R182PZGKRKQ1U
Ilustracja w kolorze niebieskim na czarnym tle przedstawia przekrój przez brzuch człowieka: jelita oraz sąsiednie organy we wnętrzu ciała. Jelito grube to przewód o szerokiej średnicy, który otacza dookoła jamę brzuszną wypełnioną przez długie, pofałdowane jelito cienkie. Powyżej widać fragment żołądka i wątroby.

Podsumowanie wątku 14

Jelita określa się naszym „drugim mózgiem”, ponieważ skład mikroflory jelit ma znaczący wpływ na nastrój i aktywność życiową człowieka. Sygnały z tej części układu pokarmowego są błyskawicznie przekazywane do mózgu.
Źródło: Maxpixels, domena publiczna.

Streszczenie wątku 14

Układ pokarmowy 

Składniki odżywcze i ich znaczenie

Składniki odżywcze są substancjami pobieranymi z pokarmem i wykorzystywanymi przez organizm jako materiał energetyczny, budulcowy albo pełnią funkcje regulacyjne. Należą do nich:

  • białka;

  • węglowodany;

  • tłuszcze;

  • witaminy;

  • składniki mineralne;

  • woda.

Białka

Białka pełnią, m.in. funkcje budulcowe, enzymatyczne, transportowe, odpornościowe i regulacyjne. W razie niedoboru innych substratów mogą być również wykorzystywane jako źródło energii.

Aminokwasy egzogenne to aminokwasy, których organizm nie wytwarza w ilości pokrywającej zapotrzebowanie, dlatego muszą być dostarczane z pokarmem. Aminokwasy endogennemogą być syntetyzowane przez organizm. Aminokwasy warunkowo niezbędnesą zwykle syntetyzowane, lecz w czasie intensywnego wzrostu, choroby lub silnego stresu metabolicznego ich produkcja może być niewystarczająca.

Białka pełnowartościowe dostarczają wszystkich aminokwasów egzogennych w odpowiednich proporcjach. W białkach niepełnowartościowych jeden lub więcej aminokwasów egzogennych występuje w zbyt małej ilości.

Węglowodany

Węglowodany są podstawowym szybko dostępnym źródłem energii. Glukoza może być wykorzystywana bezpośrednio, a jej nadmiar magazynowany jest w postaci glikogenu, głównie w wątrobie i mięśniach.

Węglowodany przyswajalne są trawione i wchłaniane. Należą do nich cukry proste, dwucukry i przyswajalne wielocukry, przede wszystkim skrobia i glikogen. Błonnik pokarmowyobejmuje składniki roślinne, które nie są trawione przez enzymy człowieka. Zwiększa objętość treści jelitowej, wspiera perystaltykę, wpływa na tempo wchłaniania glukozy, wiąże część kwasów żółciowych i stanowi substrat dla mikrobioty jelitowej.

Tłuszcze

Tłuszcze są skoncentrowanym źródłem energii oraz materiałem zapasowym. Wchodzą w skład błon komórkowych, umożliwiają wchłanianie witamin A, D, E i K, chronią narządy i ograniczają utratę ciepła. 

Kwasy tłuszczowe nasycone nie zawierają wiązań podwójnych między atomami węgla. Kwasy tłuszczowe nienasyconezawierają jedno lub więcej takich wiązań.

Niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe muszą być dostarczane z pożywieniem. Należą do nich kwas linolowy z rodziny omega‑6 i kwas alfa‑linolenowy z rodziny omega‑3.

Składniki mineralne i witaminy

Składniki mineralne są pierwiastkami pobieranymi ze środowiska, pełniącymi funkcje budulcowe i regulacyjne. Wyróżnia się:

  • makroelementy - występują w organizmie w stosunkowo dużych ilościach; należą do nich między innymi wapń, fosfor, magnez, sód, potas, chlor i siara;

  • mikroelementy - występują w organizmie w niewielkich ilościach; należą do nich między innymi żelazo, cynk, miedź, jod, fluor, mangan i selen.

Witaminy są związkami organicznymi potrzebnymi w niewielkich ilościach do prawidłowego przebiegu metabolizmu. Nie są zasadniczym źródłem energii. Wyróżnia się: 

  • rozpuszczalne w tłuszczach: A, D, E i K; 

  • rozpuszczalne w wodzie: witamina C i witaminy z grupy B.

Niektóre witaminy z grupy B oraz witaminę K wytwarza w organizmie człowieka w niewielkich ilościach mikroflora jelitowa. Z kolei witaminy A i D powstają w komórkach organizmu z substancji wyjściowych zwanych prowitaminami. 

Awitaminoza oznacza skrajny brak witaminy, hipowitaminoza jej niedobór, a hiperwitaminoza nadmiar wywołujący zaburzenia.

R73eJtogzL7Jh
Witamina A (retinol) Ile witaminy A potrzebuje człowiek?
Zapotrzebowanie na retinol u dzieci w wieku 1–9 lat wynosi 400‑500 µ/dzień. W kolejnych latach rośnie ono, aż do 600–900 µg/dzień u dorosłych. Najwięcej witaminy A powinny spożywać kobiety ciężarne – 770 µg/dzień i karmiące – 1300 µg/dzień.opis WCAG
Skutki niedoboru
Niedobór witaminy A objawia się zaburzeniami widzenia (tzw. ślepota zmierzchowa lub kurza), łuszczeniem się nabłonków, nadmierną suchością spojówki i rogówki oka. U dzieci prowadzi do zaburzeń wzrostu.
Skutki nadmiaru
Spożywanie zbyt dużych dawek retinolu, 10 czy 15 razy przewyższających dzienne zapotrzebowanie, powoduje bóle głowy, wymioty, przebarwienia i świąd skóry, powiększenie wątroby i śledziony, a także zaburzenia nastroju., Witamina B1 (tiamina) Ile witaminy B1 potrzebuje człowiek?
Zapotrzebowanie na tiaminę uzależnione jest od ilości spożywanych węglowodanów: im więcej węglowodanów znajduje się w diecie, tym więcej witaminy B1 należy dostarczać organizmowi. Osoby palące papierosy, nadużywające alkohol, pijące duże ilości kawy i herbaty oraz żyjące w stresie powinny zwiększyć dawki tiaminy. Norma zapotrzebowania na nią wynosi od 0,9 mg/dzień (u dzieci) do 1,3 mg/dzień (u mężczyzn). opis WCAG Skutki niedoboru
Typową konsekwencją niedoboru witaminy B1jest choroba beri‑beri. Objawia się ona niedowładem i porażeniem kończyn, czemu towarzyszą zaburzenia układu sercowo‑naczyniowego, obrzęki i nadciśnienie, a także utrata apetytu i biegunka. Częste są również zaburzenia psychiczne.
Skutki nadmiaru
Przedawkowanie tiaminy jest możliwe jedynie po jej wstrzyknięciu. Można wówczas zaobserwować zaburzenia pracy serca, zawroty głowy i duszności., Witamina B2 (ryboflawina) Ile witaminy B2 potrzebuje człowiek?
Zapotrzebowanie na witaminę B2 zależy od zapotrzebowania organizmu na energię. Rośnie ono w okresie wzrostu i rozwoju organizmu oraz u kobiet w ciąży, a także w stresie i przy dużym wysiłku fizycznym. Dla dzieci i młodzieży płci męskiej oraz dorosłych mężczyzn zapotrzebowanie wynosi ok. 0,9–1,3 mg/dzień, a dla osób płci żeńskiej w analogicznych okresach życia ok. 0,9–1,1 mg/dzień. Kobiety w okresie ciąży i laktacji powinny pobierać z pożywienia 1,4–1,6 mg ryboflawiny dziennie.opis WCAG Skutki niedoboru
Objawy niedoboru witaminy B2 to: łuszczenie się i pękanie warg, stany zapalne skóry i błon śluzowych, jamy ustnej i języka, pękanie kącików ust oraz zaczerwienienie i pieczenie oczu. Niedobór ryboflawiny najczęściej występuje u alkoholików, kobiet w ciąży, dzieci, diabetyków, osób w wieku podeszłym oraz ludzi żyjących w gorszych warunkach socjoekonomicznych.
Skutki nadmiaru
Witaminę B2 trudno przedawkować, ponieważ jej nadmiar wydalany jest z moczem. Nie stwierdzono szkodliwego działania tej witaminy nawet po długotrwałym podawaniu jej nadmiernych dawek., Witamina B3 (niacyna, zwana także witaminą PP lub kwasem nikotynowym) Ile witaminy B3 potrzebuje człowiek?
Zapotrzebowanie na niacynę u dzieci do lat dziewięciu wynosi 6–12 mg/dzień, u chłopców do lat 18 – 16 mg/dzień, a u dziewcząt – 14 mg/dzień. U dorosłych waha się od 14 (u kobiet) do 15 mg/dzień (u mężczyzn). Podczas ciąży i laktacji spożycie niacyny powinno wzrosnąć do 17–18 mg/dzień.opis WCAG Skutki niedoboru
Znaczący deficyt witaminy B3 powodują pelagrę – chorobę charakteryzującą się zapaleniem skóry, biegunką, niedokrwistością, a w skrajnych przypadkach otępieniem i paraliżem kończyn.
Skutki nadmiaru
Nie stwierdzono dotąd hiperwitaminozy niacyny będącej konsekwencją nadmiernego jej pobierania w pożywieniu. Może jednak dojść do zatrucia organizmu przy dostarczaniu nadmiernych dawek witaminy B3 w suplementach diety., Witamina B5 (kwas pantotenowy) Ile witaminy B5 potrzebuje człowiek?
Zapotrzebowanie na witaminę B5 wynosi 2–5 mg/dzień, w zależności o wieku. Kobiety ciężarne i karmiące powinny zwiększyć jej spożycie o 1–2 mg/dzień. opis WCAG Skutki niedoboru
Kwas pantotenowy jest powszechny w produktach spożywczych, dlatego przypadki jego niedoboru są niezwykle rzadkie. Niedobór może występować u osób niedożywionych i objawia się charakterystycznym pieczeniem stóp, a także obniżeniem ciśnienia krwi oraz ogólnym wyczerpaniem organizmu.
Skutki nadmiaru
Witamina B5 spożywana w nadmiarze nie ma ujemnego wpływu na organizm człowieka., Witamina B6 (pirydoksyna) Ile witaminy B6 potrzebuje człowiek?
Zapotrzebowanie na pirydoksynę jest podobne dla wszystkich grup wiekowych i wynosi od 1 mg/dzień u dzieci do 1,7 mg/dzień u osób dorosłych. Najwyższe zalecane spożycie dotyczy kobiet ciężarnych (1,9 mg/dzień) i karmiących (2 mg/dzień).opis WCAG Skutki niedoboru
Niedobór witaminy B6 ogranicza syntezę białek ustrojowych, przeciwciał odpornościowych, kwasów nukleinowych, hemoglobiny i niektórych hormonów. Powoduje zmiany w ośrodkowym układzie nerwowym objawiające się drażliwością, drętwieniem rąk i stóp. Pojawiają się zmiany skórne, wypadają włosy.
Skutki nadmiaru
Zbyt duże dawki pirydoksyny (powyżej 200 mg/dzień) powodują nieodwracalne uszkodzenia nerwów i zaburzenia pracy mięśni, co objawia się słabą koordynacją ruchową., Witamina B7 (biotyna, zwana także witaminą H) Ile witaminy B7 potrzebuje człowiek?
Głównymi czynnikami wpływającymi na zapotrzebowanie na biotynę jest wiek i stan fizjologiczny. Dzieci i osoby młode potrzebują dawki wynoszącej ok. 25 µg/dzień, dorosłe – ok. 35 µg/dzień, kobiety karmiące – ok. 5 µg/dzień. opis WCAG Skutki niedoboru
Witamina B7 jest syntetyzowana przez bakterie jelitowe w stosunkowo dużych ilościach. Objawy niedoboru tej witaminy mogą powstawać z powodu nadmiernego spożywania surowego białka jaja kurzego. Zawarta w nim awidyna– związek antyodżywczy – trwale wiąże witaminę B7, uniemożliwiając jej wchłanianie. Przedłużający się niedobór biotyny powoduje zmiany skórne (rumień, łuszczenie się skóry), poczucie zmęczenia i bóle mięśniowe, brak łaknienia, podwyższenie poziomu cholesterolu we krwi oraz barwników żółciowych, a także niedokrwistość.
Skutki nadmiaru
Nie stwierdzono u ludzi objawów nadmiaru tej witaminy., Witamina B9 (kwas foliowy, zwany także witaminą B11) Ile witaminy B9 potrzebuje człowiek? Szczególnie wysokie zapotrzebowanie na kwas foliowy mają kobiety w ciąży i kobiety karmiące – zalecane spożycie wynosi 500–600 µg/dzień. Pozostałe osoby powinny codziennie dostarczać organizmowi ok. 400 µg/dzień tej witaminy.opis WCAG Skutki niedoboru
Niedobór witaminy B9 objawia się niedokrwistością, uszkodzeniami układu nerwowego, chorobami układu krążenia, większym ryzykiem niektórych nowotworów. U rozwijającego się zarodka powstają wady cewy nerwowej. Osoby w podeszłym wieku mają zaburzenia pamięci. Deficytowi kwasu foliowego sprzyja niedobór witaminy B12, nadużywanie alkoholu i palenie tytoniu, a także stosowanie niektórych leków (np. aspiryny).
Skutki nadmiaru
Nadmiar kwasu foliowego może utrudniać rozpoznanie niedoboru witaminy B12 i nasilać procesy nowotworowe., Witamina B12 (kobalamina) Ile witaminy B12potrzebuje człowiek?
Głównym czynnikiem różnicującym zapotrzebowanie na kobalaminę jest wiek i stan fizjologiczny. Zapotrzebowanie na tę witaminę dzieci do lat 13 wynosi ok. 1,8 µg/dzień. Po ukończeniu 13 roku życia obie płci powinny przyjmować ok. 2,4 µg/dzień. Dzienna dawka witaminy B12dla kobiet w okresie laktacji powinna wynosić ok. 2,8 µg.opis WCAG Skutki niedoboru
Niedobór witaminy B12 powoduje zahamowanie dojrzewania i rozmnażania się krwinek czerwonych, co skutkuje anemią złośliwą. Ponadto do konsekwencji pobierania kobalaminy w zbyt niskich dawkach należą zmiany zwyrodnieniowe rdzenia kręgowego i nerwów obwodowych oraz zanik błon przewodu pokarmowego. Mogą pojawiać się również zaburzenia pamięci oraz choroby psychiczne. Niedobory tej witaminy są powszechne u dzieci i osób powyżej 50 roku życia, sprzyja im również dieta wegańska.
Skutki nadmiaru
Nie zanotowano dotąd niepożądanych objawów nadmiaru witaminy B12 u ludzi., Witamina C (kwas askorbinowy) Ile witaminy C potrzebuje człowiek?
Zapotrzebowanie na witaminę C rośnie wraz z wiekiem: u dzieci do lat dziewięciu wynosi od 40–50 mg/dzień, u młodzieży – od 50–65 mg/dzień, u kobiet – od 75 mg/dzień, a u mężczyzn – 90 mg/dzień. Najwięcej witaminy C potrzebują kobiety karmiące – od 115–120 mg/dzień. opis WCAG Skutki niedoboru
Niedobór witaminy C objawia się osłabieniem, bólami głowy, bladością skóry, krwawieniem z nosa i dziąseł, utrudnionym gojeniem się ran, zaburzeniami odporności. Brak witaminy C wywołuje szkorbut (zwany także gnilcem), charakteryzujący się zmianami martwiczymi dziąseł, wypadaniem zębów, degeneracją naczyń krwionośnych.
Skutki nadmiaru
Nadmierne ilości witaminy C mogą powodować gromadzenie się kamieni nerkowych, a także zaburzenia w przewodzie pokarmowym, np. mdłości, biegunki oraz bóle głowy, zmęczenie i zmiany skórne., Witamina D (kalcyferol) Ile witaminy D potrzebuje człowiek?
Witamina D jest syntetyzowana w skórze człowieka pod wpływem promieniowania UV. Mimo to musi być także pobierana z pożywienia. Zalecana dawka dzienna dla dzieci i młodzieży do 18 roku życia wynosi 5 µg/dzień, a dla osób do 70 roku życia – 15 µg/dzień. W kolejnych latach życia zapotrzebowanie na witaminę D wzrasta do 20 µg/dzień. opis WCAG Skutki niedoboru
Zbyt mała ilość witaminy D utrudnia wchłanianie wapnia z pożywieniem, czego konsekwencją może być krzywica u dzieci, osteomalacja (rozmiękanie kości) u dorosłych i osteoporoza (demineralizacja, porowatość i kruchość kości) u osób w starszym wieku. Niedobór witaminy może również powodować rozwój chorób układu krążenia i zaburzenia odporności. Na niedobory witaminy D narażone są osoby, które rzadko przebywają na słońcu.
Skutki nadmiaru
Spożywanie nadmiernych dawek witaminy D powoduje zaburzenia w gospodarce wapniowo‑fosforowej, utratę apetytu, zaburzenia pracy serca, układu krążenia i nerek, odkładanie się wapnia w ścianach naczyń krwionośnych nerek i serca, a także zaburzenia żołądkowo‑jelitowe., Witamina E (tokoferol) Ile witaminy E potrzebuje człowiek?
Zapotrzebowanie na witaminę E rośnie wraz z wiekiem, zależy również od płci. Dzieci do dziewiątego roku życia powinny spożywać ok. 6 mg tej witaminy dziennie, dziewczęta i kobiety – 8 mg/dzień, a chłopcy i mężczyźni – 10 mg/dzień. Ciąża i laktacja zwiększa zapotrzebowanie na tokoferol u kobiet o 1–2 mg/dzień. opis WCAG Skutki niedoboru
Niedobór witaminy E u człowieka zdarza się bardzo rzadko i na ogół jest wynikiem jej złego wchłaniania się. U dorosłych objawia się przyspieszonym rozpadem erytrocytów (niedokrwistością) oraz porażeniem mięśni. U niemowląt w wyniku deficytu tokoferolu pojawia się zahamowanie wzrostu naczyń krwionośnych oczu, co najczęściej prowadzi do ślepoty. Niedobór witaminy E może również powodować zmiany degeneracyjne układu nerwowego.
Skutki nadmiaru
Spożycie witaminy E wynoszące więcej niż 1000 mg/dzień powoduje zmęczenie, bóle głowy, senność i zaburzenia widzenia, osłabienie mięśni i zaburzenia jelitowe., Witamina K (filochinon) Ile witaminy K potrzebuje człowiek?
Wystarczający poziom witaminy K dla dzieci do dziewiątego roku życia wynosi 15–25 µg/dzień, dla młodzieży do 18 roku życia – 40 –65 µg/dzień, dla dorosłych kobiet – 55 µg/dzień, a dla mężczyzn – 65 µg/dzień. Zapotrzebowanie na witaminę K w dużej mierze pokrywają bakterie przewodu pokarmowego. opis WCAG Skutki niedoboru
Niedobór witaminy K występuje bardzo rzadko, ponieważ jest ona powszechnie dostępna w wielu produktach spożywczych. Oprócz tego jest syntetyzowana przez mikroflorę jelitową. Niedostatek filochinonu bywa konsekwencją niedożywienia, może także wynikać z upośledzonego wchłaniania tej witaminy, a przejawia się wydłużeniem czasu krzepnięcia krwi, krwawieniami z nosa, dziąseł, jelita. Zaburzenia wchłaniania witaminy K mogą mieć związek z chorobami wątroby lub niedrożnością dróg żółciowych. Zdarza się, że deficyt tej witaminy występuje podczas stosowania niektórych antybiotyków lub w chorobach nowotworowych.
Skutki nadmiaru
Nie stwierdzono nadmiaru witaminy K w organizmie człowieka.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Budowa układu pokarmowego 

