Upozornění pro čtenáře a uživatele této knihy
Všechna práva vyhrazena. Žádná část této tištěné či elektronické knihy nesmí být reprodukována ani šířena v papírové, elektronické či jiné podobě bez předchozího písemného souhlasu nakladatele. Neoprávněné užití této knihy bude trestně stíháno.

MUDr. PhDr. Miroslav Orel, Ph.D.

ANATOMIE A FYZIOLOGIE LIDSKÉHO TĚLA
Pro humanitní obory

Vydala Grada Publishing, a.s.
U Průhonu 22, 170 00 Praha 7
tel.: +420 234 264 401
www.grada.cz
jako svou 7404. publikaci

Recenzovali:
prof. MUDr. Vladimír Holibka, DrSc.
(emeritní přednosta Ústavu normální anatomie LF UP v Olomouci)
doc. MUDr. Jiří Nečas, CSc.
(přednosta Ústavu fyziologie LF UP v Olomouci)

Ilustrace a schémata:
MUDr. PhDr. Miroslav Orel, Ph.D. (s použitím kresby Leonarda da Vinci)

Snímky z lékařských vyšetření a jejich popis:
MUDr. Zuzana Sedláčková, Ph.D. (Klinika radiologie FN Olomouc)

Foto:
Michal Priessnitz
model: Ivo Jambor, sólista baletu Moravského divadla v Olomouci a fitness trenér

Odpovědná redaktorka Dana Bendová
Sazba a zlom Milan Vokál
Formát ePub Milan Vokál
Návrh a zpracování obálky Antonín Plicka
Počet stran 448
Vydání 1., 2019

Vytiskla tiskárna PBtisk, s.r.o., Příbram

© Grada Publishing, a.s., 2019

ISBN 978-80-271-1180-0 (ePub)
ISBN 978-80-271-1179-4 (pdf)
ISBN 978-80-271-0531-1 (print)

KATALOGIZACE V KNIZE - NÁRODNÍ KNIHOVNA ČR

Orel, Miroslav, 1973-

Anatomie a fyziologie lidského těla : pro humanitní obory / Miroslav Orel. -- Vydání 1.. -- Praha : Grada, 2019. -- 448 stran

České a anglické resumé

Obsahuje rejstřík

ISBN 978-80-271-0531-1 (brožováno)

* 611 * 612 * (075)

– anatomie člověka

– fyziologie člověka

– učebnice

61 - Lékařské vědy. Lékařství [14]

37.016 - Učební osnovy. Vyučovací předměty. Učebnice [22]

Buďme ve shodě s tím jedinečným v nás

a buďme přitom otevření –

protože zavřená dlaň, mysl ani duše nemůže dávat ani dostávat.

***

Tuto knihu věnuji všem studentkám a studentům.

A pokud platí, že se všichni stále a celý život učíme a nikdy se učit nepřestáváme,

pak opravuji: knihu věnuji všem.

Neboť (jak se praví v Bibli) rozumné srdce získává poznání,

ucho moudrých je vyhledává.

A bez poznání nemůže být nikdo dobrý.

(Přísloví, verše 18,15 a 19,2a)

***

Jsem vděčný mnohým a mnohému za mnohé…

Na tomto místě však chci poděkovat především čtyřem ženám,

které významně ovlivnily můj život a moji profesní dráhu:

Idě Orlové, která mne přivedla na svět a dala mi základ všeho,

paní učitelce Ludmile Zabloudilové, která mne v první třídě učila číst a psát,

paní docentce Aleně Merkunové, která mimo jiné přispěla k tomu, že jsem se stal

vysokoškolským učitelem,

a paní doktorce Věře Facové, která mi byla a je

skvělou profesní kolegyní a ryzí oporou –

S LÁSKOU A ÚCTOU VÁM DĚKUJI.

