Alois Kozubík
Porušení homeostázy a další důsledky na vyšších úrovních;
Organismus jako hierarchický systém (spolupůsobení
nervové a endokrinní soustavy) - obecnější principy, jejich
aplikace ve fyziologii;
Chování buněčných systémů
ve stresu a nemoci;
Systémové reakce
(stres jako příklad).
ZDRAVÍ
/ NEMOC - HOMEOSTÁZA - STRES
-
-
1
Dosažení dynamické rovnováhy po podnětech
rozdílné intenzity – obecněji:
kontroly
cystamin
indomethacin
indomethan
+ cystamin
3,5
4
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
0 5 10 15 20 25 30
4,5
5
leukocyty/lx103
Dny po ozáření 6,5 Gy
kontroly
cystamin
indomethacin
indomethan
+ cystamin
3,5
4
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
0 5 10 15 20 25 30
4,5
5
leukocyty/lx103
Dny po ozáření 6,5 Gy
dose (Gy)
ESCNo.
6 6.5 7 7.5 8
100
80
60
40
1
2
4
8
6
10
20
cystamin
kontroly
indomethacin
indomethacin +
cystamin
Kozubík A., Pospíšil M., Netíková J.: Folia biologica (Prague) 36, 291, 1990
Dny po ozáření 6,5 Gy
dose (Gy)
ESCNo.
6 6.5 7 7.5 86 6.5 7 7.5 8
100
80
60
40
1
2
4
8
6
10
20
100
80
60
40
1
2
4
8
6
10
20
cystamin
kontroly
indomethacin
indomethacin +
cystamin
Kozubík A., Pospíšil M., Netíková J.: Folia biologica (Prague) 36, 291, 1990
Dny po ozáření 6,5 Gy
kontroly
cystamin
indomethacin
indomethacin
+ cystamin
Hmotnostslezity(mg)
120
130
110
90
80
60
50
30
20
0 5 10 15 20 25 30
140
150
40
70
100
Dny po ozáření 6,5 Gy
kontroly
cystamin
indomethacin
indomethacin
+ cystamin
Hmotnostslezity(mg)
120
130
110
90
80
60
50
30
20
0 5 10 15 20 25 30
140
150
40
70
100
Dny po ozáření 6,5 Gy
Kontrola
Cystamin
Indomethacin
Cystamin +
Indomethacin
Silně
poškozený
systém
Zátěž
nižší
intenzityVlastní výsledky
Posílení inhibitorů COX
Kombinovaná léčba
2
Použité „léčebné“ postupy měly za následek změnu zátěže pro organismus
v závislosti na efektivnosti „léčby“ (léčba snižovala účinky stresoru), a
kombinace farmak jako by odpovídala nejnižšímu stupni ozáření (cí).
Zpětná vazba negativní:
Působení na vyšších úrovních
organizace systémů
3
HDP
představuje veškerou finální produkci v peněžních jednotkách
(celkový objem výrobků a služeb) za určité období (zpravidla 1 rok)
národními výrobními faktory dané země,
bez ohledu na to, ve kterém státě působí.
Je odrazem sumy vnějších a vnitřních faktorů schopných
ovlivnit ekonomiku
Nevypovídá nic o “kvalitě života”,
finální produkce - taková produkce, která je vyrobena a prodána,
aby byla spotřebována (domácnostmi, státem)
použita jako investice nebo vyvezena jako export.
4
Nominální mzda SŠ profesora (závislá na HDP)
3990,- Kč
13528,-Kč
(3,4x)
91 92 93 94 95 96 97 ROK1989 90
10000
8000
5000
7000
11000
13000
6000
9000
12000 správná vs. nesprávná
interpretace dat
(příklad)
5
%
60
70
80
90
120
110
100
199719961995
199419931992199119901989
3990,-Kč
13528,-
Kč
mzdav%
hrubá mzda
čistá mzda
Vývoj reálných mezd
(relace k roku 1989)
0,3
-11,6
-0,5
0,1
2,2
5,9
4,2
-0,7 -1,1
1,2
3,9
2,5
1,9
3,6
4,5
6,3
6,8
6
3,2
-2,3
0,8
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
*2009
*2010
17,5
52
12,7
18,2
10,2
7,9 8,6
10
6,8
2,5
4 4,1
0,6 1
2,8 2,2 1,7
5,4
3,6
0
10
20
30
40
50
60
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
Vývoj inflace meziročně v %
Vývoj HDP meziročně v % - reálné oscilace
Období relativně
vyváženého
působení +- vlivů
6
Změna
společenského uspořádání
jako zátěžový faktor
Platnost závěrů na vyšších úrovních
12
29
41
46
0
10
20
30
40
50
2006 2008 2010 2012
41
35
25
15
0
10
20
30
40
50
2006 2008 2010 2012
Výsledky voleb do senátu ČR 2006-2012 (%) – „přirozené chování“
LN 22.10.2012
Prostor
pro změnu
Při potlačení „svobodné“ soutěže,
působení silných vějších vlivů atd
(tj. při oslabení neg. z. vazby)
toto již platit nemusí…
7
Porušení funkcí
negativní zpětné vazby
(důsledky,………….
