Tělní tekutiny a vylučovací systém Funkce vody v těle uTransportní prostředí pro živiny, elektrolyty, hormony, krevní plyny, odpadní látky a elektrický proud uSlouží jako rozpouštědlo a vhodné prostředí pro chemické reakce probíhající v organismu uZvlhčuje a chrání sliznici a udržuje pružnost a odolnost kůže skenovat0008 Silbernagl a Despopoulos, 2004 % VODY Krev 83 % Svaly 76 % Kůže 72 % Kosti 22 % Tuky 10 % Zubní sklovina 2 % Obsah vody v různých tkáních Muž, 70 kg Voda Intracelulární tekutina Extracelulární tekutina 40 % tělesné hmotnosti 60 % tělesné vody 30 l 20 % tělesné hmotnosti 40 % tělesné vody 15 l Extracelulární tekutina Intravaskulární tekutina Intersticiální tekutina Krevní plazma Tkáňový mok Lymfa Transcelulární tekutina Mozkomíšní mok Nitrooční tekutina Sekrety trávicích žláz Nitrokloubní tekutina Perikardiální tekutina Pleurální tekutina Peritoneální tekutina skenovat0009 Silbernagl a Despopoulos, 2004 Složení tělních tekutin Organické látky Anorganické látky Močovina Glukóza Aminokyseliny Plazmatické bílkoviny Elektrolyty Extracelulární tekutina uOmývá buňky uPřináší buňkám rozpuštěné veškeré živiny a kyslík uOdplavuje odpadní látky → podílí se na udržování homeostázy Intracelulární tekutina uUvnitř buňky Příjem a výdej vody Příjem Výdej Pití Strava Oxidační pochody 1–1,5 l/den 1 l/den 0,3 l/den Moč Pocení Dýchání 1,5 l/den 0,6–0,8 l/den 0–2 l/hod. 0,2 l/den Stolice 0,1 l/den skenovat0007 Silbernagl a Despopoulos, 2004 sejmout0008 Krev • •Krevní plazma •Krevní elementy •Červené krvinky •Bílé krvinky •Krevní destičky • Celkový objem (l) % z celkové hmotnosti 4,5–6 6–8 Funkce krve uTransportní – přenos látek do celého těla a mezi orgány (O2, CO2, živiny, metabolity, hormony, vitamíny) uPřenos tepla uHomeostatická – reguluje acidobazickou rovnováhu a prostřednictvím cévních receptorů ovlivňuje činnost dalších homeostatických mechanismů (zachování stálého objemu, stálé koncentrace iontů a stálého osmotického tlaku) uImunitní – zprostředkována bílými krvinkami a plazmou uObranná – hemokoagulace – zamezuje šíření škodlivin vyvolávající záněty Složení krve 83137/e2862 000A4003 PROJECTS 1 B727F70A: Krevní elementy a hematokrit Krevní elementy • Bílé krvinky (leukocyty) – chrání organismus před patogenními částicemi (viry, bakterie…), zajišťují imunitu •Krevní destičky (trombocyty) – jsou zodpovědné za srážení krve (koagulaci) •Červené krviny (erytrocyty) – za pomoci hemoglobinu zajišťují přenos kyslíku do tkání Hematokrit •Poměr krevních elementů k celkovému objemu krve •3,8-5,7 x 1012/l •Bezjaderné bikonkávní buňky •Velikost: 8 x 2 μm • Funkce: •Přenos kyslíku a oxidu uhličitého mezi plícemi a tkáněmi •Podílejí se na udržování acidobazické rovnováhy v krvi •Vznikají v krvetvorných tkáních a odumírají především ve slezině •Přežívají 110–120 dnů •Obsahují červené krevní barvivo hemoglobin (přenos krevních plynů) sejmout0019 Červené krvinky – erytrocyty = tvorba červených krvinek •V dospělosti probíhá v červené kostní dřeni (obratle, žebra, ploché kosti) •Z hematopoetických buněk se stálým dělením vytvářejí červené krvinky •Erytropoéza je regulována erytropoetinem, jenž se tvoří především v ledvinách a asi z 10 % v játrech •Pro erytropoézu je nezbytný dostatek železa skenovat0010 Trávníčková, 1988 Erytropoéza skenovat0012 Rokyta, 2000 skenovat0003 skenovat0004 Silbernagl a Despopoulos, 2004 Bílé krvinky – leukocyty •4-9x109/l krve •Mají jádro •Velikost: 6–25 μm Funkce: •Účastní se na obraně organizmu v imunitních dějích •Délka života je různá: od