza = vláknina (podporuje činnost trávicí soustavy, snižuje vstřebávání toxinů) ● denní příjem: 4-5g / 1kg tělesné hmotnosti ● při nedostatku sacharidů v potravě dochází k nadměrnému odbourávání tuků – nebezpečí ketózy Tuky ● zásoba energie ● umožňují vstřebávání vitamínů rozpustných v tucích ● zdroj esenciálních mastných kyselin a cholesterolu ● denní příjem: 0,5 – 1g / 1kg tělesné hmotnosti Voda ● nezbytná součást buněk ● denní příjem: 2 – 3 l Minerální látky ● přítomny v iontové formě 27 Vitamíny ● nezbytné – součást enzymů, antioxidanty ● člověk si je nedovede sám vytvořit – přijímá je již hotové nebo jejich prekurzory = provitamíny ● zdroj: potrava (plod od matky, novorozenec – mateřské mléko), střevní mikroflóra (K, B12) ● hypovitaminóza = nedostatek vitamínů v těle ● avitaminóza = úplná absence vitamínů → závažné onemocnění ● hypervitaminóza = přebytek vitamínů v těle Vitamíny rozpustné v tucích ● vitamín A ● vitamíny D (D2, D3) ● vitamín E ● vitamín K Vitamíny rozpustné ve vodě ● B-komplex [vitamíny B (B1, B2 , B3, B5, B6, B12) + vitamín H + vitamín M ] ● vitamín C 28 Biologie člověka 14 Vylučovací soustava Funkce: ▪ exkrece = vylučování – jsou procesy, kterými se z těla odstraňují odpadní produkty tkáňového metabolismu ▪ hlavními odpadními produkty metabolismu jsou močovina, CO2 a H2O (s vodou se z těla odvádějí i přebytečné soli) ▪ všechny tyto látky se dostávají z těla třemi cestami: a) plícemi b) kůží c) ledvinami a) plícemi se odvádí z těla CO2 a značné množství H2O b) kůží (potními žlázami) odchází malé množství chloridu sodného, močoviny, kyseliny mléčné a H2O c) ledvinami se vylučuje téměř všechna močovina, většina solí a H2O ▪ !!! odstraňování nestrávených zbytků potravy do vylučování nezahrnujeme, protože se tyto produkty nedostávají do vnitřního prostředí z trávicí soustavy a nevstupují do tkáňového metabolismu !!! Ledvina (ren) Funkce: a) exkreční – vylučování dusíkatých produktů metabolismu b) osmoregulační – regulace objemu vody a obsahu solí v těle ● osmoregulační děje souvisí s osmózou, kterou můžeme chápat jako zvláštní dru difúze, kdy voda proniká přes polopropustnou stěnu z méně koncentrovaného roztoku do roztoku koncentrovanějšího ● osmoregulace je děj, kterým se zajišťuje v tělních tekutinách udržování přibližně stále stejné koncentrace solí a obsahu vody ▪ u suchozemských obratlovců, tedy i u člověka, probíhá v ledvinách osmoregulace a exkrece současně Stavba: Hmotnost: 130 – 170g ▪ ledviny jsou párový orgán fazolovitého tvaru uložený v horní části břišní dutiny po obou stranách bederní páteře ▪ jsou obaleny tukovým polštářem, který ledviny chrání před mechanickými otřesy ▪ ledvinnými tepnami jsou napojeny přímo na břišní aortu ▪ každá ledvina je složena přibližně z 1.000.000 základních jednotek = nefronů (všechny nefrony mají podobnou strukturu a funkci) Nefron ● sestává z cévní části (cévní klubíčko → glomerulus) a z části tabulární (tubulus – trubička, kanálek) ● stěny tubulů jsou tvořeny jednou vrstvou epiteliálních buněk, které se liší svou strukturou a funkcí v jednotlivých částech nefronu 29 ● tubuly začínají jako slepé váčky tvořené vazivem → Bowmanův váček, pouzdro ● Bowmanův váček + glomerul → tvoří ledvinné tělísko tzv. Malpighiho tělísko ● na jedné straně Bowmanův váček přiléhá k cévnímu klubíčku, na druhé straně se otevírá do první části tabulárního systému, a to do kanálku, který je několikrát stočený a nazývá se proximální stočený kanálek ● další část nefronu tvoří Henleova klička – vláskovitě tenká trubice tvaru písmene U, která se skládá z části sestupné a vzestupné ● na Henleovu kličku navazuje distální stočený kanálek → distální kanálky se sbíhají do sběracích kanálků ● vrstva tvořená nefrony se jeví jako světlejší vrstva → vrstva korová (kůra ledviny) ● v tmavší vrstvě dřeňové se sběrací kanálky sbíhají do několika pyramidových útvarů (8-12 pyramid), na jejichž vrcholcích ústí sběrací kanálky ledvinnými papilami (bradavkami) ● jedním papilárním vývodem odtéká moč z celkem asi 2.700 nefronů → do nálevkovitých ledvinových kalichů → a dále do ledvinné pánvičky na bázi ledviny → odtud z každé ledviny vychází močovod, který vede do močového měchýře Základní pochody v ledvině: ■ v nefronu se tvoří moč v průběhu několika dějů – je to především glomerulární filtrace a tabulární resorpce (zpětné vstřebávání) ■ tvorba moči začíná tím, že se plazma filtruje tenkou stěnou glomerulárních kapilár do Bowmanova váčku jako přímý výsledek tlakové síly (krevního tlaku) ■ při filtraci v glomerulech přecházejí do proximálních tubulů všechny složky plazmy kromě krevních bílkovin (ultrafiltrace) → takto vzniklá tekutina se nazývá primární moč, která se dále během průtoku tubuly upravuje tabulární resorpcí, při níž se přenášejí látky z tubulů do okolních kapilár ■ je to děj neobyčejně intenzivní, protože do krevní plazmy se vrací zpět převážná část látek přítomných v glomerulárním filtrátu → jen málo látek, které prošly při glomerulární filtraci do tubulů, se objevuje v definitivní moči Moč ■ ledvinami proteče 1.500 l krve/den → 150 l primární moči → 1,5 l definitivní moči ■ průměrné složení definitivní moči: voda – 1.200ml, močovina – 30g, malé množství kyseliny močové, kreatininu, iontů sodných, draselných, vápenatých, hořečnatých, chloridových, síranových, fosforečnanových…., přebytečné vitamíny rozpustné ve vodě, zbytky léčiv ■ moč zdravého člověka neobsahuje: glukózu, krev, bílkoviny, hnis, žlučová barviva Močové cesty 1) močovod – průběžně odvádí moč z ledvin, párová trubice délka: 30cm ● průměr: 5-7mmm ● stavba stěny: sliznice – řasinkový epitel, hladká svalovina – peristaltické pohyby, vazivový obal 2) močový měchýř – uložení: malá pánev, za sponou stydkou ● tvar: kulovitý (u novorozenců vřetenovitý) kapacita: skutečná 500-700 ml, fyziologická (nucení na moč) – 300 ml, 2 svěrače – vnitřní z hladké svaloviny, vnější ze žíhané svaloviny ● stavba stěny: jako u močovodu 3) močová trubice – nepárová délka: u žen 3-5 cm, u mužů 12-20 cm – současně vývodová cesta pohlavní, prochází penisem Řízení vylučování ■ a) látkové – hormony vazopresin, renin, mineralokortikoidy b) nervové Nemoci vylučovací soustavy ■ močové kameny – sedimenty solí, ucpávají močové vývody ■ záněty ledvin, močových cest ■ nádory 30 Biologie člověka 15 Nervová soustava - 1.část Funkce: ▪ nervová soustava ovládá přímo nebo nepřímo činnost všech orgánů v těle, vytváří chování organismu a komunikuje s okolním světem ▪ řídící funkce NS se rozděluje na dvě základní složky: a) řízení kosterního svalstva b) řízení vnitřních orgánů ▪ složité nervové děje, které představují komplexní ovládání tělesných soustav, se označují jako tzv. vyšší nervové funkce – zahrnují instinktivní a emotivní chování, učení a paměť ▪ nejvyšší funkce mozku specifické pro člověka tj.myšlení, řeč, vědomí sebe samého, uvědomělé smyslové vnímání zkoumá neurověda Neuron ▪ je základní jednotkou nervové soustavy = nervová buňka se svými výběžky ▪ hlavní části neuronu jsou: 1) dendrity 2) buněčné tělo 3) iniciální segment 4) axon = neurit = nervové vlákno 5) nervová zakončení ad 1) dendrity – jsou krátké výběžky buněčného těla a představují spolu buněčným tělem vstupní část neuronu tj.místo, kde se přijímají signály z jiných neuronů nebo smyslových buněk a kde se zpracovávají ad 2) buněčné tělo (soma) – je část neuronu obsahující jádro a cytocplazmu s hlavními buněčnými organelami ad 3) iniciální segment – je část neuronu spojující buněčné tělo s axonem – tato oblast je místem, kde vznikají AP (akční potenciály) ad 4) axon = neurit – je delší výběžek neuronu specializovaný k vedení akčních potenciálů (AP) = vzruchů. Nervové vlákno je vodivou částí neuronu – vede signály na delší vzdálenosti směrem od těla neuronu a neúčastní se vlastního zpracování informací jako dendrity a buněčné tělo. Nervové vlákno většiny neuronů je kryto obalem myelinovou pochvou (tvořena Schwannovými buňkami). Myelinová pochva je přerušovaná tzv.Ranvierovými zářezy – toto uspořádání urychluje přenos akčních potenciálů (AP) po nervovém vlákně. Z každého těla neuronu vychází obvykle jen jeden axon (může dosáhnou délky až 1m – např.axony míšních motorických neuronů nervující některé svaly dolních končetiny) ad 4) nervová zakončení – tvoří konečnou výstupní část axonu, která je specializovaná k uvolňování (sekreci) chemických přenašečů zprostředkujících přenos signálu mezi neurony samotnými a mezi neurony a cílovými buňkami. Zakončení neuronu mají „knoflíkovitý“ tvar (synoptický knoflík). Bývá jich větší počet. ▪ nervy a nervové dráhy jsou svazky nervových vláken ve vazivovém obalu. ▪ nervy nazýváme ty svazky vláken, které jsou součástí periferního nervového systému (míšní nervy, hlavové nervy) ▪ nervové dráhy (trakty) nazýváme ty svazky vláken, které jsou pouze uvnitř centrálního nervového systému (CNS) - např.pyramidové dráhy spojující mozkovou kůru s míchou 31 Signální funkce neuronu: ▪ signály nervové soustavy jsou procesy, které vznikají na základě toku náboje zprostředkovaného tokem iontů napříč plazmatickou membránou neuronu Membránový potenciál: ▪ klidový membránový potenciál = KMP (správně membránové napětí) – vzniká na základě nerovnoměrného rozdělení malého množství kladných a záporných nábojů do dvou oddílů, oba tyto oddíly jsou přitom od sebe odděleny membránou ▪ KMP se tedy ustavuje tím, že uvnitř buňky vzniká malá převaha záporných nábojů a vně malá převaha nábojů kladných. Membrána se tím stává polarizovanou. Kladné náboje jsou uloženy při vnější a záporné při vnitřní straně membrány ▪ nervové, smyslové a svalové buňky na rozdíl od všech ostatních buněk mají schopnost reagovat na působení různých podnětů vznikem odpovědí (signálů), jejichž podstatou je změna klidového membránového potenciálu ▪ stimulace uvedených buněk způsobuje krátce trvající změny v propustnosti plazmatické membrány pro ionty + + Na a K . Změna propustnosti pro ionty spočívá v otevírání nebo zavírání iontových kanálů v plazmatické membráně. + + ▪ v klidu je většina iontových kanálů, jimiž mohou procházet ionty Na , uzavřena. Při stimulaci nervu se Na kanály na několik milisekund otevírají, což vede k pohybu těchto iontů po koncentračním a elektrickém spádu dovnitř neuronu. Tím dojde ke krátce trvající výchylce membránového potenciálu → vznikají nervové signály ▪ nezbytným předpokladem pro signální činnost nervové soustavy založené na rychlých přesunech iontů iontovými kanály je přítomnost elektrických a chemických gradientů mezi vnějškem a vnitřkem buňky (gradientem se rozumí rozdíly v koncentraci chemických látek nebo elektrických nábojů). Chemické a elektrické gradienty jsou z fyzikálního hlediska síly, které mohou vyvolávat pohyb iontů z jednoho oddílu odděleného membránou do druhého, tj.z nitra buňky směrem ven, nebo opačně podle směru gradientu. Gradienty jsou udržovány neustále aktivním transportem, který vykonávají iontové pumpy (pumpa sodíková nebo sodíko-draslíková) za spotřeby chemické energie z metabolických procesů nervové buňky Synaptické potenciály, synapse, neurotransmitery: ▪ signály z jiných neuronů nebo ze smyslových buněk jsou předávány v místech spojení dvou neuronů nebo spojení smyslové buňky a neuronu, která se označují jako synapse ▪ neurony se v synapsích přímo nedotýkají, je mezi nimi mezera (synoptická štěrbina o šířce asi 20 nm). Spojení se uskutečňují mezi nervovými zakončeními jednoho neuronu a vstupní membránou dalšího neuronu ▪ jestliže přijde po nervovém