Układ pokarmowy tworzą przewód pokarmowy i gruczoły trawienne.

RG1txsAj2Yx4N
Ilustracja przedstawia sylwetkę anatomiczną człowieka wraz z opisanymi narządami układu pokarmowego. 1. Jama ustna. Tutaj pokarm jest rozdrabniany i zwilżany śliną. Rozpoczyna się trawienie węglowodanów., 2. Gardło. Pokarm w formie kęsów przesuwany jest do przełyku., 3. Przełyk ma postać długiej prostej rurki łączącej jamę ustną z żołądkiem. Pokarm transportowany jest do żołądka dzięki ruchom robaczkowym mięśniówki., 4. Żołądek ma postać niewielkiego worka leżącego między wątrobą a jelitem grubym. Zachodzi tu mieszanie pokarmu z sokiem żołądkowym, zawierającym śluz, enzymy trawienne i kwas solny. W tak powstałej treści żołądkowej rozpoczyna się trawienie białek., 5. Jelito cienkie znajduje się w centralnej części jamy brzusznej i ma postać mocno zwiniętej mieszaniny pofałdowanych rurek. To najdłuższa część przewodu pokarmowego. Tutaj kontynuowane jest trawienie pokarmu oraz odbywa się wchłanianie produktów trawienia do krwi i limfy., 6. Jelito grube otacza jelito cienkie. Ma postać grubej, pofałdowanej rury. Z treści pokarmowej wchłaniane tu są: woda, sole mineralne i niektóre witaminy. Z niestrawionych resztek pokarmu formuje się kał., 7. Odbytnica ma postać gruszkowatą i znajduje się w końcowej części jelita grubego. Końcowy odcinek jelita grubego, który służy do usuwania kału (defekacji), zakończony odbytem., 8. Ślinianki. Wydzielają ślinę, która zawiera enzymy trawienne, nawilża pokarm i działa bakteriobójczo., 9. Wątroba ma postać płatów nałożonych na siebie o kształcie romboidalnym. Wydziela żółć, która rozdrabnia tłuszcz na drobne kuleczki, ułatwiając w ten sposób działanie enzymów trawiennych., 10. Trzustka. Pełni funkcje gruczołu trawiennego. Wytwarza sok trzustkowy, zawierający enzymy trawiące różne składniki pokarmowe, w tym węglowodany, białka i tłuszcze.
Źródło: Przedmiotowy model 3D został opracowany przez Englishsquare.pl Sp. z o.o. na podstawie materiału źródłowego zakupionego w ramach serwisu www.turbosquid.com. Jakiekolwiek dalsze użycie tego modelu 3D podlega wszelkim ograniczeniom opisanym w licencji opublikowanej na przywołanej stronie internetowej., tylko do użytku edukacyjnego na zpe.gov.pl.

Przewód pokarmowy obejmuje:

jama ustna → gardło → przełyk → żołądek → jelito cienkie → jelito grube → odbytnica → odbyt.

Do głównych gruczołów trawiennych należą ślinianki, wątroba i trzustka.

Ściana przewodu pokarmowego ma budowę wielowarstwową. Skurcze mięśniówki wywołują ruchy perystaltyczne, przesuwające treść pokarmową. 

Roxbtz7pBRvWq
Ilustracja interaktywna przedstawia żołądek oraz przekrój poprzeczny przez ścianę żołądka. Żołądek kształtem przypomina literę J, na końcach której znajdują się przewody doprowadzające i odprowadzające treść pokarmową. Na schemacie żołądka zaznaczono jego części. Do żołądka uchodzi przypominający rurę przełyk (punkt 2). Zaraz za nim znajduje się w żołądku wpust (punkt 3) prowadzący do trzonu żołądka (punkt 7), centralnej części żołądka. W pobliżu wpustu, w górnej części żołądka znajduje się zaokrąglone, umiejscowione najbardziej dogłowowo dno żołądka (punkt 1), Za trzonem znajduje się przewężenie – to odźwiernik (punkt 4) składający się z łukowatej jamy odźwiernika, głównej części odźwiernikowej (punkt 6) i kanału odźwiernika, który prowadzi do dwunastnicy (punkt 5), położonej za żołądkiem. Trzon żołądka wyściełają drobne fałdy błony śluzowej (punkt 8). Na przekroju poprzecznym żołądka ukazane są ściany żołądka; Zewnętrzna, gładka błona surowicza (punkt 9) i kolejno, idąc w głąb żołądka: składająca się z mięśni gładkich błona mięśniowa (punkt 10); gładka, łącznotkankowa błona podśluzowa (punkt 11) oraz pofałdowana wyściółka wewnętrznej części żołądka, czyli błona śluzowa (punkt 12).
Fragment przewodu pokarmowego z uwzględnieniem budowy ściany żołądka.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Jama ustna 

W jamie ustnej pokarm jest rozdrabniany przez zęby, mieszany ze śliną i formowany w kęs. 

ReiwUwEkF9K7a
Budowa zęba.
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY 3.0.

Człowiek jednorazowo wymienia swoje uzębienie. Do ok. 6. roku życia występują zęby mleczne, które następnie wypadają i są stopniowo zastępowane przez zęby stałe. 

R1JHkwRHRqPEg
Czas pojawiania się zębów mlecznych i stałych
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY 3.0.
Ślinianki

Ślinianki znajdują się w jamie ustnej. Odpowiadają za produkcję śliny, dzięki której przyjmowany pokarm jest nawilżany oraz podlega wstępnemu rozkładowi enzymatycznemu polisacharydów za sprawą amylazy ślinowej. 

R1RD2Tu86Y7UQ
Na ilustracji widoczne są ślinianki znajdujące się w jamie ustnej. Przedstawiony jest przekrój przez ludzką twarz ujętą z profilu. Każda ze ślinianek składa się z połączonych ze sobą okrągłych pęcherzyków. Oznaczona cyfrą 1 ślinianka przyuszna jest największa i znajduje się pomiędzy ustami a uchem. Bezpośrednio pod językiem znajduje się oznaczona cyfrą 2 niewielka ślinianka podjęzykowa. Za ślinianką podjęzykową nad żuchwą znajduje się ślinianka podżuchwowa oznaczona cyfrą 3.
Umiejscowienie ślinianek.
Źródło: Goran tek-en, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 4.0.

Żołądek 

Żołądek magazynuje i miesza pokarm oraz uczestniczy w jego trawieniu. W błonie śluzowej żołądka występują gruczoły żołądkowe zbudowane, m.in. z komórek głównych, okładzinowych i śluzowych. 

R2KLO4ERDPHGR
Wybierz jedno nowe słowo poznane podczas dzisiejszej lekcji i ułóż z nim zdanie.
Jelito cienkie 

Jelito cienkie składa się z dwunastnicy, jelita czczego i krętego. Zachodzi w nim zasadnicza część trawienia oraz wchłanianie produktów trawienia.

R1ZHgdh90eyry
Anatomia jelita cienkiego.
Źródło: Wikimedia Commons, licencja: CC BY 3.0.

Fałdy jelita cienkiego oraz kosmki jelitowe wraz z rąbkiem szczoteczkowym zwiększają powierzchnię wchłaniania. W kosmkach znajdują się naczynia włosowate i naczynie limfatyczne, natomiast pomiędzy kosmkami występują, m.in. komórki wydzielające enzymy trawienne i hormony.

R1Mkw5taPUxD6
Błona śluzowa jelita cienkiego tworzy liczne fałdy z kosmkami jelitowymi pokrytymi nabłonkiem z mikrokosmkami. Między kosmkami znajdują się ujścia gruczołów jelitowych. Zdjęcie spod mikroskopu świetlnego, powiększenie 200×.
Źródło: Ed Uthman, Flickr, licencja: CC BY 2.0.
Jelito grube 

W jelicie grubym zachodzi końcowe wchłanianie wody i jonów, formowanie kału oraz przemiany niestrawionych składników z udziałem mikrobiomu jelitowego. Błona śluzowa jelita grubego nie tworzy kosmków, ale zawiera liczne gruczoły śluzowe. 

R6ZOgEmQVxxsg
Ilustracja przedstawia budowę jelita grubego. Jelito grube ma własny system nerwowy składający się z ponad 100 mln neuronów (drugie po OUN tak duże ich skupisko). Docierająca do niego treść pokarmowa jest pozbawiona składników odżywczych, które uległy wchłonięciu w jelicie cienkim. Jelito ślepe (kątnica) jego funkcją jest fermentacja treści pokarmowej przy udziale bakterii jelitowych (w procesie tym powstają witaminy K i z grupy B, które następnie są wchłaniane przez jelito grube). Wyrostek robaczkowy pełni ważną rolę w układzie odpornościowym człowieka. Jest magazynem „pożytecznych” bakterii. Zawiera tkankę limfatyczną, która wytwarza białe krwinki chroniące organizm przed wirusami i bakteriami. Okrężnica składa się z okrężnicy wstępującej, poprzecznicy, okrężnicy zstępującej i esicy. Jej funkcje to:
– wchłanianie wody,
– wchłanianie elektrolitów,
– zagęszczanie kału. Odbytnica to końcowy odcinek jelita grubego, jej funkcje to:
– formowanie kału,
– gromadzenie kału. Odbyt odpowiada za defekację (usuwanie kału). Ważną częścią jelita grubego jest jego mikrobiom– coraz więcej badań łączy mikrobiom jelita z mózgiem i zachowaniem, co określane jest jako oś mikrobiom‑jelito‑mózg. Nie ulega wątpliwości, że zaburzenia psychiczne (np. depresja) mogą wpływać na funkcjonowanie jelit, a nawet wywoływać ich choroby (np. zespół jelita drażliwego – standardem w tym przypadku jest stosowanie leków przeciwdepresyjnych). Istnieją przesłanki wskazujące, że ta zależność działa także w drugą stronę: mikrobiom modyfikuje nastrój oraz samopoczucie, a te z kolei mogą wpływać na zachowanie. Są też badania wskazujące na związek bogatszej flory bakteryjnej jelit z życiem towarzyskim, osobowością człowieka i przeżywanymi emocjami.
Budowa i funkcje jelita grubego.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o. o., Przedmiotowy model 3D został opracowany przez Englishsquare.pl Sp. z o.o. na podstawie materiału źródłowego zakupionego w ramach serwisu www.turbosquid.com. Jakiekolwiek dalsze użycie tego modelu 3D podlega wszelkim ograniczeniom opisanym w licencji opublikowanej na przywołanej stronie internetowej., tylko do użytku edukacyjnego na zpe.gov.pl.
Gruczoły trawienne: wątroba i trzustka
RaCFTWDZLZ2kE
Dwunastnica i duże gruczoły jamy brzusznej.
Źródło: Tomorrow Sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.

