OBSAH 

1. K čemu je dobré vědět, jak funguje organismus
2. Svalová tkáň, jak se svaly pohybují
3. Dýchací soustava a fyziologie dýchací soustavy
4. Metabolismus - energetické zajištění pro tkáně a rezervy v organismu
5. Vylučovací systém – fyziologie vylučovací soustavy
6. Hormonální systém, neurohumorální řízení
7. Nervový systém, fyziologie nervové soustavy, přenos vzruchu
8. Jak funguje organismus
9. Slovníček nejdůležitějších pojmů
10. Přehled použité literatury
11. Zdroje obrázků

1. K čemu je dobré vědět, jak funguje organismus

Od nepaměti se přírodovědci a lékaři zabývali tím, jak funguje organismus jako celek, jak jsou řízeny naše orgánové soustavy či jaká vnitřní nebo vnější síla toto řízení umožňuje. „Když poznáme, jak něco funguje, můžeme si vědět rady, když to nefunguje“, to byl základní záměr jejich bádání. Na základě jejich výzkumů a dedukcí vznikly různé teorie. 

Před více než sto lety francouzský fyziolog Claude Bernard rozlišoval vnější prostředí, které živé organismy obklopuje a vnitřní prostředí, v němž žijí buňky organismu. Zjistil, že prostor mezi buňkami vyplňuje mezibuněčná tekutina (intersticiální tekutina) do níž mohou přecházet různé živiny, ale také se mohou odvádět odpadní látky. Zjistil také, že většina živočichů včetně člověka, udržuje určité stálé prostředí, které je nezávislé na změnách vnějšího prostředí. To, co popsal před více než sto lety Bernard je stále platné. Funguje stálá tělesná teplota, stálé pH krve, řízení hladiny cukru v krvi, množství tekutin v těle a množství stálých koncentrací dalších organických a anorganických látek. Tuto stabilitu organismu i dnes nazýváme homeostáza (stálost vnitřního prostředí organismu). 

Pojem homeostáza (z řeckého homoios - neměnný, statis - stav) zavedl W. B. Cannon jako pojem zahrnující různé fyziologické děje, sloužící k obnovení normálního stavu, když byl narušen. 

Na řízení organismu a udržování homeostázy se podílejí hlavně dva systémy, nervový a endokrinní (hormonální). Aby systémy mohly fungovat, musí buňky mezi sebou vzájemně komunikovat. Vzájemná komunikace mezi buňkami je zprostředkována pomocí chemických nebo elektrických signálů. Na udržení homeostázy pomocí řídicích systémů se podílí mechanismy zpětné vazby - pozitivní nebo negativní. Receptor registruje určitou změnu, buď z vnějšího, nebo vnitřního prostředí, nervová dráha vede vzruch, který vede do řídícího centra, což je mícha nebo mozek.

Centrum informaci o změně zpracuje a vyvolá odpověď, která je vedena odstředivými nervovými drahami zpět k výkonnému orgánu (efektoru). Pozitivní zpětná vazba spouští mechanismus, který změny posiluje. Negativní zpětná vazba spouští mechanismus, které změně zabraňuje. Nervová centra jsou propojena prostřednictvím hypotalamo-hypofyzárního komplexu s hormonálním systémem.

Na homeostáze se podílejí všechny orgánové soustavy, které jsou podřízené neurohumorální regulaci a centrální nervové soustavě. V našem textu si nastíníme vzájemné propojení a součinnost jednotlivých orgánů jako celku, který je řízený nervovým systémem. 

Obrázek č. 1: Vztah soustav

2. Svalová tkáň, jak se svaly pohybují

Svalstvo patří ke vzrušivým tkáním, jehož hlavní vlastností je schopnost kontrakce a relaxace. Kontrakce je přeměnnou chemické energie na mechanickou a projevuje se aktivní silou a zkrácením svalu. Svaly zajišťují organismu pohyb, včetně pohybu umožňujícího lidskou práci, komunikaci prostřednictvím mluveného slova, psaní, cirkulace krve, transportu tráveniny a podobně. Rozlišují se následující typy svalových tkání:

• myoepitel, který je ektodermálního původu a vyskytuje se v exokrinních žlázách
• kosterní svalovina (příčně pruhovaná)
• hladká svalovina
• srdeční svalovina (myokard)

Základem svalové tkáně jsou specializované svalové buňky nebo jejich soubuní (syncytium). Tyto specializované buňky obsahují stažitelná vlákna myofibrily, které jsou základní kontraktilní jednotkou svalové buňky. Ve svalových buňkách jsou bílkoviny, které se rozlišují na:

• kontraktilní - umožňujících stah a uvolnění svalu (aktin, myozin, tropomyozin)
• regulační - podílí se na průběhu stahu a uvolnění svalu (troponin)

2.1. Příčně pruhovaná svalová tkáň

Vývojově dokonalejší a mladší typ svalové tkáně, který se upíná na kostru, umožňuje pohyb a tvoří asi 36 až 40 % tělesné hmotnosti. Základní jednotkou je svalové vlákno (myofibrila), obvykle 10 - 100 mikrometrů široké a dlouhé 20 - 30 cm.

Svalové vlákno je mnohojaderný útvar (syncytium – soubuní), které vzniká splynutím většího počtu jednojaderných buněk. Na povrchu svalového vlákna je membrána - sarkolema, uvnitř cytoplazma - sarkoplazma, v sarkoplazmě je sarkoplazmatické retikulum - hromadí se v něm vápenaté kationy (nemá ribozomy). Sarkozomy plní funkci jako mitochondrie. Kyslík pro aerobní glykolýzu je přinášen myoglobinem, to je látka podobná hemoglobinu, ale má vyšší afinitu ke kyslíku. Myofibrily jsou rozděleny na pravidelné úseky - sarkomery. Tyto jsou základními funkčními a strukturními jednotkami svalového vlákna. Sarkomery jsou ohraničeny na obou koncích Z-disky (Z-linie). Ve struktuře Z-disků jsou kolmo napojena tenká aktinová filamenta (jsou dlouhá asi jeden mikrometr a mají průměr 4 nm). Aktinová filamenta tvoří dvoušroubovice vláknitého F-aktinu, po obou stranách této dvoušroubovice aktinu jsou molekuly tropomyozinu a ke každé molekule tropomyozinu se váže molekula troponinu.

Uprostřed sarkomery jsou paralelně s tenkými vlákny umístěna tlustá myozinová filamenta. Na myozinu jsou příčné výběžky - hlavy, které obsahují ATP-ázu. Aktinová a myozinová vlákna se částečně překrývají a vzniká tak obraz příčného pruhování, kdy se střídají izotropní (I) světlejší jednolomné úseky myofibril z aktinu a tmavší dvojlomné úseky myofibril z myozinu, anizotropní (A) úseky. Aktin je částečně zasunutý mezi úseky myozinu. Každé svalové vlákno je chráněno jemnou vazivovou blánou, která se nazývá endomyzium. Svalová vlákna se spojují do větších úseků - snopečků, vznikají větší útvary snopce chráněné vazivovou blánou zvanou perimyzium, soubor snopců vytváří celý sval, který je chráněný svalovou povázkou (fascií) neboli epimyziem. 

Příčně pruhovaná svalovina je inervována mozkomíšními nervy.

 Obrázek č. 2: Stavba kosterního svalu

2.1.1. Svalová činnost

Klidový stav - každý sval má v klidu určité klidové napětí – tonus (tonus je řízen γ-motoneurony) z páteřní míchy. Nejnižší svalový tonus máme ve spánku.