několika hodin až po 300 dnů •Všechny leukocyty produkují cytokiny zvané interleukiny • sejmout0019 Granulocyty Agranulocyty Neutrofilní Eozinofilní Bazofilní Lymfocyty Monocyty Bílé krvinky – leukocyty •Nespecifický obranný systém •Specifický obranný systém – účast při alergických, autoimunitních a parazitárních onemocněních a při rekonvalescenci •Účastní se při alergických reakcích, při srážení krve a agregaci trombocytů •Jejich granula obsahují heparin a histamin, které jsou významné při srážení krve a při zánětlivých reakcích Neutrofilní leukocyty Eozinofilní leukocyty Bazofilní leukocyty • •Specifická imunita, výskyt v lymfatické tkáni •T-lymfocyty (brzlík) •B-lymfocyty (v kostní dřeni) Lymfocyty Obsah obrázku zvíře, ležící, zakryté, pes Popis byl vytvořen automaticky Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1243806 Monocyty •Největší krvinky s velkou fagocytační kapacitou Obsah obrázku kolo, květina, ovoce Popis byl vytvořen automaticky •Počet: 150 –400 x 109/l krve •Bezjaderné nebuněčné částice •Velikost: 2–4 x 0,5–1 μm • Funkce: •Zástava krvácení •Hrají roli při zánětlivých reakcích •Jsou důležité pro zdravý růst cévního endotelu • sejmout0019 Krevní destičky – trombocyty •Na zástavě krvácení se podílí reakce cév a destičková hemokoagulace •Při poranění se céva kontrahuje sejmout0009 Hemostáza = zástava krvácení Viskozita krve •± hustota krve •Čím vyšší viskozita krve je, tím je pomalejší její proudění •Vyšší hematokrit vede k vyšší viskozitě krve w Celkový objem (l) % z celkové hmotnosti 3–3,5 5 Voda 90 % Anorganické látky 10 % Organické látky Krevní plazma Složení plazmy •Ionty •Jsou důležité pro její objem, osmotický tlak a pH •Bílkoviny •Glukóza •Močovina Anorganické látky v krevní plazmě Organické látky v krevní plazmě Albuminy •Vytvářejí onkotický tlak •Přenašeči některých látek, např. hormonů Globuliny α, β, a γ •Jsou významné pro obranu organismu, zvláště γ-globuliny (imunoglobuliny) •Vážou na sebe některé enzymy, hormony •α-globuliny vážou na sebe tuky, měď a volný hemoglobin •β-globuliny mají význam pro transport železa a tuků, zejména cholesterolu Fibrinogen •Účastní se srážení krve plazmy Bílkoviny krevní plazmy sejmout0060 Rokyta, 2000 Krevní skupiny – systém AB0 •Druhý významný typ krevních skupin •85 % populace D-antigen → Rh-pozitivní (Rh+) •15 % populace bez D-antigenu → Rh-negativní (Rh-) Krevní skupiny – Rh-systém Parametry určované z krve Glukóza 3,9-5,5mmol/l Triacylglyceroly < 1,7mmol/l Cholesterol celkový < 5,2mmol/l HDL > 1,1mmol/l LDL < 3,4mmol/l •Úkolem imunitního systému je udržování integrity a homeostázy organizmu v různých zátěžových situacích, především při infekci a jiných onemocněních (např. nádory) •Významnou roli hraje při stárnutí •Nejdůležitější schopností imunitního systému je rozeznávání vlastního od cizího, to znamená poznávání antigenů Imunitní systém Antigen •Molekula rozeznávaná imunokompetentními buňkami (vyzrálými imunitními buňkami); aby molekula byla poznána jako antigen musí být dostatečně velká a musí se lišit od vlastních molekul •Antigeny jsou většinou proteiny •Organismus je schopný se proti mikroorganizmům nesoucím antigen bránit a používá k tomu různé prostředky (nespecifická a specifická imunita) •Je vrozená •Antigen je vyhodnocen jako cizí, ale není blíže specifikován, a je zničen nebo vyloučen z organizmu bez účasti specifických mechanismů •Prostředky nespecifické imunity chrání organizmus před napadením cizorodým mikroorganizmem; na daný antigen ještě neexistují paměťové buňky, organizmus