vlákně určitého neuronu k nervovému zakončení signál v podobě akčního potenciálu, nepřejde ve stejné na další neuron, ale přenese se na další neuron v podobě signálu chemického. Z nervového zakončení se vyloučí z váčků chemická látka – neurotransmiter, která dá na dalším neuronu vznik synaptickému potenciálu ▪ vyloučení neurotransmiteru je možné označit jako neurosekreci Akční potenciál: ▪ v oblasti iniciálního segmentu dochází při dostatečně velké stimulaci neuronu (prahové stimulaci) k velkému zvýšení propustnosti membrány + pro ionty Na , což je vlastní příčinou vzniku akčního potenciálu (AP) ▪ akční potenciál je nervovým signálem větší amplitudy než sympatický potenciál ▪ akční potenciál se z oblasti iniciálního segmentu šíří po celé délce vodivé části neuronu (axonu) k jiným neuronům nebo k výkonným orgánům. Pro své zvláštní vlastnosti, které jsou typické jen pro nervovou soustavu, se tento signál označuje také jako vzruch – impuls ▪ na rozdíl od sympatických potenciálů jsou akční potenciály vždy stejné velikosti, stejné amplitudy 32 Integrace nervových signálů: ▪ protože vlastností synoptických potenciálů je, že se na vstupní membráně neuronu mohou vzájemně sčítat a odečítat, může se v nervové soustavě měnit povaha přenášené informace → integrační činnost neuronu. Z více různých informací přicházejících na vstup neuronu vzniká nová informace, která se kóduje v oblasti iniciálního segmentu do různě časově uspořádaných vzorců akčních potenciálů. Transformace nervových signálů: ▪ podstatným rysem nervové signalizace je, že se informace při přestupu z jednoho neuronu na další neuron nebo více neuronů transformují ● integraci a transformaci nervových signálů umožňuje organizace nervové soustavy založená na principu konvergence (sbíhavosti) a divergence (rozbíhavosti) → rozumí se tím skutečnost, že centrální nervová soustava představuje nesmírně rozsáhlou síť neuronů, kde jeden neuron může přijímat signály stovek nebo dokonce tisíc jiných neuronů a právě spojení prostřednictvím mnoha synapsí umožňuje, že se nervové signály mohou transformovat, že z informací na vstupu neuronu mohou vznikat zcela nové informace na výstupu ● nervová buňka není tedy pouhým spojovacím prvkem, který předává signály tak, jak je přijímá. Je současně vodivým i integračním prvkem nervové soustavy 33 Biologie člověka 16 Nervová soustava - 2.část Nervové obvody ▪ funkce nervové soustavy spočívá v příjmu, zpracování, ukládání a vydávání informací ▪ tato činnost se uskutečňuje v seskupeních neuronů, která se nazývají nervové obvody, neurony spojené v nervových obvodech mohou být přitom někdy blízko vedle sebe, jindy značně vzdáleny ▪ CNS (centrální nervová soustava) → část nervové soustavy, která je uložena v páteři a lebce ▪ periferní nervová soustava → vše ostatní - tedy skupiny neuronů ležící mimo CNS a nazývané ganglia a všechna nervová vlákna (periferní nervový systém nelze však považovat za zcela samostatný systém – má v podstatě jen funkci spojovat smyslové orgány a výkonné orgány s CNS Rozdělení neuronů: a) b) interneurony všechny neurony, které jsou zcela uloženy uvnitř CNS 1/ neurony senzorické (smyslové) = aferentní (dostředivé) 2/ neurony motorické (hybné) = eferentní (odstředivé) neurony, jejichž některé úseky patří do periferní složky nervové soustavy Reflexní oblouk ▪ obvod, kde jsou mezi sebou sympaticky spojeny senzorický a motorický neuron, je nejjednodušší nervový obvod ▪ mezi senzorický a motorický neuron bývá v CNS zařazen obvykle jeden nebo více interneuronů → tím se stává obvod složitější ▪ reflexní oblok - jsou nervové obvody složené ze senzorického neuronu a motorického neuronu (jsou spojeny buď přímo, nebo prostřednictvím interneuronů) ▪ reflex – je nervový děj, při kterém se přenáší signál z čidla nervovou dráhou k výkonnému orgánu a je odpovědí organismu na podráždění receptorů a zprostředkuje okamžité odpovědi na podněty z vnějšího nebo vnitřního prostředí ▪ míšní obraný reflex – příkladem jednoduchého reflexu je bolestivý podnět vyvolaný horkým nebo ostrým předměem a reflexní odpovědí je prudké oddálení končetiny od místa působení bolestivého podnětu ▪ obranné míšní reflexy probíhají velmi rychle bez účasti mozku, neboť zabránit působení bolestivého podmětu je obvykle třeba okamžitě. Mícha se proto „neradí“ s mozkem. Skutečnost, že pociťujeme bolest, je již jiný děj, způsobený tím, že současně s reflexním dějem jdou zprávy o bolesti do mozku Rozdělení reflexů: a) reflexy nepodmíněné – reflexy vrozené, tzn.reflexy, jejichž dráhy, a tím vlastně i jejich průběh, jsou již zaznamenány v genetickém kódu, k jejich vzniku a průběhu není třeba zvláštních podmínek a) reflexy podmíněné – vznikají na základě spojení tzv.podmíněného podmětu, kterým může být jakýkoliv indiferentní podnět (např.zvuk zvonku) s nepodmíněným reflexem (např.slinným reflexem) Takováto spojení, indiferentního podnětu s nepodmíněným reflexem nejsou trvalá, ale jen dočasná. Jestliže nejsou občas posilována nepodmíněným podnětem, podmíněný reflex se přestává na podmíněný podnět dostavovat – vyhasíná. Přitom však zcela nevymizí, je pouze utlumen. 34 Centrální nervová soustava - CNS Obaly (meningy): počet 3: a) tvrdá plena – vazivová, plně přiléhá k okolním kostem b) pavučnice – jemnější obal pod tvrdou plenou c) omozečnice – nejhlubší obal, přímo na povrchu mozku a míchy, jemný obal, který je bohatě prostoupen cévami Dutiny: a) míšní kanálek b) mozkové komory – I. a II.postranní komora v koncovém mozku III.komora v mezimozku Sylviův kanálek ve středním mozku IV.komora v prodloužené míše 3 Mozkomíšní mok (likvor): denně se vytvoří asi 150 cm ; vyplňuje komory, míšní kanálek a prostor mezi měkkými plenami Mícha ▪ uložená v páteřním kanálku ▪ délka: 40 až 45 cm, končí ve výši 2.bederního obratle, směrem dolů je zúžená ▪ stavba: podélně rozdělená 6 rýhami: přední a zadní střední rýha → 2 souměrné poloviny, v každé polovině 2 postranní rýhy – do zadní postranní vstu pují zadní kořeny míšních nervů (dostředivá senzitivní vlákna), z přední postranní rýhy vystupují přední kořeny míšních nervů (odstředivá motorická vlákna) ▪ šedá hmota míšní = shluky nervových buněk = jádra → tvoří přední a zadní rohy míšní a) přední rohy: buňky vegetativních vláken a motoneurony – jejich axony tvoří vlákna předních kořenů míšních b) zadní rohy: interneurony – končí u nich senzitivní vlákna zadních kořenů míšních = axony, jejichž těla leží v míšních = spinálních gangliích (vzruchy z receptorů jsou do buněk spinálních ganglií vedeny dendrity). Axony interneuronů vedou bílou hmotu dále do mozku. ▪ bílá hmota míšní = silná vrstva tvořená axony, které vytvářejí svazky vláken = vzestupné a sestupné dráhy míšní 1)krátké míšní dráhy – navzájem spojují jednotlivé míšní segmenty 2)dlouhé míšní dráhy a) vzestupné – vedou z jednotlivých segmentů míchy (vycházejí ze zadních rohů) do mozku ▪ míchohrbolová – vede vzruchy kožní citlivosti (bolest, teplo, chlad) ▪ míchomozečková – podílí se na regulaci svalového napětí a svalové koordinace ▪ dráha hluboké citlivosti – vede informace z kůže a proprioreceptorů b) sestupné – vycházejí z šedé hmoty mozku a končí v motoneuronech míchy ▪ pyramidová dráha – hlavní motorická dráha = dráha práce+dráha řeči; vede informace pro volní pohyby kosterního svalstva ▪ mimopyramidové dráhy – podílejí se na udržení svalového napětí a rovnováhy těla (chůze, tanec, plavání) Funkce míchy: koordinace jednoduchých reflexů lokomočních (hlavně obranného charakteru); zprostředkování oboustranných spojení mezi tělními orgány a mozkem; zajištění klidového napětí ve svalech → udržení polohy těla;vyprazdňování močového měchýře a konečníku, sekrece potu, ejakulace 35 Biologie člověka 17 Nervová soustava - 3.část Mozek (encephalon) ▪ má některé jednoduché funkce podobné těm, s kterými se setkáváme v míše; podobně jako mícha zpracovává vstupní signály ze smyslových orgánů a vytváří signály výstupní, které odesílá k výkonným orgánům na základě jednoduchých reflexních mechanismů; výkonné orgány jsou v tomto případě soustředěny okolo ústní dutiny a hlavy; podobně jako u míchy jde o činnost reflexní, která zahrnuje nejbližší okolí (svaly obličeje, slinné žlázy) ▪ daleko významnější funkcí mozku je integrace a koordinace aktivit, které se vztahují ke všem částem těla ▪ mozek vznikl zvětšováním nervové trubice v jejím hlavovém úseku ▪ nejprogresivnější jeho oddíly jsou nejvíce vpředu Hlavní struktury mozku: 1) Prodloužená mícha 2) Varolův most 3) Mozeček 4) Střední mozek 5) Mezimozek 6) Koncový mozek 1) Prodloužená mícha (medulla oblongata) ▪ v lebeční dutině navazuje na páteřní míchu ▪ vykonává některé funkce podobné těm, které má páteřní mícha ▪ míše se podobá i strukturou; smyslové oblasti prodloužené míchy jsou v části dorzální, motorické v části ventrální bílá hmota: přivrácená ke kosti klínové, tvoří ji vzestupné a sestupné dráhy šedá hmota: a) souvislá vrstva na dně IV.komory mozkové = jádra 7 párů mozkových nervů a centra nepodmíněných potravních a obranných reflexů b) retikulární formace (jádra v bílé hmotě) – ústředí dýchání a krevního oběhu ▪ prodloužená mícha se také účastní na řízení soustavy trávicí a vylučovací – jsou v ní centra reflexů zajišťujících polykání, slinění a některé obranné reflexy – kašel, kýchání, zvracení 2) Varolův most bílá hmota: procházejí jí pyramidové dráhy a spojnice mezi mozečkem a kůrou koncového mozku šedá hmota: = jádra V.mozkového nervu (trojklanný) 3) Mozeček (cerebellum) ▪ vznikl jako zvláštní nervové centrum na dorzální straně přední části prodloužené míchy ▪ je důležitým senzoricko-motorickým centrem; koordinuje na základě různých informací motorickou aktivitu a udržování polohy a postoje ▪ signály přicházejí do mozečku jednak ze smyslových orgánů, jednak z motorických center šedá hmota: tvoří kůru a jádra v bílé hmotě – centrum rovnováhy, regulace a koordinace pohybů 36 4) Střední mozek (mesencephalon) nejmenší oddíl (struktura) mozku člověka umístěn za prodlouženou míchou a Varolovým mostem procházejí jím významné vzestupné a sestupné nervové dráhy = tzv.stonky středního mozku část středního mozku, která je nad původní částí mozkového kmene = čtverohrbolí → přední dva hrbolky jsou centry zrakových reflexů zabezpečujících pohybovou souhru očí; zadní dva hrbolky mají funkci sluchovou, ale jen v tom smyslu, že zprostředkují reflexní pohyb hlavy za zdrojem zvuku bílá hmota: nad Varolovým mostem, vedou jí vzestupné a sestupné dráhy = tzv.stonky středního mozku šedá hmota: několik jader: a) černé jádro b) jádra III. a IV.páru mozkových nervů c) červené jádro (regulace svalového napětí) ▪ Sylviův kanálek – spojuje II. a IV.mozkovou komoru ▪ ▪ ▪ ▪ 5) Mezimozek (diencephalon) ▪ přechází z přední části středního mozku ▪ je tvořený párovými útvary vejčitého tvaru nazývanými a) talamus a nepárovým b) hypotalamem (řecky talamus = lože → koncový mozek jako by na něm spočíval) a) talamus – je předstupněm mozkové kůry; procházejí jím všechny smyslové dráhy a uskutečňuje se zde hrubší integrace smyslových informací; má také funkce motorické; domníváme se, že se podílí i na vytváření pocitu našeho vlastního já bílá hmota: spojnice s mozkovou kůrou (přijímá a předává veškeré počitky mozkové kůře) několik jader = výběžky retikulární formace – tvorba citového zabarvení počitků a emotivní reakce na ně b) hypotalamus – je nejvyšším centrem řídícím činnost vnitřních orgánů; jeho funkce je integrační a slaďuje činnost jednotlivých vnitřních orgánů v komplexní odpovědi; integruje funkce dýchací, oběhové, trávicí, tělesnou teplotu, ale i rozmnožování; rovněž řídí hypofýzu (podvěsek mozkový) jádra šedé hmoty: přední – centrum parasympatiku (útlum), zadní – centrum sympatiku (aktivita); dále jsou zde centra: neurosekrece, termoregulace, sexuálního chování atd. 37 Biologie člověka 18 Nervová soustava - 4.