Kontrakce (stah) vzniká v důsledku podráždění svalového vlákna, kdy impuls ke stahu přichází do svalu prostřednictvím motorického nervového vlákna, které předává impulsy z centrální nervové soustavy. Motorické  vlákno se dotýká svalu v místě nervosvalové (motorické ploténky), kde způsobí uvolnění chemického mediátoru - acetylcholinu, který působí na svalové vlákno a umožní uvolnění vápenatých kationtů ze sarkoplazmatického retikula do sarkoplazmy. Vápník se váže na troponin, na myozin se váže ATP, vzniká vazba mezi aktinem a hlavou myozinu a tím je vytvořen aktin-myozinový komplex. Na hlavě myozinu se aktivuje ATP-áza a začíná štěpení ATP. To umožní změnu polohy hlavy myozinu na polovinu a tím dojde ke vtahování aktinových vláken mezi myozinová a zkracování sarkomery nebo zvyšování napětí svalu. Při dostatečném množství iontů vápníku v sarkoplazmě (trvá dráždění svalu) dochází k cyklickému připojování a odpojování hlav myozinu s aktinem a tím probíhá další zasouvání aktinu mezi myozin, až může dojít k maximálnímu zkrácení sarkomery.

Obrázek č. 3: Relaxace a kontrakce sarkomery

Relaxace je uvolnění ukončení dráždění svalů. Dochází k odsunu vápenatých iontů zpátky do sarkoplazmatického retikula za využití Ca-pumpy. Následně se oddělují myozinové hlavy od aktinu a tím je umožněn návrat aktinu do původní polohy. Sval se prodlužuje. Je spotřebována energie ve formě ATP. Obnovuje se funkce troponinu, který brání vytvoření vazby mezi aktinem a myozinem.  

Obrázek č. 4: Vápenaté pumpy

2.1.2. Typy svalové kontrakce

Izotonická - při stejném svalovém napětí se mění délka svalových vláken (sval se zkracuje např. při běhu). 

Izometrická - při zvětšujícím se svalovém napětí je délka vláken  stejná (např. držení břemene).

Typy stahu - hladký tetanický stah je základ plynulého pohybu, při vlnitém tetanickém stahu jsou rozeznatelné svalové záškuby.

2.1.3. Metabolismus svalů 

Aerobní metabolismus - sval potřebuje pro svoji činnost kyslík a energii, energetickým zdrojem jsou cukry (glukóza) a svalový glykogen - aerobní štěpení a aerobní fosforylace.

Anaerobní metabolismus - při nedostatku kyslíku (při namáhavé svalové práci a zátěži) může sval krátkou dobu pracovat na kyslíkový dluh. Při tomto procesu vzniká kyselina mléčná, která se hromadí ve svalech a v krvi. Dochází k poklesu pH, vodíkové kationty dráždí volná nervová zakončení a tím je vyvolána bolest. Dále dochází k únavě a ta zabraňuje přetížení a poškození svalu.

Ke svalové činnosti je potřeba velké množství energie, protože sval jako jediný pracuje na principu přímé přeměny chemické energie na mechanickou.

2.1.4. Svalová práce 

Statická práce - je to izometrická kontrakce, která je déletrvající a zhoršuje prokrvení svalů zvýšeným svalovým napětím. 

Dynamická práce - střídají se fáze kontrakce a relaxace (pohyb těla).

2.2. Hladká svalovina

Tvoří stěny útrob, kapiláry, cévy a podobně. Základní jednotkou hladkého svalu je buňka (myocyt). Tyto buňky jsou nejčastěji jednojaderné a jsou bez příčného pruhování. Vnitřní strukturu mají podobnou jako příčně pruhovaný sval. Rozlišují se dva základní typy hladkých svalů:

Jednotkový hladký sval umožňuje vzájemné spojení svalových buněk elektrickou vazbou, a tím přenos depolarizace z jedné buňky na druhou. V této hladké svalovině jsou také pacemakerové buňky, které pravidelně vytvářejí akční potenciály, které se šíří dále do buněk. 

Obrázek č. 5: Stah hladké svaloviny

Vícejednotkový hladký sval - buňky nejsou vzájemně propojeny, kontrakce se dále nešíří. 

Činnost hladké svaloviny je 100 x až 1000 x pomalejší než u příčně pruhovaných svalů, protože svalová kontrakce nastupuje pomaleji a déle přetrvává. Hladká svalovina je řízena vegetativními nervy a není ovladatelná vůlí.

2.3. Srdeční svalovina

Hlavním orgánem, který obsahuje srdeční svalovinu je srdce (cor, cardia). Je to dutý sval, který zajišťuje cirkulaci krve a je uložený v dutině hrudní v mediastinu. Srdeční svalovina (myokard) je tvořena specificky modifikovanou příčně pruhovanou svalovinou. Základní jednotkou srdeční svaloviny je buňka (kardiomyocyt). Buňky srdeční svaloviny se komplikovaně větví a vytvářejí prostřednictvím svých výběžků složitá prostorová spojení, které dovolují vznik kontrakčních vln, jež jsou základem systoly komor. Kardiomyocyt má tvar písmene Y a obsahuje pouze jedno až dvě jádra, řetězce kardiomyocytů jsou navzájem spojeny tzv. interkalárními disky. Význam tohoto spojení je v tom, že řetězce jednotlivých buněk se chovají jako syncytium, v němž mohou probíhat kontrakce. 

Obrázek č.6: Řízení srdeční svaloviny

3. Dýchací soustava a fyziologie dýchací soustavy

3.1. Funkce dýchacího systému

Hlavní funkcí dýchacího systému je výměna plynů mezi krví a vnějším prostředím pomocí dýchacích cest. Ta umožní rozvádění dýchacích plynů pomocí krve a poté vnitřní tkáňové dýchání. To je výměna plynů mezi krví a tkáňovými buňkami a současně oxidace uvnitř buněk.

3.2. Stavba dýchacího systému

3.2.1 Stavba stěny dýchací trubice:

V kontaktu s vnějším prostředím je dýchací sliznice (cylindrický řasinkový epitel s hlenovými žlázami), pod ní podslizniční vazivo, které obsahuje lymfatické buňky. Další vrstvu tvoří hladká svalovina, umožňující peristaltické pohyby, pod ní je výztuž (kostěná nebo chrupavčitá). Poslední vrstvu tvoří vazivový obal.

3.2.2 Horní cesty dýchací

Představuje nos (nasus) s dutinou nosní a nosohltan (nasopharynx), ústní část hltanu.

3.2.3 Dolní cesty dýchací

Zahrnují hrtan (larynx) začíná hrtanovou příklopkou (epiglotis), která jej při polykání uzavírá, průdušnice (trachea) – trubice dlouhá 12-13 cm, šíroká 1,5- 1,8 cm, tvořená z 15-20 podkovovitých chrupavek, průdušky (bronchi) - pravá a levá, které se rozvětvují na bronchiální strom, což jsou průdušinky (bronchioli), které nemají chrupavčitou výztuž, plicní lalůčky a dále ve váčky. Stěny váčků se vyklenují v plicní sklípky (alveoli). Stěnu alveolů tvoří jednovrstevný respirační epitel, který je obklopený sítí vlásečnic což umožňuje difúzi dýchacích plynů přes stěnu plicních sklípků a stěnu kapilár. Plíce (pulmo) jsou párový orgán v dutině hrudní, rozděluje se na pravou plíci, která má tři laloky, levou plíci, ta má dva laloky a plicní branku (hylus pulmonalis).

