VYLUČOVACÍ SOUSTAVA

Vylučování zajišťují ledviny, dále plíce, kůže, játra a trávicí ústrojí. Odstraňují se odpadní produkty, tzv. exkrety.

Ledviny (renes)

Párový orgán fazolovitého tvaru (12 cm dlouhý, 6 cm široký, 4 cm silný) uložený po stranách bederní páteře za pobřišnicí. Pravá ledvina dotýkající se jater, leží níže než levá, která se dotýká sleziny a slinivky břišní. Mají hladký lesklý povrch, geneticky mohou mít jiný tvar než obvykle, aniž by to ovlivnilo jejich funkci. Na povrchu mají vazivové pouzdro. Vnitřní okraj tvoří zářez nazývaný ledvinová branka, kudy vstupují a vystupují cévy a nervy a vystupuje močovod.
Ledviny mají velký přívod krve, za 1 minutu jimi projde 20 - 25 % klidového minutového objemu.

Stavba ledviny

Na povrchu je světle zbarvená kůra tvořená Malpighiho váčky. Vnitřek ledviny se nazývá dřeň. Ta je tmavá, žíhaná ledvinovými papilami, které se sbíhají v 15-18 ledvinových kalichů ústích do ledvinové pánvičky. Mezi dření a ledvinovými kalichy se nachází ledvinová bradavka.
Základní stavební a funkční jednotkou ledvin je nefron. V každé ledvině je 1-4 mil. nefronů.

Stavba nefronu

Skládá se z Malpighiho váčků, jejichž základ tvoří Bowmanův váček (capsula Bowmani), uvnitř něhož se nachází klubíčko (glomerulus) cév. Stěny Bowmanova váčku jsou z jednovrstevného plochého epitelu. Glomerulus tvoří přívodní a odvodní cévka a klubko kapilár mezi nimi. Přívodní cévka má větší průsvit než odvodní, tím se udržuje větší tlak. Z váčků vycházejí vinuté kanálky 1. řádu (proximální tubulus), okolo nichž je hustá síť kapilár. Vznikají z nich rovné kanálky, které vnikají do dřeně, kde se otáčejí (Henleova klička) a vrací se zpět do kůry jako vinuté kanálky 2. řádu (distální tubulus) a připojují se na sběrné kanálky, jenž vyúsťují na ledvinových papilách.

Funkce ledvin:

·         udržování homeostázy: nezbytné pro život, při zastavení činnosti ledvin po 3-5 dnech smrt

·         zbavování odpadních látek (moč - voda, kys. močová, amoniak, léčiva, močovina, šťavelan vápenatý, ionty - Na+, H+, C-, K+, NO3-, SO4-, má kyselou reakci, pokud je v moči přítomná glukóza člověk trpí cukrovkou, přítomnost bílkovin ukazuje na zánět ledvin)

·         vznik hormonů (erythropoetin, renin): erythropoetin, který vzniká v buňkách okolo ledvinových tubulů, je nezbytný pro tvorbu červených krvinek (erythropoéza), produkce se zvyšuje při nedostatku kyslíku ve tkáních (hypoxidóza)

Vznik moči

1. glomerulální filtrace: z glomerulů se filtruje plazma do Bowmanova váčku jako tzv. ultrafiltrát odtéká do vinutých kanálků, za 24 hodin se přefiltruje 150-200 l primární moči (plazma bez bílkovin)
2. tubulární resorpce: vstřebává se 99 % vody, všechna glukóza, 99 % NaCl a další látky (aminokyseliny, minerální látky, některé vitamíny)
3. tubulární exkrece: exkrece látek do moči, např. ionty, léky (penicilín a jiná antibiotika), barviva
Po vstřebání většiny vody vzniká definitivní moč, kterou sběrné kanálky odvádějí do ledvinných kalichů, které ústí do ledvinové pánvičky (pelvis renalis).

Močové cesty

Z ledvinové pánvičky vystupuje 30 cm dlouhý a 5-7 mm silný močovod (ureter) odvádějící moč peristaltickými pohyby do močového měchýře (vesica urinaria), jenž je uložený za stydkou sponou. Ten dokáže pojmout 500-700 ml moče, při 300 ml to začínáme cítit. Ze spodiny močového měchýře vychází močová trubice (urethra) dlouhá u žen 3-5 cm, u mužů 15-20 cm.

Vyprazdňování

Vyprazdňování močového měchýře ovládají 2 svěrače močové trubice. Vnitřní z hladké svaloviny se po naplnění měchýře otevře, vnější z příčně pruhované svaloviny lze ovládat vůlí, max. však do objemu 700 ml.
Močení (mikce) je nepodmíněný reflex. Zadržovat moč se člověk učí kolem 1 roku věku. Denně vyloučíme 1-1,5 l moči, do 3 let věku 0,5 l moči. Množství moči závisí na příjmu tekutin, teplotě a fyzickém i psychickém stavu. Ústředí reflexu močení se nachází v křížové míše. Po úrazu může nastat inkontinence (neudržení moči).