Wątroba wytwarza żółć (gromadzoną w pęcherzyku żółciowym), uczestniczy w przemianach składników odżywczych, magazynowaniu glikogenu, syntezie białek osocza i metabolizmie różnych związków organicznych, zarówno własnych organizmu jak i obcych. 

Żółć nie zawiera enzymów trawiennych. Jej sole emulgują tłuszcze, czyli rozbijają duże krople na mniejsze i ułatwiają działanie enzymom trawiącym tłuszcze - lipazom.

Trzustka jest gruczołem o podwójnej funkcji:

  • zewnątrzwydzielniczej, ponieważ wydziela sok trzustkowy zawierający enzymy trawiące białka, węglowodany, tłuszcze i kwasy nukleinowe;

  • wewnątrzwydzielniczej, ponieważ wyspy trzustkowe wydzielają między innymi insulinę i glukagon. 

Trawienie i wchłanianie

Trawienieobejmuje mechaniczne rozdrabnianie pokarmu oraz enzymatyczną hydrolizę związków wielkocząsteczkowych do cząsteczek możliwych do wchłonięcia. Produkty trawienia są następnie wchłaniane do krwi lub limfy i rozprowadzane do komórek ciała.

R5ZUkV0xcQLTL
Schemat trawienia wielocukru (skrobi) oraz wykorzystania glukozy.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Re6w4i4ZC1EdS
Schemat trawienia białek oraz późniejsze wykorzystanie aminokwasów.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RvimFzbqtwBj0
Schemat trawienia, wchłaniania i transportu tłuszczów obojętnych. Nadmiar tłuszczów w diecie prowadzi do ich zmagazynowania w postaci trójglicerydów w tkance tłuszczowej.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Bilans energetyczny i racjonalne odżywianie 

Rpe8p8TVpB9mr
Grafika interaktywna przedstawia zmiany zachodzące w organizmie przed, w trakcie i po posiłku. Na grafice po lewej stronie widoczne jest półprzezroczyste ciało ludzkie z zaznaczonym podwzgórzem znajdującym się w mózgu, żołądkiem i dwunastnicą w jamie brzusznej oraz żyłami znajdującymi się w ręce z napisem KREW. Z prawej strony znajduje się okrąg z napisami, gdzie cyfrą 1. Oznaczono przed posiłkiem, cyfrą 2. oznaczono posiłek, cyfrą 3. oznaczono po posiłku, cyfrą 4. oznaczono dłuższy czas po posiłku. Napisy te oraz cyfry od jeden do czterech połączone są strzałkami, które również tworzą zamknięty okrąg. Po kliknięciu na cyfrę 1 i napis: przed posiłkiem na schemacie z ludzkim ciałem rozwijają się opisy: podwzgórze – pobudzony ośrodek głodu, żołądek – pusty, niepobudzone receptory wrażliwe na rozciąganie, dwunastnica – pusta, niepobudzone receptory wrażliwe na rozciąganie, krew – stężenie glukozy we krwi jest niskie, stężenie insuliny we krwi jest niskie. Pod grafiką znajduje się napis w ramce: Niskie stężenie glukozy powoduje pobudzenie ośrodka głodu. Organizm zaczyna odczuwać głód i dążyć do spożycia pokarmu. Po kliknięciu na cyfrę 2 i napis: posiłek rozwijają się opisy: podwzgórze – stopniowe pobudzanie ośrodka sytości i hamowanie ośrodka głodu, żołądek – wypełniony pokarmem, pobudzone receptory wrażliwe na rozciąganie, dwunastnica – wypełniona pokarmem, pobudzone receptory wrażliwe na rozciąganie, cholecystokinina wydzielana przez komórki ściany dwunastnicy, krew - stężenie glukozy we krwi jest niskie, stężenie insuliny we krwi jest niskie. Pod grafiką widoczna jest ramka z opisem: W trakcie posiłku następuje stopniowe pobudzenie ośrodka sytości dzięki bodźcom płynącym z dwunastnicy i żołądka. Po kliknięciu na cyfrę 3 i napis: po posiłku rozwija się opis: podwzgórze - pobudzony ośrodek sytości, zahamowany ośrodek głodu, żołądek - wypełniony pokarmem, pobudzone receptory wrażliwe na rozciąganie, dwunastnica – wypełniona pokarmem, pobudzone receptory wrażliwe na rozciąganie, cholecystokinina wydzielane przez komórki ściany dwunastnicy, krew – stężenie glukozy we krwi jest wysokie, stężenie insuliny we krwi jest wysokie. W ramce pod grafiką widnieje napis: kilkanaście minut po posiłku rośnie stężenia glukozy we krwi, co stanowi ostateczny sygnał pobudzający ośrodek sytości i hamujący ośrodek głodu. Po kliknięciu na cyfrę 4 i napis: dłuższy czas po posiłku rozwija się opis: podwzgórze – stopniowe pobudzenie ośrodka głodu, brak pobudzenia ośrodka sytości, żołądek – pusty, niepobudzone receptory wrażliwe na rozciąganie, dwunastnica – pusta, niepobudzone receptory wrażliwe na rozciąganie, krew – stężenie glukozy we krwi spada, stężenie insuliny we krwi spada. Pod ilustracją widoczna jest ramka z napisem: poziom glukozy we krwi powoli spada – zaczyna się pobudzanie ośrodka głodu.
Działanie ośrodka głodu i sytości.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Bilans energetyczny jest różnicą między energią dostarczaną w pokarmie a energią wydatkowaną przez organizm. Bilans zrównoważony sprzyja utrzymaniu masy ciała, długotrwały bilans dodatni sprzyja zwiększeniu masy ciała,  długotrwały bilans ujemny prowadzi do utraty masy ciała i może powodować niedożywienie.

Podstawowa przemiana materii oznacza minimalny wydatek energetyczny potrzebny do podtrzymywania podstawowych funkcji życiowych w warunkach spoczynku.

Głód jest fizjologicznym sygnałem potrzeby pobrania pokarmu. Apetyt oznacza chęć spożycia określonego pokarmu i zależy również od czynników psychicznych oraz środowiskowych.

Rpe8p8TVpB9mr
Grafika interaktywna przedstawia zmiany zachodzące w organizmie przed, w trakcie i po posiłku. Na grafice po lewej stronie widoczne jest półprzezroczyste ciało ludzkie z zaznaczonym podwzgórzem znajdującym się w mózgu, żołądkiem i dwunastnicą w jamie brzusznej oraz żyłami znajdującymi się w ręce z napisem KREW. Z prawej strony znajduje się okrąg z napisami, gdzie cyfrą 1. Oznaczono przed posiłkiem, cyfrą 2. oznaczono posiłek, cyfrą 3. oznaczono po posiłku, cyfrą 4. oznaczono dłuższy czas po posiłku. Napisy te oraz cyfry od jeden do czterech połączone są strzałkami, które również tworzą zamknięty okrąg. Po kliknięciu na cyfrę 1 i napis: przed posiłkiem na schemacie z ludzkim ciałem rozwijają się opisy: podwzgórze – pobudzony ośrodek głodu, żołądek – pusty, niepobudzone receptory wrażliwe na rozciąganie, dwunastnica – pusta, niepobudzone receptory wrażliwe na rozciąganie, krew – stężenie glukozy we krwi jest niskie, stężenie insuliny we krwi jest niskie. Pod grafiką znajduje się napis w ramce: Niskie stężenie glukozy powoduje pobudzenie ośrodka głodu. Organizm zaczyna odczuwać głód i dążyć do spożycia pokarmu. Po kliknięciu na cyfrę 2 i napis: posiłek rozwijają się opisy: podwzgórze – stopniowe pobudzanie ośrodka sytości i hamowanie ośrodka głodu, żołądek – wypełniony pokarmem, pobudzone receptory wrażliwe na rozciąganie, dwunastnica – wypełniona pokarmem, pobudzone receptory wrażliwe na rozciąganie, cholecystokinina wydzielana przez komórki ściany dwunastnicy, krew - stężenie glukozy we krwi jest niskie, stężenie insuliny we krwi jest niskie. Pod grafiką widoczna jest ramka z opisem: W trakcie posiłku następuje stopniowe pobudzenie ośrodka sytości dzięki bodźcom płynącym z dwunastnicy i żołądka. Po kliknięciu na cyfrę 3 i napis: po posiłku rozwija się opis: podwzgórze - pobudzony ośrodek sytości, zahamowany ośrodek głodu, żołądek - wypełniony pokarmem, pobudzone receptory wrażliwe na rozciąganie, dwunastnica – wypełniona pokarmem, pobudzone receptory wrażliwe na rozciąganie, cholecystokinina wydzielane przez komórki ściany dwunastnicy, krew – stężenie glukozy we krwi jest wysokie, stężenie insuliny we krwi jest wysokie. W ramce pod grafiką widnieje napis: kilkanaście minut po posiłku rośnie stężenia glukozy we krwi, co stanowi ostateczny sygnał pobudzający ośrodek sytości i hamujący ośrodek głodu. Po kliknięciu na cyfrę 4 i napis: dłuższy czas po posiłku rozwija się opis: podwzgórze – stopniowe pobudzenie ośrodka głodu, brak pobudzenia ośrodka sytości, żołądek – pusty, niepobudzone receptory wrażliwe na rozciąganie, dwunastnica – pusta, niepobudzone receptory wrażliwe na rozciąganie, krew – stężenie glukozy we krwi spada, stężenie insuliny we krwi spada. Pod ilustracją widoczna jest ramka z napisem: poziom glukozy we krwi powoli spada – zaczyna się pobudzanie ośrodka głodu.
Działanie ośrodka głodu i sytości.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Choroby, zaburzenia i profilaktyka

Do chorób układ pokarmowego należą między innymi: kamica żółciowa, choroba wrzodowa, choroby zapalne jelit, zespoły złego wchłaniania oraz nowotwory żołądka i jelita grubego. 

R19gJtx3N7t2Q
Mapa myśli. Lista elementów:
  • Nazwa kategorii: Badania diagnostyczne
    • Elementy należące do kategorii Badania diagnostyczne
    • Nazwa kategorii: Ultrasonografia (USG)
      • Elementy należące do kategorii Ultrasonografia (USG)
      • Nazwa kategorii: Przewlekłe wirusowe zapalenie wątroby typu B
      • Nazwa kategorii: Pierwotne stwardniające zapalenie dróg żółciowych
      • Nazwa kategorii: Niealkoholowe stłuszczeniowe zapalenie wątroby
      • Nazwa kategorii: Kamica żółciowa
      • Koniec elementów należących do kategorii Ultrasonografia (USG)
    • Nazwa kategorii: Gastroskopia
      • Elementy należące do kategorii Gastroskopia
      • Nazwa kategorii: Rak przełyku
      • Nazwa kategorii: Choroba wrzodowa żołądka
      • Nazwa kategorii: Żylaki przełyku
      • Nazwa kategorii: Rak żołądka
      • Koniec elementów należących do kategorii Gastroskopia
    • Nazwa kategorii: Kolonoskopia
      • Elementy należące do kategorii Kolonoskopia
      • Nazwa kategorii: Choroba Leśniowskiego-Crohna
      • Nazwa kategorii: Rak jelita grubego
      • Koniec elementów należących do kategorii Kolonoskopia
    • Nazwa kategorii: Badanie kału na krew utajoną
      • Elementy należące do kategorii Badanie kału na krew utajoną
      • Nazwa kategorii: Zapalenie jelita grubego
      • Nazwa kategorii: Obecność polipów w jelicie grubym
      • Nazwa kategorii: Choroba nowotworowa jelita
      • Koniec elementów należących do kategorii Badanie kału na krew utajoną
    • Nazwa kategorii: Próby wątrobowe
      • Elementy należące do kategorii Próby wątrobowe
      • Nazwa kategorii: Zapalenie wątroby typu B i C
      • Nazwa kategorii: Marskość wątroby
      • Nazwa kategorii: Stłuszczenie wątroby
      • Nazwa kategorii: Nowotwór wątroby
      • Koniec elementów należących do kategorii Próby wątrobowe
      Koniec elementów należących do kategorii Badania diagnostyczne
Badania pozwalające na zdiagnozowanie chorób układu pokarmowego.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Nadwaga oznacza nadmierne nagromadzenie tkanki tłuszczowej, natomiast otyłość jest chorobą, w której ilość lub rozmieszczenie tkanki tłuszczowej pogarsza stan zdrowia.

Wskaźnik BMI może służyć do przesiewowej oceny masy ciała dorosłych, ale nie mierzy bezpośrednio zawartości ani rozmieszczenia tłuszczu. U dzieci i młodzieży wynik należy odnosić do wieku i płci za pomocą odpowiednich siatek centylowych.

Zaburzenia odżywiania obejmują między innymi anoreksję, bulimię i zaburzenie z napadami objadania się. Mają złożone uwarunkowania biologiczne, psychiczne i społeczne oraz wymagają specjalistycznego leczenia.

Układ oddechowy

Budowa układu oddechowego

Układ oddechowy umożliwia doprowadzanie powietrza do płuc oraz wymianę tlenu i dwutlenku węgla między organizmem a środowiskiem. 

Inne funkcje układu oddechowego: 

  • oczyszcza, ogrzewa i nawilża powietrze; 

  • chroni organizm przed częścią drobnoustrojów i zanieczyszczeń;

  • uczestniczy w wytwarzaniu głosu.