Miroslav Orel

Krátké slovo na úvod

Záměrem této knihy je přinést stručné, přehledné a doufejme i čtivě podané poznatky o stavbě a funkci lidského těla. Kniha je primárně určena pro studenty psychologie, pedagogiky, sociální práce a dalších humanitních (nelékařských) oborů. Text nezabíhá do medicínských podrobností (které jsou pro studenty uvedených oborů zbytečně obsáhlé), ale přináší stručný souhrn dvou teoretických oborů medicíny – anatomie a fyziologie člověka. Vzhledem k záměru vytvořit přehledné kompendium může naše publikace oslovit i zájemce o studium nebo čtenáře z řad širší veřejnosti.

Je nepochybné, že i studenti a absolventi uvedených oborů mají mít alespoň základní přehled poznatků o stavbě a funkci lidského těla. Jejich získání považujeme za jednoznačně smysluplné a užitečné – je tak vhodné i zařazení základů anatomie a fyziologie člověka do pregraduálního studia. Ze zkušenosti však víme, že rozdíly v dosud získaných znalostech jsou mezi studenty značné – na jedné straně jsou studenti excelující díky maturitní zkoušce z biologie, na druhé straně ti, kteří biologii měli naposledy kdysi dávno na základní škole… Protože jsme připravili kompendium, může se první skupině zdát velmi stručné a druhé naopak obsáhlé.

Kniha je strukturovaná a pojímá celé lidské tělo. Přináší základní seznámení s oblastí buněčné biologie, informuje o typech tkání v našem těle. Nejobsáhlejší část je věnována jednotlivým orgánovým soustavám. Pro ozřejmění postavení anatomie a fyziologie člověka v systému věd je zahrnuto také základní členění medicínských oborů a ukázky vybraných vyšetření jednotlivých orgánů, které má současná medicína k dispozici.

Jedna ucelená kapitola je věnována základům celostního (komplexního) přístupu, který pojímá člověka jako bio-psycho-sociálně-spirituální komplex, existující v určitém prostoru a čase. Tím publikace vymezuje význam studia anatomie a fyziologie člověka pro nelékařské disciplíny a propojuje oblast tělesnou, psychickou, vztahovou a přesahovou.

Text publikace je doplněn četnými černobílými obrázky, schématy a fotografiemi, aby byla sdělnost co největší.

Jsme si vědomi, že každou stať knihy je možno dále rozpracovat, přinést podrobnější a detailnější informace v mnohem větším rozsahu. Nicméně dalším rozšířením textu bychom minuli záměr přinést stručný přehled oboru.

Přáním autora i redakce není jen to, aby kniha zaujala, ale také aby něco přinesla a čtenáře obohatila. A mým přáním autora (možná neskromným) je i to, aby si díky ní čtenáři uvědomili, jak neuvěřitelné, úžasné a fantastické je hmotné tělo, které nám bylo dáno. Jsem bytostně přesvědčen, že v našem těle všechno existuje z poměrně jednoduchých, ale zásadních důvodů: buď je to účelné a funkční / nebo je to krásné / anebo je to účelné, funkční a krásné zároveň.

V Olomouci dne 1. června 2019 Miroslav Orel

1.Význam a základní vymezení studia stavby a funkce lidského těla

Než se zaměříme na vlastní téma naší knihy (tedy na stavbu a funkci lidského těla), je možná dobré položit si otázku PROČ. Proč by se psycholog, pedagog, sociální pracovník či kdokoli další, kdo není zdravotníkem, měl vůbec zajímat o oblast anatomie a fyziologie člověka? Proč jsou tyto disciplíny součástí rozvrhu na humanitních oborech vysokých škol? Proč jsou pro studenty uvedených nelékařských disciplín vyžadovány tyto znalosti u zkoušky (tedy proč se to vůbec musí učit, když nestudují medicínu)?

