 Fyziologie buňky
 Fyziologie tělních tekutin, krev a imunita
 Fyziologie srdce a krevního oběhu
 Fyziologie dýchání
 Fyziologie vylučování a termoregulace
 Fyziologie svalů
 Obecná neurofyziologie + fyziologie CNS
 Endokrinní žlázy
 Senzorické systémy
 SILBERNAGL, Stefan a Agamemnon DESPOPOULOS. Atlas fyziologie člověka.
6. přeprac. vyd. Praha: Grada, 2004.
 Fyziologie :pro bakalářská studia v medicíně, ošetřovatelství, přírodovědných,
pedagogických a tělovýchovných oborech. Edited by Richard Rokyta. 2.,
přeprac. vyd. Praha: ISV nakladatelství, 2008
 BARTŮŇKOVÁ, Staša. Fyziologie člověka a tělesných cvičení :učební texty pro
studenty Fyzioterapie a studia Tělesná a pracovní výchova zdravotně
postižených. 1. vyd. Praha: Univerzita Karlova v Praze, nakladatelství
Karolinum, 2006.
 HAVLÍČKOVÁ, Ladislava. Fyziologie tělesné zátěže. 2. vyd. Praha: Karolinum,
2003
RVS - prezenční RVS - kombinované
splněno
3 písemné testy
• 13.10.2015
•3.11.2015
•8.12.2015
+ opravné ( prosinec, začátek ledna)
3 písemné testy
•16.10.2015
•13.11.2015
•20.11.2015
+ opravné ( prosinec, začátek ledna)
Ústní zkouška Pouze ústní zk
3 otázky
Pouze ústní zk
3 otázky
 žádná buňka nemůže vzniknout jinak
než zase z buňky
 mateřská buňka předává dceřinné
buňce potřebnou děděnou informaci
k reprodukci sebe sama i ke své funkci
 rozlišujeme dva základní různě
fylogeneticky pokročilé typy buněk prokaryotické
a eukaryotické
Buňky – tkáně – orgány- organismus
- funkce a struktura jsou vzájemně propojené vlastnosti
- V průběhu evoluce – specializace buněk – odlišná funkce
podle množství organel, charakterem cytoplazmy a
vlastnostmi membrány
Př.
Tuková buňka – cytoplazmě tuková kapénka, jádro,
membrána – neměnné napětí
Nervová buňka – mitochondrie, granulární endoplazmatické
retikulum, ribozomy, jádro membrána-změny
membránového potenciálu
Životní cyklus buňky :
A, zárodečné, kmenové buňky – opakování cyklů
B, specializované buňky – 1.cyklus do fáze diferenciace
 je posloupnost vzájemně
koordinovaných procesů
 od jednoho buněčného rozdělení k
následujícímu
Lze rozdělit na
› mitotická fáze M fázi (mitóza)
› interfáze – 90 - 95% celého buněčného cyklu
 Interfáze se dělí na G1, S, G2 fázi
G fáze = růstová ( grow – růst)
S fáze = syntetická
M fáze = mitotická ( dělení)
 Obecně v interfázi probíhá:
› tvorba buněčné stěny
› růst buňky na původní velikost
› tvorba cytoplazmy, dělí se mitochondrie,
vznikají membrány atd.
G1 (postmitotická fáze)– metabolická aktivita
zdvojení buněčné hmoty, intenzivní syntetické
procesy – RNA, proteiny. Buňka roste, vytváří se
zásoba nukleotidů a syntetizují se enzymy pro
budoucí replikaci jaderné DNA
50%
S – fáze – probíhá zdvojení (replikace) DNA
30%
G2 (premitotická fáze)–syntéza a aktivace proteinů
(ke kondenzaci chromozomů, ke tvorbě mitotického
aparátu a destrukci jaderného obalu), končí
zahájením mitózy
15%
.