R1RqFAOVNGdfl
Budowa układu oddechowego.
Źródło: Tomorrow Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

W jamie nosowej powietrze jest oczyszczane z większych zanieczyszczeń,  ogrzewane i nawilżane. W jamie nosowej znajduje się również nabłonek węchowy, który umożliwia odbieranie zapachów 

Gardło jest wspólnym odcinkiem układu oddechowego i pokarmowego. Kieruje powietrze do krtani, w której znajdują się fałdy głosowe. Krtań uczestniczy w wytwarzaniu głosu. Nagłośnia uczestniczy w zamykaniu wejścia do krtani podczas połykania, dzięki czemu ogranicza ryzyko przedostania się pokarmu do dróg oddechowych.

ReSgR12uBrGvL
Nagłośnia podczas przełykania.
Źródło: Tomorrow Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Tchawica jest przewodem, który dzieli się na dwa oskrzela główne, które wnikają do płuc. Oskrzela rozgałęziają się na coraz mniejsze przewody, przechodzące w oskrzeliki.

Płuca są parzystym narządem położonym w klatce piersiowej. Mają budowę pęcherzykową. Pęcherzyki płucne są niewielkimi strukturami otoczonymi gęstą siecią naczyń włosowatych. Ich budowa sprzyja wymianie gazowej, ponieważ: 

  • mają cienkie ściany; 

  • tworzą dużą powierzchnię;

  • przylegają do naczyń włosowatych;

  • ich powierzchnia jest wilgotna.

RaZYR7evL69cB
Pęcherzyki płucne.
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY-SA 3.0.

Wentylacja płuc

Wentylacja płuc jest wymianą powietrza między atmosferą a pęcherzykami płucnymi. Składa się z wdechu i wydechu.

Spokojny wdech jest procesem czynnym związanym ze skurczem przepony i mięśni międzyżebrowych zewnętrznych.  Spokojny wydech jest najczęściej bierny in stępuje po rozluźnieniu mięśni wdechowych wskutek sprężystego obkurczania się płuc i klatki piersiowej. Podczas pogłębionego wydechu kurczą się również mięśnie wydechowe, m.in. mięśnie międzyżebrowe wewnętrzne.

R1VbheZHl6wLz
Ilustracja interaktywna przedstawia działanie narządów w trakcie oddychania. Znajdują się na niej dwie sylwetki człowieka z płucami, przeponą, żebrami, tchawicą, jamą ustną oraz jamą nosową. Człowiek po lewej wdycha powietrze, co przedstawione jest za pomocą niebieskiej strzałki skierowanej w jego stronę. Żebra unoszą się, zwiększa się objętość klatki piersiowej. Objętość płuc zwiększa się. Przepona opada, co przedstawione jest za pomocą czerwonej strzałki skierowanej w dół. Człowiek po prawej wydycha powietrze, co przedstawione jest za pomocą niebieskiej strzałki skierowanej na zewnątrz. Żebra obniżają się, zmniejsza się objętość klatki piersiowej. Przepona podnosi się, co przedstawione jest za pomocą czerwonej strzałki skierowanej w górę.
Skurcz mięśni wdechowych powoduje obniżenie ciśnienia wewnątrz płuc i wdech. Z kolei skurcz mięśni wydechowych wyciska powietrze z płuc.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Objętości i pojemności płuc

R1DP5RSSGSCRV
Wykres przedstawia przykładowe podstawowe pojemności i objętości płuc u osoby z całkowitą pojemnością płuc ok. 6 litrów. Na osi pionowej wykresu zaznaczona została objętość płuc człowieka w mililitrach. Na poziomej osi wykresu czas. Za pomocą czerwonej, krzywej linii zaznaczono maksymalny wydech okaz maksymalny wdech. Na wykresie przedstawiono całkowitą pojemność płuc, pojemność życiową, pojemność wdechową, objętość zapasową wdechową, objętość oddechową, wydechową objętość zapasową, czynnościową pojemność zalegającą i objętość zalegającą.
Wykres przedstawiający przykładowe podstawowe pojemności i objętości płuc u osoby z całkowitą pojemnością płuc ok. 6 litrów.
Źródło: M. Komorniczak, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

Regulacja oddychania

Rytm oddychania jest wytwarzany i regulowany przez ośrodki oddechowe znajdujące się w pniu mózgu, przede wszystkim w rdzeniu przedłużonym i moście. Najważniejszym bodźcem zwiększającym wentylację jest zazwyczaj wzrost stężenia CO₂ i związany z nim spadek pH krwi odbierany przez chemoreceptory w ścianach niektórych naczyń krwionośnych. 

Wymiana gazowa i transport gazów oddechowych

Wyróżnia się dwa rodzaje wymiany gazowej. Wymiana gazowa zewnętrznazachodzi między powietrzem w pęcherzykach płucnych a krwią naczyń włosowatych płuc (tlen przechodzi z pęcherzyków do krwi;, a dwutlenek węgla z krwi do pęcherzyków). Wymiana gazowa wewnętrznazachodzi między krwią a tkankami (tlen przechodzi z krwi do komórek, a dwutlenek węgla z komórek do krwi.

Wymiana gazowa zachodzi na drodze dyfuzji zgodnie z różnicą ciśnień parcjalnych: gaz przemieszcza się z miejsca, w którym jego ciśnienie parcjalne jest wyższe, do miejsca, w którym jest niższe. W komórkach tlen jest zużywany w oddychaniu komórkowym, a dwutlenek węgla powstaje jako produkt przemian metabolicznych. Utrzymuje to różnicę ciśnień umożliwiającą wymianę gazów.

RoFcx0IRe0czt
Ilustracja interaktywna 1.
, 2.
, 3.
, 4.
, 5.
, 6.
Wymiana gazowa u człowieka.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Niewielka część tlenu jest rozpuszczona w osoczu, ale większość jest transportowana przez hemoglobinę w erytrocytach. Odwracalne połączenie hemoglobiny z tlenem nazywa się oksyhemoglobiną. W płucach, gdzie ciśnienie parcjalne O₂ jest wysokie, hemoglobina wiąże tlen. W tkankach, gdzie ciśnienie parcjalne O₂ jest niższe, uwalnia go. 

Dwutlenek węgla jest transportowany  głównie w postaci jonów wodorowęglanowych HCO₃⁻, częściowo w połączeniu z hemoglobiną w postaci karbaminohemoglobiny, a w niewielkiej ilości jako gaz rozpuszczony w osoczu.

R1CC7Fo8mJyCg
Grafika przedstawia transport gazów oddechowych w organizmie człowieka. Grafika ma kształt okręgu. Na samej górze znajdują się płuca . Od płuc w lewo biegnie strzałka, przy strzałce są podwójne jasnoniebieskie kuleczki - to tlen O indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego. Opis: Tlen pobrany z płuc, rozpuszczony w osoczu. Następnie tlen znajduje się na czerwonych dyskach - erytrocytach. Opis: Tlen związany z hemoglobiną – oksyhemoglobina H b O indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego. Następnie strzałka prowadzi do narządów wewnętrznych człowieka, między innymi do wątroby, żołądka, jelit. Cząsteczki tlenu trafiają do narządów, natomiast z narządów wychodzą cząsteczki dwutlenku węgla C O indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego. To dwie niebieskie kulki połączone z fioletową. Opis: dwutlenek węgla w formie rozpuszczonej w osoczu. Od narządów wewnętrznych strzałka kieruje się po okręgu w stronę czerwonych dysków, w pobliżu których są jasnobrązowe kulki - to jony wodorowęglanowe H C O, indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, indeks górny, minus, koniec indeksu górnego. Opis: Jony wodorowęglanowe w osoczu (powstają w erytrocytach). W zagłębieniu dwóch czerwonych dysków znajdują się cząsteczki dwutlenku węgla. Opis: Dwutlenek węgla związany z hemoglobiną – karbaminohemoglobina H b C O indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego. W stronę płuc biegną cząsteczki dwutlenku węgla. Cykl się zamyka.
Transport gazów oddechowych w organizmie człowieka.
Źródło: Przedmiotowy model 3D został opracowany przez Englishsquare.pl Sp. z o.o. na podstawie materiału źródłowego zakupionego w ramach serwisu www.turbosquid.com. Jakiekolwiek dalsze użycie tego modelu 3D podlega wszelkim ograniczeniom opisanym w licencji opublikowanej na przywołanej stronie internetowej., tylko do użytku edukacyjnego na zpe.gov.pl.

Palenie tytoniu i e‑papierosy 

Nikotyna jest substancją silnie uzależniającą. Pobudza wydzielanie adrenaliny, zwiększa częstość pracy serca i ciśnienie tętnicze oraz wpływa na naczynia krwionośne. 

 Dym tytoniowy: 

  • uszkadza nabłonek dróg oddechowych; 

  • ogranicza ruch rzęsek i oczyszczanie dróg oddechowych;

  • zwiększa wydzielanie śluzu;

  • wywołuje przewlekły stan zapalny;

  • uszkadza pęcherzyki płucne;

  • zawiera CO ograniczający transport tlenu;

  • zwiększa ryzyko POChP, raka płuca i innych nowotworów.

E‑papierosy nie są bezpieczne. Wytwarzany przez nie aerozol może zawierać nikotynę, substancje drażniące i toksyczne oraz cząstki metali. Może prowadzić do uzależnienia, uszkodzenia nabłonka dróg oddechowych i rozwoju stanu zapalnego. 

Diagnostyka układu oddechowego 

RTG klatki piersiowej wykorzystuje promieniowanie rentgenowskie. Umożliwia wykrywanie między innymi zapalenia płuc, gruźlicy, guzów i zmian dotyczących opłucnej.

Spirometria mierzy objętość powietrza oraz tempo jego przepływu podczas oddychania. Jest wykorzystywana przede wszystkim w diagnostyce i kontrolowaniu astmy oraz POChP.

Bronchoskopiapolega na wprowadzeniu bronchoskopu do tchawicy i oskrzeli. Umożliwia obejrzenie ich wnętrza, pobranie materiału do badań oraz wykonanie niektórych zabiegów, np. usunięcie ciała obcego. 

Choroby układu oddechowego 

Choroby infekcyjne układu oddechowego mogą być wywoływane przez wirusy, bakterie i inne patogeny. Należą do nich między innymi: nieżyt nosa, grypa,  zapalenie oskrzeli, zapalenie płuc, gruźlica i COVID‑19. 

Astma oskrzelowa jest przewlekłą chorobą zapalną dróg oddechowych. Charakteryzuje się okresowym, zwykle odwracalnym zwężeniem oskrzeli.

Przewlekła obturacyjna choroba płuc, czyli POChP, jest przewlekłą chorobą prowadzącą do utrwalonego ograniczenia przepływu powietrza przez drogi oddechowe. Najważniejszym czynnikiem ryzyka jest palenie tytoniu.

Mukowiscydoza jest dziedziczną chorobą wywołaną mutacjami genu CFTR. Zaburzenie transportu jonów prowadzi do powstawania gęstej wydzieliny w układzie oddechowym i pokarmowym.

Rak płuca jest nowotworem silnie związanym z paleniem tytoniu. Ryzyko zwiększają także bierne palenie, radon, zanieczyszczenia powietrza i niektóre czynniki zawodowe.

Układ krążenia 

Układ krążenia umożliwia przemieszczanie płynów ustrojowych i transport substancji między poszczególnymi częściami organizmu. Obejmuje:

  • układ krwionośny, złożony z serca, naczyń krwionośnych i krwi;

  • układ limfatyczny, złożony z naczyń limfatycznych, limfy oraz narządów limfatycznych. 

Jego najważniejsze funkcje obejmują transport gazów oddechowych, składników odżywczych, hormonów i produktów przemiany materii, udział w termoregulacji oraz reakcjach odpornościowych.

Skład i funkcje krwi

Krew jest płynną tkanką łączną zbudowaną z osocza i elementów morfotycznych. 