Řízení činnosti ledvin

Činnost ledvin je regulována nervovou soustavou i hormony.
Antidiuretický hormon (ADH): produkován hypothalamem, zvyšuje vstřebávání vody v tubulech
Aldosteron: produkován buňkami kůry nadledvin, ovlivňuje vstřebávání Na+ a vylučování K+
Renin: produkován ledvinami, reguluje přívod krve do glomerulů (mění průsvit přívodní cévy)
Alkohol, káva, čaj: zvyšují produkci moči

Onemocnění ledvin

Ledvinové kameny: tvořeny v 80 % šťavelanem vápenatým, někdy močany (uráty) nebo fosfáty, souvisí s hladinou vápníku v krvi (jeho množství zvyšuje nadměrný příjem mléka a vitamínu D, hyperfunkce příštítných tělísek), prevencí je dostatečný příjem tekutin.
Infekce a záněty: spojeny s jinými chorobami (spála, zánět nosohltanu), napadá-li zánět i glomeruly (glomeronefritida) nastává v 30 % případů chronické selhání ledvin, které může končit smrtí
Chronické selhání ledvin: léčí se dialýzou (umělá ledvina), nebo transplantací ledviny
Akutní (náhlé) selhání ledvin: může mít různé příčiny, např. požití jedu, či ztrátu krve, v některých případech lze léčbou obnovit normální funkci ledviny

STAVBA NERVOVÉ SOUSTAVY

Rozlišujeme centrální (mozek a mícha) a periferní (nervy) nervovou soustavu. Skládá se ze dvou typů buněk.

1. Neurony (nervové buňky)
2. Gliové buňky (glie, neuroglie)

Neuron

Neuron neboli nervová buňka má velikost max. 100 µm. Je základní stavební jednotkou nervové soustavy. Není schopna se dělit a rozmnožovat, poškozenou buňku nelze nahradit, porušená vlákna ale srůstají.

Části neuronu:

Dendrity: vedou nervové vzruchy od receptorů do těla neuronu (dostředivě), tj. jsou vstupní částí neuronu, na jednom neuronu jich je mnoho, bohatě se větví
Tělo (soma, cyton): obsahuje cytoplazmu s jádrem a dalšími organelami (cytoplazmatická membrána obsahující receptory, které vážou neurotransmitery, drsné endoplazmatické retikulum, tzv. Nisslova substance (tygroidní tělísko), dále jádro, jadérko, Golgiho komplex a mitochondrie)
Iniciální segment: spojuje tělo s axonem, vzniká zde akční potenciál
Axon (neurit, nervové vlákno): u každého neuronu je pouze jeden, málo se větví, může být dlouhý až 1 m (např. axony míšních nervů inervující některé svaly dolních končetin), vede nervový vzruch odstředivě (ven z těla buňky), neúčastní se zpracování informace, je chráněn dvojitou pochvou - vnitřní přerušovaná Ranvierovými zářezy (zrychlují vedení vzruchů) je z tukovité látky myelinu, vnější jsou ploché Schwannovy buňky, které obtáčením kolem axonu vytváří myelin; vodivost nervových vláken je závislá na síle myelinové pochvy a axonu (čím je axon a pochva silnější - tím rychleji vede vlákno vzruchy), myelinová a Schwannova pochva zabraňují šíření nervových vzruchů mezi sousedními vlákny, v centrální nervové soustavě tvoří myelin místo Schwannových buněk oligodendroglie
Nervová zakončení (synaptický knoflík - bouton): konečná výstupní část neuronu, zprostředkovávají sekreci chemických přenašečů (neurotransmiterů) zajišťujících přenos signálů mezi neurony nebo mezi neuronem a cílovou buňkou, mají knoflíčkovitý tvar, napojují se na dendrit nebo tělo jiného neuronu nebo svalové vlákno (nervosvalová ploténka)

Funkce neuronu:
1. signální
2. integrační - integrací nervových signálů vznikají odpovědi nervové soustavy (povely k činnosti jednotlivých orgánů)

Gliové buňky (neuroglie, glie)

Jsou to drobné, bohatě větvené buňky různého tvaru vyplňující prostory mezi nervovými buňkami centrální nervové soustavy. Tvoří "kostru" nervové tkáně. Nevedou vzruchy, mají podpůrnou funkci, chrání a vyživují neurony a fagocytují poškozené buňky. Účastní se odvádění odpadních látek.