…obecnější platnost….!!!)
8
9
Tendence k nestabilitě
při potlačení „svobodné“ soutěže (oslabení neg. z. vazby)
při spolupůsobení silných „vnějších“ vlivů…
Vývoj HDP meziročně v % (globální úroveň)
zdroj: MFČR
realita
Hypoteční
krize
-250
-200
-150
-100
-50
0
50
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
Deficit/přebytekstátníhorozpočtu(mld.Kč)ČR
Rok:
1,1
10,4
7,2
-1,6
-29,6
-46,1
-67,7
-45,7
-109
-93,7
-56,3
-97,6
-66,4
-19,4
-192,4
-156,3
-142,8
-135 (-101)
-81,3
-77,8
-
15,7
**
**
(- 871,4 mld.Kč)(- 545,6 mld.Kč)
Masívní příjmy z privatizací
„Krachy bank“
„HYPOTEČNÍ“ KRIZE
sanace bank cca 400 (- 800) mld Kč ???
„povodně“
Plýtvání
-29,3
Zdroj:
- http.//tema.novinky.cz/schodek-rozpoctu
- MF
Vyčerpání rezerv
Vnější
Vlivy **
**
-20
-10
0
10
20
30
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
nároky
Propad
„možností“??
%
Relativní propad
HDP??
Kritické období
Propad
„možností? “
?
roky:
Důsledky „W“: „propad možností“,
konkurenční tlak, stres…
HDP
12
Nevyvážené, nestabilní prostředí
DŮSLEDKY
mj. pravděpodobnost zvýšeného výskytu
stresových vlivů apod.
13
Alois Kozubík
Porušení homeostázy a další důsledky na vyšších úrovních;
Organismus jako hierarchický systém (spolupůsobení
nervové a endokrinní soustavy) - obecnější principy, jejich
aplikace ve fyziologii;
Chování buněčných systémů
ve stresu a nemoci;
Systémové reakce
(stres jako příklad).
ZDRAVÍ
/ NEMOC - HOMEOSTÁZA - STRES
-
-
14
Klasické pojetí (H. Selye)
Koncepce stresu:
Hans Hugo Bruno Selye (nar. 907Rakousko,
ʈ 1982, Kanada) lékař, biolog,
chemik a endokrinolog rakouskomaďarského
původu. Je považován za
zakladatele moderního výzkumu stresu.
Za svůj výzkum nominován na Nobelovu
cenu.
Prohlásil:
Stres patří k životu stejně jako vzduch a
dýchání.
Existuje jediný způsob, jak se stresu
vyhnout. Zemřít.
15
Homeostáza, stresor, stres
Stresem bývá označován komplex dějů vychylující organismus
z homeostázy zahrnující jak samotný podnět vedoucí ke stresu
(stresor – „startovací“ podnět), tak samotnou stresovou reakci.
Jedná se o uniformní, stereotypní odpověď organismu, která
je u jednotlivých druhů po působení jakéhokoli stresoru stejná.
Hranice mezi homeostázou a stresem nemusí být jednoznačná.
„Složky stresu“ lze podrobněji definovat takto:
Stresor – jakýkoli podnět, který vyvolává stres, spouští stresovou reakci.
Může jím být jakákoli změna uvnitř či vně organismu, situace, které spouštějí fyzické a emoční reakce.
Stres - nespecifická reakce organismu na stresory, negativní životní události fyzické a emoční
reakce. Stav organismu, který je obecnou odezvou na jakoukoli výrazně působící zátěž
(např. fyzickou či psychickou).
Stresová reakce – výraznější odchylka od zakódovaného optima. V klasickém pojetí „jde o
fylogeneticky zakódovanou neuro-humorální a metabolicko-funkční přípravu na „boj nebo útěk“.
Za stresu se mobilizují se silnější obranné nebo kompenzační mechanismy než u narušení
homeostázy.