část Mozek (encephalon) 6) Koncový mozek (velký mozek) (telencephalon) ▪ nejvýraznější struktura, která se vytvořila jako zcela nový útvar nad původní nervovou trubicí v její hlavové části ▪ u člověka je největší částí mozku a je rozdělen na pravou a levou polokouli = hemisféru ▪ je tvořen strukturami uloženými a) na povrchu hemisfér – mozková kůra = neokortex b) pod mozkovou kůrou – bazální ganglia c) hraničícími s mezimozkem – limbický systém ▪ rovněž obsahuje výrazné útvary tvořené nervovými drahami, které spojují pravou a levou hemisféru – tzv.mozkový trámec (vazník mozkový) šedá hmota: ¨ a) mozková kůra ▪ je vývojově nejmladší část CNS na povrchu mozkových hemisfér tvoří ▪ na povrchu mozkových hemisfér tvoří plášť o tloušťce 2 -5 mm ▪ obsahuje přibližně 14 miliard neuronů (celý mozek má asi 30 miliard neuronů) ▪ označuje se jako šedá kůra mozková (je složena převážně z nervových buněk, nikoliv z myelinizovaných nervových vláken ▪ je zprohýbána do mnoha závitů = gyrů ▪ závity = gyri jsou odděleny brázdami, které tvoří laloky: čelní, temenní, týlní a 2 spánkové Korová projekční centra ● motorické: párové, čelní lalok – ovlivňuje volní pohyby, člení se na oblast nohy, trupu, ramen, paže, obličeje, ruky … - čím dokonalejší motoriky orgánu, tím větší oblast kůry ● motorické centrum řeči = Brockovo: pouze v dominantní hemisféře před motorickým centrem ruky, ovlivňuje pohyby mluvidel ● kožní citlivost: párové, temenní lalok za centrální brázdou, končí zde senzitivní dráhy přivádějící vzruchy pro bolest, chlad, teplo, dotyk; dráhy se kříží (do levé hemisféry se promítá pravá polovina těla a naopak) ● zrakové: párové, týlní lalok, končí zde zrakový nerv ● vizuální centrum řeči: v dominantní hemisféře vedle zrakového centra; umožňuje rozlišit psanou řeč ● sluchové: párové, spánkové laloky, konec sluchových drah, vnímá všechny zvuky, kromě lidské řeči 38 ● akustické centrum řeči: za sluchovým centrem v dominantní hemisféře; rozliší mluvenou řeč ● chuťové: párové, nad postranní jámou za zadním centrálním závitem, končí zde chuťové nervy ● čichové: párové, na spodině čelních laloků, končí zde čichový nerv ▪ asociační oblasti – umožňují propojení různých částí mozkové kůry → tvorba podmíněných reflexů a vyšší nervová činnost b) bazální ganglia ▪ jsou skupiny neuronů uložené pod mozkovou kůrou ▪ jsou jednou z nejvýznamnějších oblastí vytvářející pohybovou aktivitu c) limbický systém ▪ je soustava několika anatomicky dobře definovaných, vývojově starých oblastí koncového mozku, které jsou nervovými dráhami spojeny s hypotalamem ve funkční celek ▪ prostřednictvím limbického systému se uskutečňuje komplexní instinktivní a emocionální chování ▪ hraje roli v procesu formování paměti bílá hmota: mezi bazálními ganglii a postranními komorami; tvoří ji dráhy: a) asociační – spojují různé závity téže hemisféry b) komisurální – procházejí vazníkem a spojují stejná místa kůry v obou hemisférách c) projekční – spojují kůru s nižšími oddíly CNS Obvodové nervy A) mozkové = hlavové: 12 párů B) míšní nervy: 31 párů: 8 krčních, 12 hrudních, 5 bederních, 5 křížových, 1 kostrční 1 míšní segment = 1 pár míšních nervů: Přední kořen míšní + zadní kořen míšní → spojují se v páteřním kanálu (nervy smíšené) a vystupují meziobratlovými otvory → rozvětvení na 3 větve: 1) zadní větve – zůstávají segmentované, inervují kůži a svaly šíje a zad 2) spojovací větve – vedou k sympatickým gangliím 3) přední větve – některé se spojují v nervové pleteně (plexi), které se později opět větví na jednotlivé nervy: a) pleteň krční – inervace kůže a svalů krku, týlní oblasti hlavy a bránice b) pleteň pažní – inervace horní končetiny c) pleteň bedrokřížová – inervace dolní části břicha a dolní končetiny d) v oblasti hrudní se pleteň netvoří → samostatné mezižeberní nervy C) vegetativní nervy – řídí činnost vnitřních orgánů nezávisle na vůli a) sympatikus – podpora katabolických pochodů (povzbuzuje srdeční činnost, urychluje krevní oběh, zrychluje tep, zpomaluje trávicí pochody, rozšiřuje zornice, podporuje sekreci potu, vzpřimování chlupů). Jeho aktivace – v období přípravy organismu na zvýšený výdej energie. b) parasympatikus – (antagonista sympatiku = protichůdné působení) podpora anabolických pochodů. Jeho aktivace – v době odpočinku organismu a hromadění zásob 39 Biologie člověka 19 Soustava žláz s vnitřní sekrecí - 1.část Žlázy s vnitřní sekrecí a jejich hormony ▪ žlázy s vnitřní sekrecí ▪ soustava žláz s vnitřní sekrecí = endokrinních žláz je vedle nervové soustavy, soustava, která se podílí na integrálním řízení organismu ▪ jejich působení je zprostředkováno biologicky aktivními látkami = nazývanými hormony ▪ na rozdíl od nervové soustavy, působení endokrinních žláz je pomalejší a difúzní, neboť hormony působí v širší oblasti ▪ pro buňky endokrinních žláz je typické vylučování do krevního oběhu (na rozdíl od žláz exokrinních, které vylučují látky do svého okolí vývodnými trubicemi → např.slinné či potní žlázy) ▪ funkcí endokrinní soustavy je jednak zajišťovat růst a rozmnožování, jednak udržovat homeostázu (tj.podmínky pro stabilitu životních funkcí) ▪ hormony ▪ pro hormony je charakteristické, že působí již ve velmi malé koncentraci → hladiny hormonů v krvi bývají extrémně nízké ▪ hormony ovlivňují v těle v podstatě čtyři životní funkce: a) celkový metabolismus b) hospodaření s ionty a vodou c) růst d) rozmnožování 40 Hypofýza (podvěsek mozkový) ▪ důležitý sekretorický orgán uložený na bázi lebky (hypofýza je spojena stopkou s hypotalamem) ▪ skládá se ze dvou částí, které se od sebe liší původem i funkcí : a) adenohypofýza (přední lalok hypofýzy) b) neurohypovýza (zadní lalok hypofýzy) a) adenohypofýza – vylučuje 6 základních hormonů: 1.somatotropin (somatotropní hormon = tzv.růstový hormon) – působí při růstu organismu, stimuluje syntézu bílkovin a růst dlouhých kostí; nadbytek hormonu v mládí způsobuje nadměrný vzrůst → gigantismus ; nedostatek hormonu způsobuje trpaslictví → nanismus. 2.prolaktin – stimuluje mléčné žlázy → po porodu zahajuje a udržuje tvorbu mléka = laktaci 3.kortikotropin – stimuluje syntézu a vylučování kortizonu – hormonu kůry nadledvin 4.tyrotropin – řídí činnost štítné žlázy 5.folitropin – u žen podporuje růst folikulů (vaječníkových váčků) ve vaječnících a tvorbu estrogenu – u mužů vyvolává rozmnožování pohlavních buněk = spermatogenezi 6.lutropin – u žen spolu s folitropinem podporuje růst folikulů a ve zralých folikulech vyvolává ovulaci a tvorbu žlutého tělíska, které produkuje hormony progesteron a estrogeny – u mužů působí hormon na buňky varlete, které tvoří mužský pohlavní hormon testosteron a) neurohypofýza – vylučuje 2 základních hormony 1.antidiuretický hormon (ADH) – působí na stěny sběracích kanálků v ledvině, zvyšuje jejich propustnost pro vodu, a tím zvýšené zpětné vstřebávání vody → působí tedy proti vylučování vody (anti – proti, diuréza – vylučování moči) 2.oxitocin – na konci těhotenství podněcuje stahy hladkých svalů a urychluje tak porod; při laktaci (v době kojení) vyvolává stahy hladkého svalstva kolem mlékovodů v mléčné žláze a podněcuje tak vydávání mléka Štítná žláza ▪ sestává se ze dvou laloků uložených po obou stranách štítné chrupavky hrtanu ▪ z fylogenetického hlediska je štítná žláza nejstarší žlázou s vnitřní sekrecí u obratlovců ▪ její hormony jsou a) tyroxin a trijodtyronin obsahující vázaný jód b) kalcitonin a) tyroxin a trijodtyronin – u dospělého člověka ovlivňují metabolismus a zvyšují účinnost jiných hormonů, např.adrenalinu; obecně známým projevem poruchy činnosti štítné žlázy je struma (vole) → v důsledku nedostatku jódu v potravě je snížena sekreční aktivita, ale i v případě zvýšené sekreční činnosti; další onemocnění v důsledku nedostatečné činnosti je hypotyreóza, při nadbytku hormonů štítné žlázy se jedná o hypertyreózu b) kalcitonin – snižuje hladinu vápníku v krvi Příštítná tělíska ▪ jsou čtyři malé útvary na zadní straně obou laloků štítné žlázy ▪ vytvářejí hormon parathormon, který stimuluje v kostech aktivitu buněk, které rozrušují kostní hmotu → v důsledku tohoto děje se z kostí uvolňuje vápník a fosfáty ▪ při nedostatku hormonu v těle nastává rychlý pokles hladiny vápníku v krvi, což vede zvýšení nervosvalové dráždivosti, popř. až ke křečovitým záškubům svalstva 41 Biologie člověka 20 Soustava žláz s vnitřní sekrecí – 2.část Nadledviny ▪ jsou párové endokrinní žlázy uložené při horním pólu ledvin ▪ rozlišují se na dvě části: 1) kůru nadledvin liší se jak původem a stavbou, tak funkcí 2) dřeň nadledvin 1) kůra nadledvin – v kůře se syntetizují a vylučují dva druhy hormonů, a to: a) glukokortikoidy b) mineralokortikoidy a) glukokortikoidy – nejvýznamnější je hormon kortison – přispívá k udržování hladiny glukózy v krvi; mají příznivý účinek při léčbě zánětů; ve vyšších dávkách způsobují snížení imunobiologických reakcí zmenšením aktivity imunitní soustavy → využití při transplantacích, ale i při alergiích b) mineralokortikoidy – nejvýznamnější je hormon aldosteron – působí na transport elektrolytů v ledvině tak, že zvyšuje v ledvinových kanálcích zpětné vstřebávání iontů draslíku a tím i zpětné vstřebávání vody ▪ sekrece kůry nadledvin je řízena kortikotropinem vylučovaným z předního laloku hypofýzy 2) dřeň nadledvin – v dřeni se vytvářejí a vylučují dva druhy hormonů, a to: a) adrenalin b) noradrenalin ▪ oba hormony působí na celou řadu orgánů – kardiovaskulární, hladké svalstvo útrobních orgánů, CNS ▪ zvláště důležitý je vliv adrenalinu → vylučuje se zejména při fyzické a psychické zátěži → stimuluje srdeční činnost → zvyšuje rychlost a sílu stahů srdečního svalu (zvýšení srdeční výkon); způsobuje rozšíření cév v kosterních svalech, zatímco v jiných oblastech jejich zúžení (např.střeva) → adrenalin tak připravuje organismus na zvýšenou námahu; adrenalin se rovněž podílí na přípravu organismu po stránce metabolické → zvyšuje štěpení glykogenu v játrech a ve svalech a tuků v tukové tkáni → zajišťuje tím glukózu a mastné kyseliny jako rychle použitelný zdroj energie pro metabolismus tkání ▪ stres – hormony kůry a dřeně nadledvinek jsou potřebné pro zajištění normální funkce organismu – jejich potřeba se projevuje zvláště tehdy, když je organismus vystaven zátěži všeho druhu; zátěží = stresem se rozumí obvykle složité situace fyzické a psychické do kterých se organismus občas dostává a které vyžadují biologicky závažné změny v jeho činnosti → bezprostředně dochází při stresu k aktivaci především sympatické složky vegetativní nervové soustavy a k vyloučení adrenalinu z dřeně nadledvin – 1.fáze poplachová; při dlouhodobějším nebo opakovaném působení stresu nastává 2.fáze – resistence, která představuje maximální adaptaci na stres → organismus v této fázi mobilizuje své rezervy; nadměrná intenzita a trvání stresu může vést až ke stavu úplné fyzické a psychické vyčerpanosti organismu – 3.fáze vyčerpání Slinivka břišní ▪ produkuje 2 hormony: a) inzulín b) glukagon ▪ působí jednak jako žláza exokrinní – vylučuje pankreatickou šťávu do dvanáctníku, jednak jako žláza endokrinní (s vnitřní sekrecí) → složka Langerhansových