Fyziologie tělních tekutin · Extracelulární · Intracelulární U dospělého člověka voda tvoří až 66% hmotnosti ( čím víc tukové tkáně, tím míň vody) – novorozenec - až 80 % hmotnosti těla Intracelulární tekutina ¨ draselné ionty, méně hořečnatých a fosforečnanových Extracelulární tekutina ¡ hlavně sodné a chloridové ionty, méně vápenaté, hydrogenuhličitanové, živiny, plyny dělí se na ¨ krev (6-9 %) - tekutina proudící v cévách ¨ mízu (lymfa) - tekutina proudící v cévách ¨ tkáňový mok (14 %) - životní prostředí všech tkáňových buněk; není specializovanou tekutinou (jako krev) Ø krev a tkáňový mok jsou od sebe odděleny stěnami cév( umožňuje prostupnost vody ) Ø v obsahu solí jsou na tom stejně Ø liší se obsahem bílkovin (tkáňový mok neobsahuje větší molekuly bílkovin - nepropouští je stěna vlásečnic ) Ø každá změna je rychle upravena => stálost vnitřního prostředí (homeostáza) => správná činnost buněk Funkce tělních tekutin ¡ transportní: přenos živin, plynů, hormonů, odvádění metabolitů, ¡ obranná: zajištění imunity, krevní srážlivosti ¡ termoregulační: rozvádění tepla z metabolicky aktivních orgánů do periferie těla KREV ¡ 4,5-5,5 l ¡ 8% hmotnosti ¡ pH krve: 7,4 (7,35-7,45) ¡ ztráta krve : 500-800 ml → bez následků, obnova během několika hodin, z tkáňového moku a sleziny >1,5 l krve → ohrožení života ¡ denně se obnovuje asi 50 ml krve, 18 l za rok Tvořena ¡ krevní plazma (55 %) ¡ krevní částice (45 %): erytrocyty (červené krvinky) leukocyty (bílé krvinky) trombocyty (krevní destičky) hematokrit (poměr mezi objemem erytrocytů a plazmy) - ženy 41 : 59 % - muži 46 : 54 % Základní komponenty ¨ erytrocyty 4.2 – 6.0 x10^12/l ¨ leukocyty 3 – 11 x10^9/l ¨ trombocyty 170 – 360 x10^9/l Funkce krve • respirace (transport O[2] a CO[´2]) • výživa (transport vstřebaných živin) • transport odpadních látek metabolismu • ABR • vodní hospodářství • termoregulace • imunitní funkce • transport hormonů • transport dalších látek (stopové prvky, vitamíny, farmaka…) • hemokoagulace Krevní plazma – nažloutlá : 91 % voda 8 % organické látky 1 % anorganické látky organické látky: bílkoviny (albuminy, globuliny, fibrinogen, hormony), cukry (glukóza), tuky (cholesterol) anorganické látky: ionty Na, Ca, K, HCO, Cl, P sodík 135-150 mmol/l, draslík 3.8-5.5 mmol/l, vápník 2.0-2.75 mmol/l, hořčík 0.66-0.94 mmol/l · proteiny 70-80 g/l ( albuminy, globuliny, fibrinogen) · sacharidy - glukóza 3.3-6.1 mmol/l · lipidy 4 – 9 g/l ( triacylglyceroly, cholesterol, fosfolipidy, volné mastné kyseliny) · močovina 2-7.5 mmol/l sedimentace (rychlost klesání krevních částic) – závisí na bílkovinách krevní plazmy (rozmnožení globulinů a fibrinogen zrychluje sedimentaci) – dále závisí na obsahu tuků v plazmě, na pH – ženy 4-7 mm/hod., muži 1-3 mm/hod. Reakce na zátěž- krevní elementy ¨ V důsledku hormonálních podnětů na začátku zátěže zvýšení počtu erytrocytů (vyplavení z kostní dřeně) ¨ Při déletrvající zátěži ( ztráta tekutin) - - relativní zvýšení počtu