Reakce na stres směřuje k přežití organismu.
Zajišťuje udržení homeostázy i za extrémních podmínek.
Srovnej:
16
Poplachová (alarmující,
pohotovostní) reakce
Okamžitá aktivace sympatiku –
hypotalamo-hypofyzárního systému,
bezprostředně následovaná vyplavením
katecholaminů (ze dřeně) a kortizolu z
kůry) nadledvin. Dominantní úlohu však
sehrávaní katecholaminy (adrenalin,
noradrenalin).
Důsledkem je narušení b. struktur a
funkcí, extrémně rychlá mobilizace všech
zdrojů organismu energetických rezerv
pro svalovou práci
(zvýšení glykogenolýzy a lipolýzy
- uvolnění zásob glukózy z jater).
Tato fáze bývá spíše účelově
označována jako “útěková“ (krátkodobá
a intenzivní reakce na stav ohrožení).
Dochází při ní dále ke zvýšení dechové
a tepové frekvence, krevního tlaku,
přesun krve do svalů, zvýšené srážlivosti
krve (důležité při zranění), pocení
(ochlazování při extrémní fyzické zátěži),
zpomalené trávení apod.
Fáze stresu a hlavní děje
Adaptační (zotavovací) fáze
označovaná též jako stadium
rezistence. Začíná mobilizací
kompenzačních mechanismů
(restituční fáze).
Opakuje-li se působení stresových
faktorů pravidelně, organismus se
na zátěž postupně adaptuje. V této
fázi se ve zvýšené míře zapojují
hormony předního laloku hypofýzy
produkující ACTH. Poté dochází k
aktivaci buněk kůry nadledvin a
zvýšené produkci steroidních
hormonů (kortizol, kortikosteron).
Organismus se adaptuje na
dlouhotrvající zátěž.
Fáze vyčerpání (Exhausce)
Pokud stresor působí příliš dlouho
nebo dosahuje značné intenzity
dochází k selhání adaptačních
obranných schopností organismu.
Důsledkem je celkové oslabení
organismu, náchylnost k
onemocněním, patologickým
změnám.
Pokud je stresová situace
nezvládnuta, může dojít až k
celkovému vyčerpání, zhroucení
obranných schopností a smrti
organismu. Za zcela extrémních
podmínek k tomu může dojít už v
počáteční fázi působení zátěže.
http://fblt.cz/skripta/xi-regulacni-mechanismy-1-endokrinni-regulace/9-stres/
ACTH/ steroidyKatecholaminy
Odolnost
(normální stav)
Maximální odolnost
(rezistence)
Poplachová fáze
„Otužování“
Restituční fáze
Počátek stresu
Upraveno:
17
Nepříznivé důsledky stresu
V chování a emocionální oblasti
se stres projevuje úzkostí, strachem, pocity bezmocnosti, méněcennosti.
To vede ke zvýšené podrážděnosti, poruchám koncentrace dochází ke měnám chování,
pozornosti, paměti, myšlení, nepřiměřeným reakcím (plačtivost, zvyšování hlasu, obviňování druhých).
Za stresu se snižuje subjektivní schopnost kontroly.
Snížení imunitní odpovědi
Snížená odolnost proti patogenům, zvládání zánětu a nemocí (kritické při dlouhotrvajícím stresu).
Vliv na fyziologické a metabolické funkce
Pocení, snížená produkce slin (sucho v ústech) stažení svěračů konečníku a močových cest.
I za situace, kdy jednotlivé stresové podněty nejsou zpočátku život ohrožující hrozbou,
může jejich dlouhodobé působení (např. tzv. „moderní“ životní styl pod permanentním
psychickým tlakem spojený s nedostatkem pohybu apod.) vést k rozvoji zdravotních obtíží.
Zpočátku dochází ke snížení kvality života později k potížím existenčního charakteru.
Dochází k tzv. distresu.
Organismus nereaguje fyzickým střetem nebo útěkem.
Uvolněné energetické substráty (glukosa) nejsou odbourávány, ale naopak se ukládají v podobě
zásob (tuky). Důsledkem je např. obezita a s ní spojené civilizační potíže včetně nejzávažnějších
(kardiovaskulární choroby, mozková mrtvice). Za extrémních podmínek dochází k narušení
integrity organismu a smrti. Viz dále „fáze vyčerpání“.
18
Příznivé důsledky stresu
Akutní stresová reakce
- Stimuluje aktivaci mechanismů, které umožňují využití dostupných rezerv
organismu, které jsou účinně a rychle mobilizovány a spotřebovány
v krátkodobém horizontu. Organismus je tak schopen podat vysoký výkon
v případě ohrožení (reakce „boj nebo útěk“).
