SREDNJA ŠOLA JESENICE

ENOTA ZA IZOBRAŽEVANJE ODRASLIH

ANATOMIJA IN FIZIOLOGIJA

KAZALO

ANATOMIJA IN FIZIOLOGIJA	1

KAZALO	1

UVOD	7

CELICA (CITOLOGIJA)	8

Plazmalema (celična membrana)	9

Celični organeli	10

Endoplazmatski retikulum	10

Golgijev aparat	10

Lizosomi	10

Mitohondriji	10

Ribosomi	10

Centrioli	11

Jedro	11

Kromosomi	11

Delitve jedra in celice	13

Mitoza in citokineza	14

Mejoza ali redukcijska delitev	15

Transport snovi skozi celično membrano	16

Pasivni transport	16

Aktivni transport	17

Endocitoza	18

Eksocitoza	19

TKIVA (HISTOLOGIJA)	19

Epiteli	19

Enoplastni epiteli	19

Ploščati epiteli	19

Kubični epiteli	20

Cilindrični epiteli	20

Psevdoplastoviti epiteli	20

Večplastni epiteli	21

Ploščati epiteli	21

Kubični epiteli	21

Cilindrični epiteli	21

Prehodni epiteli	21

Žleze	22

Delitev žlez	22

Po lokaciji	22

Glede na izločke	22

Veziva	23

Veziva s tekočo medceličnino	23

Kri	23

Naloge krvi	23

Krvna plazma	23

Krvne celice	23

Limfa	25

Veziva z zdrizasto medceličnino	25

Mukozno vezivno tkivo	25

Rahlo vezivno tkivo	25

Fibrozno vezivno tkivo	25

Elastično vezivno tkivo	25

Retikularno vezivno tkivo	25

Adipozno vezivno tkivo (maščobno tkivo)	25

Opornine	26

Hrustančno tkivo	26

Hialini hrustanec	26

Elastični hrustanec	26

Vezivni hrustanec	27

Kostno tkivo	27

Mišično tkivo	27

Gladko mišično tkivo	27

Prečno progasto mišično tkivo	28

Srčno mišično tkivo	28

Živčno tkivo	28

ORGANSKI SISTEMI	30

SKELET	31

Naloge okostja	31

Zunanjost kosti	32

Zgradba kosti	32

Nastanek kosti	34

Razvoj kratke kosti iz hialinega hrustanca	34

Razvoj dolge kosti iz hialinega hrustanca	34

Povezave med kostmi	37

Sklepi	37

Kostni spoji	39

Hrustančni stiki	39

Vezivni stiki	39

Kosti glave – lobanja	40

Možganski del lobanje	40

Obrazni del lobanje	41

Kost v vratu	41

Kosti trupa – hrbtenica	42

Razlike med vretenci	43

Gibljivost in oblika hrbtenice	43

Hrbtenični kanal	43

Kosti trupa – prsni koš	44

Kosti udov – zgornji ud	45

Rama	45

Nadlaket	45

Podlaket	45

Zapestje	45

Dlan	45

Prsti	46

Kosti udov – spodnji ud	46

Kolk	46

Stegno	46

Golen	46

Nart in stopalo	46

Prsti	46

Latinski izrazi za kosti	47

Glava	47

neparne	47

parne	47

kost v vratu	47

Trup	47

columna vertebralis (hrbtenica)	47

thorax (prsni koš)	47

Okončine	47

extremitas superior (zgornje okončine)	47

extremitas inferior (spodnje okončine)	48

MIŠIČJE	49

Uvod	49

Skeletno mišičje	50

Zgradba skeletne mišice	50

Delovanje skeletne mišice	51

Srčna mišica	54

Gladko mišičje	55

Skeletne mišice človeškega telesa	55

Mišice glave in vratu	55

Kožne mišice	55

Žvekalne (žvečne) mišice	55

Mišičje jezika	55

Mišičje žrela	56

Mišičje mehkega neba	56

Sprednje mišice vratu	56

Stranske mišice vratu	56

Mišice v zatilju	56

Mišice trupa	56

Hrbtne mišice	56

Površinske hrbtne mišice	56

Notranje hrbtne mišice	56

Najglobje hrbtne mišice	56

Trebušne mišice	57

Mišice prsnega koša	57

Površinske prsne mišice	57

Notranje prsne mišice	57

Mišice zgornje ekstremitete	58

Mišice, ki premikajo lopatico	58

Mišice, ki premikajo nadlakt	58

Mišice komolčnega sklepa	58

Mišice podlakta, ki pregibajo zapestje	58

Mišice, ki pregibajo prste	58

Mišice spodnje ekstremitete	58

Mišice kolčnega sklepa	58

Mišice stegna	58

Mišice goleni	58

Mišice stopala	59

ŽIVČEVJE	62

Naloge živčevja	62

Delitev živčevja	62

Sestava živčega tkiva	62

Nastanek vzburjenja	64

Prenos vzburjenja z ene živčne celice na drugo - sinapse	65

Nevrotransmiterji	66

Acetilholin	66

Aminokisline	66

Kateholamini	66

Peptidi	66

Delovanje drog in zdravil v povezavi s sinapsami	66

Centralni živčni sistem (CŽS)	67

Ovojnice centralnega živčevja	67

Hrbtenjača	67

Možgani	68

Možgansko deblo	69

Podaljšana hrbtenjača	70

Most	70

Srednji možgani	70

Mali možgani	70

Medmožgani	70

Epitalamus	70

Talamus	70

Hipotalamus	70

Veliki možgani	71

Motorični centri	71

Senzorični centri	71

Psihoasociacijski centri	72

Periferni živčni sistem	73

Možganski živci	73

Hrbtenjačni živci	74

Vegetativno živčevje	75

Podzavestni in zavestni gibi	76

PREBAVILA	77

Prebavna cev	79

Ustna votlina	79

Zobje	80

Jezik	80

Žleze slinavke	80

Žrelo	81

Požiralnik	82

Želodec	82

Tanko črevo	83

Dvanajstnik (duodenum)	83

Tanko črevo v ožjem pomenu besede	84

Debelo črevo	84

Prebavne žleze	84

Jetra	84

Žolč	85

Zgradba jeter	85

Trebušna slinavka	86

OBTOČILA	87

Krvna obtočila ali krvožilje	87

Srce	87

Krvne žile	89

Krvni obtok	91

Mali ali pljučni krvni obtok	91

Veliki ali telesni krvni obtok	91

Glavne telesne arterije	92

Glavne telesne vene	93

Limfna ali mezgovna obtočila	96

Bezgavke	98

DIHALA	99

Zgradba dihal	99

Nosna votlina	99

Žrelo	100

Grlo	101

Sapnik	102

Pljuča	102

Dihanje	104

Mehanika dihanja	104

Pljučno dihanje	105

Celično dihanje	105

SEČILA	106

Zgradba sečil	106

Ledvica	107

Sečevod	108

Sečni mehur	108

Sečnica	109

Delovanje sečil	109

KOŽA	110

Kožne plasti	111

Povrhnjica	111

Usnjica	112

Podkožje	112

Kožni derivati	112

Lasje in dlake	112

Nohti	113

Žleze	113

ČUTILA	113

Čutilo za vid	114

Zrklo	114

Plasti zrkla	114

Beločnica (sklera)	114

Žilnica (horoidea)	115

Mrežnica (retina)	115

Prozorni deli zrkla	116

Očesna tekočina	116

Steklovina	116

Leča	116

Pomožni organi	117

Solzila	117

Zrkelne mišice	117

Varovalne naprave	117

Čutilo za sluh in ravnotežje	117

Zgradba ušesa	118

Zunanje uho	118

Srednje uho	118

Notranje uho	119

Delovanje slušnega organa	119

Delovanje čutila za ravnotežje	119

Čutilo za voh	120

Čutilo za okus	120

Čutila za bolečino, toploto, mraz, tip (dotik) in pritisk	121

ENDOKRINE ŽLEZE	122

Hipofiza (možganski privesek)	123

Nevrohipofiza	123

Antidiuretični hormon (ADH)	124

Oksitocin	124

Adenohipofiza	124

Tireotropni hormon ali tirotropin (TSH)	124

Folikle stimulirajoči hormon (FSH)	124

Luteinizirajoči hormon (LH)	124

Prolaktin (PRL)	124

Rastni hormon (GH) ali somatotropin	124

Adrenokortikotropni hormon (ACTH)	124

Alfa melanocite stimulirajoči hormon (MSHα)	125

Ščitnica (tiroidna žleza)	125

Tiroksin	125

Kalcitonin	126

Žleze obščitnice (paratiroidne žleze)	126

Parathormon (PTH)	126

Trebušna slinavka (pankreas)	126

Beta celice	126

Alfa celice	127

Delta celice	127

Nadledvična žleza (adrenalna žleza)	127

Skorja nadledvične žleze (adrenalni korteks)	128

Glukokortikoidi	128

Mineralokortikoidi	128

Androgeni	129

Sredica nadledvične žleze	129

Spolne žleze	129

Moda (testisi)	130

Jajčniki (ovariji)	130

Estrogeni	130

Progesteron	130

Oralna kontracepcijska sredstva	131

Menopavza	131

Hormonska nadomestna terapija	131

SPOLOVILA (SPOLNI ORGANI)	132

Moška spolovila	133

Notranja spolovila	133

Modo (testis)	133

Obmodek (epididimis)	134

Semenovod	134

Semenjak (mehurčasta žleza)	134

Prostata (obsečnica)	134

Cowperjeva žleza	134

Zunanja spolovila	134

Penis	135

Ženska spolovila	135

Notranja spolovila	135

Jajčnik (ovarij)	136

Jajcevod	136

Maternica (uterus)	136

Nožnica (vagina)	136

Zunanja spolovila	137

Zorenje spolnih celic	137

Spermatogeneza	137

Oogeneza	138

Menstrualni ciklus	139

Oploditev (fertilizacija)	140

Nosečnost in razvoj oplojenega jajčeca, zarodka oziroma ploda	141

Razvoj ovuma	141

Razvoj embria	141

Razvoj fetusa	142

Povezava med materjo in plodom	142

Rojstvo in dojenje	143

Vloga hormonov med nosečnostjo in ob porodu	143

VIRI IN DODATNA LITERATURA	144

UVOD

Preden preidemo na zgradbo in delovanje celice si na kratko oglejmo, kaj posamezna izmed ved, omenjenih v naslovu, obravnava in kakšno je njuno mesto med drugimi biološkimi disciplinami oz. vedami.

Anatomija je veda, ki se ukvarja z zgradbo telesa in njegovih sestavnih delov. Močno je povezana s fiziologijo, ki pa je veda o delovanju telesa in njegovih delov.

Slika 1: Biološke discipline

CELICA (CITOLOGIJA)

Celica je osnovna gradbena in življenjska enota organizmov.

Na začetku razvoja zarodka človeka so si vse celica enake, vendar pa kmalu pride do celične diferenciacije. To pomeni, da celice postanejo različne, glede na to katero funkcijo opravljajo. Vse telesne celice nosijo sicer enak dedni zapis v obliki DNK (deoksiribonukleinska kislina; DNA) molekul, vendar pa se v vsaki celici izrazijo samo določeni deli teh molekul. Vsaka DNK molekula ima veliko različnih odsekov (segmentov), ki jim rečemo geni. Geni nosijo informacije, potrebne za sintezo (izgradnjo) beljakovin. Med beljakovine spadajo tudi encimi, ki katalizirajo oz. pospešujejo biokemijske reakcije. Če je nek gen v neki celici aktiven, to pomeni, da bo v celici nastajal encim, ki ga ta gen kodira (nosi zapis zanj). Ta encim bo kataliziral določeno biokemijsko reakcijo, ki bo imela točno določeno posledico (celica bo naprimer sprejela neko snov). Na ta način geni določajo delovanje celic in s tem celotnega telesa, izgradnjo telesa ter v pretežni meri določajo njegovo podobo.

Celice istega izvora, ki so si podobne, in ki opravljajo enake naloge, so združene v tkiva. Različna tkiva se združujejo v večje enote, ki opravljajo določene naloge in jih imenujemo organi. Različni organi pripadajo različnim organskim sistemom, ki tvorijo nek organizem. To so t.i. organizacijske ravni, ki predstavljajo funkcionalno organizacijo človeškega telesa.

Slika 2: Funkcionalna organizacija človeškega telesa

Večina telesnih celic ima podobno osnovno strukturo. Celica je obdana s plazmalemo ali celično membrano. Vsebina celice pa je iz dveh delov: iz citoplazme in nukleoplazme (celično jedro ali nucleus). Po strukturi in funkciji pa delimo citoplazmo na osnovno citoplazmo (matriks) in citoplazemske diferenciacije (celični organeli).

Plazmalema (celična membrana)

Membrana celice je fosfolipidni dvosloj, v katerega so vgrajeni proteini (beljakovine) v obliki mozaika, zato imenujemo tako zgradbo model tekočega mozaika. Fosfolipidi so sestavljeni iz hidrofobnih repov (obrnjeni so stran od vodne faze) in hidrofilnih glav (obrnjene so proti vodni fazi). Hidrofobni repi so med seboj povezani. Membrana je zaradi take zgradbe dobro gibljiva in delno prepustna. Osnovna naloga celične membrane je pregrajevanje in hkrati povezovanje notranjega in zunanjega celičnega okolja (transport snovi, izločanje medceličnine in bazalne lamine, tvorba receptorjev).

Slika 3: Zgradba celične membrane

Celični organeli

Endoplazmatski retikulum

Zrnati endoplazmatski retikulum je iz ploščatih cistern in kanalov, na katerih so ribosomi. Neposredno je povezan s prostorom okrog jedrne membrane. Je organel, na katerem se začne sinteza proteinov.

Gladki endoplazmatski retikulum je iz razvejanih kanalov in vakuol in je v mnogih celicah neposredno povezan z zrnatim. Svoje produkte posreduje ali neposredno predaja Golgijevemu aparatu. Ima pomembno vlogo pri metabolizmu lipidov, ogljikovih hidratov, pri sintezi steroidnih hormonov in razstrupljanju. V prečnoprogastih mišičnih vlaknih (celicah) ga imenujemo sarkoplazemski retikulum (sodeluje pri kontrakciji vlaken).

Golgijev aparat

Ena izmed njegovih nalog je razvrščanje različnih beljakovin, ki pridejo iz endoplazmatskega retikuluma in njihovo posredovanje drugim celičnim organelom. Sodeluje tudi pri biosintezi membran in pri tvorbi akrosoma (struktura v sprednjem delu spermija, ki omogoča oploditev s tem, da razgradi vitelinsko membrano jajčne celice).

Lizosomi

To so mehurčki, ki vsebujejo mnogo različnih encimov. So intracelularni (znotrajcelični) prebavni sistem. Razgrajujejo fagocitirane snovi in »odslužene lastne organele«. Po propadu celice razgrajujejo tudi celično vsebino (avtoliza).

Mitohondriji

Osnovna funkcija mitohondrijev je celično dihanje in tvorba energetsko bogatih snovi (ATP). Zgrajeni so iz dveh membran. Notranja membrana je močno nagubana, da se poveča površina in s tem učinkovitost organela. Imajo tudi svojo lastno DNK. V mišičnih celicah so mitohondriji zelo veliki (orjaški mitohondriji ali sarkosomi).

Ribosomi

Ribosomi so najmanjši celični organeli. Na njih nastajajo proteini (prevajanje informacijske RNK v proteine). Pogosto so vezani na zrnati endoplazmatski retikulum.

Slika 4: Zgradba človeške celice

Centrioli

To so nitasti celični organeli, ki sodelujejo pri tvorbi delitvenega vretena. Ko celica ni v fazi delitve (interfaza) se par centriolov nahaja blizu jedra. Pri delitvi jedra nastane še en centriolni par. Nato potujeta para centriolov vsak na svoj pol celice in obenem sprožita tvorbo delitvenega vretena.

Jedro

Jedro je največji celični organel. V njem je večina dednih informacij. Vodi in usmerja vsa dogajanja v celici in odločilno vpliva na njeno diferenciacijo. Je različnih oblik in se lahko samostojno premika. Nekatere celice imajo jedro le v določeni fazi diferenciacije (npr. eritroblasti), nekatere imajo celo več jeder (npr. prečno progasta mišična vlakna).

Vsebino jedra imenujemo nukleoplazma. Sestavljena je iz nukleinskih kislin, histonov, nehistonskih beljakovin, encimov, ionov in drugih snovi. DNK (nukleinska kislina), histoni in nehistonske beljakovine tvorijo kromatin.

90% svojega življenja preživi celica v t.i. interfazi. V tem obdobju je jedro ločeno od citoplazme z jedrno membrano, ki je v resnici dvojna in ima mnogo por. Interfazno jedro imenujemo tudi delovno jedro.

Kromosomi

Kromosomi so strukture, ki postanejo vidne zaradi zvijanja in gubanja kromatina pri mitozi (delitvi jedra). Vsak kromosom je iz dveh sestrskih kromatid. V interfazi se namreč kromatin vsake celice oz. jedra podvoji.

Glavni gradnik kromatina oz. kromosoma je DNK molekula, ki ima obliko dvojne vijačnice. Gradijo jo štirje različni ribonukleotidi, ki so v verigi DNK različno razporejeni. Njihovo zaporedje nam pove, za katero beljakovino nosijo zapis.

Normalno število kromosomov pri človeku je 46 ali 23 parov. Kromosomi se namreč vedno nahajajo v parih, kajti otrok dobi en kromosom od matere in enega od očeta. Rečemo, da imajo telesne celice diploidno število kromosomov (dvojno garnituro kromosomov). Človek ima 22 parov avtosomnih kromosomov (enaki pri moških in ženskah) in 1 par spolnih kromosomov (23. par; določa spol). Če ima zarodek, katerega spol ugotavljamo, dva X kromosoma, potem je ženskega spola, če pa ima en X in en Y kromosom, je ta osebek moškega spola. Kromosoma, ki tvorita par, se imenujeta homologna kromosoma.

Določena obolenja so povezana z nepravilnim številom kromosomov. Primer je downov sindrom, kjer so na mestu št. 21 trije kromosomi.

Za razliko od telesnih celic, pa imajo zrele spolne celice haploidno število kromosomov (enojno garnituro). Tako število je povezano s posebno delitvijo celic, imenovano redukcijska delitev ali mejoza, pri kateri nastanejo spolne celice. Ob oploditvi se obe spolni celici združita in dobimo zigoto (spojek), ki ima diploidno število kromosomov, kar velja potem tudi za organizem, ki zraste iz nje.

Oblika kromosomov je odvisna od položaja primarnega zažetka ali centromere. Centromera deli vsako kromatido na dve telomeri ali ročici, ki sta lahko enako dolgi ali pa je njuna dolžina zelo različna.

Slika 5: Zgradba kromosoma

S svetlobnim mikroskopom se kromosomi najlepše vidijo v metafazi mitoze. Imenujemo jih metafazni kromosomi. V tej fazi tudi najlažje naredimo kariotip (slika, ki prikazuje cel set kromosomov jedra neke celice).

Slika 6: Kariotip ženske

Slika 7: Kariotip moškega

Delitve jedra in celice

Poznamo dve različni delitvi jedra – mitozo in mejozo. Delitvi jedra vedno sledi delitev celice ali citokineza.

Mitoza in citokineza

Mitoza je delitev celičnega jedra. Na tak način se delijo jedra telesnih (somatskih) celic. Po mitotski delitvi ostane v celicah še vedno dvojna garnitura kromosomov. Celice, ki nastanejo po mitozi in citokinezi so si med seboj enake (ni razlike v dednini). Pri mitozi kromatinske vrvice oblikujejo sestrske kromatide, ki tvorijo kromosome. Kromosomi so transportna oblika kromatina.

Zaradi specifičnih dogajanj razlikujemo v mitozi štiri faze: profazo, metafazo, anafazo in telofazo.

Slika 8: Mitoza

V profazi se začne kromatin interfaznega jedra postopoma zvijati in gubati v kromosome. Nastane še en centriolni par. Centriolna para povzročita nastanek tubulov (cevčic) delitvenega vretena in potujeta na nasprotna pola celice. Razgradi se jedrni ovoj. S tem je profaza končana.

V metafazi se kromosomi postopoma razporedijo v ekvatorialni ravnini celice. Centriolna para sta na polih celice, oblikovano je delitveno vreteno. Znak za začetek naslednje faze je podvojitev DNK na centromerah, zaradi česar se kromosomi po vsej dolžini razdelijo v kromatide.

V anafazi potujejo kromatide na nasprotna pola, pri čemer sodeluje delitveno vreteno.

Telofaza ponavadi sovpada s potekom citokineze. Kromatide se začnejo odvijati v kromatin, pojavi se novo jedrce, oblikovati se začne jedrna membrana. Tubuli delitvenega vretena se razgradijo.

Citokineza je delitev celice. Najprej se v ekvatorialnem delu pojavi zažetek. Od endoplazmatskega retikuluma se z obeh strani ekvatorja cepijo mehurčki. Iz membran zlitih mehurčkov se tvorita plazmalemi sosednjih, hčerinskih celic. Mladi celici nato preideta v fazo rasti in diferenciacije.

Mejoza ali redukcijska delitev

Mejotsko se delijo praspolne celice v spolnih žlezah živali in človeka. Tako nastanejo spolne celice. Pri tem se diploidno število kromosomov reducira v haploidno.

Mejotski procesi potekajo v dveh zaporednih delitvah. Imenujemo ju mejoza I in mejoza II.

Mejoza I

Bistvo mejoze I je parjenje homolognih kromosomov (rekombinacija dednine, crossing-over). Rezultat te delitve je redukcija števila kromosomov.

V mejozi I ločimo: profazo I, metafazo I, anafazo I in telofazo I. Za razliko od mitotske profaze, je mejotska mnogo daljša.

Slika 9: Mejoza I

Na začetku profaze I so kromosomi v obliki tankih dolgih niti. V naslednji fazi se začenja parjenje homolognih kromosomov. Nastane nekakšen šopek kromosomov. Nato se kromosomi popolnoma sparijo. Takim sparjenim strukturam rečemo bivalenti (tetrade). V tem stadiju pride do rekombinacije dednine med homolognimi kromosomi (zamenjajo se geni). Nato parjenje popušča. Dva homologna kromosoma, ki tvorita bivalent se samo še na enem koncu držita skupaj. Lahko sta na nekaterih koncih prekrižana. Na takih mestih zato lahko pride do tega, da se del kromosoma odlomi in se ta del zamenja z drugim homolognim kromosomom. Ta pojav imenujemo crossing-over. S tem se profaza I konča.

V metafazi I se razgradi jedrni ovoj, oblikuje se delitveno vreteno, bivalenti se naključno razporedijo v ekvatorialni ravnini.

V anafazi I se bivalenti razdvojijo in vsak del potuje na svoj pol.

V telofazi I se oblikuje jedrni ovoj okoli kromosomov. Nato se deli še citoplazma, vendar celici ostaneta skupaj.

Mejoza II

Mejoza II je v bistvu mitotska delitev. Potek je enak kot pri mitozi. V anafazi II se ločita kromatidi kromosomov in po telofazi II ter citokinezi nastanejo štiri genetsko različne haploidne spolne celice. Pri zorenju jajčnih celic človeka nastane le eno zrelo jajčece, ostale tri celice pa propadejo.

Slika 10: Mejoza II

Zaradi rekombinacije dednine, zaradi procesa imenovanega crossing-over in zaradi naključne razporeditve bivalentov v metafazi I, nastanejo pri redukciji v anafazi I in v nadaljnih procesih mejoze genetsko različne spolne celice.

Transport snovi skozi celično membrano

S selektivno prepustnostjo in transportom snovi omogoča plazmalema optimalne razmere za potek življenjskih procesov v celici.

Prehod snovi skozi celično membrano poteka pasivno (z difuzijo in ozmozo) ter aktivno (s pomočjo encimov in energije v obliki ATP molekul). Poleg tega pa celica sprejema in oddaja snovi z endocitozo in eksocitozo.

Pasivni transport

Ozmoza je transport molekul topila (običajno vode) skozi polprepustno membrano iz manj koncentrirane v bolj koncentrirano raztopino (topilo razredči koncentrirano raztopino neke snovi).

Difuzija je proces, pri katerem molekule topljenca kažejo tendenco, da se enakomerno razpršijo po določeni snovi (topilu). Molekule vedno potujejo v smeri koncentracijskega gradienta, kar pomeni, da potujejo z mesta z večjo koncentracijo na mesto z manjšo koncentracijo.

Snovi lahko prehajajo:

skozi hidrofobni sloj plazmaleme

skozi hidrofilne pore in ionske kanalčke

s pomočjo prenašalcev (pospešena difuzija)

Skozi hidrofobni sloj plazmaleme prehajajo snovi, ki so topne v maščobah (npr. plini – kisik in dušik ter druge nepolarne snovi). Večja je topnost, hitrejši je transport.

Slika 11: Transport snovi skozi hidrofobni sloj

Manjše polarne molekule (tudi voda) in ioni (npr. Na+, K+) prehajajo skozi hidrofilne pore oz. ionske kanalčke.

S pospešeno difuzijo prehajajo skozi plazmalemo sladkorji, glicerol (sestavina maščob), aminokisline (sestavine beljakovin) in nekatere druge snovi. Difuzija poteka hitreje, kot bi pričakovali glede na velikost in druge lastnosti molekul. Pri tem transportu sodelujejo posebne snovi (nosilci), katerih število je omejeno, zato se proces pri določeni koncentraciji snovi zasiti in hitrost ostane konstantna.

Slika 12: Pasivni transport skozi ionske kanalčke

Aktivni transport

Aktivni transport poteka proti koncentracijskemu gradientu, za kar je potrebna energija in encimi – prenašalci. Celica ima energijo uskladiščeno v obliki energetsko bogatih molekul ATP, iz katerih se, pri odcepitvi fosfatne skupine, sproži veliko energije.

Z aktivnim transportom prehajajo skozi plazmalemo anorganski ioni, sladkorji, aminokisline, morda tudi voda.

Aktivni transport pomaga vzdrževati stalno napetostno in koncentracijsko razliko med notranjim in zunanjim delom plazmaleme. Če tega transporta ne bi bilo, bi celica propadla, ker bi s pasivnim transportom določene snovi stalno pritekale v celico, druge pa stalno odtekale. Stalno napetostno razliko med zunanjim in notranjim delom plazmaleme, ki jo imenujemo mirovni membranski potencial, vzdržuje Na/K črpalka, ki jo poganja energija molekul ATP. Ta črpalka na eno razgrajeno molekulo ATP prenese dva kalijeva iona v celico in tri natrijeve ione iz celice. S tem je v citoplazmi celice manj pozitivno nabitih ionov kot v medceličnini, kar pomeni, da je plazmalema na zunanji strani pozitivno nabita, na notranji strani pa negativno.

Slika 13: Delovanje Na/K črpalke

Endocitoza

Endocitoza je lastnost plazmaleme, da se ob stiku s snovmi, za katere ima receptorje, izviha ali uviha. Nato zajame snov v mehurček in jo tako vključi v celico.

Fagocitoza je sprejemanje trdnih delcev, pinocitoza pa je sprejemanje tekočih snovi.

Na tak način nekateri levkociti (obrambne celice; bele krvničke) uničujejo bakterije in požirajo odmrle telesne celice.

Slika 14: Endocitoza

Eksocitoza

Eksocitoza je izločanje snovi iz celice s tvorbo membranskih mehurčkov.

TKIVA (HISTOLOGIJA)

Tkivo sestavljajo celice istega izvora, ki imajo podobno zgradbo in delovanje. Celice v tkivu morajo opravljati osnovne naloge, ena funkcija pa je poudarjena.

Slika 6: Vrste tkiv

Poznamo štiri tipe tkiv:

epiteli in žleze

veziva in opornine

mišično tkivo

živčno tkivo

Epiteli

Epiteli so parenhimatska tkiva. Njihova osnovna funkcija je krovna (pokrivajo zunanje in notranje površine). Od vezivnega tkiva so vedno ločeni z bazalno lamino (preko nje celice dobivajo hrano).

Poznamo enoplastne in večplastne epitele.

Enoplastni epiteli

Ploščati epiteli

ploščate, nizke celice

osrčnik (perikard), popljučnica, potrebušnica, pljučni mehurček, ledvični glomerul, notranjost žile

Slika 7: Enoplastni ploščati epitel

Kubični epiteli

celice v obliki kocke

površina jajčnika, izvodila žlez

Slika 8: Enoplastni kubični epitel

Cilindrični epiteli

podolgovate celice

prebavna cev, jajcevod (migetalčni)

Slika 9: Enoplastni cilindrični epitel

Psevdoplastoviti epiteli

izgleda, kot da je večplasten

vohalna sluznica, izvodila moških spolovil

Slika 10: Psevdoplastoviti epitel

Večplastni epiteli

Ploščati epiteli

povrhnjica kože, sluznica v ustni votlini, sluznica vagine

Slika 11: Večplastni ploščati epitel

Kubični epiteli

izvodila znojnic in lojnic

Cilindrični epiteli

sluznica dihalnih organov, izvodila mlečnih žlez

Slika 12: Večplastni cilindrični epitel

Prehodni epiteli

sestavljeni iz različno velikih celic, katerih velikost se navzven povečuje (vrhnja plast je iz največjih celic)

tak organ se lahko močno raztegne

sečni mehur, sečevod

Slika 13: Prehodni epitel

Migetalčni epiteli so tisti epiteli, katerih celice imajo migetalke (sapnik, jajcevod). Nevroepiteli so epiteli, ki poleg drugih vsebujejo tudi čutnice (čutilne celice). Primera nevroepitela sta vohalna in okušalna sluznica. Tisti epiteli, ki vsebujejo barvila so pigmentirani epiteli (npr. očesna mrežnica).

Žleze

Žleze so diferencirane epitelne celice, katerih funkcija je izločanje sekretov (izločkov).

Delitev žlez

Po lokaciji

endoepitelne (so v epitelu)

eksoepitelne (so vgreznjene v druga tkiva):

eksokrine (z zunanjim izločanjem; imajo izvodilo)

endokrine (z notranjim izločanjem; nimajo izvodila; hormonske žleze)

Glede na izločke

prebavne žleze (prebavni encimi)

slinavke (slina)

endokrine žleze (hormoni)

sluzne žleze (sluz)

znojnice (znoj)

lojnice (loja)

mlečne žleze (mleko)

Slika 14: Endokrina in eksokrina žleza

Veziva

Celice, ki tvorijo vezivno tkivo imenujemo fibrocite. Za ta tkiva je značilna bogata medceličnina (mezenhimatska tkiva), v kateri so beljakovinske niti (fibrile). Ločimo dve vrsti fibril: kolagene (odpornost in trdnost) in elastične (prožnost in elastičnost).

Poznamo:

veziva s tekočo medceličnino:

kri

limfa

veziva z zdrizasto medceličnino:

mukozno

rahlo

fibrozno

elastično

retikularno

adipozno

Veziva s tekočo medceličnino

Kri

Naloge krvi

respiratorna (transport dihalnih plinov)

prehranjevalna (transport hranilnih snovi iz črevesja in zalog v tkiva)

ekskretorna (transport produktov metabolizma od celic do izločal)

zaščitna (transport obrambnih celic in protiteles)

regulatorna (transport hormonov in odvečne notranje toplote na površino telesa)

Kri je sestavljena iz krvne plazme (medceličnina) in krvnih celic.

Krvna plazma

Sestava:

voda (91%)

beljakovine (8%):

albumini

globulini

fibrinogen

glukoza

maščobe

anorganske soli

encimi

hormoni

protitelesa

Najpomembnejša beljakovina v krvi je fibrinogen, ki se ob stiku z zrakom pretvori v fibrin, ta pa tvori krvni strdek. Če plazmi odvzamemo fibrinogen se taka snov imenuje krvni serum.

Krvne celice

Poznamo tri vrste krvnih celic:

rdeče krvničke = rdeče krvne celice = eritrociti

krvne ploščice = trombociti

bele krvničke = bele krvne celice = levkociti

Vse krvne celice nastajajo v rdečem kostnem mozgu iz celic imenovanih hemocitoblasti. Rdeči kostni mozeg se nahaja v spužvastih kosteh (rebra, grodnica, medenica)

Eritrociti:

So brezjedrne celice, ki imajo obliko tankega diska z odebeljenim robom (čimvečja površina za dano prostornino). Veliki so okrog 7 m. V krvi zdravega človeka je 4,5 do 5 milijonov eritrocitov v 1 mm3. Njihova življenjska doba je zelo kratka (120 dni). Propadajo v vranici in jetrih. Njihova naloga je transport kisika, za katerega je odgovoren hemoglobin, ki je zgrajen iz globulina (beljakovina) in hema (barvilo, ki vsebuje železo). Železo v hemu je namreč sposobno vezati kisik. V jetrih nastaja iz hema barvilo bilirubin (žolčno barvilo), železo pa se ponovno uporabi. Kadar ima hemoglobin vezan kisik, ga imenujemo oksihemoglobin. Takrat je kri svetlordeče barve (oksigenirana ali arterielna kri). Kadar pa kri vsebuje malo kisika je temnordeča (venozna kri). Taka kri vsebuje veliko ogljikovega dioksida, ki pa je raztopljen v krvni plazmi.

Trombociti:

So prav tako brezjedrne celice, ki pa so manjše od eritrocitov (2 – 4 m). Njihovo število se giblje od 300 000 do 600 000 na mm3. Sodelujejo pri strjevanju krvi, saj vsebujejo encime, ki pomagajo pretvoriti fibrinogen v fibrin (mrežasta tvorba, v katero se ujamejo krvne celice in zlepijo v krasto). Ljudem, ki imajo hemofilijo, manjka eden izmed teh encimov.