erytrocytů(maratónci průběhu závodu zvyšují hodnoty hematokritu na 50 – 55 %) ¨ leukocyty při tělesné zátěži stoupají (leukocytóza) -se zvyšující se intenzitou zátěže, ale vytrvalostní spíš leukopenie ¨ trombocyty beze změny Po přerušení zátěže se změny počtu krevních elementů vrací v krátkém časovém intervalu k výchozím hodnotám. Při nadměrném fyzickém, psychickém i emočním zatížení, při intenzivním tréninku i významné soutěži však byly přechodně (na několik hodin i dnů) Reakce na zátěž –krevní plazma ¨ Cukry : poměrně stabilní hodnota glykemie : 3,3 – 5,5 mmol/l maximální a submaximální intenzita : pozátěžová hyperglykemie ( až 10 mmol/l) střední intenzita : hypoglykemie ¨ Laktát : V klidu : 0,5 – 1,5 mmol/l Po zatížení : až 16 mmol/l ¨ Tuky Maximální intenzita : klesají Nízká intenzita : stoupají ¨ Bílkoviny zmnožení ¨ Voda počátek aktivity přesun do činného svalu , pocení Adaptace na zatížení ¨ Delší dobu trvající vytrvalostní aerobní trénink vede ke zvětšení množství krve ( nejprve se zvyšuje objem plazmy, po 2 až 3 týdnech i počet červených krvinek a celkové množství hemoglobinu Zvýšení objemu plazmy je však výraznější ( to se projeví snížením hematokritu a snížením viskozity krve s následným příznivým ovlivněním krevního oběhu (cirkulace). ¨ Za adaptační změnu považujeme i zvýšení množství červených krvinek, při pobytu ve vysokohorském prostředí ( 2300 m 4 týdny, po 8 týdnů) ¨ Zvyšování počtu erytrocytů zlepšuje podmínky pro transport kyslíku z plic Erytrocyty ¡ nejčetnější buňka lidského těla (3 800 000 žena, 5 300 000 muž) ¡ bezjaderné, 95 % sušiny je hemoglobin ¡ žijí cca 4 měsíce ¡ povrch všech erytrocytů je 2000× větší než povrch těla ¡ v 1 erytrocytu je 265 miliónů molekul hemoglobinu ¡ denně vznikne asi 200 miliard erytrocytů ¡ za svůj život urazí asi 1000 km ¡ rozpadají se ve slezině a v játrech, pohlcovány buňkami retikuloendotelové soustavy ¡ z hemové skupiny se tvoří bilirubin (žlučové barvivo) Hormonální regulace erytropoézy stimulace ¡ Erytropoetin ( doping) ¡ somatotropní hormon ¡ thyroxin ¡ renin-angiotensin ¡ testosteron Erytropoéza (tvorba červených krvinek) – v červené kostní dřeni ( plod – játra a slezina) – pro tvorbu nutný: Fe, B12, kyselina listová – Fe z rozpadlých erytrocytů, doplnění potravou – nevyužité Fe se váže na bílkovinu feritin, ukládá se do zásoby ve tkáních – hormon erytropoetin (vylučuje se v ledvinách) – denní potřeba železa: muži 12 mg, ženy 14-18 mg Hemolýza (rozpad červených krvinek) ¡ rozrušování povrchu erytrocytů, vystupování Hb ¡ způsobeno: hypotonickým prostředím, fyzikálními vlivy (teplota, silné třesení), chemickými látkami (tuková rozpouštědla), jedy (bakterií, hadů, pavouků) Metabolismus železa · v potravě Fe^3+, ale snáze se vstřebává Fe^2+ žaludeční šťáva a vitamín C pomáhají redukci Fe, proto po resekci žaludku vzniká anémie ¡vstřebávání v horní části tenkého střeva ¡hladina Fe^2+ v séru 10-35 mmol/l ¡apoferitin (sliznice), transferin (2 Fe^3+; plazma; b[1]-globulin), feritin (4500 Fe^3+; slezina, játra, dřeň; sérový feritin), hemosiderin (agregáty feritinu) Anémie ¨ pokles hladiny Hb a počtu erytrocytů ¨ poruchy erytropoézy: aplastická a., renální a. (erytropoetin) ¨ poruchy syntézy DNA: megaloblastová a. (nedostatek vitamínu B[12]) ¨ poruchy syntézy Hb: b-thalasemie, a-thalasemie, srpkovitá anémie ¨ nedostatek Fe: krvácení (GIT) ¨ hemolytické anémie: hadí jed Polycytémie ¨ primární x sekundární ¨ 7-8 mil. ery, HK 70% ¨ polycythaemia vera: vzácná, kůže modročervená, překrvení spojivek Leukocyty – průsvitné buňky s jádrem – 4 000-10 000/mm^3, při nemoci počet stoupá – nejvíce odpoledne, nejméně ráno – délka života - hodiny, dny, týdny, roky Dělí se na: granulocyty: barvitelná zrníčka v cytoplazmě, členité jádro, většinou schopné fagocytózy, obsahují enzymy agranulocyty: bez zrníček, nečleněné jádro ¨ granulocyty ¡ neutrofilní : schopnost měnit svůj tvar, prostupovat cévní stěnou (diapedéza), zmnožené při zánětech ¡ eosinofilní : zmnožené při parazitárních onemocněních ¡ bazofilní : aktivace imunokompetentních buněk, produkují protisrážlivé a vasodilatační látky ¨ agranulocyty – lymfocyty – B-lymfocyty: tvorba protilátek (humorální imunita), rozpoznání antigenu na základě struktury makromolekul, proliferace (namnožení buněk), paměťové buňky – T-lymfocyty: buněčná imunita, diferenciace (několik typů), regulace imunitní odpovědi B-lymfocytů ¨ agranulocyty – monocyty (3–8 %) ¡ makrofágy, největší fagocyty ¡ v některých tkáních (slezina, játra, lymf. uzliny, vazivo, místa hrozící infekce) ¡ poškození tvorby - jedy Imunita ¨ je schopnost organismu rozpoznávat cizorodé makromolekulární látky, bránit jejich vniknutí do organismu ¨ zajišťovat likvidaci cizorodých látek v organismu Rozlišujeme imunitu: • látkovou (humorální) • buněčnou ¨ Imunita se v organismu uskutečňuje imunitní reakcí ¨ Cizorodé makromolekuly (bílkoviny, nukleové kyseliny, polysacharidy)se nazývají antigeny. ¨ Proti antigenům organismus vytváří specifické proteiny nazývané protilátky ¨ Imunitní reakce je specifická vazba mezi antigenem a protilátkou a je podstatou imunitní reakce ¨ Imunita látková - specifická ¨ zásadní funkci lymfocyty Rozeznáváme • B lymfocyty ¨ pocházejí z kostní dřeně, mohou se měnit na plasmatické buňky ¨ produkující protilátky • T lymfocyty ¨ jsou závislé na thymu, pomáhají při tvorbě protilátek a fagocytární funkce ¨ vykonávají imunitu buněnou. Látková imunita spočívá v tvorbě specifických protilátek – imunoglobuliny Imunoglobuliny : IgG, IgM, IgA, IgE a IgD. - jsou obsaženy v krevní plasmě B lymfocyty ¨ Na membráně vázané protilátky – receptor pro rozpoznání specifického antigenu ¨ Po navázání B buňka je stimulována k dělení a tvorbě téže protilátky ¨ při prvním setkání s antigenem organismus odpovídá primární imunitní odpovědí ¨ Za několik dní jsou prokazatelné protilátky ¨ při druhém setkání s antigenem je již v organismu zásoba paměťových buněk a sekundární odpověď je intenzivnější. T-lymfocyty ¨ Buněná imunita je zprostředkována T lymfocyty ¨ Thymus (brzlík) prodělává v průběhu života velké změny, maximum dosahuje mezi 2-3 rokem, po pubertě involuje. ¨ Imunita buněčná ¨ Významným mechanismem buněčné imunity je fagocytóza ¨ Imunita je rozhodující pro přijetí neb o odmítnutí transplantátu ¨ Pro potlačení imunity se používají imunosupresiva ¨ Nepřiměřené intenzivní imunitní reakce - alergie ¨ Podněty vyvolávající alergii se nazývají alergeny ¨ působí-li vlastní bílkoviny jako antigeny dochází k autoimunitní reakci ¨ netvoří protilátky Rozdělení imunity ¨ Imunita vrozená ¨ Imunita získaná • Imunita přirozená • Imunita umělá aktivní pasivní • Imunita specifická - zprostředkovaná B a T lymfocyty • Imunita nespecifická - kůže, sliny, žaludeční šťáva, fagocyty, horečka poruchy imunity ¡ AIDS– syndrom získaného selhání imunity (vyvoláno retrovirem HIV) ¡ autoimunitní choroby : vytváření protilátek proti vlastní tkáni ¡ Alergie : uplatňují se postupně imunoglobuliny IgE, bazofilní granulocyty a z nich uvolněné mediátory (histamin, serotonin, tromboxany, prostaglandiny) – působí otoky, křeče hladkých svalů (astma), rýmu, oběhové a dýchací potíže (cévy – otoky, hlenové žlázky – rýma, nervová zakončení – svědění) - anafylaktické typy (sekundy až minuty) – pyly - oddálené typy (dny) - plísně, bakterie Trombocyty – útržky buněk kostní dřeně – 250 000-400 000/mm3 – zástava krvácení: shlukování a rozpad trombocytů v místě poranění + serotonin (zúžení cévy) – shlukování a rozpad – zátka – obsahují hemokoagulační látky Srážení krve- hemokoagulace Trombocyty : Adheze na kolagen Agregace ( shlukování) Metamorfóza na kulovitá Sekrece : serotonin ( vazokonstrikce ) Vnitřní a zevní systém aktivují plazmatický faktor X působí na protrombin → trombin působí na fibrinogen → fibrin → vytváří se krevní koláč ( definitivní trombus), na okrajích sérum (= plazma bez fibrinogenu) – ztráta krve: náhlá do 1,5 litru, pomalá do 2,5 litru – protrombin se tvoří v játrech – nutný vitamin K ( střeva) – srážení krve se zpomaluje chladem Krvácivé poruchy ¨ poruchy hemokoagulace (koagulopatie) nebo fibrinolýzy ¡ hematomy, kloubní krvácení ¨ poruchy činnosti trombocytů ¡ petechie ¨ defekty cév ¡ petechie Koagulační testy ¨ Quick: vnější část kaskády ¡ tkáňový tromboplastin, Ca^2+ ¡ INR 0.8-1.2, 70-125 % ¡ warfarin ¨ APTT: vnitřní část kaskády ^¡ parciální tromboplastin, aktivátor kaolin, Ca^2+ ¡ 25-42 s ¡ heparin, hemofilie A Krevní skupiny ¡ aglutinogeny v membránách erytrocytů (A, B, AB, 0) ¡ aglutininy gamaglobuliny v plazmě (anti A, anti B) Rh systém v membráně erytrocytů antigen (+, -) – aglutinogeny se objevují v krvinkách již v 6. týdnu života embrya, aglutininy 10. den po porodu – krevní transfuze nahrazuje tekutinu i krvinky a důležité látky – krevní konzerva – krev se mísí s konzervačním roztokem, obsahuje protisrážlivé činidlo a glukózu, skladuje se při 2-4 °C na 21 dnů – autotransfuze u nás: A-42 %, B-18 %, 0-32 %, AB-8 %