Adaptace na stres
- Působení stresorů nižší intenzity může mít i pozitivní důsledky (např.
v podobě zvýšené psychické odolnosti, větší efektivnosti fungování
adaptovaných systémů apod.
- Umožňuje efektivnější fungování a přežití jedince v přírodě.
19
Organismus jako komplexní hierarchický systém
organismální,
tkáňová
molekulovábuněčná
Působení na jednotlivých úrovních
organizace systému nelze oddělovat
chceme-li pochopit fungování celku.
ÚROVEŇ
20
https://www.google.cz/search?q=osa+hypof%C3%BDza+nadledviny&client=firefox-b&dcr=0&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved
=0ahUKEwi0n86H-97XAhWHoqQKHSl5C0wQsAQIbA&biw=2488&bih=1105#imgdii=noo3dFe7woA9xM:&imgrc=wk_NsTYGGI8gdM: (Upraveno)
Kooperace neurohumorální soustavy za stresu
(příklad regulace komplexního systému)
TSH – tyreotropní hormon STH – růstový hormon
Okamžitá
odpověď
Rychlá, ale
pomalejší
odpověď
Glykolýza Glukoneogeneze
Glykogenolýza
Lipolýza ….
21
Propojení hypotalamo-hypofyzárního systému
https://www.google.cz/search?q=osa+hypof%C3%BDza+nadledviny&client=firefox-b&tbm=isch&tbs=rimg:CZX-Jeb7dgWkIjhGlhwoUDq6BzV9TVPp1GrfR6E37_
1FLBKUIh-XtVY4gvblkWiVmKfbjSYrjxcwaLlrZ1dvIrOSN_1SoSCUaWHChQOroHEaInnYyDFc9qKhIJNX1NU-nUat8Rk-
TrFPzZswEqEglHoTfv8UsEpRGyunvIpr4A4CoSCQiH5e1VjiC9EZeOxv3vZTlvKhIJuWRaJWYp9uMRsBBx6iGvvEAqEglJiuPFzBouWhGW4L
SwIjjamyoSCdnV28is5I39EeQPZJZkVBkp&tbo=u&sa=X&ved=0ahUKEwjsmfGVqvXXAhUOGuwKHWNPAcUQ9C8IHw&biw=2560&bih=1328&dpr=1#imgrc=vWOkQxpvEygRZM:
Hypotalamus
Jedná se o shluk nervových buněk mající
cévní spojení s adenohypofýzou a nervové
propojení s neurohypofýzou. Představuje
hlavní spojení mezi nervovým a hormonálním
systémem.
Hypotalamus je stimulován z vyšších center
neurotransmitery (noradrenalin, dopamin,
GABA, serotonin). Produkuje spouštěcí
a tlumící hormony - liberiny a statiny
(regulující +- vylučování hormonů
adenohypofýzy – ACTH, Prolaktin, STH)
Další vylučované hormony:
Oxytocin, vasopresin a ADH
(transport do neurohypofýzy a krve).
CRH - „corticotropin-release“ hormon; AVP - vasopresin; ACTH - adenokortikotropní hormon;
GABA - receptor (2 typy); ADH – antidiuretický hormon; STH – růstový hormon
Adenohypofýza
22
Dynamika změn v sekreci kortikoidů
23
https://www.google.cz/search?q=osa+hypof%C3%BDza+nadledviny&client=firefox-b&dcr=0&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa
=X&ved=0ahUKEwi0n86H-97XAhWHoqQKHSl5C0wQsAQIbA&biw=2488&bih=1105#imgrc=rqFJoDgjO4rlqM:
CRH - „corticotropin-release“ hormon; AVP - vasopresin; ACTH - adenokortikotropní hormon; GABA - receptor (2 typy);
POMC – proopiomelanokortin – látka, z níž vznikají proteolýzou některé hormony, zejm. ACTH (kortikotropin) atd. ; Ggl ganglia;
Nc - nucleus
Kooperace neurohumorální soustavy za stresu
(příklad komplexního zpětnovazebného systému)
při nadprodukci stresových hormonů
24
25
Aktivace stresové osy a odpověď organismu
CRH - „corticotropin-release“ hormon; ACTH - adenokortikotropní hormon; HPA – hypofyzární osa
Adenohypofýza
( kortikoidy)
Neurohypofýza
( katecholaminy)
Vnímání
situace
jako
„stresové“
26
Tkáňové mediátory, katecholaminy
27
Struktura vybraných steroidů
28
Adaptace na stres
Rychlá odpověď na akutní stres
Pro konkrétní průběh stresové reakce
je rozhodující intenzita a doba působení stresoru.