Touto otázkou začínáme, neboť – jak tvrdí zastánci některých směrů psychologie a psychoterapie (konkrétně logoterapie a existenciální analýzy) – otázka „proč“ souvisí se smyslem. V. E. Frankl ve svých knihách opakovaně uvádí, že „kdo ví proč, zvládne každé jak“. Tedy pokud známe důvod a vidíme jeho smysluplnost, i sebenáročnější úkol nemusí být velkou potíží. A naopak – pokud důvod neznáme a nevidíme ani smysl, i sebelehčí úkol se může stát zničujícím utrpením.

V kapitole věnované komplexnímu přístupu (který pojímá člověka jako jednotu těla, duše, vztahů a přesahu) krátce zmiňujeme souvislosti, které s tělesnou stránkou našeho bytí souvisejí. Platí, že oblast duše, vztahů a přesahu s tělem jsou spolu neoddělitelně propojeny. Pokud například budete cítit velkou bolest v některé části těla, ovlivní to vaše prožívání a chování, vztahy a vazby k lidem i širší oblasti, které vás přesahují. Tělo totiž souvisí s duší, vztahy i přesahem. Mozek (jako hmotný nositel psychiky) spolu s celým tělem (jako hmotnou součástí lidského bytí) umožňuje vnímat, myslet, konat, být.

A tím se dostáváme také k odpovědi na úvodní PROČ. Abychom mohli uvažovat (a pracovat) v komplexních souvislostech, je účelné (a dokonce nezbytné), abychom vycházeli z dílčích znalostí a rovin, které komplexitu tvoří. To znamená, že musíme mít povědomí o duševní a vztahové oblasti, přesahu a také oblasti biologické (tedy o našem těle).

I psycholog, pedagog nebo kdokoli jiný, kdo pracuje s druhými lidmi, má mít povědomí o tom, jak je poskládáno a jak funguje naše tělo. Tyto znalosti lze ale také brát jako součást všeobecného vzdělání a přehledu. Za účelné je tedy považujme nejen pro studenty a absolventy vysokoškolského studia, ale pro vzdělání jako takové. To, co nás totiž (mimo jiné) vyděluje ze světa živých tvorů, jsou naše znalosti, schopnosti, dovednosti a moudrost, která z nich vychází.

A zmiňme ještě jeden aspekt odpovědi na položená PROČ: Abychom porozuměli druhým, světu i sobě, musíme se nejen ptát, ale také znát.

1.1Anatomie a fyziologie člověka v systému lékařských věd

Základními kameny, ze kterých naše kniha staví, jsou dva medicínské obory: anatomie a fyziologie člověka:

■ANATOMIE je nauka o stavbě zdravého těla. Zaměření na studium a popis zdravého těla někdy zdůrazňujeme označením „normální anatomie“. Vedle toho se patologická anatomie (patologie) zabývá studiem těla v nemoci.

■FYZIOLOGIE je obecně naukou o funkcích zdravého organismu. Lékařská fyziologie se zabývá funkcí lidského těla. Patologická fyziologie (patofyziologie) se zaměřuje na mechanismy vzniku a rozvoje nemoci v těle a funkce organismu v nemoci.

Názvy obou lékařských oborů vycházejí ze starých řeckých slov: anatomē znamená rozřezávání či rozdělávání, anatomnein je slovesný tvar – rozřezat, fysis je řecký pojem pro přírodu a logos pro nauku.

Z logiky věci vyplývá, že anatomii a fyziologii (stavbu a funkci) lze studovat také u zvířat či rostlin. To uvádíme jen pro úplnost (a na okraj). V naší knize se budeme zabývat výhradně stavbou a funkcí lidského těla.

V uvedeném kontextu budeme dále používat pouze pojmy „anatomie“ a „fyziologie“, i když bychom správně měli používat „normální anatomie člověka“ a „lékařská fyziologie“ či „fyziologie člověka“.

Anatomie i fyziologie patří do LÉKAŘSKÝCH OBORŮ TEORETICKÝCH (PREKLINICKÝCH). Řadíme sem dále biochemii (nauku o biochemických pochodech v organismu), biofyziku (nauku o fyzikálních mechanismech a souvislostech organismu), lékařskou biologii (nauku o biologických aspektech našeho těla), histologii a embryologii (nauku o mikroskopické stavbě tkání a nitroděložním vývoji), farmakologii (nauku o léčivých látkách) či již zmíněnou patologickou fyziologii.

