Biologie · Střední škola · kapitola 6
Biologie člověka
Lidské tělo udržuje stálé vnitřní prostředí – teplotu kolem 37 °C, pH krve 7,4, hladinu cukru i tlak – přestože se svět kolem neustále mění. Tato schopnost se nazývá homeostáza a řídí ji spolupráce nervové a hormonální soustavy.
1Opěrná a pohybová soustava
Kost tvoří kostní buňky (osteoblasty stavějí, osteoklasty odbourávají) a mezibuněčná hmota s kolagenem a fosforečnanem vápenatým. Kost roste do délky v růstových chrupavkách, do šířky z okostice. Spojení kostí: pevná (švy lebky), chrupavčitá (meziobratlové ploténky) a kloubní (kloubní pouzdro, chrupavka, synoviální tekutina).
Kosterní sval se skládá ze svalových vláken, v nichž se zasouvají vlákna aktinu a myozinu – sval se zkracuje. Ke stahu jsou potřeba ionty Ca2+ a ATP. Při nedostatku kyslíku se tvoří laktát. Pravidelný pohyb posiluje kosti i svaly; nedostatek pohybu vede k osteoporóze, vadnému držení těla a obezitě.
2Tělní tekutiny, krev a imunita
Krev tvoří plazma (55 %; voda, bílkoviny albumin a fibrinogen, ionty, živiny) a krevní elementy (45 %):
- Erytrocyty – bezjaderné, 4,5–5,5 milionu v mm3, žijí asi 120 dní, hemoglobin s železem váže O2. Nedostatek – anémie.
- Leukocyty – granulocyty (neutrofily fagocytují), monocyty (z nich makrofágy), lymfocyty (B tvoří protilátky, T ničí infikované buňky a regulují imunitu).
- Trombocyty – spouštějí srážení: kaskáda faktorů vede k přeměně fibrinogenu na nerozpustný fibrin, který vytvoří síť a ucpe ránu. Potřebný je vápník a vitamin K.
Imunitní systém doplňuje míza (lymfa) a mízní uzliny, slezina a brzlík (zrání T-lymfocytů). Přehnaná reakce na neškodné látky je alergie, reakce proti vlastním tkáním autoimunita (cukrovka 1. typu, revmatoidní artritida).
3Srdce a krevní oběh
Srdce má pravou a levou předsíň a komoru; chlopně zajišťují jednosměrný tok (cípaté mezi předsíní a komorou, poloměsíčité na výstupu tepen). Rytmus udává sinusový uzel v pravé předsíni – srdce pracuje automaticky; nervy a hormony jen mění frekvenci. Elektrickou činnost zaznamenává EKG.
- Malý (plicní) oběh: pravá komora → plicnice → plíce (okysličení) → plicní žíly → levá předsíň.
- Velký (tělní) oběh: levá komora → aorta → tepny → vlásečnice v orgánech → žíly → duté žíly → pravá předsíň.
Krevní tlak se udává jako systolický/diastolický, norma kolem 120/80 mm Hg. Rizika onemocnění srdce a cév – nejčastější příčiny smrti v Česku – zvyšuje kouření, vysoký tlak, vysoký cholesterol, obezita, cukrovka, nedostatek pohybu a stres.
4Dýchání
Vnější dýchání je výměna plynů v plicích, vnitřní dýchání výměna mezi krví a tkáněmi; buněčné dýchání probíhá v mitochondriích. Nádech je aktivní (stah bránice a zevních mezižeberních svalů zvětší hrudník, tlak v plicích klesne), klidný výdech pasivní. Plyny přecházejí ve sklípcích difuzí podle rozdílu parciálních tlaků. Dýchání řídí centrum v prodloužené míše hlavně podle koncentrace CO2 v krvi. Vitální kapacita plic dospělého je 3–5 litrů.
5Trávení a výživa
| Místo | Enzym / šťáva | Co štěpí |
|---|---|---|
| ústa | slinná amyláza | škrob |
| žaludek | pepsin, HCl (pH 1–2) | bílkoviny |
| dvanáctník (z pankreatu) | trypsin, amyláza, lipáza | bílkoviny, škrob, tuky |
| dvanáctník (z jater) | žluč (bez enzymů) | emulguje tuky |
| tenké střevo | střevní enzymy | dokončení štěpení; klky a mikroklky vstřebávají živiny |
Živiny se vstřebávají do krve (cukry, aminokyseliny – putují vrátnicovou žílou do jater) a do mízy (tuky). Vitaminy rozpustné v tucích (A, D, E, K) se ukládají, rozpustné ve vodě (B, C) je nutné přijímat stále. Nedostatek vitaminu C způsobuje kurděje, D křivici, B12 chudokrevnost. Energetická potřeba dospívajícího je asi 9–12 MJ denně.
