Untitled

Předmět Fyziologie

Podmínky zápočtu

  • 80% účast na seminářích.
  • Splnění 2 průběžných testů: minimálně 7 z 12 otázek.

Zkouška

  • 2 vylosované otázky ze 2 tematických okruhů.
1. tematický okruh: Fyziologie
  1. Fyziologie buňky
  2. Fyziologie vnitřního prostředí
  3. Fyziologie metabolismu
  4. Fyziologie výživy
  5. Fyziologie krve
  6. Fyziologie imunity
  7. Fyziologie srdce
  8. Fyziologie krevního oběhu
  9. Fyziologie dýchacího systému
  10. Fyziologie trávicího systému
2. tematický okruh: Fyziologie
  1. Fyziologie vylučovacího systému: ledviny
  2. Fyziologie vylučovacího systému: močové cesty
  3. Fyziologie endokrinního systému: štítná žláza, příštítná tělíska, pankreas
  4. Fyziologie endokrinního systému: kůra a dřeň nadledvin, adenohypofýza a neurohypofýza
  5. Fyziologie mužského reprodukčního systému
  6. Fyziologie ženského reprodukčního systému
  7. Fyziologie těhotenství, porodu a laktace
  8. Fyziologie svalstva
  9. Fyziologie motoriky
  10. Fyziologie nervového systému

Témata přednášek

  • Fyziologie buňky – 16.2.
  • Fyziologie metabolismu, výživy, krve a imunity – 23.2.
  • Fyziologie kardiovaskulárního systému – 2.3.
  • Fyziologie vnitřního prostředí – 9.3.
  • Fyziologie dýchacího systému – 16.3.
  • Fyziologie trávicího systému – 23.3.
  • Fyziologie vylučovacího systému – 30.3.
  • Fyziologie endokrinního a reprodukčního systému – 6.4.
  • Fyziologie svalstva a motoriky – 13.4.

Témata seminářů

  • Fyziologie buňky – 18.2.
  • Fyziologie metabolismu, výživy, krve a imunity – 25.2.
  • Fyziologie kardiovaskulárního systému – 4.3.
  • Test z náplně 1. - 4. přednášky – 11.3.
  • Fyziologie dýchacího systému – 18.3.
  • Fyziologie endokrinního a reprodukčního systému – 25.3.
  • Fyziologie trávicího a vylučovacího systému – 1.4.
  • Základy neurofyziologie – 8.4.
  • Test z náplně 5. - 9. přednášky – 15.4.

Buňka

  • MUDr. František Vokálek
      - Neurochirurgická klinika UJEP a MNÚL

Obecná stavba

  • Buněčná membrána
  • Cytoplazma
  • Buněčné organely

Buněčná membrána

  • Lipidová dvojvrstva
      - Hladká vs. záhyby (např. kartáčový lem, bazální labyrint).
  • Tvořena:
      - Fosfolipidy a glykolipidy – základ.
      - Proteiny - zakotvené v membráně pomocí lipofilních aminokyselin.
      - Cholesterol – snižuje fluiditu membrány.

Cytoplazma

  • Obsahuje:
      - Vodu, ionty, proteiny, nukleové kyseliny.
      - Buněčné organely jako jádro, mitochondrie, ribosomy, endoplazmatické retikulum (ER), Golgiho aparát, lysosomy.

Buněčné organely

Jádro

  • Obal:
      - Dvě fosfolipidové membrány s póry.
      - Vnější membrána přechází v endoplazmatické retikulum.
  • Obsah:
      - Karyoplasma.
      - Chromatin (DNA) - euchromatin x heterochromatin.
      - Jádérko – nakupení rRNA a proteinů pro tvorbu ribosomů.
  • Procesy:
      - DNA → mRNA → jaderné póry → ribosomy (volné nebo na hrubém ER) → tvorba proteinů.

Ribosomy

  • Tvořeny bílkovinami a rRNA.
  • Nachází se volně v cytosolu nebo na hrubém endoplazmatickém retikulu.
  • Proteosyntéza: Na základě tripletu nukleotidů na mRNA se přiděluje tRNA nesoucí danou aminokyselinu, vzniká protein (translace).

Endoplazmatické retikulum (ER)

  • Funkce:
      - Zajišťuje syntézu bílkovin a lipidů – tvoří látky pro buněčnou membránu nebo pro exocytózu.
  • Typy:
      - Hrubé ER - naléhající ribosomy → probíhá proteosyntéza.
      - Hladké ER - bez ribosomů → syntéza lipidů, slouží jako zásobárna Ca²⁺ (v svalové buňce).

Golgiho aparát

  • Posttranslační modifikace proteinů:
      - Fosforylace, glykosylace po jejich syntéze v ER.
  • Tvorba polysacharidů a sekrečních vezikul pro exocytózu.

Mitochondrie

  • Teorie endosymbiózy – vznik mitochondrií.
  • Dvojnásobná lipidová dvojvrstva:
      - Vnější hladká.
      - Vnitřní se záhyby (cristy) – metabolicky aktivní oblast.
  • Vlastní DNA – proteosyntéza (maternální dědičnost).
      - Geny pro ATP syntázu, cytochromy.
  • Metabolické procesy:
      - Dýchací řetězec, degradace lipidů a sacharidů za vzniku ATP → nutné pro fungování buňky a organismu.
      - Komplex IV předává e⁻ O₂ a vzniká CO₂ + H₂O.
      - ATPsyntháza tvoří ATP díky H⁺ gradientu.

