Biologie člověka I
Zařazení člověka Živočichové (Animalia) II. podříše Mnohobuněční(Metazoa) odd. B Triblastica řada ß Druhoústí (Deuterostomia) kmen Strutnatci (Chordata) podkmen Obratlovci (Vertebrata) třída Savci (Mammalia) řád Primates podřád Anthropoidea čeleď Hominidae druh Homo sapiens sapiens říše
Triblastica - tři zárodečné listy - ektoderm, endoderm, mezoderm, bilaterální (ne radiální) souměrnost těla, tělní dutina: schizocoel, pseudocoel, coelom článkovaní homonomně a heteronomně Druhoústí – pravý coelom, blastoporus (začátek gastrulace) přejímá funkci řitního otvoru, na opačném konci těla se druhotně prolamuje ústní tvor Strutnatci – vnitřní kostra (chorda dorsalis) z entodermu, trubicovitá nervová soustava z ektodermu, z trubicovité trávicí soustavy žaberní štěrbiny, cévní soustava uzavřená a srdce pumpuje krev směrem k hlavě Obratlovci – smyslové orgány, vícevrstevná pokožka s mnoha deriváty, ze struny vnitřní kostěná kostra s páteří a lebkou, speciální krevní buňky přenášejí kyslík (erytrocyty), párovité ledviny mezodermálního původu, životní funkce, řídí nerv. soustava a soustava žláz z vnitřní sekrecí, schopnost ukládat zásobní látky s vysokou hodnotou energie, - suchozemští, vejce s amniem a allantois, čelistnatci (ze žaberních oblouků) Savci - dokonalá termoregulace, přizpůsobení se kolísavým teplotám, vyvinuli se z plazů, rohovatění pokožky, kožní žlázy, mléčné žlázy, čtyřdílné srdce, levý oblouk aorty, dvougenerační chrup, bezjaderné ery, bránice, placenta
Evoluční vztahy Primáti Prosimians - poloopice Anthropoids Opice starého světa Opice nového světa Giboni Gorily Šimpanzi Lidi - Hominidae
Změny stavby kostry:
napřímení postavy změna stavby končetin a pletenců končetiny uzpůsobené k uchopování velmi pohyblivá ruka ve všech kloubech – což je u ostatních savců spíše vzácností palec v opozici – pouze u Homo bude palec plně v opozici (jen člověk umí „špetku“) nehty; na bříškách prstů kožní rýhy relativně velký mozek malé čelisti oči směřující vpřed změna lebky
Ontogenese:
Vaječné stadium = 0. až 12.den - od okamžiku oplození ve vejcovodu až do uhnízdění (nidace, implantace) v děloze. Během této doby se může vajíčko rozdělit a dát vzniknout dvojčatům, trojčatům apod. Embryonální stadium = 12.den až 8.týden - vývoj tkání, založení jednotlivých orgánů i všech ústrojí, vznik dětského vzhledu. Fetální stadium (plod) = 3. až 9.měsíc těhotenství (až do porodu nebo potratu) - růst a vývoj ústrojí vzniklých v embryonálním stadiu, až do plné funkce.
Zygota - morula - blastula - gastrula ektoderm (z epiblastu) a endoderm vycestováváním buněk mezi nimi mezoderm
Svaly, kosti, dermis se vyvíjejí z bloků mesodermu tzv. somitů prvosegmentů uspořádáných po obou stranách nervové trubice a notochordu.
Tkáně = buňky stejného tvaru a vykonávající společnou funkci 1. 2. 3. 4.
