Metabolismus, přeměna látek a energií ,termoregulace ,kůže FSS 2012 zimní semestr MUDr Dagmar Brančíková, email dagmar.brancikova@fnbrno.cz Homeostaza ÚSTÁLOST VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ ÚREAKCE NA ZMĚNU: –NERVOVÁ –IMUNITNÍ –NEUROENDOKRINNÍ Ú Nervová soustava- homeostaza ÚČidla (receptory) kůže ,svaly,cévy vnitřní orgány ÚAferentní nervová vlákna ÚCNS ÚMotorická a vegetativní nervová vlákna efektorová (volní a mimovolní odpověď) Ú IMUNITA ÚROZPOZNÁNÍ ÚTOKU ÚROZPOZNÁNÍ AGENS ÚCELKOVÁ NESPECIFICKÁ ODOVĚĎ ÚCELKOVÁ SPECIFICKÁ ODPOVĚĎ ÚPAMĚŤ endokrinní ÚZměna množství látky v tekutině nebo fyzik.stavu (teplo, pH) ÚZměna specifické hormon hladiny ÚZMĚNA NADŘÍZENÉ ŽLÁZY ÚZměna tropinů nebo liberinů nebo statinů ÚÚprava specifické hormonální hladiny ÚÚprava množství látky v tekutině Ú Tělní tekutina 60% hmotnosti Ú Ú40% tělesné hmotnosti Intracelulární Ú Ú20% tělesné hmotnosti extracelulární –15% mezibuněčná intersticiální –5% krevní plazma Voda 2,5 litru denně ztráty Úmoč 1,5l Ústolice 0,2l Úvýdech pára O,3l Úkůže 0,5l Úpot PORUCHY Vodního hospodářství ÚDEHYDRATACE ÚOSMOLALITA NÍZKÁ ÚADH VYSOKÝ ÚNAP NÍZKO ÚHYPOTENZE ÚNÍZKÝ TONUS ÚŽÍZEŃ ÚHYPERHYDRATACE ÚOSMOLALITA VYSOKÁ ÚADH NÍZKO ÚNAP VYSoKO ÚHYPERTENZE ÚOTOKY ÚZVRACENÍ Minerály ÚVápník Ca : multifunkční extracel.pH.,kost –osmolalita, –napětí svalů ÚFosfor : P fosfátové soli , –fosfolipidy, ATP ÚDraslík K : membránový potenciál, –rytmus srdce, –napětí svalů Ú Ú th?id=I Minerály ÚSodík Na extracelulárně ,TK, ledviny, osmosa Ú ÚHořčík Mg intracelulárně –napětí • Ú ÚChloridy Cl –osmosa,pH,HCl ÚMěď Cu –hemoglobin, melatonin ÚŽelezo Fe hemoglubin –myoglobin, cytochromy – Minerály ÚJOD: štítnice ÚMangan: hemoglubin,reprodukce , inzulin ÚKobalt : vitamin B 12 ÚSíra.sulfáty,hornony, vitaminy ÚZinek: chuť,hojení ran, bikarbonát ÚSelen :imunita,hybnost spermií ÚChrom. inzulin Ú Acidobazická rovnováha ÚKyseliny pH + ÚUhličitá (CO2) ÚMléčná (anaerobní glykolýza) ÚFosforečná, Úsírová ( degradace aminokyselin) ÚZásady pH - ÚBikarbonát ÚRedukovaný hemoglobin ÚMonohydrogenfosfát (ledviny) ÚZtráta CO2 dýcháním ABR pH 7,36-7,48 ÚAlkaloza nad 7,48 ÚRespirační –hysterie,úzkost, poruchy CNS,vysokohorská nemoc Ú renální –nedostatek K Ú zvracení ÚNadměrné užití zásad Ú ÚAcidosa pod 7,36 ÚRespirační Ú poškození dých cest,svalú,plic,bronchů,prodloužené míchy ÚRenální selhání ledvin ÚDiabetes hyperglykemie ÚHladovění ÚPrůjmy ÚNadměrný příjem bílkovin Metabolismus energií Procesy metabolismu ÚAnabolické- stavba složitých struktur ÚGlukosa-glykogen-(lipogeneze)tuky Úaminokyselina-bílkovina , Úcholesterol-hormon Ú ÚKatabolické- rozklad na základní palivo ÚBílkovina-aminokyselina-močovina ÚTuky-mastné kyseliny-glykogen-glukosa-ketony ÚGlukoneogeneza 404661aa Cukry 60% energie ÚHladina v krvi ÚGlykogen v játrech ÚGlukosa v tkáních (kosterní sval) ÚGlukoneogeneza –tvorba z necukerných zdrojů, velmi