Lysosomy a peroxisomy

  • Funkce:
      - Intracelulární trávení látek pohlcených fagocytózou (bakterie) nebo poškozených organel (autofagocytóza).
      - Kyselé prostředí zajištěné H⁺ ATPázou (mechanismus podobný ATP syntáze).

Cytoskelet

  • Tvoří kostru buňky:
      - Zajišťuje tvar buňky, změny tvaru (svaly) a intracelulární transport (například axony).

Buněčný transport

Intracelulární transport

  • Přesun v rámci buňky:
      - Například mRNA z jádra na ribosomy, transport AMK, přesun proteinů a lipidů z ER do GA, sekreční vezikula.

Transport mezi jednotlivými buňkami

  • Typy:
      - Difúze: Omezené množství látek.
      - Gap junction: Spojení mezi buňkami pomocí proteinů (konexiny), propojení cytoplazem těchto buněk.
      - Elektrické synapse: V centrální nervové soustavě (CNS) - hippocampus, locus coeruleus.

Dálkový transport – pasivní

  • Difúze: Přesun látek po koncentračním spádu → bez spotřeby energie.
      - Příklad: Přesun O₂ do krve z alveolu a CO₂ z krve do alveolu.

Difúze přes lipidovou membránu

  • Hydrofilní látky pronikají obtížně → přesouvány pomocí transmembránových transportních proteinů (např. glukóza – GLUT).
  • Lipofilní látky do určité molekulové hmotnosti přechází volně.
  • Osmóza:
      - Difúze vody přes překážku, částečně propustnou pro vodu, ale ne pro osmoticky aktivní látky → hnací silou je osmotický gradient.
      - Prostup vody usnadněn akvaporiny.
  • Filtrace: Přesun látek přes membránu (typicky endotel) v závislosti na koncentračním spádu látek, které membránu neprochází → hnací silou je onkotický tlak proteinů.
      - Procházejí ionty a malé molekuly, při vazbě látek na plazmatické molekuly je filtrována pouze jejich volná frakce.

Dálkový transport – aktivní

  • Transport látek proti koncentračnímu gradientu a/nebo elektrickému potenciálu.
  • Primární aktivní transport:
      - Na⁺/K⁺ ATPáza (3 Na⁺ z buňky za 2 K⁺ do buňky), H⁺ ATPáza, Ca²⁺ ATPáza.
  • Sekundární transport:
      - Pasivní transport + transport molekuly proti gradientu → Příklad: GLUT – Na⁺ po gradientu + glukóza proti gradientu (kotransport).

Cytóza

  • Exocytóza:
      - Tvorba sekrečních vezikul v ER, úprava v GA, splynutí s membránou a vylití obsahu do extracelulárního prostoru (např. tvorba hormonů, pankreatické enzymy).
  • Endocytóza:
      - Obalení extracelulární tekutiny a látek v ní obsažených, vzniká endosom.
      - Endosom může být znovu exocytován nebo splývá s lysosomy a dochází k degradaci látek z endosomu → často zprostředkována receptory (LDL receptory, B12 ve vazbě na IF).
      - Příklad: Fagocytóza neutrofilů – rozpoznání specifických částí bakterií (PAMPs – lipopolysacharid, peptidoglykan, flagelin), rozpadlých buněk.

Elektrické membránové potenciály

  • Vznikají rozdílnou koncentrací elektricky nabitých částic na obou stranách membrány.
  • Rovnovážný stav: -70 mV.
      - Extracelulárně: Na⁺↑, K⁺ ↓, Ca²⁺ ↑.
      - Intracelulárně: Na⁺ ↓, K⁺ ↑, Ca²⁺ ↓.
  • Změny potenciálu:
      - Depolarizace: Nárůst Na⁺ nebo Ca²⁺ intracelulárně.
      - Repolarizace: Návrat do rovnovážného stavu.
      - Hyperpolarizace: Snížení koncentrace K⁺ intracelulárně a/nebo olfaktory činí Na⁺ nebo Ca²⁺ intracelulárně (vysoká aktivita 3Na⁺/2K⁺ ATPázy – odtékají + ionty) nebo vtok Cl⁻ do buňky (např. GABA).

Příčiny změny membránového potenciálu

  • Změna membránového potenciálu probíhající po membráně (svaly, neurony).
  • Různé látky: AcCh, glutamát, GABA.
  • Intracelulární signalizace (např. cAMP → Ca²⁺ v myokardu).
  • Intracelulární metabolity (např. ATP → K⁺ kanály v srdci).
  • Protažení buněčné membrány (buňky hladkého svalstva, Ca²⁺ kanály).

Vliv Ca²⁺

  • Velmi nízké koncentrace v cytosolu (o 3-4 řády nižší než v plazmě).
  • Změna koncentrace funguje jako intracelulární signalizace:
      - Signalizace ke zvýšení IC koncentrace Ca²⁺: depolarizace, protažení buňky, IC signály (IP3, cAMP).
      - Zvýšení koncentrace Ca²⁺: kontrakce svalových buněk, exocytóza neurotransmiterů a hormonů, aktivace trombocytů.
  • Nízkou koncentraci Ca²⁺ zajišťuje Ca²⁺/3Na⁺ ATPáza.
  • Vliv má i extracelulární koncentrace.