Epitely Pojiva Svalová tkáň Nervová tkáň
1. Epitely – na bazální membráně, hustě k sobě přiřazené buňky, na površích, vystýlající dutiny
Bazální membrána - tenký soubor vláken ležící po epitelem, který vystýlá dutiny a povrchy orgánů, nebo endotelem, který vystýlá
vnitřní povrchu cév
a. jednovrstevný dlaždicový epitel b. jednovrstevný kubický epitel c. jednovrstevný válcový (cylindrický) epitel d. cylindrický řasinkový epitel e. vícevrstevný kubický epitel
f. vícevrstevný dlaždicový (nerohovějící) epitel g. vícevrstevný dlaždicový (rohovějící) epitel h. tzv. přechodný epitel (mění tvar podle náplně) -stěna prázdného dutého orgánu i. tzv. přechodný epitel (mění tvar podle náplně) - stěna plného dutého orgánu
Funkce epitelů
krycí - kůže výstelková - válcový epitel pokrývá vnitřní povrch trávicí trubice
sekreční - vyměšující látky exkrečně a sekrečně
resorpční – vstřebávající l., vnitřní povrch dutých orgánů
smyslová – dráždivé buňky:
oční sítnice, sluchové buňky vnitřního ucha atd.
2. Pojiva - z buněk a mezibuněčné hmoty Vazivo:
vřetenovité buňky a základní hmota s vlákny
kolagenní fibrily elastické fibrily fibroblasty, histiocyty,
heparinocyty, retikulocyty, melanocyty
tukové vazivo s adipocyty řídké vazivo – vmezeřené tuhé vazivo – kloubní pouzdra, šlach (pravidelně uspořádané, dermis (neuspořádané)
Fibroblasty [A] širší kolagenní vlákan [B], tenká elastická vlákna [C] a velmi tenká retikulární vlákna [D].
Bílá a hnědá tuková tkán
duodenum: 1 - Tunica mucosa, 2 submukóza, 3 – Brunnerova žlázka
šlacha
Chrupavka – kloubní konce kostí, hrtan, přední konce žeber, meziobratlové ploténky, stěny průdušnice, průdušek, ušní boltec, přepážka nosní hyalinní, sklovitá elastická s elas. fibrilami vazivová s vaz. fibrilami chondrocyty
Kost kompaktní, houbovitá kolagen fosforečnan a uhličitan vápenatý osifikační jádra chondrogenní (enchondrální) – kost vzniká z chrupavky desmogenní (též intramembranózní)
Endosketeleton Kolagen a anorganické látky převážně hydroxyapatit (Ca5(PO4)3OH), každý týden je recyklováno až 5% kostní hmoty kontinuální remodelace po celou dobu života spočívá především na funkci buněk osteoblasty - syntetizují a regulují depozici a mineralizaci extracelulární matrix kostí osteocytes - jsou tvořeny začleněním osteoblastů do matrix kostí, jsou to vysoce diferencované buňky. nehrají roli v homeostázi kalcia osteoklasty jsou multinukleární buňky hemopoetického původu, resorbují kostní tkáň
1. okostice - periost 2. tkáň hutná – subst.compacta 3. tkáň houbovitá – su. spongiosa 4. kostní dřeň – medulla střední část - diaphysis koncová část – epiphysis
Opěrná soustava – endoskelet kostní spojení pevné (sutura) - srůst, vazivem, chrupavkou dotykem: pohyblivé (articulatio) kloubní Kloubní hlavice a kloubní jamka, kloubní vazivové pouzdro se synoviální vrstvou vevnitř, produkující kloubní maz (synovia), kloubní vazy (ligamenta) tvar kloubu válcový (loket, články prstů) pohyb v jedné rovině elipsoidní (zápěstí, kotník) pohyb do stran sedlový (palec) směr natažení a ohnutí kulovitý (ramenní, kyčelní) pohyb všemi směry čepový kloub (axis)