pomalý proces Metabolismus cukrů ÚHexozy: Glukosa, Fructosa ( nejrychleji ), Galaktosa ,Krebsův cyklus , vytváří glykogen a mastné kyseliny Úinzulin-dependentní tkáně (tuk , sval) ÚGlykemie :5-3,5 mmol/l ÚPokles hladiny:Inzulin,adrenalin ÚVzrůst hladiny :Glukagon, STH,kortikoidy Inzulin Image2 th?id=H Tuky ÚZásobní- energetická rezerva na 3-4 týdny ÚTuk strukturální –obaly buněk, vláken ÚSteroidy- hormony,cholesterol 3,7-5,2mmol/l ÚProstaglandiny- k.arachodonová ÚKožní maz – vláčnost kůže, baktericidy ÚMléčná žláza ÚPlazmové lipidy :lipoproteiny,NEMK-20% energie, Triacylglyceroly jsou koncentrované sklady energie – jsou bezvodé a plně redukované. Kompletní oxidace 1 g mastných kyselin poskytuje 38 kJ, zatímco sacharidů a proteinů jen 17 kJ. 1 g tuku skladuje 6 x více energie než stejné množství glykogenu. Triacylglyceroly představují asi 11 % hmotnosti. Pokud by takové množství energie skladoval v glykogenu, musel by být o 55 kg hmotnější. Zásoby glykogenu má na 24 hod, zásoby triacylglycerolů na týdny. U savců je hlavním místem akumulace triacylglycerolů cytoplasma adiposních buněk (tukové buňky). Tuky svaly objem th?id=I th?id=I th?id=I Hlad ÚHypoglykemie, hyperinzulinemie ÚPokles aminokyselin v plazmě ÚPokles teploty krve ÚNecitlivost hypotalamu k leptinu ÚReceptory žaludeční stěny Ú Sytost nechutenství ÚHyperglykemie, hypoinzulinemie ÚVyšší teplota krve ÚReceptory v žaludku ÚVyšší hladina leptinu ÚVyšší hladiny progestinů,pokles estrogennů nebo testosteronu Ú Tuková tkáň ÚZásobárna Triacylglyceridů /TAG/ ÚLipolýza(hormonsenzitivní lipáza) ÚLipomobilizace (hypoglykemie v buňkách) ÚLiponeogeneza (hyperglykemie v buňkách, dostatek glykenu) ÚEnergie z MK se uvolňuje betaoxidací na actetylkoenzym A,ketony , ketoacidoza Metabolismus tuků ÚZdroj :TAG štěpí se na mastné kyseliny a estery cholesterolu ÚMK s krátkým řetězcem do krve a porty ÚMK s dlouhým řetězcem tvoří znovu ÚTAG,tvoří chylomikrony , vstřebávají se do lymfatik, tvoří surfaktant a deponují znovu TAG pro játra ÚLipoproteiny: LDL poskytují cholesterol tkáňovým buňkám Ú Ú Regulace tukových zásob ÚLeptinové receptory : Úv hypotalamu řídí centrum sytosti, tonus sympatiku přes melatoninové receptory (spánek), snižuje hladinu neuropeptidu Y,který zvyšuje parasymatikus a pokles bazální energie ÚV pankreatu sekreci inzulinu ÚV T lymfocytech Ú th?id=I th?id=I Hormonální aktivita tukové tkáně endo1 th?id=I th?id=I Aterosklerosa: ÚHladina lipidů ÚLDL polykané makrofágy se ukládají do cévní stěny jako sklerotické pláty Ú ÚHypertenze Ú ÚBMI ÚChoroby: ICHS, CMP, ICHDKK,AIM, Ú Ú nrd2005-f3 Metabolismus aminokyselin ÚV organismu není zásoba ÚStavební kameny bílkovin ÚKonečným produktem je močovina ÚGlukoneogeneza a lipogeneza ÚEssentiální: lyzin, treonin ÚNeesentiální :ostatní ÚAktivace :androgeny, STH, Thyroxin Dusíková bilance ÚDenně člověk vytvoří 20 - 25 g močoviny – dusík přijatý potravou ÚDusíková