Typy glií:

Ependyn: epitel, vystýlá povrch dutin, zajišťuje tvorbu a pohyb mozkomíšního moku
Astrocyty: skelet NS, mají hodně výběžků, dotýkají se cévy a neuronu - zprostředkovávají metabolismus
Oligodendroglie: tvoří myelinovou pochvu
Mikroglie: schopny fagocytózy a měňavkovitého pohybu, zajišťují imunitu

Regenerace

Astrocyty mají malou schopnost regenerace. Je-li zachována myelinová pochva mohou dorůst i axony.

NERVOVÉ (REFLEXNÍ) ŘÍZENÍ

Umožňují neurony. Specializované buňky, tzv. receptory zaznamenají změny vnějšího i vnitřního prostředí a tyto změny převádějí na vzruchy (impulzy). Vzruch je veden dostředivými nervovými drahami do centra (mozku nebo míchy) a odtud po zpracování odstředivými nervovými drahami k výkonným orgánům, tzv. efektorům.
Převod vzruchu z receptoru nervovou drahou na efektor (výkonný orgán) se nazývá reflex.

Signální funkce neuronu

Signál je proces založený na toku elektrického proudu (tok iontů podél plazmatické membrány).

Klidový membránový potenciál (KMP)

Rozdíl elektrického potenciálu mezi záporným vnitřkem buňky a kladným okolím. Hodnota nabývá 70 mV (u různých buněk od 40 do 90 mV) a na základě dohody má záporné znaménko. Membránový potenciál na vnější straně buňky vzhledem k zápornému potenciálu uvnitř buňky je považován za nulový.
Vnitřek buňky obsahuje více K+, organických iontů a fosfátů, mimobuněčný prostor má více Na+ a Cl-. Membrána neuronu je polopropustná, propouští K+ a Cl- 50-100krát více než Na+, organické ionty a PO43- nepropouští vůbec.
Pro signální činnost neuronu jsou třeba elektrické a chemické gradienty (gradient je rozdíl v koncentraci chemických látek nebo elektrických nábojů). Z fyzikálního hlediska to jsou síly vyvolávající pohyb iontů.
K+ odchází po koncentračním (chemickém) gradientu (v buňce jich je 155 mmol/l, vně 5,5 mmol/l) z buňky, ale díky elektrickému gradientu se koncentrace nemůže vyrovnat. V buňce je záporný náboj (udržují ho Cl- ionty, anionty bílkovin a fosfáty), venku na membráně vzniká kladný náboj. Záporný náboj přitahuje kladné K+ zpět do buňky a mezi oběma silami (chemickou a elektrickou) se vytvoří rovnováha. Ve výsledku z buňky unikne pouze malé množství K+, které stačí na vytvoření rozdílu elektrického potenciálu na membráně tzv. klidového potenciálu (ke vzniku KPM o velikosti 70 mV stačí, aby se počt iontů K+ uvnitř snížil o 0,000002 %). KMP se mohou měnit, a díky tomu se šíří informace.
Proti pronikání Cl- působí membrána i elektrický gradient. Naproti tomu je pro Na+ po obou gradientech výhodné vstoupit do buňky (obsah v extracelulárním prostoru je 150 mmol/l, uvnitř 15 mmol/l a záporný náboj), ale membrána je pro ně nepropustná.

Přenos vzruchu z jedné buňky do druhé

Neurony přenáší informace pomocí změn KMP na dlouhou vzdálenost, přenosu se účastní více neuronů. Spojení dvou neuronů nebo neuronu a jiné buňky se nazývá synapse (zápoj) - synaptický bouton se zde napojuje na tělo nebo dendrit jiného neuronu nebo na jinou buňku. Každý neuron má asi 15 000 synapsí. Člověk má asi 30 miliard nervových buněk, počet synapsí je potom asi několik bilionů.
Jednotlivé buňky jsou v synapsích odděleny synaptickou štěrbinou širokou asi 20 nm. Váčky v boutonu obsahují přenašeč (mediátor) neboli neurotransmiter, pomocí nějž vzniká na membráně další buňky (tzv. postsynaptická membrána) synaptický potenciál.

Princip šíření vzruchu

Akční potenciál jde z iniciačního segmentu axonem do boutonu, kde zvláštní smrštitelná vlákna přisouvají váčky s neurotransmiterem k membráně. Váčky s membránou splynou, mediátor se vylije do synaptické štěrbiny. Následně se naváže na specifický receptor na membráně sousedního neuronu (postsynaptická membrána), čímž změní KMP a propustnost membrány pro Na+. Tak vzniká excitační nebo inhibiční synaptický potenciál. Druh a velikost záleží na druhu mediátorů a jeho množství.
Jakmile podráždění pomine neurotransmiter je rozložen enzymy a jeho účinek vymizí. Neurotransmitery se nachází jen v zakončení neuritu, proto je vzruch veden jen jedním směrem.