ostrůvků (buňky rozptýlené po celém pankreatu) 42 a) inzulín ▪ v Langerhansových ostrůvcích se vytváří hormon inzulín regulující hladinu glukózy v krvi ▪ u zdravého člověka se hladina glukózy (glykémie) pohybuje v rozpětí hodnot 4,5 až 6,5 mmol/l krve ▪ nedostatečné vylučování inzulínu nebo porucha jeho účinku na buňky se projevuje onemocněním cukrovka (diabetes mellitus) → při cukrovce je v krvi hodně glukózy, která však špatně vstupuje do buněk a vylučuje se z těla močí (u zdravého člověka se glukóza v moči neobjevuje); zvýšená hladina glukózy v krvi způsobuje tzv.glykosylaci tělních bílkovin a tím poruchy některých tkání, jako jsou cévy, sítnice oka, ledviny; mírná forma cukrovky se léčí dietou bez cukru, těžší forma pravidelným podáváním inzulínu (musí se podávat injekcí pod kůži, protože inzulín přijímaný ústy by se jako látka bílkovinné povahy rozkládal trávicími enzymy) ▪ cukrovkou jsou dnes postiženy 4% obyvatelstva b) glukagon ▪ je hormon, který má podobné účinky jako adrenalin a působí opačně jako inzulín Pohlavní orgány ▪ funkci endokrinních žláz mají také pohlavní orgány – viz pohlavní soustava Další endokrinní orgány ▪ mezi žlázy s vnitřní sekrecí se zařazují také placenta (plodový koláč), šišinka (epifýza) a brzlík ▪ hormon šišinky melatonin se vytváří především v noci – hraje roli při kontrole cyklu bdění a spánku; ovlivňuje také pohlavní dozrávání ▪ brzlík produkuje látky působící na vývoj lymfocytů 43 Biologie člověka 21 Tělní pokryv Kůže (cutis = derma) Plocha: 1,6 -1,8 m 2 Hmotnost: 3 - 4,5 kg (s podkožním vazivem až 20kg) Tloušťka: 0,5 - 5 mm (nejtlustší na zádech a stehnech) Funkce: • ochrana těla - před škodlivými látkami, mikroorganismy a UV zářením • termoregulace - prostřednictvím kožních cév a potních žláz (v teplém prostředí se cévy rozšiřují a krev protéká rychleji, tím se zrychlí výdej tepla; teplo se spotřebovává i při odpařování potu) • smysly - receptory k vnímání mechanických, tepelných a bolestivých počitků • funkce mechanická, zásobní, izolační, uskladňuje vitamíny rozpustné v tucích - zprostředkovává tuk uložený v podkožním vazivu • vylučování - mazovými a potními žlázami (maz a pot) - chrání kůži, mají kyselou reakci (omezují růst mikroorganismů, slabé dezinfekční účinky), mléčné žlázy (mateřské mléko) • resorpční - resorbuje látky rozpustné v tucích, nepolární látky a vodu, u zdravé kůže je resorpce malá, u poškozené (např. při popálení) velká - organismus může být zaplaven škodlivými mikroorganismy • vznik vitamínu D z provitamínu • dýchání - málo • imunita - Langerhansovy buňky reagují s antigeny a informace předávají T-lymfocytům, tvoří 5 % buněk v kůži, ničí se UV zářením Stavba: 1.pokožka (epidermis) = mnohovrstevný dlaždicový epitel, svrchní vrstvy rohovatějí (ukládání keratinu) a odlupují se; melanocyty – barvivo melanin – množství se mění s věkem, ochrana před UV zářením 2.škára = vazivo, směrem k pokožce vybíhá v papily – výživa a inervace pokožky, tvoří kožní lišty – na povrchu se kůže jeví jako papilární linie = dermatoglyfy – jsou dědičné, pro každého charakteristické (využití v daktyloskopii, soudní lékařství, genetika); obsahuje kolagenní a elastická vlákna → pružnost, roztažitelnost, pevnost 3.podkožní vazivo – síť kolagenních a elastických vláken – umožňuje posun kůže; tukové buňky → izolace, zásoba energie Kožní deriváty 1.chlupy, vlasy, obočí, řasy Stavba: vyrůstají z vlasových váčků, k nimž jsou napojeny snopečky svalových vláken. Korová vrstva vlasu obsahuje melanin. a) primární ochlupení = lanugo – vzniká během nitroděložního vývoje po celém těle, opadá před narozením b) sekundární ochlupení – tvoří se před a po narození → disperzní chlupy po těle, vlasy, řasy, obočí c) terciární ochlupení – tvorba v pubertě a dospělosti = ochlupení v podpaží, v krajině stydké a na zevních pohlavních orgánech, v zevním zvukovodu a nosním vchodu, vousy Růst vlasu: 0,3 – 0,45 mm denně 2.nehty Stavba: zrohovatělé destičky na posledních prstových článcích, vyrůstají z nehtového lůžka = zárodečná vrstva buněk pod nehtem a u nehtového kořene Funkce: mechanická ochrana prstů 44 3.žlázy a) mazové – ústí do pochvy chlupu, chybí na dlaních a chodidlech; maz = tukové látky + bílkoviny + soli, Denní produkce: 1 -2g, zvýšená činnost v pubertě Funkce: ochrana chlupu a kůže před vysycháním, brání bobtnání pokožky ve vodě, udržuje vláčnost a pružnost, je baktericidní b) potní – 2,5 miliónu žlázek – nerovnoměrně rozloženy: nejvíce na dlaních, chodidlech, v podpaží, na čele, nose; pot: tvoří se z tkáňového moku Složení: voda, NaCl, mastné kyseliny, močovina, kyselina močová, kreatinin, aminokyseliny, kyselina mléčná Množství: 100ml až 10l / den Funkce: termoregulace, baktericidní účinky (kys.mléčná) c) pachové = apokrinní: v podpaží, okolí pohlavních orgánů, okolí nosního vchodu Funkce: sexuální komunikace d) mléčné – párová laločnatá žláza (15 až 20 laloků), uložena v tukovém vazivu → prs; vývody = mlékovody vyúsťují na prsní bradavce – okolo je prsní dvorec. Zakládá se u obou pohlaví = tzv.mléčná lišta, růst u dívek v pubertě, další rozvoj až v těhotenství; na konci těhotenství a po porodu tvorba mleziva a mléka (ze složek obsažených v krvi) Nemoci kůže akné, ekzémy, lupénka, tzv.oheň = rozšířené cévy, bradavice, vředy, ztráta pigmentu, melanom (UV záření) TERMOREGULACE Člověk patří mezi teplokrevné (homoiotermní) živočichy. Svými vnitřními pochody (metabolismem) si dokáže udržet stálou tělesnou teplotu, která je podmínkou života. ● Význam stálé tělesné teploty - poměrně vysoká stálá teplota zajišťuje průběh životních pochodů (chemické děje v buňkách by při nižší teplotě probíhaly moc pomalu) a působení enzymů. Při vyšší teplotě se také rychleji a účinněji smršťují svaly. Zajišťuje také aktivitu v noci a chladnějších zeměpisných šířkách. Nejteplejšími orgány jsou játra, ledviny a kosterní svalstvo, naopak nejstudenější je kůže. Teplo je po těle rozváděno krví. ● Měření teploty - teplota se obvykle měří v podpaždí (36,5 °C) nebo pod jazykem (37,0 °C) a u malých dětí v konečníku (37,3 °C). V pr ůběhu dne teplota kolísá v rozmezí 0,5-0,7 °C. Nejnižš í je ve 3 hod ráno, nejvyšší v 5 hod odpoledne. Zvyšuje se po požití potravy či při fyzické námaze. ● Teplo - vytváří se při chemických přeměnách (metabolismu) hlavně v játrech a svalstvu. Základní produkce tepla je určena velikostí bazálního metabolismu. Při něm většina tepla pochází z činnosti srdce, jater, ledvin a mozku. Produkce tepla se zvyšuje působením hormonů (adrenalin, tyroxin). V chladu stoupá látková přeměna a zvyšuje se svalové napětí, později vzniká svalový třes. Při něm se spotřebovává energie, člověk se tak unaví a při déle trvajícím chladu přichází potřeba spánku. Ve spánku se snižuje metabolická aktivita a hrozí umrznutí. Vědomě lze zvyšovat produkci tepla poskakováním, přecházením, třením dlaní atd. ● Výměna tepla 1) Sáláním - krev proudící cévami v kůži odevzdává teplo do okolí a ochlazuje se tak. Při zvýšení teploty se cévy roztahují a vyzařují více tepla. Při snížení teploty se cévy stahují a teplo se tak vydává minimálně. Prokrvení prstů může klesnout až o 99 % a dochází k omrzlinám. 2) Pocením - zvýšení vlhkosti v prostředí brání odpařování potu a dochází k přehřátí. Pocení zapříčiňuje dehydrataci a ztrátu solí. Termoregulace je však přednější než udržení vody a solí. ● Řízení tělesné teploty - termoregulační centrum je uloženo v hypothalamu. Přijímá informace z receptorů pro chlad a teplo z kůže a z krve. Z centra vychází síť vegetativních nervů ovládajících činnost kožních cév, potních žláz, kosterního svalstva a jater. Z centra jsou vzruchy také vedeny do hypofýzy, která ovlivňuje činnost štítné žlázy (hormon thyroxin) a nadledvin (hormon kortisol), které působí na katabolické (rozkladné) děje. Termoregulačnímu centru je nadřazena mozková kůra. Při selhání centra nebo regulačních mechanismů nastává podchlazení (hypotermie) nebo přehřátí (hypertermie). Při zvýšení teploty nad 42-43 °C (poškození nervových buněk, srážení krevních bílkovin) nebo snížení pod 24 °C (postupná zástava životních pocho dů) dochází ke smrti. ● Obranná hypertermie (horečka) - vzniká působením některých látek např. bakteriálních jedů na termoregulační centrum nebo působením pyrogenů produkovaných leukocyty. Při zvýšení teploty se zvyšuje tvorba protilátek a vyšší teplota také působí nepříznivě na metabolismus mikroorganismů. Příliš vysoká teplota je však nebezpečná i pro vlastní organismus. Teplotu se snižuje pomocí antipyretik, např. Aspirin (= Acylpyrin), která zabraňují vzniku pyrogenů. ● Onemocnění a) úpal: vzniká působením vysokých teplot (horká lázeň, horký vzduch) b) úžeh: působením intenzivního slunečního záření 45 Biologie člověka 22 Smyslová soustava – 1.část Funkce: příjem informací = podnětů z vnějšího i z vnitřního prostředí organismu a jejich předání nervové soustavě (vlastní vjem se vytváří až v centru nervové soustavy – mozku /mozkové kůře/) Činnost smyslových buněk: podráždění → depolarizace receptoru → receptorový potenciál (jeho amplituda logaritmicky stoupá s intenzitou podnětu) → přenos na nervové vlákno → akční potenciál Smyslový orgán: ▪ smyslový orgán = čidlo = receptor ▪ adekvátní podnět (=přiměřený) = forma energie na jejíž příjem je receptor specializován ▪ prahový podnět = podnět musí mít určitou intenzitu ▪ adaptace receptoru – při trvalém dráždění klesá frekvence vzruchů → snížené vnímání Rozdělení receptorů: A) podle prostředí, ze kterého přijímají informace 1) exteroreceptory – informace z vnějšího prostředí 2) interoreceptory – informace z vnitřního prostředí organismu a) proprioreceptory – informují o svalové soustavě b) enteroreceptory – informují o vnitřních orgánech B) podle druhu adekvátního podnětu 1) mechanoreceptory – citlivé na různé formy mechanické energie (tlak, pohyb, vlnění vzduch nebo vody ..) → sluch, hmat, statokinetické orgány, proudové orgány 2) fotoreceptory – citlivé na světelné záření o určité vlnové délce a optické jevy (intenzita a barva světla, lesk, průhlednost …) → zrak 3) chemoreceptory – jsou citlivé na různé chemické vlastnosti sloučenin (pH, funkční skupiny) → čich, chuť, vnitřní chemoreceptory a receptory bolesti 4) termoreceptory – citlivé na teplotu nižší nebo vyšší než je teplota těla 5) nociceptory – citlivé na bolest, vnímání bolesti C) podle stavby a umístění na těle 1) všeobecné – většinou rovnoměrně rozptýlené v těle 2) speciální – soustředěny do celistvých orgánů v určité části těla (zejména na hlavě) 1) Mechanoreceptory ▪ k mechanoreceptorům patří jednak specializovaná periferní zakončení nervových buněk rozptýlené pod povrchem těla + zvláštní receptorové buňky vestibulárního a sluchového orgánu Hmatové receptory ▪ smyslové vjemy, které zaznamenáváme prostřednictvím hmatových receptorů, označujeme jako hmat ▪ reagují na dotyk a tlak ▪ hmatové receptory jsou velmi jednoduchá zařízení, např. volná nervová zakončení nebo jsou zakončení opatřena přídavnými strukturami, které zvyšují jejich citlivost → např.Paciniho hmatová tělíska ▪ hustota a citlivost hmatových receptorů v různých částech těla jsou odlišná → proto jsou různá místa povrchu těla různě citlivá na dotyk; nejcitlivější na dotyk a tlak je špička jazyka a dlaňová strana konečků prstů, nejméně kůže zad 46 Receptory zaznamenávající natažení ▪ k těmto receptorům patří (kromě některých interoreceptorů registrujících např.velikost krevního tlaku v oběhové soustavě nebo zvýšené mechanické napětí v plicích) čidla