RCJGcogCseCjw
Ilustracja przedstawia przekrój przez naczynie krwionośne. Opisane zostały wszelkie elementy znajdujące się wewnątrz naczyń krwionośnych. 1. Osocze wypełnia naczynie krwionośne. To żółtawy płyn zawierający ok. 90% wody. Resztę stanowią białka (ok. 7%) oraz inne związki organiczne i nieorganiczne (3%). Wśród białek osocza można wyróżnić albuminy biorące udział w regulacji ciśnienia osmotycznego krwi, immunoglobuliny (przeciwciała) uczestniczące w reakcjach odpornościowych i fibrynogen odgrywający ważną rolę w procesie krzepnięcia krwi. Osocze pozbawione fibrynogenu nosi nazwę surowicy krwi. Oprócz białek osocze zawiera także inne związki organiczne: substancje odżywcze (glukozę, aminokwasy, witaminy, wolne kwasy tłuszczowe) oraz zbędne produkty przemiany materii (mocznik, kwas moczowy, kreatyninę). Ponadto w osoczu występują hormony i liczne enzymy, które biorą udział w procesach przemiany materii. Blisko 1% składu osocza stanowią jony sodu, chloru, potasu, wapnia, magnezu i żelaza. W osoczu są również rozpuszczone gazy: tlen, dwutlenek węgla i azot. 2. Krwinki czerwone (erytrocyty). Na zdjęciu owalne komórki, spłaszczone w środkowej części o kolorze czerwonym. Ludzkie krwinki czerwone (erytrocyty) są dwuwklęsłymi dyskami, cieńszymi w środku niż na brzegach. Taki kształt zwiększa szybkość dyfuzji gazów przez błonę komórkową. Brak jądra komórkowego oraz innych organelli powiększa przestrzeń, w której mieści się hemoglobina – białko transportujące gazy oddechowe. Erytrocyty nie mają mitochondriów i oddychają beztlenowo, nie zużywając przenoszonego tlenu. Dzięki temu jego transport jest bardzo wydajny. Pojedynczy erytrocyt zawiera ok. 250 tysięcy cząsteczek hemoglobiny. Jedna cząsteczka hemoglobiny wiąże cztery cząsteczki tlenu, a zatem jeden erytrocyt może transportować około mln cząsteczek tlenu. Żyją ok. 120 dni. 3. Płytki krwi (trombocyty). Na zdjęciu komórki o biało‑żółtej barwie. Mają nieregularne kształty eliptyczne. Część komórek pokryta jest licznymi wypustkami. Podpisano je jako aktywne płytki krwi. U większości kręgowców są wrzecionowatymi komórkami z dużym, owalnym jądrem. Trombocyty ssaków, nazywane płytkami krwi, są drobnymi, różnokształtnymi fragmentami cytoplazmy komórek szpikowych, bez jądra komórkowego, otoczonymi błoną komórkową. Płytki krwi odgrywają ważną rolę w procesie krzepnięcia krwi. Żyją tylko 8–10 dni. Te, które w tym czasie nie zostaną wykorzystane, są niszczone w śledzionie. 4. Limfocyty. Na zdjęciu komórka o kulistym kształcie i niebieskozielonym zabarwieniu. Wokół komórki widoczna jest półprzezroczysta, nitkowata otoczka. Komórki o dużych jądrach komórkowych i małej ilości cytoplazmy. Są bezbarwne, dlatego można je zobaczyć w obrazie mikroskopowym dopiero po odpowiednim wybarwieniu. Niektóre z nich są komórkami specjalizującymi się w rozpoznawaniu antygenów (limfocyty T) i wytwarzaniu przeciwciał (limfocyty B), inne mają zdolność do bezpośredniego niszczenia bakterii lub komórek organizmu zmienionych nowotworowo czy zainfekowanych wirusem (komórki NK). Limfocyty B żyją 5–10 dni, zaś limfocyty T – średnio 4–10 lat. 5. Bazofile (granulocyty zasadochłonne). Na zdjęciu kulista forma o półprzezroczystej ścianie. Wewnątrz widoczne są mniejsze, niebieskie formy kuliste oraz większe, fioletowe. Odgrywają ważną rolę w reakcjach alergicznych. Mają zdolność fagocytozy. Wydzielają histaminę i heparynę– substancje pobudzające do działania inne typy leukocytów. Żyją kilka dni. 6. Eozynofile (granulocyty kwasochłonne). Na zdjęciu kulista forma o półprzezroczystej ścianie. Wewnątrz widoczne są mniejsze, czerwone formy kuliste oraz większe, fioletowe. Niszczą obce białka, które dostały się do organizmu jako alergeny lub podczas zakażenia pasożytami. Mają właściwości żerne. Żyją około dobę. 7. Monocyty. Na zdjęciu kulista forma o półprzezroczystej ścianie. Wewnątrz widoczna jest forma o nieregularnym kształcie i czerwonym kolorze. Są największe spośród krwinek białych. Powstają w szpiku kostnym, skąd przemieszczają się do krwi. Po upływie ok. 24 godzin dostają się do tkanek, gdzie dojrzewają i stają się makrofagami – ogromnymi komórkami, które na drodze fagocytozy pochłaniają bakterie, martwe komórki i ich pozostałości. Makrofagi żyją około 2 miesięcy. 8. Neutrofile (granulocyty obojętnochłonne). Na zdjęciu kulista forma o półprzezroczystej ścianie. Wewnątrz widoczne są mniejsze, żółte formy kuliste oraz większe, fioletowe. Poruszają się ruchem pełzakowatym, wykrywają i pochłaniają na drodze fagocytozy bakterie oraz resztki komórek w uszkodzonych lub zainfekowanych tkankach. Żyją około 2‑4 dni.
Krew jest płynem ustrojowym krążącym w zamkniętym układzie naczyń krwionośnych.
Źródło: BruceBlaus, Englishsquare.pl Sp. z o.o., http://commons.wikimedia.org, licencja: CC BY-SA 3.0.

Krzepnięcie krwi

Hemostaza obejmuje procesy prowadzące do zatrzymania krwawienia. Po uszkodzeniu naczynia krwionośnego: 

  • naczynie ulega zwężeniu;

  • płytki krwi przylegają do uszkodzonego miejsca i tworzą czop płytkowy;

  • zostaje uruchomiona kaskada krzepnięcia z udziałem czynników krzepnięcia;

  • fibrynogen zostaje przekształcony w fibrynę;

  • włókna fibryny wzmacniają czop i tworzą skrzep.

W procesie krzepnięcia krwi ważną rolę pełnią:

  • witamina K → umożliwia prawidłowe powstawanie niektórych czynników krzepnięcia;

  • jony Ca²⁺ → bezpośrednio uczestniczą w reakcjach kaskady krzepnięcia.

Powstały skrzep hamuje krwawienie, a po spełnieniu swojej roli jest usuwany na drodze fibrynolizy. Jest to enzymatyczny proces degradacji fibryny, przeprowadzany przez plazminę. Proces ten jest przeciwwagą dla krzepnięcia krwi. Układ krzepnięcia i fibrynolizy pozostają w stanie dynamicznej równowagi.

Grupy krwi

O grupie krwi w układzie AB0 decyduje obecność antygenów A i B na powierzchni erytrocytów oraz odpowiednich przeciwciał w osoczu: grupa A: antygen A i przeciwciała anty‑B.

Aglutynacja polega na zlepianiu erytrocytów wskutek reakcji przeciwciał z odpowiadającymi im antygenami. Może wystąpić po przetoczeniu niezgodnej krwi.

Najważniejszym antygenem układu Rh jest antygen D. Osoby, których erytrocyty mają antygen D, określa się jako Rh+, a osoby bez niego jako Rh−. Przeciwciała anty‑D nie występują naturalnie. Mogą powstać po kontakcie osoby Rh− z erytrocytami Rh+, na przykład wskutek transfuzji lub podczas ciąży.

Transfuzjajest przetoczeniem krwi lub jej składników. Przed transfuzją sprawdza się zgodność krwi dawcy i biorcy, ponieważ reakcja przeciwciał z niezgodnymi antygenami może prowadzić do niebezpiecznej reakcji potransfuzyjnej. 

Układ krwionośny

Układ krwionośny człowieka składa się z naczyń krwionośnych (tętnic, żył, naczyń włosowatych) i serca, którego praca umożliwia krążenie krwi. 

R1FleydROjr3C
Budowa układu krwionośnego
Źródło: Tomorrow Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Tętnice odprowadzają krew od serca. Mają grube, sprężyste ściany i dobrze rozwiniętą warstwę mięśni gładkich, ponieważ krew płynie w nich pod stosunkowo wysokim ciśnieniem. Skurcz i rozkurcz mięśni gładkich tętniczek umożliwia regulowanie ilości krwi dopływającej do poszczególnych narządów.

RWSMbxVlQynrP
Naczynia krwionośne mają budowę warstwową
Źródło: Andrzej Bogusz, licencja: CC BY-SA 3.0.

Żyły doprowadzają krew do serca. Mają cieńsze ściany i większe światło niż tętnice. Ciśnienie krwi jest w nich niskie. W wielu żyłach występują zastawki zapobiegające cofaniu się krwi. Jej przepływ w kierunku serca jest wspomagany przez skurcze mięśni szkieletowych i ruchy oddechowe.

Naczynia włosowate, nazywane również kapilarami lub włośniczkami, są najmniejszymi naczyniami. Ich bardzo cienkie ściany zbudowane ze śródbłonka umożliwiają wymianę substancji między krwią a tkankami.

R13R6VORUQOGA
Sieci naczyń włosowatych
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Budowa serca

Serce jest umięśnionym narządem położonym w śródpiersiu, między płucami. Działa jak pompa wymuszająca przepływ krwi w naczyniach.

Serce jest otoczone osierdziem. Ścianę serca tworzą:  wsierdzie (wyściełające jamy serca), śródsierdzie (zbudowane głównie z mięśnia sercowego) oraz nasierdzie, pokrywające serce od zewnątrz.

RB3R57D64HXX9
Grafika przedstawia przekrój ludzkiego serca. Ma ono stożkowaty kształt, a jego podstawa jest skierowana ku górze i w prawo, natomiast wierzchołek – ku dołowi i w lewo. Serce można podzielić na dwie podobne do siebie połowy: prawą, gdzie krąży krew żylna i lewą, gdzie krąży krew tętnicza. Zaokrąglony łuk aorty oznaczony jest na przekroju kolorem czerwonym, to największa tętnica w ciele człowieka (ok. 28 mm średnicy), której trzy rozgałęzienia doprowadzają krew tętniczą do narządów i tkanek. Wyprowadza krew z lewej komory serca, jest od niej oddzielona zastawką półksiężycowatą aortalną. Żyła główna górna to szerokie, oznaczone na niebiesko naczynie, które zbiera krew z górnej (znajdującej się ponad przeponą) połowy ciała. Wyprowadzona jest na prawo od aorty. Krew z żył krążenia wielkiego (układowego) dopływa do prawego przedsionka serca przez zastawkę trójdzielną, z którego jest następnie wyrzucana do prawej komory serca, a stąd poprzez pień płucny do płuc. Żyła główna dolna zbiera krew z dolnej połowy ciała; uchodzi do prawego przedsionka serca. Pień płucny rozpoczyna się w ujściu prawej komory serca, oddzielony od niej zastawką półksiężycowatą płucną, następnie dzieli się na tętnicę płucną prawą i tętnicę płucną lewą, które kierują odtlenowaną krew do płuc. Żyły płucne to krótkie naczynia żylne, którymi płynie krew utlenowana z płuc do lewego przedsionka serca. Krew powraca do serca do jego lewego przedsionka przez żyły płucne. Następnie przepływa z lewego przedsionka serca przez zastawkę dwudzielną (mitralną) do lewej komory, a następnie do aorty. Oba przedsionki serca odpowiadają za nieprzerwany dopływ krwi żylnej do serca.
Budowa ludzkiego serca.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Serce składa się z czterech jam: prawego i lewego przedsionka oraz prawej i lewej komory. 

Między przedsionkami a komorami znajdują się zastawki przedsionkowo‑komorowe: po prawej stronie zastawka trójdzielna, a po stronie lewej - zastawka dwudzielna. U ujścia aorty i pnia płucnego znajdują się zastawki półksiężycowate. Zastawki otwierają się i zamykają wskutek różnic ciśnienia. Zapewniają jednokierunkowy przepływ krwi i zapobiegają jej cofaniu.

Krążenie krwi

Obieg płucnyumożliwia wymianę gazową w płucach – usunięcie z krwi dwutlenku węgla oraz pobranie tlenu. 

W obiegu płucnym krew krąży: prawa komora → pień i tętnice płucne → naczynia włosowate płuc → żyły płucne → lewy przedsionek.

R1OsZFqKpsYoX
Grafika przedstawia schemat układu krążenia. W krwioobiegu małym odtleniana krew z prawej komory przemieszcza się do pienia płucnego. Następnie wpływa ona do naczyń włosowatych w płucach, gdzie ulega natlenieniu. Z naczyń włosowatych natlenowana krew dostaje się do lewego przedsionka dwoma żyłami płucnymi prawymi oraz dwoma żyłami płucnymi lewymi. Z przedsionka przemieszcza się do lewej komory, a następnie przy pomocy aorty zostaje doprowadzona do tętnic, które są częścią krwioobiegu dużego. Tętnice odchodzące od aorty doprowadzają natlenowaną krew do obwodowych naczyń włosowatych, które oplatają poszczególne narządy. Tlen znajdujący się w krwi zostaje przez nie zużyty, a następnie odtleniana krew przemieszcza się z naczyń włosowatych do żył głównych. Przy ich pomocy krew zostaje przetransportowana do prawego przedsionka, a następnie prawej komory serca, gdzie cykl rozpoczyna się znowu.
Krew, stale krążąc, płynie w zamkniętym systemie naczyń tworzących dwa przeplatające się w sercu krwiobiegi: duży i mały. Krwiobieg duży jest też nazywany ustrojowym, a mały – płucnym. Każdy skurcz serca powoduje jednoczesny wyrzut krwi do obu obiegów, dzięki czemu płynie ona nieprzerwanie zaopatrując poszczególne narządy.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z.o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Obieg ustrojowy dostarcza tkankom tlen i składniki odżywcze oraz odbiera z nich dwutlenek węgla i produkty przemiany materii.

W obiegu ustrojowym krew krąży: lewa komora → aorta → tętnice → naczynia włosowate narządów → żyły → żyły główne → prawy przedsionek.

Krążenie wieńcowe zaopatruje mięsień sercowy w tlen i substancje odżywcze. Tętnice wieńcowe odchodzą od początkowego odcinka aorty. Krew żylna z mięśnia sercowego odpływa głównie do zatoki wieńcowej, która uchodzi do prawego przedsionka.

W układzie wrotnym wątroby krew odpływająca z żołądka, jelit, trzustki i śledziony jest kierowana żyłą wrotną do wątroby. Dzięki temu wątroba może przetwarzać wchłonięte składniki pokarmowe i unieszkodliwiać część szkodliwych substancji, zanim krew trafi do krążenia ogólnego.

Automatyzm i cykl pracy serca

Automatyzm serca jest zdolnością serca do samodzielnego wytwarzania pobudzeń wywołujących jego rytmiczne skurcze. Automatyzm serca warunkuje układ bodźcotwórczo‑przewodzący serca

R13ELF5AXQSL7
Grafika przedstawia przekrój ludzkiego serca i układ przewodzący serca. Serce ma stożkowaty kształt, a jego podstawa jest skierowana ku górze i w prawo, natomiast wierzchołek – ku dołowi i w lewo. Budowa serca jest czterojamowa: znajdują się w nim dwa przedsionki i dwie komory. Węzeł zatokowo‑przedsionkowy (SA) jest pierwszym ośrodkiem generowania impulsu, znajdującym się w ścianie prawego przedsionka serca. Ośrodek ten inicjuje impuls elektryczny i jest głównym rozrusznikiem serca. Węzeł przedsionkowo‑komorowy (AV) jest drugorzędnym ośrodkiem, znajdującym się w ścianie między prawym przedsionkiem a prawą komorą. Impuls elektryczny przechodzi z jednego ośrodka do drugiego, ale pobudzenie obu węzłów nie zachodzi jednocześnie. Przerwa, która oddziela dotarcie impulsu, wynosi około 0,1 s. Fala depolaryzacyjna przemieszcza się pęczkami z bardzo dużą prędkością i rozchodzi po kolejnych strukturach serca. Pęczki służą synchronizacji pobudzenia. Skurcz komór wywołuje sygnał podążający przez pęczek Hisa (pęczka przedsionkowo‑komorowego, z którego rozgałęziają się włókna Purkiniego. Od pęczka Hisa do lewej komory serca odchodzą prawa odnoga pęczka Hisa, wiązka tylna lewej odnogi pęczka Hisa oraz wiązka przednia lewej odnogi pęczka Hisa.
Układ przewodzący serca.
Źródło: Englishsquare Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Węzeł zatokowo‑przedsionkowy jest głównym rozrusznikiem serca. Wytworzony w nim impuls elektryczny wywołuje skurcz przedsionków, a następnie po przejściu przez kolejne części układu przewodzącego skurcz komór.

Elektrokardiografia rejestruje różnice potencjałów elektrycznych powstające podczas depolaryzacji i repolaryzacji mięśnia sercowego. Wynikiem badania jest elektrokardiogram: 

  • załamek P odpowiada depolaryzacji przedsionków;

  • zespół QRS odpowiada depolaryzacji komór;

  • załamek T odpowiada repolaryzacji komór.