BUŇKA SE NEDĚLÍ
= souvislý, kontinuální
proces
 profáze
 metafáze
 anafáze
 telofáze
postmitotická buňka =
buňka, která se již nikdy
nebude dělit
většina velmi specializovaných buněk
(neurony, svalové buňky) se po svém
vzniku již nikdy nedělí a jsou tedy
postmitotické
postmitotická buňka se zpět do
buněčného cyklu již nikdy nedostane
Buňky jater
Parietální buňka žaludku
Buňky žlázy
Buňky krve
 základní stavební a funkční jednotka těla
 je nejmenší jednotkou živého organismu
schopnou nezávislé existence
( metabolismus, pohyb, růst, rozmnožování,
dědičnost= schopnost buněčného dělení)
 fyziologie orgánů a systémů je založena na
komplexní funkci buněk
 komplexní funkce je dána strukturou na
subcelulární úrovni
 otevřený systém ( obousměrná výměna
látek s prostředím )
 Základem je kmenová buňka
 Životní rytmus buňky – cyklický charakter
 Schopnost obnovy :
- epidermis : 2 týdny
- sliznice žaludku : 2 – 3 dny
 Specializované buňky ( neurony, svalové
buňky)
Podle stupně obnovy dělíme tkáně na 2 skupiny:
1.Tkáně z buněk – embryonální vývoj
 Buňky beze změny po celý život
- nikdy se nedělí
- pokud zaniknou, nikdy se neobnoví
- buňky oční čočky
 Buňky mohou být částečně remodelovány při změně
funkčního zatížení
- nervové buňky svá synaptická zapojení
- hypertrofie myokardu
 Buňky pravidelně obnovující své funkčně zatížené části
- fotoreceptory sítnice ( obnova membrány)
2.Tkáně z buněk které se neustále obnovují( rychlost
obnovy se liší – dny až roky)
 Prostým dělením
- endotelové buňky krevních kapilár
- hepatocyty
 Proliferací nediferenciovaných kmenových buněk
- obnova buněčných populací, které se sami
dělit nemohou ( epidermis, erytrocyty )
Apoptóza =
programová smrt (
fyziologický děj )
A, vnitřní ( rozhodnutí
buňky
B, vnější – imunitní
systém
Nekróza=
patologický proces
různými vlivy
Apoptóza
 programovaná buněčná smrt =
fyziologický děj
 indukována cíleně ( regulovaný děj)
signál : zvenčí zevnitř
( lymfocyt, izolace b.) ( neopravitelná DNA)
 buňka je usmrcena a následně
odstraněna - nedojde k poškození
okolních buněk
 enzymatické regulační kaskády
buňky(kaspázy- jinak v b.neaktivní)
Apoptická tělíska
fagocytovány leukocyty (makrofágy)
nitrobuněčné enzymy nepoškodí okolní
buňky.
Nekróza
 narušení integrity cytoplazmatické
membrány
 narušení rovnováhy vnitřního prostředí
buňky
objemové změny (edém) celé buňky i
organel (mitochondrie, endoplazmatické retikulum)
enzymatické poškození buňky + rozpad
vnitřní prostředí buňky se uvolní do okolí
( enzymy takto uvolněné indukují nekrózu
okolních buněk = "řetězová reakce“
rozsáhlejší poškození tkáně ( následný
zánět )
Apoptóza je normální fyziologický děj, normální smrt „věkem”
event. „normální” sebevražda.. či naprogramovaná buněčná smrt.
(Ca-Mg endo-nukleáza – enzym zodpovědný za apoptózu)
Tím se můžou buňky:
adaptovat…mozoly na rukách při práci s krumpáčem
odstraňovat nádor.buňky, buňky napadené viry,, autoimunitní buňky a pod
…STOVKY MILIARD BUNĚK DENNĚ ZANIKÁ – jsou eliminovány a
buněčným dělením znovu nahrazovány.
Buňka která zaniká, nesmí již přenášet genetickou informací, ani pro
dělení.. ani pro tvorbu bílkovin … když se bílkoviny netvoří, tak
chátrá obsah buňky…ER, GA, Ribosomy, cytoplazma, cytoskelet,
membrány .. buňka chátrá celá, scvrkává se, zmenšuje se …
a uvnitř jsou hrudky rozpadlého nefunkčního chromatinu.