To je to místo vstupu a výstupu tepen, žil, mízních cév, nervů a vstupu průdušek. Plicní laloky jsou rozděleny segmenty, z nichž každý má vlastní průdušku a cévu, jsou odděleny vazivem. Plíce jsou kryty poplicnicí.

Obrázek č. 7: Dolní cesty dýchací

Obrázek č. 8: Přenos dýchacích plynů v plicním sklípku

3.3 Plicní ventilace

Dýchací pohyby umožňují činnost dýchacích svalů a střídání vdechu a výdechu. Vdech (inspirace) je aktivní děj. Na jeden nádech vdechneme asi 500 ml vzduchu. Podílí se na něm hlavní dýchací sval bránice, vnější mezižeberní svaly, velký a malý prsní sval. Bránice se pohybuje směrem dolů a nasává se vzduch do plic. Výdech (expirace) je pasivní děj, umožněný uvolněním svalů, bránice se pohybuje nahoru a vypuzuje vzduch z plic. Na výdechu se podílí vnitřní mezižeberní svaly.

3.4. Přenos dýchacích plynů

Složení vdechovaného a vydechovaného vzduchu:

O2

CO2

N2

Spotřeba kyslíku na jeden vdech v klidu je 15 - 20 ml (za jeden den může být spotřeba až 350 litrů kyslíku).

Výměna dýchacích plynů probíhá difúzí při zevním i vnitřním dýchání ve směru jejich tlakového spádu a to je parciální tlak. V alveolách je 13,3 kPa kyslíku a 0,53 kPa oxidu uhličitého, odkysličená krev (žilní) má 0-5,3 kPa a 6,3 kPa oxidu uhličitého. Při normálním barometrickém tlaku je v alveolárním vzduchu pO2100 mm Hg a v plicních kapilárách 40 mm Hg a v alveolárním vzduchu p oxidu uhličitého je 40 mm Hg a v plicních kapilárách 46 mm Hg. Přenos kyslíku zprostředkovává červené barvivo hemoglobin (Hb). 1 gram hemoglobinu může vázat 1,34 ml kyslíku, 1 litr arteriální krve obsahuje asi 3 ml kyslíku fyzikálně rozpuštěného a 197 ml kyslíku vázaného na hemoglobin. Množství kyslíku vázaného na hemoglobin závisí na parciálním tlaku a pH. Při stoupajícím tlaku kyslíku se váže kyslík na hemoglobin za vzniku oxyhemoglobinu. Až 300x větší afinitu než kyslík má CO a vzniká karboxyhemoglobin, který je natolik pevně vázaný na hemoglobin, že může způsobit velmi rychle úmrtí. 

Přenos oxidu uhličitého je složitější, protože CO2 je vázaný trojím způsobem:

1. asi 5 % CO2 je volně rozpuštěno v krevní plazmě
2. asi 10 % CO2 se sloučí s plazmatickými bílkovinami na karbaminové sloučeniny
3. asi 85 % CO2 je dopraveno krevní plazmou ve formě hydrogenuhličitanových iontů. Hydrogenuhličitanové ionty vystupují z krvinek do plazmy, a tím brání rozpouštění CO2 v plazmě. V plicní kapiláře vstupují hydrogenuhličitanové ionty zpátky do červených krvinek a reagují s protony na kyselinu uhličitou, která se hned rozloží na vodu a oxid uhličitý.

Obrázek č. 9: Transport CO2 v krvi

Vitální kapacita plic je ukazatel výkonnosti plic, který závisí na věku, hmotnosti, výšce, pohlaví. Je to maximální množství vzduchu, které můžeme vydechnout po největším možném nádechu.

Je to součet hodnot inspirace (maximální nádech), exspirace (maximální výdech) a respirace (dechový objem). U žen je v průměru kolem tří litrů, u mužů kolem čtyř litrů, maximální kapacitu mají potápěči, zpěváci nebo foukači skla a sportovci. 

Celková (totální) kapacita plic je součet vitální kapacity a reziduálního vzduchu. Reziduální vzduch je zbytkový vzduch, který zůstává v plicích i po usilovném výdechu asi 1-1,5 litru.

Obrázek č. 10: Plicní objemy

3.5. Řízení dýchání

Hlavní dýchací centrum, které umožňuje pravidelné a rytmické dýchání je prodloužená mícha. Dýchání můžeme regulovat vůlí a to jak frekvenci, tak hloubku dýchání (lze zastavit dech asi jednu minutu). Zde se uplatňuje koncový a střední mozek. Látkové chemoreceptory v cévách a dýchacím centru reagují na zvýšené množství např. CO2 a změnu pH krve. 

4. Metabolismus - energetické zajištění pro tkáně a rezervy v organismu.

Souhrn chemických reakcí organismu (přeměna látek a energií) se označuje metabolismus (řecky metabole, znamená změnu). Metabolismus patří k základním vlastnostem života. Chemické procesy v živých organismech jsou uspořádány do metabolických drah. Organismy přeměňují energii a přeměny energie podléhají zákonům termodynamiky. Věda, která se zabývá tím, jak organismy hospodaří s energetickými zdroji, se nazývá bioenergetika. 

Anabolické děje představují vznik složitějších látek z jednodušších, při katabolických dějích se složitější látky rozkládají na jednodušší. Aby metabolické děje v organismu správně probíhaly, je nutné zajistit organismu dostatečnou výživu. Tělo přijímá živiny, z nichž se v organismu uvolňuje energie jejich oxidací. Živiny se řadou biochemických reakcí rozkládají na CO2 a vodu. Při těchto dějích se uvolňuje velké množství energie. Energie se z části uvolňuje jako energie tepelná, ale také z části se váže do vazeb ATP.

Metabolismus umožňuje zajistit jak funkce řídicích systémů, tak i dýchací, cévní, vylučovací a trávicí systém. Z tohoto systému jsou pro metabolismus nejdůležitější játra.

4.1. Játra (hepar)

Játra jsou nejdůležitějším orgánem metabolismu. Je to největší žláza v těle, která váží 1500 g. Také je to náš nejprokrvenější orgán (zásobárna krve až 0,75 l) a je to nejteplejší orgán (39° C). Do jater přitéká krev vrátnicovou žílou (vena portae). Dále do jater přitéká krev jaterní tepnou, odkysličená krev je odváděna jaterní žilou. Játra jsou uložena v dutině břišní pod bránicí. Jsou tvořena dvěma laloky. Základní jednotkou jsou jaterní lalůčky, jejich základními funkčními jednotkami jsou jaterní buňky (hepatocyty). Tyto vytvářejí trámce, které směřují do středu lalůčku. Součástí této struktury jsou tzv. Kupfferovy buňky, které mají schopnost fagocytovat škodlivé látky. V hepatocytech se také syntetizuje žluč, která odtéká do žlučových kanálků, ty se potom spojují do žlučovodu, vychlípenou částí žlučovodu je žlučník, ve kterém se žluč ukládá a je vedena do tenkého střeva.