6Vylučování
Funkční jednotkou ledviny je nefron (asi 1 milion v každé ledvině). V Bowmanově pouzdře s klubíčkem kapilár se z krve filtruje primární moč (asi 180 litrů denně). V kanálcích se zpětně vstřebá voda, glukóza, ionty a vznikne asi 1,5 litru definitivní moči s močovinou. Ledviny tak udržují objem tekutin, pH a koncentraci iontů; hormon ADH (antidiuretický) zvyšuje zpětné vstřebávání vody.
7Nervová soustava
Neuron má tělo, krátké dendrity (příjem signálu) a dlouhý axon (vedení), často obalený myelinovou pochvou, která vedení urychluje (až 120 m/s). Klidový membránový potenciál je asi −70 mV; podnět vyvolá akční potenciál (vzruch) – rychlé otevření sodíkových kanálů. Mezi neurony předávají signál synapse pomocí neurotransmiterů (acetylcholin, dopamin, serotonin, noradrenalin).
- CNS – mozek a mícha; mozek: koncový mozek (mozková kůra – laloky čelní, temenní, spánkový, týlní), mezimozek (talamus, hypotalamus – řídí hypofýzu, teplotu, hlad, žízeň), mozeček, mozkový kmen.
- Obvodová soustava – hlavové a míšní nervy; somatická (vůle) a autonomní (vegetativní): sympatikus (stres, „boj nebo útěk“ – zrychlí srdce, rozšíří zornice) a parasympatikus (klid, trávení).
Reflexní oblouk: receptor → dostředivý neuron → centrum (mícha, mozek) → odstředivý neuron → efektor (sval, žláza). Podmíněné reflexy jsou získané učením.
8Smyslové orgány
- Oko – rohovka a čočka lámou světlo; akomodaci (zaostření) zajišťuje změna zakřivení čočky; sítnice obsahuje tyčinky (vidění za šera) a čípky (barvy, tři typy). Žlutá skvrna je místo nejostřejšího vidění, slepá skvrna místo výstupu zrakového nervu. Vady: krátkozrakost (rozptylky), dalekozrakost (spojky), astigmatismus, šedý a zelený zákal.
- Ucho – vnější ucho, bubínek, sluchové kůstky (kladívko, kovadlinka, třmínek) zesilují kmitání, v hlemýždi vnitřního ucha je Cortiho orgán s vláskovými buňkami. Ve vnitřním uchu je i rovnovážné ústrojí (polokruhovité kanálky, váček). Slyšíme asi 16 Hz – 20 kHz.
- Chuť a čich – chemoreceptory; chuťové pohárky na jazyku, čichový epitel v horní části nosní dutiny.
9Hormonální soustava
| Žláza | Hormon | Účinek |
|---|---|---|
| hypotalamus a hypofýza | liberiny, růstový hormon, TSH, ACTH, FSH, LH, ADH, oxytocin | řízení ostatních žláz, růst, vodní hospodářství, porod a kojení |
| štítná žláza | tyroxin (obsahuje jod), kalcitonin | rychlost metabolismu; nedostatek jodu – struma |
| příštítná tělíska | parathormon | zvyšuje vápník v krvi |
| slinivka (Langerhansovy ostrůvky) | inzulin, glukagon | snižuje / zvyšuje glykémii |
| nadledviny | adrenalin, kortizol, aldosteron | stresová reakce, metabolismus, hospodaření se sodíkem |
| pohlavní žlázy | testosteron, estrogeny, progesteron | druhotné pohlavní znaky, menstruační cyklus, těhotenství |
Hormony se řídí zpětnou vazbou: například vysoká hladina tyroxinu tlumí tvorbu TSH v hypofýze. Diabetes mellitus 1. typu (chybí inzulin, autoimunita) se léčí inzulinem, 2. typu (necitlivost na inzulin, souvisí s obezitou) dietou, pohybem a léky.
10Rozmnožování a ontogeneze
Menstruační cyklus trvá přibližně 28 dní: ve folikulární fázi dozrává vajíčko (FSH, estrogeny), kolem 14. dne nastává ovulace (vrchol LH), v luteální fázi žluté tělísko tvoří progesteron, který připravuje děložní sliznici. Pokud nedojde k oplození, sliznice se odloučí – menstruace. Oplození probíhá ve vejcovodu, zárodek se uhnízdí v děloze asi 6.–7. den. Do konce 8. týdne mluvíme o embryu, potom o plodu. Porod nastává asi ve 40. týdnu, řídí ho oxytocin. Prevencí pohlavně přenosných nemocí (HIV, chlamydie, kapavka, syfilis, HPV) je kondom a očkování proti HPV.