Hormony Vitamín D - absorpci vápníku a fosforu z potravin ve střevě a reabsorption vápníku v ledvinách
Parathormon je vylučována příštítnými žlázkami, zvyšuje koncentraci vápníku (Ca2) v krvi Kalcitonin hormon vylučovaný parafolikulárními (C buňky) štítné žlázy snižuje koncentraci vápníku v krvi
• Osteoporéza • Fraktury • Osteogenesis imperfecta – poruchy kolagenu, nadměrná lámavost kostí • Achondroplasie – neproporciální trpaslictví
Kostra trupu
Páteř (columna verterbralis) 33-34 obratle, žebra, hrudní kost 7 krčních (vv. cervicales) C1- C7 ( atlas, axis) 12 hrudních (vv. thoracicae) Th1-Th12 5 bederních (vv.lumbales) L1-5 5 křížových (vv.sacrales) S1 -5 4-5 kostrčních (vv.coccygae) Co1- 4-5
1 – tělo obratle, 2 - kloubní ploška pro hlavici žebra, 3 - horní kloubní výběžek, 4 - trnový výběžek, 5 - příčný výběžek, 6 - oblouk obratlový, 7 – otvor obratlový
lordosa – prohnutí dopředu, krční+bederní
kyfosa – prohnutí dozadu, hrudní+křížová
žebra Th 1-12 10 párů připojeno k hrudní kosti (sternum) 2 páry volné
Kostra končetin - horní superior pletenec pažní lopatka (scapua) klíční kost (clavicula)
kost pažní (humerus) kost vřetenní (radius) kost loketní (ulna) 8 kostí zápěstních (carpi) 5 kostí záprstních (metacarpi) články prstů (falangi)
dolní končetina inferior pánev (os coxae) kost kyčelní (os ilium) kost stydká (os pubis) kost sedací (os ischium) kost stehenní (femur) holenní (tibia) lýtková (fibula) 7 kostí zánártních (tarsi) 5 kostí nártních (metatarsi) články prstů (falangi)
Noha - chodidlo Obsahuje 26 kosti kotníku, nártu, prstů
kotník se skládá z 7 tarzálních kostí 5 metatarzálních kostí 14 článků prstů:
proximální řada prostřední řada a distální řáda s velikým palcem
Kostra hlavy - část obličejová a mozková Kost čelní Kost temenní Kost nosní Kost slzní Kost čichová Kost klínová Kost týlní Kost spánková Kost lícní Horní čelist Dolní čelist
Jazylka – os hypoideum
3. Svalová tkáň – kontraktilita, smršťování příčně pruhovaný sval – (vícejaderná) svalové vlákna, světlé a tmavé úseky myofibril z dvou typů bílkovin, řízen vůlí, míšními a mozkovými nervy, kosterní, svaly jazyka a hltanu hladký sval – (jednojaderné) buňky s myofibrily, svaly trávicí soustavy, dělohy, moč. měchýř, v kůži, řízen vegetativními nervy srdeční sval – příčně pruhované,(jedno/dvou jaderné) úseky spojené mezibuněčnými můstky - řízen vegetativními nervy
Sval – příčně pruhovaný sval A. svalové bříško se sval. povázkou
e. úponová šlacha f. svazek svalových vláken B. svalové vlákno C. myofibrila (svalové vlákénko) úseky = sarkomery tvoří g. aktinová vlákna h. molekula myozinu
Svalovina s povázkou Šlachy Svazky vláken Myofibrily Sarkomery Aktin, Myosin
Sarkoplazmatické Reticulum • Specializovaná forma ER • T – tubuly pro šíření depolarizace • Cisterny – skladovací
prostory vápníku
Svalová soustava - horní končetina
sval deltový (m. deltoideus) sval dvouhlavý (m. biceps brachii) sval trojhlavý (m. triceps brachii) svaly ohýbače (flexory) svaly natahovače (extensory)
dolní končetina svaly hýžďové (mm. glutei) sval čtyřhlavý stehenní (m. quadriceps femoris) sval lýtkový (m. triceps surae)
Svaly trupu kývač (zvedač) hlavy
(m. sternocleidomastoideus) sval prsní (m. pectoralis) sval přímý břišní (m. rectus