 Cytoplazma – tekuté prostředí buňky
 Organely
 Jádro- genetická informace řídící činnost
buňky
 Plazmatická membrána – selektivně
permeabilní, odpovědná za tvar
buňka
plazmatická membrána
organely
cytoplazma
lipidová dvojvrstva
jádro
endoplazmatické retikulum
ribozomy
Golgiho aparát
lysozomy
mitochondrie
cytoskelet
integrální a periferní
přenašeče
synaptické proteiny
membránové enzymy
receptory
iontové kanály
aktivní
pasivní
BUŇKA
Membrána-rozhraní, transport látek, receptory
Jádro-genetický materiál, chromatin
Jadérko-tvorba rRNA=kopie DNA
Endoplazmatické retikulum granulární-tvorba glykoproteinů
Endoplazmatické retikulum agranulární-žádné ribozomy, syntéza
lipidů ( fosfolipidy, cholesterol), zásoba kalcia
Ribozom-tvorba bílkovin
Golgiho komplex-koncentruje a definitivně upravuje proteiny
transportní a sekreční vezikuly
Lysozomy-rozklad biologického materiálu a transportu bílkovin
Cytoplazma –metabolické pochody
Cytosklelet – systém mikrofilament, mikrotubulů, změna tvaru
buňky
Mitochondrie-energie, produkce ATP, utilizace O2 a produkce CO2,
enzymy Krebsova cyklu a oxidativní fosforylace
Centriol-dělení- magnet
Struktura :organizovaná síť makromolekul
vznikajících přímo na místě
1. Vláknité proteiny ( kolagen - zpevnění,
elastin- pružnost, laminin-propojení
buněk k epitelu)
2. Proteoglykany
3. Voda
Nejvíce: chrupavka, kost, kůže
Nejméně : CNS
Buněčná membrána
2 vrstvy fosfolipidů
molekuly bílkovin
molekuly polysacharidů
kanály v membráně
 cytoplazmatická membrána ( také plazmatická
membrána) je tenký semipermeabilní obal
ohraničující buňku i její výběžky
 podílí se na ochraně před zevními vlivy, udržování
tvaru
 skládá se z jedné lipidové dvouvrstvy a v ní
zanořených proteinů
 Funkce proteinů:
- základní složka receptorů
- základ iontových kanálů
 schématický
trojrozměrný řez
buněčnou
membránou
1. glykolipid
2. alfa-helix protein
3. oligosacharidový
boční řetězec
4. fosfolipid
5. globulární protein
6. hydrofobní část
alfa-helix proteinu
7. cholesterol
Poškození bun.membrány
vylití vnitřního obsahu cytoplasmy (enzymy, DNA, ribozomy…
- Etiologie: toxické látky, alkohol, chemoterapie, antibiotika …
- Diagnostika nemocí je postavená na poškození bun.membrány:
žloutenky, alkoholické poškození jater, infarkty myokardu,
 Paracelulární transport
 Transcelulární transport
 Prostá difuze
- volný prostup lipidovou membránou
- látky rozpustné v lipidech, malé
neutrální molekuly ( O2,CO2, H2O )
- zrychluje se při zvýšené teplotě
 Iontové kanály (proteinové kanály)- póry
- malé molekuly, ionty, voda ( difundují přes proteinové
kanály)
 Sekundární aktivní transport
- sám o sobě pasivní, spojen s jiným systémem, který
spotřebovává jinou energii
 Primární aktivní transport
- NA- K pumpa, proti elektrochemickému gradientu,
přísun energie
 Endocytóza a exocytóza
- prostřednictvím váčků do a z buňky
- řada látek které jinak neprojdou přes membránu ( proteiny a
cholesterol)
 proti koncentračnímu spádu – potřeba energie
 energie (ve formě ATP)
 Nejrozšířenější typ : NA-K pumpa ( přítomna na všech buněčných
membránách)
 Transportuje NA⁺ mimo buňku
 K⁺ do buňky
 Vlastní přenos je prostřednictvím membránového proteinu
 Ionty procházejí otevřeným kanálem