Obrázek č. 11: Játra

Obrázek č. 12: Jaterní tkáň

Funkce jater

1. Zásobárna živin - v játrech se ukládají hlavně cukry ve formě glykogenu, který tvoří zásobárnu energie. Cukry se zadržují v játrech až do 20 % hmotnosti jater, tuky se ukládají od 2 do 4% hmotnosti jater.
2. Přeměna vitamínů a hormonů - játra produkují angiotenzinogen, který je důležitý pro regulaci vody a solí, dále  somatomedin, který umožňuje působení růstového hormonu. 
3. Tvorba tepla - teplo vzniká hlavně při deaminaci aminokyselin, proto krev vytékající z jater má 39°C. 
4. Krvetvorba - v jaterních buňkách se vytvářejí bílkoviny krevní plazmy, dále se zde ukládá železo ve formě feritinu a vitamin B12, který je důležitý pro krvetvorbu.
5. Srážlivost krve - v játrech se tvoří fibrinogen a protrombin, dále se zde tvoří protisrážlivý heparin.
6. Detoxikační činnost - v játrech se zneškodňují jedovaté látky - amoniak, alkohol, různé jedy, aromatické uhlovodíky, houbové

7. Tvorba žluče - žluč je zásaditá hořká žlutohnědá tekutina, která svými fyzikálně-chemickými vlastnostmi ovlivňuje trávení tuků a vstřebávání vitamínu rozpustných v tucích.

8. Přeměna živin - v játrech se přeměňují všechny základní živiny (jednoduché cukry na glykogen, glykogen se štěpí dále na glukózu), v játrech probíhá deaminace, syntetizují se plazmatické bílkoviny a aminokyseliny. V játrech se také vytváří močovina. Z tuků se v játrech vytvářejí lipoproteiny.

9. Imunitní funkce - Kupfferovy buňky likvidují různě poškozené buňky, pohlcují bakterie a viry a mohou mít také účast na likvidaci nádorových buněk.

Obrázek č. 13: Stavba jaterního lalůčku

4.2 Bazální metabolismus (BM)

Je to energie nutná pro udržení všech základních vitálních funkcí (srdeční činnost, vylučování, dýchání, krevní tlak, přenos látek, tělesná teplota)  za dodržení určitých podmínek. Je to proto základní (bazální) energetická přeměna látek.

Podmínky, které je nutné dodržet:

1. měří se spotřeba kyslíku, protože se vychází z poznatku, že k oxidaci živin je potřebný kyslík a to je metodou nepřímé kalorimetrie.
2. BM probíhá nalačno, vleže, za úplného fyzického a duševního klidu, v místnosti 18 až 20°C, 24 hodin.
3. Hodnota bazálního metabolismu je závislá na věku, pohlaví, výšce a hmotnosti těla. Intenzita metabolismu závisí na jejím řízení, na tom se podílí hormony - tyroxin, růstový hormon, glukokortikoidy a katecholaminy a také nervové řízení. Průměrná hodnota bazálního metabolismu je od 5,4 - 8,3 MJ/den, 6500-8500 kJ/den. 
4. S bazálním metabolismem souvisí také respirační kvocient RQ. Informuje o využití jednotlivých živin a vyjadřuje se:

RQ cukrů= 1; RQ tuků= 0,7; RQ bílkovin=0,8

Celkový energetický metabolismus je bazální metabolismus a aktivitní metabolismus (např. lehce pracující člověk má potřebu 12MJ/den a těžce pracující i více než 17 MJ/den).

4.3  Hladina glukózy

Pro udržení homeostázy a tím pádem zdravý organismus je velmi důležitá stálá hladina glukózy v krvi (glykémie). Glukózu přijímáme v monosacharidech (cukrech) nebo ve škrobu (polysacharid). Nadbytečná glukóza se ukládá do jater ve formě glykogenu, který slouží organismu jako jeho zásoba. 

Obrázek č. 14: Funkce jater (hladina glukózy v krvi)

5. Vylučovací soustava

Vylučovací soustavou se zabývali už i lékaři v antice např. lékař Galenos. Ledviny pochopil jako síto, které odděluje nečistoty z těla. V 17. století působil lékař Marcelo Malpighi, podle kterého jsou pojmenované některé části vylučovací soustavy např. Malphigické tělísko ledvin, Malpighické trubice hmyzu. V 19. století lékař William Bowman zodpověděl další části vylučovací soustavy v práci“ O struktuře a užití Malphigiho tělísek v ledvinách s pozorováním oběhu onou žlázou“, kdy popsal filtraci krve v ledvinách. Podle něho je pojmenován Bowmanův váček (pouzdro).

5.1. Funkce vylučovací soustavy

Vylučovací soustava se významnou měrou podílí na udržení homeostázy vnitřního prostředí organismu. Používá k tomu několik mechanismů:

1. Vylučování látek, které by homeostázu narušily. Zde patří vylučování nadbytečné vody a solí (osmoregulace), odstranění různých škodlivin a odpadních látek metabolismu (močovina, kyselina močová, léky, toxiny, přebytečné vitamíny).
2. Udržování acidobazické rovnováhy.
3. Produkce některých hormonů.

5.2. Stavba vylučovací soustavy

Hlavním orgánem vylučovací soustavy jsou 2 ledviny (renes). Ledviny mají fazolovitý tvar, velikost 12 x 6 x 3 cm, hmotnost 130 - 170 gramů. Jsou uloženy v zadní části dutiny břišní podél bederní páteře a jsou obaleny v tukovém pouzdru, protože jsou citlivé na náraz a teplotu. U novorozenců  mají ledviny lalůčkovitý tvar a do dvou let dochází k přestavbě na tvar fazolovitý. Na povrchu ledviny je pevné vazivové pouzdro, pod vazivovým pouzdrem je parenchymatická tkáň. Z ledvin vystupují z pánvičky ledvinné (pelvis renalis) močovody (ureter), které ústí do močového měchýře (vesica urinaria). Odtud pak vystupuje nepárová močová trubice (urethra).

Obrázek č. 15: Stavba vylučovací soustavy

5.3 Stavba nefronu

Základní stavební a funkční jednotkou je nefron. Každá ledvina obsahuje jeden až jeden a půl milionu nefronů. V nefronech probíhá tvorba moči.

Obrázek č. 16: Stavba nefronu

5.4. Tvorba moči 

Ledvinami proteče 1 200 – 1 300 ml krve za minutu, z toho 90 % kůrou a 10 % dření. Ledvinová tepna se větví na přívodné tepénky (vassa afferens) a  to vytváří cévní klubíčko glomerulus.

Z glomerulu je krev odváděna odvodnou tepénkou (vassa efferens). 

Odvodné tepénky vytvářejí dvě kapilární sítě, a to z povrchových nefronů a z nefronů, která tvoří síť okolo Henleových kliček. Vlásečnicemi klubíčka protéká krev s vysokým tlakem 9,3 mm Hg. V glomerulu  probíhá ultrafiltrace krevní plazmy přes endotel kapilár, bazální membránu a podocyty a vytváří se primární filtrát 150 - 180 litrů za den.

Primární filtrát obsahuje spoustu potřebných látek např. glukózu, NaCl, vodu a další. Tyto látky se dále zpětně vstřebávají a upravují tzv. tubulárními procesy.

V proximálním tubulu dochází k zpětné resorpci vody, organických a anorganických látek do sítě kapilár okolo tubulů. Pasivní difuzi a aktivním transportem se tímto  zpětně vstřebává asi 80 % původního množství tekutiny. Také se tady zpětně vstřebá 90 % bikarbonátového pufru (HCO3−).   

Překročí-li tady koncentrace glukózy přes 9 mmol / litr zůstává nadbytek glukózy v definitivní moči a to má za následek zvýšený objem moči ( diabetes mellitus).