Levkociti:

Te celice imajo jedro, nimajo pa barvila. V krvi popolnoma zdrave odrasle osebe jih je okrog 6000 do 8000 v 1 mm3, pri hudi infekciji pa lahko njihovo število naraste na 50 000 v 1 mm3.

Poznamo več vrst levkocitov:

granulociti:

nevtrofilci

bazofilci

eozinofilci

agranulociti:

monociti

limfociti

Granulociti:

Nevtrofilci:

65%

ameboidno premikanje

fagocitoza (požirajo povzročitelje infekcij; mikrofagi)

življenjska doba: 3 dni

Eozinofilci:

3%

fagocitoza

sodelujejo pri alergijskih reakcijah

Bazofilci:

1%

sodelujejo pri alergijskih reakcijah (sproščajo histamin)

Agranulociti:

Monociti:

6%

makrofagi (požirajo večje delce: okvarjene celice, večje mikrobe)

Limfociti:

25%

glavne celice imunskega odziva (tvorijo protitelesa; za vsak mikrob se tvori posebno protitelo)

ne propadajo (zorijo in hranijo se v bezgavkah)

Limfa

Limfa ali mezga je tekočina, ki kroži po limfnem obtoku. Je podobne sestave kot krvna plazma, le da je v njej manj beljakovin. Poleg tega pa vsebuje tudi limfocite.

Njena glavna funkcija je odnašanje končnih produktov metabolizma in transport maščob direktno iz črevesa v celice maščobnega tkiva.

Veziva z zdrizasto medceličnino

Mukozno vezivno tkivo

To je embrionalno vezivno tkivo, za katerega so značilne zvezdaste celice. Nahaja se npr. v popkovini. Celice so vložene v zdrizasto medceličnino.

Rahlo vezivno tkivo

To tkivo ima poltekočo medceličnino, v kateri se že jasno vidijo fibrile. Najdemo ga v podkožju, ovojih krvnih žil, ovojih živcev.

Fibrozno vezivno tkivo

Ima že zelo kompaktno medceličnino z močnimi snopi fibril, ki potekajo vzporedno. Značilno je za kite, ligamente (sklepne ovojnice), fascie (mišične in druge ovojnice).

Elastično vezivno tkivo

V medceličnini tega veziva so tudi elastične fibrile, zato je tako vezivo prožno. Značilno je za steno aorte.

Retikularno vezivno tkivo

Izgleda kot mreža (retikulum) iz celic in fibril. Najdemo ga bezgavkah, vranici in rdečem kostnem mozgu.

Adipozno vezivno tkivo (maščobno tkivo)

To tkivo predstavljajo skupki maščobnih celic, ki so lahko poplnoma napolnjene z maščobo. Njegove naloge so: zaščita telesa pred mrazom in mehanskimi poškodbami, opora organom, zaloga maščobe, zapolnjevanje prostorov v telesu. To tkivo najdemo okrog ledvic in v podkožju.

Slika 15: Adipozno tkivo

Opornine

Med opornine štejemo hrustančno in kostno tkivo.

Hrustančno tkivo

V medceličnini, v kateri najdemo hrustančne celice, se nahajajo tudi fibrile.

Ločimo tri vrste hrustančnih tkiv:

hialini hrustanec

elastični hrustanec

vezivni hrustanec

Hialini hrustanec

Vsebuje kolagene fibrile, ki pa so slabo vidne. Je bele barve. Najdemo ga v embrionalnem skeletu, v sklepih, rebrih, steni sapnika in sapnic, v grlu.

Slika 16: Hialini hrustanec

Elastični hrustanec

Vsebuje kolagene in elastične fibrile, ki so dobro vidne. Najdemo ga v uhlju, začetnem delu požiralnika (poklopec), sluhovodu.

Slika 17: Elastični hrustanec

Vezivni hrustanec

Vsebuje močne snope kolagenih fibril, ki dajejo temu tipu hrustanca izjemno trdnost. Iz tega hrustanca so zgrajeni medvretenčni diski, sramna vez medeničnega obroča in meniskus.

Slika 18: Vezivni hrustanec

Kostno tkivo

Je najtrše vezivno tkivo, saj se vanj vlagajo anorganske snovi (kalcijeve soli). Anorganske substance tvorijo približno 2/3 kostnega tkiva, preostala tretjina pa je iz kostnih celic, medceličnine in kolagenih fibril.

Kostno tkivo nastaja na dva načina:

kosti vezivnega porekla se razvijejo direktno iz embrionalnega vezivnega tkiva

kosti hrustančnega porekla pa nastanejo s pokostenitvijo hialinega hrustanca

Mišično tkivo

Funkcija mišičnega tkiva je kontrakcija (krčenje). Ker gre za zelo specifično funkcijo, so tudi celice zelo specialne. Citoplazmo mišične celice imenujemo sarkoplazma. V njej so miofibrile, ki se krčijo. Celice mišičnega tkiva so podolgovate, ozke, vretenaste, zato jim rečemo mišična vlakna.

Ločimo tri vrste mišičnih tkiv:

gladko mišično tkivo

prečnoprogasto mišično tkivo

srčno mišično tkivo

Gladko mišično tkivo

Vsebuje enojedrna vlakna, za katera je značilna zelo počasna kontrakcija. To tkivo je oživčeno preko vegetativnega živčevja (deluje brez vpliva naše volje). Iz tega tkiva so zgrajene stene notranjih organov (stena prebavnega trakta, stena sapnika in sapnic, sečnega in žolčnega mehurja, stena sečnih izvodil in izvodil genitalij, stene žil, zenica, ob lasnem mešičku).

Prečno progasto mišično tkivo

Zgrajeno je iz zelo dolgih večjedrnih vlaken (sincicij – lahko je dolg do 15 cm). Vlakna vsebujejo prečno progaste miofibrile, ki potisnejo jedra na stran. To tkivo se utrudi. Gradi skeletne mišice, oko in jezik. Oživčeno je preko somatičnega živčevja. Ta vlakna se krčijo hitro in močno.

Srčno mišično tkivo

Vsebuje prečno progaste miofibrile. Jedra celic so v sredini. Za ta vlakna je značilna hitra in močna kontrakcija, vendar pa se vlakna ne utrudijo. Oživčeno je preko vegetativnega živčevja.

Slika 19: Mišična tkiva

Živčno tkivo

Živčno tkivo sestavljajo živčne celice ali nevroni. Vsaka živčna celica je zgrajena iz telesa in izrastkov. Najbolj pogosti tip živčne celice sestavlja telo ali soma, iz katerega štrlijo krajši izrastki – dendriti. Soma se nadaljuje v daljši izrastek, ki mu rečemo nevrit ali akson, ki se konča s krajšimi izrastki – terminalnimi (končnimi) izrastki.

Osnovne funkcije živčnih celic so:

sprejemanje dražljajev (sprejemajo dražljaje in jih spreminjajo v vzburjenje)

vrednotenje informacij

prevajanje vzburjenj

prenos vzburjenj (iz terminalnih izrastkov ene celice na dendrit ali somo druge celice)

Za živčne celice je značilno, da se ne delijo. Telesa živčnih celic so lahko zvezdaste, čebulaste ali piramidaste oblike.

Stike med živčnimi celicami imenujemo sinapse. To je struktura preko katere se vzburjenje z ene živčne celice prenese na drugo.

Živčne celice v perifernem živčevju (živci) so obdane z glia celicami, ki jim rečemo schwannove celice. Te celice okrog nevrita tvorijo izolacijski ovoj. Vzburjenje zato ne teče po celem nevritu, temveč preskakuje schwannove celice. Med scwannovimi celicami so namreč kratki odseki, ki nimajo izolacije in jih imenujemo ranvierjevi zažetki. Tvorbo, ki vsebuje nevrit in schwannove celice imenujemo živčno vlakno. Skupek živčnih vlaken obdanih z rahlim vezivnim tkivom pa imenujemo živec.

V centralnem živčevju (možgani, hrbtenjača) pa najdemo več različnih glia celic, katerih funkcije so: prehranjevanje živčnih celic, opora živčnim celicam, izolacija...).

Ločimo tri vrste nevronov:

bipolarni (imajo dva dolga izrastka nevrit in dendrit)

Slika 20: Bipolarni nevron

psevdounipolarni (izgleda, kot da imajo le en dolg izrastek, v resnici pa gre za dendrit in nevrit, ki sta povezana)

Slika 21: Psevdounipolarni nevron

multipolarni (imajo dolg nevrit in več krajših dendritov)

Slika 22: Multipolarni nevron

ORGANSKI SISTEMI

Kot smo že omenili, je človeški organizem sestavljen iz različnih organskih sisitemov. V nek organski sistem so združeni organi, ki skupaj funkcionirajo kot neka enota (opravljajo skupne naloge).

Organski sistemi v človeškem telesu so:

skelet, okostje ali ogrodje

mišičje

živčevje

prebavila

obtočila

dihala

sečila ali izločala

koža

čutila

endokrine žleze

spolovila

Vsak izmed njih opravlja drugačne naloge, ki pa so vse življenjskega pomena za človekovo preživetje.

Organski sistemi so med seboj urejeno povezani, zato morajo za dobro delovanje organizma kot celote, funkcionirati prav vsi.

Slika 23: Organski sistemi

SKELET

Naloge okostja

Skelet ali ogrodje nudi oporo mehkim delom telesa, daje telesu obliko, v sodelovanju z mišicami in kitami omogoča gibanje telesa, obenem pa tudi varuje nekatere organe (možgane, hrbtenjačo, srce in pljuča).

Sestavlja ga najtrše tkivo v telesu – kostno tkivo, ki poleg celic in medceličnine vsebuje tudi anorganske snovi.

Slika 24: Kostno tkivo

Ogrodje mora biti sposobno prenašati zelo močne obremenitve, ki jih ublažijo posebej grajeni stiki med kostmi. Ogrodje je namreč precej trdo, kar pomeni, da je hkrati tudi manj prožno. Če bi bilo torej zgrajeno iz enega samega dela, bi se ob obremenitvi zlomilo. Poleg tega pa v enem kosu ne bi moglo služiti kot pomagalo mišicam pri gibanju.

Kljub temu, da bi bilo težje ogrodje močnejše oz. trdnejše, si narava to lahko privošči le do neke mere. Pretežko ogrodje bi telesu povzročalo velike težave pri gibanju.

Omenili smo, da skelet tudi varuje notranje organe. To funkcijo bi bolje opravljal, če ne bi bil sestavljen. Zato so se razvili taki spoji, ki kljub sestavljenosti še vedno nudijo dobro zaščito.

Okostje človeka sestavlja približno 200 kosti (206 – 207), ki so najrazličnejših velikosti. Najmanjše kosti v človeškem telesu so slušne koščice, ki se nahajajo v srednjem ušesu, njihova naloga pa je prenos zvočnega valovanja. Med največjimi kostmi pa so stegnenica, golenica in nadlaktnica.

Zunanjost kosti

Kosti so različnih oblik: za okončine so značilne dolge kosti s tanjšim deblom (diafiza), na vsakem koncu pa so zadebeljene (epifiza). Nekatere kosti so ploščate (lobanjske kosti, lopatica, kolčnica) ker imajo nalogo varovanja organov. Mnoge kosti pa so kratke in nepravilnih oblik (vretenca, kosti zapestja in narta).

Na konceh kosti, ki se med seboj stikajo v sklepih, so sklepne ploskve. Ena kost ima izbočeno sklepno ploskev, ki ji rečemo sklepna glavica, druga kost pa ima vbočeno sklepno ploskev, ki ji rečemo sklepna jamica ali ponvica.

Zgradba kosti

Dolga ali cevasta kost je podobna votlemu stebru. Vsako dolgo kost sestavljata dve epifizi in diafiza. Kostno tkivo okoli votline je čvrsto (kompaktno), na okrajkih pa je mrežasto, luknjičavo – spužvasto (gobasto). Zaradi take zgradbe je kost lažja, pa kljub temu prenese velike obremenitve. V osrednji votlini in gobastem tkivu je kostni mozeg. V osrednji votlini je rumeni kostni mozeg, ki vsebuje predvsem maščobne celice. V gobastem ali spužvastem tkivu okrajkov dolgih kosti pa pri mladem organizmu, pri katerem se kosti še niso dokončno razvile, najdemo rdeči kostni mozeg. Ta pa vsebuje celice iz katerih se razvijajo krvne celice.

Slika 25: Zgradba dolge kosti

Kratke in ploščate kosti (vretenca, rebra in druge manjše kosti) pa so zgrajene drugače. Zunanja plast je iz čvrstega, notranjost pa iz spužvastega kostnega tkiva. Osrednje votline nimajo. Vsebujejo rdeči kostni mozeg tudi pri odraslih.

Slika 26: Zgradba kompaktne kosti

Kost pokriva pokostnica, ki je iz vezivnega tkiva. V njej potekajo živci in krvne žile. Kri dovaja kosti snovi potrebne za njeno rast, obnovo in delovanje. Žile prehajajo v notranjost kosti skozi kanale, okoli katerih so razporejene kostne celice. Prek svojih izrastkov prejemajo kostne celice iz kanalov potrebne snovi in jih tudi posredujejo bolj oddaljenim celicam preko posebnih povezav. Skozi medceličnino transport namreč ni mogoč.

Kostne celice izločajo trdno medceličnino, ki vsebuje organske in anorganske snovi (1:2 pri odraslem). Organske snovi dajejo kosti prožnost, anorganske snovi (kalcijeve, fosforjeve in magnezijeve spojine) pa trdnost. Otroci imajo v kosteh večjo vsebnost organskih snovi, zato so njihove kosti bolj prožne. Če damo kost v razredčeno solno kislino (HCl), se zmehča in postane upogljiva, ker kislina raztopi ves anorganski material. Če pa kost sežgemo, ostane samo mineralni del, ki je krhek in tako kost brez težav prelomimo.

Sklepne površine kosti pokriva hrustančno tkivo, ki je prožnejše od kostnega.

Nastanek kosti

Razvoj oz. nastanek kosti imenujemo osifikacija. Kosti nastajajo na dva načina:

direktno iz embrionalnega vezivnega tkiva

iz hialinega hrustanca

Razvoj kratke kosti iz hialinega hrustanca

Slika 27: Razvoj kratke kosti

Razvoj dolge kosti iz hialinega hrustanca

Slika 28: Razvoj dolge kosti

A – hrustančna kost

B – pojav koščenega tulca

C – začetek propadanja hialinega hrustanca v diafizi

D – prodor krvnih žil, začetek osifikacije v primarnem osifikacijskem centru

E – osifikacija napreduje

F – pojav sekundarnega osifikacijskega centra

G – osifikacija v epifizi se širi

H – sekundarna osifikacijska točka se pojavi tudi v drugi epifizi, nadaljno rast kosti v dolžino omogoča rastni hrustanec

I – popolna osifikacija v eni epifizi

J – osifikacija je zaključena tudi v drugi epifizi

Slika 29: Osifikacija kolena

Slika 30: Primerjava skeleta odraslega in novorojenčka

Začetek osifikacije diafize pri novorojenčku je označen v lunarnih mesecih.

Pri odraslem je v letih označeno obdobje zraščanja diafize z epifizo.

Povezave med kostmi

Stike med kostmi delimo glede na njihovo zgradbo in gibljivost na sklepe in kostne spoje.

Sklepi

Sklepi so najpogostejše povezave med kostmi. Kosti, ki so povezane s sklepi, omogočajo mišicam, da premikajo telo. Kosti, ki so povezane v sklepih, so na sklepnih koncih prevlečene s sklepnim hrustancem, ki zmanjšuje obrabljanje kosti. Večina sklepov dopušča obsežne gibe, v nekaterih sklepih pa je premikanje malenkostno (npr. med kolčnico in križnico). Sklepe obdaja sklepna ovojnica, katere notranja stran je gladka in vlažna, ker v sklepni prostor izloča sklepno mast. Ta vlaži sklepne hrustance in tako zmanjšuje trenje med sklepnimi ploskvami, poleg tega pa prehranjuje celice sklepnega hrustanca. Zunanja plast sklepne ovojnice je iz čvrstega vezivnega tkiva, ki prehaja v pokostnico sosednjih kosti. Sklep oklepajo sklepne vezi (ligamenti), ki še dodatno povečujejo njegovo trdnost. Ligamenti so iz fibroznega (čvrstega) vezivnega tkiva. Čvrsto družijo kosti in preprečujejo, da bi se kosti v sklepu razmaknile. Če se to vendarle zgodi, govorimo o izpahu.

Posebni sestavni deli sklepa, značilni zlasti za kolenski sklep, so meniskusi. Sklepna ploskev na zgornjem koncu golenice je skoraj ravna in se slabo sklada s spodnjim koncem stegnenice. Neskladnost med golenico in stegnenico izravnavata mensikusa, ki sta iz vezivnega hrustanca in sta podkvaste oblike. Na zunanjem obodu je meniskus debel, proti notranjosti pa tanjši. Zaradi nenadnega zasuka goleni v kolenskem sklepu se meniskus lahko pretrga, kar je pogosto pri nogometu in smučanju.

Slika 31: Sklepne vezi v kolčnem sklepu

Slika 32: Zgradba sklepa

Gibljivost sklepov je zelo različna in je odvisna predvsem od oblike sklepnih ploskev. Najbolj gibljivi so kroglasti sklepi, med katere spadata ramenski sklep (nadlaktnica – lopatica) in kolčni sklep (stegnenica – kolčnica). Manj gibljivi so valjasti (tečajasti) sklepi, ki se premikajo samo v eni smeri (komolčni in kolenski sklep, prstni členki). Poznamo še sedlaste sklepe (zapestni sklep, sklep med lobanjo in prvim vretencem, sklep med zapestno koščico in palčevo dlansko kostjo) in drsne sklepe z ravnimi sklepnimi ploskvami, ki omogočajo le majhne premike (sklepi med kostmi zapestja in narta, sklepi med vretenci, sklepi med prsnimi vretenci in rebri, sklep med križnico in kolčnico).

Slika 33: Kroglast, tečajast in sedlast sklep

Kostni spoji

Kostni spoji so manj premične ali povsem negibne povezave med kostmi. Taki stiki se razlikujejo od sklepov po tem, da nimajo sklepne ovojnice in ne sklepne špranje in sklepne masti. V spojih povezuje kosti med seboj hrustanec (vezivni) ali vezivo.

Hrustančni stiki

Primeri za te stike so povezave med telesi vretenc (medvretenčne ploščice ali diski), vez med sramnima kostema (sramna vez), vezi med vsemi tremi kostmi v kolčnici (sramnica, sednica, črevnica).

Slika 34: Medvretenčni diski

Vezivni stiki

Primeri vezivnih stikov so povezava med golenico in mečnico ter stiki med lobanjskimi kostmi (šivi). Šivi so čvrsti stiki, zato dobro ščitijo lobanjo.

Kosti glave – lobanja

Možganski del lobanje

Možganski del lobanje obdaja možgane in je sestavljen iz več ploščatih kosti. Na možganskem delu ločimo lobanjski svod, ki ga pokriva koža in obdaja možgane od zgoraj ter ob straneh. Spodnji del, ki je pod možgani, je lobanjsko dno s številnimi odprtinami, skozi katere izstopajo možganski živci in prehajajo krvne žile za možgane. Kosti možganskega dela so (razen temenice) z enim delom v lobanjskem svodu, z drugim pa v lobanjskem dnu.

Čelnica je neparna gladka kost, ki je z notranje strani vbočena. Spredaj se stika s kostmi očesne in nosne votline, zgoraj s temenicama. Sprednji del kosti je votel in napolnjen z zrakom.

Senčnica je parna kost, ki jo sestavljajo trije deli: skalnica, bradavičar in luska. Skalnica, ki je v lobanjskem dnu, je zelo trda, v njej sta srednje in notranje uho. Bradavičar je koščena kepa za ušesom. Luska je del lobanjskega svoda. Na spodnji strani senčnice je sklepna jamica za stik z glavico spodnje čeljustnice.

Zatilnica je neparna kost. V sredini ima veliko odprtino, skozi katero prehaja hrbtenjača v lobanjo. Na njej sta sklepni glavici za stik z nosačem, prvim vratnim vretencem.

Zagozdnica je neparna kost v lobanjskem dnu. Podobna je ptici z razprtimi krili. Na kosti ločimo: sprednji del (telo) in dva para odrastkov: bolj spredaj mali krili, bolj zadaj veliki krili. Telo zagozdnice je votlo in v njem je zrak. Zagozdnica se stika skoraj z vsemi drugimi kostmi možganskega dela lobanje.

Sitka je neparna kost. Sestavljena je iz vodoravne ploščice, ki je v lobanjskem dnu, in iz navpične ploščice, ki je del nosnega pretina in se blizu vrha križa z vodoravno ploščico. Pod to so v kosti z zrakom napolnjeni prostori. Sitka meji na lobanjsko votlino, na očesno ter nosno votlino in se stika z več lobanjskimi kostmi.

Temenica je parna kost. Na zunaj izbočena in gladka kost se stika z enako kostjo nasprotne strani, poleg tega pa še s čelnico, senčnico, z zatilnico in zagozdnico.

Obrazni del lobanje

Zgornja čeljustnica je parna kost v obliki tristranične piramide. Skupaj z ličnicama, nebnicama in drugimi kostmi obdaja dve veliki votlini v obrazu, očesno in nosno, ter sestavlja zgradbo koščenega neba. Vanjo so vraščeni zgornji zobje. Notranjost kosti je votla in napolnjena z zrakom.

Spodnja čeljustnica je edina premična kost v glavi in s sklepom povezana s senčnico. S premikanjem spodnje čeljustnice, v katero so vraščeni spodnji zobje, grizemo in žvečimo hrano. Telo spodnje čeljustnice ima obliko podkve in se zadaj podaljšuje v veji. Vsaka veja se ob vrhu razcepi v dva odrastka: na zadnjem odrastku je glavica, ki se stika z ustrezno jamico na senčnici.

Nosno votlino obdajajo: zgornji čeljustnici, solznici, čelnica, zagozdnica in školjčnici. Nosni pretin, ki deli nosno votlino na dve polovici, sestavljata navpična plošča sitke in ralo. V nosno votlino se odpirajo obnosne votline (sinusi), ki so v čelnici, zgornji čeljustnici, sitki in zagozdnici. V sinusih je zrak.

Očesno votlino obkrožajo čelnica, sitka, zagozdnica, solznica, ličnica in zgornja čeljustnica.

Ustno votlino obdajata nebnici, zgornji čeljustnici in spodnja čeljustnica.

Kost v vratu

Edina kost v sprednjem delu vratu je podjezičnica, ki je podkvaste oblike. Otipljemo jo na meji med brado in vratom, tik nad izboklino grla, ki jo imenujemo adamovo jabolko. Podjezičnico štejemo k ogrodju grla in se skupaj z njim premika pri požiranju. Od zgoraj so nanjo priraščene mišice ustnega dna, od spodaj pa sprednje mišice vratu.

Slika 35: Kosti glave

Kosti trupa – hrbtenica

Hrbtenica je sestavljena iz vretenc, ki so med seboj spojena z medvretenčnimi ploščicami ali diski, poleg tega pa se stikajo med seboj še s sklepnimi odrastki. Na njej ločimo več odsekov:

vratni odsek (7 vretenc)

prsni odsek (12 vretenc, na katere se vežejo rebra)

ledveni odsek (5 vretenc)

križni odsek (5 vretenc zraščenih v križnico)

trtični odsek (3 – 4 trtična vretenca zraščena v trtico)

Slika 36: Prsno vretence

Razlike med vretenci

V podrobnostih se vretenca razlikujejo med seboj. Proti spodnjemu koncu hrbtenice so čedalje večja, medvretenčne ploščice pa debelejše.

Prvo vratno vretence imenujemo nosač, ker nosi glavo, in je podoben obročku ter nima telesa. Zgoraj je s sklepom povezan z zatilnico, spodaj z okretačem. Drugo vratno vretence je okretač. V sklepu med nosačem in okretačem obračamo glavo.

Križna vretenca so pri otroku še samostojne kosti, pri odraslem pa se zrastejo v eno kost, križnico. Prav tako se trtična vretenca zrastejo v trtico.

Slika 37: Hrbtenica

Gibljivost in oblika hrbtenice

Vsi deli hrbtenice niso enako gibljivi. Najbolj premična so vratna vretenca, ki dopuščajo gibanje glave v različne smeri. Prsna vretenca so bolj čvrsto spojena med seboj, tako da varujejo pljuča in srce. Ledvena vretenca so dokaj gibljiva, kar omogoča upogibanje in sukanje trupa. Pet križnih vretenc pa je negibno spojenih med seboj in z medeničnimi kostmi, tako da se trup, ki ga nosijo noge, ne zamaje ob vsakem koraku. Trtična vretenca sestavljajo pri živalih rep, pri človeku pa deloma zapirajo spodnjo medenično odprtino in so opora organom v medenici.

Hrbtenica ni ravna: v vratnem in ledvenem delu je ukrivljena naprej, v prsnem in križnem pa nazaj. Krivine se oblikujejo že pri otroku in dajejo hrbtenici večjo prožnost ter blažijo sunke pri hoji.

Hrbtenični kanal

Telesa in loki vseh vretenc obdajajo hrbtenični kanal, v katerem poteka hrbtenjača, ovita s tremi ovojnicami. Med notranjo in srednjo ovojnico je tekočina, ki hrbtenjačo varuje pred pretresi. Skozi stranske odprtine med vretenci izstopajo iz hrbteničnega kanala hrbtenjačni živci.

Kosti trupa – prsni koš

Prsni koš sestavlja 25 kosti:

7 parov pravih reber, ki so z rebrnimi hrustanci neposredno pritrjena na prsnico

3 pari nepravih reber, posredno vezanih na prsnico, tako da je hrustanec vsakega rebra zraščen s hrustancem sosednjega zgornjega rebra

2 para prostih reber, ki spredaj nista zraščena ne med seboj ne s prsnico

prsnica

Slika 38: Prsni koš

Rebra so koščeni loki, ki potekajo s prsnih vretenc proti prsnici. Zadaj so rebra s sklepi povezana s telesi in stranskimi (prečnimi) odrastki prsnih vretenc. Oblikovana so tako, da se pri dviganju reber prsni koš razširi, pri spuščanju pa stisne. Tako se rebra gibljejo pri vdihu in izdihu.

Dolžina reber se veča od prvega do osmega rebra, nato pa se do dvanajstega manjša.

Prsnica je ploščata kost na sprednji strani prsnega koša. Na zgornjem koncu sta nanjo pritrjeni ključnici, ob straneh rebra, na spodnji strani pa ima hrustančast odrastek, imenovan žlička. Pod njo je v globini želodec.

Prsni koš ima obliko prisekanega stožca. Njegova zgornja odprtina je ozka, skoznjo potekajo sapnik in požiralnik ter velike krvne žile, ki oskrbujejo vrat in glavo. Spodnja odprtina je mnogo večja kot zgornja in jo zapira trebušna prepona, ki je najpomembnejša dihalna mišica. V njej so odprtine, skozi katere prehajajo velike krvne žile in požiralnik iz prsne votline v trebušno. V prsni votlini je v sredini srce z velikimi žilami, na vsaki strani pa pljuča, ovita s pljučno in rebrno mreno. Pod prepono so na desni strani jetra, na levi pa želodec in vranica. Ker je prepona izbočena močno navzgor, spodnja rebra zakrivajo tudi omenjene trebušne organe.

Kosti udov – zgornji ud

Zgornji ud (okončino, ekstremiteto) delimo v ramo, nadlaket, podlaket in roko.

Zgornji ud:

rama (2 kosti):

lopatica

ključnica

nadlaket (1 kost):

nadlaktnica

podlaket (2 kosti):

podlaktnica

koželjnica

roka (27 kosti):

zapestnice (8)

dlančnice (5)

prstnice (temeljne – 5, srednje – 5, končne – 4)

Rama

Lopatici in ključnici sestavljata ramenski obroč.

Lopatica je ploščata kost, ki oblikuje zadnjo stran rame. Na hrbtni strani lopatice je poševno potekajoč greben (narastišče za mišice), ki se končuje v rami, na zgornjem robu pa ima kljunast odrastek. Ob strani je na lopatici plitva sklepna jamica za stik z nadlaktnico.

Ključnica je dolga kost v obliki raztegnjene črke S. Na enem koncu je s sklepom povezana s prsnico, na drugem pa z lopatico.

Nadlaket

Na zgornjem koncu se glavica nadlaktnice sklepa s plitvo jamico lopatice, na spodnjem koncu pa se končuje s koščenim valjem za sklep s podlaktnico in z glavico, ki se stika s koželjnico.

Podlaket

Podlaktnica je kost na mezinčevi strani podlakta. Na zgornjem koncu je zadaj podaljšek (kljukica), ki pri iztegovanju komolca zadene ob nadlaktnico in tako preprečuje upogibanje komolca navzad.

Koželjnica je kost na palčevi strani podlakta. S podlaktnico se stika na obeh koncih. Koželjnica se suče okrog podlaktnice navzven in navznoter, tako da je dlan enkrat obrnjena navzgor, drugič pa navzdol.

Zapestje

V zapestju je osem zapestnic, ki so razporejene v dve prečni vrsti.

Dlan

V dlani je pet dlančnic, ki se stikajo z zapestnicami in prstnicami.

Prsti

V vsakem prstu so po tri prstnice, razen v palcu, v katerem sta samo dve.

Kosti udov – spodnji ud

Spodnji ud delimo v kolk, stegno, golen in nogo.

Spodnji ud:

kolk (1 kost – kolčnica, v kateri so združene 3 kosti: črevnica, sednica in sramnica)

stegno (1 kost – stegnenica)

golen (3 kosti):

pogačica

golenica

mečnica

noga (26 kosti):

nartnice (7)

stopalnice (5)

prstnice (temeljne – 5, srednje – 5, končne – 4)

Kolk

Obe kolčnici skupaj s križnico sestavljata medenični obroč ali medenico. Globoka ponvica na zunanji strani kolčnice objema glavico stegnenice.

Stegno

Stegnenica je najdaljša kost v telesu. Na spodnjem koncu proti kolenu ima stegnenica obliko valja. Pred njim je skoraj okrogla kost pogačica, ki je s kito štiriglave stegenske mišice pritrjena na golenico.

Golen

Golenica ima gibljiv sklep s stegnenico in skočnico, stik z mečnico pa je nepremičen.

Mečnica se na dveh mestih stika z golenico, spodaj pa tudi s skočnico. Golenica v kolenu nima takega podaljška kot podlaktnica v komolcu, zato je v kolenu bolj prosto gibljiva. Kljub temu tudi kolena ne moremo upogniti naprej, ker golenico čvrsto zadržujejo močne mišice in kite. Pred sklepom med stegnenico in golenico je okrogla pogačica, ki kot ščit varuje kolenski sklep pri padcu in udarcu.

Nart in stopalo

Kosti noge so razporejene v vzdolžen obok ali most (stopalni lok), ki ga sestavljajo nartnice in stopalnice. Nartnic je sedem, in sicer: petnica, skočnica, čolnič, kocka in trije klini. Na nogo se pri hoji opre vsa teža telesa.

Prsti

V prstih noge so po tri prstnice, razen v palcu, v katerem sta samo dva člena.

Latinski izrazi za kosti

Glava

neparne

os frontale (čelnica)

os occipitale (zatilnica)

os sphenoidale (zagozdnica)

os ethmoidale (sitka)

mandibula (spodnja čeljustnica)

vomer (ralo)

parne

os temporale (senčnica)

os parietale (temenica)

maxila (zgornja čeljustnica)

os zygomaticum (ličnica)

os lacrimale (solznica)

os nasale (nosnica)

concha nasalis inferior (spodnja nosna školjčnica)

os palatinum (nebnica)

kost v vratu

os hyoideum (podjezičnica)

Trup

columna vertebralis (hrbtenica)

vertebrae cervicales (vratna vretenca)

vertebrae thoracicae (prsna vretenca)

vertebrae lumbales (ledvena vretenca)

os sacrum (križnica)

coccygis (trtica)

thorax (prsni koš)

sternum (prsnica ali grodnica)

costae (rebra)

Okončine

extremitas superior (zgornje okončine)

scapula (lopatica)

clavicula (ključnica)

humerus (nadlaktnica)

ulna (podlaktnica)

radius (koželjnica)

carpus – ossa carpi (zapestnice)

metacarpus – ossa metacarpi (dlančnice)

phalanges digitorum manus (prstnice na roki)

extremitas inferior (spodnje okončine)

os coxae (kolčnica):

os ilium (črevnica)

os ischii (sednica)

os pubis (sramnica)

femur (stegnenica)

patella (pogačica)

tibia (golenica)

fibula (mečnica)

tarsus – ossa tarsi (nartnice)

metatarsus – ossa metatarsi (stopalnice)

phalanges digitorum pedis (prstnice na nogi)

Slika 39: Skelet

MIŠIČJE

Uvod

Funkcije mišičja:

vzpostavljanje in vzdrževanje drže telesa

izvajanje najrazličnejših gibov

poganjanje hranilnih substanc po prebavnem traktu (peristaltika), krvi po žilah, spolnih celic po njihovih izvodilih

praznenje žolčnega in sečnega mehurja, praznenje rektuma (danke)

regulacija velikosti odprtin (zenica)

regulacija premera žil in sapnic

Človeško telo ima 656 mišic, ki jih delimo v skupine: mišice glave in vratu, mišice trupa, mišice zgornje in mišice spodnje ekstremitete.