pohybového ústrojí zaznamenávající natažení svalů a šlach → tyto mechanoreceptory se nazývají proprioreceptory ▪ proprioreceptory jsou jednak šlachová tělíska, jednak svalová vřeténka (zaznamenávají napětí svalu) → podávají informace o činnosti svalstva potřebné pro udržování postoje těla, lokomoci a jinou koordinovanou svalovou činnost ▪ spolu s informacemi z oka, rovnovážného ústrojí a hmatových orgánů vzniká na jejich základě uvědomělý pocit polohy končetin a celého těla, i změny polohy a rychlost této změny Vestibulární orgán ▪ vestibulární orgán = rovnovážný orgán je součástí vnitřního ucha ▪ vnitřní ucho je útvar ohraničený pevným kostěným pouzdrem = kostěný labyrint, v kterém je uložen blanitý labyrint; prostor mezi nimi vyplňuje tekutina → perilymfa; blanitý labyrint obsahuje tekutinu → endolymfa ▪ vlastní vestibulární ústrojí, kde jsou uloženy receptorové buňky, je součástí blanitého labyrintu → skládá se z váčku vejčitého = utriculus + váčku kulovitého = sacculus + tří polokruhovitých kanálků vzájemně na sebe kolmých ▪ receptorové buňky vestibulárního ústrojí uložené v některých jeho částech jsou opatřeny vlásky a nazývají se vláskové buňky ▪ vlásky vstupují do rosolovité hmoty uložené v endolymfě ▪ v utriculu a sacculu jsou ve vnější vrstvě rosolovité hmoty krystalky uhličitanu vápenatého (CaCO3) = otolity ▪ síly vychylující rosolovitou substanci proti vláskovým buňkám, jako je gravitační síla nebo síly působící při zrychleném pohybu, způsobují ohýbání vlásků, čímž se stimulují receptorové buňky ▪ smyslové signály vznikající v receptorových buňkách jsou převáděny na smyslová nervová vlákna VIII.hlavového nervu (nerv předsíňohlemýžďový), která vedou vzruchy do mozkového kmenu a do mozečku ▪ činnost vestibulárního systému si uvědomujeme jen za určitých nepříjemných okolností (např.mořská nemoc) Prostřednictvím vestibulárního ústrojí se zaznamenává: 1. odchylka postavení hlavy a celého těla vzhledem k působení gravitační síly – funkce utriculu a sacculu 2. změna rychlosti a směru pohybu hlavy a celého těla v prostoru, a to: a) při pohybu zrychleném přímočarém jakéhokoliv směru – funkce utriculu a sacculu b) při zrychleném pohybu kruhovém – funkce polokruhovitých kanálků ▪ vestibulární ústrojí registruje jen pohyb zrychlený ▪ rovnoměrný pohyb neregistruje, protože vláskové buňky jsou drážděny jen při změně rychlosti pohybu (akceleraci) ▪ funkcí rovnovážného ústrojí je tedy registrovat zrychlení ▪ informace z vestibulárního ústrojí slouží k udržování vzpřímeného postoje a rovnováhy a to jak v klidu → statická rovnováha, tak v pohybu → dynamická rovnováha; proto se vestibulární ústrojí také označuje jako ústrojí statokinetické ▪ informace z vestibulárního ústrojí nejsou jedinými informacemi sloužícími k udržování rovnováhy → určující jsou také informace z hmatových, svalových a kloubních receptorů a zvláště informace vizuální, které bývají často nejvýznamnější 47 Biologie člověka 23 Smyslová soustava – 2.část Sluchový orgán Funkce: sluchem zaznamenáváme zvukovou energii, která se šíří jako vlna zhušťování zřeďování molekul a to zvláště částic vzduchu; projevuje se podélným kolísáním tlaku vzduchu, které může být uchem vnímáno (ve vakuu, kde není vzduch, není ani zvuk) ▪ sluchový orgán reaguje na tlak vykonávaný molekulami a patří proto mezi mechanoreceptory (jsou ze všech -23 mechanoreceptorů nejcitlivější, zaznamenávají energii již v hodnotě asi 5.10 J) ▪ frekvence vibrací zvukového zdroje určuje výšku tónu; čím rychlejší je vibrace, tím je výška tónu vyšší ▪ lidské ucho vnímá zvukové vlny v rozsahu frekvencí 20 – 20.000 Hz; nejcitlivější je pro tóny v oblasti 1.000-3.000 Hz (pozn.pes slyší tóny vyšší než 20.000 Hz) ▪ zvukové vlny se také liší amplitudou → velikostí amplitudy je určena síla zvuku = hlasitost ▪ počet kmitů, které vznikají na zvukové vlně, určuje kvalitu nebo barvu tónu → rozlišujeme asi 400.000 rozličných druhů zvuků Postup zvukového vlnění vnější ucho: zvukové vlny zachytí ušní boltec → tlaková vlna dále pokračuje vnějším zvukovodem (dlouhým 2-3cm), který je zakončený bubínkem střední ucho: molekuly vzduchu narážejí na membránu bubínku a způsobují, že se prohýbá do dutiny středního ucha → z bubínku se zvuková energie převádí dále dutinou středního ucha soustavou tří malých sluchových kůstek (kladívko, kovadlinka, třmínek) na membránu oválného okénka vnitřního ucha vnitřní ucho: vlastní receptory zvukových vln jsou uloženy ve vnitřním uchu v blanitém hlemýždi (útvar uložený v kostěném labyrintu kosti skalní); blanitý hlemýžď je vazivová, slepě uzavřená trubička stočená do tvaru ulity (vyplněná tekutinou – endolymfou) – je uložen v kostěném hlemýždi v perilymfě; blanitý hlemýžď rozděluje kostěný hlemýžď na dvě patra – na patro předsíňové + patro bubínkové – obě patra se spojují ve vrcholu hlemýždě Sluchové receptory ▪ sluchové receptory v blanitém hlemýždi jsou součástí Cortiho orgánu ▪ jsou usazeny na vazivové membráně dolní stěny blanitého hlemýždě (bazální membrána) a svými vláskovitými výběžky se těsně dotýkají krycí membrány ▪ zvukové vlny se přenášejí sluchovými kůstkami na oválné okénko, které rozechvěje perilynfu → vlnění se přenáší na endolymfu v blanitém hlemýždi → kmity endolymfy způsobují posun krycí membrány proti membráně bazální, na níž spočívají vláskové buňky ▪ každá vlásková buňka je vybavena asi 100 vlásky (ciliemi), které jsou v těsném kontaktu s krycí membránou → relativní pohyb obou membrán proti sobě vede k nepatrnému ohybu vlásků což vede k jejich podráždění ▪ receptorové buňky sluchového čidla tedy pracují na podobném principu jako receptorové buňky vestibulárního ústrojí ▪ vláskové buňky Cortiho orgánu jsou tak citlivé, že mohou zachytit výchylku vlásku blížící se průměru atomu vodíku ▪ vláskové buňky jsou ve spojení s vlákny nervových buněk VIII.hlavového nervu → podráždění vláskových buněk se přenáší na nervová vlákna, které vedou do mozkového kmene a odtud do spánkového laloku mozkové kůry (sluchové centrum) 48 3) Chemoreceptory ▪ chemoreceptory reagují na přítomnost chemických látek v prostředí ▪ jsou hlavními složkami čidel pro chuť (kontaktní chemický smysl) a čich (dálkový chemický smysl) – oba smysly však vyžadují, aby se substance dostaly do skutečného kontaktu s receptorovými buňkami; čich je asi desettisíckrát citlivější než chuť Chuť chuťové receptory jsou uloženy v chuťových pohárcích nejvíce chuťových pohárků je na špičce jazyku a při jeho okrajích u člověka je chuťových pohárků je asi 10.000 chuťové vjemy se rozlišují do čtyř skupin: sladkost, kyselost, slanost a hořkost → ostatní chuťové vjemy vznikají kombinací těchto čtyř základních vjemů ▪ chuť má význam pro řízení činnosti trávicího ústrojí, pro reflexní vylučování slin, žaludeční a pankreatické šťávy ▪ ▪ ▪ ▪ Čich ▪ čichové receptory leží v malých ploškách sliznice v horní části nosní dutiny (čichový epitel) ▪ fyziologický mechanismus rozlišování desítek tisíc různých čichových kvalit není dostatečně znám → rozličné vjemy jsou zřejmě vyvolávány současným drážděním čichových receptorů různých typů ▪ čichové vnímání se vyznačuje schopností velmi rychlé adaptace, tj.snížení citlivosti vůči podnětu při jeho delším působení → jsme-li vystaveni po delší dobu i velmi nepříjemnému pachu, jeho vnímání se postupně snižuje, až se nakonec zastaví → přitom nastává adaptace právě jen na pach, jemuž jsme vystaveni, práh pro ostatní pachy zůstává nezměněn; některé látky mohou však zabránit čichovému vnímání jiných látek ▪ vnímání čichových podnětů je závislé na různých okolnostech, například při nachlazení, kdy sliznice nosní dutiny je zduřelá a receptorové buňky kryty silnou vrstvou hlenu, je čichové vnímání potlačeno ▪ informace z čichových receptorů jsou vedeny čichovým nervem (I.hlavový) do čichových center v mozku 4) Termoreceptory a 5) nociceptory ▪ termoreceptory jsou receptory na teplo a chlad ▪ nociceptory jsou receptory zaznamenávající bolestivé podněty ▪ termoreceptory i nociceptory jsou receptory velmi jednoduché a netvoří složitější čidla – nejsou samostatnými smyslovými buňkami, ale jen volnými zakončeními dostředivých nervových vláken ▪ teplo a chlad jsou zaznamenávány dvěma samostatnými typy receptorů; nejvíce tepelných receptorů je v kůži obličeje a na hřbetu ruky, nejméně v kůži zad; chladových receptorů je v kůži asi 8 krát více než tepelných; receptory pro chlad jsou uloženy povrchově, pro teplo hlouběji v kůži ▪ bolest je informace o ohrožení nebo poškození organismu → značný biologický význam ▪ receptory bolesti jsou často stimulovány chemickými látkami uvolňovanými poškozenými tkáňovými buňkami (v tomto případě jsou vlastně zvláštním typem chemoreceptorů) ▪ některé bolestivé podněty tím, že upozorňují na nebezpečí poškození některé části těla, vyvolávají reflexní odpovědi v podobě úniku nebo odtažení (obranné reflexy) ▪ receptory bolesti podávají zprávu nejen z oblasti kůže (bolest povrchní), ale také z vnitřních orgánů – hrudní a břišní dutiny (bolest útrobní) a ze svalů, šlach, kloubních pouzder a také okostice (hluboká bolest) ▪ výrazným rysem receptorů pro bolest je, že se neadaptují, tj.nesnižuje se jejich citlivost při delším působení podnětu → dokladem neadaptibility receptorů pro bolest je trvalá bolest zubů ▪ většinu termoreceptorů a některé nociceptory uložené v kůži spolu s hmatovými receptory označujeme jako kožní čidla → kombinovanou činností těchto receptorů se vytvářejí jiné vjemy než jsou ty, které jsou pro tyto receptory specifické → můžeme tak vnímat např.hladkost nebo drsnost ohmatávaného povrchu, vlhkost nebo suchost. 49 Biologie člověka 24 Smyslová soustava – 3.část Zrak Funkce: zrak je pro člověka nejdůležitějším smyslem – asi 80% všech informací z okolí získáváme pomocí zraku jako elektromagnetické záření Oční koule: orgánem zraku je oko = oční koule = oční bulbus, které je uložené v dutině = v očnici; oko je složeno ze šesti základních struktur: 1.bělima, 2.cévnatka, 3.duhovka, 4.čočka, 5.sklivec, 6.sítnice 1.bělima – je vazivová blána – tvořící vnější vrstvu oka a udržuje tvar oční koule; pozorujeme ji jako bílý obal oka, v přední části přechází v průhlednou rohovku; povrch rohovky je chráněn tenkou vrstvou slz, kterou vylučují slzné žlázy 2.cévnatka – tvoří vnitřní vrstvu oční koule, je bohatě protkána cévami zásobující zevní vrstvy sítnice; buňky cévnatky obsahují pigment zabraňující rozptylu světla uvnitř oka; vpředu přechází cévnatka v prstenec složený z hladkých svalů a vazivových vláken → řasnaté těleso (jehož funkcí je měnit zakřivení čočky) 3.duhovka – je kruhový terčík z hladkého svalstva uprostřed s kruhovým otvorem = zornice; odstupuje od řasnatého tělesa; svaly duhovky se stahují v jasném světle → tím se zmenšuje průměr zornice (zornicový reflex) → upravuje se tím množství světla působícího na sítnici; v epitelu na povrchu duhovky jsou uloženy buňky obsahující pigment → dává oku jeho barvu (modré oči mají nejméně pigmentu, hnědé a černé nejvíce) 4.