V Henleově kličce probíhá další vstřebávání vody a solí (protiproudový multiplikační systém). Tenká sestupná část Henleovy kličky je volně propustná pro vodu a nepropustná pro soli a další látky. Tlustá část vzestupného raménka je nepropustná pro vodu a je důležitá pro transport sodíku a chloru z tubulární tekutiny do intersticia.

Distální tubulus reguluje koncentraci draslíku a NaCl, dále reguluje pH, zpětnou absorpci HCO3−  a sekreci H+.

Navazuje sběrný kanálek, kde dochází k definitivní úpravě objemu moči a jejího složení a pH. Sběrný kanálek reguluje prostupnost buněk pro vodu a ionty.

Definitivní množství moči je 1,5 - 2 litry denně (diureza). Moč obsahuje vodu, anorganické látky-sodík, chlór, draslík a z organických látek močovinu (20 g/l), kyselinu močovou (0,5 g/l), kreatin, kreatinin, další je barvivo - urochrom a amoniak (typický zápach moči), pH moči je obvykle mírně kyselé (6,5-7), specifická hmotnost je kolem  (1010- 1020 g), a za den se z těla vyloučí do moči kolem 60 g pevných látek.

Obrázek č. 17: Tvorba moči

5.5 Řízení činnosti ledvin

Ledviny regulují hormony:

1. antidiuretický hormon (vazopresin, ADH) - tvoří se v hypotalamu a  reguluje množství tekutiny v tubulární části
2. aldosteron - tvoří se v kůře nadledvin a  umožňuje zpětné vstřebávání sodíku a tím  i vody a vylučování draslíku
3. parathormon - tvoří se ve štítné žláze a umožňuje zpětnou resporpci vápníku a vylučování fosfátů 
4. ANP (atriální natriuretický faktor)- tvoří se v srdečních buňkách a zvyšuje vylučování sodíku ledvinami, snižuje krevní tlak a zvyšuje diurézu.

6. Endokrinní soustava - žlázy s vnitřní sekrecí

Endokrinní systém se spolu s nervovým podílí na řízení organismu a udržování stability a stálosti vnitřního prostředí v organismu. Žlázy s vnitřní sekrecí jsou orgány, které nejčastěji syntetizují hormony (působky) a transportují je do krve. Hormony jsou krví posílány do orgánů a tam po vazbě na určitý receptor vyvolávají svoje specifické účinky. Hormony jsou vysoce specificky látky s vysokou účinností (k vyvolání typických odpovědí je zapotřebí jen nepatrných kvant hormonů).

Obrázek č. 18: Exokrinní a endokrinní žláza

Hormony mohou být produkovány endokrinními žlázami nebo nejsou žlázové buňky seskupeny do orgánu, ale jsou rozptýleny ve tkáních (tvoří tzv. difuzní endokrinní systém), které slouží primárně k jiným účelům. Hovoříme buď o parakrinní sekreci, kdy v rámci jednoho orgánu vytváří tkáň hormony, vydává je do svého okolí a působí na sousední buňky anebo autokrinní sekreci, kdy buňky působí na sebe samé.

6. 1 Rozdělení hormonů podle chemického složení

1. Bílkovinné a peptidové - pronikají do buňky na základě buněčných receptorů, hormony působí až po svém navázání na buněčný receptor. Bílkovinné hormony mají velké molekuly, proto se navážou do receptorů - adenylátcyklázy na povrchu buněk, tím stimulují tvorbu cyklického adenozinmonofosfátu a tím dochází k aktivaci enzymů za vzniku fosforylovaných bílkovin.

Ty umožňují další reakce, jejichž výsledkem je zprostředkování účinku daného hormonu. Těchto reakcí se může účastnit další celá řada látek včetně vápníku. Mezi hormony bílkovinné nebo peptidové povahy patří například inzulin nebo glukagon.

2. Steroidní hormony - jsou to deriváty cholesterolu. Tyto hormony pronikají do buňky snadněji, protože mají malé molekuly. Receptor je v cytoplazmě buňky (bílkovina). Vytvoří se komplex - steroid s receptorem, který směřuje do jaderného chromatinu. Tím se může vyvolat syntéza určité bílkoviny (stimuluje se nebo potačuje transkripce specifických genů-morfogenetický účinek). Mezi steroidní hormony patří například pohlavní hormony.

3. Deriváty aminokyseliny tyrozinu - mají receptory na buněčné membráně i v cytoplazmě. Derivátem tyrozinu je například hormon štítné žlázy tyroxin.

Obrázek č. 19: Působení hormonů (bílkovinný vs. steroidní)

6.2 Základní mechanismy regulací

K základním mechanismům regulace endokrinním i nervovým systémem patří zpětná vazba. Při pozitivní zpětné vazbě se působením stimulu z vnějšího nebo vnitřního prostředí odezva organismu zvyšuje a při negativní zpětné vazbě je odezva na stimulus zeslabována. Příkladem pozitivní zpětné vazby je regulace tvorby oxytocinu při kojení, příkladem negativní zpětné vazby je tvorba inzulínu pro regulaci glykémie. Regulace pomocí negativní zpětné vazby je častější.

Nejjednodušším typem zpětných vazeb je jednoduchá zpětná vazba kde je tvorba hormonů regulována podle změny v chemickém složení krve vyvolané hormonem (regulace glykémie, kalcemie). 

Obrázek č. 20: Jednoduchá zpětná vazba

Obrázek č. 21: Složitá zpětná vazba

Složité zpětné vazby se uplatňují u řízení hypotalamo - hypofyzárního systému. Regulačním faktorem je zde koncentrace hormonů periferní žlázy.

6.3 Homeostáza a hormony

Nejčastěji je udržována stálost vnitřního prostředí, mechanismy jednoduchých zpětných vazeb, např:

1. glykémie - hladinu krevního cukru snižuje inzulín, hladinu krevního cukru zvyšuje glukagon, kortizol, adrenalin, STH
2. osmolalita - odráží celkovou koncentraci elektrolytů v těle (ionty sodíku, draslíku, chloru). Osmolalitu zvyšuje aldosteron a snižuje ztráta Na+.
3. kalcémie - hladinu kalcia zvyšuje parathormon, kalcitriol a snižuje kalcitonin
4. kalémie - draslík je hlavním kationtem intracelulární tekutiny a je důležitý pro sodíko-draslíkovou pumpu, funkci nervů a svalů. Hladinu draslíku zvyšuje nedostatek kortizolu a aldosteronu a snižuje aldosteron.
5. cholesterolemie - cholesterol je důležitá složka buněčných membrán (fosfolipidy), je důležitý pro tvorbu steroidů, ale zvýšená hladina podporuje vznik aterosklerózy. Hladinu cholesterolu snižuje tyroxin, trijódtyronin.
6. proteinemie - bílkoviny jsou základní složkou všech tkání, součástí enzymů a hormonů, tvorbu bílkovin zvyšují androgeny, estrogeny, růstový hormon, tyroxin a trijódtyronin. Tvorbu bílkovin snižuje kortizol.
7. krevní tlak - u dospělého člověka je optimální krevní tlak 120/80 mm Hg. Krevní tlak je základním homeostatickým faktorem pro prokrvení orgánu, zvyšuje ho adrenalin, noradrenalin, angiotenzin, aldosteron, endotelin, glukokortikoidy. Krevní tlak snižuje ANP (atriový natriuretický faktor), NO (oxid dusnatý) a kininy.
8. metabolismus - metabolismus zvyšují tyroxin, trijódtyronin, glukagon, kortizol, adrenalin a noradrenalin.

Metabolismus snižuje inzulín a nedostatek tyroxinu.

