26. DÝCHACÍ A VYLUČOVACÍ SOUSTAVA ŽIVOČICHŮ A ČLOVĚKA, TERMOREGULACE A. Fylogeneze dýchací soustavy, zevní a vnitřní dýchání, dýchací pohyby a jejich regulace, vitální kapacita plic B. Fylogeneze vylučovací soustavy, tvorba a složení moči C. Stavba a funkce kůže člověka, termoregulace A. Fylogeneze dýchací soustavy, zevní a vnitřní dýchání, dýchací pohyby a jejich regulace, vitální kapacita plic - příjem O2, výdej CO2 - ze vzduchu (210ml O2/l), z vody (6ml O2/l) - celým povrchem těla - u drobných živočichů prolíná O2 přímo k buňkám (prvoci, žahavci, drobní členovci, korýši) - u větších nutný přenos O2 tělními tekutinami (kroužkovci, někteří obojživelníci a ryby) - vzdušnice (tracheje) - vchlípeniny pokožky vyztužené chitinem - výhodné, dýchání usnadňováno pohyby těla - stigma - uzavírají vstupní otvory vzdušnic → regulace - vzdušnicovci, někteří roztoči - vodní larvy - tracheální žábry - plíce - plicní vaky - u bezobratlých (plži, pavoukovci) - vchlípeniny pokožky - obratlovci - vznik výběžkem jícnu (obojživelníci → savci) - spojená s trávicí soustavou - savci - plíce roztažitelné - ptáci - plíce neroztažitelné - vzdušné vaky - zásobárna vzduchu - ve vývoji dochází ke zvětšování povrchu, vaků a jejich řasení - přenos O2 zajištěn tělními tekutinami - žábry - tenkostěnné vychlípeniny na různých částech těla - volně rozloženy do okolí - u primitivních a u larev (pulci, mnohoštětinatci) - v plášťové dutině - mlži - kryty krunýřem - rakovci - kryty skřelemi - ryby - nutné proudění vody kolem žaber ← pohyb končetin, skřelí Člověk - dýchací cesty + plíce - plíce - vychlípením hrtanu (z entodermu) - nosní dutina - nos - výhradně lidský znak - vnější nosní otvory - 2 nosní průduchy - oddělené přepážkou (kost radličná a čichová) - 3 nosní skořepy - nosní sliznice - zvlhčována slzami a hlenem - řasinkový epitel - v horní části čichová oblast - časté zduření - vedlejší nosní dutiny - v kostech (čelní, čichové, klínové, horní čelisti)
- hrtan - vyztužen chrupavkami (štítná) - hrtanová příklopka - hlasivky - hlasové vazy - mezi nimi štěrbina - vzniklé zvuky zesilovány v rezonančních dutinách - artikulace - jazyk, rty, zuby - zánět → chrapot - průdušnice (trachea)- trubice (10-12cm, ø 2cm) - vyztužena 16-20 chrupavkami - řasinkový epitel (→ hlen posouván nahoru) - průdušky a průdušinky - větvením průdušnice - u jemných chrupavky chybí - průsvit regulují hladké svaly (křeče - astma) - plíce - uloženy v hrudní dutině, vystlána pohrudnicí → z ní mezihrudní přepážka (v ní osrdečník se srdcem) a poplicnice - mezi pohrudnicí a poplicnicí - štěrbina s tekutinou - klouzání plic při dýchání - možné záněty (vnik O2) (pneumotorax) - stopka plicní - vstup průdušek, cév a nervů - pravá plíce - 3 laloky - levá plíce - 2 laloky - plicní váčky → plicní sklípky (alveoli pulmonales) - stěna silně prokrvena (povrch 80-130m2) - fáze dýchání - zevní - výměna plynů stěnou plicních sklípků mezi vzduchem a krví - difúzí (na základě rozdílu parciálních tlaků) - přenos plynů - karboxyhemoglobin → hemoglobin + ↑CO2 - hemoglobin + O2 → oxyhemoglobin - hemoglobin + CO → karbonylhemoglobin - vnitřní - výměna plynů mezi krví a tkáněmi přes stěny kapilár - mechanika - vdech - plíce následují hrudní stěnu (vyrovnávají podtlak) - vzduch nasáván - dýchání břišní - převaha funkce bránice (♂) - dýchání žeberní - převaha funkce mezižeberních svalů (♀) - výdech - uvolnění stahu bránice a zevních mezižeberních