Teoretické obory lékařských věd přinášejí základ znalostí a poznatků, ze kterých pak vycházejí lékařské obory paraklinické a klinické.

Uvedené tři základní skupiny oborů jsou součástí oborů medicíny (z latinského slova medicinā – lékařství, lék). V pojmech zaznívá latinská předložka prae – před, dopředu, řecká předložka para – při, u, vedle a známé řecké slovo klīnē – lůžko.

PARAKLINICKÉ LÉKAŘSKÉ OBORY přinášejí specifické metody, postupy a technologie pomáhající při vyšetření pacientů, které je nezbytné pro určení nemoci (stanovení správné diagnózy) a adekvátní léčbu. Zahrnují například klinickou biochemii (umožňující podrobný rozbor složení moči, krve, mozkomíšního moku apod.), radiologii (umožňující vyšetření používající rentgen, počítačovou tomografii, magnetickou rezonanci apod.).

KLINICKÉ LÉKAŘSKÉ OBORY jsou zaměřeny přímo na péči o pacienty. Zahrnují tedy také vlastní léčbu. Členíme je do dvou velkých skupin – interní a chirurgické obory, které se dělí na další specializovaná odvětví.

Pro úplnost sdělení a pro představu doplňme, že interní obory zahrnují řadu podoborů, které se zabývají jednotlivými orgánovými soustavami a orgány – například kardiologie (řeší onemocnění srdce), angiologie (onemocnění cév), pneumologie (onemocnění dýchacích cest a plic), nefrologie (onemocnění ledvin), hematologie (onemocnění krve), endokrinologie (onemocnění žláz s vnitřní sekrecí), revmatologie (onemocnění pohybového aparátu). Dále sem patří neurologie (onemocnění nervové soustavy), psychiatrie (duševní onemocnění), dermatovenerologie (onemocnění kůže a nemoci pohlavní), imunologie a alergologie (onemocnění imunity), onkologie (onemocnění nádorová). Součástí je také praktické lékařství (jako obor prvního kontaktu), pediatrie (dětské lékařství) či rehabilitační lékařství.

Také chirurgické obory jsou dnes členěny do mnoha specializací, jejichž náplň odpovídá názvu. Rozeznáváme chirurgii hrudní, břišní a cévní (zaměřené na konkrétní oblasti lidského těla), kardiochirurgii (zabývá se operacemi a onemocněními srdce), neurochirurgii (operace a onemocnění nervového systému), urologii (operace a onemocnění ledvin a močových cest), ortopedii (onemocnění pohybové soustavy), otorinolaryngologii (ORL – onemocnění oblasti nosu, uší a horních cest dýchacích včetně hlasivek), oftalmologii (onemocnění očí), plastická a estetická chirurgie (chirurgie kůže a měkkých tkání). Mezi chirurgické obory patří také gynekologie a porodnictví, traumatologie (zaměřená na úrazy), anesteziologie a resuscitace (věnující se život ohrožujícím stavům, bolesti a anestezii).

Lékařské obory se svou náplní doplňují a částečně překrývají. Hlavním cílem je pomoc a péče potřebným. Důsledkem obrovského množství poznatků lékařské vědy je nejen zvýšení možností diagnostiky a léčby, ale také specializace a superspecializace. Jednotliví lékaři se tak stávají odborníky úzce zaměřenými na určitou orgánovou soustavu, orgán nebo oblast.

Jinými slovy, s očima se chodí k očnímu lékaři, s kožními potížemi ke kožnímu specialistovi, s duševními problémy k psychiatrovi atd. To dnes považujeme za běžný standard moderní péče. Nutno však poznamenat, že na jedné straně nám specializace umožní precizní diagnostiku a léčbu u odborníka, na druhé straně se tím může ztrácet komplexnost a provázanost – lidské tělo funguje jako celek a jednotlivé oblasti a části jsou ve vzájemných vazbách. Mimochodem, nemůže pak obliba alternativních či orientálních směrů medicíny být jakýmsi „voláním“ po určité komplexnosti?