abdominis) sval šikmý břišní (m. obliqus abdominis)
sval příčný břišní (m. transversus abdominis)
Zádové svaly 1- zdvihač hlavy, 2 - 4 sval trapézový (m. trapesius) 5 - sval deltový (m. deltoideus) 6 - sval podlopatkový 7 - malý sval oblý, 8 - velký sval oblý, 9 - sval rombický, 10 - široký sval zádový (m. latissimus dorsi)
4. Nervová tkáň rozvětvené napojené, nervové buňky (neurony) vedoucí vzruchy, mezi nimi drobné neuroglie, dělí se jen během nitroděložního vývoje neuron dostředivá vlákna - dendrity odstředivá vlákna – neurity - axony neuroglie – vyživují neurony, odvádějí odpadní látky, vytvářejí Schwannovu pochvu, pod níž se tvoří myelinová vrstva bílá vlákna s myelinovou pochvou šedá vlákna bez ní
histology-world.com
Synapse a neurotransmitery, akční potenciál
Neuromuskulární jednotka • akční potenciál pocházející z CNS k motorovému neuronu • otevření na sodíku závislých kanálů podél axonu směrem k synaptickému spojení • otevření kalciových kanálů a na kalciu závislé váčky s acetylcholinem zfúzují s plaz. membránou • acetycholin se váže na plazm. membránu (sarkolému) na nikotinové acetylcholinové receptory • aktivace otevře sodíko - draslíkových kanálů • svalová vlákna se stávají více kladně nabitá, což vyvolá akční potenciál
TEKUTINA - 53% hmotnosti voda, 1. MIMOBUNĚČNÁ (EXTRACELULÁRNÍ) - obsahuje Na+, Cl-, Ca2+, HCO3-, glukóza, mastné kyseliny, O2, CO2 a/ mezibuněčná - tkáňový mok - životní prostředí všech buněk b/ tekutina v cévách - krev, míza (lymfa) - vzniká z tkáňového moku
- krev a tkáňový mok odděleny stěnami cév - v obsahu solí se neliší - rozdíl: v obsahu bílkovin, tkáňový mok neobsahuje velké bílkoviny – neprostoupí stěnou vlásečnic 2. NITROBUNĚČNÁ (INTRACELULÁRNÍ) 32% - velké množství K+, Mg2+, PO43-
Oběhová soustava
mimobuněčná : krev, míza, tkáňový mok stálé vnitřní prostředí = homeostáza – osmotický tlak (0,9% roztok chloridu sodného – fyziologický roztok) a pH (7,4)
Krevní oběh funkce: udržet homeostázu, obranná, srážení transportní: dýchací plyny, živiny a zplodiny, rozvod tepla krev cca 5,5l (ztráta 0,5l) plasma/ krevní elementy = hematokrit plasma 7% bílkovin (albumíny, globulíny, fibrinogen, protrombin), glukóza 1% anorganické látky – NaCl, NaHCO3, Fe, K, Ca, Mg,
Krevní cévy a Srdce
tepny (artérie) – okysličená krev z levého srdce žíly (vény) – odkysličená krev z velkého oběhu, v dol. končetinách chlopně
vlásečnice - kapiláry Osrdečník - perikard epikard sval srdeční – myokard endokard předsíň – atrium komora – ventriculus chlopeň trojcípá chlopeň dvojcípá
Krevní cévy
Artérie, arteioly Vény, venuly, dol. končetinách chlopně Kapiláry - vlásečnice
Krevní oběh:
horní a dolní dutá žíla - pravá síň trojcípá chlopeň (valvula tricuspidalis) pravá komora - plicnice (arteria pulmonalis) - plíce, okysličená krev plicní žíly - levá síň- dvojcípá chlopeň (valvula bicuspidalis) - levá komora -
aorta - periferie
věnčité koronární arterie
vrátnicový oběh
Systola (stáhnutí)
Diastola (uvolnění)