Mišice trupa so ploščate, mišice udov pa so vretenaste. Zelo raznoliko je tudi poimenovanje mišic: lahko jih imenujemo po obliki (dvoglave, triglave, trikotne, štirikotne, krožne), po okolišu, v katerem so (obrazne, vratne, ramenske, kolčne) ali pa po njihovem delovanju (upogibalke, obračalke, dvigalke). Nekatere mišice imajo tudi posebna imena (trebušna prepona).

Za razliko od skeleta, ki je pasivni del, je mišičje aktivni del gibalnega aparata našega telesa. Za svoje delo nujno potrebuje energijo, ki jo dobi z razgradnjo ATP molekul, za katere smo že rekli, da so energetsko bogate molekule, ki nastanejo pri celičnem dihanju. Za nastanek ATP molekul pa je nujno potrebna hrana (ogljikovi hidrati, beljakovine in maščobe). Človeške mišice torej kemično energijo, ki jo dobijo s hrano, pretvorijo v mehansko in toplotno in to z velikim izkoristkom (55%). Krčenje mišic torej ustvari delo in hkrati dvigne telesno temperaturo, kar je prav tako zelo pomembno, saj bi procesi, ki potekajo v človeškem telesu, pri nizki telesni temperaturi potekali tako počasi, da organizem ne bi preživel. Seveda pa mora imeti v tem primeru organizem tudi sisteme za zniževanje telesne temperature. Pri močni mišični obremenitvi bi se brez teh sistemov za regulacijo telesne temperature organizem pregrel in nastopila bi smrt.

Mišično vlakno se na dražljaj odzove tako, da se skrči: skrajša se (največ za polovico svoje dolžine) in odebeli. Ko dražljaj preneha delovati, se vlakno sprosti: spet zavzame prvotno dolžino in debelino. To mišično lastnost imenujemo krčljivost. Mišično vlakno ni nikoli popolnoma sproščeno, temveč obdrži neko mero napetosti, ki ji rečemo mišični tonus. Mišice delo opravljajo le s krčenjem, raztezanje je pasivno. Vendar pa je skrčenje mogoče le, če je dražljaj dovolj velik (če doseže prag). Poleg tega velja, da krčenje vlakna ne narašča z nadaljnjim naraščanjem dražljaja (zakon vse ali nič). Če pa opazujemo mišico kot celoto, ugotovimo, da krčenje narašča, ker število mišičnih vlaken, ki se skrčijo, narašča s stopnjo dražljaja.

Če pa si dražljaji sledijo s kratkimi presledki oz. se dolgo časa ponavljajo, se vzpostavi neprenehno in vedno močnejše skrčeno stanje, ki ga imenujemo tetanična kontrakcija. Takrat namreč ni več mogoča sprostitev mišice med enim in drugim dražljajem in vzpostavi se skrčitev zaradi utrujenosti. Mišična utrujenost nastane v glavnem zaradi dveh vzrokov: zaradi porabe snovi, ki s svojo pretvorbo dajejo mišici energijo in zaradi kopičenja strupenih snovi, ki nastanejo pri zamenjavi teh snovi. Pri pomanjkanju kisika (zelo hudi telesni napori) namreč celica preide iz aerobnega v anaerobni metabolizem. Celično dihanje (aerobni metabolizem) namreč zaradi pomanjkanja kisika ni mogoče, zato celica začne pridobivati energijo s pomočjo vrenja (anaerobni metabolizem), za katerega pa ne potrebuje kisika. Pri tem metabolizmu celica ustvari manj energije, poleg tega pa nastanejo tudi škodljivi presnovki, kot je mlečna kislina, ki vse do razkroja povzroča bolečine v mišicah.

Vsa mišična tkiva so zgrajena iz mišičnih vlaken (vretenastih mišičnih celic) katerih skupna lastnost je krčljivost ali kontrakcija. Ločimo skeletno (prečno progasto), gladko in srčno muskulaturo (glej tkiva).

Mišičje, ki omogoča premikanje telesa v prostoru, je pripeto na kosti, zato ga imenujemo skeletno mišičje. Gre za prečno progasto mišično tkivo, ki ima značilno zgradbo. To tkivo se krči hitro in močno in to pod vplivom naše volje, saj je oživčeno preko somatičnega živčevja. Skeletno mišičje sestavljajo mišice dveh vrst. Za premikanje vsake kosti sta namreč potrebni najmanj dve mišici: upogibalka in iztezalka. Ko se mišica upogibalka skrči, primakne kost in tako upogne del telesa; mišica iztezalka je medtem sproščena. Ko se mišica upogibalka sprosti, se skrči mišica iztezalka in vrne kost v prvotni položaj ter tako iztegne del telesa. Mišica, ki premika del telesa, vedno sega z ene kosti prek sklepa na drugo kost. Le tako ju lahko s krčenjem primakne ali odmakne.

Moč mišice je odvisna od števila mišičnih vlaken in od kota pod katerim so vlakna priključena na kito. Z vadbo se poveča število miofibril oz. mišična masa. Miofibrile so skupki beljakovinskih vlaken oz. niti (miofilamentov), ki gradijo citoplazmo mišičnih vlaken. Miofibrile gladkih mišičnih vlaken so navidez homogene, v prečnoprogastih mišicah pa je na njih opaziti prečne proge, ki jih tvorijo na poseben način razporejeni miofilamenti. Ločimo dve vrsti miofilamentov: aktinske in miozinske. Aktin in miozin sta beljakovini, ki sodelujeta pri mišičnem krčenju tako, da miozin pednja po aktinu.

Skeletno mišičje

Zgradba skeletne mišice

Vsako mišico ovija močnejša mišična ovojnica imenovana fascia ali epimizij, ki je iz fibroznega vezivnega tkiva. To tkivo ima močne snope kolagenih fibril, ki dajejo mišici oporo. Ta ovojnica ne sledi kontrakciji mišice. Mišična vlakna se združujejo v snope, ki jih imenujemo primarni snopi. Več primarnih snopov je združenih v sekundarni snop, ki ga ovija vezivna ovojnica imenovana perimizij, ki se krči skupaj z mišico. Primarne snope ovija endomizij, ki je prav tako iz vezivnega tkiva. Medceličnine je v mišičnem tkivu malo.

Slika 40: Prečno progasto mišično tkivo

Oglejmo si kako je zgrajeno posamezno mišično vlakno. Mišična celica ima obliko vlakna, ker je tako njena krčljivost najbolj učinkovita. Mišično vlakno je obdano s tanko membrano, ki ji rečemo sarkolema in je zgrajena iz plazmaleme, bazalne lamine in vlakenc. Vsako mišično vlakno vsebuje več jeder, ker se prvotne mišične celice po delitvi jedra (mitozi) niso razdelile. Vsebuje veliko orjaških mitohondrijev, ki jim rečemo sarkosomi. Omeniti moramo še sarkoplazemski retikulum. Gre za endoplazmatski retikulum, ki s sproščanjem kalcijevih ionov iz svojih cistern v citoplazmo (sarkoplazmo), sproži kontrakcijo (krčenje) mišičnega vlakna. Mišične celice nimajo centriolov, zato se ne morejo deliti. Regeneracijo poškodb omogočajo satelitske celice.

Perimizij lahko direktno prehaja v pokostnico ali pa prehaja v kito (tetivo), ta pa naprej v pokostnico. S tem se sila porazdeli na večjo površino, tako da se zmanjša obremenitev na enoto površine. Široka ploščata kita se imenuje aponevroza.

Delovanje skeletne mišice

Mišica se krči tako, da se miozinske glave, ki štrlijo iz miozinskih filamentov, preprijemljejo (pednjajo) po aktinskih filamentih.

Po motoričnih živčnih vlaknih pride iz možganov ali iz hrbtenjače vzburjenje. Vzburjenje se z nevrita motorične živčne celice preko motorične ploščice (diferencirani terminalni izrastki) prenese na mišično vlakno. Ob vzburjenju mišičnega vlakna se iz cistern sarkoplazemskega retikuluma začnejo sproščati kalcijevi ioni. Povečana koncentracija kalcijevih ionov v sarkoplazmi omogoči nastanek povezave med aktinom in miozinskimi glavami. Pride do razpada ATP, pri čemer se sprosti energija, s pomočjo katere se miozinska glava premakne. S tem se premakne tudi aktin. Takoj nato razpade povezava med miozinom in aktinom in miozinske glave se poležejo. Spet pride do tvorbe povezave in ob razpadu nove molekule ATP se glave ponovno premaknejo in zravnajo ter premaknejo aktinske filamente. To se dogaja toliko časa, da mišica doseže primerno lego. Ko koncentracija kalcijevih ionov pade, se miozin in aktin ne moreta več vezati, zato se mišična vlakna podaljšajo in nastopi relaksacija mišice.

Slika 41: Motorična ploščica

Tako delovanje mišice je mogoče zaradi posebne zgradbe mišičnega vlakna. Vsako prečno progasto mišično vlakno je namreč zgrajeno iz večjega števila funkcionalnih (delovnih) enot, ki jim rečemo sarkomere. Sarkomera leži med dvema Z pasovoma, kjer so posamezni aktinski miofilamenti povezani med seboj s cikcakastimi povezavami. Aktinski filamenti segajo z obeh strani sarkomere proti notranjosti. V sredini so miozinski filamenti. Področje, kjer v raztegnjenem stanju ležijo samo aktinski filamenti imenujemo pas I, področje, kjer najdemo miozinske in aktinske filamente, pa imenujemo pas A. Na sredini sarkomere je pas H, v katerem najdemo le miozinske filamente, zato je ta pas svetlejši. V sredini pasu H se povezujejo miozinski filamenti in tvorijo temno linijo - linijo M. Ko pride do krčenja, miozin z obeh strani vleče aktin proti sredini sarkomere, zato se sarkomera skrči in posledično se skrči celo vlakno.

Slika 42: Sproščeno prečno progasto mišično vlakno

Slika 43: Skrčeno prečno progasto mišično vlakno

Slika 44: Zgradba skeletne mišice

Slika 45: Sarkomera

Srčna mišica

Vlakna srčne mišice so prav tako prečno progasta, vendar pa so razvejana in med seboj povezana. Poleg tega velja, da se ta mišica, v nasprotju s skeletnimi mišicami, ne utrudi in da ne deluje pod vplivom naše volje. Srčno tkivo se krči samodejno. Ritem srcu daje skupek posebno preoblikovanih srčnih celic, ki se nahajajo v desnem preddvoru (atriju). Vzburjenje, ki tam nastane, se po posebnih vlaknih zelo hitro razširi po celem srcu. Po živcih sprejema srce le ukaze, ki pospešujejo ali upočasnjujejo ritem njegovega utripa. Ti ukazi pridejo preko vegetativnega živčevja.

Slika 46: Srčno mišično tkivo

Gladko mišičje

Mišično tkivo vseh notranjih organov razen srca sestavljajo veliko krajše enojedrne celice brez prečnih prog, ker so miofibrile v njih drugače razporejene. To tkivo imenujemo gladko mišično tkivo. Ukaze za svoje delovanje dobiva iz hrbtenjače in nanje ne moremo vplivati s svojo voljo. Mišična vlakna se krčijo razmeroma počasi in se manj utrudijo od prečno progastih vlaken.

V gladkih mišičnih vlaknih sta aktin in miozin urejena v obliki mreže med pritrjevalnimi ploščami. Med aktinskimi filamenti so nameščeni kratki miozinski filamenti, ki ob kontrakciji povlečejo aktin, zato se pritrjevalne plošče približajo druga drugi in na ta način se vlakno skrči.

Slika 47: Gladko mišično tkivo

Skeletne mišice človeškega telesa

Mišice glave in vratu

Kožne mišice

Na glavi in vratu so številne skeletne mišice, ki so z enim delom vraščene v kožo, zato jih imenujemo kožne mišice. Ker pri različnih razploženjih dajejo obrazu z raztezanjem kože določen izraz, jim pravimo tudi izrazne ali mimične mišice. Leže v podkožju obraza in lobanjskega svoda. Izhodišče imajo v kosteh, narastišče pa v usnjici kože. Razporejene so v več skupin:

mišice okrog očesa odpirajo in zapirajo očesno režo

mišice okrog nosu širijo nosnici

mišice okrog ust obkrožajo ustno režo in oblikujejo usta pri govoru, uživanju hrane, smehu, joku in podobno

mišica v koži vratu guba kožo vratu v vzdolžne gube

mišica v koži zatilja premika kožo temena in zatilja navzdol

mišice okrog uhlja premikajo uhelj

Žvekalne (žvečne) mišice

Izhodišče imajo na lobanji, narastišče pa na spodnji čeljustnici. Lična žvekalka poteka z ličnice na spodnjo čeljust. Senčna mišica poteka s senčnice na spodnjo čeljust. Obe mišici pričvrščata spodnjo čeljust ter omogočata grizenje in žvečenje.

Mišičje jezika

Izhodišče za te mišice je na spodnji čeljustnici, narastišče pa na jeziku. Njihova naloga je premikanje jezika.

Mišičje žrela

Izhodišče je spodnja čeljustnica, podjezičnica, koničasti odrastek senčnice, narastišče pa je stena žrela. Njihova naloga je sodelovanje pri požiranju.

Mišičje mehkega neba

Te mišice sodelujejo pri požiranju s tem, da preprečujejo vračanje grižljaja v usta in zapirajo nosno odprtino.

Sprednje mišice vratu

Te mišice prihajajo s prsnega koša in z lopatice ter so pripete na podjezičnico in s tem na grlo. Pri požiranju grlo premikajo navzdol.

Stranske mišice vratu

Stranske mišice vratu izvirajo s prsnega koša in so pripete na zatilju ali na vratni hrbtenici. Te mišice obračajo in gibljejo glavo. Dvigalka reber dviga rebra. Obračalka glave obrača glavo v levo in desno stran.

Mišice v zatilju

Mišice v zatilju vzravnavajo glavo, pripete pa so na zatilnico.

Mišice trupa

Hrbtne mišice

Delimo jih v tri skupine, ki se med seboj razlikujejo po obliki in delovanju (površinske, notranje, najglobje).

Površinske hrbtne mišice

Izhodišče za te mišice so vretenčni trni, narastišča pa so rebra, lopatica, ključnica in nadlaktnica. To so široke, ploščate mišice.

Kapucasta ali trapezasta mišica je najbolj povrhnja hrbtna mišica. Izvira z zatilnice in vratnih ter prsnih vretenc in je pripeta na lopatico in ključnico. Ta mišica dviga in spušča lopatico, premika jo k sredini, potegne glavo nazaj in jo obrača ter primika roko.

Široka hrbtna mišica pokriva spodnji del hrbta in je pripeta na nadlaktnico. Je najobsežnejša mišica človeškega telesa. Leži tik pod kožo. Njene naloge so zamik in primik roke, rotacija nadlaktnice, dvig trupa.

Dvigalka lopatice dviga lopatico in upogiba vratni del hrbtenice.

Rombasto mišico prekriva kapucasta mišica. Njena naloga je dvig lopatice navzgor.

Zadnja nazobčana mišica je sestavljena iz zgornje in spodnje nazobčane mišice. Zgornja se nahaja pod rombasto. Njena naloga je dvigovanje reber. Spodnja nazobčana mišica pa spušča rebra.

Notranje hrbtne mišice

Potekajo vzdolž hrbtenice od medenice do baze lobanje in bradavičarja. Povezujejo hrbtenico z medeničnim obročem, omogočajo stabilnost hrbtenice v različnih položajih, vzdržujejo hrbtenične krivine in sodelujejo pri premikih glave in vratu.

Jermenasta mišica nagiba in obrača glavo in vrat.

Vzravnalka trupa je sestavljena iz treh mišic. Poteka od križnice do zatilnice.

Najglobje hrbtne mišice

Potekajo ob hrbtenici od križnico do zatilnice. So kratke mišice, razpete med trni vretenc in rebri. Njihove naloge so: vzravnana drža, bočno upogibanje in kroženje hrbtenice.

Trebušne mišice

To so močne ploščate mišice, razpete med medenico in prsnim košem. Njihove naloge so: predklon, bočno pregibanje in zvijanje, drža trebušnih organov na mestu, gradnja močne trebušne stene (smeri poteka mišičnih vlaken so različne), sodelovanje pri gibanju udov, pomožne dihalne mišice – izdihalke.

Prema trebušna mišica je ojačana s prečnimi kitami in z vzporedno kito (trebušna široka kita).

Poševna trebušna mišica (zunanja in notranja).

Prečna trebušna mišica gradi notranjo plast trebušnih mišic.

Trebušna široka kita ali aponevroza je kita široke oblike sestavljena iz treh delov: aponevroze poševnih in preme trebušne mišice, bele črte v sredini in dimeljne vezi spodaj. Pri odraslem je trebušna mišična stena debela za prst, v njej pa so tudi tanjša in šibkejša mesta, ki ob oslabitvi mišic ali prenapenjanju lahko povzročijo nastanek črevesnih kil ali hernij. To je izpad dela črevesa skozi odprtino v trebušni steni. Nastane podkožna bula. Poznamo več različnih vrst kil. Popkovna kila je pogosta pri dojenčkih. Dimeljna kila nastane na pregibu med trebuhom in stegnom. Tu je v trebušni steni ozek prehod – dimeljski kanal, skozi katerega pri moških prehaja semenovod. Nastane nad dimeljskim ligamentom. Stegenska kila pa nastane pod dimeljskim ligamentom.

Mišice prsnega koša

To so velike ploščate mišice. Izhodišče imajo na prsnem košu, narastišče pa na ramenskem obroču. Njihova naloga je gibanje v ramenskem obroču, so glavne in pomožne dihalne mišice. Ločimo površinske in notranje prsne mišice.

Površinske prsne mišice

Velika in mala prsna mišica oblikujeta sprednjo pazdušno gubo. Velika prsna mišica je značilna za mišičastega moškega. Velika prsna mišica primika zgornji ud k trupu, dviga telo in dviga rebra. Mala prsna mišica pa primika in spušča lopatico in dviga rebra.

Sprednja nazobčana mišica je sestavljena iz snopov, od katerih se vsak veže na eno od reber. Ta mišica dviga in rotira lopatico, je antagonist (deluje nasprotno) rombasti mišici.

Notranje prsne mišice

S krčenjem regulirajo mehaniko dihanja. Prostornino prsnega koša povečujejo vdihalke in zmanjšujejo izdihalke. Leže v medrebrnih prostorih. Izhodišče in narastišče je na telesih reber.

Zunanje medrebrne dihalne mišice dvigajo rebra (vdihalke), notranje pa spuščajo rebra (izdihalke). Mišična vlakna zunanjih in notranjih dihalnih mišic potekajo diagonalno v nasprotnih smereh.

Trebušna prepona ali diafragma je močna ploščata mišica med prsno in trebušno votlino. Pripeta je na spodnji rob odprtine prsnega koša in se kupolasto dviga proti prsni votlini, kjer se veže z močno kito. Je glavna vdihalka. Omogoča trebušno dihanje. Ko se skrči se spusti za 2 – 4 cm in poveča prsno votlino. V preponi so odprtine za prehod žil, živcev in požiralnika.

Mehanika dihanja

Glavne in pomožne dihalne mišice s svojim krčenjem večajo in manjšajo prsno votlino (dvigajo in spuščajo rebra). Ločimo prsno in trebušno dihanje. Pri prsnem dihanju intenzivneje sodelujejo zunanje in notranje medrebrne mišice (prevladuje pri mladih in pri ženskah). Pri trebušnem dihanju pa intenzivneje sodeluje trebušna prepona (prevladuje pri moških). Ob večjih naporih (kašelj, smeh, šport...) se vključijo pomožne dihalne mišice (velika prsna mišica, sprednja nazobčana mišica, poševna trebušna mišica; trebušne pri izdihu in prsne pri vdihu).

Mišice zgornje ekstremitete

Mišice, ki premikajo lopatico

Mala prsna mišica pomika lopatico naprej in navzdol.

Sprednja nazobčana mišica pomika lopatico naprej.

Rombasta mišica pomika lopatico proti sredini (mediano).

Kapucasta mišica dviga lopatico, potiska ramena nazaj.

Mišice, ki premikajo nadlakt

Velika prsna mišica pomika nadlaket naprej in k telesu.

Široka hrbtna mišica pomika nadlaket nazaj in k telesu.

Trikotna mišica dviga nadlaket in opravlja vsa ostala gibanja ramenskega sklepa.

Mišice komolčnega sklepa

Troglava mišica nadlakta sodeluje pri iztegu roke v komolcu in ramenu.

Dvoglava mišica nadlakta sodeluje pri upogibu roke v komolcu in ramenu. Je antagonist troglavi mišici.

Nadlaktna mišica upogiba roko v komolcu.

Okrogla in kvadratna obračalka obračata podlaket tako, da je dlan obrnjena navzdol (pronacija).

Izvračalka obrača podlaket tako, da je dlan obrnjena navzgor (supinacija).

Mišice podlakta, ki pregibajo zapestje

Upogibalke zapestja (dolga dlanska mišica) leže na notranji strani podlakta.

Iztegovalke zapestja leže na hrbtni strani podlakta.

Mišice, ki pregibajo prste

Upogibalke in iztegovalke prstov tvorijo notranji sloj mišic podlakta. Upogibalke so na notranji strani, iztegovalke pa na hrbtni. V roki je večje število drobnih mišic za fine gibe roke in prstov.

Mišice spodnje ekstremitete

Mišice kolčnega sklepa

Črevničnoledvena mišica upogiba kolk in hrbtenico (mišica tekačev).

Velika zadnjična mišica sodeluje pri iztegu kolka ter primiku in obračanju noge.

Srednja zadnjična mišica leži pod veliko zadnjično mišico. Njena naloga je odmik kolka, obračanje noge navznoter in navzven.

Mala zadnjična mišica leži pod srednjo zadnjično mišico in odmika kolk.

Kratka, dolga in velika primikalka ležijo na notranji strani stegna in služijo primiku kolka.

Mišice stegna

Krojaška mišica služi upogibu kolka in kolena. Je najdaljša mišica v telesu.

Četveroglava mišica stegna sodeluje pri upogibu kolka in iztegu kolena. Je največja in najmočnejša mišica. Sestavljajo jo 4 snopi, ki se združijo v kito, v kateri je pogačica.

Polkitasta in polkožna mišica ter dvoglava mišica stegna upogibajo golen in iztezajo stegno.

Mišice goleni

Dvoglava mečna mišica upogiba koleno, izteza stopalo.

Velika mečna mišica izteza stopalo, leži pod dvoglavo mečno mišico. Obe mišici imata skupno narastišče na petnični grbi – ahilovo kito.

Sprednja golenična mišica služi upogibu stopala, teku in hoji.

Dolga in kratka mečnična mišica predstavljata podporo stopalnemu loku.

Upogibalke in iztegovalke prstov upogibajo in iztezajo prste in podpirajo stopalni lok.

Mišice stopala

So drobne mišice, ki uravnavajo gibe stopala in utrjujejo stopalne loke.

Mišice pomembne za pokončno držo:

obračalka glave

jermenasta mišica

prema trebušna mišica

vzravnalke trupa

velika zadnjična mišica

četveroglava stegenska mišica

Slika 48: Mišice trupa spredaj

Slika 49: Mišice trupa zadaj

Slika 50: Mišice noge spredaj

Slika 51: Mišice noge zadaj

Slika 52: Mišice roke spredaj

Slika 53: Mišice roke zadaj

ŽIVČEVJE

Naloge živčevja

Naloga živčevja je regulacija in koordinacija telesne aktivnosti. Človeški organizem je namreč zelo zapleten sistem, ki za pravilno delovanje potrebuje nek nadzorni sistem, ki usklajuje delovanje različnih organov in organskih sistemov in hkrati omogoča organizmu povezavo z okoljem. Tak nadzorni sistem je živčevje, ki deluje v sodelovanju z endokrinim žlezami (izločajo hormone).

Vsak organizem namreč teži k neki stalnosti (konstantnosti) notranjega okolja, k nekemu redu. Relativno stalnost notranjega okolja (npr. stalna telesna temperatura, stalno enak nivo sladkorja v krvi), ki jo imenujemo homeostaza, nam omogoča predvsem živčevje, pa tudi endokrine žleze. Človek (in tudi vsa druga živa bitja) brez tega nadzora ne bi preživel, saj bi v organizmu nastal kaos.

Prek živčevja se telo odziva na dražljaje iz okolja, in sicer iz notranjega in zunanjega. Pomembno je namreč, da telo ves čas zaznava kaj se z njim dogaja, v kakšnem položaju je in podobno. Sporočila iz notranjosti telesa nas lahko naprimer opozarjajo na neko obolenje oz. poškodbo (čutimo nelagodje, bolečino, utrujenost...). Prav tako so pomembni odzivi na zunanje dražljaje. Če naprimer stopimo na oster predmet je to informacija za živčevje, da je treba hitro odmakniti nogo, sicer bo poškodba še večja. Receptorji (čutila) torej zaznavajo spremembe v okolju in sporočila o teh spremembah pošiljajo živčevju. Tam se informacije predelajo v smiselne ukaze, ki potujejo v mišice in druge organe. Živčevje torej povezuje celice, ki so specializirane za zaznavanje dražljajev (receptorji ali čutilne celice), s celicami, ki so sposobne na dražljaj odgovoriti (z gibanjem ali izločanjem - efektorji). Vendar pa mora vsako informacijo obdelati in poslati organom primerne ukaze. Živčevje pa je sposobno tudi delno obdržati dobljeno informacijo in uskladiščiti pridobljeno izkušnjo. Temu rečemo spomin. Poleg tega pa izvaja tudi nekatere svojstvene funkcije, ki se odražajo kot procesi razumevanja, sposobnost abstrakcije, sklepanja, razmišljanja itd., ki jih označujemo kot višje funkcije.

Delitev živčevja

Živčevje lahko delimo na osrednje ali centralno (možgani in hrbtenjača; CŽS) ter obkrajno ali periferno (živci in gangliji – živčni vozli). Glede na delovanje pa delimo živčevje na somatsko (somatično) in vegetativno (avtonomno). Somatsko živčevje ureja delovanje skeletnih mišic. Deli telesa, ki so oživčeni na tak način delujejo pod vplivom naše volje. Avtonomno živčevje pa nadzoruje delovanje notranjih organov (drobovja), ki pa ne delujejo pod vplivom naše volje. Somatsko živčevje s pomočjo čutil sprejema dražljaje iz zunanjega okolja in nanje odgovarja tako, da spodbuja mišične gibe pri hoji, delu, govoru. Avtonomno živčevje pa dobiva dražljaje iz samega telesa (notranje okolje) in ureja skladno delovanje organov. Somatsko in vegetativno živčevje pa nista povsem ločena, ampak sta po zgradbi in delovanju tesno povezana med seboj.

Sestava živčega tkiva

Osnovna gradbena in delovna enota živčevja je živčna celica ali nevron (glej živčno tkivo). Nevron je zgrajen iz telesa, dendritov in nevrita (aksona), iz katerega izhajajo mnogi odrastki. Na koncu aksona so terminalni izrastki, ki tvorijo sinapse z dendriti, telesi živčnih celic ali pa z mišičnimi oz. žleznimi celicami. Vzburjenje se vedno prenaša v smeri nevrit  dendrit ali telo  nevrit  terminalni izrastki in nikoli obratno.

V medceličnini živčnega tkiva ležijo tako imenovane glia celice. Njihova glavna naloga je izolacija nevritov živčnih celic, imajo pa tudi druge naloge (prehranjevanje živčnih celic, opora, odstranjevanje odpadkov). Ločimo glia celice perifernega in centralnega živčnega sistema.

Glia celice perifernega živčnega sistema so schwannove celice. V perifernem živčevju najdemo dve obliki živčnih vlaken: mielinska in nemielinska. Mielinska živčna vlakna so tista, pri katerih schwannove celice močno obdajajo nevrit in pri tem tvorijo mielinsko ovojnico. Tisti del membrane schwannove celice, ki meji na aksolemo (membrana aksona), se imenuje nevrilema. Akson je torej obdan z aksolemo, nevrilemo, bazalno lamino in endonevrijem. Strukturo, ki je zgrajena iz bazalne lamine, citoplazme schwannovih celic in aksona z vsemi ovojnicami, imenujemo živčno vlakno. Živčna vlakna istega tipa se skupaj povezujejo v snope z endonevrijem. Vsak snop je obdan s posebno ovojnico, imenovano perinevrij. Več snopov je skupaj povezanih v živec, ki ga obdaja epinevrij. V živcu poleg aksonov in ovojnic najdemo še arterije, vene in skupke maščobnih celic. Nemielinska vlakna pa so le delno obdana (samo z ene strani) s schwannovimi celicami in nimajo mielinske ovojnice.

Slika 54: Nemielinsko in mielinsko vlakno

V centralnem živčnem sistemu najdemo več vrst glia celic z različnimi funkcijami. Astrocite ali makroglia celice prehranjujejo živčne celice in jim dajejo oporo. Mikroglia celice so fagociti (požirajo odpadne produkte živčnih celic). Naloga oligodendroglia celic pa je tvorba mielina, ki pa se loči od mielina schwannovih celic.

Na vsakem prerezu skozi centralno živčevje je opaziti siva in bela polja: sivino sestavljajo telesa živčnih celic z dendriti, belino pa živčna vlakna (aksoni z ovojnicami). V hrbtenjači je sivina v notranjosti, belina pa okoli nje. V velikih in malih možganih je sivina predvsem na površini kot skorja malih in velikih možganov. Nekaj sivine je tudi v notranjosti – to so možganska jedra. Vso preostalo notranjost zapolnjuje belina.

Motorični ali eferentni nevroni so tiste živčne celice, ki povezujejo centralno živčevje z efektorji (mišicami in žlezami). Največkrat gre za multipolarne nevrone, ki imajo kratke razvejane dendrite in en dolg nevrit. Senzorični ali aferentni nevroni pa povezujejo receptorje (čutila) s centralnim živčevjem. Največkrat so to psevdounipolarne živčne celice. Poznamo še asociacijske nevrone, ki imajo povezovalno funkcijo. Najdemo jih izključno v možganih in hrbtenjači, kjer tvorijo povezave med drugimi nevroni.

Ločimo tri skupine receptorjev: eksteroceptorji sprejemajo dražljaje iz zunanjega okolja, interoceptorji iz notranjega okolja, proprioceptorji pa živčevju pošiljajo informacije o položaju telesa in gibih (zaznavajo napetost mišic in mišični tonus).

Nastanek vzburjenja

Če vzdražimo nevron s primernim dražljajem, v njegovem stanju počitka nastanejo spremembe. Če je dražljaj dovolj močan, se sprememba razširi na vso celico.

Membrana živčne celice je, tako kot membrana vsake celice, polarizirana. To pomeni, da je porazdelitev električnega naboja med zunanjostjo in notranjostjo celice neenakomerna. Zato nastanejo razlike v potencialu, tako da je zunanja površina celice pozitivno nabita. Tako stanje imenujemo mirovni membranski potencial (stalna napetostna razlika na membrani) in je posledica različne prepustnosti membrane za različne ione (celica je prepustna za kalijeve ione, ki uhajajo ven iz celice skozi pasivne kanalčke) in posledica delovanja posebne Na/K črpalke, ki aktivno izloča natrijeve ione iz celice in omogoča pretok kalijevih ionov navznoter. Vzpostavi se torej razlika v potencialu med zunanjostjo in notranjostjo celice, ki meri približno -70mV. To je torej potencial celice v mirujočem (nevzburjenem) stanju.

Vsak učinkovit (doseže vzdražnostni prag) dražljaj (mehanski, kemični ali električni) pa znatno poveča prepustnost membrane za natrijeve ione (odprejo se napetostno aktivirani natrijevi kanalčki), ki zato začno vdirati v celico zaradi koncentracijskega gradienta. To se dogaja pri živčnih in mišičnih celicah (druge celice niso vzdražne). Posledica tega je, da se membranski potencial obrne in zunanjost postane bolj negativna od notranjosti. Temu rečemo, da se membrana depolarizira. Natrijevi ioni vdirajo v celico, dokler se ne vzpostavi njihov ravnotežni potencial, ki meri okrog 30mV. Zunanjost membrane je takrat negativna glede na notranjost. Med tem dogajanjem začetna vzdražena točka in nato tiste v njeni bližini spet dosežejo svoj mirovni potencial – pride do repolarizacije (natrijevi kanalčki se zaprejo, kalijevi pa se odprejo; kalijevi ioni po napetostnem gradientu vdirajo ven iz celice). Depolarizacija in repolarizacija se širita naprej po membrani v obliki akcijskih potencialov. Vidimo torej, da je živčno vzburjenje neke vrste val, ki nastane kot posledica prehodnih sprememb v prepustnosti membrane, ki jih povzroči dražljaj.