Obr. 1.1 Základní dělení lékařských věd

1.1.1Základní roviny a směry popisující lidské tělo

Abychom se při popisu lidského těla dokázali domluvit, přesně a jednoznačně popsat lidské tělo a jeho části, vycházíme z mezinárodního označení rovin a směrů. Výchozími pojmy při jejich vymezení (jakož i při popisu jednotlivých částí těla) jsou slova latinského a řeckého původu.

Základní anatomickou polohou těla, ze které vycházíme, je vzpřímený postoj osoby otočené směrem k nám, s horními končetinami volně svěšenými podél trupu, kdy dlaně směřují dopředu. Pravá a levá strana se přitom vždy vztahují k danému člověku (jako na fotografii – pravá strana těla je na levé straně fotografie).

Z dané polohy jsou odvozeny všechny roviny a směry, které při popisu těla používáme, bez ohledu na momentální polohu, ve které se daný člověk nachází. Využíváme je nejen v anatomii a patologické anatomii, ale i v chirurgii, interně a dalších oborech medicíny. My se s nimi prakticky seznámíme například v rámci prezentovaných snímků z vyšetření výpočetní tomografií (CT) a magnetickou rezonancí (MR) v jednotlivých kapitolách.

Obr. 1.2 Základní anatomická poloha

Model: Ivo Jambor, sólista baletu Moravského divadla v Olomouci a fitness trenér.

Obr. 1.3 Základní roviny popisující lidské tělo

Model: Ivo Jambor, sólista baletu Moravského divadla v Olomouci a fitness trenér.

Mezi základní anatomické roviny vztahující se k tělu patří rovina mediální a dále roviny sagitální, frontální a transverzální:

■Rovina mediální prochází středem těla zepředu dozadu (dělí tělo přesně uprostřed na pravou a levou polovinu).

■Roviny sagitální jsou všechny roviny, které jsou rovnoběžné s rovinou mediální.

■Roviny frontální (nebo také koronární) jsou všechny roviny, které probíhají zprava doleva, rovnoběžně s čelem, kolmo na mediální rovinu.

■Roviny transverzální probíhají vodorovně (a logicky kolmo na všechny předchozí roviny).

Zatímco mediální rovina je pouze jedna jediná, všechny ostatní roviny mohou být ve větším počtu. Například transverzální jsou všechny navzájem rovnoběžné roviny, které probíhají vodorovně v různých úrovních těla.

Pouze s rovinami si však při popisu těla a jeho částí nevystačíme. Pro další zpřesnění popisu využíváme také základní anatomické směry: vertikální, předozadní a horizontální. Všechny se opět vždy vztahují k základní anatomické poloze.

Mezi vertikální směry patří směr kraniální a kaudální, na končetinách pak proximální a distální:

■Kraniální směr (cranialis z latinského cranion – lebka) označuje směr nahoru (přesněji k hlavě). Ekvivalentní je označení superior (horní, směřující nahoru).

■Kaudální směr (caudalis z latinského cauda – ocas, konec) směřuje k dolnímu konci páteře, tedy dolů. Alternativou je označení inferior (dolní, směřující dolů).

Na končetinách používáme pojmy proximální (proximalis – směrem k trupu) a distální (distalis – směrem od trupu, tedy ke konečkům prstů).

K předozadním směrům řadíme směr ventrální a dorzální:

■Ventrální směr (ventralis z latinského venter – břicho) míří dopředu. Synonymem je anterior (přední, směřující dopředu).

■Dorzální směr (dorsalis z latinského dorsum – záda) směřuje dozadu. Variantou je označení posterior (zadní, směřující dozadu).