Reálná pokusná data
B – kortikosteron, CA - Katecholaminy
29
Základní zdroje energie za normálních podmínek
>za normálních podmínek tvoří hepatocyty většinu ATP prostřednictvím
oxidace MK – mnohem méně pochází z oxidace pyruvátu (vznikajícího buď
glykolýzou nebo z laktátu ze svalových a krevních buněk)
oxidace MK glykolýza
30
https://www.google.cz/search?q=osa+hypof%C3%BDza+nadledviny&client=firefox-b&tbm=isch&tbs=rimg:Cei0tHFEr6RsIjjCT82xNgYYjz_13Ohds_1-eT0BGXvG-
Yy7wCrNT3OMwAKTW8
y3a6a3AqoB8qkR4d7KupD6it_1peZCoSCcJPzbE2BhiPETVF8ItC1uaXKhIJP_1c6F2z_155MRNUXwi0LW5pcqEgnQEZe8b5jLvBE1RfCLQtbmlyoSCQKs1Pc4zAApETV
F8ItC1uaXKhIJNbz7LdrprcARNUXwi0LW5pcqEgmqgHyqRHh3shEMQ1fYWdgUBioSCa6kPqK3-
l5kETVF8ItC1uaX&tbo=u&sa=X&ved=0ahUKEwjugbL3rfXXAhVM6aQKHTBHB88Q9C8IHw&biw=2560&bih=1328&dpr=1#imgrc=rt55Bq929nSP2M:
Schematické znázornění změn v čase
31
http://pfyziolklin.upol.cz/?p=8887VLDL—very low-density lipoprotein
Účinky kortisolu a insulinu
NA METABOLISMUS HLAVNÍCH TKÁNÍ
32
Stresové hormony a insulin ve stresu
https://www.google.cz/search?q=osa+hypof%C3%BDza+nadledviny&client=firefox-b&tbm=isch&tbs=rimg:Cei0tHFEr6RsIjjCT82xNgYYjz_13Ohds_1-eT0BGXvG-Yy7wCrNT3OMwAKTW8-
y3a6a3AqoB8qkR4d7KupD6it_1peZCoSCcJPzbE2BhiPETVF8ItC1uaXKhIJP_1c6F2z_155MRNUXwi0LW5pcqEgnQEZe8b5jLvBE1RfCLQtbmlyoSCQKs1Pc4zAApETVF8ItC1uaXKhIJNbz7LdrprcARNUXwi0L
W5pcqEgmqgHyqRHh3shEMQ1fYWdgUBioSCa6kPqK3-
l5kETVF8ItC1uaX&tbo=u&sa=X&ved=0ahUKEwjInvjhsvXXAhUDzKQKHcEPBncQ9C8IHw&biw=2560&bih=1328&dpr=1#imgdii=LcwO2ajqiwkB9M:&imgrc=Krw5InmpjZPmpM:
PŮSOBENÍ V JEDNOTLIVÝCH ORGÁNECH
Škodlivé důsledky
Involuce tkání (thymus..)
33
Podrobnější popis a propojení
metabolických drah
34
Propojení anabolických a katabolických drah metabolismu v hepatocytu
Compr Physiol.
2014, 4: 177–197.
glykolýza vs. glukoneogeneze
lipogeneze
35
Glukogenní aminokyseliny:
alanin, arginin,
kyselina asparagová,
cystin, kyselina glutamová,
glycin, histidin,
hydroxyprolin, methionin,
prolin, serin, threonin, valin.
Ketogenní aminokyseliny:
ketogenní je pouze leucin!
Smíšené aminokyseliny:
isoleucin, lysin, fenylalanin,
tyrosin, tryptofan.
Hlavní dráhy energetického metabolismu
36
Glukogenní aminokyseliny při odbourávání poskytují meziprodukty, z nichž lze
metabolickou cestou vybudovat sacharidy (glukózu);
do této skupiny patří např.
Ala (deaminací vzniká pyruvát),
Asp a Asn (oxalacetát) nebo
Glu, Gln a Pro (2-oxoglutarát).
Ketogenní aminokyseliny poskytují při odbourávání pouze takové meziprodukty, z nichž lze
biosynthesou získat mastné kyseliny, ale ne sacharidy. Těmito meziprodukty jsou zejména
acetyl-CoA a acetoacetát (kyselina 3-oxobutanová, keton, odtud ketogenní).