čočka – je zavěšena na vazivových vláknech vycházející z řasnatého tělesa; tvoří ji rosolovitá, dokonale průhledná hmota, na jejímž povrchu je jemné vazivové pouzdro; uvolněním tahu závěsných vláken řasnatého tělesa se čočka vyklenuje 5.sklivec – většina vnitřního prostoru oční koule je vyplněna sklivce – rosolovitou průhlednou hmotou; světelné paprsky přicházející do oka procházejí rohovkou do přední oční komory vyplněné komorovou vodou a dále čočkou a sklivcem → tyto struktury tvoří světlolomný systém oka; pomocí rohovky a čočky jsou přitom světelné paprsky soustřeďovány na sítnici – obraz, který se na sítnici promítá je zmenšený, obrácený obraz pozorovaného předmětu 6.sítnice – je vlastním světločivným systémem oka – je to nejvnitřnější vrstva oční koule; pokrývá zadní dvě třetiny její vnitřní plochy s výjimkou místa, kde vychází z oční koule zrakový nerv (II.hlavový) – toto místo se nazývá slepá skvrna; v sítnici jsou uloženy vlastní receptorové buňky pro vnímání světla – podle svého mikroskopického vzhledu se receptorové buňky nazývají tyčinky nebo čípky, v každé sítnici u člověka je asi 120 mil.tyčinek a 3.mil.čípků; sítnice neobsahuje jen receptorové buňky, ale i dvě vrstvy neuronů, kterými světelné paprsky projdou dříve než dopadnou na receptorové buňky 50 Tyčinky: jsou schopny zaznamenávat velmi malé množství světla, působí jako fotoreceptory za šera a v noci, nejsou schopny zjišťovat barvu světla, zaznamenávají pouze odstíny šedi Čípky: jsou méně citlivé a jsou aktivní jen při větším stupni osvětlení, slouží jako fotoreceptory pro vidění ve dne, jejich pomocí rozlišujeme barvy; nejvíce čípků je soustředěno v centru sítnice zvaném žlutá skvrna; tuto část sítnice používáme pro velmi dobré pozorování; čípky v sítnici jsou trojího druhu každý je citlivý na jeden druh světla s maximální citlivostí na jednu ze tří základních barev:modrou, zelenou a červenou (tj.světla o vlnové délce 440 nm, 540 nm a 575 nm); při různě intenzívním dráždění různých druhů čípků vznikají vjemy různých barevných odstínů Přídatné orgány oka: okohybné svaly – postavení a pohyb očních bulbů zprostředkují příčně pruhované okohybné svaly, pohybují očními bulby prostřednictvím nervových signálů z mozku tak, že obě oči sledují stejný směr, na základě reflexního mechanismu může docházet k tomu, že se oči pevně fixují na sledovaný předmět bez vědomého úsilí; odchylky v pohybu jednoho z očních bulbů v důsledku rozdílů v délce jednoho z okohybných svalů jsou příčinou šilhání oční víčka – uzavírají očnice a tím oko chrání, pravidelné mrkání očních víček způsobuje zvlhčování oka slzami → zabraňuje se tím vysoušení slzné žlázy – jsou uloženy při okraji očnice a vytvářejí slzy, z vnitřního koutku oka odtékají do slzného váčku a do nosní dutiny spojivka – je tenká blanka, která vystýlá vnitřní plochu víček a odtud přechází na přední část bělimy a končí na okrajích rohovky Akomodace oka: ● tvar rohovky a čočky a délka očního bulbu určují bod, kde se rozptýlené paprsky vycházející z daného předmětu opět setkají; ● když pozorujeme blízké předměty – čočka se ztlušťuje – více se zakřivuje → tím se zajišťuje větší lom světelných paprsků → takovéto změně ve tvaru čočky se říká akomodace (nastává tehdy, díváme-li se na předměty bližší než 5m) ● s věkem průhledné buňky čočky stárnou a odumírají, čočka ztrácí pružnost, a proto hůře mění tvar → akomodace se tím stává obtížnější (to je jeden z důvodů, proč se kolem padesátého věku života ztrácí schopnost vidět ostře blízké předměty) Krátkozrakost a dalekozrakost: ● krátkozrakost – obrazy vzdálených předmětů se nepromítají na sítnici, ale před ni, zatímco obrazy bližších předmětů dopadají přesně na sítnici → blízké předměty vidí oko dobře, není však schopno vidět jasně vzdálené předměty ● dalekozrakost – obrazy vzdálených předmětů se promítají na sítnici, zatímco obrazy bližších předmětů dopadají až za sítnici → vidění nablízko je zhoršeno ● korekce krátkozrakosti se provádí pomocí rozptylky, korekce dalekozrakosti se provádí pomocí spojky Onemocnění očí: ● šedý zákal (katarakta) – snižuje se průhlednost čočky – takovou čočku lze chirurgicky odstranit a její funkci nahradit brýlemi se spojnými čočkami nebo kontaktními čočkami ● zelený zákal (glaukom) – onemocnění oka způsobované zvýšeným nitroočním tlakem – pokud není léčeno → až slepota 51 Biologie člověka 25 Rozmnožovací soustava – 1.část Funkce: rozmnožování=reprodukce je jednou ze základních vlastností všech organismů → díky rozmnožování je život druhu nepřetržitý ● živočichové se mohou rozmnožovat nepohlavním nebo pohlavním způsobem ● lidská sexualita, mateřství, rodičovství, porod dítěte apod. jsou dány pohlavním způsobem rozmnožování ● podstata pohlavního rozmnožování spočívá v tom, že v pohlavních orgánech dospělých jedinců vznikají reprodukčním dělením gamety → tj.zárodečné pohlavní buňky (vajíčka a spermie) ● podmínkou vzniku nového jedince je splynutí jader spermie a vajíčka v jediné jádro oplozeného vajíčka → splynutím obou gamet vzniká zygota, která se vyvíjí v nového jedince Pohlavní chromozomy: ● jádra tělních buněk člověka obsahují diploidní počet chromozomů, tj.celkem 46 chromozomů konstantních tvarů a velikostí (jejich sestava se nazývá karyotyp) ● v karyotypu je možné rozlišit 22 párů autonomů + 1 pár pohlavních chromozomů tzv.heterochromozomy ● informace o pohlaví člověka je uložena v DNA pohlavních chromozomů a obsahuje ji až na výjimky většina tělních buněk ● pohlavní chromozomy muže se vzájemně zřetelně liší – můžeme je dobře rozlišit (tvar,velikost) → označují se X a Y ● pohlavní chromozomy ženy se vzájemně neliší → označují se X a X Pohlaví: ● při vzniku vajíčka i spermie probíhá v pohlavních orgánech reprodukční dělení – meióza diploidních buněk (ovocytů nebo spermatocytů → po reprodukčním dělení mají buňky poloviční = haploidní počet chromozomů (obsahují vždy po jednom chromozomu z každého chromozomového páru původní diploidní buňky a dále se vyvíjejí ve zralou spermii muže nebo zralé vajíčko ženy) ● zralé vajíčko nebo spermie tedy obsahují 23 chromozomů ● vzhledem ke skutečnosti, že vajíčko nebo spermie obsahuje vždy jen jeden chromozom z každého chromozomového páru, je zřejmé, že spermie může mít pouze pohlavní chromozom X (tzv.“ženská spermie“) nebo pouze pohlavní chromozom Y (tzv.“mužská spermie“); vajíčko obsahuje vždy pohlavní chromozom X ● pohlaví člověka je určeno již v okamžiku oplození → o pohlaví dítěte rozhodují spermie muže ● při oplození splývá vždy jedno vajíčko s jednou spermií 52 ● jestliže vajíčko splyne se spermií obsahující rovněž pohlavní chromozom X, vzniká oplozené vajíčko s úplným (diploidním) počtem chromozomů (XX) → vývoj jedince ženského pohlaví ● jestliže vajíčko splyne se spermií obsahující ale pohlavní chromozom Y, vzniká oplozené vajíčko s úplným (diploidním) počtem chromozomů (XY) → vývoj jedince mužského pohlaví ● v obvyklých životních podmínkách není žádná kombinace (tj.XX nebo XY) zvýhodněna → rodí se přibližně 50% chlapců a 50% dívek (přirozený poměr pohlaví se blíží poměru 1:1 ● zjednodušeně řečeno také platí, že polovina genetické informace dítěte pochází od matky a polovina od otce Genotyp a fenotyp: ● při pohlavním způsobu rozmnožování dochází ke kombinacím genetických informací a štěpení znaků ● noví jedinci nemají genotyp (tj.soubor všech genů v jádru buňky) zcela shodný s rodiči a jejich genotypy se liší i vzájemně → konkrétní kvalitativní a kvantitativní znaky jedince (např.tělesné proporce, různá odolnost proti nežádoucím vlivům prostředí) se formují podle genetické informace působením různých faktorů životního prostředí a označujeme je jako fenotyp ● fenotypem rozumíme konkrétní znaky či soubor znaků jedince, žijícího v určitém životním prostředí ● genotypová a z ní vyplývající fenotypová rozmanitost (variabilita) jedinců rozmnožujících se pohlavním způsobem, je v rámci druhu z hlediska vývoje a působením faktorů prostředí výhodou → při změnách životního prostředí je zpravidla část jedinců odolnějších a přežívá i ve zhoršených životních podmínkách Podmínky rozmnožování: ● rozmnožování, růst a vývoj zárodku i plodu a narození zdravého jedince je možné pouze v příznivých podmínkách vnějšího a vnitřního prostředí organismu ● prostředí nesmí obsahovat zejména nadměrné množství škodlivých a rušivých faktorů, nesmí být narušen normální průběh fyziologických funkcí ● je známo, že rozmnožování živočichů výrazně ovlivňuje roční doba a sní související délka dne a noci, teplota, vlhkost a složení vzduchu a dostatek vhodné potravy ● nepříznivý vliv mají látky vyvolávající otravy (jedy, drogy), stres, nemoci a zejména u člověka hrají důležitou roli psychické a sociální faktory 53 Biologie člověka 26 Rozmnožovací soustava – 2.část Pohlavní orgány ženy ● ● k pohlavním orgánům ženy patří vaječníky, vejcovody, děloha a pochva vstup do pochvy ohraničují tzv.zevní pohlavní orgány → velké a malé stydké pysky, vestibulární žlázy a topořivé tkáně (klitoris – poštěváček a topořivé těleso po obou stranách poševního vchodu) Vaječníky (ovaria) ● jsou uloženy ve spodní části dutiny břišní a mají přibližně velikost vlašského ořechu ● od puberty mají dvě základní funkce: a) produkovat zralá vajíčka b) syntetizovat a uvolňovat pohlavní hormony ● v povrchové korové vrstvě vaječníků se vyvíjejí ze základů pohlavních buněk (tzv.oocytů) vajíčka → oogeneze ● již při narození ženy obsahují oba vaječníky přibližně 400.000 „zárodků“ vajíček → v průběhu života však dozrává a střídavě z obou vaječníků se uvolní přibližně jen 400 vajíček ● funkcí specializovaných buněk vaječníků je syntetizovat a uvolňovat do krve pohlavní hormony → tyto hormony patří svým složením mezi steroidy → nejvýznamnější jsou progesteron a estrogeny (nejúčinnější estrogen je estradiol) ● kromě uvedených hormonů se ve vaječnících tvoří další steroidní látky, včetně malých množství mužských pohlavních hormonů → vzhledem ke skutečnosti, že mužské pohlavní hormony jsou v podstatě meziprodukty při syntéze ženských pohlavních hormonů, je možné v těle muže i ženy prokázat shodné steroidy → rozdílnost mezi pohlavími po hormonální stránce není v různosti hormonů, ale v jejich koncentraci, vzájemném poměru, ve způsobu jejich uvolňování a především v rozdílnosti receptorů, s kterými reagují ● pohlavní hormony žen ovlivňují růst a vývoj pohlavních orgánů a celého těla, připravují organismus ženy na těhotenství, ovlivňují normální průběh těhotenství a navozují typické chování ženy ● regulaci produkce ženských pohlavních hormonů zajišťují negativní zpětnou vazbou pohlavní hormony působící na neurony v hypotalamu a adenohypofýze (FSH–folitropin a LH–lutropin) Vejcovody (tuba uterina) ● svým tvarem připomínají prohnutou nálevku s roztřepeným okrajem, která je přiložena k vaječníku a ústí do dělohy ● funkcí vejcovodu je zachytit vajíčko uvolněné ze zralého Graafova folikulu vaječníku a transportovat vajíčko do dělohy ● ve vejcovodu také zpravidla dojde k oplození vajíčka 54 Děloha (uterus) ● je dutý silnostěnný orgán tvaru komolého kužele, tvořený převážně hladkou svalovinou ● v děloze dochází k zachycení rozrýhovaného vajíčka (popř.rozrýhovaných vajíček) a k jeho vývoji v zárodek – embryo a dále v plod Pochva (vagina) ● je rovněž svalová trubice spojující děložní dutinu se zevními pohlavními orgány ● vchod do pochvy je před prvním pohlavním stykem téměř uzavřen slizniční řasou – panenskou blánou (hymen) Druhotné pohlavní znaky ● hormonální působením v průběhu dospívání vznikají u ženy a muže odlišné sekundární – druhotné – pohlavní znaky ● k sekundárním pohlavním znakům člověka patří prsy žen a vousy mužů, ale i odlišný typ ochlupení některých částí těla ● dospělý muž a žena se dále liší mohutností kostry a svalstva; muž má zpravidla hrubší kosti, větší tělesnou výšku a užší pánev, dětem se v období pohlavního dospívání mění hlas apod. ● mezi pohlavími jsou i výrazné duševní rozdíly; vlivem působení mužských a ženských pohlavních hormonů se v chování dětí v pubertě objevují typické projevy chování dospělého muže nebo ženy →například vliv na vztahy mezi mužem a ženou a ovlivňují i jejich vztahy k dětem 55 Biologie člověka 27 Rozmnožovací soustava – 3.