= proteinové kanály – proteiny mají tendenci měnit
svou konformaci
- podle toho jaká energie je nutná, aby protein
změnil svoji konformaci , dělí se kanály na:
1. stále otevřené (po koncentračním gradientu,ionty)
2. řízené napětím ( změna konfigurace proteinu)
3. řízené chemicky ( reakce mezi receptorem a
iontovým kanálem)
4. řízené mechanicky ( citlivé na napnutí cytoskeletu)
 aktivní proces
 pohlcování látek z okolí
 dochází k přestavbě plazmatické
membrány
 2 formy: a) pinocytóza
b) fagocytóza
 látky přijímané ve formě roztoků
 buňka pohlcuje částice vchlípením části
plazmatické membrány
 např. vstřebávání tukových kapiček v
tenkém střevě
 příjem větších částice
 panožky (plazmatické výběžky)
 např. pohlcování bakterií bílými krvinkami
 opakem endocytózy
 výdej větších molekul
 měchýřky odškrcené z Golgiho aparátu
1. Přímé spojení mezi buňkami
2. Prostřednictvím lokálních chemických působků
- parakrinní ( pankreas)
- autokrinní ( ovárium)
3. Komunikace umožňující rychlé spojení mezi jednotlivými
částmi těla a v rámci jednotlivých oddílů těla
- prostřednictvím akčních potenciálů ( v ms)
- specializovaný kontakt = synapse
- Specializované působky- neurotransmitery
4. Prostřednictvím hormonů
- uvolněné na určitý podnět – endokrinní systém
- Zprostředkovaná pomocí oběhového systému
- Odpověď velmi lokalizovaná ( ADH) nebo ovlivňuje všechny
buňky ( T3,4)
- Zásadní řízení růstu, metabolismu, reprodukce
TKÁŇ je soubor buněk, podobného tvaru i funkce
Orgán je soubor tkání (od okolí ohraničený),
např. céva-sliznice, podslizniční tkáň, sval,
sval složený z tkání- sval, vazivo, cévy, nervy
Systémy – soubor několika orgánů,
(trávicí, močový, dýchací systém…)
epitelové
pojivové
svalové
nervové
krev
… různé typy mezibuněčných spojů …
… různé typy komunikace …
… různé funkce …
kryjí povrchy- kůže, sliznice
tkáň z buněk naskládaných na sebe
- tvar buněk: plochý , kubický, cylindrický
- počet buněk: jednovrstevný, vícevrstevný
- funkce: krycí, výstelkový, žlázový, resorpční (střeva),
smyslový (citlivost na fyzikální a chemické podněty)
Pojivové tkáně jsou : vazivo, chrupavka, kost
Složené z buněk + vláken + mezibuněčné hmoty + …
opora těla (kostra), pohyb, tlumení nárazů,
„klouzání šlach”, „tření” kloubů,
Vazivo: buňky vaziva(fibrocyty, tukové buňky)
vlákny (kolagen, elastin, retikulární) a
mezibuněčná hmota
Tuhé vazivo: vazy, šlachy
Řídké vazivo: mezitkáňové prostory
Elastické vazivo: vazy páteře, žeber
Tukové vazivo: podkoží
Lymfoidní vazivo: mízní uzliny
Chrupavka: buňky- chondrocyty
vlákna (kolagen, elastin
mezibuněčná hmota
hyalinní – tvrdá, porcelánově bílá, křehká,
obs.chondrocyty+beztvarou hmotu+jemné maskované kolagenní vlákna.
- na povrchu kloubů a v dýchacích cestách
elastická – pružná, ohebná, žlutavá, převládají elastická vlákna
- nos, boltec
vazivová – mechanicky odolná na tlak a tah, matně bílá,
- převládají silná kolagenní vlákna – meziobratlové ploténky, meniskus
Pevná pojivová tkáň, s mineralizovanou
základní hmotou – minerální látky činí až 65%
objemu kosti !!!
buňky - Osteocyty
vlákna -kolagenní jako pletivo či lamely
kolem vyživovací cévy = vzniká osteon =zákl.
funkční jednotka kosti
- elastická …
minerály (Ca, P, Mg, Na, F..)