Cykl pracy sercaobejmuje powtarzające się skurcze i rozkurcze przedsionków oraz komór. 

RqeevU4mXYQ88
Ilustracja przedstawia cykl pracy serca. 1. I faza – skurcz przedsionków
  • Komory biernie się rozkurczają.
  • Krew przepychana z przedsionków całkowicie wypełnia komory.
  • Zastawki przedsionkowo‑komorowe są otwarte.
  • Zastawki półksiężycowate są zamknięte.
, 2. II faza – skurcz komór
  • Przedsionki rozkurczają się i ulegają zwiotczeniu.
  • Wypełnione krwią komory zaczynają się kurczyć.
  • Wzrasta ciśnienie w komorach, co powoduje:
  • zamknięcie zastawek przedsionkowo‑komorowych (I ton serca).
  • Zastawki półksiężycowate otwierają się.
  • Krew opuszcza serce.
  • Zastawki półksiężycowate zamykają się (II ton serca).
    • , 3. III faza – rozkurcz serca
      • Zastawki półksiężycowate są zamknięte.
      • Zastawki przedsionkowo‑komorowe są otwarte.
      • Przedsionki i komory rozkurczają się.
      • Krew napływa do przedsionków i komór (III ton serca – najsłabiej wyczuwalny, wywołany szmerami krwi napływającej do serca).
Cykl pracy serca. Skurcze przedsionków pomagają wypełnić w całości krwią komory serca, a skurcze komór stanowią siłę napędową dla obiegu krwi.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., Grafika na podstawie książki Biologia Campbella, licencja: CC BY-SA 3.0.

Zamknięciu zastawek towarzyszą tony serca:

  • pierwszy ton powstaje głównie przy zamknięciu zastawek przedsionkowo‑komorowych;

  • drugi ton przy zamknięciu zastawek półksiężycowatych.

Objętość wyrzutowa jest objętością krwi wypompowaną przez jedną komorę podczas jednego skurczu.

Pojemność minutowa serca jest objętością krwi wypompowaną przez jedną komorę w ciągu minuty. Zależy od objętości wyrzutowej oraz częstości skurczów serca.

Tętno jest falą odkształcenia ścian tętnic powstającą po skurczu lewej komory. Pomiar tętna pozwala ocenić częstość i miarowość pracy serca.

Ciśnienie krwi

Ciśnienie krwi jest naciskiem wywieranym przez krew na ściany naczyń. Jest najwyższe w aorcie i dużych tętnicach, a następnie stopniowo maleje. Największy spadek ciśnienia występuje w tętniczkach. 

Przepływ krwi zależy od różnicy ciśnień i oporu naczyniowego. Tętniczki, zmieniając średnicę pod wpływem skurczu lub rozkurczu mięśni gładkich, regulują dopływ krwi do narządów i całkowity opór obwodowy.

Ciśnienie skurczowejest najwyższą wartością ciśnienia tętniczego osiąganą podczas skurczu komór.

Ciśnienie rozkurczowe jest najniższą wartością ciśnienia tętniczego podczas rozkurczu serca.

Układ limfatyczny

RJ37EUSDATKKV
Na schemacie przedstawiony jest układ limfatyczny człowieka. Zarys postaci człowieka na schemacie składa się z przewodów limfatycznych. Są to dość cienkie przewody koloru zielonego, łączące poszczególne gruczoły limfatyczne człowieka. W dolnej części głowy oznaczone numerem 1 znajdują się dwa symetryczne do siebie, niewielkie punkty. Mają okrągły kształt, łączą się z naczyniami limfatycznymi. Są to migdałki. Leżą w tylnej części gardła, są zbudowane z grudek chłonnych. Niszczą lub neutralizują szkodliwe czynniki przenikające przez drogi oddechowe i pokarmowe. W szyi numerem 2 z kolei są zaznaczone węzły chłonne szyjne. Są to okrągłe, grubsze narządy położone na połączeniach limfatycznych. Poniżej na wysokości ramienia jest przewód chłonny prawy oznaczony cyfrą 3. Zbiera limfę z górnej, prawej części ciała. Pod prawą ręką, na wysokości pachy, są węzły chłonne pachowe prawe oznaczone cyfrą 4. Z kolei numerem 5 zaznaczone zbiornik mleczu. Znajduje się on na środku brzucha przy miejscu krzyżowania się ze sobą przewodów limfatycznych. Na wysokości jelit, w dolnej części brzucha jest wyrostek robaczkowy oznaczony cyfrą 6. W jego ścianie znajdują się liczne grudki chłonne. Nazywany czasem migdałkiem jelitowym, ponieważ pełni w jelicie te same funkcje co migdałki w jamie ustnej i gardle. Na wysokości miednicy poniżej wyrostka robaczkowego są węzły chłonne miednicze oznaczone numerem 7. W nodze, oznaczone cyfrą 8 znajdują się z kolei przewody limfatyczne kończyny dolnej. Są to podłużne przewody, na schemacie zaznaczone w prawej nodze. Numerem 9 oznaczono znajdujące się w pachwinie węzły chłonne pachwinowe. Numerem 10 oznaczono Kępki Peyera w jelicie cienkim. To skupiska grudek limfatycznych w błonie śluzowej i podśluzowej jelita cienkiego. Składają się z komórek układu odpornościowego i w przeciwieństwie do grudek chłonnych nie są otoczone torebką łącznotkankową. Nad jelitami numerem 11 zaznaczono śledzionę. Jest to organ niewielkiej wielkości, który jest po lewej stronie brzucha. Pełni funkcje immunologiczne i krwiotwórcze, a także ma zdolność gromadzenia krwi. Na wysokości klatki piersiowej widać pionową linię zaznaczoną numerem 12 - przewód piersiowy. Zbiera limfę z kończyn, jamy brzusznej, przewodu pokarmowego, lewej połowy klatki piersiowej i lewej strony głowy, uchodzi do żyły podobojczykowej lewej. Numerem 13 pod lewą pachą zaznaczono węzły chłonne pachowe lewe. Są to punkty położone na przewodzie limfatycznym. Z kolei na lewej ręce zaznaczono przewody limfatyczne kończyny górnej oznaczone numerem 14. W centrum klatki piersiowej z kolei zaznaczona jest grasica. Zaopatruje układ odpornościowy w dojrzałe limfocyty T, pełni także funkcje hormonalne. Narząd ten zanika wraz z wiekiem.
Układ limfatyczny człowieka tworzą naczynia limfatyczne, a także narządy limfatyczne: śledziona, grasica, migdałki, węzły chłonne i grudki chłonne.
Źródło: Przedmiotowy model 3D został opracowany przez Englishsquare.pl Sp. z o.o. na podstawie materiału źródłowego zakupionego w ramach serwisu www.turbosquid.com. Jakiekolwiek dalsze użycie tego modelu 3D podlega wszelkim ograniczeniom opisanym w licencji opublikowanej na przywołanej stronie internetowej., tylko do użytku edukacyjnego na epodreczniki.pl., licencja: CC BY-SA 3.0.

Limfa, czyli chłonka, jest płynem tkankowym, który wniknął do włosowatych naczyń limfatycznych. Limfa płynie w jednym kierunku, od tkanek do układu żylnego. Jej przepływ wspomagają, m.in.: 

  • zastawki w naczyniach limfatycznych;

  • skurcze mięśni szkieletowych;

  • skurcze mięśni gładkich ścian większych naczyń limfatycznych.

Limfa ma skład zbliżony do osocza, ale zawiera mniej białek. Znajdują się w niej również limfocyty. 

Najważniejsze funkcje układu limfatycznego to: 

  • odprowadza nadmiar płynu tkankowego do krwi;

  • zwraca do krwi białka, które opuściły naczynia włosowate;

  • transportuje z jelita cienkiego tłuszcze i witaminy rozpuszczalne w tłuszczach; 

  • uczestniczy w reakcjach odpornościowych.

RPWzM5PdV9OkZ
Schemat układu krążenia ilustrujący związek układu limfatycznego z krwionośnym.
Źródło: Andrzej Bogusz, licencja: CC BY 3.0.

Choroby układu krążenia 

Miażdżyca polega na powstawaniu blaszek miażdżycowych w ścianach tętnic. Prowadzi do zwężenia ich światła, ograniczenia przepływu krwi i zwiększenia ryzyka powstania zakrzepu.

Choroba niedokrwienna serca rozwija się, gdy mięsień sercowy otrzymuje zbyt mało krwi i tlenu, najczęściej z powodu zwężenia tętnic wieńcowych.

Zawał mięśnia sercowego jest obumarciem fragmentu mięśnia sercowego spowodowanym długotrwałym niedokrwieniem.

Nadciśnienie tętnicze oznacza przewlekle podwyższone ciśnienie krwi. Zwiększa ryzyko chorób serca, udaru mózgu i uszkodzenia innych narządów.

Udar mózgu jest nagłym uszkodzeniem mózgu wywołanym przerwaniem dopływu krwi albo pęknięciem naczynia.

Żylaki są trwale poszerzonymi i wydłużonymi żyłami. Ich powstawaniu sprzyja niewydolność zastawek żylnych i zastój krwi.

Ryzyko chorób układu krążenia zwiększają: 

  • palenie tytoniu;

  • mała aktywność fizyczna;

  • nieprawidłowa dieta;

  • otyłość;

  • nadciśnienie;

  • zaburzenia stężenia lipidów i glukozy we krwi;

  • przewlekły stres;

  • zanieczyszczenie powietrza.

Profilaktyka obejmuje regularną aktywność fizyczną, niepalenie, prawidłowe odżywianie, utrzymywanie właściwej masy ciała oraz kontrolowanie ciśnienia, stężenia glukozy i lipidów we krwi.

Układ odpornościowy

Układ odpornościowy (immunologiczny), obejmuje narządy, komórki i cząsteczki uczestniczące w ochronie organizmu.

Narządy układu odpornościowego

Czerwony szpik kostnyjest miejscem powstawania leukocytów i dojrzewania limfocytów B.

Grasica jest miejscem dojrzewania limfocytów T. Podczas dojrzewania nabywają one receptory rozpoznające antygeny oraz zdolność odróżniania komórek własnych od obcych.

Węzły chłonne zatrzymują drobnoustroje i inne obce cząstki. Są również miejscem kontaktu antygenów z limfocytami oraz aktywacji i namnażania limfocytów B i T.

Śledzionafiltruje krew, znajdują się w niej liczne limfocyty i komórki prezentujące antygen.

Migdałki uczestniczą w ochronie przed patogenami wnikającymi przez drogi oddechowe i pokarmowe.

Grudki limfatyczneto niewielkie skupiska tkanki limfatycznej.

R1G8OOQV5FPZ2
Narządy układu odpornościowego człowieka
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Komórki układu odpornościowego

Rh3pwFkxC2wBv
Ilustracja przedstawia podział komórek układu odpornościowego człowieka. Główny podział dotyczy podziału na limfocyty oraz granulocyty. 1. Limfocyty B odpowiedzialne są za humoralną odpowiedź odpornościową, czyli wytwarzanie przeciwciał. Spośród nich wyróżnić możemy 2. Komórki plazmatyczne które wytwarzają przeciwciała skierowane przeciw określonemu antygenowi. 3. Komórki pamięci odpowiadają za pamięć immunologiczną organizmu. Zapewniają długotrwałą odporność na chorobę spowodowaną określonym antygenem, w tym także prawidłowe działanie szczepionek. 4. Limfocyty T są odpowiedzialne za komórkową odpowiedź odpornościową. Możemy wyróżnić 5. Limfocyty Th wspomagają reakcje immunologiczne przez współdziałanie z fagocytami i limfocytami B. 6. Limfocyty Tc za pomocą receptorów rozpoznają komórki zakażone przez wirusy oraz własne komórki nowotworowe, a następnie je niszczą, wydzielając specyficzne cytotoksyny., 7. Limfocyty Treg regulują siłę odpowiedzi immunologicznej, hamują reakcje obronne układu odpornościowego. 8. Komórki NK „Naturalni zabójcy” – za pomocą substancji cytotoksycznych, spontanicznie, bez aktywacji niszczą komórki nowotworowe organizmu lub te, które zostały zainfekowane przez wirusy. Spośród granulocytów możemy wyróżnić 9. Neutrofile, które wykrywają i pochłaniają bakterie oraz resztki komórek w zranionych lub zainfekowanych tkankach. 10. Eozynofile fagocytują kompleksy przeciwciało–antygen, zwalczają pasożyty, opłaszczając ich ciało. 11. Monocyty to leukocyty, które powstają i dojrzewają w szpiku kostnym, skąd migrują do krwi i tkanek, gdzie przekształcają się w makrofagi lub komórki dendrytyczne. Możemy wyróżnić dwa rodzaje monocytów: 12. Komórki dendrytyczne pobudzają limfocyty do działania. Wychwytują i przenoszą do węzłów chłonnych antygeny, a następnie prezentują je limfocytom Th. W ten sposób pobudzają je do reakcji immunologicznej. 13. Makrofagi pochłaniają i unicestwiają patogeny, a ich fragmenty prezentują na swojej powierzchni. W przypadku infekcji jako pierwsze docierają do miejsca zakażenia i rozpoczynają reakcję odpornościową.14. Bazofile mają niewielką zdolność do fagocytozy. Pobudzone do reakcji alergicznej uwalniają histaminę, rozszerzającą naczynia krwionośne i zwiększającą ich przepuszczalność, oraz heparynę, obniżającą krzepliwość krwi. 15. Komórki tuczne (mastocyty) wywołują miejscowy stan zapalny w reakcji na czynniki zewnętrzne, takie jak zranienie, infekcja bakteryjna, kontakt z alergenem, przez wydzielanie mediatorów procesów zapalnych, m.in. histaminy.
Komórki układu odpornościowego człowieka.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Cząsteczki układu odpornościowego 

Przeciwciała (immunoglobuliny), są białkami wytwarzanymi przez komórki plazmatyczne. Każde przeciwciało swoiście wiąże określony antygen. Antygenami mogą być między innymi fragmenty drobnoustrojów, toksyny, obce białka oraz zmienione białka własnych komórek. 