9. acidobazická rovnováha - nejdůležitější je koncentrace hydrogenuhličitanových aniontů, která se podílí na udržování pH extracelulární tekutiny (působí jako pufr). Změny v pH může způsobit např. hladovění, poškození ledvin, deficit inzulínu, nedostatek CO2.

6. 4 Hypotalamo - hypofyzární systém

Endokrinní a nervový systém jsou strukturně, chemicky a funkčně příbuzné. Tyto systémy pracují společně při udržení homeostázy, vývoji a rozmnožování. Mnoho tělesných funkcí je regulováno oběma systémy, často pomocí zpětných vazeb.

Hypotalamus je část mezimozku spojená portálním oběhem s adenohypofýzou a nervovými vlákny s neurohypofýzou. Některé nervové buňky mají schopnost také produkovat hormony. Mezimozek vydává do portálních cév své regulační hormony, které řídí činnost adenohypofýzy.

Obrázek č. 22: Hypotalamo – hypofyzární systém

7. Nervové řízení organismu - fyziologie nervové soustavy

Nervová soustava je nejvýše postaveným řídícím a spojujícím systémem v organismu. Řídí nebo alespoň zasahuje do funkce všech orgánů a koordinuje jejich činnost a vzájemné vztahy tak, aby optimálně odpovídaly potřebám celého organismu. Z hlediska regulace funkcí organismu tvoří funkční celek se soustavou humorální, ale vyniká nad ní především rychlostí a přesností zpracování velkého množství informací o stavu vnitřního a vnějšího prostředí. Zajišťuje i vedení vzruchů Další významnou vlastností nervové soustavy je její synteticko-analytická činnost (zpracovává a vyhodnocuje a ukládá informace). Je jedinečná v tom, že každá činnost tohoto systému u každého jednotlivce je naprosto individuální a nezaměnitelná. Je sídlem psychických dějů, vyšší nervové činnosti.

7.1. Stavba nervové tkáně

Nervová tkáň je tvořená neurony a neurogliemi (podpůrnými buňkami. Specifikou nervové tkáně je nemožnost regenerace neuronu, takže po narození sice dochází k dalšímu vývoji struktury a funkce neuronů, dozrávání (větvení axonů a dendritů), ale počet neuronů je konečný. Počet neuronů s přibývajícím věkem klesá, neurony jsou nahrazeny neurogliemi.

Stavba neuronu:

Buněčné tělo (soma, neurocyt), tvar může být kulovitý, oválný, vřetenovitý, velikost nejčastěji od 10 - 500 mikrometrů. Na povrchu těla je dvojitá cytoplazmatická membrána (neurilema). Uvnitř těla je cytoplazma (neuroplazma) a kulovité jádro s jedním i více jadérky. 

Charakteristické pro neuron je Nisslova substance (modifikované endoplazmatické retikulum). Uvnitř jsou ještě neurofilamenty, které procházejí v různých směrech neuroplazmou a podílejí se na šíření nervových vzruchů.  Z těla vybíhají krátké, duté, rozvětvené výběžky dendrity, jejichž povrch je krytý jen neurilemou. Dendrity vzruchy vedou do těla dostředivě (aferentně).

Z buněčného těla vystupuje iniciální segment, který může mít jednu nebo více postranních větví (kolaterál). Na iniciální segment navazuje axon (neurit). Axon vede vzruch z těla odstředivě (eferentně). Axony jsou na povrchu chráněny jen axolemou - což jsou nahé axony častěji ale myelinovou pochvou, která je tvořena bílou tukovitou látkou a skleroproteiny. Tato pochva zrychluje vedení vzruchu a izoluje v nervech vedle sebe položené axony, a tím zabraňuje přeskoku vzruchu z jednoho axonu na druhý. Nad myelinovou pochvou se nachází vnější pochva – Schwannova. Je tvořena zvláštním typem gliových buněk Schwannovými buňkami. Umožňuje výměnu látek mezi axonem a vnějším okolím.

Mezi dvěma sousedními Schwannovými buňkami je Ranvierův zářez, zářez v myelinové pochvě, který  urychluje vedení vzruchu,  protože je n něm velká hustota sodných kanálů. Některé axony mají pouze myelinovou pochvu (axony bílé hmoty míšní a mozkové), Schwannova pochva je u vegetativních nervů. Na konci je axon i jeho kolaterály rozvětvený v jemná vlákna telodendrony. Zde se neuron napojuje synapsí na další buňky.

Obrázek č. 23: Stavba neuronu

Synapse je místo spojení dvou buněk, umožňuje přenos nervových vzruchů. Skládá se z presynaptické a postsynaptické části, mezi kterými je synaptická štěrbina. Synaptické uzlíky (knoflíkovitá zakončení), obsahují velké množství váčků s roztokem mediátorů (přenašečů, neurotransmiterů). Nejčastěji jsou to aminokyseliny nebo jejich deriváty např. adrenalin, noradrenalin, acetylcholin, serotonin, dopamin, histamin. Stejný mediátor se může různě uplatňovat u různých druhů organismu i v různých tkáních u některých má tlumivý účinek, u jiných stimulační účinek.

Rozdělení synapsí:

podle způsobů přenosu vzruchu: 

• chemické
• elektrické - přímý přenos vzruchu z jedné buňky na druhou umožněný přímým kontaktem obou membrán

podle druhů spojených buněk 

• mezi neurony - vznikají nervové řetězce
• mezi neuronem a jinou buňkou - senzitivní (spojení se smyslovou buňkou), motorická (spojení se svalovou buňkou), sekreční (spojení s buňkou žlázy)

Stavba synapse 

• Z presynaptické buňky se šíří vzruch do synaptické štěrbiny tak, že se sem vylije mediátor. Postsynaptická buňka přijímá vzruch (impuls). Přeskok vzruchu v synapsi je vždy je jedním směrem.

Obrázek č. 24: Stavba synapse

7. 2 Vedení vzruchu - funkční projev neuronu

Nejdůležitější nervovou čínností je dráždivost nervových buněk a schopnost vést podráždění v podobě vzruchů (impulsů) dál.

Klidový potenciál 

V klidu je uvnitř a vně buňky rozdíl v koncentracích iontů (potenciálový rozdíl činí -70 mV). Vnější prostředí okolo axonu obsahuje větší množství iontů sodíku a chlóru, iontové kanály v axolemě jsou pro průchod iontů sodíku a draslíku vesměs uzavřené, propustné jsou pouze pro malé množství chloridových iontů. Vnitřní prostředí (uvnitř axonů) obsahuje hlavně draslíkové ionty a anionty organických a anorganických látek např. bílkoviny, které jsou tak velké, že je axolema nepropouští, plně propouští jen draslík.

Uvnitř buňky je záporný elektrostatický náboj organických látek, vně membrány je kladný náboj.

Podráždění

Z presynaptické buňky se šíří vzruch, dostane se do synaptické štěrbiny, kde se vyleje přenašeč (mediátor) a dojde k podráždění. Postsynaptická buňka přijímá vzruch, při podráždění nastane krátkodobá změna propustnosti axolemy pro ionty sodíku a draslíku. Otevřou se iontové kanály a rychle pronikne velké množství sodíkových iontů do axonu a současně nastane difúze draselných iontů ven z axonu. Pohyb sodíkových iontů je rychlejší než draselných iontů. To vede ke změně polarity membrány (depolarizace). Změna membránového potenciálu vyvolá akční potenciál, který se šíří jako vlna vzruchu po celém axonu. Tato doba je velice krátká, asi 2 milisekundy.