Některé aminokyseliny poskytují jak glukogenní, tak ketogenní meziprodukty.
Glukoneogeneze - biosyntéza glukózy z jiných než sacharidových zdrojů.
Mezi nejvýznamnější výchozí látky pro syntézu glukózy patří laktát nebo pyruvát,
glukogenní aminokyseliny a glycerol.
Smyslem je udržet glykémii ve fyziologických mezích i za stavu lačnění
nebo nadměrné spotřeby.
37
Glukogenní a ketogenní degradace
38
Glykolýza
39
Je nárazový příjem živin (IF) stresorem ?
POSTIRADIAČNÍÚPRAVA
PROLIFERAČNÍAKTIVITY
BUŇEKKOSTNÍDŘENĚ
PREIRRADIAČNÍBIOSYNTÉZA
MASTNÝCHKYSELIN
RADIOREZISTENCE
543210
Kozubík A., Pospíšil M., Netíková J.: Folia biologica (Prague) 36, 291, 1990
Sresová odpověď je uniformní – stejná po působení
jakéhokoli stresoru. Glukokortikoidy zvyšují mj. biosyntézu
mastných kyselin (MK).
Dynamika biosyntézy MK ve fázi úpravy po ozáření
infrekventně krmených (IF) zvířat, pozitivně koreluje s
dynamikou kortikosteronémie za stresu indukovaného
opakovanou imobilizací.
(sledováno ve stejném časovém rozmezí)
40
Koncepce stresu - nové pojetí
(Munck, Pospíšil)
Novější koncepce stresu:
41
https://www.google.cz/search?q=osa+hypof%C3%BDza+nadledviny&client=firefox-
b&dcr=0&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0ahUKEwi0n86H-
97XAhWHoqQKHSl5C0wQsAQIbA&biw=2488&bih=1105#imgrc=6LS0cUSvpGy9BM:
42
Novější pojetí
https://www.google.cz/search?q=osa+hypof%C3%BDza+nadledviny&client=firefox-b&dcr=0&tbm=isch&tbo=u&source
=univ&sa=X&ved=0ahUKEwi0n86H-97XAhWHoqQKHSl5C0wQsAQIbA&biw=2488&bih=1105#imgrc=wk_NsTYGGI8gdM:
Stres inhibuje zánět a viscerální funkce
(vnitřní)
43
https://www.google.cz/search?q=osa+hypof%C3%BDza+nadledviny&client=firefox-b&tbm=isch&tbs=rimg:
CdARl7xvmMu8IjjCT82xNgYYj-i0tHFEr6Rs32zIbafH3Eq7rkGgOD1zY7YV8N7T4VVOWS_
1sUeD8moQV7SZ77NwB2CoSCcJPzbE2BhiPETVF8ItC1uaXKhIJ6LS0cUSvpGwRNUXwi0LW5pcqEgnfbMhtp8fcShFOD1bYilg
TSioSCbuuQaA4PXNjESMZcZKnS1LzKhIJthXw3tPhVU4Rmzzb9XjFogUqEglZL-xR4PyahBEjGXGSp0tS8yoSCRXtJnvs
3AHYEWY1qWfWVq_1U&tbo=u&sa=X&ved=0ahUKEwiIrvfArPXXAhXR6qQKHcUbBHAQ9C8IHw&biw=2560&bih=
1328&dpr=1#imgrc=AqzU9zjMACnvvM:
44
Imunita, zánět a působení kortizolu:
(brání poškození
tkání mediátory)
45
Shrnutí:
Stará vs. nová koncepce (radiačního) stresu
(glukokortikoidy
brání poškození
tkání indukované
mediátory)
46
Příklady extrémně „regulačně nevyvážených“
často vnitřně rozporných systémů.
(např. očekávanému „růstu“ neodpovídají prostředky,
zdroje atd.)…DŮSLEDKY
13
Nezbytnost
vyváženosti tendencí
48
Hledání „OPTIMA“
Extrémní odchylky – rizikový faktor
49
Výsledky u krys: zvířatům bylo změřeno množství sodíku a draslíku v moči a poté
byla letálně celotělově ozářena. Zvířata vykazující extrémní hodnoty, tj. nevyváženou
elektrolytovou regulaci - (jak tendenci ke ztrátám, tak k zadržování Na), ozáření
nepřežila. Nejlépe obstáli jedinci s vyváženou regulací dosahující biologického optima
v regulaci Na/K (o cca 60% vyšší přežití po ozáření). To dokazuje nevýhodnost
extrémních hodnot Na/K poěru pro zachování integrity systému.