ho zatím nemá „v záznamu“ •Mechanizmy nespecifické imunity: kožní a slizniční bariéry, fagocytóza, zánět atd. Nespecifická imunita •Stavba nepoškozené kůže mechanicky brání prostupu cizorodých látek do tkání •Pot na povrchu kůže obsahuje mastné kyseliny a laktát, které ničí svým nízkým pH některé bakterie •Oční sliznice je chráněna lysozymem, který je baktericidní •V ústní dutině je ve slinách také lysozym a navíc hlen, jenž nedovolí bakteriím přilnout na stěnu ústní dutiny •Žaludek tvoří hlen, který zabraňuje přilnutí a je v něm velice nízké pH •V respiračním systému je cizorodý materiál obalen hlenem, řasinkami odsunut na povrch a vykašlán nebo vysmrkán • Kožní a slizniční bariéry •Je získaná během života při neustálém setkávání s antigeny •Je extrémně účinná, používá specifické prostředky (např. protilátku vyvinutou proti konkrétnímu antigenu) •Při prvním setkání s antigenem se organizmus imunizuje – vytváří se paměťové buňky proti danému antigenu a při novém setkání s tímto antigenem vyburcují tyto buňky specifickou imunitu tak, že velice rychle a účinně zabrání novému vzniku onemocnění •Získaná imunita je funkcí lymfocytů •Má dvě podoby: humorální (B-lymfocyty) a buněčnou (T-lymfocyty) Specifická imunita skenovat0018 Novotný a Hruška, 2000 skenovat0019 Novotný a hruška, 2000 Hlavní složky specifického imunitního systému •Organizmus se po setkání s antigenem nebo prodělanou nemocí stává proti danému patogenu odolnějším a příště se brání aktivněji a efektivněji •Zvyšování odolnosti organizmu se může dít: –Přirozenou cestou – proděláním nemoci → přirozená imunizace –Uměle – očkováním → umělá imunizace Využití imunity = imunizace •Alergie •Je přehnaná, neúměrná reakce imunitního systému na běžný zevní podnět •AIDS •Syndrom získané imunodeficience, infekční onemocnění •Je způsobeno retrovirem HIV, který selektivně napadá a ničí buňky imunitního systému •Autoimunitní onemocnění •Onemocnění při kterých je poškozena schopnost imunitního systému rozeznávat vlastní buňky od cizích Poruchy imunity Vylučovací systém skenovat0074 Fyziologie ledvin Struktura ledvin Kůra Dřeň Glomeruly Henleova klička Proximální tubulus Distální tubulus Sběrací kanálek Ledvinová pánvička Nefron •Ledviny mají 2 miliony nefronů •Každý je sám o sobě schopný vytvářet moč •Denně se utvoří 170–180 l ultrafiltrátu (primární moči) •Denně se utvoří 1,5 l definitivní moči • skenovat0069 NEFRON Bernášková, 2000 •Glomerulus je tvořen klubíčkem kapilár •Je obalen Bowmanovým pouzdrem; mezi dvěma listy Bowmanova pouzdra se filtruje plazma a odtéká do volně navazujícího proximálního tubulu •Proximální tubulus je tvořen jednovrstevným epitelem, odehrává se v něm hlavní část zpětného vstřebávání NEFRON NEFRON •Henleova klička je tenká trubice, jež navazuje na proximální tubulus; ohýbá se směrem do dřeně a pak o 180° a mění se ve vzestupné raménko, plynule přecházející do distálního tubulu •Distální tubulus pokračuje směrem k povrchu ledviny a pokračuje jako sběrací kanálek, který se znovu zanořuje do dřeně skenovat0070 Bernášková, 2000 •Každá ledvina je zásobena renální arterií přímo odstupující z aorty; před vstupem do ledvin se renální arterie dělí na 2 až 3 větve, které zásobují horní, střední a dolní část ledvin •Arterie se v ledvinách dále dělí, až z obloukových arterií odstupují arterie interglobulární, které dávají vznik aferentním arteriolám, přivádějícím krev do glomerulů Průtok krve ledvinami •Z kapilárního klubíčka glomerulů začínají eferentní arterioly, jež tvoří kapilární síť kolem ledvinných