Slika 55: Nastanek in širjenje vzburjenja ter repolarizacija

Hitrost širjenja živčnega vzburjenja je odvisna od narave vlakna in od njegovega premera. Nemielinska vlakna prevajajo vzburjenje z manjšo hitrostjo kot mielinska. Tista vlakna, ki imajo večji premer, prevajajo vzburjenje hitreje od tanjših vlaken. Mielinska ovojnica deluje kot izolator, zato je depolarizacija možna le tam, kjer so ranvierjevi zažetki. V takem primeru se vzburjenje širi nezvezno (skače), čemur rečemo saltatorno prevajanje. Na ta način organizem prihrani energijo (za vzpostavitev MMP porabi manj ATP molekul) in poveča hitrost širjenja vzburjenja. Največjo hitrost prevajanja vzburjenja (80 do 150 m/s) imajo mielinska vlakna, katerih premer je od 12 do 20 mikronov in po katerih se prenašajo vzburjenja, namenjena skeletnim mišicam. Najpočasnejša so nemielinska vlakna, katerih premer je manjši od 1 mikrona. V večini pripadajo avtonomnemu živčevju. Vzburjenje prevajajo s hitrostjo 1 do 2 m/s.

Akcijski potenciali so v vseh celicah enako veliki. Moč dražljaja pa povzroča večjo ali manjšo frekvenco akcijskih potencialov. Nekateri nevroni lahko prevajajo s frekvenco 500 do 1000 impulzov na sekundo.

Prenos vzburjenja z ene živčne celice na drugo - sinapse

Tak prenos poteka preko posebnih stikov med živčnimi celicami samimi ter med živčnimi celicami in mišičnimi (motorična ploščica) ali žleznimi celicami, ki jih imenujemo sinapse.

Prihod živčnega vzburjenja (akcijskih potencialov) v sinapso povzroči odpiranje kalcijevih kanalčkov v membrani terminalnega izrastka aksona presinaptičnega nevrona. Vdor kalcijevih ionov v celico sproži izlitje snovi, uskladiščene v posebnih mehurčkih v sinapsi, v sinaptično špranjo. Tako snov imenujemo prenašalec ali nevrotransmiter. Do izlitja nevrotransmiterja v sinaptično špranjo pride zaradi zlitja membran mehurčkov s plazmalemo živčne celice (eksocitoza). Molekule prenašalca se sprostijo v sinaptično špranjo in lokalno spremenijo prepustnost membrane postsinaptičnega nevrona (vežejo se na receptorje, ki so v resnici kanalčki), nato pa se s pomočjo raznih encimov razgradijo (acetilholin - acetilholinesteraza) ali pa se prenesejo nazaj in potem ponovno uporabijo.

Živčni plini (npr. sarin) in organofosfatni insekticidi zavirajo acetilholinesterazo, kar pomeni, da acetilholin ostane aktiven, zato se vzburjenje ves čas prenaša po nevronih. Kot protistrup uporabljajo atropin, ki blokira acetilholinske receptorje.

Prepustnost za natrijeve ione se lahko poveča in pride do depolarizacije, kar pomeni, da se vzburjenje širi naprej. Take sinapse imenujemo ekscitatorne sinapse. Na tak način deluje prenašalec acetilholin.

Nekateri prenašalci pa delujejo zaviralno. Njihova lastnost je, da hiperpolarizirajo membrano, kar še dodatno oteži proces vzdraženja (še dodatno povečajo prepustnost kanalčkov za kalijeve ione navzven ali za kloridne ione navznoter). Kloridni ioni so namreč negativni, kar pomeni, da postane notranjost membrane še bolj negativno nabita. Zaradi povečane napetostne razlike ostanejo natrijevi kanalčki dlje zaprti (vzdražnostni prag celice se zviša; zmanjša se njena občutljivost). Po razpolovni dobi učinkovine se postopoma vzpostavi mirovni membranski potencial in plazmalema se spet lahko depolarizira. Taka sinapse imenujemo inhibitorne sinapse. Tako delujejo pomirjevala in GABA (gama-aminobutirat; nevrotransmiter, ki se nahaja v možganih in hrbtenjači).

Nevrotransmiterji

Acetilholin

Najdemo ga v sinapsah perifernega živčnega sistema. Sprošča se iz terminalnih izrastkov:

motoričnih nevronov, ki oživčujejo skeletno muskulaturo

predganglijskih nevronov avtonomnega živčevja

postganglijskih nevronov parasimpatika

Najdemo ga tudi v možganih, kjer sodeluje pri tvorbi kratkotrajnega spomina. Zdravila, ki zavirajo encim acetilholinesteraza (sodeluje pri razgradnji acetilholina), se uporabljajo za zdravljenje starejših bolnikov, ki se jim slabša spomin (npr. bolniki z alzheimerjevo boleznijo).

Aminokisline

glutaminska kislina

glicin

GABA

Kateholamini

dopamin (tudi hormon hipotalamusa)

noradrenalin ali norepinefrin (tudi hormon nadledvične žleze)

serotonin

Peptidi

vazopresin (tudi hormon nevrohipofize)

oksitocin (tudi hormon nevrohipofize)

holecistokinin (tudi hormon, ki ga izločajo celice dvanajstnika)

substanca P (nevrotransmiter, ki prenaša informacijo o bolečini)

enkefalini (tako kot morfin se vežejo na opioidne receptorje in s tem blokirajo prenos informacije o bolečini – zavirajo sproščanje substance P)

endorfini (delujejo podobno kot morfin – zavirajo bolečino, sodelujejo pri učenju in tvorbi spomina)

Delovanje drog in zdravil v povezavi s sinapsami

Nekatere droge se vežejo na GABA receptorje in dodatno utrdijo vez med GABA in receptorjem, kar pomeni, da povečajo inhibitorno delovanje GABA na sinapse v CŽS. To so:

pomirjevala, kot je fenobarbital - barbiturati

alkohol (etanol)

ankseolitiki (zdravila proti stresu, napetosti) – benzodiazepini (npr. Apaurin)

Ker imajo enak učinek na živčevje je njihovo sočasno jemanje zelo nevarno, saj se učinek močno poveča.

Nekateri antidepresivi ojačajo delovanje sinaps, ker blokirajo vračanje serotonina in noradrenalina nazaj v terminalne izrastke. Fluoksetin (Prozac) npr. blokira vračanje serotonina.

Enkefalin je prenašalec, ki se sprošča v sinapsah nevronov, ki prevajajo informacije o bolečini v možgane. Hiperpolarizira postsinaptično membrano in s tem zavira prenos informacije o bolečini. Opiati (heroin, morfin, kodein, metadon) se vežejo na iste receptorje, zato močno zmanjšajo občutke bolečine. Vendar pa se telo nanje zelo hitro navadi. Z vezavo na enkefalinske receptorje povečajo učinek enkefalinov. Če smo opiatom dlje časa izpostavljeni se zmanjša občutljivost teh sinaps. Pojavi se toleranca, kar pomeni, da je za isti učinek potrebno vzeti več droge. Če pa človek preneha z uživanjem te droge se pojavijo hude bolečine ravno zaradi majhne učinkovitosti enkefalinov (zmanjšana je občutljivost njihovih sinaps).

Centralni živčni sistem (CŽS)

Centralni živčni sistem sestavljajo možgani in hrbtenjača.

Ovojnice centralnega živčevja

Možgane in hrbtenjačo obdajajo tri ovojnice, imenovane meninge:

zunanja ovojnica (trda opna ali dura mater) je čvrsta opna iz veziva, ki je obenem pokostnica lobanjskih kosti

srednja ovojnica (pajčevnica ali arahnoidea) je iz rahlega vezivnega tkiva

notranja ovojnica (žilnica ali pia mater) prekriva možgane in sledi gubam možganov; žile v njej preskrbujejo možgane s hrano in kisikom

Med pajčevnico in žilnico je prostor, v katerem je hrbtenjačno – možganska tekočina ali likvor, ki nastaja v možganskih prekatih iz krvi. Tekočina varuje osrednje živčevje pred udarci in zbira odpadne snovi, ki nastajajo pri presnovi v živčnih celicah.

Hrbtenjača

Naloge hrbtenjače:

prevaja senzorične informacije, ki gredo iz perifernega živčevja v možgane

prevaja motorične informacije, ki gredo iz možganov do različnih efektorjev:

skeletnih mišic

srčnih mišic

gladkih mišic

žlez

deluje kot manjši refleksni center

Hrbtenjača je del CŽS, ki se nahaja v hrbtenici. Poteka skozi vretenčne odprtine, ki tvorijo hrbtenični kanal. Iz nje se odcepljajo posamezni hrbtenjačni živci, ki pa pripadajo perifernemu živčnemu sistemu. Sivina hrbtenjače je v notranjosti, belina pa na površini. Hrbtenjačni živci izvirajo v sivini, kjer ležijo telesa živčnih celic.

Hrbtenjača sega od velike odprtine v zatilnici navzdol do drugega ledvenega vretenca. Njen nitasti podaljšek sega še do trtice, vendar v njem ni živčnih celic. Šop živcev, ki izvira iz spodnjega dela hrbtenjače, poteka po hrbteničnem kanalu navzdol in skupaj z nitastim podaljškom tvori konjski rep.

Sestavljajo jo nevroni. Aksoni živčnih celic, ki se nahajajo samo v hrbtenjači, gradijo živčne proge, telesa živčnih celic pa oblikujejo živčne centre v hrbtenjači. Živčne proge v hrbtenjači so senzorične (aferentne, dovodne) in motorične (eferentne, odvodne). Senzorične prevajajo vzburjenje k možganom, motorične pa od možganov do posameznih odsekov hrbtenjače.

Poleg tega pa se v hrbtenjači nahajajo tudi take živčne celice, ki imajo v hrbtenjači samo telesa, aksoni pa jo zapuščajo skozi odprtine med vretenci in oblikujejo hrbtenjačne živce. Hrbtenjača je zgrajena iz 31 segmentov in iz vsakega segmenta izhaja en par hrbtenjačnih živcev.

Sivina hrbtenjače tvori dva para rogov. V sprednjih rogovih so motorični centri, v zadnjih pa senzorični.

V hrbtenjači so tudi refleksni centri.

V belini hrbtenjače najdemo tri tipe živčnih vlaken:

asociacijska (povezujejo posamezne dele ene polovice)

komisuralna (povezujejo centre desne polovice s centri leve polovice)

projekcijska (povezujejo centre v hrbtenjači s centri v možganih)

Slika 56: Prerez hrbtenjače

Možgani

Možgani vsebujejo 80% vode. Zavzemajo približno 2% normalne telesne teže, porabijo pa več kot 20% telesne energije.

Število možganskih celic novorojenčka je enako številu celic odraslega človeka. Možgani se večajo tako, da se množijo dendriti, glia celice in da se debelijo možganske ovojnice. Iz možganov izhaja 12 parov možganskih živcev.

Funkcije možganov:

centri za regulacijo:

izpopolnjujejo, regulirajo in kontrolirajo telesno aktivnost

sprejemajo senzorične in sproščajo motorične impulze

sedež občutkov (vidni, vohalni, okušalni...)

sedež zavesti in zavestnih dejanj

sedež čustev

sedež višjih duševnih procesov (mišljenje, abstraktno sklepanje, pomnenje...)

Glede na nastanek delimo možgane na tri dele. V embrionalnem razvoju nastane najprej živčna cev, katere sprednji del nabrekne in tvori tri mehurčke, ki se imenujejo sprednji, srednji in zadnji možgani.

Iz sprednjega mehurčka nastaneta oba stranska možganska prekata in tretji možganski prekat. Iz sprednjih možganov nastanejo veliki možgani in medmožgani. Veliki možgani obdajajo stranska prekata, medmožgani pa nastanejo okoli tretjega možganskega prekata.

Drugi mehurček se zmanjša v ozek kanal (možganski vodovod). Srednji možgani pa se preoblikujejo v četveroglavičje in možganska jedra.

Iz tretjega mehurčka nastane četrti možganski prekat, iz zadnjih možganov pa nastanejo mali možgani in most ter podaljšana hrbtenjača. Preostali del živčne cevi predstavlja osrednji kanal, katerega stene tvorijo hrbtenjačo.

1.delitev:

sprednji možgani:

veliki možgani

medmožgani

srednji možgani:

četveroglavičje

možganska jedra

zadnji možgani:

mali možgani

most

podaljšana hrbtenjača

2. delitev:

možgansko deblo:

podaljšana hrbtenjača

most

srednji možgani

mali možgani

medmožgani:

epitalamus

talamus

hipotalamus

veliki možgani

Možgansko deblo

Možgansko deblo sestavljajo podaljšana hrbtenjača, most in srednji možgani. Povezuje centre v hemisferah velikih možganov s centri v hrbtenjači. V njem so refleksni centri pomembnih življenjskih funkcij.

Podaljšana hrbtenjača

vsebuje 4. prekat

pri zatilni rupi preide v hrbtenjačo

sivina v obliki majhnih otočkov:

center za dihanje (ritmično stimulira medrebrne mišice in diafragmo)

center za regulacijo krvnega tlaka (širjenje in oženje žil)

center za regulacijo bitja srca

center za regulacijo refleksnih dejanj (kašljanje, požiranje, kihanje, bruhanje)

jedra 9., 10., 11. in 12. možganskega živca

poškodba podaljšane hrbtenjače pomeni takojšnjo smrt (npr. zlom tilnika)

Most

sivina v obliki otočkov:

refleksni centri za žvečenje in sesanje

jedra 5., 6., 7. in 8. možganskega živca

predstavlja horizontalno povezavo med levo in desno hemisfero malih možganov in vertikalno povezavo med srednjimi možgani in podaljšano hrbtenjačo

Srednji možgani

jedra 3. in 4. možganskega živca

rdeče jedro (center za usklajevanje gibov – nižji motorični center)

četveroglavičje:

zgornji glavici (centri za nekatere reflekse v zvezi z vidom – sinapse vidne poti)

spodnji glavici (centri za nekatere reflekse v zvezi s sluhom – sinapse slušne poti)

Mali možgani

razdeljeni v dve hemisferi (polobli)

v sredini je belina (drevo življenja), okoli pa močno nagubana sivina (skorja)

centri:

za ravnotežje

za regulacijo mišičnega tonusa

za avtomatsko koordinacijo gibov (refleksno)

leva hemisfera upravlja levo polovico telesa, desna pa desno

Medmožgani

Sestavljajo jih tri področja: epitalamus, talamus in hipotalamus. V njih je tretji prekat.

Epitalamus

nanj se pripenja endokrina žleza češarika ali epifiza

Talamus

skozenj potujejo senzorične informacije (razen vohalne) v skorjo velikih možganov in nazaj

skozenj potujejo informacije, ki so iz malih možganov namenjene v skorjo velikih možganov (v motorične centre)

Hipotalamus

najvišji centri avtonomnega živčevja, ki upravlja z notranjimi organi (regulatorni centri vseh procesov v našem telesu – npr. termoregulacije, metabolizma, spanja, razvoja sekundarnih spolnih znakov)

nadzira delovanje hipofize

centri seksualnosti in čustev

križišče optičnega živca

nanj se pripenja endokrina žleza hipofiza (možganski privesek), ki regulira delovanje ostalih endokrinih žlez

izloča osem različnih hormonov

Veliki možgani

dve hemisferi

leva hemisfera upravlja desno polovico telesa in obratno

obdajajo stranska prekata

med hemisferama je vzdolžna špranja

močno nagubani (čimvečja površina – veliko število celic)

površina je iz zajed in gub

sivina:

bazalni gangliji ali možganska jedra (v notranjosti)

možganska skorja ali korteks (v zunanjosti)

belina (v notranjosti)

centralna in stranska brazda na zunaj razdelita skorjo v režnje, ki se imenujejo po kosteh, ki jih obdajajo:

čelni

temenski

senčni

zatilni

vlakna, ki povezujejo polobli tvorijo prečnik (corpus callosum)

debelina možganske skorje je od 1,5 do 3mm

Slika 57: Možganski režnji

v skorji so:

motorični centri

senzorični centri

psihoasociacijski centri

Motorični centri

primarni motorični centri ali primarni centri zavestne motorike (tik pred centralno brazdo)

višji motorični centri

center za govor

Senzorični centri

primarni centri zavestnih občutkov (takoj za centralno brazdo)

višji senzorični centri (temenski reženj)

center za vid (zatilni reženj)

center za sluh (senčnični reženj)

center za voh (vohalni reženj – v notranjosti na meji med senčnim in čelnim režnjem)

center za okus (vohalni reženj)

Psihoasociacijski centri

center za razumevanje besed in govora

center spomina

Slika 58: Centri v velikih možganih

V belini možganov najdemo tri tipe živčnih vlaken:

asociacijska (povezujejo dele v isti hemisferi)

komisuralna (povezujejo levo in desno hemisfero - prečnik)

projekcijska (povezujejo centre v velikih možganih z nižjimi centri – živčne proge – motorične in senzorične)

Slika 59: Deli možganov

Periferni živčni sistem

Periferno živčevje sestavljajo predvsem živčne celice, ki imajo telesa v centralnem živčevju (v možganskem deblu, velikih možganih ali hrbtenjači), njihovi aksoni pa zapuščajo centralno živčevje in tvorijo možganske in hrbtenjačne živce.

Možganski živci

Možganskih živcev je 12 parov. Razen prvih dveh, ki izhajata iz velikih možganov, izvirajo iz možganskega debla. Oživčujejo glavo in vrat, X. možganski živec pa oživčuje tudi organe v prsni in trebušni votlini. Po sestavi so možganski živci senzorični, motorični in mešani.

Možganski živci:

vohalni živec - olfaktorični (senzorični): vodi vzburjenje iz vohalne sluznice nosne votline v velike možgane

vidni živec – optični (senzorični): vodi vzburjenje iz čutnic v očesni mrežnici v velike možgane

očesni gibalni - okulomotorični (motorični): oživčuje večino zunanjih očesnih mišic, ki premikajo očesno zrklo (vsebuje tudi vegetativna vlakna - parasimpatična)

zrkelni gibalni – trohlearni (motorični): oživčuje poševno zgornjo zrkelno mišico

trovejni – trigeminus (mešani): vsebuje senzorična vlakna, ki prihajajo iz kože obraza, očesne sluznice, nosne in ustne sluznice in iz zob, ter motorična vlakna za žvekalne mišice

odmikalec – abducentni živec (motorični): oživčuje zunanjo ravno zrkelno mišico

obrazni živec – facialni (mešani): vsebuje senzorična vlakna, ki prihajajo z dveh tretjin jezika, motorična vlakna, ki oživčujejo kožne mišice obraza in vegetativna vlakna (parasimpatična), ki oživčujejo solzne žleze in žleze slinavke

slušno – ravnotežni (senzorični): vodi informacije iz čutila za sluh in ravnotežje (notranje uho)

jezično – žrelni (mešani): vsebuje senzorična vlakna, ki prihajajo z ene tretjine papil jezika in stene grla, motorična vlakna, ki oživčujejo mišice žrela in vegetativna vlakna (parasimpatična), ki oživčujejo obušesno žlezo slinavko

klatež – vagus (mešani): vsebuje senzorična vlakna, ki vodijo vzburjenje iz sluznice žrela in grla, motorična vlakna, ki oživčujejo mišice grla in vegetativna vlakna (parasimpatična), ki oživčujejo organe prsne in trebušne votline

akcesorni živec (motorični): oživčuje obračalko glave in trapezasto mišico

podjezični – hipoglosni (motorični): oživčuje mišice jezika

Slika 60: Možganski živci

Hrbtenjačni živci

Hrbtenjačnih živcev je 31 parov. Hrbtenico zapuščajo skozi stranske odprtine med sosednjimi vretenci. Po sestavi so mešani (vsebujejo tako motorična in senzorična vlakna, kot tudi somatska in vegetativna). Telesa živčnih celic hrbtenjačnih živcev so v hrbtenjačni sivini in v hrbtenjačnih ganglijih. Aksoni teh nevronov pa so hrbtenjačni živci.

Vsak živec iz hrbtenjače izhaja z dvema koreninama, sprednjo (motorično) in zadnjo (senzorično). V sprednji korenini so namreč samo motorična vlakna, v zadnji pa samo senzorična. Ob izstopu iz hrbtenice se korenini združita v mešan hrbtenjačni živec. Proti periferiji (obrobju) se živec spet razveji na sprednjo in zadnjo vejo, ki sta mešani. Obe oživčujeta skeletne mišice in notranje organe.

Hrbtenjačni živci:

vratni živci (8 parov):

1. vratni živec izstopa med zatilnico in 1. vratnim vretencem, nato pa pod vsakim vretencem izstopa po en par

oskrbujejo kožo in mišice vratu ter zgornjega uda, razen tega pa še trebušno prepono

prsni živci (12 parov):

po izstopu iz hrbtenice potekajo med rebri navzpred in oskrbujejo kožo in mišice prsnega koša, kožo na trebuhu in trebušne mišice

ledveni živci (5 parov):

potekajo navzdol skozi medenico in oživčujejo kožo in mišice stegna

križni živci (5 parov):

oživčujejo kožo in mišice na zadnji strani stegna ter kožo in mišice goleni in noge

največji med njimi je bedrni živec (nervus ischiadicus), ki izstopa zadaj iz medenice, poteka za kolčnim sklepom v stegno in s svojimi vejami sega do stopala

trtični živec:

oskrbuje mišice na dnu medenice ter kožo okrog zadnjične odprtine

Slika 61: Hrbtenjačni živci

Vegetativno živčevje

Vegetativno ali avtonomno živčevje usklajuje in nadzoruje življenjsko pomembne telesne naloge. Živčna vlakna vegetativnega živčevja oživčujejo vso gladko muskulaturo (notranji organi), srce in vse žleze.

V tem sistemu imamo dva tipa centrov:

centri v centralnem živčevju (možgansko deblo, hrbtenjača)

periferni centri v ganglijih (če se prekine povezava s centralnim živčevjem, naši notranji organi še vedno delujejo, ker imajo v ganglijih dodatne centre)

Vegetativna vlakna sestavljajo nekatere možganske in hrbtenjačne živce. Vegetativna vlakna, ki izvirajo iz možganskega debla in križnih segmentov hrbtenjače, imenujemo parasimpatično živčevje. Vegetativna vlakna, ki izvirajo iz prsnih in ledvenih segmentov hrbtenjače, imenujemo simpatično živčevje.

Gangliji simpatičnega živčevja so gangliji, ki so nanizani levo in desno ob hrbtenici in neparni gangliji pred hrbtenico. Gangliji parasimpatičnega živčevja pa se nahajajo tik pred organom ali celo v organu, ki ga to živčevje oživčuje.

Tabela 1: Učinki simpatika in parasimpatika

DEL TELESA	SIMPATIK	PARASIMPATIK
zenici	širi	oži
sapnici	širi	oži
srce	pospeši	upočasni
žile	oži (vazokonstrikcija)  povišan krvni tlak	širi (vazodilatacija)  znižan krvni tlak
koronarne arterije	širi  srce dobi več hrane	oži
prebavni trakt:
stena	zavira peristaltiko	stimulira peristaltiko
sfinktri	kontrakcija  zapira	relaksacija  odpira
žleze	inhibira sekrecijo	stimulira sekrecijo
jetra	stimulacija razgradnje glikogena (rezerva energije)	stimulacija sekrecije žolča
sečni mehur:
stena	relaksacija (inhibira izločanje urina)	kontrakcija (stimulira izločanje urina)
sfinktri	kontrakcija	relaksacija

Simpatično živčevje deluje spodbujevalno: pospešuje presnovo prek spodbujanja nadledvične žleze, povečuje pretok krvi prek možganov, širi sapnici in zenici, povečuje potenje, zvišuje srčni utrip in krvni tlak. Njegovo delovanje prevladuje v stanjih, ki zahtevajo hitro ukrepanje (velika poraba energije v kratkem času).

Parasimpatično živčevje v nasprotju s simpatičnim deluje praviloma zaviralno in varčuje z energijo: upočasni srčni utrip in znižuje krvni tlak, oži sapnici in zenici, vendar pa pospešuje izločanje sline in solz ter izločanje prebavnih sokov in peristaltiko črevesja. Njegovo delovanje prevladuje takrat, ko počivamo.

Podzavestni in zavestni gibi

Veliko gibov, ki jih naše telo izvaja je podzavestnih (refleksnih). Če naprimer stopimo na nekaj ostrega, bomo nogo umaknili, še preden se bomo zavedli bolečine. To nam omogoča poseben sistem imenovan refleksni lok. Vbodljaj je dražljaj za senzorične živčne celice, ki takoj pošljejo vzburjenje preko zadnje korenine hrbtenjačnega živca v hrbtenjačo. Telesa senzoričnih živčnih celic so v ganglijih, ki gradijo del zadnje korenine. Tam pride do preklopa na asociacijske nevrone, ki pošljejo informacijo o vbodu do teles motoričnih živčnih celic, ki so v sprednjem rogu hrbtenjače. S teles motoričnih živčnih celic gre informacija naravnost do skeletnih mišic, ki hitro umaknejo nogo. Vse to se zgodi, še preden se mi dogodka zavemo. Na tak način se telo zavaruje pred hujšimi poškodbami. Vzburjenje pa steče tudi proti možganom, zaradi česar se mi bolečine tudi zavemo.

Slika 62: Refleksni lok

Zavestne gibe pa delamo takrat, kadar potuje vzburjenje po živcih preko hrbtenjače in naprej do skorje velikih možganov. V njej povzroči nastanek zaznav in občutkov. Možganska skorja preko gibalnih živcev spodbudi zavesten odgovor na določen dražljaj. Tega odgovora se torej zavedamo. Primer zavestnega giba: na tla nam pade knjiga, zato jo poberemo.

PREBAVILA

Prebavila služijo mehanskemu in kemičnemu prebavljanju hrane. Naše telo namreč ne more uporabiti vseh snovi, ki jih dobi vase v prvotni obliki, zato jih mora najprej predelati (prebaviti). To pomeni, da v različnih mehanskih in kemičnih procesih, ki potekajo v prebavni cevi, hranila razgradi do take mere, da se lahko vsrkajo v kri. Hranila pa potem po krvi potujejo do različnih organov, ki jih potrebujejo. Prebava je namreč neprekinjeno poenostavljanje kemične sestave hrane.

Našemu telesu kot vir energije služijo samo tri vrste hranilnih snovi: beljakovine, maščobe in ogljikovi hidrati. Največja količina energije je uskladiščena v maščobnih molekulah, ki se zato večinoma nalagajo v podkožju kot zaloga energije. Najpomembnejši energetski vir za naše telo predstavljajo ogljikovi hidrati, predvsem škrob. Tudi ti predstavljajo zalogo energije, ki pa se zelo hitro porabi. To zalogo imenujemo glikogen ali živalski škrob in je zaloga energije shranjena v jetrih in namenjena predvsem skeletnim mišicam. Večina beljakovin pa se vgrajuje v mišice, tako skeletne, kot tudi gladke. Ne smemo pa pozabiti še treh skupin hranilnih snovi, ki sicer ne predstavljajo energetskega vira, pa so kljub temu zelo pomembne. To so voda, vitamini in mineralne snovi.

V prebavilih se hranilne snovi, ki so večinoma dolge organske molekule, prebavijo na osnovne gradnike: beljakovine na aminokisline, maščobe na mačobne kisline in glicerol, ogljikovi hidrati pa na glukozo in druge enostavne sladkorje. V različnih procesih v telesu pa se te snovi lahko pretvarjajo ena v drugo, poleg tega pa velja, da potekajo tudi obratni procesi, ki iz osnovnih gradnikov naredijo nove kompleksnejše molekule (npr. nove beljakovine, glikogen, maščobe).

Slika 63: Prebavna cev

Prebava je samo eden izmed mnogih procesov presnove (metabolizma), ki človeškemu telesu zagotavljajo stalnost (homeostazo). Presnova obsega vse fizikalne in kemične procese, s katerimi živa organizirana snov nastaja in se vzdržuje (anabolizem) ter pretvorbe snovi zaradi katerih postane energija dostopna organizmu (katabolizem). Katabolne ali razgradne reakcije so torej tiste, pri katerih se velike organske molekule razgradijo v preprostejše spojine. Anabolne reakcije ali reakcije ponovne izgradnje pa so tiste, pri katerih iz preprostih spojin ponovno nastajajo velike organske molekule. Najmanjšo količino energije, ki jo organizem porabi v osnovnih razmerah (popolni počitek) za vzdrževanje stalne telesne temperature, dihanje, pretok krvi, peristaltiko, mišični tonus, delovanje žlez in ostale vegetativne funkcije, imenujemo bazalni metabolizem (osnovna presnova).

Prebavila človeka so zelo obsežen organski sistem, saj celotna prebavna cev meri kar okoli 10 m. Prebavna cev se začne z ustno votlino in se nadaljuje v žrelo, požiralnik, želodec, tanko in debelo črevo ter se konča z anusom, skozi katerega se izločajo neprebavljeni ostanki hrane kot blato. K prebavilom prištevamo tudi prebavne žleze (žleze slinavke, žleze v želodčni in črevesni sluznici, jetra in trebušno slinavko). Vse te žleze izločajo prebavne sokove v prebavno cev.

Krčenje mišic v steni prebavne cevi omogoča peristaltiko (val mišičnih kontrakcij, ki se širi po prebavni cevi), ki meša hrano s prebavnimi sokovi in jo potiska po prebavni cevi.

Stena prebavne cevi je iz štirih plasti:

sluznica (mukoza)

najbolj notranja plast

enoplastni cilindrični epitel (razen ustna votlina, žrelo in požiralnik, kjer je večplastni ploščati epitel)

vsebuje številne žlezne celice

podsluznična plast (submukoza)

vezivno tkivo

prepleti krvnih žil, mezgovnih žil in živcev

mišična plast

gladko mišičje, razporejeno v dveh slojih (krožna ter podolžna plast)

omogoča peristaltiko (avtonomno živčevje)

potrebušnica (seroza ali peritonej)

vezivna plast

prekriva trebušno steno (parietalni peritonej) in organe v trebušni votlini (visceralni peritonej)

peritoneja prehajata eden v drugega preko oporka ali mezenterija

vlaži površino prebavnih organov, zato med njimi ni trenja

Slika 64: Stena prebavne cevi

Prebavna cev

Ustna votlina

Ustna votlina je prostor, ki ga spredaj omejujeta ustnici, zgoraj trdo in mehko nebo, spodja mišice ustnega dna z jezikom in s strani lica. Lica z ustnicami in zobje omejujejo predverje ustne votline, prostor za zobmi pa je ustna votlina v ožjem pomenu besede. Z goltno ožino prehaja v žrelo.

V mehkih delih, ki omejujejo ustno votlino je skeletno mišičje. Znotraj ustno votlino prekriva sluznica (večplastni ploščati epitel).

V ustni votlini so zobje in jezik, vanjo vodijo tudi izvodila žlez slinavk.

Zobje

Zobje so vsajeni v zobnih jamicah zgornje in spodnje čeljustnice in z vezivom pritrjeni na njuno pokostnico. Na zobu ločimo krono (vidni del zoba), korenino (vsajena v zobno jamico) in vrat (vmesni del, na katerega je prirasla dlesen).

Zob je v glavnem iz zobovine (dentina). Krono prekriva sklenina (najtrša snov v človeškem telesu), korenino pa cement, ki je podobne zgradbe kot kosti. V notranjosti zoba je votlina, v njej pa zobna pulpa, ki jo sestavlja vezivo s krvnimi žilami in živci.

Slika 65: Zgradba zoba

Po obliki in funkciji ločimo več vrst zob:

sekalci (S):

dletasta krona in ena korenina

sekanje hrane

podočniki (P):

stožčasta krona in ena korenina

trganje hrane

ličniki (L):

široka krona in navadno dve korenini

kočniki (K):

široka krona in dve do tri korenine

žvečenje hrane

Človeku zrastejo zobje dvakrat. Mlečni zobje pričnejo izraščati približno v sedmem mesecu starosti in jih je 20. V sedmem ali osmem letu starosti začnejo izpadati, ker jih izpodrivajo stalni zobje. Teh zraste skupaj največ 32.

Zobna formula za mlečno zobovje: S 2/2, P 1/1, K 2/2

Zobna formula za stalno zobovje: S 2/2, P 1/1, L 2/2, K 3/3

Jezik

Sprednji del jezika je koničast vrh, ki zadaj prehaja v trup in nato v koren.

Jezik je iz skeletnih mišic, ki izhajajo s spodnje čeljustnice in podjezičnice. Mišice potekajo podolžno, prečno in vertikalno in se med seboj prepletajo, zato je jezik zelo gibljiv. Pokriva ga sluznica, ki je na zgornji površini hrapava zaradi številnih papil.

Premika zalogaj hrane po ustni votlini in s tem meša hrano. Pri požiranju sodeluje tako, da zalogaj hrane potisne proti žrelu. Njegova naloga je tudi čiščenje zob in oblikovanje glasov.

Žleze slinavke

Izločajo slino, ki hrano vlaži in mehča, da jo lažje pogoltnemo, hkrati pa ščiti ustno sluznico in zobe pred škodljivim delovanjem mikroorganizmov. Sodeluje tudi pri tvorbi grižljaja in s sluznino vlaži požiralnik. V njej se raztapljajo snovi iz hrane, zaradi česar jih lažje okusimo. Slino izločajo trije pari žlez slinavk: obušesna, podčeljustna in podjezična slinavka.

Slina vsebuje encim ptialin (amilaza). Encimi ali fermenti so snovi, ki sodelujejo v biokemičnih procesih v našem telesu in se pri tem ne spremenijo. Njihova naloga je pospeševanje kemijskih reakcij (biokatalizatorji). So zelo specifični (nek encim sodeluje samo pri razgradnji točno določene snovi). Njihovo delovanje pa je povezano tudi s kislostjo oz. bazičnostjo okolja v katerem delujejo. Ptialin sodeluje pri razgradnji škroba do krajših molekul in deluje le v nevtralnem okolju. Zaradi kratkega zadrževanje grižljaja v ustih se tu razgradi le od 3 do 5 % škrobnih molekul (več se jih razgradi, če so živila termično obdelana, ker se pri tem uničijo ovojnice škrobnih zrnc).