Horizontální směry zahrnují směr mediální a laterální, doprava a doleva:

■Směr mediální (medialis) směřující k mediální rovině, tedy ke středu těla.

■Směr laterální (lateralis) je naopak od mediální roviny ven ke stranám.

■Směr doprava označujeme jako dexter (nebo lateris dextri /l. dx./ – k pravé straně).

■Směr doleva je sinister (nebo lateris sinistri /l. sin./ – k levé straně).

Jelikož jsou směry voleny vzhledem k základní anatomické poloze, je zřejmé, že například směr dorsalis (neboli posterior) je vždy orientován k zádům daného člověka – tedy stále stejně u člověka stojícího čelem, zády, pravým nebo levým bokem k pozorovateli, u člověka ležícího na zádech, na břiše, na pravém nebo levém boku, zavěšeného za nohy hlavou dolů nebo v jakékoli jiné poloze.

Obr. 1.4 Základní směry popisující lidské tělo

Model: Ivo Jambor, sólista baletu Moravského divadla v Olomouci a fitness trenér.

Vše zevní je označováno jako externí (neboli externus) a vše vnitřní je interní (neboli internus). A konečně požíváme pojem superficialis, což znamená povrchový. Vedle toho pojem profundus je označením pro hluboký.

2.Úroveň buněk

Z biologického hlediska patří člověk mezi mnohobuněčné organismy. Naše tělo je složeno z jednotlivých buněk, které se seskupují do tkání. Ty tvoří orgány, jež se sdružují do orgánových soustav. Organismus jako takový je pak komplexem orgánových soustav a zahrnuje v sobě všechny nižší úrovně (orgány, tkáně a buňky).

Pro každý živý organismus (včetně člověka) nepochybně platí známá moudrost, že celek je vždy více než součet jednotlivých částí.

Základním stavebním kamenem lidského těla je buňka (cellula). Právě buňky jsou nositeli funkcí živé hmoty, ke kterým patří zejména růst, pohyb, dědičnost a rozmnožování, výměna a přeměna látek, energií a informací a také reaktivita (spojená se schopností zachytit změny vnějšího a vnitřního prostředí).

Studiem buněk se zabývá cytologie (z řeckého kytos – buňka a logos – nauka).

Přesto, že buňky lidského těla jsou „rozmanitou společností“ různých velikostí, tvarů, barev a vlastností, jejich základní stavba je obdobná. Podívejme se nyní na buněčnou úroveň podrobněji.

2.1Základní chemické a biochemické buněčné komponenty

Pokud chceme náš výklad podat systematicky, organizovaně a hierarchicky, je vhodné začít u základního složení buněk. Chemický substrát, který tvoří buňky našeho těla, představuje řada látek anorganické i organické povahy.

Z hlediska chemie představují buňky našeho těla velmi pestrý chemický koktejl. Mnohotvárné není jen vlastní chemické složení, ale také metabolické procesy (resp. biochemické reakce), které v buňkách probíhají. Není proto divu, že chemickým pochodům odehrávajícím se v živých buňkách a v organismu se věnuje samostatný a poměrně obsáhlý obor – biochemie.

V další části textu se dotkneme pouhých základů základu. Chemická stránka našich buněk, její význam a návaznosti jsou však pochopitelně mnohem obsáhlejší.

2.1.1Základní anorganické složky buněk

K hlavním anorganickým komponentám buněk patří nepochybně VODA (chemicky H_2O). Pro život, jak ho známe, je naprosto nezbytná. Tvoří nejen většinu vlastního objemu buňky, ale představuje také prostředí, ve kterém buněčné děje a biochemické reakce probíhají.

Význam vody pro život je zcela zásadní. Pokud vědci pátrají po životě mimo naši planetu, zaměřují se v první řadě na hledání kapalné vody. Případné nalezení vody v tekutém stavu neznamená automaticky přítomnost života, jak ho známe. Je ale jednou z jeho podmínek.