svalů - tlak - vypuzení vzduchu - kapacita plic - vitální (3-5l) - ovlivněna trénovaností - vdechový rezervní objem (cca 2,5l ) - dechový objem (cca 0,5l) - výdechový rezervní objem (cca 1l) - celková (cca 6l) - i zbytkový vzduch (cca 1,5l) - řízení- prodloužená mícha - čidla v dýchacích svalech, plicích (napětí), cévách (množství O2 a CO2) → nastavení potřebné frekvence a hloubky → rytmické vzruchy do dýchacích svalů - vyšší mozková ústředí (vědomí) - zadržení dechu, zrychlení, řeč, foukání, sání, … - obranné reflexy - kýchání - podráždění nosní sliznice - kašel - podráždění sliznice hrtanu, průdušnice a průdušek → odstranění nežádoucích látek - choroby - rýma - alergická - infekční (virus)
- chřipka (virus) - angíny (streptokoky, stafylokoky) - hrtan, mandle - zápal plic / průdušek - rakovina plic - astma - zaprášení (uhelný prach, cement) - TBC B. Fylogeneze vylučovací soustavy, tvorba a složení moči - vylučování = exkrece - odstraňování nepotřebných látek (zplodin metabolismu) - regulace obsahu vody a iontů - udržování osmotického tlaku - způsoby - celým povrchem těla - vodní - suchozemští (pocením) → voda, soli, N-látky - dýchacím ústrojím - vodní, suchozemští → CO2, H2O - trávicím ústrojím - výkaly → nestrávené a nestravitelné látky, voda - speciálními vylučovacími orgány - orgány - pulzující (ztažitelná) vakuola - sladkovodní prvoci - osmoregulační orgán → voda - nefridie - protonefridie - plaménkové buňky se svazkem bičíků → kmitáním tekutina posouvána do kanálků ven z těla - ploštěnci, larvy hmyzu - metanefridie - obrvené nálevky, kanálkem vyúsťují na porch - kroužkovci, modifikované u měkkýšů a korýšů - Malpigiho trubice - vychlípeniny střeva - na základě odlišného osmotického tlaku se do nich dostávají odpadní produkty z tělní dutiny - hmyz, někteří pavoukovci - ledviny - obvykle párové orgány obratlovců - zdokonalený systém kanálků odvádějících některé odpadní produkty z krve - postupný vývoj - předledviny (protonefros) - prvoledviny (mesonefros) - pravé ledviny (metanefros, nefros) - dochází k zanořování cévního klubíčka do Bowmanova váčku - dokonalejší filtrace krve → moč - voda, soli, N-látky - vodní mohou NH3 odvádět přímo, ale suchozemští ho musí převést na nejedovatou močovinu nebo kys. močovou - zplodiny dusíkatých látek - močovina - vylučována ve vodném roztoku - ryby, obojživelníci, savci
- osmoregulace
- kys. močová - vylučována v kašovité formě - plazi, ptáci - odlišné u vodních a suchozemských - suchozemští - nutnost šetřit s vodou - vylučují jen nadbytek vody - ztrátám vody zabraňují - nepropustným povrchem těla - vstřebáváním vody v trávicí soustavě a v ledvinách - úkryty - adaptace, … - sladkovodní - život v hypotonickém prostředí (voda tedy stále vniká do těla) → ztráty solí, přebytek vody - velké množství zředěné moči - soli doplňovány žábrami (ryby), kůží (žáby) - mořští - izotonické prostředí pro bezobratlé - obratlovci - v moři druhotně - hypertonické prostředí → ztráty vody, přebytek solí - vylučují málo koncentrované moči ← zakrnělé ledviny - přebytečné soli vylučují žábrami či slznou žlázou