Slina nastaja neprenehoma. Na količino izločene sline vpliva prisotnost hrane v ustih (pri suhi hrani se izloča več sline) tako zaradi mehanskih kot tudi zaradi kemičnih dražljajev. Centri za slinjenje so v podaljšani hrbtenjači, slinavke pa oživčuje vegetativno živčevje. Na izločanje sline vpliva tudi vidni in vohalni vtis.

Prežvečena in oslinjena hrana dobi obliko skoraj enoličnega testa, ki mu pravimo grižljaj. V taki obliki se grižljaj s požiranjem preseli v žrelo. Od tod naprej njegovo premikanje po prebavilih ni odvisno od volje, ampak od številnih refleksov, ki jih ureja center v podaljšani hrbtenjači. Grižljaj hrane v žrelu povzroči krčenje njegovih mišic. Pri tem se mehko nebo dvigne in prepreči stik z nosnimi školjkami, spust poklopca zaradi dviga podjezičnice ob ustreznem trenutku pa prepreči, da bi trdni ali tekoči delci prišli v sapnik. Sočasno se prekine dihanje in grižljaj vstopi v požiralnik, kjer ga potiska naprej krčenje mišic požiralnika. V tem trenutku se torej sproži peristaltični val, ki potiska grižljaj naprej skozi prebavno cev.

Slika 66: Požiranje

Žrelo

Žrelo ali farinks leži pred hrbtenico in sega od lobanjskega dna do 6. vratnega vretenca. Prekriva ga sluznica, v kateri je mnogo limfnih vozlov (bezgavk). Največji limfni vozel je žrelnica, ki leži v zgornjem delu žrela. Mišičje je skeletno.

V žrelu se križata prebavna in dihalna pot. Nad mehkim nebom prihaja vanj zrak iz nosne, pod njim pa hrana iz ustne votline. Ločimo torej zgornji, nosni del žrela (epifarinks) in srednji, ustni del. V stranskem delu epifarinksa je ustje evstahijeve cevi, ki žrelo povezuje s srednjim ušesom. V spodnjem, grlnem delu žrela je vhod v grlo, ki ga pri požiranju zapre poklopec in žrelo se tu nadaljuje v požiralnik.

Požiralnik

Požiralnik je 25 cm dolga cev, ki leži pred hrbtenico. Razteza se od vratu v prsno in skozi trebušno prepono v trebušno votlino. Pred njim sta zgoraj sapnik, spodaj pa srce. V zgornjem delu je iz skeletnega mišičja, sluznica pa je večplastni ploščati epitel. V spodnjem delu pa ga gradi gladka muskulatura in pokriva enoplastni cilindrični epitel, ki izloča slino.

Želodec

Ko grižljaj prepotuje požiralnik, preide skozi ustje (kardijo) v želodec. Želodec je najširši del prebavne cevi in leži pod levim obokom prepone. Meri približno 25 cm v dolžino, 12 cm v širino ter ima prostornino približno 1300 cm3. Navadno je v obliki črke J. Delno ga prekrivajo jetra, za njim pa je trebušna slinavka. Levo od ustja je želodec izbočen in tod je vedno nekaj zraka. V desno se želodec oži in se konča z zadebelitvijo krožnega mišičja, vratarjem (pilorusom). Ima dve krivini: velika krivina je obrnjena na levo, mala pa na desno.

Slika 67: Želodec

Sluznica želodca (enoslojni cilindrični epitel) je zelo nagubana in tvori želodčne gube. V njej so želodčne žleze, ki izločajo želodčni sok. Mišična plast je precej debela in močna (v želodcu se hrana tudi mehansko obdeluje in spreminja v tekočo maso). Na zunanji strani želodec pokriva peritonej.

Glavni sestavini želodčnega soka sta solna ali klorovodikova kislina (HCl) in pepsinogen. Pepsinogen je snov, ki se v želodcu zaradi prisotnosti solne kisline aktivira (pretvori se v pepsin). Ko pepsin enkrat nastane sam aktivira ostale molekule pepsinogena. Pepsinogen je encim, ki sodeluje pri cepitvi velikih beljakovinskih molekul v manjše (v peptide in delno v aminokisline) in deluje le v kislem mediju.

Solna kislina je potrebna kot aktivator (vzpostavi kislo okolje, v katerem začne delovati pepsin), obenem pa ima antiseptično (razkuževalno) vlogo.

V želodčnem soku najdemo tudi manjšo količino lipaze (encim, ki sodeluje pri razgradnji maščob), vendar pa je njeno delovanje dokaj omejeno.

Želodčne žleze izločajo tudi sluz, ki vlaži in ščiti želodčno sluznico pred delovanjem solne kisline in pepsina, ki bi lahko prebavila tudi želodec.

Želodčni sok ne nastaja neprestano, ampak se njegovo izločanje začne ob zaužitju hrane pa tudi ob pogledu na hrano, ob vohanju hrane ali pod vplivom teka. Ko pride hrana v želodec se izločanje soka pospeši z delovanjem hormona gastrina, ki ga izloča sluznica želodca.

V želodcu se vsrka tudi manjša količina hranil.

Ko je želodčna prebava končana (trajanje je odvisno od živil, ki smo jih zaužili – povprečno okoli 4 ure) in se je grižljaj spremenil v zelo tekočo belo kašo, imenovano griz, se zaradi močnejše peristaltike predela ob vratarju začne praznjenje želodca. Zapiralka vratarja, ki je med prebavo zaprta, se aktivno odpre. Želodec se prazni počasi. Griz se v presledkih pretaka v dvanajstnik in ob posameznih prehodih se zapiralka refleksno zapre.

Tanko črevo

Tanko črevo sega od vratarja do debelega črevesa in je najdaljši del prebavne cevi; meri 6 do 7 metrov v dolžino, njegov premer pa se postopoma oži s 30 na 15 mm. V njem poteka glavni del celotne prebave, ker so v njem vse vrste encimov (delujejo na vse vrste hranil). Tanko črevo delimo v tri dele: dvanajstnik, tešče črevo in vito črevo. Tešče in vito črevo predstavljata tanko črevo v ožjem pomenu besede. Notranja površina tankega črevesa je posebnega videza zaradi gub same sluznice in zaradi črevesnih resic, ki še dodatno povečajo površino. V tankem črevesu namreč poteka glavnina vsrkavanja prebavljenih snovi v kri, za kar pa je potrebna velika površina. Črevesne resice so močno nagubani deli črevesne sluznice, v katerih so prepleti krvnih in limfnih žil ter živčna vlakna. Pokrite so z enoplastnim cilindričnim epitelom. V sluznici tankega črevesa so številne žleze. Nekatere izločajo predvsem sluz, druge pa črevesni sok. Črevesni sok je alkalen (bazičen) in ne vsebuje samo veliko količino sluzi, ampak tudi številne encime.

Dvanajstnik (duodenum)

Dvanajstnik je začetni del tankega črevesa, v katerega prehaja želodec. Dolg je približno 30 cm. Medij dvanajstnika je bazičen (alkalen). Vanj vodi izvodilo jeter (žolč) in izvodilo trebušne slinavke (sok trebušne slinavke) poleg tega pa sok izločajo tudi žleze v sluznici dvanajstnika (črevesni sok).

Slika 68: Trebušna slinavka in dvanajstnik

Trebušna slinavka skozi izvodilo izloča v dvanajstnik prebavni sok, ki vsebuje encime za prebavljanje vseh vrst hranil. Ti encimi delujejo v alkalnem mediju. Amilaza cepi sestavljene ogljikove hidrate (polisaharide; npr. škrob) do maltoze (disaharid). Maltaza pa pomaga razgraditi maltozo do glukoze (monosaharid), ki je osnovna sestavina večine sestavljenih ogljikovih hidratov. Lipaza cepi maščobe v maščobne kisline in glicerol. Njeno delovanje omogoča žolč. Tripsin cepi beljakovine in peptide do aminokislin. Izloča se v neaktivni obliki, ki ji rečemo tripsinogen. Pretvorbo tripsinogena v tripsin aktivira encim enterokinaza.

Sluznica dvanajstnika ob prisotnosti griza izloča tudi hormone. Holecistokinin stimulira izločanje encimov trebušne slinavke ter kontrakcijo žolčnega mehurja in s tem izločanje žolča. Sekretin stimulira izločanje bikarbonata v sok trebušne slinavke, ki zato lahko nevtralizira kislo vsebino, ki je prišla iz želodca. Poleg tega pa zavira izločanje gastrina v želodčni sluznici in s tem prebavo v želodcu.

Delovanje vseh encimov olajša gibanje tankega črevesa, ki ne potiska mase hrane naprej, temveč jo neprestano meša.

Prebavljena hrana potuje naprej v tešče in vito črevo.

Tanko črevo v ožjem pomenu besede

Ta del tankega črevesa je močno prepreden s črevesnimi resicami, saj je njegova naloga vsrkavanje prebavljenih snovi. Krvne žile črevesnih resic vsrkajo aminokisline, monosaharide, glicerol, vitamine, vodo in mineralne snovi, ki nato preidejo v krvni obtok preko črevesnih ven. Te se združujejo v portalno veno, ki gre v jetra, kjer se razveji v številne žile, ki prepletajo jetra. Nato se žile spet združijo in izhajajo kot jetrna vena. Izlivajo se v spodnjo veliko telesno veno in tako prenesejo vsrkane snovi v obtok. Maščobne kisline pa vsrkavajo limfne žile, ki se združijo in na koncu izlivajo v podključnično veno.

Slika 69: Črevesne resice

Postopoma vsebina črevesa izgublja hranilne snovi, postaja gostejša in se zaradi peristaltike pomika v debelo črevo.

Debelo črevo

Debelo črevo, ki se začne v desnem spodnjem delu trebuha, ima več odsekov: slepo črevo, navzgornje (ascendentno) črevo, prečno črevo, navzdolnje (descendentno) črevo in esasto črevo.

Slepo črevo je začetni del debelega črevesa, v katerega se nadaljuje tanko črevo. Vmes je zaklopka, ki preprečuje uhajanje vsebine debelega črevesa nazaj v tanko črevo. Na spodnjem delu slepega črevesa je slepič, ki vsebuje ogromno limfnih vozlov.

Navzgornje, prečno, navzdolnje in esasto črevo povezujejo slepo črevo z danko (rektum), ki ob trtici zavije nazaj in se konča z anusom.

V sluznici debelega črevesa ni resic. Stena debelega črevesa se navzven boči v obliki mošnjic (danka jih nima).

Tekoča masa, ki pride v debelo črevo se tu zgoščuje (voda in mineralne snovi se vsrkavajo nazaj v telo). V debelem črevesu nastaja tudi sluz (v sluznih žlezah). Ostanke hrane, ki se še niso prebavili, v debelem črevesu prebavljajo bakterije. Pri prebavi rastlinskih ostankov (predvsem celuloze), prevladujejo mikroorganizmi, ki povzročajo vrenje, pri prebavi živalskih pa gnitje. Pri tem nastajajo razni plini. Vsebina debelega črevesa zaradi vsrkavanja vode postaja vedno gostejša in oblikuje se blato (feces). Blato sestavljajo ostanki hrane, bakterije, odmrle epitelne celice, levkociti in prebavni sokovi. V blatu so tudi žolčna barvila (sterkobilin), ki nastaja iz bilirubina pod vplivom bakterij.

Prebavne žleze

Jetra

Jetra so največja žleza v človeškem telesu. Ležijo v desnem delu trebušne votline tik pod diafragmo. Tehtajo približno 1500 g in so rdečerjave barve. So neke vrste laboratorij, v katerem poteka večina pretvorb snovi, ki so se vsrkale pri prebavi.

Opravljajo več zelo pomembnih nalog:

proizvodnja žolča:

rahlo alkalna (bazična) rumenozelena tekočina

po žolčnih kanalčkih se odvaja v žolčni mehur

presnavljanje hranilnih snovi:

sintetizirajo (tvorijo) nekatere pomembne aminokisline in krvne beljakovine

iz glukoze tvorijo glikogen (zaloga energije) in obratno

iz maščob in aminokislin lahko sintetizirajo glukozo in obratno

razkroj in razstrupljanje strupenih snovi (tistih, ki prihajajo od zunaj – alkohol, nikotin, bakterijski toksini, ipd. in tistih, ki nastajajo v telesu - amoniak)

krvni depo in depo toplote (v jetrih se zadržujejo večje količine krvi)

krvotvorni organ pri plodu

Žolč

V jetrih neprestano nastaja žolč, ki se kopiči v žolčniku. Tu se dopolni s sluzjo, ki jo izločajo žleze samega žolčnika in se koncentrirajo snovi, ki ga sestavljajo: voda, žolčna barvila, žolčne kisline in soli žolčnih kislin, holesterol in lecitin. Žolč prehaja v dvanajstnik preko žolčevoda v presledkih, in sicer le med črevesno prebavo. Kadar je v dvanajstniku hrana, se žolč iztisne v žolčnikov vod. Žolč pospešuje delovanje encimov trebušne slinavke, nevtralizira delovanje solne kisline v grizu, olajša prebavo maščob (maščobo razprši - emulgira v drobne kapljice, ki jih lipaza zato lažje razgradi) in vsrkavanje maščob (žolčne kisline se spajajo z maščobnimi kislinami – nastane topna tekočina, ki se lahko vsrkava v kri). Je rahlo bazičen. Žolčna barvila, kot so bilirubin (rdeče barve) in biliverdin (zelene barve), nastajajo iz hemoglobina in so tako končni produkt razgradnje eritrocitov. V črevesju se bilirubin v številnih reakcijah oksidira in pretvori v sterkobilin, rjavo barvilo, značilno za blato (feces). Nekateri vmesni produkti , ki nastanejo v teh pretvorbah, se preko črevesne sluznice znova vsrkajo in prehajajo v ledvice, kjer se pretvorijo v urobilin, ki daje značilno barvo urinu.

Zgradba jeter

Jetra so zgrajena iz treh režnjev: iz levega, ki je manjši, desnega, ki je večji in kvadratnega, ki leži vmes. Z zadnje strani vstopajo in izstopajo krvne žile in izvodila. Portalna vena v jetra prinaša hranilne snovi, ki so se vsrkale v črevesnih resicah, jetrna arterija pa preskrbuje jetra s kisikom.

Sestavljena so iz majhnih (1 – 2 mm) funkcionalnih enot, ki jim rečemo jetrni režnjiči. Tvorijo jih jetrne celice (hepatociti). V osrednjem delu vsakega režnjiča je središčna vena, na obrobju pa kapilarna mreža vej portalne vene. Kri, ki vstopi v jetra skozi portalno veno, teče po manjših venah v kapilarno mrežo jetrnih režnjičev. Od tam se preceja skozi jetrne celice in snovi iz jetrnih celic vstopajo v središčno veno. Središčne vene se združujejo v jetrno veno, ta pa odteka v spodnjo veliko telesno veno.

Žolč, ki nastaja v jetrnih celicah, odteka po žolčnih kanalčkih, ki obdajajo režnjiče. Žolčni kanalčki se združijo v izvodilo (jetrni vod), ki vodi žolč do žolčnega mehurja (žolčnika). Iz žolčnega mehurja vodi žolčnikov vod, ki se združi z jetrnim vodom v žolčevod. Žolčevod se tik pred izlivom v dvanajstnik združi z glavnim izvodilom trebušne slinavke. V dvanajstnik se žolč izloča le kadar je v njem hrana (še posebej mastna), kar mu omogoča sfinkter (krožna mišica zapiralka), ki leži na koncu žolčevoda.

Slika 70: Jetra in dvanajstnik

Trebušna slinavka

Trebušna slinavka (pankreas) je druga največja prebavna žleza. V dolžino meri 15 do 20 cm in je žleza z zunanjim in notranjim izločanjem. Leži za želodcem in pod njim v krivini dvanajstnika. Je trakaste oblike in tehta 70 do 90 g.

Tisti del žleze, ki je endokrini (z notranjim izločanjem), vsebuje nekakšne otočke celic. V njem najdemo alfa celice, ki izločajo glukagon (hormon, ki zvišuje količino krvnega sladkorja), beta celice, ki izločajo inzulin (hormon, ki znižuje količino krvnega sladkorja) in delta celice, ki izločajo somatostatin (hormon, ki zavira izločanje gastrina v želodcu, sekretina in holecistokinina v dvanajstniku ter izločanje glukagona).

Eksokrini del žleze (z zunanjim izločanjem) pa je zgrajen iz žleznih režnjičev, ki izločajo sok trebušne slinavke, potreben za dokončno razgradnjo beljakovin, ogljikovih hidratov in maščob. Iz žleznih režnjičev izhajajo izvodila, ki se združujejo v glavno in pomožno izvodilo trebušne slinavke. Glavno izvodilo se pred izlivom v dvanajstnik združi z žolčevodom, pomožno pa se izliva direktno vanj. Sok trebušne slinavke vsebuje encime za razgradnjo vseh hranilnih snovi.

Slika 71: Tkivo trebušne slinavke

OBTOČILA

Po telesu se pretakata kri in limfa (mezga), zato razlikujemo krvna in limfna obtočila. Kri vse telesne celice oskrbuje s snovmi, ki so pomembne za življenje: s hranili, ki se vsrkajo v kri iz prebavne cevi in kisikom, ki pride v kri v pljučih. Obenem iz celic odnaša odpadne produkte presnove v organe za izločanje. Kri kroži po gostem prepletu žil do vseh organov in jih tako povezuje med seboj. Za kroženje krvi po žilah skrbi srce, ki deluje kot črpalka.

Krvna obtočila ali krvožilje

Krvožilje sestavljajo srce in krvne žile, ki jih po zgradbi in nalogah delimo v arterije, vene in kapilare. Žile, ki vodijo iz srca so odvodnice ali arterije, žile, ki vodijo v srce, pa so dovodnice ali vene. Najmanjše žile imenujemo lasnice ali kapilare.

V človekovem obtoku je krvi približno ena trinajstina njegove telesne teže (pri odraslem moškem je to približno 5 – 6 l). Količina se spreminja s starostjo in spolom (manj je je pri starejših osebah in pri ženskah).

Srce

Srce leži v osrčniku (perikardu) med levim in desnim pljučnim krilom, na trebušni preponi in tik za prsnico. Večji del srca je na levi strani. Veliko je za pest in je stožčaste oblike. Konica je obrnjena navzdol proti preponi, na zgornjem, širšem delu pa vstopajo in izstopajo velike žile. Tehta od 300 do 500 g. Deluje kot črpalka in kot tlačilka.

Srce je votel organ. Njegova stena je iz treh plasti. Srčne votline prekriva sluznica iz ploščatih celic (endokard), ki se nadaljuje v krvne žile. Srednja plast je mišična stena (miokard). Mišična stena levega ventrikla (prekata) je najdebelejša, stena atrijev (preddvorov) pa je tanka. Srčna mišica ne deluje pod vplivom naše volje. Zanjo je značilno tudi to, da se ne utrudi in da je njena kontrakcija močna in hitra. V srčni mišici so še posebna vlakna, ki sestavljajo prevodni sistem. V desnem atriju so zbrana v dva vozliča in iz spodnjega vodi snop, ki povezuje atrija z ventrikloma. Na zunanji strani srce prekriva visceralni peritonej (epikard), ki predstavlja notranjo plast osrčnika (perikarda), zato mu rečemo tudi visceralni perikard.

Osrčnik je kot vreča, v kateri utripa srce. Pri njem ločimo notranjo in zunanjo plast. Med notranjo plastjo (visceralni perikard) in zunanjo plastjo (parietalni perikard) je posebna tekočina. Ko se srce krči, iztiska kri in pri tem lepo drsi po zunanjem perikardu, ker je vmesni prostor vlažen.

Pretin ali septum deli srce na desno (venozno) in levo (arterielno) polovico. Krvi se med seboj ne mešata. V vsaki polovici srca je po ena zaklopka. Nad zaklopko je preddvor (atrij), pod njo pa prekat (ventrikel). Zaklopke gradi endokard. Kri teče iz atrija v ventrikel, nazaj pa ne more, ker se zaklopka zapre. Ko se ventrikel stisne, naraste pritisk krvi na stene srca in tudi na zaklopko, zato se ta zapre. Ker se zaklopke nahajajo med atrijem in ventriklom, jih imenujemo atrioventrikularne. V desnem srcu je zaklopka sestavljena iz treh loput (trikuspidalna zaklopka), v levem pa iz dveh (bikuspidalna zaklopka ali mitralna zaklopka). Tudi velike žile, ki izstopajo iz srca vsebujejo zaklopke. Iz desnega prekata izhaja pljučna arterija, iz levega pa aorta. Zaklopke urejajo smer pretoka krvi v srcu. V desni preddvor se izlivata obe veliki telesni veni (votli veni), medtem ko se v levi preddvor izlivajo štiri pljučne vene.

Kot je bilo že omenjeno, imamo v samem srcu še poseben tip muskulature (purkinjejeva vlakna). To so posebna specializirana mišična vlakna, po katerih se širi val kontrakcije, za katero dražljaji izvirajo v samem srcu. Izvor dražljaja je v steni desnega atrija (sinoatrialni vozel). Dražljaj se naprej prenaša po purkinjejevih vlaknih, ki so razpredena po vsej površini atrija. Potovanje dražljaja povzroči, da se atrija skrčita. Atrioventrikularni vozel je na meji med atrijem in ventriklom. Od tod potujejo impulzi po purkinjejevih vlaknih (po hisovem snopu) po obeh ventriklih, ki se zato skrčita. Dražljaji za kontrakcijo srca torej izvirajo iz samega srca, ritem pa je kontroliran preko vegetativnega živčevja (simpatik spodbuja kontrakcijo, parasimpatik pa jo zavira). Skladno delovanje simpatika in parasimpatika ureja center za bitje srca v podaljšani hrbtenjači. Vzburjenje, ki se širi po purkinjejevih vlaknih lahko tudi registriramo s pomočjo EKG.

Slika 72: Prevodni sistem v srcu

Kri teče po žilah zaradi ritmičnega krčenja srca. Ko sta atrija raztegnjena (diastola atrijev), priteka venozna kri po zgornji in spodnji veliki telesni veni v desni atrij, po pljučnih venah pa arterielna kri v levi atrij. S krvjo napolnjena atrija se skrčita (sistola atrijev) in iztisneta kri skozi atrioventrikularni zaklopki v prekata, ki sta takrat raztegnjena (diastola ventriklov). Ko sta prekata napolnjena s krvjo, se skrčita (sistola ventriklov) in poženeta kri skozi odprti žepkasti zaklopki iz desnega ventrikla v pljučno arterijo in iz levega ventrikla v aorto. Tedaj sta atrioventrikularni zaklopki zaprti. V tem času sta atrija spet raztegnjena in tedaj se raztegneta še ventrikla. Žepkasti zaklopki v žilah sta zaprti. Srce kratek čas počiva.

Slika 73: Srčni cikel

Pri zapiranju zaklopk nastanejo toni, ki jih lahko poslušamo na določenih mestih na sprednji steni prsnega koša.

Od začetka enega do začetka drugega srčnega utripa mine manj kot ena sekunda. Odrasel človek ima povprečno 70 srčnih utripov na minuto. V prvem letu življenja je utripov skoraj dvakrat več.

Pri sistoli je pritisk 120 mm Hg, pri diastoli pa 70 mm Hg. V arterijah je pritisk zelo visok, v venah pa pritiska skoraj ni.

Srčno mišico prehranjujejo koronarne ali venčne arterije. Če se te žile zamašijo, nastopi infarkt.

Slika 74: Žile, ki vodijo iz srca in v srce

Krvne žile

Arterije so žile, ki vodijo iz srca in utripajo, ker se sistola prekatov prenaša na njihovo steno. V organih se razvijejo do tankih kapilar, ki se nato združujejo v vene, ki vodijo kri proti srcu. V nekaterih večjih venah so nežni žepki (zaklopke), katerih prosti robovi so obrnjeni v smer krvnega toka. Te zaklopke preprečujejo pretok krvi nazaj (v teh žilah je pritisk zelo majhen).

Slika 75: Prerez vene

Slika 76: Prerez arterije

Žilna stena je iz treh plasti. Notranja plast (tunica intima) je iz ploščatih endotelijskih celic (enoplastni endotel). Iz te plasti so tudi žepki v venah. Srednja plast (tunica media) je močnejša in je v steni arterij debelejša kot v steni ven. V velikih arterijah, kjer je krvni tlak najvišji, je pretežno iz elastičnega veziva, ostalo pa je gladka muskulatura. V malih arterijah pa je sestavljena iz gladkega mišičja, ki ga oživčuje vegetativno živčevje. Zato manjše arterije lahko spreminjajo svoj premer in uravnavajo dotok krvi v določene organe, odvisno od njihove potrebe. Pobude za krčenje gladkega mišičja žil prihajajo iz posebnega središča v podaljšani hrbtenjači. Zunanja plast (tunica adventitia) je iz vezivnega tkiva. Z njo se žile pripenjajo na okoliške organe. Vene imajo tanjšo mišično plast in močnejšo zunanjo plast. Stena kapilar je le iz tankega notranjega epitela (endotela), ki ga zunaj obdaja nežno vezivo. Skozi steno kapilar se izmenjujejo snovi med krvjo in tkivi.

Slika 77: Prerez kapilare

V telesu je precej več ven kot arterij. Arterije so samo v notranjosti telesa (potekajo ob kosteh), vene pa so tako v notranjosti kot tudi pod površino.

Krvni obtok

Kri po našem telesu kroži po dveh obtokih: po malem ali pljučnem krvnem obtoku in po velikem ali telesnem krvnem obtoku. V velikem krvnem obtoku teče po venah venozna (kri temnejše barve, ki vsebuje veliko ogljikovega dioksida in produktov presnove), po arterijah pa arterielna (kri svetlejše barve, ki vsebuje veliko kisika in hranilnih snovi) kri. V malem krvnem obtoku je to obratno.

Mali ali pljučni krvni obtok

Vodi od srca v pljuča in nazaj. Kri, revna s kisikom in z veliko ogljikovega dioksida (venozna kri), po pljučnih arterijah pride v pljuča, kjer sprejme kisik in odda ogljikov dioksid ter se po pljučnih venah vrača v srce.

Veliki ali telesni krvni obtok

Ta obtok pa po arterijah vodi s kisikom nasičeno kri (arterielna kri) iz srca v vse organe in tkiva, po venah pa vodi kri s snovmi, nastalimi pri celični presnovi (npr. ogljikov dioksid) iz tkiv v srce.

Poglejmo, kako to izgleda v celoti. Celoten krvni obtok se začne v levem srcu. Iz levega ventrikla je speljana aorta, od nje se odcepljajo posamezne arterije. Te arterije v tkivih oddajajo kisik in hranilne snovi, sprejemajo pa ogljikov dioksid in produkte presnove in s tem postanejo vene, ki vodijo v srce. Vene se združujejo v dve veliki telesni veni, ki vodita v desni atrij. Od tam teče kri v desni ventrikel (venozna kri). Iz desnega ventrikla vodi pljučno deblo, ki se razcepi v dve pljučni arteriji. Ti dve arteriji vodita venozno kri v pljuča, kjer pride do izmenjave plinov (v kri pride kisik, ogljikov dioksid pa se sprosti). S kisikom bogata arterielna kri se vrne v srce. Iz vsakega pljučnega krila vodita po dve pljučni veni. V levi atrij torej vodijo štiri pljučne vene, ki nosijo arterielno kri. Kri gre v levi ventrikel in od tod naprej po telesu.

Slika 78: Krvni obtok

Glavne telesne arterije

Iz srca vodita dve veliki arteriji – pljučna arterija (pljučno deblo) in aorta.

Pljučna arterija izhaja iz desnega prekata in se pod aortnim lokom cepi v dve veji – levo in desno pljučno arterijo, ki vodita v leva in desna pljuča.

Aorta izhaja iz levega prekata. Najprej poteka navzgor, nato pa zavije v aortni lok. Nato poteka pred hrbtenico navzdol, prestopi prepono in se konča ob 4. ledvenem vretencu. Del aorte, ki poteka po prsni votlini imenujemo prsna aorta, del, ki poteka po trebušni votlini, pa trebušna aorta.

Od aorte se cepijo številne arterije. V višini žepkaste zaklopke se iz aorte odcepita dve koronarni arteriji, ki prehranjujeta srčno mišico. Zamašitev teh žil povzroči infarkt. Simpatik, za razliko od drugih, te žile širi.

Iz aortnega loka izhajajo tri arterije. Na desni strani se odcepi brahiocefalično deblo (arterijsko deblo za zgornji ud in glavo), ki se razdeli na dve žili: desno skupno karotidno arterijo (desno vratno arterijo) in desno podključnično arterijo. Na levi strani pa iz aortnega loka izhajata dve arteriji: leva skupna karotidna arterija in leva podključnična arterija.

Skupna karotidna arterija poteka po vratu navzgor in se v višini grla cepi v zunanjo karotidno arterijo, ki s svojimi vejami prehranjuje organe v vratu in glavi, in v notranjo karotidno arterijo, ki prehranjuje možgane in oko.

Podključnična arterija poteka pod ključnico v pazduho, kjer jo imenujemo pazdušna in nato po nadlakti kot nadlaktna arterija do komolca, kjer se razdeli v koželjnično in podlaktno arterijo. Navadno tipljemo pulz na koželjnični arteriji. V dlani ti dve arteriji sklepata dlanski lok, iz katerega se cepijo veje za prste.

Iz prsne ali torakalne aorte vodi več odcepov, ki prehranjujejo organe v prsni votlini (požiralnik, sapnik, pljuča) in steno prsne votline (medrebrne arterije, zgornja preponska arterija).

Iz trebušne aorte se odcepljajo arterije, ki prehranjujejo organe v trebušni votlini (drobovna arterija, ledvični arteriji, jajčnikova oz. modna arterija in spodnja ter zgornja oporkova arterija) ter arterije, ki prehranjujejo steno trebušne votline (spodnja preponska arterija, ledvena arterija).

Prva veja trebušne ali abdominalne aorte je celiakalna ali drobovna arterija. Je kratka in se deli v tri veje – jetrno arterijo, želodčno arterijo in vranično arterijo. Jetrna arterija prehranjuje jetra, desno polovico želodca, dvanajstnik in glavo trebušne slinavke. Vranična arterija prehranjuje vranico ter telo in rep trebušne slinavke. Želodčna arterija poteka po mali krivini želodca in ga prehranjuje.

Iz trebušne aorte izhaja tudi zgornja oporkova ali zgornja mezenterična arterija, ki se razveji za tanko črevo (tešče in vito), slepo črevo ter navzgornje in prečno debelo črevo.

Ledvični arteriji potekata k ledvicam.

Spodnja oporkova (mezenterična) arterija prehranjuje navzdolnje in esasto debelo črevo ter danko.

Končni veji, v kateri se razveji trebušna aorta sta črevnični arteriji, ki sta kratki in se kmalu cepita v notranjo in zunanjo črevnično arterijo.

Notranja črevnična arterija prehranjuje medenične organe in zadnjo stran kolka.

Zunanja črevnična arterija poteka pod dimeljsko vezjo v stegno, kjer jo imenujemo stegenska arterija. Stegenska arterija pod kolenom prehaja v podkolensko arterijo, ta pa se deli v sprednjo in zadnjo golenično arterijo. Iz zadnje golenične arterije izhaja mečnična arterija.

Glavne telesne vene

V glavnem vene potekajo tako kot arterije. Poleg ven, ki spremljajo arterije, so v človeškem telesu še podkožne ali površinske vene, ki so zlasti dobro vidne na udih. Najmočneje so izražene na hrbtišču rok in nog.

V levi preddvor vodijo štiri pljučne vene arterielno kri iz pljuč. Dve prihajata iz levih in dve iz desnih pljuč.

Zgornja velika telesna vena (vena kava ali votla vena) zbira venozno kri iz glave in vratu ter iz zgornjega uda in se zliva v desni atrij.

Iz glave in vratu zbira kri jugularna vena (notranja in zunanja), ki se s podključnično veno združi v brahiocefalično veno. Brahiocefalični veni leve in desne strani se združita v zgornjo veliko telesno veno.

Podlaktna in koželjnična vena zbirata kri iz spodnjega dela roke in se združita v nadlaktno veno, ki se zliva v pazdušno veno, ta pa v podključnično. Poleg tega so v roki tudi površinske vene, ki se med seboj močno prepletajo in ki prosevajo skozi kožo. Iz tega prepleta izhajata dve večji površinski veni: cefalična na palčevi strani, ki se zliva v podključnično veno, in manjša vena (vena basilica) na mezinčevi strani.

Spodnja velika telesna vena zbira kri iz spodnjih udov, medeničnih organov ter nekaterih organov v trebušni votlini. Zliva se v desni atrij. Venozna kri iz prebavnih organov pa odteka po portalni veni v jetra.

V spodnjo veliko telesno veno se zlivajo vene, ki zbirajo kri iz organov (jetrna vena, ledvični veni, jajčnikova oz. modna vena) ter vene, ki zbirajo kri iz stene trebušne votline (ledvene vene in preponska vena).

Spodnja velika telesna vena se nadaljuje v skupno črevnično veno, ki se razveji v notranjo (zbira kri iz medeničnih organov) in zunanjo črevnično veno (zbira kri iz spodnje ekstremitete).