Repolarizace

Obnovení klidového potenciálu, následuje po vzniku akčního potenciálu, kdy se vrací sodíkové a draslíkové ionty za působení ATPázy. Takto se obnoví původní koncentrace iontů na obou stranách membrány.

Rychlost šíření vzruchu závisí na:

• přítomnosti myelinové pochvy (nejrychlejší myelinizovaná vlákna mají rychlost 70-120 m/s, nejpomalejší slabá nemyelinizovaná vlákna 0,5-2 m/s).
• stavbě a tloušťce nervového vlákna
• chemickém složení mediátoru
• látkách podobným mediátorům.

Podpůrné nervové buňky, gliové buňky (neuroglie)

Jsou mnohem početnější než neurony, jsou různě velké a různě větvené, nemají axon. Mají schopnost regenerace, vyplňují např. poškozená místa po neuronech, vyživují a odvádějí odpadní látky z neuronů a produkují myelin.

Obrázek č. 25: Neuroglie

7.3 Nervová činnost

Základní fyziologickou jednotkou je reflex. Reflex je odpověď organismu na podněty z vnitřního i vnějšího prostředí a probíhá jako reflexní oblouk.

Obrázek č. 26: Reflexní oblouk

Reflexy můžeme rozdělit na: 

• nepodmíněné (vrozené), centra těchto reflexů jsou v šedé hmotě CNS mimo kůru koncového mozku. Trvají po celý život, nezanikají, mohou se jen utlumit (např. sací reflex), probíhají vždy po stejné dráze, a na stejný podnět se vždy vybaví stejná reakce.
• podmíněné (získané), které umožňují adaptaci na různě se měnící podmínky (vytvářejí se až na určitém stupni vývoje nervové soustavy). Centra jsou v mozkové kůře, jsou to dočasná nervová spojení, na stejný podnět se můžou vybavit různé reakce. 

Jsou individuální, vznikají a zanikají během života každého jedince a může dojít k jejich vyhasínání. Podmíněné reflexy vznikají na základě spojení podmíněného podnětu  s nepodmíněným reflexem.

7.4 Stavba nervového systému

Neurony a neuroglie tvoří nervová vlákna, jejich uspořádáním vzniká šedá a bílá nervová hmota. Šedá hmota je tvořena těly neuronů, tato hmota tvoří v centrálním nervovém systému (CNS – mozek a mícha) převážně centra řízení pohybu, smyslového vnímání, paměti, emocí, řeči, rozhodování a podobně. Bílá hmota je naopak tvořena myelinizovanými axony a slouží především k propojování center z šedé hmoty. CNS (mozek - cerebrum a mícha – medulla spinalis) je obalen třemi obaly – vnější tvrdou plenou (dura matter), prostřední měkkou bezcévnou pavučnicí (arachnoidea) a vnitřní cévnatou měkkou plenou omozečnicí (pia matter). Mezi měkkými plenami je mozkomíšní mok (liquor), který také vyplňuje dutiny CNS.

Kromě centrálního nervového systému obsahuje nervový systém také periferní nervový systém (PNS), tvořený nervy. Ty můžeme třídit podle:

• směru vedení vzruchu:

na dostředivé, odstředivé a smíšené

• funkce

na motorické (hybné), senzitivní (cítivé) a vegetativní (útrobní)

• způsobu řízení

motorické (řízené vůlí) a autonomní (na vůli nezávislé). Autonomní nervy dále třídíme na sympatické (sympatikus) a parasympatické (parasympatikus).

8. Jak funguje organismus

Vzájemná propojenost orgánových soustav do složitého celku i jejich hierarchické uspořádání může existovat a fungovat jen díky udržení stálosti vnitřního prostředí (homeostázy), protože ve vnějším i vnitřním prostředí dochází k neustálým změnám. Organismy mají schopnost adaptability, která se projevuje jak v individuálním vývoji jedinců (ontogenezi), tak ve vývoji druhů (fylogenezi). 

Základní poznatky o správném fungování organismu třídí a interpretují vědní obory jako je anatomie a fyziologie v napojení na histologii, buněčnou a molekulární biologii, ale i genetiku, biochemii a biofyziku. Z těchto základních věd pak vychází vědy aplikované – medicína, lékařská fyziologie, patofyziologie a podobně.

9. Slovníček nejdůležitějších pojmů 

A

absorpce - příjem malých molekul, potravy, vlastním tělem organismu

acetylcholin - přenašeč (mediátor, který vyvolává rychlou změnu membránového napětí)

acidobazická rovnováha - stálé udržování pH extracelulární tekutiny na kterém se podílí bikarbonát

adenohypofýza - přední lalok hypofýzy produkující hormony, má také řídící funkci

adenylácykláza - enzym, který mění ATP na cyklický AMP

adrenalin - hormon dřeně nadledvinek vylučovaný při stresové situaci

adipocyt - tuková buňka

akční potenciál - rychlá změna membránového napětí při přenosu vzruchu

aktin - kontraktilní bílkovina příčně pruhované svaloviny

aldosteron - hormon kůry nadledvin

alveola - plicní sklípek

amylázy - enzymy štěpící škrob

anabolismus - tvorba složitějších látek z jednodušších, souvisí s metabolismem

androgeny - mužské steroidní hormony

aniont - negativně nabitý iont

antidiuretický hormon (ADH) - hormon, který se tvoří v hypotalamu a je přiváděný do neurohypofýzy

anurie - zástava tvorby moči

ATP - adenozintrifosfát, energie získaná buněčnou oxidací

autokrinní - ovlivňující sám sebe

axon - dlouhý výběžek neuronu vede vzruch odstředivými drahami

B

Bowmanův váček - miskovitý útvar, rozšířená část nefronu

C

cyklický AMP- cyklický adenosinmonofosfát, kruhová molekula z ATP, druhý posel při endokrinní regulaci

D

depolarizace - elektrický stav excitované buňky, jejiž obsah je vůči vnějšímu prostředí méně záporný než klidový membránový potenciál

diastola - fáze srdečního cyklu, ve které je srdeční sval uvolněný

E

efektor - buňka reagující na signály z mozku

endokard - vnitřní výstelka srdce

epikard - vazivový obal srdce

erytropoetin - tkáňový hormon podporující syntézu červených krvinek

estrogeny - ženské pohlavní hormony

eupnoe - klidné dýchání

F

folikul - struktura ve vaječníku, vylučuje estrogeny, obsahuje vyvíjející se vajíčko

FSH - folikulostimulační hormon, produkuje se v adenohypofýze, stimuluje tvorbu vajíček vaječníky a tvorbu spermií varlaty

fyziologie - studium funkcí organismu

G

glie - podpůrné nervové buňky, poskytuje oporu, izolaci a ochranu pro neurony

glomerulus - klubíčko kapilár v nefronu, obklopené Bowmanovým váčkem

glukagon - peptidový hormon, vylučovaný slinivkou břišní, zvedá hladinu glukózy v krvi

glukokortikoid - hormon vylučovaný kůrou nadledvinek ovlivňuje metabolismus glukózy a imunitu

glykogen - zásobní polysacharid, který se nachází v játrech a svalech

glykolýza - štěpení glukózy na pyruvát, východisko pro kvašení nebo aerobní dýchání

H

hemoglobin - bílkovina obsahující železo, v červených krvinkách reverzibilně váže kyslík