kanálků •Krev se sbírá do interlobulárních vén odvádějících krev do venae arcuatae a z nich do vén interlobárních; ty se pak spojují do několika kmenů a poté do renálních vén, které vystupují z ledvin • •Za minutu proteče ledvinami 1 300 ml krve •Za den proteče ledvinami 1 700 l krve • • Průtok krve ledvinami •Glomerulus •Filtrace krevní plazmy filtrační membránou •Filtračním tlakem vzniká z plazmy glomerulární filtrát (primární moč) •Glomerulární filtrace závisí na průtoku krve ledvinami (glomerulem), na filtračním tlaku, na onkotickém tlaku plazmy a na velikosti filtrační plochy •Proximální tubulus •Zpětná resorpce primární moči 75–80 % •Kromě vody se zde vstřebávají ionty, fosfáty, glukóza a aminokyseliny Funkce jednotlivých částí nefronu •Henleova klička •Sestupné raménko Henleovy kličky je volně prostupné pro vodu a ionty •Tlustá část vzestupného raménka je pro vodu neprostupná; aktivní mechanismus ke vstřebávání Na+ a Cl- z tubulu do intersticia •Distální tubulus •Další resorpce vody na 1 % původního objemu glomerulárního filtrátu •Vstřebávání Na+, Cl-, bikarbonátů, fosfátů, K+ a močoviny •Výsledkem činnosti distálního tubulu je udržování stálého složení extracelulární tekutiny • Funkce jednotlivých částí nefronu •Sběrací kanálky •Úprava tubulární tekutiny na definitivní moč •Kanálek prochází dření směrem → prostupnost pro vodu → výstup vody po osmotickém gradientu do vysoce koncentrované dřeně → zahuštění budoucí moči •Míru prostupnosti vody řídí aldosteron a vazopresin • Funkce jednotlivých částí nefronu skenovat0076 Přehled vstřebávaných látek Sodík Glukóza Voda HCO3- Draslík Proteiny Chloridové ionty •Při normální diuréze se vyloučí 55–70 g pevných látek za 24 h •Moč je charakteristicky zapáchající, čirá, zlatožlutá kapalina •pH moči je většinou lehce kyselé, ale může se pohybovat od 4,5 do 8,0 •Diuréza je řízena antidiuretickým hormonem (ADH) •Sekrece ADH může být ovlivněna chladem, alkoholem nebo kofeinem → snižuje se jeho sekrece → zvyšuje se diuréza •V moči zdravého člověka nejsou bílkoviny ani glukóza nebo bilirubin • Diuréza • Diuréza Oligurie Anurie Polyurie = Množství moči vytvořené za 24 h (1,5–2 l) = Snížení množství moči = Zástava tvorby moči = Množství vytvořené moči větší než 2 l za den • •Slouží pouze k odvodu definitivní moči z těla Ledvinné kalichy Pánvička Močovody Močový měchýř Močová trubice Vývodné cesty močové •Je proces vyprazdňování močového měchýře •Močový měchýř se postupně naplňuje a až do objemu 200–300 ml se v něm nezvyšuje tlak •Maximální kapacita močového měchýře je 750 ml •Po překročení objemu (300 ml) intravezikální tlak stoupá a vyvolává pocit nucení na močení •Náplň 400 ml vyvolává mikční reflex •Centrum mikčního reflexu je v sakrální míše •Potlačení nebo přerušení mikčního reflexu je u člověka možný, protože svěrač i břišní lis jsou ovladatelné vůlí Močení = mikce •Vylučovací funkce •Do moči se ledvinami vylučují látky, kterých je v těle nadbytek (např. voda, sodík, draslík, fosfáty a vápenaté ionty) •Vylučují se i zplodiny metabolismu, jako se kyselina močová, močovina a kreatin •Endokrinní funkce •Renin – regulace krevního tlaku •Erytropoetin – regulace tvorby červených krvinek •Udržování acidobazické rovnováhy • • • Přehled funkcí ledvin Vyšetření moči uCukr (cukrovka) uBílkoviny (onemocnění ledvin, infekce močových cest) uBilirubin (ucpání žlučových cest) uKetolátky (malnutrice, nedostatek inzulínu) uHemoglobin (krev v moči) upH (pH moči je 5,0–6,0; odchylky – infekce) uHustota (hypertonická vs. hypotonická)