Kri iz spodnjega dela noge se zbira v sprednjo golenično in zadnjo golenično veno. Ti dve se združita v podkolensko veno, ki preko kolena vodi v stegensko veno, ta pa naprej v zunanjo črevnično veno.

V nogi je tudi preplet površinskih ven, iz katerega izhajata dve površinski veni. Večja, vena safena, poteka po notranji strani spodnjega uda in se pod dimeljsko vezjo zliva v stegensko veno.

Portalna vena zbira venozno kri iz želodca, trebušne slinavke, tankega in debelega črevesa ter vranice. Vene, ki vodijo vanjo so oporkova, vranična in želodčna. Portalna vena vstopa v jetra, kjer se razveji v kapilare, ki potekajo tesno ob jetrnih celicah in jim dovajajo hranila, ki so se vsrkala v tankem črevesu. Iz kapilar se zliva kri v jetrno veno, ta pa se zliva v veliko telesno veno. Jetrni krvni obtok je zelo pomemben za presnovo v telesu.

Slika 79: Glavne telesne arterije

Slika 80: Glavne telesne vene

Limfna ali mezgovna obtočila

Limfna obtočila vračajo tkivno tekočino (predvsem beljakovine v njej) v krvni obtok (v venski sistem velikega krvnega obtoka). Celice v tkivih obliva medcelična (tkivna) tekočina (medceličnina), ki se filtrira iz krvnih kapilar. V tkivno tekočino se odlagajo tudi beljakovine, ki se s pomočjo limfe vrnejo nazaj v krvni obtok. Tkivna tekočina (limfa ali mezga) se zbira v limfnih kapilarah, te se združujejo v limfne žile ali mezgovnice, ki se zlivajo v mezgovod. Mezgovod vodi limfo v vene.

Slika 81: Prerez limfne kapilare

Limfa ima podobno sestavo kot krvna plazma, vsebuje pa tudi levkocite.

Mezgovne kapilare se slepo začenjajo v medceličnih prostorih. Zgrajene so iz enoplastnega endotela (epitel). Nahajajo se po vsem telesu, razen v hrustancu, kosteh in osrednjem živčevju. Mezgovne kapilare se med seboj prepletajo.

Mezgovne kapilare se združujejo v mezgovnice, ki imajo podobno zgradbo kot vene, vendar je njihova stena tanjša. Gradijo jih zaporedja vozličkov s polmesečastimi zaklopkami v notranjosti, ki se odpro le, ko nanje pritisne limfa iz predhodnega vozlička. Ko limfa prodre skozi zaklopko, se ta zapre. S tem je preprečeno uhajajne limfe nazaj.

Slika 82: Smer toka limfe

Mezgovnice iz spodnjih udov in iz črevesa se stekajo v mezgovno ali limfatično vrečko, iz katere poteka prsni mezgovod pred hrbtenico navzgor in se zliva v stečišče leve jugularne in podključnične vene. V prsni mezgovod se vzliva tudi mezgovod iz leve polovice glave in vratu, leve polovice prsnega koša in levega zgornjega uda.

Mezgo iz desne polovice glave in vratu, desne polovice prsnega koša in desnega zgornjega uda pa vodi kratek desni mezgovod v stečišče desne jugularne in podključnične vene.

Limfa po limfnem sistemu teče zelo počasi. Njen pretok omogoča krčenje mišic, pa tudi krčenje nekaterih mezgovnic.

Slika 83: Mezgovod

Bezgavke

Del limfnega sistema so tudi bezgavke. To so majhni vozli limfatičnega tkiva, fižolaste oblike, skozi katere potekajo mezgovnice. V nekaterih delih telesa so bolj skoncentrirane (pod pazduho, v dimljah, v vratu, ob sapnicah in sapniku, ob črevesu in ob medeničnih organih). Njihova osnovna naloga je filtriranje (precejanje) limfe in dozorevanje limfocitov. Limfa, ki pride skozi bezgavke vsebuje razne tujke (bakterije, viruse), ki se ujamejo v bezgavkah, nato pa jih makrofagi fagocitirajo. K bezgavkam prištevamo tudi mandlje, vranico in priželjc.

Vranica je rdečkast ovalen limfni organ. Leži tik pod diafragmo na levi strani trebušne votline. V njej se shranjujejo limfociti. Je tudi organ, v katerem se vrši razgradnja eritrocitov. Je skladišče odvečne krvi, ki se pri večjih potrebah sprosti iz vranice. Pri zarodku je vranica krvotvorni organ. Vranica ni življenjsko pomemben organ, saj njeno nalogo lahko prevzamejo jetra.

Slika 84: Zgradba bezgavke

DIHALA

Naloga dihal je izmenjava plinov med organizmom in okoljem (med zrakom in krvjo). Izmenjava poteka v pljučih, do njih pa vodi dolga dihalna pot, ki se prične z nosno votlino in se nadaljuje v žrelo, grlo in sapnik. Ta se deli v dve sapnici, ki vstopata v leva in desna pljuča. Dihala torej sestavljajo pljuča in dihalna pot.

Slika 85: Dihala

Zgradba dihal

Nosna votlina

Nosna votlina je glavna vstopna pot zraka v dihala. Je iz dveh delov, ki nista čisto simetrična. Ti dve polovici nosne votline predeljuje nosni pretin, ki je spredaj hrustančast, zadaj pa koščen. Notranjost nosne votline oblikujejo kosti (dno – zgornja čeljustnica in nebnica, stranske stene – zgornja čeljustnica, strop – sitka) in kostni odrastki, imenovani nosne školjčnice (po 3 v vsaki nosnici – spodnja, zgornja in srednja). Zaradi školjčnic se nosni epitel močno poveča. Pod nosnimi školjčnicami so nosni hodniki, kamor se odpirajo obnosne votline (paranazalni sinusi) in solzevod. Nosno votlino prekriva sluznica, ki je večplastni cilindrični migetalčni epitel, značilen za vso dihalno pot (dihalni ali respiratorni epitel). Med epitelnimi celicami so žleze sluznice, ki izločajo sluz. Sluz vlaži zrak, poleg tega pa se nanjo lepijo prašni delci, ki jih migetalke s sluzjo vred odstranjujejo. Sluz ima tudi obrambno vlogo – uničuje mikroorganizme, ki so v vdihnjenem zraku. Pod sluznico (mukozo) je submukoza, v kateri je bogat preplet kapilar, ki omogočajo, da se zrak ogreje. Zrak se, zaradi razgibanega reliefa nosne votline, ki ga tvorijo nosne školjčnice, dlje časa vrtinči in zadržuje v nosni votlini, zaradi česar se še lažje segreje. Poleg respiratornega epitela, ki pokriva večino nosne votline, pa najdemo v zgornjem delu nosne votline (zgornja nosna školjčnica) tudi vohalni ali olfaktorni epitel.

Slika 86: Nosna votlina

Obnosne votline so v zgornji čeljustnici, sitki, čelnici in zagozdnici. Odpirajo se v nosne hodnike pod zgornjo in srednjo nosno školjčnico. Stene obnosnih votlin prekriva sluznica (respiratorni epitel), ki se nadaljuje iz nosne votline.

Zadaj se nosna votlina preko dveh odprtin (sapišč) nadaljuje v žrelo.

Žrelo

Je del prebavne ter del dihalne poti. Vodi iz nosne votline navzdol, mimo ustne votline, navzpred do grla in navzad do požiralnika. Ločimo nosni, ustni in grlni del žrela.

V žrelo se odpira ustje evstahijeve cevi. Sluznica žrela je, za razliko od ostalih delov dihalne poti, večplasten ploščati epitel.

Zgornji ali nosni del žrela (epifarinks ali nazofarinks) leži za nosno votlino. Osrednji ali ustni del žrela (orofarinks) leži za ustno votlino in se začne blizu nebnic. Nebnici (mandeljna) sta bezgavki. V žrelu je še več drugih bezgavk, med njimi tudi žrelnica. Naloga teh bezgavk je obramba pred okužbami z virusi in bakterijami, ki pridejo v usta. Uhajanje hrane iz spodnjega ali grlnega dela žrela (laringofarinks) v grlo preprečuje poklopec, ki ob požiranju zapre vhod v grlo in hrano usmeri v požiralnik.

Slika 87: Žrelo

Grlo

Grlo je votel organ, ki leži nad sapnikom in pred požiralnikom v višini 4. in 5. vratnega vretenca. Zgrajeno je iz petih hrustancev, od katerih so trije neparni (obročasti, ščitasti, poklopec) in dva parna (piramidasti in rogljasti).

Slika 88: Grlo spredaj

Na ščitastem hrustancu je na zgornjem robu izboklina (adamovo jabolko), ki pri moških izraziteje štrli naprej kot pri ženskah. Opnasta vez povezuje ščitasti hrustanec s podjezičnico.

Slika 89: Grlo zadaj

Pod ščitastim je obročasti hrustanec, na katerem sta zadaj dva piramidasta hrustanca. Poklopec je podoben listu in je pripet na ščitasti hrustanec.

Slika 90: Lega grla

Notranjost grla prekriva sluznica, ki tvori dva para sluzničnih gub, med katerima leži grlni žep. Prvi par sluzničnih gub sta nepravi glasilki, spodnji par pa sta pravi glasilki. Pravi glasilki sta razpeti med ščitastim in piramidastim hrustancem. Špranja med njima se imenuje glasilni razporek. Regulacijo velikosti špranje, ki določa jakost in višino glasu (ožja je špranja, višji so glasovi), omogoča muskulatura. Mišice grla pa poleg tega omogočajo tudi premikanje hrustancev.

Slika 91: Lega glasilk

Sluznica je respiratorna, na mestu pravih glasilk pa je ploščati epitel.

Sapnik

Sapnik je približno 12 cm dolga cev. Za njim je požiralnik, tik pod grlom pa ga obdaja ščitnica. Stena sapnika je iz hrustančastih obročkov, ki zadaj niso sklenjeni, temveč so med seboj povezani z vezivom. Notranjost sapnika prekriva respiratorna sluznica (večplastni cilindrični migetalčni epitel). V steni sapnika je gladka muskulatura (za oženje sapnika skrbi vegetativno živčevje). Sapnik se v višini 5. prsnega vretenca razcepi v dve sapnici (bronhija), katerih stena je zgrajena podobno kot stena sapnika. Desna sapnica je krajša in bolj pokončna, leva pa daljša in bolj položna. Med njima leži srce. Sapnici vstopata skozi pljučni lini v pljuča in se razvejita v številne manjše veje in vejice (bronhiole – premer je 1 mm), ki se na koncu razširijo v pljučne mehurčke ali mešičke (alveole).

Pljuča

Pljuča so sestavljena iz dveh pljučnih kril, vsako pljučno krilo pa je iz režnjev. Desno pljučno krilo gradijo trije režnji, levo pa dva. So stožčaste oblike in ležijo nad desnim oz. levim obokom prepone. Med desnim in levim pljučnim krilom je prostor, mediastinum, kjer je srce.

Pljuča so iz bronhialnega vejevja, pljučnih mešičkov in veziva (elastično vezivno tkivo), v katerem so krvne žile, mezgovnice in živci. Na notranji strani pljuč ležita dve pljučni lini, skozi kateri vstopajo in izstopajo krvne žile, živci, mezgovnice in sapnici. V pljuča vstopa pljučna arterija (2), ki vsebuje venozno kri in se v pljučih deli podobno kot sapnica. Majhne arterije se razvejijo v kapilarni preplet, ki obdaja vsak pljučni mešiček. Kapilarna stena, ki je iz ploščatih endotelnih celic, in ploščat enoplastni epitel pljučnega mešička omogočata izmenjavo plinov med zrakom in krvjo.

Pljuča prekriva pljučna plevra (mrena) ali popljučnica (visceralna plevra), ki je gladka in vlažna. Pljučna mrena zavije ob pljučni lini na notranjo površino prsnega koša, ki jo prekriva kot rebrna plevra (mrena) (parietalna plevra). Med pljučno in rebrno plevro je špranjast prostor, v katerem je nekaj tekočine. Ta vlaži površino pljuč, da ob dihanju gladko drsijo ob steni prsnega koša. V prostoru med plevrama ni zraka (med njima je podtlak). S plevrama se pljuča držijo prsnega koša in ob vdihu in izdihu pasivno sledijo njegovemu gibanju. Dihanje omogočajo dihalne mišice.

Slika 92: Pljuča

Pljučni mešički so zgrajeni iz tankega enoplastnega ploščatega epitela, na katerega je pripeta tanka plast elastičnih vlaken in mogočen preplet kapilar.

Slika 93: Pljučni mešički

Dihanje

Pljučno dihanje je izmenjava plinov med zrakom in krvjo v pljučih. Skozi pljuča telo oddaja ogljikov dioksid (CO2) in sprejema kisik (O2). Izmenjavo plinov med krvjo in celicami pa imenujemo celično dihanje.

Mehanika dihanja

Pri dihanju razlikujemo dve fazi – vdih in izdih. Vdih je vsesavanje zraka v pljuča. Vdihu sledi izdih, ki je iztiskanje zraka iz pljuč. Oboje skupaj imenujemo dihljaj. Pogostnost dihanja je različna. Pri zdravem odraslem moškem je pogostnost vdihov 16 na minuto. Pri ženski jih je nekoliko manj. Zelo številni so vdihi pri novorojenčku, saj jih je kar 60 do 70. Število vdihov je večje pri povečanem telesnem naporu. Večje število vdihov se pojavlja pri ljudeh z razvitimi mišicami (npr. pri športnikih), manjše pa pri debelejših ljudeh.

Zaradi povečane količine CO2 v krvi se vzdraži dihalni center v podaljšani hrbtenjači. Iz tega centra prihajajo pobude po motoričnih živčnih vlaknih do skeletnih dihalnih mišic. Glavne dihalne mišice so medrebrne mišice in trebušna prepona, ki se krčijo pod kontrolo naše zavesti, vendar je navadno njihovo krčenje avtomatično (spanje). Pri vdihu dihalne mišice razširijo prsni koš. Medrebrne mišice ga dvignejo in razširijo vstran in naprej, prepona pa se splošči in poveča prostornino prsne votline navzdol. Obenem se pljuča razširijo zaradi podtlaka v vmesnem prostoru med obema plevrama, saj zaradi tega sledijo gibanju prsnega koša. Ker se pljuča razširijo, se poveča prostornina v pljučnih mešičkih, zračni tlak v njih se zmanjša in zrak se vsesa vanje.

Po vdihu se količina CO2 v krvi zmanjša, vzburjenje dihalnega centra preneha, dihalne mišice se sprostijo in prsni koš upade zaradi lastne teže in zaradi prožnosti prsnega koša in pljuč. Ker se zmanjša prostornina prsnega koša, se pljuča stisnejo in pri tem iztisnejo zrak iz pljučnih mešičkov. Tudi pri najprizadevnejšem izdihu ne moremo iztisniti vsega zraka iz pljuč, temveč ga v dihalih ostane še vedno približno 1 – 1,5 l (rezidualni zrak). Količina vdihanega in izdihanega zraka v mirovanju v času enega dihljaja je približno 0,5 l (respiratorni zrak), lahko pa se zelo poveča v posebnih pogojih. Tako pri prisilnem vdihu lahko vnesemo 2 – 3 l zraka (dopolnilni zrak), pri prisilnem izdihu pa ga lahko še dodatno izdihnemo okrog 1 l (rezervni zrak). Prostornina zraka, ki je seštevek respiratornega, rezervnega in dopolnilega zraka se imenuje vitalna kapaciteta (zmogljivost) pljuč, ki znaša približno 4 – 4,5 l. Vitalno kapaciteto lahko merimo s posebno napravo, imenovano spirometer. Če pa vitalni kapaciteti prištejemo še prostornino rezidualnega zraka dobimo popolno (totalno) kapaciteto pljuč, ki znaša kar 5 – 6 l pri odrasli osebi.

V vdihanem zraku je največ dušika (78%) in skoraj 21% kisika ter 0,04% ogljikovega dioksida. V izdihanem zraku pa je približno 16% O2 in 4% CO2. Izdihani zrak je tudi bolj topel in vlažen.

Slika 94: Mehanika dihanja

Pljučno dihanje

V vdihanem zraku je delni tlak (parcialni tlak) kisika višji od delnega tlaka kisika v venozni krvi v kapilarah ob pljučnih mešičkih. Kisik prehaja v smeri od večje koncentracije k manjši toliko časa, dokler delni tlak kisika v krvi ni enak delnemu tlaku v vdihanem zraku. Difuzija plinov poteka skozi steno pljučnega mešička in skozi steno kapilar. Nasprotno pa je v krvi delni tlak ogljikovega dioksida višji kot v vdihanem zraku, zato ogljikov dioksid prehaja iz krvi v zrak. S tem se venozna kri pretvori v arterielno, ki ima enake delne tlake plinov kot pljučni mešički. Arterielna kri nato potuje po pljučni venah do srca in od tam po arterijah po celem telesu.

Slika 95: Izmenjava plinov v pljučnem mešičku

V rdečih krvničkah se večina kisika veže na rdeče krvno barvilo – hemoglobin (beljakovina), ki vsebuje železo. Takemu hemoglobinu rečemo oksihemoglobin.Kemična vez med kisikom in železom pa ni obstojna in kisik se zlahka odcepi od hemoglobina.

Celično dihanje

Celično dihanje je izmenjava kisika in ogljikovega dioksida med krvjo in celicami in je mnogo bolj zapleteno kot izmenjava plinov v pljučih.

Ko kri prispe do celic, se kisik odcepi od hemoglobina, ker je delni tlak kisika v celicah nizek. Skozi steno kapilar prehaja kisik proti celicam, v obratni smeri pa prehaja ogljikov dioksid, ki se po krvi večinoma prenaša raztopljen v krvni plazmi.

Kisik se v celicah porabi za oksidacijo organskih spojin, ki razpadajo v enostavnejše spojine. Spajanje organskih spojin s kisikom je gorenje ali oksidacija, ki je glavni katabolični (razgradni) proces. Končna produkta oksidacije organskih snovi sta ogljikov dioksid in voda. Pri razpadanju beljakovin nastanejo tudi dušikove spojine. Poleg tega nastaja pri oksidaciji energija, ki se sprosti v obliki toplotne energije ali pa se porablja za delo, ki ga opravljajo celice oziroma za presnovne anabolne (izgradne) procese, pri katerih s sintezo nastajajo nove organske spojine v celici. Preostala energija, ki se ne porabi, se shranjuje v obliki energetsko bogatih ATP molekul. Ta spojina pomeni zalogo energije v vsaki celici in se porabi npr. za mišično delo (kontrakcijo), za transport snovi skozi celično membrano ali za sintezo novih spojin v celici. Presnovne procese usmerjajo številni celični encimi.

SEČILA

Glavna naloga sečil (mokril ali izločal) je izločanje odpadnih snovi (ostankov metabolizma) iz telesa. Snovi, ki nastajajo pri presnovnih procesih v telesu, izločamo tudi skozi prebavila, pljuča in kožo. Vendar vsa ta pomožna izločala ne morejo nadomestiti sečil.

Sečila so del urogenitalnega sistema, saj se v embrionalnem razvoju razvijajo skupaj s spolovili.

K sečilom prištevamo ledvici, kjer nastaja seč (urin), in organe, ki odvajajo urin iz ledvic – parna sečevoda, sečni mehur in sečnica.

Slika 96: Zgradba sečil

Zgradba sečil

Ledvica

Ledvica so parni organ, temnordeče barve in fižolaste oblike, po dolžini merijo 12 cm. Ledvici ležita pod prepono ob hrbtenici in segata od 12. prsnega vretenca do 2. ledvenega vretenca. Leva ledvica leži nekoliko višje od desne.

Na konkavnem (vbočenem) robu ledvice je lina, skozi katero vstopajo in izstopajo krvne žile, mezgovnice in živci ter sečevod. Ovija jo ovojnica iz čvrstega veziva. Okoli ovojnice je maščobno tkivo, v katerem je nad zgornjim polom ledvice tudi nadledvična žleza (endokrina žleza).

Na vzdolžnem prerezu ledvice vidimo skorjo in sredico. Skorja je bolj zrnata in svetlejša od sredice, sredica pa ima obliko piramid, ki obdajajo votlino, kjer je ledvični meh in žile. Piramide so z vrhovi (ledvičnimi bradavicami) obrnjene proti ledvičnemu mehu. V ledvični meh se združujejo ledvične čašice, ki obdajajo vrh vsake piramide. Na vrhu piramide so odprtinice, skozi katere priteka urin v ledvično čašico. Ledvični meh je prostor v notranjosti ledvice, ki se navzven nadaljuje v sečevod, na drugi strani pa se podaljšuje v ledvične čašice, ki obdajajo ledvične bradavice. V čašicah se zbira seč, ki izteka iz odprtinic na ledvičnih bradavicah.

Slika 97: Zgradba ledvice

V skorji so ledvična telesca in zvijugani deli ledvičnih cevčic (tubulov), v piramidi pa potekajo ravni deli ledvičnih cevčic.

Osnovna funkcionalna enota ledvice je nefron. Nefron je sestavljen iz ledvičnega (malphigijevega) telesca in ledvične cevčice s svojimi zvitimi in ravnimi deli. Ledvično telesce sestavlja klobčič kapilar (glomerul) in bowmanova ovojnica (kapsula). Bowmanova ovojnica izgleda kot ugreznjena žoga, ki se z notranjim listom prilega glomerulu, zunanji list pa se nadaljuje v ledvično cevčico. V špranjo med oba lista ovojnice se preceja urin iz glomerula.

Slika 98: Prerez skozi ledvično telesce

Ledvična cevčica izhaja iz ledvičnega telesca. V začetku je vsaka cevčica zvijugana z vmesno daljšo pentljo (henleyeva zanka). Nato so cevčice ravne in začnejo se združevati v večji zbiralni tubul (zbiralno cevčico). Več zbiralnih cevčic se nato združi in se na bradavicah ledvičnih piramid odpira v ledvične čašice, te pa se odpirajo v ledvični meh. Sečevoda nato vodita seč iz ledvičnega meha v sečni mehur.

Ob ledvičnem mehu vstopa v ledvico ledvična arterija, ki je veja aorte. Razveji se v številne veje, od katerih se odcepijo male dovodne arterije, ki se razvejijo v kapilarni klobčič ledvičnega telesca. Odvodna arterija, ki vodi iz ledvičnega telesca, se ponovno razveji v kapilarni preplet okoli ledvičnih cevčic. Tak kapilarni preplet prehranjuje ledvično tkivo, vanj pa se vsrkavajo iz urina tudi nekatere snovi, ki jih telo še potrebuje (tudi voda). Venozno kri iz ledvic vodi ledvična vena v spodnjo veliko telesno veno.

Sečevod

Iz zbiralnih cevčic se urin zbira v ledvične čašice in odteka v ledvični meh, od tam pa v sečevod.

Sečevod je približno 25 - 30 cm dolga cevka. Njegova naloga je prevajanje urina do mehurja. Stena sečevoda je iz krožno in vzdolžno potekajočih vlaken gladkega mišičja, znotraj pa ga prekriva sluznica, ki je prehodni epitel.

Sečevod se neprestano peristaltično krči in potiska urin proti sečnemu mehurju (v intervalih). Vali krčenja se pojavljajo z ritmom od 3 – 6 na minuto in pretečejo po sečevodu v manj kot eni minuti.

Desni in levi sečevod potekata od ledvičnega meha ob hrbtenici navzdol in se odpirata spodaj ob strani v sečni mehur.

Sečni mehur

Sečni mehur je rezervoar seča. Leži za sramnico v medenični votlini, pri ženskah pred maternico in nožnico, pri moških pa nad prostato. To je votel organ, zgrajen podobno kot sečevod (sluznica je prehodni epitel), le da je stena debelejša. Pokrit je s peritonejem. Vmesno plast tvori gladko mišičje. Sluznica je v praznem mehurju močno nagubana, če pa je mehur poln, je bolj napeta.

Elastično mišičje njegove stene mu omogoča, da se lahko precej razširi in sprejme tudi do pol litra urina.

Spodaj na obeh straneh se v sečni mehur zlivata oba sečevoda. Na dnu sečnega mehurja pa leži notranje ustje sečnice.

Sečnica

Odtekanje urina v sečnico oz. njegovo zadrževanje v sečnem mehurju omogočata dve mišici zapiralki. Prva ali notranja zapiralka je del mišične stene mehurja in ovija notranje ustje sečnice. Ta zapiralka je zgrajena iz gladkega mišičja in ne deluje pod vplivom naše volje. Oživčena je preko vegetativnega živčevja. Druga ali zunanja zapiralka ovija sečnico približno 2 cm nižje od prve. Ta pa je zgrajena iz skeletnega mišičja in deluje pod vplivom naše volje, zato se mora otrok naučiti zadrževati seč.

Raztegnjena stena polnega sečnega mehurja (okrog 300 ml) povzroči, da se notranja zapiralka sprosti, pod vplivom naše volje se sprosti tudi zunanja mišica zapiralka (začutimo potrebo po izločanju urina), mišičje v steni sečnega mehurja se skrči in urin se izloči iz telesa.

Ženska in moška sečnica se razlikujeta. Moška sečnica je približno 18 cm dolga cevka, ki je hkrati sečno izvodilo in izvodilo spolnih žlez. Iz sečnega mehurja poteka skozi prostato (obsečnico) ter skozi spolni ud ter se z zunanjim ustjem odpira na glavici spolnega uda. Ženska sečnica meri le 3 – 4 cm in se z zunanjim ustjem odpira v nožnični preddvor pred nožničnim vhodom.

Delovanje sečil

Ledvice izločajo iz telesa odpadne produkte metabolizma, od katerih so nekateri tudi strupeni. Glavna odpadna snov v seču, ki je telesu tudi škodljiva, je sečnina. To je dušikova spojina, ki nastane iz amoniaka, ta pa je strupeni produkt presnove beljakovin. Poleg tega ledvice izločajo tudi primerno količno vode in anorganskih snovi, ki jih telo ne potrebuje. Ledvici uravnavata količino vode in soli v telesu in skrbita za pravilen pH krvi, tako da izločata več kislih ali več bazičnih snovi iz telesa.

V ledvični telescih se skozi steno kapilar, ki tvorijo glomerul, preceja (filtrira) krvna plazma v špranjo dvojne ovojnice ledvičnega telesca (bowmanove kapsule). Ta odcedek imenujemo primarni urin. Ta je po sestavi podoben krvni plazmi, le da ne vsebuje beljakovin. Ko primarni urin odteka po dolgih cevčicah, se skozi epitel teh cevčic vsrkavajo določene snovi nazaj v kri. To so predvsem snovi, ki jih telo še potrebuje (npr. glukoza, aminokisline, natrij in predvsem voda). Količina primarnega urina ali seča je mnogo večja kot količina dokončnega urina (približno 150 do 180 l v 24 urah). V cevčicah se primarni urin zgoščuje do dokončnega, ki ga v 24 urah nastane od 1 do 1,8 l.

Vsrkavanje snovi iz primarnega urina v telo urejajo hormoni, predvsem hormoni hipofize in skorje nadledvične žleze.

Urin, ki priteka v ledvični meh ima že dokončno kemično sestavo (dokončni urin), ki je torej odvisna od precejanja plazme v ledvičnih telescih in od vsrkavanja v ledvičnih tubulih. Poleg tega se z izločanjem nekaterih ionov skozi epitel tubulov v urin ohranja tudi primeren pH krvi, seč pa ostaja bolj kisel.

KOŽA

Koža je organski sistem, ki je v neposrednem stiku z zunanjim okoljem. V telesnih odprtinah prehaja v sluznico. Človek ima približno 1,7 m2 kože. Koža je na različnih delih telesa različno debela. Barva kože je odvisna od prekrvavitve, količine pigmenta in debeline.

Koža opravlja več pomembnih funkcij:

zaščita pred kemičnimi, fizikalnimi in biološkimi vplivi okolja

pomožno izločalo

čutilo (receptorji za bolečino, toploto, mraz, tip in pritisk)

termoregulacija

Kožo sestavlja več plasti:

povrhnjica (epidermis)

usnjica (dermis)

podkožje (subcutis)

Slika 99: Prerez kože

Kožne plasti

Povrhnjica

Povrhnjica je zunanja plast kože. Gre za večplasten ploščati epitel, pri katerem so dobro vidne posamezne plasti. Med njimi omenimo zarodno plast, v kateri se celice ves čas delijo in nastajajo nove. Te nove celice izpodrivajo stare, ki se zato počasi pomikajo proti površini in poroženevajo ter pri tem izgubijo jedro, odmirajo in se luščijo. Tako se koža ves čas obnavlja. V času človekovega življenja se s telesa odlušči okoli 20 kg kože. Zgornjo plast povrhnjice, ki vsebuje poroženele celice, imenujemo rožena plast. Snov, ki se nalaga v teh propadajočih celicah se imenuje roževina ali keratin (beljakovina). Ta zgornja plast ne prepušča vode, zato telo varuje pred izsušitvijo, zadržuje telesno toploto in tudi preprečuje vdor bakterij v notranjost telesa.

Povrhnjica vsebuje tudi pigmentne celice (melanocite), ki s tvorbo pigmenta (melanina) ščitijo telo pred UV žarki.

Iz kože izraščajo tudi njeni derivati (dlake, lasje, nohti, znojnice in lojnice), ki jih tvori povrhnjica, so pa ugreznjeni v usnjico.

Povrhnjica na podplatu in dlani ustvarja posebne vzorce dvignjenih grebenčkov (dermatogrife ali odtise). Vzorec teh grebenčkov ustreza vzorcu papil, ki se nahajajo med usnjico in povrhnjico. Še posebej se to opazi na blazinicah prstov na roki, kjer povrhnjica pri vsakem posamezniku ustvarja specifičen vzorec, tako da niti dva človeka na svetu nimata enakega. To s pridom uporabljajo kriminalisti, ko odvzamejo prstne odtise za prepoznavanje posameznikov.

Usnjica

Usnjica je najmočnejša plast kože, saj je lahko debela nekaj milimetrov. Zgrajena je iz vezivnega tkiva, ki vsebuje elastične in kolagene fibrile, zaradi katerih je koža napeta in gladka.

V usnjici je tudi bogat preplet krvnih in limfnih žil. Ti kapilarni prepleti ležijo v papilah, ki jih tvori usnjica na meji s povrhnjico. Pomembni so za uravnavanje telesne temperature. Kadar nas zebe, se te kapilare zožijo, da skoznje teče čimmanjša količina krvi in se toplota zadržuje v notranjosti telesa. Takrat smo bledi. Kadar pa nam je vroče se kapilare močno razširijo, skoznje steče mnogo krvi, ki svojo toploto skozi povrhnjico odda v okolje.

V tej plasti kože so tudi številne žleze lojnice in znojnice, lasje in dlake, živci in čutilna telesca, ki posredujejo občutke mraza, toplote, bolečine, mehanskega pritiska in z njimi spoznavamo nekatere fizikalne lastnosti predmetov.

Podkožje

Podkožje je nekakšna blazina, ki deluje kot toplotni izolator, varuje globje ležeče organe pred mehanskimi vplivi in je skladišče maščobnih rezerv. Poleg maščobe ga sestavlja še rahlo vezivno tkivo.

Kožni derivati

Lasje in dlake

Lasje in dlake ščitijo telo pred mrazom in sončnimi žarki.

Nastajajo iz povrhnjice, ki tvori v usnjico segajočo cevko, lasni mešiček ali folikel. Na njegovem dnu je odebeljena lasna čebulica, v katero se ugreza lasna papila, ki jo gradijo žile, živci in rahlo vezivo. Lasna papila prehranjuje las. Celice ob lasni papili so zarodni sloj lasnega mešička, ki omogoča rast in obnovo lasu. Celice lasnega mešička proti površini poroženevajo in tvorijo las. Iz čebulice zraste lasni koren, ki proti površini kože prehaja v lasno steblo.

V lasni mešiček vodi izvodilo žleze lojnice, ki s svojim izločkom masti lase. Zaradi loja so lasje mehki, varuje pa jih tudi, da ne postanejo suhi in krhki.

Ob lasu oziroma dlaki je gladka mišica (mišica naježevalka), ki pri krčenju ježi lase oziroma dlake kadar nas zebe in daje občutek in videz »kurje polti«.

Lasje rastejo hitreje kot dlake v drugih predelih telesa. To je zato, ker so celice lasnih mešičkov skalpa zelo dejavne, drugod v telesu pa večinoma mirujejo. Lasje rastejo tako hitro, kot lahko nove celice iz zarodnega sloja lasnega mešička nadomeste stare poroženele celice.

Lasišče lahko vsebuje 100 000 do 200 000 las, ki običajno rastejo s hitrostjo enega mm na tri dni. Običajna izguba las je do 100 dnevno. Življenjska doba lasu je 4 – 6 let.

Barva las je odvisna od količine melanina, ki nastaja v melanocitih (pigmentne celice) v lasni čebulici. Ko se staramo, lasje sivijo. To se dogaja zato, ker melanin v lasni čebulici nadomeščajo mehurčki zraka.

Nohti

Nohti zagotavljajo mehansko zaščito konic prstov. Zgrajeni so iz celic, ki vsebujejo veliko keratina. Del nohta nad prstnico imenujemo telo. Ta del nohta je prozoren, kapilare pod njim pa mu dajejo značilno rdečkasto barvo. Noht raste od lunice proti robu. Pod nohtnim korenom se nahaja nohtna matica, iz katere noht nastaja. V treh mesecih zraste nov noht.

Žleze

V koži najdemo dve vrsti žlez – znojnice in lojnice.