100
50
%hynutípoozáření
Na / K poměr v moči
vyvážená regulace
(biol. optimum)
nevyvážená regulace
tendence k retenci Na tendence ke ztrátám Na
Poměr Na/K v moči jako integrální ukazatel vyváženosti
fungování elektrolytového metabolismu
50
Výsledky jsou mezidruhově platné
51
Vácha, J.: Problém normálnosti v biologii a lékařství (Avicenum, 1980) 52
Nákladové funkce a extrémní hodnoty
53
54
Nezbytnost vyváženosti protichůdně působících funkcí
v multifaktoriálním systému
55
Vyváženost všech protichůdně působících funkcí
je nezbytná pro zdraví organismu
56
1
1´
2
3
3´
1,1´ - „celkové náklady“ potřebné k navození změny stavu
(reakce)
3,3´ - „celkové náklady“ potřebné k utlumení (reakce)
57
„Náklady“ na zvládnutí zatížení různé intenzity
Vácha, J.: Problém normálnosti v biologii a lékařství (Avicenum, 1980)
Zdraví vs. nemoc
58
Narušený systém zpětnovazebné kontroly
čas
výkon
59
Možné scénáře odpovědi systému na rostoucí zátěž
- stres- („zvládání“ extrémních situací)
Systém s jednostranně
akcentovanými „nároky“
bez zpětnovazebné kontroly(Viz i předchozí příklady)
60
„Zdraví“ jedince (dle WHO):
„Stav komplex(t)ní fyzické, duševní a
sociální pohody“,
(ne pouhá nepřítomnost nemoci).
Psychosomatické složce – úloze stresu, strádání, ztrátě
smyslu života atd. se přikládá stále větší význam. Jde
často o procesy řízené nikoli geneticky, ale epigeneticky
(jaké procesy geny aktivují a vypínají).
Jak ale definovat „zdraví“ společnosti (ekosystému)
Zpětné vazby
Negativní zp. vazba
(obecnější východiska a závěry)
Porušení funkcí
negativní zpětné vazby
(důsledky,………….
…obecnější platnost….!!!)
62
Prezentované výsledky jsou příklady
- porušené rovnováhy a směřování k jejímu obnovení
s využitím mnohonásobných zpětných vazeb;
- vztahů mezi intenzitou a kvalitou podnětů a charakterem
odpovědí systémů;
- závislosti charakteru interakcí na koncentraci látek;
- dynamických změn v čase;
- platnosti určitých typů odpovědi na více úrovních
organizace systémů (poznatky mají obecnější platnost).
63
Platí, že
- charakter odpovědi je často nelineární;
- intenzita odpovědi je závislá na délce působení podnětu
(adaptace);
- čím větší je destrukce systému, tím delší je fáze jeho regenerace
(ustanovení nové rovnováhy);
- zachování alespoň relativní stability nemohou zajistit jednostranně
akcentované tendence (např. důraz na růst);
- pro zajištění rovnováhy je nezbytná přítomnost protichůdně působících
mechanismů směřujících k optimálnímu fungování systému;
- Proto je pro eventuální efektivní ovlivnění poškozených funkcí
zapotřebí znát jak hranice intenzity působení podnětu
(stresoru), tak limity fungování ovlivňovaného systému.
- Je žádoucí extrémním uměle vyvolaným vlivům a jednostranně
akcentovaným tendencím předcházet a nebo je zavčas eliminovat.
Doporučená literatura, zdroje I.