část Pohlavní orgány muže ● k pohlavním orgánům muže řadíme varlata, nadvarlata, chámovody a část močové trubice, měchýřkovité žlázy, prostatu, pyj (penis) Varlata (testes) ● se zakládají, podobně jako vaječníky u ženy, v dutině břišní; do porodu ve většině případů sestoupí z dutiny břišní až do šourku (výjimkou je 07-09% chlapců, u kterých varlata nesestoupí ani do konce prvního roku života) ● šourek (scrotum) připomíná vak rozdělený přepážkou na dvě poloviny, z nichž každá obsahuje varle a nadvarle; kůže šourku je od pubertu ochlupena a ochlupení přechází až na kůži ve spodní části břicha ● varlata dospělého muže mají délku 4-5 cm a šířku 2-3 cm ● od puberty mají dvě základní funkce: a) produkovat spermie b) syntetizovat a uvolňovat pohlavní hormony ● ve varlatech se vyvíjejí a zrají spermie → spermatogeneze ● spermie vznikají v semenotvorných kanálcích varlete ze spermatocytů, které vznikly ze spermatogonií; při spermatogenezi vznikají redukčním dělením a procesy zrání celkem čtyři haploidní spermie z každého spermatocytu ● zrání spermie trvá od miózy (redukčního dělení) přibližně 74-75 dní a vyžadují teplotu přibližně o 4°C nižší , než je v dutině břišní; v důsledku vyšší teploty v dutině břišní nevznikají zralé funkční spermie ● výživu zrajících spermií zabezpečují v semenotvorných kanálcích varlete tzv.Sertoliho buňky ● v Leydigových buňkách varlat probíhá syntéza pohlavních hormonů, které jsou podle potřeby uvolňovány do krve ● mužské pohlavní hormony jsou rovněž steroidní látky; hlavním a nejvýznamnějším mužským hormonem je testosteron → ovlivňuje růst a vývoj pohlavních orgánů a celého těla a navozuje chování typické pro dospělého muže ● regulaci produkce mužských pohlavních hormonů zajišťují v těle podobně jako u ženy zpětnovazebně koncentrace samotných hormonů Nadvarle (epididymis) ● se nachází na horním zadním pólu každého varlete ● v nadvarleti jsou zadržovány zralé spermie a mísí se zde s hlenovitým sekretem buněk nadvarlete ● spermie v nadvarleti získávají pohyblivost nutnou pro oplození vajíčka a jsou v něm uchovávány ve funkčním stavu až 40 dní 56 Chámovod (duktus referend, semenovod) ● je asi 40 cm dlouhý vývod nadvarlete, který spojuje nadvarle s močovou trubicí ● chámovod prochází od nadvarlete šourkem a tříselním kanálem do břišní dutiny, v břišní dutině se stáčí do pánve a ústí v oblasti prostaty pod močovým měchýřem do močové trubice ● při určitém stupni pohlavního dráždění dojde vlivem kontrakcí svaloviny stěn chámovodu k nasávání spermií z nadvarlete a jejich vypuzování chámovodem a močovou trubicí ven z těla → ejakulace Měchýřkovité žlázy a prostata ● obohacují hlenovitý sekret nadvarlete o důležité látky; tekutina, která vzniká, označujeme jako ejakulát = semeno ● k vypuzování ejakulátu mimo tělo může docházet také samovolně, obvykle ve spánku (tzv.poluce) Penis ● je komplementárním orgánem k pochvě ženy a umožňuje pohlavní spojení = koitus ● je tvořen třemi topořivými tělesy (tj.nepárovým a párovým topořivým tělesem) ● z tkáně houbovitého vzhledu je v přední části nepárového topořivého tělesa vytvořen tzv.žalud; tvorem v žaludu ústí ven mimo tělo močová trubice ● obě části párového topořivého tělesa probíhají souběžně nad močovou trubicí ● v topořivých tělesech penisu jsou dutinky, které se v případě pohlavního vzrušení, plní krví a dochází tak k napřímení penisu = erekci; erekce je složitý reflexní děj řízený z bederní páteřní míchy a u člověka výrazně ovlivňovaný psychickým stavem muže (tj.podněty z CNS); průběh erekce je závislý na řadě podnětů – hmatových, zrakových, čichových; pominou-li vlivy, které erekci vyvolaly, nebo dojde-li k ejakulaci, erekce opět ustává ● močová trubice, která u muže začíná v močovém měchýři a prochází prostatou, je od prostaty ke svému ústí na konci penisu společnou vývodovou cestou pro moč i spermie; průniku spermií do močového měchýře a úniku moči z močového měchýře při ejakulaci zabraňuje reflexní kontrakce vnitřního svěrače močové trubice, tvořené hladkou svalovinou 57 Biologie člověka 28 Rozmnožovací soustava – 4.část Sexualita člověka, oplození Ovulační a menstruační cyklus ● u žen dochází od puberty k cyklickým změnám produkce pohlavních hormonů v těle → důsledkem jsou zejména morfologické a funkční změny pohlavních orgánů (nevýraznější změny se týkají vaječníků a děložní sliznice) ● vaječníky procházejí vaječníkovým – ovulačním cyklem ● sliznice dělohy (endometrium) prodělává rovněž cyklické změny → menstruační cyklus ● menstruační cyklus se zpravidla opakuje v intervalech 28 dní (běžné je však kolísání v rozmezí 24 – 32 dnů) ● ovulační a menstruační cykly spolu velmi těsně souvisejí a bezprostředně na sebe navazují → zjednodušeně je možné uvést, že ve vaječnících se v průběhu ovulačního cyklu střídá folikulární a luteální fáze Ovulační cyklus ● ovulační cyklus má dvě fáze – A) folikulární a B) luteální A) folikulární fáze ● vlivem hormonů (zejména z adenohypofýzy) se ve vaječnících rozvíjejí a rostou zárodečné buňky (oocyty) ● postupně se vytváří tzv.Graafův folikul (tj.malý váček v kůře vaječníků, který obsahuje zrající vajíčko) ● stěnu folikulu tvoří tenká vrstva plochých buněk a drobná dutinka folikulu je vyplněna tekutinou; buňky Graafova folikulu produkují hormony estrogeny ● Graafův folikul má těsně před uvolněním vajíčka velikost 10 – 15 mm ● zpravidla 12. – 15.den po menstruaci je z Graafova folikulu uvolňováno zralé vajíčko → probíhá ovulace ● k uvolnění vajíčka z folikulu je potřebné zvýšení hladiny hormonů folitropinu (FSH) a lutropinu (LH), ty jsou uvolňovány z adenohypofýzy do krve B) luteální fáze ● po fázi folikulární následuje fáze luteální (nazývána podle žlutého tělíska = corpus luteum) ● žluté tělísko vzniká po ovulaci v místě Graafova folikulu ● buňky žlutého tělíska produkují přibližně 10 dnů pohlavní hormony – především progesteron ■ dojde-li k otěhotnění, je progesteron produkován buňkami žlutého tělíska až do 6.měsíce těhotenství, kdy dále produkci progesteronu plně přebírá placenta ■ nedojde-li k otěhotnění, nastupuje znovu folikulární fáze a vytváří se nový Graafův folikul (zpravidla ve druhém vaječníku, tzn.vaječníky se v produkci vajíček střídají) 58 Menstruační cyklus ● děložní sliznice prochází čtyřmi fázemi menstruačního cyklu – fáze A) menstruační, B) proliferační, C) sekreční, D) ischemická A) menstruační fáze ● každý cyklus, nedojde-li k oplození vajíčka, začíná odloučením a odstraněním zničené děložní sliznice, což se projeví krvácením z pochvy (tzv.menstruace); začátek krvácení je prvním dnem, od kterého se počítá trvání jednotlivých fází; krvácení trvá 3 – 5 dní B) proliferační fáze ● po ukončené menstruaci dochází k regeneraci, růstu, bujení a zbytňování děložní sliznice; změny sliznice jsou řízeny především estrogeny, které vznikají v dozrávajícím Grafově folikulu; tato druhá fáze probíhá 5. – 12.den od začátku cyklu C) sekreční fáze ● ve třetí fázi pokračuje kypření a překrvování děložní sliznice vlivem estrogenů a po ovulaci také vlivem progesteronu ze žlutého tělíska; sliznice dělohy dosahuje tloušťky až 5 mm a dochází v ní k rozvoji žlázek děložní sliznice; sekreční fáze probíhá od 12. do 27.dne cyklu D) ischemická ● v případě, že vajíčko nebylo oplozeno, zaniká žluté tělísko (postupně se mění na bílé tělísko – corpus albicans) a klesá produkce hormonů; nízká hladina hormonů vyvolává stažení (kontrakci) svaloviny cév a zastavení přívodu krve s živinami a kyslíkem ke zbytnělým vrstvám buněk děložní sliznice → následkem toho zbytnělé části děložní sliznice odumírají; ischemická fáze trvá přibližně 24 hodin; po obnovení normálního průtoku krve sliznicí dojde k odlučování odumřelých buněk a ke krvácení – odumřelé buňky jsou odplavovány – začíná opět probíhat menstruace Erekce a ejakulace ● produkce zralých spermií a pohlavních hormonů je v průběhu života dospělého muže vyrovnaná a neprodělává výraznější změny ● u muže dochází při pohlavní vzrušení k erekci – nahromadění krve v topořivých tělesech penisu; při intimním styku proniká penis do pochvy ženy a stupňované pohlavní vzrušení + dráždění citlivých oblastí těla (tzv.erotogenních zón) + psychické podněty vyvolávají u muže ejakulaci, tj.uvolnění a vystříknutí ejakulátu ● spermie mohou přežívat v těle ženy až 2 dny a pohybují se rychlostí 3-6 mm/min ● optimální doba pro oplození vajíčka trvá jen asi 10 – 15 hodin po ovulaci; největší pravděpodobnost oplození je, při pravidelných menstruacích, mezi 12. – 16.dnem menstruačního cyklu ● obvyklé množství ejakulátu je přibližně 2-3 ml při celkovém počtu spermií 200 – 400 milionů; toto množství ejakulátu se podílí, v pochvě, děloze i ve vejcovodech ženy, na udržení příznivého prostředí pro spermie – enzymy, uvolňované z několika set milionů spermií, mají teprve v tomto množství dostatečnou koncentraci, která napomáhá průniku hlavičky jediné spermie do vajíčka; množství ejakulátu a počet živých spermií má podstatný vliv na plodnost muže – při malém množství spermií (přibližně 20 – 50 milionů) a malém množství ejakulátu je muž prakticky neplodný 59 Biologie člověka 29 Ontogeneze – 1.část ■ ontogenetickým vývojem – ontogenezí – rozumíme soubor všech změn jedince, které probíhají nepřetržitě od oplození vajíčka do smrti člověka. Změny probíhají ve fyzické i psychické oblasti se týkají všech tělesných struktur a jejich funkcí. Vývoj vajíčka po uvolnění z graafova folikulu Vajíčko ● je po uvolnění z Graafova folikulu zachyceno rozšířeným vnitřním ústím vejcovodu a postupuje jím směrem do dělohy ● vajíčko oplozují spermie; první spermie se dostávají při pohlavním styku do kontaktu s vajíčkem přibližně za 30-60 minut po ejakulaci (první spermie, která k vajíčku pronikne obvykle s vajíčkem nesplývá) ● místem kontaktu spermie s vajíčkem je obvykle vejcovod ● z přední části hlavičky spermie se uvolňují enzymy a působí na povrch vajíčka → hlavička s jádrem spermie proniká povrchovými strukturami vajíčka → bičík je odhozen a zůstává se střední částí spermie mimo vajíčko; bezprostředně po průniku hlavičky jediné spermie do vajíčka splývají jádra spermie a vajíčka (dalším spermiím je do oplozeného vajíčka znemožněn průnik) → splynutím jader spermie a vajíčka vzniká oplozené vajíčko, které má jádro opět s diploidním počtem chromozomů ● oplozené vajíčko se dělí již při průchodu vejcovodem v průběhu prvních 24 hodin; v dalších dnech se dělí po určitou dobu synchronizovaně přibližně dvakrát za den (jeho původní velikost se téměř nemění a nově vznikající buňky jsou po určitou dobu stále menší a menší) ● přibližně 4.den od oplození se dostává vajíčko do dělohy již jako morula (připomíná plod moruše), kterou tvoří 16 nebo 32 buněk, popřípadě jako blastula složená ze 64 buněk (připomíná dutou kouli) ● další vývoj vajíčka pokračuje v děloze, 5.