bilance = ----------------------------- Ú dusík vyloučený močí ÚPozitivní, negativní, vyrovnaná ÚDenně se doporučuje 70 - 90 g bílkovin ÚDobře stravitelné s esenciálními AK ÚŽivočišné bílkoviny jsou plnohodnotné Mikronutriční látky:vitaminy ÚKoenzymy (organická složka enzymů) Ú ÚRozpustné v tucích ADEK,zásoba v játrech ,lze předávkovat Ú ÚRozpustné v vodě :nejsou zásoby ,přebytek se vyloučí močí Vitaminy ÚHYPOVITAMINIZA ÚVitamin C kurděje ÚVitamin A šeroslepost,infekce, ichtyoza ÚVitamin D rachitis osteomalacie ÚVitamin B 1 beri beri Ú B 3 niacin pelagra dermatitis,demence,diarhoea ÚHYPERVITAMINOZA ÚNení ÚBolesti hlavy, zvracení, hepatosplenomegalie,smrt ÚNechutenstvímnausea,žízeň, hypertenze, selhání ledvin Únení Energie ÚUdržení základních funkcí-bazální energetická spotřeba ÚDodatková činnost (svaly) činnostní energetická spotřeba Ú Hodnota spalného tepla živin ÚMnožství energie uvolněné spálením 1g živiny v organismu Ú ÚTuky ………39,9 kJ/g ÚCukry ……….17,2 kJ/g ÚBílkoviny …….23kJ/g Ú Energetická bilance ÚPorovnání denní potřeby s reálným příjmem/energetickou hodnotou potravy / Ú Ú ÚRovnovážná, Únegativní /kachexie/ , Úpozitivní /obezita/ Ú Ú Bazální energetická potřeba ÚSoučet hodnot bazální a Úenergetické Ú ÚVěk ÚPohlaví ÚKonstituce ÚTělesná teplota (1 stupeň-12%) ÚHormonální status Ú Účinnostní ÚPotřeby Ú Úvelmi lehká práce 700kJ ÚLehká práce 900kJ ÚStředně těžká 1800kJ ÚVelmi těžká nad 3000kJ th?id=I anorexia_nervosa_poster-r4f5d0ea5ede34e47969255b7a7293a55_aijw_400 anorexia nervosa Energetická homeostáza ÚRovnováha mezi přijmem a výdejem energie ÚBMI je tělesná hmotnost v kg výška v m ÚNorma: Ženy:19-24 muži:20-25 ÚZásobárna-tuky , informaci o velikosti tukových zásob poskytuje Leptin (proteohormon produkovaný tukovými buňkami) Tělesná teplota ÚKolísání diurnální o 0,5stupně Ú28-43stC :Normotermie 36-37stC, subfebrilie 37-38 stC,38-40 febrilie, nad 40stC je hyperpyrexie Ú ÚFyzická práce a cvičení ÚZměna hormonální, thyroxin, prostaglandiny ÚAktivita sympatiku Ú Ú Termoregulace ÚZadní část hypotalamu termoreg.centrum ÚTermostat na 37,1 centrální teploty ÚHypofýza a thyroxin ÚCetrální i periferní termoreceptory ÚChlad-pod 36stC: chladový třes,termoregulační chování ÚPeriferní vasoconstrikce ÚHypertermie- :pocení,žízeň, termoreg.chování ,periferní vazodilatace Ú Ú Ú Temp%20Control%201 Výdej tepla ÚSáláním ÚVedení ÚOdpařování : povrch těla 500ml denně Ú sliznice a dýchací cesty Ú pot 1-3 litry/h Ú ÚCentralizace oběhu Funkce kůže ÚBariera ÚCitlivost ÚTermocepce ÚMechanocepce ÚNocicepce ÚOchrana tekutin Ú tepla ÚVylučování pocení ÚVstřebávání ÚMetabolismus vitaminu D Kůže ÚPokožka –cutis,keratinocyty, melanocyty, langerhansovy imunitní buňky ,Merkelovy disky pro kontaktní čití ÚŠkára (dermis)- povrchová elastická vrstva ,papliy, kapiláry,receptory kožního čití Ú -hluboká kolagen, tuk, cévy, nervy, mazové a potní žlázy ÚAdnexa -vlasy a chlupy (scapus, radix, folikulus, melanin) -nechty (ungui zrohovatělé buňky pokožky ,tělo a kořen) -kožní žlázy mazové a potní a mléčné ÚPot: 500-1000ml až 10 l/24 hodin ,NaCL, urea,kreatinin, k.močová,aromatické látky ,léky Ú popálení •I. stupeň – kůže je zarudlá, bez otoků, během hojení • se odloupává (hojí se řádově dny) •II. stupeň – rána je krytá puchýřem, který po určité době praská a odhaluje • podkoží (hojí se týdny) •III. stupeň – kůže je bílá, nebolestivá, neboť nervová zakončení jsou zničena • (hojí se týdny až měsíce) •IV. stupeň – tkáň je zuhelnatělá (kůže je zcela zničena) U třetího a čtvrtého stupně lze řicí, že se nezhojí nikdy, neboť jizva se smršťuje, praská a zvláště u rostoucího organismu je často nutné opakovaně operovat. th?id=I Úžeh Úje přehřátí mozku, které se projevuje bolestí hlavy, horečkou a slabostí. ÚÚžeh vzniká účinkem přímého slunečního záření, když člověk tráví příliš mnoho času na slunci bez dostatečné ochrany (např. pokrývka hlavy). ÚVyvolává překrvení mozkových plen. Těžká forma může způsobit otok mozku a následnou smrt. Úpal (siriasis) Úje poškození organismu způsobené nahromaděním tepla v těle. K úpalu dochází, když organismus není schopen za pomoci termoregulace odvést z těla dostatečné množství tepla. Tělo se poté zahřívá a tělesná teplota může překročit 40 °C. Teplo se následně šíří všemi orgánovými soustavami a ohrožuje je. Na mozku se například může vytvořit otok (oedema), může také začít tachykardie srdce nebo může dojít ke snížení krevního tlaku. Vyšší riziko úpalu je u starších osob, osob s onemocněním srdce, osob trpících obezitou a u dětí první pomoc celkově ÚZraněného vyprostíme z dosahu noxy a přerušeníme její účinek (uhašení hořícího oděvu, vypnutí elektrického proudu, přerušení kontkatu mezi postiženým a elektrickým vodičem vhodným nevodivým materiálem atp.) ÚPostiženého uložíme do stabilizované polohy ÚV případě nutnosti zahájíme umělé dýchání a eventuálně srdeční masáž v poměru 30 :2 Ú první pomoc lokálně Popálená místa ochladíme čistou vodou. U dospělých chladíme maximálně v rozsahu 20 % povrchu těla, při popálení obličeje nebo krku chladíme tato místa vždy. Malé děti chladíme do 5 % povrchu těla (opět s výjimkou popálenin obličeje a krku). Lokální ošetření poleptání chemikáliemi Poraněná místa důkladně oplachujeme větším množstvím vody. Důležité je sejmout potřísněné oděvy. Adnexa kožní ÚAndrogeny ÚVlasy androgeny ÚOchlupení androgeny ÚŘasy androgeny, ÚNechty Ú Ú th?id=I th?id=I Kožní buňky ÚKeratinocyty kmenové, dozrávají,napovrchu degenerují ÚMelanocyty zbarvení, fototypy ÚLagerhansovy imunitní buńky ÚMerkelovy hluboká vrstva,kontakt s senzitivním neuronem, dotykové čití Kožní žlázy ÚMazové ÚPotní ÚPachové Úmléčná th?id=I Mléčná žláza ÚEstrogeny růst ÚProgestiny zrání ÚProlaktin sekrece mléka ÚOxytocin kojení ÚRakovina hormonálni antikoncepce déle než 10 let ÚFytoestrogeny soja gogus th?id=I