Pokud se podíváme na nejčastěji se vyskytující IONTY, najdeme jich v našich buňkách velmi širokou a pestrou paletu. Jde se jak o kladně nabité kationty, tak záporně nabité anionty.

Nejhojnějším nitrobuněčným iontem je draselný kationt (K+), který buňky aktivně hromadí. V nižší koncentraci se pak v buňkách nachází kationty sodné (Na+), vápenaté (Ca2+) a hořečnaté (Mg2+). Ze záporných iontů dominuje především chloridový aniont (Cl–).

Velmi významné jsou bikarbonáty (HCO_3–) a fosfáty (HPO_42–, H_2PO_4–). Mimo jiné se podílejí na stabilizaci pH, tedy kyselosti vnitřního prostředí buňky.

Hodnota pH v konkrétních buňkách se může do určité míry lišit (záleží na stavu i vývojové fázi buňky). Vedle toho krevní plazma má přísně regulované pH, které je řadou mechanismů udržováno ve fyziologickém rozmezí 7,4 ± 0,04 (viz kapitola 5).

Důležitý pojem, který s anorganickými látkami souvisí, je osmotický tlak. Projevuje se v případě, že dvě prostředí jsou od sebe oddělena polopropustnou membránou. Jelikož membrány v našich buňkách jsou polopropustné, osmotický tlak se zde uplatňuje velmi významně. Zjednodušeně ho můžeme vysvětlit tak, že prostředí, které obsahuje větší množství iontů a látek s malou molekulou (má vyšší koncentraci), nasává vodu (která se „snaží“ naředit hustší prostředí, respektive vyrovnat koncentrace na obou stranách membrány).

Vedle osmotického tlaku hraje v živých buňkách významnou roli také tlak koloidně-osmotický neboli onkotický. Ten je způsoben velkými molekulami – jmenovitě bílkovinami, které nemohou procházet přes biomembrány a rovněž nasávají vodu. Podílí se tak mimo jiné například na udržování objemu krve v cévním řečišti.

Obr. 2.1 Princip osmotického a onkotického tlaku

Ne všechny anorganické látky jsou rozpustné. K nerozpustným anorganickým látkám patří zejména uhličitan vápenatý (CaCO_3) a fosforečnan vápenatý (Ca_3(PO_4)2). Podílejí se především na stavbě kostí a zubů.

Ve stručném výčtu anorganických látek, které se v buňkách lidského těla vyskytují, jistě nelze pominout i některé kovy, jako železo (Fe), zinek (Zn), kobalt (Co), mangan (Mn), molybden (Mo) a další. Jejich celkové množství není tak vysoké jako u již zmíněných látek, nicméně pro fyziologické funkce jsou velmi podstatné.

2.1.2Základní organické složky buněk

Zatímco výše uvedené anorganické látky mohou být součástí i neživé hmoty, dále jmenované látky organické povahy jsou vázané na živou hmotu.

Poznámka: Základem organických látek jsou řetězce, ve kterých je dominantně zastoupen uhlík (C). Tento prvek tvoří základní kámen látek organické povahy. Uhlík je rovněž součástí řady anorganických látek. A možná není bez zajímavosti, že krystalická forma uhlíku představuje vysoce ceněný drahokam – diamant.

Podle velikosti molekuly lze organické látky rámcově dělit do dvou základních skupin – jsou to nízkomolekulární organické látky (s menšími molekulami) a vysokomolekulární organické látky (s velkými molekulami, kterým říkáme makromolekuly).

NÍZKOMOLEKULÁRNÍ ORGANICKÉ LÁTKY

Základní nízkomolekulární organické látky jsou nejjednodušší organické sloučeniny. Patří sem zejména jednoduché CUKRY – glycidy, které ve svých molekulách obsahují větší počet hydroxylových skupin (-OH):

■Hexózy obsahují šest atomů uhlíku v řetězci (příkladem je nejběžnější cukr – glukóza).

■Pentózy mají pět uhlíků v základním řetězci (příkladem může být ribóza a deoxyribóza).