Činnost srdce - 0,8 s (puls) 1. fáze: diastola komor => do síní, částečně do komor vtéká krev 2. fáze: systola síní - komory v diastole => krev vháněna do komor 3. fáze: systola komor, v síních nastává diastola krev vypuzována do tepen 4. fáze: diastola síní - uzavření poloměsíčitých chlopní; síně se plní krví z horní a dolní duté žíly -70-80 tepů/min v klidu, po námaze 150-200 tepů/min u novorozence 140 tepů/min tlaková vlna, která při srdeční činnosti probíhá tepennou částí cévního systému = tep (puls)
Měření krevního tlaku systolický tlak - měřený při systole komor, rozmezí 100-160 mm Hg diastolický tlak - měřený při diastole komor je určen hlavně odporem v periferních cévách horní hranice 90 mm Hg
krevní elementy
erytrocyty - bezjaderné,
4,5-5 mil/ mm3,
novorozenci 7 mil.,
120 dní životnost
hemoglobin (Fe2) váže O2...... bilirubin
leukocyty 5 – 8tis./mm3 některé fagocytují
granulocyty (neutro – eosinofily - bazo ) agranulocyty – monocyty 5%… ….....makrofágy lymfocyty 20 - 40% T – buněčná imunita, B – humorální imunita….plazmatické buňky
trombocyty 200-500 000/mm3 z megakaryocytů, několik dní život., krevní koláč – zátka, srážení, fibrinogen na fibrin
krevní elementy Ery, Trom, Lymfo, Neutrofilní gran. Ery, Neutrofilní gran., Basofilní gran., Monocyt
Ery, Trom, Neutrofilní granulocyty
Ery, Trom, Lymfo, Eozinofilní gran. Ery, Trom, Monocyt
červená krvinka zhora a ze strany
Buňky imunitního systému
Hemopoéza – anémie, chronické a akutní formy leukémie
Krevní skupiny
Rh faktor přítomností antigenu D 85% populace nebo d Rh poz (+), bez něj Rh neg (-)
• antigeny A, B (aglutinogeny) • protilátky anti-A, anti-B (aglutininy) Krevní skupina A Krevní skupina B Krevní skupina AB
na krvinkách je antigen A, v krevním séru je pouze protilátka anti-B na krvinkách je antigen B, v krevním séru je pouze protilátka anti-A na krvinkách jsou antigeny A a B, v krevním séru nejsou žádné protilátky
Krevní skupina 0
na krvinkách nejsou žádné antigeny, v krevním séru jsou obě protilátky anti-A a anti-B
Imunita
nespecifická - přirozená
lidská kůže – mech. bariéra, baktericidně látky v potu
sliny – enzym lysozym
kys. chlorovodíková v žaludeční šťávě
fagocytující buňky
zvýšením teploty účinkem látek – pyrogenů
specifická imunita - získaná imunitní systém - lymfocyty B lymfocyty T rozpoznání antigenu, reakce proti, paměť
Imunita Humorální = protilátková
– B lymfocyty Imunoglobuliny:
IgG - monomer
IgA - dimer
IgM - pentamer
IgE
IgD
Specifická imunita
Soustava mízní (lymfatická) sbírá mízu z tkání a odvádí ji do žilné krve (horní duté žíly) - mízní vlásečnice, cévy, mízní uzliny, hrudní mízovod (ductus thoracicus) míza (lymfa): stejně solí, méně bílkovin, mnoho lymfocytů, odvádí metabolity, Míza prochází uzlinami jako filtrem, množení lymfocytů
Slezina z červené a bílé dřeně (pulpa), vazivové pouzdro – tvorba lymfocytů, zánik erytrocytů Lymfatické orgány: lymfatická tkáň tenkého střeva, dých. soustavy, pohl. ústrojí, slezina (lien), brzlík (thymus), patrové mandle(tonsilae), uzliny
Campbell, Neil A., Reece, Jane B., Cain Michael L., Jackson, Robert B., Minorsky, Peter V., Biology, BenjaminCummings Publishing Company, 1996 –2010. Developmental Biology, Ninth Edition (Developmental Biology Developmental Biology) Ninth Edition by Scott F. Gilbert