Kostní dřeň – erytropoetická tkáň
Svalová tkáň má schopnost kontrakce … mechanický pohyb
- hladký sval – kontrahuje se svalová buňka (střevo, průdušky, cévy..)
v cytoplasmě buněk jsou smrštění schopná vlákna – myofibrily
- příčně pruhovaný sval – kontrahuje se svalové vlákno - myofibrily
- kosterní sval - biceps, záda…
- srdeční sval
U svalů je název plazmy sarkoplazma, bun.membrány sarkolema
Sval.vlákno=myofibrily+sarkoplazma+jádro+mitochondrie+glykogen
…. Vše obalené membránou sarkolemou.
Myofibrily jsou to 2 bílkoviny schopné kontrakce, aktin a myosin, které
se při kontrakci do sebe zasouvají…
- střevo, průdušky, cévy, děloha ...
- vřetenovité buňky, spojené jemným vazivem
- kontrakcí myofibril se kontrahuje celá buňka hladkého svalu
- inervace vegetativní- vůli neovladatelná
- při podráždění buněk hl.svalů dojde ke zúžení a zkrácení trubice,cévy..
kontrakce bývají pomalé, často rytmické
tepna průduška
Myofibrily 1-2 um, tisíce v každém sval.vláknu
jsou složeny z aktinu a myosinu – v elektronovém
mikroskopu dávají pruhovaný vzhled.
Základní jednotkou svalu je svalové vlákno
dlouhé několik cm
V srdečním svalu jsou vlákna tvořená z buněk, které tvoří pleteň
či trámčinu, aby se srdečný stah šířil plynule po celém svalu … rytmické
smršťování srdečního svalu.
Navíc má vodivý systém svalových buněk – přenesení vzruchu (EKG) po
celém srdci
inervace autonomní – vegetativní
SA uzel
Schopen spontánní
depolarizace tj.
spontánní výroby proudu
perpetum mobile !!!
Tvoří, přijímá a vede vzruchy…tj. specializovaná tkáň na přenos
neuro-elektrických impulzů
Nervovou tkáň tvoří: mozek, mozeček, mícha, všechny nervy
Základní stavební jednotkou nervové tkáně je NEURON- přijímá a zpracovává
informace a vysílá a přenáší odpověď. Neurony se nerozmnožují ani neobnovují, tj. stejný
počet od narození.
V okolí nervových buněk jsou gliové buňky
-základní struktura neuronu je podobná každé jiné „žlázové“ buňce..
tj. jádro, mitochondrie, Golgiho aparát, …….
-metabolismus je vydatný, tvorba bílkovin na ribozomech je mohutná
(žlázové buňky slinivky … 1,5l šťáv / mozek 1,5kg myšlenek za 24 hod…)
Na povrchu neuronů a výběžků je typická membrána, ale na některých
vláknech je myelinová pochva – čím silnější je vlákno a silnější myelinová
pochva, tím rychlejší je vedení vzruchů. Základem pochvy je lipoprotein.
Axon – vlákno, vede odstředivě
tj. pryč od buňky,
ne některých dlouhých axonechvláknech
je myelinová pochva
Dentrity – krátké vlákna, vedou
dostředivě, tj. do buňky
Axon
Gliové buňky
Zajišťují výživu nerv.buněk,
Úprava prostředí pro –“Fagocytoza
cizorodých látek
Tvorba obalů kolem nerv.buněk
Krevní elementy - červené krvinky 5mil/1mm2
- krevní deštičky 200.000/1mm2
- bílé krvinky 10000/1mm2
(neurofil, lymfocyt, bazofil, monocyt, eosinofil)
Krevní plazma (žlutavá tekutina: obsahuje bílkoviny, enzymy
minerály, vitamíny, cukry, protilátky …)