Lojnice so v tesni povezavi z dlakami in lasmi, saj jih s svojim izločkom mastijo in s tem ščitijo. Loj pa ščiti tudi kožo in ji daje prožnost.

Znojnice na površino kože izločajo znoj. Odpirajo se z odprtino, obdano s krožno mišico zapiralko, ki se lahko skrči in s tem žlezno izvodilo zapre. Znojnice so povsod v koži, vendar so najštevilnejše na čelu, v pazduhi, na dlaneh in podplatih. Na celotni telesni površini je približno 2,5 milijona znojnic.

Znoj je po kemični sestavi podoben urinu. Poleg vode in soli namreč vsebuje tudi sečnino in sečno kislino ter maščobne kisline, zaradi katerih ima značilen vonj in ki nastanejo pri bakterijskem razkroju znoja. Zato kožo prištevamo med pomožna izločala. Poleg izločalne funkcije ima znoj tudi nalogo termoregulacije. Ko se znojimo znoj izhlapeva z našega telesa in odnaša toploto. Zato je zelo pomembno, da smo v hudi vročini in telesnem naporu oblečeni v oblačila, ki prepuščajo znoj.

Na dan izločimo od pol do enega litra znoja.

Mlečna žleza je spremenjena znojna žleza.

ČUTILA

Čutila so receptorji živčnega sistema. Sprejemajo dražljaje iz okolice. Ti so lahko mehanski ali kemični. Vsi receptorji so povezani s čutilnimi (senzoričnimi) živci. Dražljaj, ki ga sprejmejo, se spremeni v vzburjenje, ki potuje v senzorične centre. V skorji velikih možganov se spremeni v občutek.

Čutila so oko, uho, vohalni del nosne sluznice, jezik in koža.

Slika 100: Vid, voh in okus

Čutilo za vid

Čutilo za vid je oko. To je parni organ, katerega glavni del je očesno zrklo. V njegovi notranjosti je mrežnica z receptorji za svetlobo (fotoreceptorji). Dostop svetlobe do mrežnice omogočajo optične naprave zrkla. Drugi deli očesa so še očesni živec in pomožni organi, med katere štejemo varovalne naprave očesa, zrkelne mišice in solzila.

Zrklo

Zrklo je skoraj kroglasto in ga sestavljajo tri plasti: beločnica, žilnica in mrežnica. V notranjosti so prozorni deli zrkla: očesna tekočina, leča in steklovina. Prednji del očesnega zrkla je zaščiten s sluzasto membrano, ki jo imenujemo veznica. Ta prekriva tudi notranjo površino vek.

Slika 101: Prerez očesa

Plasti zrkla

Beločnica (sklera)

Beločnica je zunanja plast zrkla. Je bela, nekoliko motna in zelo čvrsta. Zgrajena je iz vezivnega tkiva. Spredaj prehaja v roženico (kornea), ki je prozorna in torej prepušča svetlobo. Zadaj beločnico predira vidni živec, v zrklo pa vstopajo tudi arterije in vene.

Žilnica (horoidea)

Žilnica je srednja plast zrkla, ki je močno ožiljena in prehranjuje oko. Spredaj prehaja v šarenico (iris), ki je različno obarvana in ima v sredini okroglo odprtino, zenico ali pupilo. Šarenica je predvsem iz gladkega mišičja, ki okrog zenice poteka krožno (ožilka zenice) in žarkasto (širilka zenice). Šarenica torej deluje kot zaslonka, ki ureja količino svetlobe, ki pade na mrežnico (oži in širi zenico). Zato je v temnem prostoru zenica razširjena, v svetlem pa se zoži.

Na meji med šarenico in žilnico je mišica s krožnimi in žarkastimi vlakni, imenovana ciliarnik, na katero je v sredini s prožnimi vlakni pripeta prozorna elastična bikonveksna leča. Ciliarnik sodeluje pri prilagajanju leče.

Mrežnica (retina)

Mrežnica je notranja in najpomembnejša plast zrkla. Občutljiva je za svetlobo in je sestavljena iz treh plasti živčnih celic. Najglobjo plast mrežnice sestavljajo čutnice za svetlobo. Njihova naloga je spreminjanje svetlobnega valovanja v živčno vzburjenje. Po obliki in pomenu jih delimo na paličnice in čepnice. Končni deli čutnic za svetlobo imajo v nagubani membrani barvilo (rodopsin), občutljivo za svetlobo, in ta del čutnic imenujemo zaradi značilne oblike paličice (daljše) in čepki (krajše). Barvilo, ki ga najdemo v teh čutnicah je snov, ki je sorodna vitaminu A, zraven pa je še beljakovina, ki pa je pri različnih čutnicah različna.

Paličnice so številnejše in posejane po vsej mrežnici. So daljše od čepnic, vsebujejo več barvila in so zato občutljivejše na svetlobo. Zaznavajo pa le spremembe v količini svetlobe (črnobelo gledanje).

Čepnic je manj, so manj občutljive, razlikujejo pa barvne odtenke. V njih najdemo tri vrste barvil, ki zaznavajo osnovne barve. Nekatere čepnice zaznavajo rdečo barvo, nekatere modro in nekatere rumeno oziroma zeleno. Iz mešanice osnovnih barv nastanejo vsi možni barvni odtenki. Mešanice nastajajo v živčnih centrih za čutno zazanavo. Čepnice nam torej omogočajo barvno gledanje. V mraku, ko je svetloba šibka, se čepnice večinoma ne vzburijo, zato slabo ločimo barve. Takrat nam gledanje omogočajo le paličnice.

V osrednjem delu mrežnice je področje najvišje ostrine vida, ki vsebuje le čepnice. Zaradi značilne barve imenujemo to področje rumena pega. Rumena pega leži nedaleč od slepe pege, mesta brez čutilnih celic, kjer izhaja očesni živec iz očesa. Posebne mišice, ki obračajo očesno zrklo, skrbijo za to, da padajo slike predmetov, ki jih pozorno opazujemo, na polje rumene pege.

V mrežnici sta še dve plasti živčnih celic. Plast, ki sledi plasti čutnic, vsebuje bipolarne nevrone, ki služijo povezavi čutnic z ganglijskimi nevroni, ki tvorijo zadnjo plast živčnih celic. Aksoni ganglijskih nevronov sestavljajo vidni živec, ki vodi vzburjenje do možganov. Svetloba potuje najprej mimo ganglijskih celic, nato mimo bipolarnih celic in šele potem doseže čutnice.

Slika 102: Lom žarkov v očesu

Svetlobni žarki, ki se lomijo v leči, povzročijo torej na mrežnici nastanek slike, ki je sestavljena iz številnih točk. Posamezne točke ustrezajo posameznim receptorjem (čutnicam). Vzburjenje, ki izvira iz fotoreceptorjev, vidni živec prenese v zatilni reženj možganov, kjer nastane slika.

Slika 103: Plasti očesa in plasti mrežnice

Prozorni deli zrkla

Očesna tekočina

Očesna tekočina izpolnjuje sprednji in zadnji zrkelni prekat. To je hranilna tekočina, ki jo izloča ciliarnik. Sprednji zrkelni prekat je prostor med roženico in šarenico, zadnji zrkelni prekat pa med ciliarnikom in šarenico.

Steklovina

Steklovina izpolnjuje notranjost zrkla, obdaja pa jo tanka mrenica. To je prozorna in nekoliko zdrizasta snov, ki lomi svetlobo.

Leča

Leča v očesnem zrklu je bikonveksna, zadaj bolj izbočena kot spredaj. Sestavljajo jo vlaknaste celice, razporejene v koncentrične plasti. Lečo obdaja ovojnica, s katere potekajo lečne vezi na rob žilnice (na ciliarnik).

Leča lahko spreminja svojo debelino in tako omogoča, da je žarišče za svetlobne žarke, ki vpadajo v zrklo, vedno na mrežnici. Pri gledanju bližnjega predmeta se leča zadebeli, pri gledanju v daljavo pa se stanjša. Tako prilagajanje leče imenujemo akomodacija. Akomodacijo omogoča ciliarnik.

Ko mišica miruje, je leča sploščena, ker jo raztezajo lečne vezi, razpete med lečno ovojnico in žilnico. Ko se ciliarna mišica skrči, povleče rob žilnice navzpred in tako sprosti lečne vezi. Pri tem se leča zaradi svoje prožnosti zaobli in zadebeli, njena lomnost pa se poveča.

Pri zdravem (emetropnem) očesu nastane jasna in ostra slika predmeta na mrežnici brez akomodacije leče, če je predmet oddaljen od očesa vsaj 65 cm. Če je predmet oddaljen 12 do 65 cm, pa se mora leča akomodirati.

Zaradi napake zrkla (prekratko ali predolgo zrklo) ali leče lahko nastaja slika predmeta namesto na mrežnici šele v žarišču za mrežnico. Napako imenujemo daljnovidnost (hipermetropija) ali starovidnost (prezbiopija). Če pa slika nastaja pred mrežnico, govorimo o kratkovidnosti (miopija).

Pri starejših ljudeh leča otrdi, izgubi prožnost in njene mišice popustijo. Ljudje s prezbiopijo dobro vidijo oddaljene predmete, ne pa tudi bližnjih. V drugih primerih, posebno pri otrocih, se mora leča neprestano prilagajati gledanju od blizu, zlasti pri pisanju, branju ali risanju ob slabi svetlobi. Zato se zmanjša sposobnost prilagajanja leče in ne zmore več gledanja na daleč (kratkovidnost).

Če sta mrežnica ali vidni živec okvarjena ali če roženica, leča ali steklovina niso več prozorne, se pojavi slepota.

Napake vida je mogoče popraviti s primernimi lečami. Daljnovidnost in starovidnost popravljamo z zbiralnimi (bikonveksnimi) lečami, ki bližajo žarišče in omogočajo nastanek slike na mrežnici. Za kratkovidnost so potrebne razpršilne (bikonkavne) leče, ki oddaljijo žarišče in pomaknejo sliko navzad na mrežnico.

Pomožni organi

Solzila

Solzna žleza leži v očnici (očesni votlini) nad zunanjim očesnim kotom. Solze izloča v prostor med zgornjo veko in zrklom.

Solze vlažijo sprednjo površino zrkla, zlasti roženico, ki jo varujejo pred izsušitvijo. Solze vlažijo tudi veznico očesa in obeh vek. Zrklu omogočajo, da brez trenja drsi po očesni votlini. Njihova naloga pa je tudi čiščenje očesa.

Solzna odvodila vodijo solze v nosno votlino. Odvodila se pričenjajo v notranjem očesnem kotu, kjer je med vekama in zrklom rožnata izboklina sluznice, imenovana solzna bradavica. Od tam se solze po zgornjem in spodnjem solznem kanalčku izlivajo v solzno vrečico in od tam po solzevodu v nosno votlino pod spodnjo nosno školjko.

Zrkelne mišice

Zrklo premika 6 mišic: 4 preme (zgornja, spodnja, zunanja in notranja) in 2 poševni (zgornja in spodnja). Preme mišice izvirajo z dna očnice in so pripete na zrklo ob ekvatorju. Zrklo premikajo navzdol, navzgor, levo in desno.

Zgornja poševna mišica prihaja z dna očnice navzpred, nato pa skozi vezivni obroček zavije vstran na zgornjo stran zrkla, ki ga obrača proti nosu. Spodnja poševna mišica prihaja na zrklo s spodnje strani in zrklo obrača navzven.

Varovalne naprave

Obrvi varujejo zrklo pred znojem, ki polzi s čela.

Trepalnice varujejo oko pred prahom in premočno svetlobo.

Veke so kožne gube, znotraj prekrite s sluznico. Varujejo oko in vlažijo zrklo s solzami.

Veznica je očesna sluznica, ki je zelo občutljiva, ker je v njej mnogo živcev. Rožnate barve je zaradi številnih krvnih žilic. Veznica prekriva notranjo stran veke in se čez veznični svod nadaljuje na sprednjo stran zrkla, kjer je posebno tanka in prozorna.

V obeh vekah je kakih 30 žlez, ki se izlivajo ob robovih vek. Žleze izločajo rumenkasto maščobo, ki solzam prepečuje odtekanje prek vek.

Čutilo za sluh in ravnotežje

Slušni organ sprejema in zaznava zvočne dražljaje, ravnotežni organ pa služi zaznavanju položaja glave. Oba ležita v organu, ki ga imenujemo uho.

Uho je zgrajeno iz zunanjega, srednjega in notranjega ušesa. Čutilo za sluh in čutilo za ravnotežje ležita v notranjem ušesu. Zunanje in srednje uho sta pomožna organa, ki prevajata zvočne vibracije.

Slika 104: Zgradba ušesa

Zgradba ušesa

Zunanje uho

Zunanje uho lovi zvočne signale in jih usmerja k bobniču. Sestavlja ga ušesna školjka ali uhelj, zunanji sluhovod in bobnič.

Uhelj je iz elastičnega hrustanca, ki ga prekriva koža. Lovi zvočne valove in jih usmerja v zunanji sluhovod.

Zunanji sluhovod je v začetnem delu iz hrustanca, nato pa iz kosti (senčnica). Dolg je 2,5 cm in ukrivljen v obliki črke S. Znotraj je pokrit s kožo, v kateri so številne žleze, ki izločajo ušesno maslo. Iz kože izraščajo tudi dlačice. Na ušesno maslo in dlačice se lepijo prašni delci iz zunanjosti.

Zunanji sluhovod zaključuje bobnič. Bobnič je zelo tanka vezivna membrana (0,1 mm), katere premer je 10 mm. Je prosojen in na dotik boleč. Ker leži na meji med zunanjim in srednjim ušesom, je njegova naloga prenos zvočnih vibracij v notranjost ušesa.

Srednje uho

Srednje uho je votlinica v notranjosti senčnice, ki jo prekriva sluznica. Srednje uho je preko evstahijeve cevi (ušesne troblje) povezano z žrelom. Naloga ušesne troblje je izenačitev zračnega pritiska med notranjostjo in zunanjostjo telesa (med srednjim ušesom in zunanjim sluhovodom), tako da bobnič lahko niha. Poleg tega pa se preko ušesne troblje srednje uho tudi čisti.

Na meji med srednjim in notranjim ušesom ležita dve odprtini, ki ju pokrivata membrani. Zgoraj je ovalno okence, spodaj pa okroglo.

V srednjem ušesu so tri slušne koščice: kladivce, nakovalce in stremence. Kladivce je pripeto na bobnič, stremence na ovalno okence, med njima pa leži nakovalce. Koščice so med seboj povezane s sklepi in zato med seboj gibljive. Prevajajo zvočno valovanje z bobniča v notranje uho in ga, če je potrebno, omilijo ali ojačajo.

Notranje uho

Notranje uho leži v koščenem labirintu senčnice, ki ga sestavljajo koščeni polž, preddvor in trije polkrožni kanali, ki ležijo pravokotno drug na drugega.

Znotraj koščenega labirinta je kožni labirint, ki po obliki ustreza koščenemu. Med njima je tekočina (perilimfa). Kožni labirint v preddvoru tvori vrečico in mešiček. Iz mešička izraščajo polkrožni kanali, iz vrečice pa kožnati polž (polžkov vod). Notranjost kožnega labirinta zapolnjuje tekočina (endolimfa). V polžkovem vodu je slušni, v polkrožnih kanalih pa ravnotežni organ.

Na prečnem prerezu koščenega polža, je v sredini polžkov vod, v katerem je endolimfa. Nad njim leži preddvorni hodnik, ki je povezan s preddvorom in prek ovalnega okenca s srednjim ušesom. Napolnjen je s perilimfo. Pod njim je bobnični hodnik, ki prek okroglega okenca meji na srednje uho in je prav tako napolnjen s perilimfo. Polžkov vod dve membrani ločita od obeh hodnikov. Med polžkovim vodom in preddvornim hodnikom leži preddvorna membrana, med polžkovim vodom in bobničnim hodnikom pa leži osnovna (bazilarna) membrana.

Na osnovni membrani leži skupek čutilnih celic z bički (receptorji za sluh ali fonoreceptorji) in opornih celic, ki ga imenujemo cortijev organ. Cortijev organ zgoraj varuje posebna krovna membrana. Iz čutilnih celic izhajajo živčna vlakna, ki se združujejo v slušni živec.

Delovanje slušnega organa

Zvočno valovanje, ki ga uhelj lovi in usmerja v zunanji sluhovod, zaniha bobnič. Tresljaji bobniča se prenesejo preko slušnih koščic, ki ojačajo zvok, na membrano ovalnega okenca. Ta se zatrese in pri tem nastane val pritiska v perilimfi preddvornega hodnika, ki se prenese na osnovno membrano prek endolimfe polžkovega voda. Nihanje osnovne membrane vzdraži celice z bički (udarjajo v krovno membrano), kar povzroči nastanek živčnih vzburjenj v nevronih, s katerimi so v stiku.

Slika 105: Delovanje čutila za sluh

Delovanje čutila za ravnotežje

Čutilo za ravnotežje nam posreduje obvestila o položaju glave v prostoru, v katerem se gibljemo. Ločimo čutilo za dinamično in statično ravnotežje.

Čutilo za dinamično ravnotežje, ki omogoča vzdrževanje ravnotežja, kadar se obračamo ali pospešujemo, omogočajo trije polkrožni kanali, ki ležijo pravokotno drug na drugega. Vsak kanal ima na enem koncu razširitev – ampulo. V vsaki ampuli se nahaja ampularni greben – krista, ki vsebuje čutilne celice z bički, ti pa so obdani z želatinasto snovjo. Hitro premikanje glave v različne smeri povzroči gibanje endolimfe, ta pa povzroči premik želatinaste snovi in s tem premik bičkov čutilnih celic. To pa sproži nastanek vzburjenja v živčnih vlaknih, s katerimi so čutilne celice v stiku. Endolimfa se najhitreje pretaka po tistem kanalu, ki leži horizontalno, kar pomeni, da se čutnice vzburijo v horizontalnem kanalu. Ko glavo obrnemo se v horizontalnem položaju znajde drug kanal, kar pomeni da se sedaj vzburijo čutnice v njem.

Čutilo za statično ravnotežje omogoča vzdrževanje mirne stoje in vzdrževanje ravnotežja, kadar se gibljemo naravnost. To čutilo se nahaja v mešičku in vrečici in ga imenujemo makula. Makula (čutna pegica) je struktura v steni mešička in vrečice, ki jo sestavljajo čutilne celice z bički. Te celice so pokrite z membrano, ki vsebuje zrnca kalcijevega karbonata ali otolite. Sprememba položaja glave povzroči povečan pritisk na bičke nekaterih celic makule. Bički se zato upognejo in povzročijo nastanek vzburjenja v nevronih, ki so povezani s čutnicami.

Čutilo za voh

Čutilo za voh je pri človeku v primerjavi z živalmi slabše razvito. Tako kot čutilo za okus tudi ta zaznava kemične dražljaje, in sicer vodotopne hlapne snovi.

Slika 106: Delovanje čutila za voh

Nahaja se v nosni votlini nad zgornjo nosno školjko. Vohalni epitel nosne votline sestavljata dve vrsti celic: vohalne in oporne. Vohalne celice so prave receptorske celice, ki so v resnici bipolarni nevroni. Telesa teh celic ležijo med opornimi celicami vohalnega epitela. V epitelu najdemo tudi sluzne žleze. En odrastek vohalne celice sega v nosno votlino. Na koncu se razveji v tako imenovane vohalne dlačice. Te so potopljene v sluz, ki prekriva sluznico. Ko pridejo hlapne snovi, raztopljene v sluzi, v stik z vohalnimi dlačicami, sprožijo nastanek vzburjenja v receptorski celici (bipolarnem nevronu), ki se preko telesa celice prenese na nevrit in po nevritu naprej do sinapse z naslednjo živčno celico. Te sinapse ležijo v vohalnem betiču, ki je takoj nad sitko. Tam se vzburjenje prenese na vohalni živec, ki vodi vohalno informacijo v skorjo velikih možganov.

Čutilo za okus

Organ s katerim okušamo, je jezik. Z njim zaznavamo kemično sestavo hrane. Ločimo pet osnovnih okusov: sladko, slano, kislo, grenko in umami. Umami je okus, ki ga zaznavajo receptorji za glutamat (ojačevalec okusa). Hrana, ki jo zaužijemo, se v ustih pomeša s slino. Pri tem se topne snovi raztopijo. S čutilnimi celicami, ki so v sluznici jezika, okušamo le tekoče, v slini raztopljene snovi. Na večjem delu jezika je sluznica preoblikovana v papile (brbončice), na katerih so okušalni mešički (popki, brstiči). Te papile so najrazličnejših oblik (otočkaste, listaste, nitaste in gobaste). Okušalne mešičke najdemo le v epitelu otočkastih in gobastih papil. Vsak okušalni mešiček gradijo receptorske celice (kemoreceptorji) in oporne celice. Okušalni mešički so specializirani za zaznavanje enega od osnovnih okusov. Njihova razporeditev po jeziku ni naključna, temveč so razporejeni po določenih območjih. Okušalni mešički, občutljivi za sladko, so najpogosteje posejani na konici jezika, za kislo in slano na robovih jezika, za grenko pa v bližini korena jezika. Iz receptorskih celic okušalnih mešičkov vodijo živčne celice vzburjenje do okušalnega polja možganske skorje.

Slika 107: Čutilo za okus

Slika 108: Kje zaznamo posamezne okuse?

Čutila za bolečino, toploto, mraz, tip (dotik) in pritisk

Vsa ta čutila najdemo v enem organu – koži. To so prosti (predvsem toplota, mraz, bolečina, pa tudi tip in pristisk) in inkapsulirani (tip in pritisk) živčni končiči, ki ležijo večinoma v usnjici, nekateri pa tudi v povrhnjici in podkožju. Inkapsulirani živčni končiči so tisti, ki so obdani z vezivno ovojnico.

Vater – Paccinijeva telesca so veliki inkapsulirani živčni končiči, specializirani za zaznavanje pritiska, dotika in vibracij (tresljajev). Ležijo globoko v koži (v usnjici in tudi v podkožju).

Ruffinijeva telesca so receptorji za pritisk in dotik, ki jih najdemo globje v usnjici in v podkožju.

Meissnerjeva telesca so srednje veliki inkapsulirani živčni končiči, s pomočjo katerih tipamo in zaznavamo pritisk. Nahajajo se tik pod povrhnjico (v papilarni plasti usnjice). Največ jih je na konicah prstov, dlaneh, podplatih, ustnicah, zelo malo jih je na hrbtu.

Prosti živčni končiči segajo v povrhnjico kože in zaznavajo bolečino. Najdemo jih tudi v sluznicah, ovojnicah možganov in kosti. So zelo številni. Vsak premočan mehanski dražljaj povzroči bolečino. Poleg tega prosti živčni končiči zaznavajo tudi toploto, mraz, dotik in pritisk. Prosti živčni končiči, ki zaznavajo dotik in pritisk so Merklovi diski. Ležijo tik pod povrhnjico.

Dlake obdajajo receptorji lasnega mešička, ki zaznavajo premik dlak.

V telesu je največ čutnic za bolečino (3 – 4 milijone), sledijo čutnice za tip (pol milijona), čutnice za mraz (250 000), najmanj pa je čutnic za toploto (30 000).

ENDOKRINE ŽLEZE

Žleze so organi, ki so se razvili iz epitelnega tkiva in izločajo različne snovi. Kot smo že spoznali ločimo dve vrsti žlez: eksokrine in endokrine. Eksokrine žleze so žleze z zunanjim izločanjem, kar pomeni, da imajo izvodilo, po katerem izločajo svoje produkte navzven. Med te sodijo prebavne žleze (del trebušne slinavke, žleze slinavke v ustih, žleze v steni želodca in črevesja, jetra), kožne žleze (znojnice in lojnice), prostata (obsečnica), solzna žleza idr. Endokrine žleze pa so žleze z notranjim izločanjem, kar pomeni, da nimajo izvodila in zato izločajo svoje produkte direktno v kri. Stene endokrinih žlez so namreč v tesnem stiku s krvnimi kapilarami, ki jih obdajajo. Produkti teh žlez so hormoni.

Celice med seboj komunicirajo s pomočjo različnih kemičnih signalov. Poznamo tri načine izločanja teh signalnih snovi: avtokrino, parakrino in endokrino. Kadar gre za parakrino izločanje signalov, celice oddajajo kemične signale sosednjim celicam, ki nanje reagirajo. Primer takega delovanja je izločanje nevrotransmiterjev v sinaptično špranjo. Pri avtokrinem delovanju celice proizvajajo snovi, ki vplivajo na te celice same. Pri endokrinem delovanju pa celice izločajo kemične signale, ki po krvi in tkivnih tekočinah potujejo do tarčnih celic.

Hormoni so snovi, ki imajo regulatorno vlogo v našem telesu in se izločajo tudi iz nekaterih drugih delov telesa, ne samo iz endokrinih žlez. Poleg živčevja uravnavajo, nadzirajo in usmerjajo (regulirajo) vse procese v organizmu, ki so pomembni za pravilno delovanje organov. Do posameznih organov pripotujejo po krvi. V ciljnih organih hormoni sprožijo določene dejavnosti in tvorbo drugih pomembnih snovi. Njihovi učinki v teh organih so ponavadi povezani s presnovo in morfogenezo (oblikovanje organa ali drugega dela telesa). Hormoni delujejo počasneje od živčevja. Funkcijo posameznih hormonov so ugotovili pri preučevanju oseb z motnjami v delovanju endokrinih žlez.

Poznamo dva glavna tipa hormonov: beljakovinske in steroidne. Beljakovinski hormoni so beljakovine in beljakovinam sorodne spojine, ki so hidrofilne molekule. Vežejo se na receptorje na površini tarčnih celic, kar sproži zaporedje reakcij, ki rezultirajo ali v spremembi vedenja celice (npr. odprtje ali zaprtje kanalčkov) ali pa stimulirajo oz. zavirajo ekspresijo genov. Steroidni hormoni pa so hidrofobne snovi, ki prosto difundirajo v tarčne celice, kjer se vežejo na receptorske proteine v citoplazmi ali jedru. Ta kompleks pa se veže na segment DNA, ki odloča o ekspresiji nekega gena.

Količina hormonov v krvi je regulirana s tremi homeostatskimi mehanizmi:

Če prvi hormon stimulira produkcijo drugega, potem drugi hormon zavira produkcijo prvega.

Antagonistični pari hormonov (nasprotno delovanje; npr. inzulin zniža nivo sladkorja v krvi, glukagon pa ga zviša).

Izločanje hormona pospešuje (zavira) ista snov, katere nastajanje zavira (pospešuje) ta hormon.

Najpomembnejše endokrine žleze so: nevrohipofiza, adenohipofiza, epifiza, ščitnica, obščitnice, langerhansovi otočki trebušne slinavke, želodčni in črevesni epitel, skorja nadledvične žleze, sredica nadledvične žleze, moda in jajčniki. Kot žleze z notranjim izločanjem občasno delujejo tudi druge strukture (npr. posteljica in rumeno telesce jajčnika).

Slika 109: Lega endokrinih žlez v telesu

Hipofiza (možganski privesek)

Hipofiza leži v majhni vdolbini, turškem sedlu zagozdnice. Je za grah velika žleza, zgrajena iz dveh režnjev – adenohipofize in nevrohipofize, ki imata različen embrionalni razvoj in različne funkcije. Zadnji reženj (nevrohipofiza) se razvije iz dna tretjega možganskega prekata in je s pecljem povezan z možgani. Prednji reženj (adenohipofiza) pa se razvije iz sluznice žrela.

Slika 110: Hipofiza

Hipofiza je povezana s hipotalamusom. Hipotalamus je, kot smo že spoznali, del možganov, ki leži nad hipofizo. Nadzira tvorbo večine hormonov in je tudi del nadzornega sistema vegetativnega živčevja. Odgovoren je za organizacijo izločanja in razporejanja hormonov ob pravem času in v pravi količini. Je sprejemnik sporočil, ki po krvi in živčnih vlaknih prihajajo vanj. Glede na sporočilo, oddaja ustrezne ukaze možganskemu privesku. Hipotalamus ima vlogo žleze z notranjim izločanjem, saj nekateri nevroni hipotalamusa v kri izločajo nevrohormone.

Nevrohipofiza

Nevrohipofiza izloča v kri dva hormona, ki nastajata v hipotalamusu. To sta antidiuretični hormon (ADH) in oksitocin. Nevrohipofiza je namreč z živčnimi vlakni povezana s hipotalamusom. Po teh vlaknih v nevrohipofizo prihajajo nevrohormoni, ki se v nevrohipofizi shranjujejo in po potrebi izločajo v kri.

Antidiuretični hormon (ADH)

Antidiuretični hormon deluje na zbiralne tubule v ledvicah, kjer pospešuje vsrkavanje vode iz primarnega urina nazaj v kri, zaradi česar se zmanjša volumen končnega urina, po čimer je tudi dobil ime. Pomanjkanje tega hormona vodi v preveliko izgubo vode z uriniranjem (tudi do 30 l dnevno). Pacienti s tem obolenjem, ki ga imenujemo diabetes insipidus, trpijo za konstantno žejo in spijejo ogromne količine tekočine, da bi telo preprečilo dehidracijo.

Oksitocin

Oksitocin stimulira kontrakcijo maternice med porodom in izločanje mleka, ko dojenček začne sesati. Pogosto ga dajejo bodočim materam, da pospešijo porod.

Adenohipofiza

Čeprav je adenohipofiza blizu hipotalamusa, ne prejema živčnih vlaken iz njega, obstaja pa povezava prek krvnih žil. Nekateri nevroni hipotalamusa izločajo v kapilare adenohipofize, ki ležijo v peclju hipofize, nevrohormone, ki se s krvjo prenašajo do prednjega režnja hipofize. Tam uravnavajo izločanje hormonov adenohipofize.

Adenohipofiza izloča sedem različnih hormonov, ki nastajajo v šestih različnih celicah.

Tireotropni hormon ali tirotropin (TSH)

Tireotropni hormon ali tirotropin (TSH) stimulira izločanje hormonov žleze ščitnice (tiroksina in trijodotironina). Sekrecijo tega hormona spodbuja tirotropin sproščujoči hormon (TRH), zavira pa somatostatin. Oba sta nevrohormona hipotalamusa.

Folikle stimulirajoči hormon (FSH)

Sintezo in izločanje folikle stimulirajočega hormona (FSH) sproži prihod gonadotropin sproščujočega hormona (GnRH) iz hipotalamusa. Učinek FSH je odvisen od spola. Pri spolno zrelih ženskah stimulira rast jajčnih foliklov in izločanje estrogenov iz foliklov. Pri spolno zrelih moških skupaj s testosteronom stimulira nastajanje sperme.

Luteinizirajoči hormon (LH)

Luteinizirajoči hormon (LH) nastaja v istih celicah kot FSH in pod istim stimulusom. Tudi učinek tega hormona je odvisen od spola. Pri spolno zrelih ženskah sproži zaključek mejoze I v jajčni celici in sprostitev jajčne celice (ovulacijo) v sredini ciklusa in stimulira spraznjen jajčni folikel, da se razvije v rumeno telesce (corpus luteum), ki izloča progesteron v drugi polovici menstrualnega ciklusa. Pri moških stimulira sintezo in izločanje testosterona iz intersticialnih celic v modih, zato ga pri moških imenujemo tudi intersticialne celice stimulirajoči hormon (ICSH).

Prolaktin (PRL)

Ta hormon med nosečnostjo sodeluje pri pripravi dojk na bodočo proizvodnjo mleka, po porodu pa stimulira sintezo mleka. Njegovo sekrecijo stimulira TRH in zavirajo estrogeni in dopamin.

Rastni hormon (GH) ali somatotropin

Sintezo in izločanje tega hormona iz posebnih celic stimulira občasen pritok rastni hormon sproščujočega hormona (GHRH) iz hipotalamusa, zavira pa somatostatin. Rastni hormon pospešuje telesno rast.

Če pride do motenj v delovanju hipofize v otroštvu, pride do pritlikavosti (hiposekrecija GH) ali do gigantizma (hipersekrecija GH). Pri odraslih hipresekrecija GH vodi do akromegalije (povečanje delov skeleta, predvsem nosu, čeljusti, uhljev ter prstov rok in nog).

Adrenokortikotropni hormon (ACTH)

ACTH deluje na celice skorje nadledvične žleze, tako da stimulira njihovo produkcijo glukokortikoidov (npr. kortizola), mineralokortikoidov (npr. aldosterona) in androgenov (moških spolnih hormonov; npr. testosterona). Pri fetusu pa stimulira skorjo nadledvične žleze, da sintetizira prekurzor estrogena (DHEA-S), ki pomaga pripraviti mater na porod.

Sinteza ACTH je odvisna od občasnega pritoka kortikotropin sproščujočega hormona (CRH) iz hipotalamusa.

Alfa melanocite stimulirajoči hormon (MSHα)

Ta hormon stimulira sintezo kožnega pigmenta melanina. Ljudem, ki so jim vbrizgali ta hormon, je koža potemnela.

Ščitnica (tiroidna žleza)

Ščitnica leži pred sapnikom, ob grlu, in je sestavljena iz dveh režnjev, ki tehtata približno 30 g in sta povezana s tanko ožino.

Ščitnica sintetizira in izloča dva hormona – tiroksin (T4) in kalcitonin.