-6.den dojde k zanoření (uchycení, nidaci) vajíčka do děložní sliznice; k bezpečnému uchycení vajíčka v děložní sliznici dojde do konce 3.týdne od oplození → další vývoj rozrýhovaného vajíčka pokračuje v přímém kontaktu s děložní sliznicí a vajíčko se postupně mění v zárodek a následně v plod, v těsné vazbě na rozvoj placenty (podmínkou pro udržení plodu je dostatečná hladina pohlavních hormonů, uvolňovaných ze žlutého tělíska a následně z placenty – rozhodující vliv má dostatečně vysoká hladina estrogenů a progesteronu) Těhotenství – gravidita ● v případě, že došlo k oplození vajíčka, nedojde k menstruaci, ale pokračují změny umožňující růst a vývoj zárodku; menstruační cyklus je v podstatě zastaven v sekreční fázi ● o těhotenství lze hovořit od okamžiku zachycení oplozeného (rozrýhovaného) vajíčka zbytnělou děložní sliznicí (počátek těhotenství je možné prokázat lékařským vyšetřením – zvýšená hladina estrogenu v moči + patrnost makroskopických znaků (zvyšuje se hmotnost těla, velikost, prokrvení a citlivost prsů, objevuje se nevolnost, v ústech zvláštní kovová chuť apod.) ● objem děložní dutiny se s růstem plodu výrazně zvyšuje (z 5 ml na více než 5.000 ml, tj.více než tisíckrát); hmotnost matky vzrůstá i o více než 10 kg 60 Zárodek a plod ● zárodek se rýhováním mění na morulu, blastulu, gastrulu a dále na zárodek = embryo ● v 8.týdnu těhotenství nabývá zárodek zřetelněji lidského tvaru (v této době je přibližně 2,5 cm dlouhý a dále se vyvíjí v plod, uzavřený ve třech obalech (amnion, alantois a chorion); plod má již vyvinuty v jednoduché formě všechny hlavní vnitřní orgány ● souběžně s vývojem embrya a plodu se vyvíjí placenta (placenta se formuje z klků chorionu /vnější plododový obal/ a určitých buněk děložní sliznice); plně vyvinutá placenta má oválně miskovitý tvar o průměru 15-20 cm a hmotnosti 0,3-0,6 kg ● bezprostředně kolem zárodku a plodu vytváří vodní ochrannou vrstvu plodová voda (podílí se na regulaci tělesné teploty, chrání plod před nárazy a infekcí) ● placenta zajišťuje pro plod funkce plic, trávicí soustavy, ledvin a jater ● buňky placenty produkují důležité hormony – estrogeny, progesteron, choriongonadotropin a placentární růstový hormon – somatotropin ● placenta má rovněž ochrannou funkci a zajišťuje, že tělo matky „snáší“ plod a obvykle proti němu netvoří protilátky ● plod je k placentě připojen přibližně 50 cm dlouhým pupečníkem, kterým prochází trojice cév; cirkulaci krve mezi placentou a plodem zajišťuje srdce plodu; přestup živin, dýchacích plynů, protilátek, minerálních látek a vody z těla matky do krve plodu probíhá prostřednictvím tkáňového moku a také plodové vody, opačným směrem odcházejí z těla plodu produkty metabolismu (např.CO2 a močovina) Porod ● normální průběh těhotenství končí porodem (porodem rozumíme každé ukončení těhotenství, při kterém jeví plod po opuštění těla matky některou ze známek života – činnost srdce, dýchání, svalová činnost) ● od prvního dne poslední menstruace je normální délka těhotenství 240 – 310 dní (průměrně je dlouhá 40 týdnů, tj.280 dní, nebo také jinak 10 lunárních měsíců po 28 dnech) ● porod vyvolávají mechanické vlivy, zejména ze spodní části dělohy a vlivy hormonální (vliv oxytocinu → kontrakce hladkých svalů dělohy /vliv oxytocinu je v průběhu těhotenství zablokován/) ● příprava porodu od prvních porodních bolestí trvá několik hodin; vlastní porod probíhá od otevření krčku dělohy nejčastěji hlavičkou plodu jen 10-30 minut ● po porodu dítěte je přibližně za 30 minut odloučena a vypuzena z dělohy několika stahy děložní svaloviny také placenta; v důsledku mechanického narušení děložní sliznice dochází ke ztrátě 200-400 ml krve ● normální stav děložní sliznice se obnovuje v období přibližně 4-6 týdnů po porodu = šestinedělí (v průběhu šestinedělí se organismus ženy navrací do původního stavu před těhotenstvím a obnovují se také normální menstruační cykly) ● porod tzv.donošeného plodu nastává ve 38.42.týdnu těhotenství (tj.280 dnů ± 14 dnů od prvního dne poslední menstruace); porod mezi 28. až 38.týdnem je předčasný a rodí se tzv.nedonošené dítě; porod před 28.týdnem většinou plod nepřežije ● za samovolný potrat považujeme vypuzení plodu před 28.týdnem, kdy plod nejeví žádnou ze známek života (zejména srdeční činnost, dýchání, svalová činnost) 61 Biologie člověka 30 Ontogeneze – 2.část Období lidského života ■ období lidské života – jsou úseky lidského života, které lze charakterizovat určitými společnými znaky a rysy; každé období lidského života se vyznačuje zvláštnostmi anatomickými, fyziologickými a duševními; dětství, dospělost i stáří mají pro člověka svůj význam, přitažlivost, půvab i kouzlo propojené s příjemnými vzpomínkami Nitroděložní vývoj ● nitroděložní období lze rozdělit na tři období : - rýhování vajíčka - vývoj zárodku - vývoj plodu ● již v nitroděložním období vstupuje ještě nenarozené dítě do stále užšího kontaktu s matkou i s životním prostředím; po celou dobu těhotenství je proto třeba udržovat optimální a vyrovnaný stav vnitřního a vnějšího prostředí organismu ženy ● v závěrečných týdnech těhotenství již dítě v děloze nejen polyká plodovou vodu, saje si paleček, dokáže zatínat pěstičky, otvírá a zavírá oči, ale také např.slyší hlas matky, může ho budit hlasitá hudba apod.; plod v děloze tedy není zcela izolován od prostředí, ale v mnoha směrech je s ním nepřímo v kontaktu a přímo reaguje na řadu podnětů Novorozenecké období ● novorozeneckým obdobím označujeme období 2 až 4 týdnů po narození ● po porodu a podvázání pupečníku novorozence probíhají v jeho těle důležité změny – novorozenec se postupně adaptuje na vnější prostředí → drážděním receptorů citlivých na kyslík a oxid uhličitý dojde v jeho těle k prvnímu nadechnutí a k dýchání, dojde k upravení průtoku krve cévním systémem (postupnému snížení počtu červených 3 krvinek přibližně až o 2 miliony v 1 mm krve) a k aktivizaci činnosti většiny orgánů (mozku, ledvin, žláz s vnitřní sekrecí apod.) ● novorozenec je vybaven důležitými reflexy – sací, dýchací, uchopovací, polykací ● nervová soustava je však celkově velmi nevyzrálá, i když počet neuronů v nervovém systému je již definitivní; není však ukončen růst a vývoj nervových spojení, včetně nedostatečně vytvořených myelinových pochev na nervových vláknech ● délka novorozence je přibližně 50 cm, hmotnost 3 až 3,5 kg; hlava přitom zaujímá přibližně jednu čtvrtinu délky těla; lebeční kryt není zcela uzavřen → fontanely (velká fontanela - kosočtvercový otvůrek o rozměrech přibližně 2 x 2 cm - se dá snadno nahmatat, dokonce můžeme cítit, jak pod ním pulzuje krev; fontanel má novorozenec na hlavičce celkem šest - kromě velké nad čelíčkem ještě jednu menší, trojúhelníkovitou, v týle (tzv. malá fontanela) a čtyři maličké, které se téměř nedají nahmatat – po dvou na úrovni spánků a naspodu týla) 62 Kojenecké období ● kojenecké období je do konce prvního roku života; na konci 1.roku je délka těla kojence přibližně 75 cm a jeho hmotnost je cca 10 kg; dítě je plně odkázáno na péči matky, otce ● potravou kojence je obvykle v prvních 4.měsících pouze mateřské mléko, později i jeho náhražky (mateřské mléko je vhodnější, protože obsahuje řadu důležitých látek, včetně enzymů, vitamínů a protilátek, chránících kojence před infekcemi apod.; kromě toho kojení vytváří vzájemný pevný citový vztah mezi matkou a dítětem ● výživa z prsu nejčastěji končí mezi 9. až 12. měsícem; od 4.měsíce může být dítě kromě kojení vyživováno rozmixovanou potravou ● vývoj řady důležitých tělesných funkcí není v tomto období stále ukončen – kojenec není ještě schopen sedět, chodit apod.; probíhá však intenzivní růst, fyzický i psychický rozvoj Období batolete ● období batolete probíhá od 2.roku do konce 3.roku života; hmotnost tříletého dítěte je cca 15 kg ● koncem prvního roku života se dítě udrží vzpřímeně, od druhého roku může dítě již sedět u stolu společně s rodiči ● dochází k rozvoji smyslového vnímání a řeči; koncem třetího roku se obvykle prořezává všech 20.zubů mléčného chrupu; dítě se v tomto věku učí základním hygienickým a společenským návykům a osamostatňuje se v řadě životních funkcí (příjem potravy, udržování čistoty, stále dokonalejší řeč, chůze a pohyb) Předškolní věk ● předškolní věk probíhá mezi ukončeným 3. a 6 rokem života ● formují se některé důležité vzorce chování, rozvíjí se CNS a vegetativní funkce, mění se tělesné proporce; pro děti tohoto věku a jejich tělesný i duševní rozvoj mají nezastupitelný význam různé pohybové aktivity a hry ● na konci období předškolního věku se prořezávají první trvalé zuby, dochází k dalšímu rozvoji pohybových dovedností i učení a paměti, projevují se i první rysy nadání Mladší školní věk – období mezi 6.rokem až 12.rokem života (začlenění do povinné školní docházky) ■ v celém období dětství dochází k růstu a vývoji tělesných struktur, zdokonalování jejich funkcí a značně se zvyšují psychické i fyzické možnosti dětí Věk dospívání ● stáří dospívajících dětí je 12 až 15 let (tzv.starší školní věk) – v tomto věku se výrazně projeví vliv puberty ● puberta (dospívání, zrání, maturace) začíná u dívek dříve – i od 9 let, později u chlapců – okolo 13 let – probíhají morfologické, fyziologické a psychické změny; dozrávají pohlavní orgány – začíná produkce pohlavních hormonů a zralé pohlavní buňky (vajíčka, spermie), dochází k růstu pohlavních orgánů, ke změnám aktivit žláz (např. adenohypofýzy, varlat, vaječníků, ale i mléčných žláz); na počátku puberty se růst částečně zpomaluje až zastavuje, ale později dochází k výrazné aktivizaci a akceleraci růstu – až 10 cm za rok; dochází k mohutnému rozvoji tělesných a duševních sil (dívky – zaoblování tvarů, vývoj mléčných žláz, ochlupení ve stydké oblasti a podpaží atd. – fyziologická puberta končí první menstruací; chlapci – hlasová změna /mutace/, změny tělesných proporcí + mohutní svaly, ochlupení v oblasti šourku, podpaží, růst vousů, první poluce atd.); také nastávají změny v psychické oblasti → psychosexuální dospívání → pohlavní cítění, první citové vztahy k opačnému pohlaví, zamilovanost, láska; puberta končí přibližně mezi 16. až 18. rokem života Věk adolescence (období mladistvích, dorostového věku) ● období od dovršení 15.roku života do 18 let ● přestože v adolescenci je již dosaženo pohlavní zralosti, plnou fyzickou a psychosexuální zralost člověk získává přibližně až ve 21 letech, v této době je u člověka také ukončen růst těla do délky (výšky) a po 21.roce života dochází již jen k dotváření postavy 63 Dospělost ● za dospělého považujeme člověka přibližně od 21. až 24.roku života, kdy je v podstatě ukončen růst organismu a nervové soustavy ● dospělost je obdobím největší fyzické a psychické aktivity člověka (rovněž pracovní aktivita) ● teprve dospělý člověk má zpravidla již zajištěny podmínky nezbytné pro bezkonfliktní průběh těhotenství, rodičovství i rodinný život ● průměrná reprodukční doba člověka je 27 let ● organismus ženy je uzpůsoben těhotenství přibližně po dobu 30 let, mezi 40. až 50.rokem nastává u ženy tzv.“období pohlavního klidu“ – menopauza, klimakterium → končí ovulace a normální průběh menstruačního cyklu ● období dospělosti můžeme dále členit na období: plné dospělosti (od 18. do 30.let) zralosti (od 30. do 45.let) středního věku (od 45. do 60.let) Stáří ● stáří nastupuje přibližně po 60.roku života ● dochází k omezování a zeslabování výkonnosti jednotlivých orgánových soustav (např.mění se struktura pojivové tkáně → důsledkem toho je i snížení síly meziobratlových plotének a tím snížení výšky těla, ochabuje kůže a skládá se ve vrásky, klesá tělesná hmotnost, nastávají změny krevního tlaku, klesá aktivita pohlavních žláz apod. ● každý člověk se bojí smrti, ale pro starého člověka je ještě horší strach z umírání v opuštěnosti, v bolestech či úplné bezmocnosti ● zdravým způsobem života, fyzickou nebo psychickou aktivitou, lze sice stárnutí znatelně zpomalit, zabránit stárnutí organismu však nelze 64