R1SjUzoxmM92v
Ilustracja przedstawia budowę przeciwciał. W jej budowie możemy wyróżnić przede wszystkim dwa rejony. Rejony Fab odpowiadają "ramionom" przeciwciała i wiążą się z antygenem. Składają się z dwóch łańcuchów lekkich (krótkich) oraz dwóch łańcuchów ciężkich (długich). Końce zarówno łańcucha lekkiego, jaki i długiego są rejonami zmiennymi. Pomiędzy łańcuchem lekkim i ciężkim znajduje się fragment wiążący antygen, nazywany również paratopem. Jest to fragment przeciwciała, który wiąże się bezpośrednio z epitopem na danym antygenie. Oba łańcuchy, zarówno lekki jak i ciężki, poniżej fragmentu wiążącego antygen są rejonami stałymi. Dwa łańcuchy ciężkie są ze sobą związane przy pomocy mostka dwusiarczkowego. Razem, tworzą one rejon Fc. Jest on taki sam dla wszystkich przeciwciał w danej klasie. Może być wykrywany przez komórki układu immunologicznego, dzięki czemu uruchamiane są procesy odpornościowe.
Budowa przeciwciał. Ciemnoniebieskie i czerwone fragmenty reprezentują rejony zmienne, a jasnoniebieskie i pomarańczowe fragmenty reprezentują rejony stałe.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

Przeciwciała mogą: 

  • uniemożliwiać wirusom i toksynom wiązanie się z komórkami; 

  • zlepiać obce cząstki;

  • opłaszczać patogeny i ułatwiać ich fagocytozę;

  • aktywować układ dopełniacza.

Najważniejsze klasy przeciwciał to: 

  • IgG, dominujące we krwi i zdolne do przechodzenia przez łożysko;

  • IgM, produkowane głównie we wczesnej fazie odpowiedzi;

  • IgA, chroniące przede wszystkim powierzchnie błon śluzowych i obecne między innymi w ślinie, łzach oraz mleku;

  • IgE, uczestniczące w reakcjach alergicznych i obronie przeciw pasożytom;

  • IgD, występujące głównie jako receptory na powierzchni limfocytów B.

Układ dopełniacza jest zespołem białek osocza i błon komórkowych, które wspomagają reakcje odpornościowe. Po aktywacji białka dopełniacza mogą, m.in:

R1GbIf9WQxhrv
Ilustracja interaktywna przedstawia składniki układu dopełniacza. Na dole schematu są trzy rozwidlające się strzałki, u ich podstawy jest fioletowy prostokąt. Opis: Układ dopełniacza. Jedna ze strzałek po lewej stronie prowadzi do szarych pałeczek - to bakterie Gram‑ujemne, a stamtąd do jednej uszkodzonej pałeczki, obok której jest fioletowy prostokąt opisany jako liza. Środkowa strzałka prowadzi do okrągłej struktury, w środku której jest fioletowy element przypominający plamę z owalnymi drobnymi strukturami obok niego. To fagocyty. Od struktury biegnie strzałka do fioletowego prostokąta z napisem: chemotaksja. Strzałka w górę do struktury podobnej do fagocytu, ale nie jest on już okrągły. Trzecia strzałka z dolnej części schematu prowadzi w prawo do czerwonych pałeczek. To bakterie. Prowadzi od nich strzałka w górę do fioletowego prostokąta. To opsonizacja. Od prostokąta biegnie strzałka w górę do kilku czerwonych pałeczek, obok których są dwa fioletowe prostokąty - to fagocytoza i aglutynacja. Jedna z czerwonych pałeczek jest w zagłębieniu zniekształconego fagocytu.
Składniki układu dopełniacza są stale obecne w osoczu w formie nieaktywnej. Ich aktywacja następuje w wyniku połączenia antygenu z przeciwciałem (IgG lub IgM). Wywołuje to kaskadę reakcji biochemicznych prowadzących do niszczenia na różne sposoby komórek inwazyjnych i zakażonych komórek organizmu.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Cytokiny są białkami lub peptydami służącymi do przekazywania informacji między komórkami. Regulują namnażanie, różnicowanie i aktywność komórek odpornościowych.

Białka ostrej fazy to białka osocza, których stężenie zmienia się podczas zakażenia, urazu lub zapalenia. Wiele z nich powstaje w wątrobie pod wpływem cytokin.

Główny układ zgodności tkankowej, MHC, obejmuje białka obecne na powierzchni komórek, które prezentują fragmenty antygenów limfocytom T. U człowieka białka te określa się jako HLA. Wyróżnia się: 

  • cząsteczki MHC klasy I - występują na prawie wszystkich komórkach mających jądro. Prezentują limfocytom Tc fragmenty białek pochodzących z wnętrza komórki, między innymi białek wirusowych lub nieprawidłowych białek komórki nowotworowej.

  • cząsteczki MHC klasy IIwystępują przede wszystkim na komórkach prezentujących antygen, tj. komórkach dendrytycznych, makrofagach i  limfocytach B.

Rodzaje odporności

Rkir2T9Jo3jpR1
Mapa myśli. Lista elementów:
  • Nazwa kategorii: odporność
    • Elementy należące do kategorii odporność
    • Nazwa kategorii: wrodzona
      • Elementy należące do kategorii wrodzona
      • Nazwa kategorii: naturalne bariery
        • Elementy należące do kategorii naturalne bariery
        • Nazwa kategorii: fizyczna
          • Elementy należące do kategorii fizyczna
          • Nazwa kategorii: naturalne odruchy
            • Elementy należące do kategorii naturalne odruchy
            • Nazwa kategorii: kaszel
            • Nazwa kategorii: kichanie
            • Nazwa kategorii: wymioty
            • Koniec elementów należących do kategorii naturalne odruchy
          • Nazwa kategorii: skóra
          • Nazwa kategorii: błony śluzowe
          • Koniec elementów należących do kategorii fizyczna
        • Nazwa kategorii: chemiczna
          • Elementy należące do kategorii chemiczna
          • Nazwa kategorii: pot
          • Nazwa kategorii: łzy
          • Nazwa kategorii: łój
          • Nazwa kategorii: ślina
          • Nazwa kategorii: śluz
          • Nazwa kategorii: HCl
          • Koniec elementów należących do kategorii chemiczna
        • Nazwa kategorii: komórkowa
          • Elementy należące do kategorii komórkowa
          • Nazwa kategorii: komórki dendrytyczne
          • Nazwa kategorii: komórki NK
          • Nazwa kategorii: komórki żerne
            • Elementy należące do kategorii komórki żerne
            • Nazwa kategorii: makrofagi
            • Nazwa kategorii: neutrofile
            • Nazwa kategorii: bazofile
            • Nazwa kategorii: eozynofile
            • Koniec elementów należących do kategorii komórki żerne
            Koniec elementów należących do kategorii komórkowa
        • Nazwa kategorii: humoralna
          • Elementy należące do kategorii humoralna
          • Nazwa kategorii: białka ostrej fazy
          • Nazwa kategorii: białka układu dopełniacza
          • Nazwa kategorii: cytokiny (np. interferony)
          • Koniec elementów należących do kategorii humoralna
          Koniec elementów należących do kategorii naturalne bariery
        Koniec elementów należących do kategorii wrodzona
    • Nazwa kategorii: nabyta
      • Elementy należące do kategorii nabyta
      • Nazwa kategorii: limfocyty T 
        • Elementy należące do kategorii limfocyty T 
        • Nazwa kategorii: odpowiedź komórkowa
        • Koniec elementów należących do kategorii limfocyty T 
      • Nazwa kategorii: limfocyty B 
        • Elementy należące do kategorii limfocyty B 
        • Nazwa kategorii: przeciwciała – odpowiedź humoralna
        • Koniec elementów należących do kategorii limfocyty B 
        Koniec elementów należących do kategorii nabyta
      Koniec elementów należących do kategorii odporność
Podział odporności człowieka.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Odporność wrodzona

Odporność wrodzona (nieswoista), jest obecna od urodzenia. Reaguje szybko i rozpoznaje cechy wspólne dla wielu grup patogenów. Nie jest skierowana wyłącznie przeciw jednemu określonemu antygenowi. Do jej elementów należą:

  • bariery fizyczne i chemiczne;

  • bariera komórkowa: komórki żerne oraz komórki NK i dendrytyczne; 

  • mechanizmy humoralne: układ dopełniacza; cytokiny i białka ostrej fazy;

  • stan zapalny i gorączka.

R15Lqo1aSexcR
Ilustracja interaktywna przedstawia moment zranienia. Na powierzchni skóry - w naskórku - jest przerwa, która przedstawia ranę. Po lewej i prawej stronie zranienia są zielone, pałeczkowate struktury. To patogeny, na przykład bakterie. Bakterie wnikają do skóry właściwej. Tam po ich prawej stronie jest obrazek makrofaga. Przypomina kształtem fioletową plamę. W jego środku są dwie jasnozielone pałeczki i owalna fioletowa struktura. Od makrofaga są przerywane strzałki w dół. Po lewej i prawej stronie strzałek są okrągłe niebieskie małe kulki - to ścieżka sygnalizacyjna cytokin. Strzałki biegną w dół w kierunku naczynia krwionośnego w skórze i przenikają do środka naczynia. To inicjacja naprawy tkanek. Ścieżka sygnalizacyjna cytokin biegnie także w kierunku neutrofila, który przeniknął przez ścianę naczynia krwionośnego i kieruje się ku górze - w kierunku rany. Neutrofil ma kształt zbliżony do koła. Jest jasnobrązowy, ma w środku ciemnobrązowy element. Od neutrofila, który przeniknął poza naczynie krwionośne, biegną trzy przerywane strzałki w kierunku patogenów - zielonych pałeczek. Nad naczyniem krwionośnym jest okrągła struktura z czerwonymi kulkami w środku i owalnym elementem. To komórka tuczna - mastocyt. Prowadzą od niej trzy przerywane strzałki w dół w kierunku ściany naczynia krwionośnego. Po lewej stronie ilustracji pod naskórkiem w pobliżu rany jest skupisko podłużnych komórek ułożonych poziomo - to płytki krwi. Płytki krwi ustawiają się pionowo w dolnej części rany pod naskórkiem, po lewej stronie schematu. Opisano: 1. Bakterie i inne patogeny wnikają przez ranę do tkanek., 2. Płytki krwi uwalniają białka krzepnięcia krwi w przypadku uszkodzenia naczynia krwionośnego, na skutek którego wydostaje się z niego krew., 3. Komórki tuczne uwalniają czynniki zwiększające przepuszczalność naczyń krwionośnych, na przykład histaminę. Zwiększa się ilość krwi, osocza i komórek dostarczanych do uszkodzonego obszaru., 4. Neutrofile wydzielają czynniki, które zabijają i niszczą patogeny., 5. Neutrofile i makrofagi fagocytują patogeny., 6. Makrofagi wydzielają cytokiny, które przyciągają komórki układu odpornościowego do miejsca zakażenia oraz aktywują komórki zaangażowane w naprawę tkanek., 7. Reakcja zapalna trwa do momentu usunięcia obcego materiału i wyleczenia rany.
Schemat przebiegu stanu zapalnego.
Źródło: Englishsquare Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Odporność nabyta

Odporność nabyta (swoista) rozwija się w ciągu życia. Jest skierowana przeciw konkretnym antygenom i opiera się przede wszystkim na działaniu limfocytów B i T. Jej charakterystycznymi cechami są: 

  • swoistość;

  • duża różnorodność rozpoznawanych antygenów;

  • pamięć immunologiczna;

  • silniejsza reakcja podczas kolejnego kontaktu z tym samym antygenem.

Wyróżnia się dwa rodzaje odporności nabytej: humoralną i komórkową.

Odpowiedź humoralna jest częścią odporności nabytej związaną z działaniem limfocytów B i przeciwciał. Jest szczególnie ważna w zwalczaniu drobnoustrojów i toksyn znajdujących się poza komórkami.

Jej przebieg można przedstawić następująco:

  1. limfocyt B rozpoznaje określony antygen;

  2. pobiera go i prezentuje limfocytowi Th; 

  3. po otrzymaniu odpowiednich sygnałów limfocyt B intensywnie się dzieli;

  4. powstają komórki plazmatyczne i komórki pamięci;

  5. komórki plazmatyczne wytwarzają swoiste przeciwciała;

Odpowiedź komórkowa jest częścią odporności nabytej opartą przede wszystkim na działaniu limfocytów T. Ma szczególne znaczenie w zwalczaniu patogenów rozwijających się wewnątrz komórek oraz komórek nowotworowych.

Limfocyty Tc rozpoznają obcy antygen prezentowany przez MHC klasy I na powierzchni zakażonej lub nieprawidłowej komórki. Następnie wydzielają ziarna cytolityczne zawierające substancje powodujące jej śmierć. Pozostałości zniszczonej komórki są usuwane przez komórki żerne.

R1bcFeQt74YSc
Mechanizmy komórkowej i humoralnej odpowiedzi immunologicznej.
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o. na podstawie „Biologia Campbella 2019", licencja: CC BY-SA 3.0.

Pierwotna odpowiedź immunologiczna rozwija się podczas pierwszego kontaktu z antygenem. Rozpoczyna się stosunkowo powoli, początkowo powstaje niewiele przeciwciał, a część aktywowanych limfocytów przekształca się w komórki pamięci. 

Wtórna odpowiedź immunologicznarozwija się podczas kolejnego kontaktu z tym samym antygenem. Dzięki komórkom pamięci rozpoczyna się szybciej, jest silniejsza, a patogen może zostać usunięty, zanim pojawią się objawy choroby.

Odporność czynna i bierna 

Odporność czynnapowstaje wtedy, gdy układ odpornościowy sam odpowiada na antygen. Powstają swoiste limfocyty, przeciwciała i komórki pamięci. Rozwija się stopniowo, ale zwykle utrzymuje się długo. Wyróżnia się odpowiedź czynną:

  • naturalną - powstaje po zakażeniu i przechorowaniu; 

  • sztuczną - powstaje po szczepieniu.

Odporność biernapolega na otrzymaniu gotowych przeciwciał. Pojawia się szybko, ale jest krótkotrwała, ponieważ nie powstają komórki pamięci. Wyróżnia się odpowiedź bierną: 

  • naturalną - wynika z przekazywania przeciwciał matczynych przez łożysko oraz w mleku; 

  • sztuczną - powstaje po podaniu preparatu zawierającego gotowe przeciwciała, np. immunoglobuliny. 

Szczepienia ochronne 

Szczepionka jest preparatem zawierającym antygen lub informację umożliwiającą organizmowi jego wytworzenie. Pobudza swoistą odpowiedź odpornościową i powstawanie komórek pamięci bez konieczności przechodzenia pełnoobjawowej choroby. 

Szczepienia:

  • zmniejszają ryzyko zachorowania lub ciężkiego przebiegu choroby;

  • ograniczają liczbę powikłań;

  • utrudniają rozprzestrzenianie się patogenów;

  • mogą wymagać dawek przypominających.

Odporność populacyjnapowstaje, gdy odpowiednio duża część populacji jest odporna na daną chorobę, przez co patogen ma ograniczone możliwości rozprzestrzeniania się. 