Henleova klička - smyčka u nefronu v ledvině obratlovců, podílí se na zpětném vstřebávání vody a soli

hnědý tuk - tuk u novorozenců, nacházející se na krku a mezi rameny, rychle tvoří teplo

homeostáze - schopnost organismu udržovat fyziologickou rovnováhu

hormon - vysoce specificky účinná chemická látka, vzniká ve specializovaných buňkách

hyperpolarizace - elektrický stav, kdy vnitřní obsah buňky je negativnější vůči okolí než při klidovém membránovém potenciálu

hypofýza - endokrinní žláza, která produkuje a vylučuje mnoho hormonů regulujících různorodé tělní funkce

hypotalamus - podhrbolí, udržuje homeostázu při koordinaci endokrinní a nervové soustavy

I

intersticiální tekutina - tkáňový mok, vnitřní prostředí obratlovců naplňující prostor mezi buňkami

inzulín - hormon slinivky břišní, snižuje hladinu krevního cukru

iont - atom, který získal nebo ztratil elektrony, tak získává náboj

J

játra - největší žláza, vykonávají různorodé funkce (metabolismus) produkce žluči, detoxikace jedovatých látek v krvi atd.

juxtaglomerulární aparát - specializovaná tkáň, která zásobuje krví glomerulus

K

katabolismus - metabolická dráha, která uvolňuje energii, odbourává složité molekuly na jednoduché sloučeniny

kationt - iont s kladným nábojem

klidový potenciál - membránový potenciál, charakteristický pro vzrušivou buňku v klidovém stavu

kortikoidy - steroidy produkované a uvolňované kůrou nadledvinek

L

Langerhansovy ostrůvky - shluky buněk v pankreatu, které produkují glukagon a inzulín přímo do krve

lipáza - enzym, který hydrolizuje molekuly tuku ve střevě

lipidy - tuky

LH - luteinizační hormon, bílkovinný hormon vylučovaný adenohypofýzou, stimuluje ovulaci u žen a produkci androgenu u mužů

M

Malphigické tělísko - část nefronu

metabolismus - chemické reakce v organismu skládající se z anabolických a katabolických drah

močovina - rozpustný dusíkatý odpad vylučovaný savci

motorický neuron - nervová buňka, která přenáší signály z mozku nebo míchy ke svalům nebo žlázám

myocyt - vřetenovitá buňka hladké svaloviny

myofibrily - vlákna uspořádaná do podélných svazků ve svalových buňkách

myofilamenta - silná a tenká vlákna, která tvoří myofibrily

myoglobin - bílkovina ve svalových buňkách, která slouží k uskladnění kyslíku

myozin - bílkovinné vlákno, které spolu s aktinem způsobuje kontrakci buňky

N

nadledvinky - hormonální žláza sousedící s ledvinou

nefron - základní jednotka ledvin

negativní zpětná vazba - primární mechanismus homeostáze

nerv - svazek neuronových výběžků

neurohypofýza - zadní lalok hypofýzy

neuron - základní jednotka nervové soustavy, vede vzruchy

neurotransmiter - chemický posel uvolněný ze synaptického zakončení neuronu

O

oligurie - snížená tvorba moči

osmolarita - koncentrace rozpuštěných látek

osmóza - difúze vody přes selektivně permeabilní membránu

oxytocin - hormon, který umožňuje děložní stahy, produkuje ho hypotalamus

P

parathormon (PTH) - hormon, který zvedá hladinu vápníku v krvi

parciální tlak - koncentrace plynů, část celkového tlaku

proteinurie - bílkoviny v moči

polyurie - zvýšená tvorba moči

postsynaptická buňka - cílová buňka v synapsi

pozitivní zpětná vazba - fyziologický řídící mechanismus

presynaptická buňka - buňka přenášející signál v synapsi

prolaktin - hormon produkovaný předním lalokem hypofýzy

R

Ranvierovy zářezy - malé mezery v myelinové pochvě, podél neuronového axonu, vysoká koncentrace iontových kanálů

receptor - vnější nebo vnitřní čidlo

reflex - automatická reakce na podnět

reflexní oblouk - nejjednoduší typ nervového obvodu

respirace - dýchání 

reziduální objem - množství vzduchu, které zůstane v plicích i po silném výdechu

S

SA (sinoatriální uzel) - pacemaker srdce, umístění ve stěně pravé síně

sarkomera -  základní opakující se jednotka příčně pruhovaného svalu, je ohraničena liniemi Z

sarkoplazmatické retikulum - specializovaná organela, která reguluje koncetraci vápníku v cytoplazmě

sběrný kanálek - je v ledvině a sbírá filtrát z ledvinových kanálků

sekrece - vyloučení odpadních látek z krve do filtrátu

Schwannovy buňky - gliové buňky, které tvoří izolační pochvy kolem neuronových axonů

signál - chování, které způsobuje změnu v chování dalšího živočicha

sodíko-draselná pumpa - speciální bílkovina v plazmatické membráně buněk, dopravuje sodík ven z buňky a draslík dovnitř proti jejich koncentračním spádům

srdeční sval - je typ svalu, který tvoří stažitelnou stěnu srdce

srdeční cyklus - střídání kontrakcí a relaxací srdce

synapse - místo komunikace dvou neuronů

synaptické zakončení - rozšíření na konci nervového výběžku, uchovává a uvolňuje molekuly mediátoru

systola -  kontrakce srdečního svalu, komory pumpují krev

T

testosteron - mužský pohlavní hormon

triacylglycerol - tři mastné kyseliny spojené s jednou molekulou glycerolu

tropomyozin - regulační protein, který blokuje myzinová vazebná místa pro molekuly aktinu

troponin - regulační bílkovina u příčně pruhované svaloviny

V

vitální kapacita - maximální objem vzduchu, který může dýchací systém vdechovat a vydechovat

vzrušivé buňky - buňky, které mají schopnost vyvolat změny svých membránových potenciálů

Ž

žluté tělísko - tkáň ve vaječníku, která se tvoří ze zbytku folikulu po ovulaci

10. Přehled použité literatury:

 Trojan S., Schreiber M.: Atlas biologie člověka, Scientia 2002

1. Trojan S. a kol., Lékařská fyziologie, Grada Publishing, a. s. 2003
2. Dylevský I., Druga R., Mrázková O.: Funkční anatomie člověka, Grada Publishing 2000
3. Jelínek J., Zicháček V. a kol.: Biologie pro gymnázia Nakladatelství Olomouc, 2000
4. Klementa J. a kol. Somatologie a antropologie, SPN, 1981

11. Zdroje obrázků:

Obr. 1: Vztah soustav

AUTOR Eva Pláteníková

Obr. 2: Stavba kosterního svalu

AUTOR Eva Pláteníková, Adéla Kratochvílová

Obr. 3: Relaxace a kontrakce sarkomery

AUTOR Eva Pláteníková

Obr. 4: Vápenaté pumpy

AUTOR Eva Pláteníková

Obr. 5: Stah hladké svaloviny 

AUTOR Eva Pláteníková

Obr. 6: Řízení srdeční svaloviny 

AUTOR Eva Pláteníková, Adéla Kratochvílová

Obr. 7: Dolní cesty dýchací

AUTOR Eva Pláteníková, Adéla Kratochvílová

Obr. 8: Přenos dýchacích plynů v plicním sklípku

AUTOR Eva Pláteníková, Adéla Kratochvílová

Obr. 5: Stah hladké svaloviny 

AUTOR Eva Pláteníková

Obr. 10: Plicní objemy 

AUTOR Eva Pláteníková