Obr. 2.2 Glukóza v různých formách zápisu chemického vzorce molekuly

Obr. 2.3 Ribóza (a), deoxyribóza (b)

Spojováním jednoduchých cukrů vznikají glykosidy. Ty se mohou vyskytovat jako disacharidy (se dvěma základními cukry), trisacharidy (obsahující tři základní cukry) až polysacharidy (s ještě více vázanými základními cukry).

Obr. 2.4 Sacharóza – jako příklad disacharidu

Organické kyseliny jsou typické tím, že obsahují karboxylovou skupinu -COOH. Monokarboxylové kyseliny nesou pouze jednu karboxylovou skupinu, dikarboxylové kyseliny mají dvě a trikarboxylové kyseliny tři skupiny -COOH.

Nesmírně významnou skupinou organických kyselin jsou AMINOKYSELINY. Kromě karboxylové skupiny (-COOH) obsahují také aminovou funkční skupinu (-NH_2). Aminokyseliny tvoří celou řadu biologicky významných látek (včetně bílkovin), ale mají význam i jako volné molekuly. Mohou fungovat jako neurotransmitery, které se zapojují do přenosu informací mezi nervovými buňkami (např. glycin, kyselina glutamová), nebo jsou výchozím substrátem pro vznik dalších neurotransmiterů i hormonů (jako např. kyselina γ-aminomáselná odvozená od kyseliny glutamové, serotonin odvozený z aminokyseliny tryptofanu, acetylcholin odvozený z aminokyseliny serinu, adrenalin a tyroxin vycházející z aminokyseliny tyrosinu).

Spojením dvou až dvaceti aminokyselin pomocí peptidové vazby vznikají oligopeptidy (neboli peptidy). Jsou to vesměs biologicky vysoce účinné látky (patří sem např. hormon oxytocin, neurotransmitery endorfiny). Polypeptidy obsahují vždy méně než sto vázaných aminokyselin. Delší řetězce tvořené více než stovkou aminokyselin označujeme jako proteiny (bílkoviny), které již řadíme k vysokomolekulárním organickým látkám.

Obr. 2.5 Obecná stavba aminokyselin

R je variabilní část lišící se u konkrétních aminokyselin.

Obr. 2.6 Základní aminokyseliny (název, používaná zkratka, chemický vzorec)

Obr. 2.7 Peptidová vazba

NUKLEOTIDY představují základní stavební kameny nukleových kyselin (viz dále). Význam mají však také nukleotidy volné. Každý nukleotid se skládá ze tří částí: dusíkaté báze (adenin, guanin, cytosin, uracil nebo tymin), pentózy (ribózy nebo deoxyribózy), kyseliny trihydrogenfosforečné.

V buňkách nejhojněji zastoupeným nukleotidem je adenozinmonofosfát (AMP), který je mimo jiné součástí adenozindifosfátu (ADP), a hlavně adenozintrifosfátu (ATP).

Vazby mezi fosfátovými skupinami v molekule ATP označujeme jako makroergické – nesou v sobě „zakonzervovanou“ energii, která se uvolní jejich rozkladem (hydrolýzou).

Opačným procesem dochází k zakonzervování a uložení energie do ATP. Místem vzniku ATP v buňce lidského těla jsou mitochondrie.

UHLOVODÍKY ve shodě se svým označením ve svých molekulách obsahují atomy uhlíku a vodíku. K jednomu z nejvýznamnějších uhlovodíků buněk lidského těla (a živočišných buněk obecně) patří cholesterol. Z chemického hlediska patří mezi steroly (které obsahují jednu hydroxylovou skupinu -OH). Vyskytuje se hojně v buněčných membránách a jsou od něj odvozeny i steroidní hormony a žlučová barviva. Patří tak k významným součástem buněk a organismu.

Vážení čtenáři, právě jste dočetli ukázku z knihy Anatomie a fyziologie lidského těla.
Pokud se Vám líbila, celou knihu si můžete zakoupit v našem e-shopu.