Transplantacja i zgodność tkankowa 

Transplantologia jest dziedziną medycyny zajmującą się przeszczepianiem komórek, tkanek i narządów.

Przeszczepjest przeniesieniem komórek, tkanki lub narządu w obrębie jednego organizmu albo między dawcą i biorcą. Wyróżnia się przeszczepy:

  • autologiczne, wykonywane w obrębie tego samego organizmu;

  • izogeniczne, między osobnikami o identycznym materiale genetycznym;

  • allogeniczne, między różnymi osobami tego samego gatunku;

  • ksenogeniczne, między organizmami należącymi do różnych gatunków. 

Immunosupresja jest celowym osłabieniem odpowiedzi odpornościowej za pomocą leków. Po przeszczepieniu narządu ogranicza odrzucanie przeszczepu, ale zwiększa podatność na zakażenia.

Choroba przeszczep przeciwko biorcy, GvHD, może rozwinąć się głównie po przeszczepieniu komórek krwiotwórczych. Zdolne do działania limfocyty dawcy rozpoznają wtedy tkanki biorcy jako obce i je atakują. 

Konflikt serologiczny 

Konflikt serologiczny w układzie Rh może wystąpić, gdy osoba w ciąży ma krew Rh−, a płód Rh+. Niewielka ilość erytrocytów płodu może przedostać się do krwiobiegu osoby ciężarnej, szczególnie podczas porodu lub niektórych zabiegów.

R4G9H64APK9MJ
Wysoki poziom przeciwciał anty‑D może utrzymywać się latami, dlatego ponowne podanie krwi Rh+ spowoduje u tej osoby reakcję antygen D – przeciwciała anty‑D. Efektem takiej reakcji jest gwałtowne zlepianie się krwinek czerwonych (aglutynacja). Zjawisko to nazywa się konfliktem serologicznym.
Źródło: Englishsquare Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Układ odpornościowy może wtedy wytworzyć przeciwciała anty‑D. Podczas kolejnej ciąży z płodem Rh+ przeciwciała IgG anty‑D mogą przejść przez łożysko i niszczyć erytrocyty płodu. Może to prowadzić do choroby hemolitycznej płodu i noworodka. 

Alergia 

Alergiato reakcja odpornościowa skierowana przeciw zwykle nieszkodliwym antygenom środowiskowym, nazywanym alergenami. Alergenami mogą być pyłki roślin, składniki pokarmowe, roztocze, sierść zwierząt, leki lub jady owadów. 

W typowej natychmiastowej reakcji alergicznej: 

  • podczas pierwszego kontaktu z alergenem powstają swoiste przeciwciała IgE;

  • IgE wiążą się z receptorami na komórkach tucznych i bazofilach;

  • ponowny kontakt z alergenem aktywuje te komórki;

  • zostaje uwolniona histamina i inne mediatory;

  • pojawiają się objawy alergii, np. obrzęk, świąd, wysypka, katar lub skurcz oskrzeli.

Wstrząs anafilaktycznyjest gwałtowną, uogólnioną reakcją alergiczną, która może powodować między innymi spadek ciśnienia, obrzęk i trudności w oddychaniu. Jest stanem bezpośredniego zagrożenia życia.    

Choroby autoimmunologiczne

Autoimmunizacja polega na skierowaniu odpowiedzi odpornościowej przeciw własnym antygenom organizmu. 

Choroby autoimmunologiczne rozwijają się, gdy mechanizmy tolerancji immunologicznej nie działają prawidłowo, a limfocyty lub przeciwciała atakują własne komórki i tkanki. Do chorób autoimmunologicznych należą, m.in: choroba Hashimoto, choroba Gravesa‑Basedowa, cukrzyca typu 1, ·       reumatoidalne zapalenie stawów, stwardnienie rozsiane, toczeń rumieniowaty układowy.

Niedobory odporności

Niedobory odporności są zaburzeniami, w których jeden lub więcej elementów układu odpornościowego nie działa prawidłowo. Prowadzą do zwiększonej podatności na zakażenia.

Pierwotne niedobory odpornościwynikają z mutacji genetycznych. Mogą dotyczyć limfocytów B i T, fagocytów, komórek NK, przeciwciał albo białek dopełniacza. Przykładem jest ciężki złożony niedobór odporności, SCID, w którym zaburzone jest działanie limfocytów. 

Wtórne niedobory odporności rozwijają się w ciągu życia. Mogą być skutkiem  zakażeń, niedożywienia, stosowania leków immunosupresyjnych, chemioterapii lub radioterapii oraz chorób nowotworowych i  innych ciężkich chorób.

HIV i AIDS

HIV jest wirusem atakującym komórki układu odpornościowego, przede wszystkim limfocyty T pomocnicze mające receptor CD4. Nieleczone zakażenie może stopniowo osłabiać odpowiedź odpornościową.

AIDS jest zaawansowanym etapem zakażenia HIV, w którym dochodzi do głębokiego niedoboru odporności. Organizm staje się podatny na zakażenia oportunistyczne i niektóre nowotwory.

Zakażenie HIV może nastąpić:

  • przez kontakt zakażonej krwi z krwią;

  • podczas kontaktów seksualnych;

  • z osoby ciężarnej na dziecko w czasie ciąży, porodu lub karmienia.

HIV nie przenosi się przez zwykły kontakt, dotyk, wspólne przedmioty, kaszel ani ukąszenia owadów. Współczesne leczenie antywirusowe hamuje namnażanie wirusa i pomaga utrzymać sprawność układu odpornościowego. 

Układ moczowy 

Układ moczowy jest układem narządów odpowiedzialnych za wytwarzanie i wydalanie moczu.

Najważniejsze funkcje układu moczowego:

  • usuwanie szkodliwych i zbędnych produktów przemiany materii, przede wszystkim mocznika, kwasu moczowego i kreatyniny;

  • regulacja ilości wody i jonów w organizmie;

  • udział w regulacji ciśnienia tętniczego;

Budowa układu moczowego

R17IWaYNcAUeJ
Układ moczowy człowieka.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Budowa nerki

W budowie nerki wyróżnia się: 

  • korę nerkową, położoną powierzchniowo;

  • rdzeń nerki, zbudowany z piramid nerkowych;

  • kielichy nerkowe z miedniczką nerkową, przechodzącą w moczowód.

RK7RhpedxyMSt
Ilustracja interaktywna przedstawia przekrój podłużny przez prawą nerkę. Nerka otoczona jest torebką włóknistą, która pokryta jest torebką tłuszczową. Z nerkami związane są dwa duże naczynia krwionośne: żyła i tętnica nerkowa. naczynia krwionośne biegną wewnątrz nerki dookoła niej. W przekroju podłużnym nerki wyróżnić można ukrwiony miąższ zróżnicowany na część zewnętrzną, jaśniejszą, czyli korę nerki, oraz wewnętrzną, ciemniejszą zwaną rdzeniem. Rdzeń tworzy trójkątne pola, tak zwane piramidy nerkowe, które podstawą zwrócone są do kory, a wierzchołkami do wnętrza. Pomiędzy piramidy nerkowe wnikają słupy nerkowe utworzone przez korę nerkową. Wcięcie nerki nadające jej charakterystyczny kształt to wnęki nerki, do której uchodzą naczynia nerkowe oraz moczowód. We wnęce nerki znajduje się miedniczka nerkowa, która stanowi łącznotkankowy worek zbierający mocz ostateczny. Miedniczka przechodzi w 2‑3 kielichy nerkowe większe, które rozgałęziają się na dochodzące do piramid kielichy nerkowe mniejsze. Opisano: 1. Kora nerki. Mieści w sobie ciałka nerkowe filtrujące krew oraz kanaliki kręte bliższe i dalsze., 2. Tętnica nerkowa. Doprowadza krew do nerki., 3. Żyła nerkowa. Odprowadza z nerki krew po filtracji., 4. Moczowód. Wyprowadza krew z nerki do pęcherza moczowego., 5. Miedniczka nerkowa. Zbiera mocz spływający z brodawek piramid i kieruje go do moczowodu., 6. Brodawka nerkowa. Wierzchołek piramidy nerkowej, gdzie znajduje się tzw. otwór brodawkowy, przez który uchodzi mocz., 7. Kielich nerkowy. Jest połączeniem kanalików zbiorczych., 8. Piramida nerkowa. Stożkowaty element rdzenia nerki zbudowany z wiązki kanalików, które wyprowadzają mocz z nefronów do miedniczki przez brodawkę nerkową., 9. Słup nerkowy. Pasmo kory nerki wnikające pomiędzy piramidy rdzenia nerki., 10. Rdzeń nerki. Jest zbudowany z piramid, w których biegną kanaliki wyprowadzające i pętle Henlego nefronów.
Schemat budowy nerki na przekroju.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Nefron to podstawowa jednostka strukturalno‑czynnościowa nerki. Zasadniczą częścią nefronu jest ciałko nerkowe otoczone tzw. torebką Bowmana. Ciałko nerkowe zbudowane jest z sieci naczyń włosowatych (kłębuszka nerkowego) utworzonej przez tętniczki doprowadzające i odprowadzające (tzw. sieć dziwna). Od ciałka nerkowego odchodzi z kolei kanalik nerkowy, w którym wyróżnia się trzy odcinki:

  • kanalik proksymalny (kanalik kręty I rzędu; kanalik bliższy);

  • pętlę nefronu (Henlego) zbudowaną z ramienia zstępującego i wstępującego;

  • kanalik dystalny (kanalik kręty II rzędu; kanalik dalszy).

RVVfz55RFTSkL
Schemat budowy nefronu i ciałka nerkowego.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Moczowody są przewodami transportującymi mocz z miedniczek nerkowych do pęcherza. Przesuwanie moczu odbywa się dzięki skurczom mięśni gładkich ich ścian. 

Pęcherz moczowyjest elastycznym, umięśnionym zbiornikiem moczu. Jego rozciąganie pobudza receptory uczestniczące w wywołaniu odruchu mikcji, czyli oddawania moczu. 

Cewka moczowa wyprowadza mocz na zewnątrz organizmu. Jej światło jest kontrolowane przez zwieracze: wewnętrzny, działający niezależnie od woli, oraz zewnętrzny, podlegający kontroli świadomej. 

Powstawanie moczu

Powstawanie moczu obejmuje trzy główne procesy: filtrację kłębuszkową, resorpcję zwrotną oraz sekrecję kanalikową.

RnyMdfJ6yS5Jm
Ilustracja ukazuje procesy zachodzące w nefronie. Nefron zbudowany jest z kłębuszka nerkowego - ma okrągłą postać sieci naczyń włosowatych. Opis: Filtracja. Proces fizycznego przesączania osocza krwi pod ciśnieniem, w wyniku którego powstaje mocz pierwotny. Kłębuszek znajduje się z torebce Bowmana. Od góry kłębuszek łączy się z tętniczką doprowadzającą i tętniczką odprowadzającą. Tętniczka odprowadzająca ma w dolnej części naczynia włosowate, z których wychodzi żyła nerkowa. Od kłębuszka nerkowego strzałka w dół w stronę torebki Bowmana. Tu strzałka w bok w stronę naczyń włosowatych za tętniczką odprowadzającą. Opis: Reabsorpcja. Powrotne wchłanianie przez kanaliki nerkowe wody i rozpuszczonych w niej substancji. Od naczyń włosowatych strzałka w kierunku torebki Bowmana. Opis: Wydzielanie Wydzielanie przez kanaliki nerkowe zbędnych substancji do moczu ostatecznego. Na końcu torebki Bowmana strzałka w dół. Opis: Wydalanie z moczem. Proces fizjologiczny polegający na usunięciu nadmiaru wody i elektrolitów oraz innych zbędnych związków.
Procesy zachodzące w nefronie.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

W wyniku filtracji kłębuszkowej powstaje rozcieńczony mocz pierwotny, bogaty w związki drobnocząsteczkowe i sole mineralne. Wiele z substancji obecnych w moczu pierwotnym nie jest zbędnych dla organizmu, dlatego na dalszych etapach zostają zwrotnie wchłonięte do ustroju. Podobnie dzieje się z wodą, której duża objętość ulega zwrotnemu wchłanianiu z moczu pierwotnego, przez co wydalany z organizmu mocz ostateczny jest bardziej zagęszczony.

Regulacja hormonalna pracy nerek 

Wazopresyna produkowana przez podwzgórze, a uwalniana z tylnego płata przysadki mózgowej zwiększa przepuszczalność kanalików zbiorczych dla wody, dzięki czemu: 

  • więcej wody wraca do krwi;

  • powstaje mniej moczu ostatecznego;

  • mocz jest bardziej zagęszczony.

Wydzielanie wazopresyny wzrasta między innymi przy zwiększeniu osmolarności osocza i zmniejszeniu objętości krwi.

Aldosteron jest hormonem kory nadnerczy. Zwiększa resorpcję jonów Na⁺ i nasila wydzielanie K⁺ w dalszych odcinkach nefronu. Zatrzymywanie sodu sprzyja pośrednio zatrzymywaniu wody.

Parathormon wydzielany przez przytarczyce zwiększa zwrotne wchłanianie jonów CaIndeks górny 2+ w nerkach i uczestniczy w regulacji gospodarki wapniowo‑fosforanowej. 

Diagnostyka układu moczowego

Badanie ogólne moczu obejmuje ocenę:

  • właściwości fizycznych, między innymi barwy, przejrzystości, pH i ciężaru właściwego;

  • składu chemicznego, między innymi obecności glukozy, białka, bilirubiny i ciał ketonowych;

  • osadu moczu, w którym ocenia się erytrocyty, leukocyty, komórki nabłonkowe, wałeczki, kryształy i drobnoustroje.

USG układu moczowegoumożliwia ocenę położenia, wielkości i struktury nerek oraz pęcherza, a także wykrywanie między innymi złogów, torbieli i guzów. 

Urografia służy do obrazowania dróg moczowych z użyciem środka kontrastowego.

Niewydolność nerek i dializa 

Niewydolność nerekto zaburzenie ich zdolności do oczyszczania krwi i utrzymywania homeostazy. Może mieć charakter ostry albo przewlekły.

Dializa jest metodą leczenia nerkozastępczego stosowanego w niewydolności nerek, która umożliwia usuwanie z krwi zbędnych produktów przemiany materii, nadmiaru jonów i wody:

  • hemodializapolega na przepływie krwi przez dializator, w którym substancje przechodzą przez błonę półprzepuszczalną do płynu dializacyjnego; 

  • dializa otrzewnowawykorzystuje otrzewną pacjenta jako błonę półprzepuszczalną; płyn dializacyjny wprowadza się do jamy otrzewnej, a następnie usuwa.