Stavba a funkce lidského těla I

Člověk (Homo sapiens) patří mezi savce, konkrétněji pak mezi primáty. Současní lidé mohou patřit do odlišných etnických skupin, ty mají různý původ a kulturní zvyklosti.

Vědy zabývající se člověkem a jeho tělem

• anatomie – Zkoumá vnitřní stavbu těla.
• fyziologie – Zkoumá fungování těla.
• antropologie – Zabývá se člověkem v širších souvislostech.
• genetika – Zabývá se dědičností a proměnlivostí organismů (včetně člověka).
• patologie – Zabývá se nemocemi. V rámci přehledu o lidském těle je též užitečné porozumět prevenci, předcházení chorobám a poruchám těla.

Organizace lidského těla

Organizaci těla člověka (od nejsložitějšího k nejjednoduššímu) lze popsat zhruba takto: člověk → orgánové soustavy → orgány → tkáně → buňky (a mezibuněčná hmota) → součásti buněk (buněčné organely) → molekuly → atomy…

Tkáně

Mezi základní typy tkání patří tkáň nervová (umožňuje řízení organismu a vedení vzruchů), svalová (dokáže se stahovat, čímž umožňuje pohyb), pojivová (zahrnuje vazivo, chrupavku a kost, podílí se zejména na stavbě těla) a krycí (epitel, kryje povrchy a vystýlá dutiny).

Kostra tvoří oporu těla. Upínají se na ni svaly, což zajišťuje pohyb.

Kostní tkáň

Kosti jsou živé a měnící se orgány. Kostní tkáň sestává z buněk a velkého množství mezibuněčné hmoty, kterou buňky vytvářejí (i odbourávají). Mezibuněčná hmota obsahuje minerální látky (zejména vápník a fosfor), ale též proteiny (bílkoviny), které dodávají kosti pružnost (např. kolagen).

Stavba kostí

Na povrchu kostí se nachází hutná kostní tkáň (a), uvnitř nich je tkáň houbovitá (spongiózní, b). Houbovitou tkáň a dutiny v dlouhých kostech vyplňuje kostní dřeň (c). V ní vznikají krevní tělíska (např. červené krvinky). Aby se tyto součásti krve dostávaly na místo určení a aby kosti získávaly výživu, zasahují do nich cévy (d).

Na povrchu kostí se nachází okostice (periost). V té jsou četná nervová zakončení (to umožňuje např. vnímat bolest při zlomenině), také zajišťuje růst kostí do šířky. Kosti rostou do délky díky růstovým chrupavkám (ty se uzavírají kolem 18. roku života, kdy člověk přestává růst).

Kostra člověka zajišťuje oporu či ochranu orgánů. Na kosti se upínají svaly, což umožňuje pohyb. Lidské tělo obsahuje asi 206 kostí.

Lebka

Lebka (a) chrání mozek a smyslové orgány. Sestává z více kostí. Její ploché kosti jsou v dospělosti spojeny švy, u novorozenců vazivovými lupínky (fontanelami). Jedinými kloubními spojeními mezi kostmi lebky jsou čelistní klouby.

Kosti lebky

Lebka je složena mj. z následujících kostí:

Páteř

Svaly jsou schopné se stahovat, čímž umožňují pohyb.

Svalová tkáň

Svaly mohou být složené z různých typů svalové tkáně:

• příčně pruhovaná svalovina (a, též kosterní) – Tvoří kosterní svaly, je ovladatelná vůlí, skládá se z mnohojaderných svalových vláken.
• srdeční svalovina (b, přesněji příčně pruhovaná srdeční) – Tvoří srdeční sval, není ovladatelná vůlí a je neunavitelná. Skládá se z navzájem spojených 1–2jaderných buněk.
• hladká svalovina (c) – Je přítomna zejména ve vnitřních orgánech, např. v trávicí trubici, děloze či ve stěnách cév. Není ovladatelná vůlí, skládá se z vřetenovitých 1jaderných buněk.

Funkce svalů

Svaly mění chemickou energii živin na energii mechanickou (a též na teplo). Zdrojem energie pro svaly jsou zejména sacharidy glukóza (bezprostřední zdroj energie) a glykogen (zásobní látka). Živiny a kyslík nutný k buněčnému dýchání přivádí do svalů cévy (*), které zároveň odvádějí zplodiny metabolismu (např. oxid uhličitý).

Krev je tekutá tkáň. Zajišťuje rozvádění látek po těle, podílí se na imunitě či udržování teploty těla. Sestává z krevních tělísek v kapalné krevní plazmě.

Krevní plazma

Krevní plazma je tvořena převážně vodou. Jsou v ní rozpuštěny různé látky, např. živiny, soli, hormony, odpadní látky – mj. oxid uhličitý (\mathrm{CO_2}). (Na obrázku sedimentované krve je vyznačena písmenem a.)