Typy neurotransmiterů:

1. excitační (budivé) neurotransmitery (vyvolávají excitační synaptický poteciál) - acetylcholin, noradrenalin, serotonin, vyvolávají změnu membránového potenciálu v postsynaptické membráně (zvyšují propustnost pro Na+) - na několik ms se otevřou sodíko-draslíkové pumpy a Na+ přechází dovnitř buňky, membránový potenciál se v oblasti dendritů nebo těla neuronu asi na 10 ms zvětší z -70 na -50 mV (depolarizace), než se kanály uzavřou a potenciál se vrátí k původní hodnotě, zvyšuje se vzrušivost membrány
2. inhibiční (tlumivé) neurotransmitery (dochází k inhibičnímu synaptickému potenciálu) - GABA (kys. γ-aminomáselná), glycin, zvyšují propustnost pro Cl- a K+, sníží se membránový potenciál z -70 na -80 mV i až na -90 mV (hyperpolarizace), snižuje vzrušivost membrány
Excitační a inhibiční neurotransmitery působí proti sobě. Podobný účinek jako neurotransmitery mají drogy.

Integrační funkce neuronu

Synaptické potenciály se mohou na vstupní membráně neuronu sčítat nebo odečítat, tj. povaha přenášené informace se může měnit. Z více různých informací v podobě ESP a ISP vzniká v iniciálním segmentu informace nová, která je kódována do různé frekvence akčních potenciálů.
Synaptické potenciály se nemohou šířit na delší vzdálenosti - nejdále do iniciálního segmentu neuronu. Jestliže v iniciálním segmentu vznikne dostatečně velká depolarizace (prahová depolarizace) vznikají akční potenciály. Hyperpolarizace naopak snižuje pravděpodobnost, že akční potenciál vznikne.

Akční potenciál

Podrážděním membrány se zvýší propustnost pro sodíkové ionty (dovnitř neuronu prochází asi 500krát než jindy). Tento přesun trvající 1 - 2 milisekundy způsobí změnu KMP. Membránový potenciál se vyrovnává až změní znaménko (depolarizace membrány, KMP se mění na akční potenciál) a ihned potom dochází k repolarizaci díky sodíko-draslíkovým pumpám (K+ vystupují ven z axonu). Při tomto ději se spotřebovává mnoho energie z ATP.
Přenáší se na velké vzdálenosti. Když dosáhne kladných hodnot depolarizuje se sousední úsek membrány. Po axonu se šíří skokem, tzv. saltatoidní způsob šíření, po Ranvierových zářezech (přeskakuje myelinovou pochvu, čímž dochází ke značnému zrychlení).
Má vždy stejnou hodnotu (míra depolarizace je stejná). Vzniká mechanismem vše nebo nic - pokud hodnota membránového potenciálu nedosáhne prahové hodnoty nedojde ke vzniku akčního potenciálu, pokud ji překročí vzniká více akčních potenciálů za sebou.

Integraci a transformaci nervových signálů umožňuje organizace nervové soustavy založená na principu konvergence a divergence (sbíhavosti a rozbíhavosti) - neuron může dostávat informace ze stovek nebo tisíců neuronů a sám také informace stovkám neuronů předávat. Neuron je integračním a vodivým prvkem nervové soustavy.

CENTRÁLNÍ (ÚSTŘEDNÍ) NERVOVÁ SOUSTAVA

Skládá se ze dvou typů tkáně, bílé a šedé. Šedou tkáň tvoří dendrity a těla neuronů, má analytickou a syntetickou schopnost. Bílá tkáň je tvořena axony, zajišťuje vedení vzruchu.

Obaly centrální nervové soustavy

Mozek i míchu chrání kosti a tři mozkové pleny (blány, meningy).

·         tvrdá plena (dura mater): vystýlá dutinu lební (okolo míchy vytváří míšní vak), přirůstá ke kosti, mezi ní a kostí jsou cévy a vazivo, pod ní se nachází tzv. subdorální prostor, dostane-li se sem krev nastává subdorální hematom, pod tvrdou plenou jsou 2 pleny měkké

·         pavoučnice (arachnoidea): bezcévná, nekopíruje záhyby

·         omozečnice (pia mater): bohatá cévami, kopíruje přesně všechny záhyby mozku a míchy

Štěrbina mezi omozečnicí a pavoučnicí je vyplněna mozkomíšním mokem (cerebospinální liquor). Celkem ho máme 90 ml. Chrání mozek a míchu před otřesy a nárazy. Obsahuje především glukózu, neobsahuje buňky. Odebírá se při podezření na zánět mozkových blan, provádí se tzv. lumbální punkce (odebírá se z páteřního kanálu v oblasti beder). Dále se nachází v centrálním kanálku a mozkových komorách.

...