Člověk - význam k udržení homeostázy - vylučování - ledviny - močovina, minerální látky, voda - kůže - voda, NaCl - plíce - voda, CO2 - trávicí soustava - zbytky, žluč - VS - z mezodermu - ledviny - párový orgán v bederní krajině po stranách páteře v tukovém polštáři - tvar fazole (12x6x3cm, m=150g) - vazivový obal - na povrchu - kůra (codex) - světlejší (5-8mm) - dřeň (medulla) - tmavší, paprsčitá - vybíhá v papily → ústí do ledvinných kalichů → sbíhají se do ledvinné pánvičky (pelvis renalis) - nefron - stavební a funkční jednotka ledvin - délka cca 4cm, počet cca 1 000 000 v 1 ledvině - cévní klubíčko (glumerulus) - stočený prochází kůrou a dření - Bowmanův váček - sbíhají se ve sběrných kanálcích, které ústí na papilách - tvorba moči - filtrací krve z glomerulu (pod tlakem) do Bowmanova pouzdra → primitivní moč - 170l/den - v systému kanálků vstřebávána voda (+ vitamíny, hormony, soli, živiny…) zpět do krve - postupně koncentrovány odpadní látky v nezbytném množství vody
→ definitivní moč
- odvodní cesty močové
- 1,5l/den - množství a složení moči kolísá - moč se nepřetržitě shromažďuje v ledvinné pánvičce - z té je pravidelně odváděna močovodem (ureter) do močového měchýře (vesica urinaria) → zde shromažďována (700ml) - při nahromadění cca 400ml → stahy močového měchýře ← působení hladkého svalstva měchýře a svalů břišního lisu - vylučováno močovou trubicí (urethra) ven z těla
- řízení1) nervové
- v hypothalamu - regulace prokrvení ledvin 2) hormonální - adiuretin (ADH) vydávaný z hypofýzy podněcuje zpětné vstřebávání Na+ a vylučování K+ (také signalizace do centra žízně)
- choroby
- močové kameny
- dlouhodobé koncentrace moči (hl. solí kys. šťavelové a močové) - záněty močových cest - bakteriální infekce - usnadněno podchlazením - selhání ledvin → léčba dialýzou, transplantací - parazité - krevnička močová
C. Stavba a funkce kůže člověka, termoregulace - kůže (cutis, derma) - tvoří povrch (1,7m2) a vnitřní sliznice - pokožka (epidermis)- neustálá regenerace - zárodečná vrstva - obsahuje melanin - rohová vrstva - odlupuje se - škára (corium) - síť vazivových vláken - cévy, nervy, čidla, potní a mazové žlázy, kořeny, tukové buňky - na dlaních - papilární linie - podkožní vazivo - řídké, hodně tukových buněk - funkce - krycí - ochranná - bakteriostatická - zásobní - vylučovací - čidla - žlázy (potní, mazové, mléčné) - termoregulace - termoregulace - živočichové - ektotermní (poikilotermní, studenokrevní) - závislí na teplotě okolí - nepříznivé podmínky → stav strnulosti - kolektivní termoregulace (včely, mravenci) - endotermní (homoiotermní, teplokrevní) - schopnost udržet stálou vysokou tělesnou teplotu - ptáci, savci - vysoká produkce tepla → ↑potravy, ↑nároky na O2
- tepelná izolace, změny prokrvení kůže, změny chování (schoulení, ukrytí), popř. pocení - extrémní podmínky - schopnost snížení metabolismu - hibernace (=zimní spánek) - estivace (=letní spánek) Člověk - produkce tepla
- chemicky
- vedlejší produkt metabolismu (svaly, játra) → třesová a netřesová termogeneze - výdej tepla - fyzikálně - sálání (IČ paprsky) - vedení (ve vodě rychleji) - proudění - pocení (↑t → ↑prokrvení kůže) - řízení stálé tělesné teploty - rovnováha mezi tvorbou a výdejem - centrum - hypothalamus - čidla v kůži a cévách 1) nervové - zajišťuje rychlé reakce (pocení, třes) 2) hormonální - štítná žláza - dlouhodobá adaptace na chlad - dřeň nadledvin - rychlá reakce na ochlazení - otužování - trénink termoregulačních mechanismů - poruchy - podchlazení - ↓ t pod 26°C → selhání srdce - silné lokální - omrzliny - přehřátí (úžeh) - v horkém prostředí, je-li znemožněno pocení - ↑ t nad 42°C → nevratné poruchy mozku - sluneční úpal = úžeh - horečka nad 38°C - vlivem přehřátí či toxinů při infekcích