Krevní tělíska

Krevní tělíska vznikají v kostní dřeni. Patří mezi ně červené krvinky, bílé krvinky a krevní destičky.

• Červené krvinky (b, erythrocyty) jsou kruhovité bezjaderné buňky. Jejich životnost je asi 90–120 dnů. Obsahují červené barvivo hemoglobin (ten je tvořen bílkovinou, molekulami hemu a atomy železa), díky kterému přenášejí kyslík (\mathrm{O_2}). Saturace krve kyslíkem (\mathrm{spO_2}) by se u zdravých jedinců měla blížit 100 %. Krev se okysličuje v plicích. Srdcem je poháněna po těle a kyslík odevzdává ve tkáních, kde je tato látka potřeba k buněčnému dýchání.
• Bílé krvinky (leukocyty) zajišťují obranyschopnost organismu (imunitu). Existuje více typů těchto buněk, některé pohlcují cizorodé částice (provádějí fagocytózu), jiné vytvářejí protilátky či cizorodé částice přímo ničí. Bílé krvinky se mohou z krve přesouvat do tkání, kde též působí. (V sedimentované krvi společně s krevními destičkami tvoří tzv. buffy coat – c.)
• Krevní destičky (trombocyty) jsou úlomky buněk. Podílejí na srážení krve a zastavování krvácení. V ráně zajišťují přeměnu proteinu fibrinogenu z krevní plazmy na síťovitý fibrin. Ten pak zachycuje další krevní destičky a červené krvinky a uzavírá ránu.

Srdce pohání krev, která po těle putuje cévami. To společně zajišťuje krevní oběh.

Cévy

Mezi cévy patří tepny, žíly a vlásečnice:

• Tepny vedou krev od srdce, většinou okysličenou (výjimkou je plicnice, která vede odkysličenou krev). Mají silnější stěny s větším množstvím svaloviny. Často jsou uložené hluboko v těle. Do anatomických schémat se obvykle značí červeně.
• Žíly vedou krev do srdce, většinou odkysličenou (výjimkou jsou plicní žíly, které vedou okysličenou krev). Oproti tepnám mají tenčí stěny, mohou v nich být chlopně zabraňující zpětnému toku krve. Do anatomických schémat se obvykle značí modře.
• Vlásečnice (kapiláry) spojují tepny a žíly, jsou nejtenčí, mají stěny z jedné vrstvy buněk. Zajišťují výměnu dýchacích plynů a látek mezi krví a tkáněmi.

Srdce a krevní oběh

Srdce je dutý orgán složený převážně ze srdeční svaloviny. Odkysličená krev z těla do srdce přichází horní (a) a dolní (b) dutou žilou, pokračuje do pravé síně (c), pravé komory (d) a plicnicí (e) se dostává do plic, kde se okysličí (a uvolní se z ní oxid uhličitý). Z plic se okysličená krev do srdce vrací čtveřicí plicních žil (f), pokračuje do levé síně (g) a levé komory (h), odtud putuje aortou (srdečnicí, i) do těla. Ve tkáních a orgánech těla se odkysličuje (a dostává se do ní oxid uhličitý).

Dýchací soustava zajišťuje dýchání, výměnu plynů mezi vnějším prostředím a plícemi. Vdechnutý kyslík (\mathrm{O_2}) krev přenese do tkání (např. svalů, střev, mozku…). V jejich buňkách (konkrétně v mitochondriích buněk) se za účasti kyslíku a živin uvolňuje využitelná energie – tento proces se nazývá buněčné dýchání. Při buněčném dýchání vzniká voda (\mathrm{H_2O}) a oxid uhličitý (\mathrm{CO_2}), který krví opět putuje do plic a dojde k jeho vydechnutí.

Člověk tedy dýchá proto, aby jeho buňky mohly získávat energii ze živin. Při zátěži (např. běhu) je dýchání rychlejší, protože je třeba uvolnit více energie. Zároveň se zrychluje i srdeční tep, neboť je třeba po těle přesouvat větší množství dýchacích plynů (\mathrm{O_2}, \mathrm{CO_2}).

Kromě dýchání je dýchací soustava důležitá pro komunikaci, vytváření hlasu.

Součásti dýchací soustavy

• dutina nosní (a) – Vzduch se zde předehřívá, zbavuje se nečistot (ty se zachycují na řasinkovém epitelu), je spojena s vedlejšími dutinami nosními (b).
• hltan (c) – Součástí dýchací i trávicí soustavy, je spojen Eustachovou trubicí se středním uchem.
• hrtan (d) – Nachází se před ním hrtanová příklopka (epiglottis), ta se uzavírá při polykání a zabraňuje vniknutí potravy do průdušnice. Hrtan obsahuje hlasivky.
• průdušnice (e) – Má stěny vyztužené chrupavkami. Dělí se na dvě průdušky (f), ty se dále mnohokrát větví, drobné větve nakonec vstupují do plicních váčků a plicních sklípků (g). Plicní sklípky obsahují množství vlásečnic, probíhá zde výměna dýchacích plynů mezi sklípkem a krví.
• plíce – Pravá plíce (h) má tři laloky, levá (i) dva. Každá z plic je uložena v oddělené hrudní dutině. Hrudní dutiny jsou vystlány pohrudnicí (j), plíce jsou pokryty poplicnicí (k). To umožňuje změnu objemu plic při nádechu a omezuje tření.