Nezbytné je absolvovat výklad – vlastní poznámky
+ jakákoli MODERNÍ učebnice
- Biochemie
- Molekulární biologie
- Buněčné biologie
Starší literatura:
Cell Physiology Source Book, ed. N. Sperelakis Academic Press Inc., 1995, a novější vydání
B. Alberts et al.: Molecular Biology of the Cell, 3rd edition, Garland Publish. Inc., New York 1994
a novější vydání
Biochemie, B., Voet, J.G. Voetová: Victoria Publishing, Praha, 1990
Molecular Cell biology, J.E. Darnell: Eds. Darnell, Lodish, Baltimore, 2nd edition,
Scientific American Books Inc., New York 1990 a novější vydání
Základy buněčné biologie – úvod do molekulární biologie buňky, B. Alberts, D. Bray, A, Johnson,
J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter, Espero Publishing, (orig. 1998) a novější vydání
Klinická imunologie, J. Krejsek, O. Kopecký, Nucleus HK, 2004
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
J. Neuwirt, E. Nečas: Kmenové buňky a krevní choroby, Avicenum Praha 1981
J. Vácha: Problém normálnosti v biologii a lékařství, Avicenum, Praha 1980
J. Šterzl: Imunitní systém a jeho fyziologické funkce, Čs. Imunol. Společnost, Praha 1993
65
Apoptosis - Physiology and Pathology (ISBN: 9780521886567 Rok vydání: 2011)
Editor: John C. Reed
Author: Douglas R. Green
Vydavatelství: Cambridge UP
http://www.cambridge.org/us/academic/subjects/life-sciences/cell-biology-and-developmental-biology/apoptosis-physiology-and-pathology
Means to an End: Apoptosis and Other Cell Death Mechanisms (ISBN 978-0-879698-88-1 Rok vydání: 2011)
Autor: Douglas R. Green, St. Jude Children’s Research Hospital
http://www.cshlpress.com/default.tpl?cart=14030831131413924&fromlink=T&linkaction=full&linksortby=oop_title&--eqSKUdatarq=884
The Molecular Basis of Cancer (ISBN: 978-1-4557-4066-6, Rok vydání: March 2014)
Autor: John Mendelsohn, Peter Howley, Mark Israel, Joe Gray
Imprint: Saunders
http://www.elsevier.com/books/the-molecular-basis-of-cancer/mendelsohn/978-1-4557-4066-6
The Biology of Cancer (ISBN: 9780815342205, Rok vydání: 2013)
Autor: Weinberg R.
Vydavatelství: Garland Science
http://www.malecentrum.cz/9780815342205-the-biology-of-cancer/
Molecular Cell Biology, 7th ed. (ISBN: 9781464109812, Rok vydání: 2013)
Autor: Lodish H.
Vydavatelství: W.H. Freeman
http://www.malecentrum.cz/9781464109812-molecular-cell-biology-7th-ed/
Histology: A Text and Atlas: With Correlated Cell and Molecular Biology, 6/e, International Edition (ISBN: 9781451101508
Rok vydání: 2010
Autor: Michael H. Ross
Vydavatelství: Lippincott Williams
http://www.malecentrum.cz/9781451101508-histology-a-text-and-atlas-with-correlated-cell-and-molecular-biology-6/e-international-edition/
Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Fourth Edition (ISBN 978-1-936113-01-9, Rok vydání: 2014
• 814 pp., illus. (42 4C, 134 B&W), index
http://www.cshlpress.com/default.tpl?cart=14030882921652554&fromlink=T&linkaction=full&linksortby=oop_title&--eqSKUdatarq=982
Recentní literatura II.
Základní informace o stresu viz http://player.slideplayer.cz/12/4013126/# 66
K zamyšlení
podstatu stresu, jeho jednotlivé fáze, co se v nich odehrává a k čemu
slouží, (stresové hormony, metabolické aj. důsledky), historii vývoje
názorů na stres – jednotlivé koncepce?
Jak se liší homeostáza od stresu? Co soudíš o důsledcích extrémních
funkčních odchylek v biologických systémech na homeostázu?
Jak mohou metabolické procesy ovlivňovat buněčnou proliferaci a
diferenciaci buněk a zdraví organismu?
Dovedeš na základě znalostí o fyziologické úloze jednotlivých složek
metabolismu rozvést, k jakým důsledkům může vést jejich přílišná
aktivace/inhibice za stresových situací (např. po ozáření jako
modelového systému)?
Jaké znáte konkrétní možnosti a způsoby farmakologického ovlivnění
organismu? (Uveďte jednotlivá vhodná farmaka a proč byste je použili
v modulaci průběhu radiačního poškození/regenerace).
67
Dovedeš popsat a vysvětlit
K zamyšlení
obecnější význam biosyntézy mastných kyselin
a eikosanoidů pro zachování homeostázy, zdraví, regeneraci
organismu a terapii některých onemocnění?
Popsat organismus jako hierarchický systém – propojení nervové
humorální a buněčně signální soustavy.
Jak chápete pojem „zdraví“ a „nemoci“ obecněji?
Jaké obecnější závěry lze na základě předchozích poznatků
učinit? Zvažuj důležitost vztahů mezi
a jejich důsledky).
68
Dovedeš popsat a vysvětlit
i) intenzitou a kvalitou podnětů a odpovědí systémů,
ii) dynamických změn v čase
iii) závislosti charakteru interakcí na koncentraci látek
69
Děkuji za pozornost