Mezi dýchací svaly patří mezižeberní svaly a bránice (l). Při nádechu (což je aktivní děj) se bránice stahuje a zplošťuje, objem hrudníku se zvětšuje a dochází k nasávání vzduchu. Při výdechu (pasivní děj) se bránice uvolňuje a vyklenuje.

Trávicí soustava zajišťuje příjem a zpracování potravy, vstřebávání živin a odstraňování (nestrávených) látek z těla.

Základem trávicí soustavy je trávicí trubice, která začíná ústy a končí řitním otvorem. Do ní ústí vývody žláz (slinné žlázy, játra, slinivka břišní).

Dutina ústní a zuby

Dutina ústní obsahuje jazyk z kosterní svaloviny a zuby. Mléčný (dočasný) chrup člověka sestává z 20 zubů, trvalý ze 32 zubů. Každá ½ čelisti dospělého obsahuje 2 řezáky, 1 špičák, 2 třenové zuby a 3 stoličky. Zuby se člení na korunku (1), krček (2) a kořen(y) (3). Povrch korunky je kryt sklovinou (4), pod ní je zubovina (dentin, 5), uvnitř zubu je dřeň (6) s cévami a nervy. Kyseliny vytvářené bakteriemi mohou ničit tkáně zubu a zapříčinit vznik zubního kazu. Tomu je výhodné předcházet náležitou ústní hygienou.

Do ústní dutiny ústí vývody slinných žláz (díky enzymu ptyalinu štěpí polysacharidy, remineralizují zubní sklovinu).

Jícen, žaludek

Vylučovací soustava zajišťuje odstraňování odpadních látek (přítomných v krvi) z těla prostřednictvím moči, čímž udržuje stálost prostředí organismu (homeostázu). Na vylučování se dále podílí trávicí soustava, dýchací soustava či kůže.

Stavba vylučovací soustavy

Ledviny (a) jsou umístěné podél bederní páteře, díky filtraci krve se v nich tvoří moč. Krev určená k čištění do ledvin putuje ledvinovými tepnami (b). Ledviny se skládají z kůry (c), dřeně (d; obsahuje tzv. pyramidy) a duté ledvinové pánvičky (e), kde se moč shromažďuje. Moč dále putuje močovody (f) do močového měchýře (g) a z těla odchází močovou trubicí (h). Ta u muže prochází penisem, u ženy vyúsťuje z těla nad vchodem do pochvy.

Mikroskopická stavba ledvin, vznik moči

V kůře a dřeni každé ledviny je asi milion nefronů (skládají se z ledvinového váčku a kanálků). Krev k vyčištění do nich proudí drobnými tepnami (1) a filtruje se přes stěny cévního klubíčka (2). Tento proces se také nazývá ultrafiltrace. Vzniká při ní tzv. primární moč, která prochází do Bowmanova pouzdra (3). V kanálcích (4) se z ní vstřebává voda a využitelné látky (např. ionty, glukóza), čímž vzniká menší množství definitivní moči (denně se jí vytvoří asi 1,5 l). Definitivní moč odchází sběracími kanálky (5) do ledvinové pánvičky a do močovodu.

Kůže pokrývá tělo a tvoří bariéru chránící před vlivy vnějšího prostředí. Kromě toho se podílí na termoregulaci (udržování teploty) a je sídlem hmatu.

Stavba kůže

Kůže zvnějšku dovnitř zahrnuje tyto vrstvy:

• pokožka (a) – Její buňky rohovatí, posouvají se směrem ven a nakonec se odlupují (to souvisí s výbornou schopností regenerace kůže). Součástí pokožky je pigment, který chrání kůži před zářením a zodpovídá za její zbarvení. Z hlediska typu tkáně je pokožka mnohovrstevný dlaždicový epitel.
• škára (b) – Zejména z vaziva, obsahuje mazové a potní žlázy, hmatová tělíska a cévy, průchod krve cévami přímo ovlivňuje termoregulaci (udržování teploty těla).
• podkožní vazivo (c) – Obsahuje tukovou tkáň, slouží jako tepelná izolace.

Pro stavbu kůže jsou důležité např. proteiny kolagen a keratin.

Potní žlázy tvoří pot, jeho odpařování vede k ochlazování kůže. Některé kožní žlázy (např. v podpaží, v okolí pohlavních orgánů) vylučují zásaditý sekret, který slouží k pachové komunikaci.