Tiroksin

Tiroksin je beljakovinska molekula, ki vsebuje štiri atome joda. V jetrih se T4 z odcepitvijo enega atoma joda pretvori v trijodotironin (T3), ki je aktivni hormon. Ta hormon ima veliko učinkov na telo. Med najpomembnejšimi sta povečana stopnja presnove in povečana stopnja in moč srčnega utripa.

Celice ščitnice, ki sintetizirajo T4, jod jemljejo iz krvnega obtoka. To delovanje, kot tudi sintezo hormonov stimulira TSH.

Posledica premajhne sinteze T3 je hipotiroidizem, ki se kaže v različnih obolenjih. Hipotiroidizem v otroški dobi vodi v upočasnjen telesni in inteligenčni razvoj (kretenizem). Če pacientom dodajajo tiroksin dovolj zgodaj, lahko okvaro odpravijo. Hipotiroidizem v odrasli dobi vodi v zmanjšano stopnjo metabolizma in vitalnosti. To obolenje, ki ga imenujemo miksedem, lahko zdravimo z dodajanjem tiroksina.

Povečanje ščitnice (golša) se pogosto pojavi zaradi nezadostnega vnosa joda s hrano. Posledica je zmanjšan nivo T4 in T3. Zakaj do tega pride? Sinteza in sproščanje TSH in TRH sta normalno zavrti, če nivo T4 in T3 v krvi naraste. Če je vnos joda nezadosten, nivo T4 in T3 v krvi pade. To pa stimulira hipotalamus in hipofizo k povečanem izločanju TRH in TSH, ki stimulirata povečanje ščitnice.

Slika 111: Golša

V stanju hipertiroidizma se presnova zelo poveča (hipertiroidne osebe so zelo dejavne in malo spijo).

Kalcitonin

Celice ščitnice, v katerih ta hormon nastaja, imajo receptorje za kalcijeve ione, ki krožijo po krvi. Te celice merijo količino krožečega kalcija. Povečanje količine kalcija stimulira celice, da začnejo sproščati kalcitonin. Kostne celice na ta hormon odgovorijo z odstranjevanjem kalcija iz krvi in njegovim skladiščenjem v kosteh, ledvične celice pa s povečanjem izločanja kalcija. Ker ta hormon stimulira vezavo kalcija v kosti, se uporablja pri zdravljenju osteoporoze.

Žleze obščitnice (paratiroidne žleze)

Žleze obščitnice so štirje majhni ovalni skupki gostega tkiva, ki ležijo na zadnji steni ščitnice. Izločajo parathormon ali paratiroidni hormon (PTH).

Parathormon (PTH)

Ta hormon zvišuje koncentracijo kalcijevih ionov v krvi na tri načine:

sproščanje kalcija iz kosti, ki predstavljajo velik rezervoar (99% vsega kalcija v telesu)

vsrkavanje kalcija iz primarnega urina v ledvičnih tubulih nazaj v kri

vsrkavanje kalcija iz črevesne vsebine (pri tem sodeluje kalcitrol, aktivna oblika vitamina D, ki je hormon, ki ga izločajo ledvice)

Poleg tega PTH regulira nivo fosfatov v krvi. Sekrecija PTH zmanjša učinkovitost, s katero se fosfati iz ledvičnih tubulov vračajo nazaj v kri.

Na površini celic teh žlez so receptorji, na katere se veže kalcij. Vezava kalcija zavre sekrecijo PTH, kar vodi v znižanje koncentracije kalcija v krvi.

Pacienti s hiperparatiroidizmom imajo visoke koncentracije kalcija v krvi in z urinom izločajo majhne količine kalcija. Pri pacientih s hipoparatiroidizmom pa je stanje ravno obratno.

Trebušna slinavka (pankreas)

Večji del trebušne slinavke je žleza z zunanjim izločanjem, ki izloča prebavni sok v dvanajstnik po zaužitju obroka. Med celicami, ki gradijo eksokrini del trebušne slinavke, pa najdemo skupke drugačnih celic, ki jih imenujemo langerhansovi otočki. To je endokrino tkivo pankreasa, ki vsebuje štiri tipe celic:

beta celice, ki izločajo inzulin

alfa celice, ki izločajo glukagon

delta celice, ki izločajo somatostatin

gama celice, ki izločajo beljakovinsko snov z neznano funkcijo

Beta celice

Beta celice izločajo inzulin, ki je beljakovina. V membrani imajo kanalčke, ki služijo kot detektorji glukoze (krvnega sladkorja). Beta celice izločajo inzulin kot odgovor na naraščanje nivoja glukoze v krvi. Inzulin deluje na mnoge organe:

stimulira jetrne celice, da iz krvi črpajo glukozo in jo pretvarjajo v glikogen

stimulira vlakna skeletnih mišic, da iz krvi črpajo aminokisline, ki jih pretvarjajo v beljakovine ter glukozo, ki jo pretvarjajo v glikogen

v adipoznih (maščobnih) celicah stimulira sintezo maščobe

Inzulin sproži te efekte v celicah tako, da se veže na inzulinski receptor na membrani celice.

Če povzamemo, ugotovimo, da je rezultat vseh teh aktivnosti:

shranjevanje topnih hranil, ki se vsrkajo v črevesju, v netopne energetsko bogate produkte (glikogen, beljakovine, maščobe)

padec koncentracije sladkorja v krvi

Endokrino obolenje povezano z nedelovanjem ali nezadostnim delovanjem pankreasa (beta celic) je diabetes mellitus. Med simptomi te bolezni je velika količina glukoze v urinu (zaradi okvarjenih ledvic se glukoza ne vsrkava iz urina nazaj v kri), zaradi česar se pojavi stalno izločanje velikih količin seča (glukoza nase veže vodo). Ločimo tri tipe diabetesa – tip 1, tip 2 in dedni diabetes, ki je posledica genetskih napak.

Za diabetes tipa 1 je značilno, da je v krvi malo ali nič inzulina, da se najpogosteje pojavi v otroštvu, da se pojavi zaradi avtoimunskega napada na beta celice, zaradi česar te celice propadejo. Še vedno ni popolnoma znano, zakaj obrambne celice napadejo beta celice, predvidevajo pa, da je eden od možnih vzrokov virusna infekcija. Ljudje s tem obolenjem si morajo vbrizgavati inzulin, vendar morajo paziti kdaj in koliko (potrebno je merjenje koncentracije sladkorja v krvi), saj lahko nastopi hipoglikemija (močan padec sladkorja v krvi, ki lahko vodi v nezavest in hude okvare možganov ali celo smrt).

V veliko primerih je diabetes tipa 2 povezan s pomanjkanjem glukoznih prenašalcev v plazmatskih membranah skeletnih mišic. V normalnih primerih vezava inzulina na receptorje na celični površini sproži v končni fazi povečano vstavljanje prenašalcev glukoze v plazmalemo. Ti prenašalci tvorijo kanalčke, po katerih s pospešeno difuzijo glukoza vdira v celico. Skeletne mišice so glavni »odtok« za odstranjevanje odvečne glukoze iz krvi, pri pacientih s to boleznijo pa je sposobnost odstranjevanja glukoze iz krvi in pretvarjanje le te v glikogen lahko samo 20 %. Telesna vadba poveča sintezo glukoznih prenašalcev v skeletnih mišicah, kar nam lahko razloži, zakaj je to obolenje pogostejše pri ljudeh, ki veliko sedijo in se malo gibljejo. Ponavadi se pojavi pri odraslih osebah, še posebej pogosto pri tistih s povišano telesno težo, čeprav je v zadnjih letih močno v porastu pojavnost te bolezni pri otrocih (20 % na novo odkritih bolnikov tipa 2), večinoma debelih.

Alfa celice

Alfa celice langerhansovih otočkov pankreasa izločajo glukagon. Glukagon v jetrih stimulira pretvorbo glikogena v glukozo, ki se sprosti v kri, kar pomeni, da zviša nivo sladkorja v krvi. Torej deluje antagonistično inzulinu.

Sekrecijo glukagona stimulira nizka koncentracija glukoze v krvi in zavira visoka koncentracija. Fiziološki pomen tega je ohranjanje normalnega nivoja sladkorja v krvi med obroki.

Glukagon včasih injecirajo diabetikom s hipoglikemijo, da pospešijo normalizacijo nivoja sladkorja v krvi.

Delta celice

Delta celice izločajo somatostatin, ki ima več funkcij, katerih skupni cilj je zmanjšanje absorbcije hranilnih snovi iz črevesja. Somatostatin izloča tudi hipotalamus in celice želodca.

Somatostatin, ki ga izločajo celice hipotalamusa, deluje na adenohipofizo, kjer zavira sproščanje rastnega hormona in tireotropnega hormona.

Somatostatin, ki ga izločajo celice želodca pa v želodcu zavira izločanje gastrina, v dvanajstniku izločanje sekretina in holecistokinina in v trebušni slinavki izločanje glukagona.

Nadledvična žleza (adrenalna žleza)

Nadledvična žleza je parni organ in leži na zgornjem polu vsake ledvice. Anatomsko in funkcionalno gledano jo lahko razdelimo na dve regiji: skorjo in sredico.

Slika 112: Lega nadledvične žleze

Skorja nadledvične žleze (adrenalni korteks)

Celice skorje nadledvične žleze izločajo različne steroidne hormone, ki jih lahko razdelimo v tri skupine:

glukokortikoidi (npr. kortizol)

mineralokortikoidi (npr. aldosteron)

androgeni (npr. testosteron)

Sintezo vseh treh skupin steroidnih hormonov sproži sekrecija ACTH iz adenohipofize.

Glukokortikoidi

Ime so dobili po svojem učinkovanju na nivo glukoze v krvi (dvignejo koncentracijo). Eden izmed načinov, da to dosežejo, je stimuliranje glukoneogeneze (sinteza glukoze) v jetrih (pretvorba maščob in beljakovin preko vmesnih metabolitov do glukoze). Najbolj znan glukokortikoid je kortizol.

Kortizol in ostali glukokortikoidi imajo tudi močan protivnetni učinek na telo (zavirajo imunski odgovor), zato jih pogosto uporabljamo pri zdravljenju:

da zmanjšamo vnetno destrukcijo pri revmatoidnem artritisu in ostalih avtoimunskih boleznih

da preprečimo zavrnitev presajenega organa

za kontrolo astme

Mineralokortikoidi

Ime so dobili po svojem učinku na metabolizem mineralov. Najpomembnejši med njimi je aldosteron.

Aldosteron deluje na ledvice, kjer pospešuje reabsorbcijo (ponovno vsrkavanje) natrijevih ionov iz primarnega urina nazaj v kri. Voda sledi natrijevim ionom in na ta način aldosteron pomaga ohranjati normalen krvni tlak.

Aldosteron deluje tudi na znojnice, kjer znižuje izgubo natrija s potenjem in na okušalne celice, da povečajo občutljivost na vire natrija.

Sekrecijo aldosterona stimulira:

padec nivoja natrijevih ionov v krvi

porast koncentracije kalijevih ionov v krvi

ACTH

Androgeni

Skorja nadledvične žleze izloča prekurzorje za androgene (npr. za testosteron).

Pri spolno zrelih moških je ta vir androgenov zanemarljivo majhen v primerjavi s testisi, zato ima verjetno zelo majhno fiziološko vlogo. Kljub temu pa prekomerna produkcija adrenalnih androgenov lahko povzroči prezgodnjo puberteto pri dečkih.

Pri ženskah pa je adrenalna skorja glavni vir androgenov. Hipersekrecija te žleze zato lahko povzroči maskulinizacijo pri odraslih ženskah, kar pomeni moški vzorec rasti dlak, povečanje mišične mase in izgubo menstruacije.

Primer hiposekrecije skorje nadledvične žleze je addisonova bolezen, ki se kaže v hipotenziji, izgubi teže, anoreksiji, oslabitvi in hiperpigmentaciji kože. Vzrok zanjo je propad adrenalnega korteksa (zaradi infekcije ali avtoimunskega napada), zaradi česar pride do pomanjkanja aldosterona in kortizola in je v primeru nezdravljenja smrtna. Zdravljenje poteka s hormonsko nadomestno terapijo.

Pri cushingovem sindromu pa je sekrecija hormonov (predvsem glukokortikoidov) nadledvične žleze prevelika (hipersekrecija). To obolenje se lahko pojavi zaradi prevelike sekrecije ACTH iz adenohipofize, prevelike produkcije adrenalnih hormonov samih ali pa kot rezultat glukokortikoidne terapije pri zdravljenju drugih bolezni (npr. revmatoidnega artritisa) ali pri transplantaciji organov. Znaki te bolezni so med drugimi debelost zgornjega dela telesa, občutljiva in tanka koža, oslabele kosti, šibke mišice, visok krvni tlak, visok krvni sladkor, depresija in razdražljivost. Pri ženskah se pojavlja povečana rast dlak, prenehanje menstruacije, pri moških pa zmanjšana plodnost in spolna sla.

Sredica nadledvične žleze

Sredico nadledvične žleze gradijo skupki nevronov, ki so del simpatika. Ti nevroni sproščajo nevrotransmiterje v kri, namesto v sinapse in jih zato imenujemo nevrohormoni.

Sredica nadledvične žleze sprošča dva hormona:

adrenalin (epinefrin)

noradrenalin (norepinefrin)

Sproščanje adrenalina in noradrenalina sproži živčno vzburjenje v odgovor na fizični ali mentalni stres. Hormona se v tem primeru vežeta na posebne receptorje v plazemski membrani celice.

Nekateri učinki teh dveh hormonov:

povečanje števila in moči srčnih utripov, zaradi česar se poveča krvni tlak

pretok krvi iz kože v skeletne mišice, koronarne arterije, jetra in možgane

povečanje koncentracije sladkorja v krvi

povečan nivo presnove

širjenje sapnika in sapnic

širjenje zenic

postavitev dlake pokonci (kurja polt)

zmanjšanje časa, potrebnega za strjevanje krvi

povečanje sekrecije ACTH iz adenohipofize

Vsi ti ukrepi pripravijo telo na takojšnjo in učinkovito akcijo.

Spolne žleze

Moda (testisi)

Glavni androgen (moški spolni hormon) je testosteron. Gre za steroidni hormon, ki ga proizvajajo intersticialne celice (leydigove celice) testisov (mod). Sekrecija testosterona močno naraste v puberteti in je odgovorna za razvoj sekundarnih spolnih znakov (npr. brade) pri moških. Testosteron je tudi bistvenega pomena za produkcijo sperme.

Produkcijo testosterona kontrolira sproščanje luteinizirajočega hormona (LH) iz adenohipofize, ki se sprošča pod vplivom gonadotropin sproščujočega hormona (GnRH) iz hipotalamusa. LH imenujemo tudi intersticialne celice stimulirajoči hormon (ICSH).

Nivo testosterona je pod vplivom negativne povratne zveze: naraščajoča količina testosterona zavre sproščanje GnRH iz hipotalamusa.

Številni sintetični androgeni se uporabljajo v terapevtske namene. Žal pa ta zdravila tudi pospešujejo povečanje telesne teže in mišično moč, zaradi česar so anabolični steroidi postali zelo priljubljeni pri športnikih: dvigovalcih uteži, kolesarjih, profesionalnih nogometaših ipd. Pogosto ti športniki jemljejo 100-krat večje doze od tistih, ki se uporabljajo v terapijah. Takšna zloraba pa ima tudi veliko negativnih učinkov na telo: akne, zmanjšanje libida, velikosti testisov in števila spermijev so samo nekateri.

Jajčniki (ovariji)

Jajčniki pri spolno zrelih ženskah izločajo:

mešanico estrogenov od katerih je najpogostejši in najučinkovitejši 17β-estradiol

progesteron

Estrogeni

Estrogeni so steroidi, ki:

so odgovorni za preobrazbo dekleta v spolno zrelo žensko:

razvoj prsi

nadaljni razvoj maternice in nožnice

razširitev medenice

rast sramnih dlak

povečanje količine adipoznega tkiva

sodelujejo pri vsakomesečni pripravi telesa na možno nosečnost

sodelujejo pri nosečnosti, če se pojavi

Estrogeni imajo tudi nereproduktivne učinke:

so antagonisti parathormonu, saj zavirajo izgubo kalcija iz kosti in s tem pomagajo vzdrževati močne kosti

pospešujejo strjevanje krvi

Sintezo in sekrecijo estrogenov stimulira folikle stimulirajoči hormon (FSH) hipofize, katerega izločanje pa kontrolira hipotalamus z gonadotropin sproščujočim hormonom (GnRH).

Visoke koncentracije estrogenov zavirajo sproščanje GnRH in na ta način telo z negativno povratno zvezo kontrolira nivo hormona.

Progesteron

Progesteron je prav tako steroidni hormon. Ima veliko učinkov na telo, od katerih nekateri nimajo nobene zveze z reprodukcijo. Izločata ga rumeno telesce in placenta (posteljica). Sodeluje pri pripravi telesa na nosečnost (po ovulaciji) in predvsem pri vzdrževanju nosečnosti.

Produkcijo progesterona stimulira luteinizirajoči hormon (LH), katerega izločanje stimulira GnRH.

Zvišan nivo progesterona je kontroliran z negativno povratno zvezo. Povečana koncentracija progesterona zavira nadaljnje sproščanje GnRH.

Oralna kontracepcijska sredstva

Inhibicija (zaviranje) sekrecije GnRH zaradi zvišane ravni estrogenov in progesterona (negativna povratna zveza) je osnova za najbolj pogosto uporabljano kontracepcijo. Na voljo je veliko sintetičnih estrogenov in progestinov (snovi sorodne progesteronu). Njihova inhibicija izločanja GnRH prepreči ovulacijo.

Ponavadi jemanje v enem ciklusu traja tri tedne nato pa nastopi teden dni pavze, ko nastopi menstruacija.

Najpomembnejši stranski učinek je povečana tendenca nastajanja krvnih strdkov, kajti estrogeni pospešujejo strjevanje krvi.

Menopavza

Menstrualni ciklusi se odvijajo mnogo let. Nekje med 42 in 52 letom starosti pa folikli postanejo manj odzivni na FSH in LH. Začnejo izločati manj estrogena. Ovulacija in menstruacija postaneta neredni in nazadnje prenehata. To prenehanje imenujemo menopavza.

Kar naenkrat je koncentracija estrogena v telesu močno zmanjšana (samo desetina koncentracije pred menopavzo) in zato hipotalamus nima več zaviralnega vpliva, temveč stimulira hipofizo. Koncentracije FSH in LH v krvi močno narastejo (desetkrat več kot prej). Povišana koncentracija teh hormonov pa lahko povzroči mnoge neprijetne fizične in čustvene simptome.

Hormonska nadomestna terapija

Mnoge ženske v menopavzi se odločijo za jemanje kombinacij estrogena in progesterona. Koristi te terapije so:

olajšanje neprijetnih simptomov menopavze

redukcija izgube kalcija iz kosti in s tem zaviranje osteoporoze in spremljajočih zlomov

Tabela 2: Endokrine žleze in hormoni

HORMONI HIPOTALAMUSA	HORMONI HIPOFIZE	ENDOKRINE ŽLEZE	HORMONI	ORGANI ALI PROCESI
ADH	ledvice
oksitocin	maternica, mlečne žleze
+	TRH	TSH	ščitnica	T4  T3	presnova, srčni utrip
-	somatostatin
kalcitonin	kosti, ledvice
TRH	PRL	mlečne žleze
+	GHRH	GH	rast kosti
-	somatostatin
CRH	ACTH	skorja nadledvične žleze	glukokortikoidi	jetra, protivnetni učinek
mineralokortikoidi	ledvice, znojnice, okušalne celice
androgeni	moški	prezgodnja puberteta
ženske	maskulinizacija
sredica nadledvične žleze	adrenalin noradrenalin	priprava telesa na takojšnjo in učinkovito akcijo
MSHα	koža (melanociti)
obščitnica	PTH	kosti, ledvice, črevesje
pankreas	inzulin	jetra, skeletne mišice, adipozno tkivo
glukagon	jetra
somatostatin	prebavna cev
GnRH ()	LH (ICSH)	testis	testosteron	sekundarni spolni znaki, produkcija sperme
FSH	produkcija sperme
GnRH ()	FSH	ovarij	folikel	estrogeni	sekundarni spolni znaki, priprava na nosečnost, kosti, strjevanje krvi
LH	rumeno telesce	progesteron	priprava na nosečnost, vzdrževanje nosečnosti

Legenda:

ADH = antidiuretični hormon

TRH = tirotropin sproščujoči hormon

TSH = tireotropni hormon ali tirotropin

T4 = tiroksin

T3 = trijodotironin

PRL = prolaktin

GHRH = rastni hormon sproščujoči hormon

GH = rastni hormon ali somatotropin

CRH = kortikotropin sproščujoči hormon

ACTH = adrenokortikotropni hormon

MSHα = alfa melanocite stimulirajoči hormon

PTH = paratiroidni hormon ali parathormon

GnRH = gonadotropin sproščujoči hormon

LH = luteinizirajoči hormon

ICSH = intersticialne celice sproščujoči hormon

FSH = folikle stimulirajoči hormon

SPOLOVILA (SPOLNI ORGANI)

Spolovila so organski sistem namenjen razmnoževanju (reprodukciji) in s tem ohranitvi vrste. Za človeka je značilen spolni način razmnoževanja, katerega rezultat je bitje, ki ima lastnosti obeh staršev. To nam omogoča večjo raznolikost in zato večjo prilagodljivost na spremembe v okolju. Pri spolnem načinu razmnoževanja mora priti do združitve dveh spolnih celic (gamet). Pri tem nastane spojek (zigota), ki z mitotskimi delitvami zraste v nov organizem. Ta organizem ima diploidno število kromosomov (pri človeku 23 parov), kar pomeni, da mora vsaka gameta imeti le haploidno število kromosomov (pri človeku 23). Za nastanek gamet je torej potrebna drugačna delitev – redukcijska delitev ali mejoza, ki število kromosomov razpolovi.

Pri človeku se ženski in moški spolni organi, v katerih nastajajo gamete, zelo razlikujejo. Ker pa so naloge moških in ženskih spolnih organov podobne, lahko rečemo, da obojna spolovila sestavljajo trije pomembni deli: spolne žleze ali gonade (v njih nastajajo spolne celice in spolni hormoni), izvodila spolnih žlez (cevke po katerih potujejo spolne celice do mesta oploditve) in zunanji spolni organi (omogočajo združitev in zato notranjo oploditev).

Gamete živih organizmov morajo izpolnjevati dva pogoja:

morajo biti gibljive, da se lahko srečajo in združijo

imeti morajo zalogo hranil za razvijajoč se zarodek (embrio)

Pri živalih in človeku so se zato razvile anizogamete:

spermiji (moške spolne celice), ki so gibljivi in majhni

jajčeca (ženske spolne celice), ki vsebujejo hranila

Spol zarodka določa moška spolna celica, saj ima jajčece vedno X kromosom, spermij pa ima lahko X ali Y kromosom. Če se jajčece združi s spermijem, ki ima X kromosom, se bo iz zigote razvila deklica (XX), če pa bo imel spermij Y kromosom, se bo razvil deček (XY). Deklica in deček se že ob rojstvu razlikujeta po zgradbi spolnih organov, zato imenujemo znake, ki nam pokažejo katerega spola je plod oziroma novorojenček, primarni spolni znaki. V puberteti pa se pod vplivom povečanega izločanja spolnih hormonov iz spolnih žlez razvijejo sekundarni spolni znaki.

Sekundarni spolni znaki pri ženskah so: razvoj prsi, povečanje količine maščevja, pubična dlakavost, rast zunanjih spolovil (genitalij), podpazdušna dlakavost. Pri moških so sekundarni spolni znaki: pospešena rast dlak po celem telesu, sprememba višine glasu (mutacija), povečanje količine mišičnega tkiva, povečanje zunanjih genitalij, pubična dlakavost.

Moška spolovila

Moška spolovila imajo dve glavni nalogi:

produkcija sperme

prenos sperme v reproduktivni trakt ženske

Notranja spolovila

Notranja spolovila pri moškem sestavljajo:

spolna žleza: modo (testis) (2)

izvodila:

obmodek (2)

semenovod (2)

ejakulatorni vod (2)

sečnica

dodatne žleze:

semenjak (2)

prostata

cowperjeva ali bulbouretralna žleza (2)

Slika 113: Moška spolovila

Modo (testis)

Modo je parna žleza jajčaste oblike, ki je vložena v kožno vrečo (modnik ali mošnja ali scrotum). Je žleza z notranjim in zunanjim izločanjem. V endokrinem delu nastajajo hormoni, v eksokrinem pa moške spolne celice.

Testisi se razvijejo v trebušni votlini in se še pred rojstvom spustijo skozi dimeljski kanal v modnik. Spermiji za svoje dozorevanje namreč potrebujejo nižjo temperaturo.

Modo obdaja čvrsta vezivna ovojnica. Notranjost je z nežnimi vezivnimi pregradami razdeljena na režnjiče, v katerih so kot las tanki in zvijugani semenski kanalčki. V epitelu kanalčkov dozorevajo moške spolne celice (spermiji ali semenčice) pod vplivom hormonov. Med semenskimi kanalčki ležijo še posebne celice (intersticialne celice), v katerih nastajajo moški spolni hormoni (testosteron), ki se izločajo v kri. Ti hormoni vplivajo na razvoj moških spolnih organov (primarni spolni znaki) in sekundarnih spolnih znakov ter na produkcijo sperme.

Semenski kanalčki se stekajo v zbirne kanalčke, ki oblikujejo obmodek.

Obmodek (epididimis)

Obmodek je organ cevaste oblike, dolg več kot 5 cm. Po zbirnih kanalčkih pripotujejo vanj spermiji, ki tu še približno 10 dni dozorevajo. V steni obmodka nastaja že del semenske tekočine, ki prehranjuje spermije. Glava obmodka je ob zgornjem polu moda, rep pa se spušča ob modu navzdol. V repu se zbirni kanalčki združijo v semenovod.

Semenovod

Semenovod je izvodilo obmodka in vodi navzgor skozi dimeljski kanal v malo medenico, kjer ob zadnji steni sečnega mehurja zavije navzdol proti prostati (obsečnici).

Stena semenovoda je iz gladkega mišičja, ki s peristaltiko usmerja spermije proti sečnici. Od testisa proti dimeljskemu kanalu ga spremljajo krvne in limfne žile ter živci, vse skupaj pa ovijajo še snopi skeletne mišice, ki pri draženju kože na notranji strani stegna skrčijo in dvignejo testis.

Semenjak (mehurčasta žleza)

Pred vstopom v obsečnico se semenovodu pridruži izvodilo semenjaka. To je podolgovata parna žleza valjaste oblike. Njen vlečljiv izloček, bogat s fruktozo, se primeša semenu (spermi) in hrani semenčice ter jim zagotavlja lažje gibanje. Tu semenčice dokončno dozorijo in iz nepremičnega stanja postanejo gibljive in pripravljene na izločanje med izbrizganjem semena (ejakulacijo). Od tu dalje potujejo spermiji po ejakulatornem vodu ali brizgniku (skupno izvodilo semenovoda in semenjaka) skozi prostato.

Prostata (obsečnica)

Prostata je kot kostanj velika žleza z zunanjim izločanjem, ki ima tudi mnogo gladkega mišičja. Leži tik pod sečnim mehurjem in z vseh strani obdaja začetni del sečnice.

Znotraj prostate se ejakulatorna voda z leve in desne strani telesa izlivata v sečnico. Od tu naprej je sečnica skupno izvodilo za spermo in seč (skupno izvodilo spolovil in sečil).

Prostata izloča belo vlečljivo alkalno tekočino, ki se primeša semenu med ejakulacijo in nudi semenčicam ugodne razmere za gibanje. Izcedek te žleze daje semenski tekočini svojevrsten vonj.

Cowperjeva žleza

Cowperjeva žleza je za grah velika parna žleza, ki leži ob sečnici na mišicah medeničnega dna. Tudi ta žleza, tako kot semenjak in prostata prispeva del semenske tekočine, ki skupaj s spermiji tvori spermo ali seme.

Zunanja spolovila

K zunanjim spolovilom sodijo:

mošnja ali modnik

penis

Penis

Moški spolni ud ali penis je organ namenjem spolni združitvi ali kopulaciji. Valjasta oblika mu omogoča, da med ejakulacijo izbrizga seme v nožnico.

Sestavljajo ga tri vzdolžna brecila iz gobastega tkiva. Gobasto tkivo tvorijo v sistem votlinic razširjene kapilare. Med temi votlinicami so elastično – mišične pregrade. Kadar tonus teh pregrad popusti, v notranjost gobastega tkiva vdre kri, zaradi česar brecila nabreknejo (pride do erekcije).

Zgoraj ležita parni brecili, med njima spodaj pa neparno brecilo sečnice, vzdolž katerega teče sečnica. Brecilo sečnice je spredaj zadebeljeno v glavico, vrh katere se odpira ustje sečnice.

Brecila obdaja čvrsta vezivna ovojnica (taka kot pri testisih), ki omejuje nabrekanje spolnega uda.

Koža penisa je nežna, raztegljiva in pomična. Glavico prekriva kožna guba, kožica ali prepucij, ki z notranje strani izloča mastno tekočino, ki se na zraku spremeni v belo snov imenovano smegma.

Ženska spolovila

Odgovornost ženske za uspešno reprodukcijo je veliko večja kot odgovornost moškega. Ženska mora:

proizvajati jajčeca

biti opremljena za sprejem sperme moškega

nuditi primerno okolje za oploditev in implantacijo

negovati razvijajočega se otroka ne samo pred rojstvom, temveč tudi po njem

Notranja spolovila

Notranja spolovila pri ženskah:

jajčnik (2)

jajcevod (2)

maternica

nožnica

Slika 114: Ženska spolovila

Jajčnik (ovarij)

Jajčnika ležita levo in desno ob maternici v mali medenici.

Jajčnik je za mandelj velika žleza, v kateri nastajajo spolne celice in hormoni. Leži v široki maternični vezi (guba peritoneja), ki se razteza od maternice proti stranskima stenama male medenice. Z dvema vezema je na eni strani pritrjen na zgornji del materničnega telesa, na drugi pa na steno medenice.

Jajčnik je sestavljen iz skorje in sredice. V sredici so bogati prepleti krvnih in limfnih žil ter živcev. Ob rojstvu je v skorji med vezivom na tisoče nezrelih jajčnih mešičkov (foliklov ali mehurčkov), od katerih kasneje številni propadejo. Folikel obdaja enoslojni epitel, ki izloča estrogene, v notranjosti jajčnega folikla pa je spolna celica. Estrogen se začne sproščati šele v puberteti in omogoči razvoj ženskih gonad in pojav sekundarnih spolnih znakov. Dozorevanje folikla spodbuja hipofiza s folikle stimulirajočim hormonom. Po puberteti približno na vsakih 28 dni dozori en jajčni folikel. Ko je folikel zrel, poči (ovulacija), jajčece pa s tekočino vred izplava. Ulovijo ga resice jajcevoda, po katerem potuje proti maternici. Ovulacija vedno nastopi v sredini med dvema menstruacijama. Po ovulaciji se izpraznjen folikel spremeni v hormonalno žlezo rumeno telesce, ki izloča progesteron. Ta hormon pa spolne organe pripravlja na nosečnost.

Jajcevod

Jajcevoda sta parni cevki, dolgi približno 12 do 14 cm. Proti jajčniku je jajcevod lijakasto razširjen, proti maternici pa je vedno ožji in se od strani odpira v maternično votlino. Stena jajcevoda je iz gladkega mišičja, znotraj pa ga prekriva močno nagubana sluznica, ki je enoslojni cilindrični migetalčni epitel. Jajcevod je zunaj pokrit s peritonejem.

Lijakasto razširjen jajcevod se končuje z resicami. Te ujamejo zrelo jajčece, ki ga izloči folikel. Jajčece potuje s pomočjo peristaltike in migetalk po jajcevodu do maternične votline.

V jajcevodu so tudi sekretorne celice, ki izločajo hranilne snovi za spermije.

Maternica (uterus)

Maternica je votel mišičast organ hruškaste oblike, ki leži v mali medenici med sečnim mehurjem in danko. Nagnjena je naprej. Na njej ločimo zgornji širši del (maternični svod ali fundus), telo in spodnji ožji del (vrat ali cerviks). Spodnji del materničnega vratu sega v nožnico in na njem je v sredini maternično ustje. To se navzgor nadaljuje v kanal, ki poteka skozi maternični vrat in se odpira navzgor v trikotno maternično votlino. V zgornjih kotih te votline se odpirata jajcevoda.

Ob straneh ima maternica močne ligamente (vezi), ki jo pritrjajo na dno trebušne votline. Pri porodu ligamenti omogočajo, da ostane maternica na svojem mestu.

Maternica ima debelo steno, ki jo gradijo trije sloji. Zunaj jo pokriva ovojnica (peritonej), vmes leži močna mišična stena iz gladke muskulature, v notranjosti pa jo pokriva sluznica (endometrij), katere sestava in debelina se spreminja tekom menstrualnega ciklusa. Osnovna ali bazalna plast sluznice je stalna, povrhnja ali funkcionalna plast pa se spreminja. Ob menstruaciji funkcionalna plast propade, nato pa se spet obnovi pod vplivom estrogenov in progesterona. Peritonej maternico pokriva spredaj in zadaj, ob straneh pa prehaja kot široka maternična vez (guba peritoneja) na steno male medenice. V gubi peritoneja ležita jajcevod in jajčnik, v njej potekajo krvne in limfne žile ter živci.

Nožnica (vagina)

Nožnica je približno 10 cm dolga in zelo elastična cev. Zgoraj sega vanjo del materničnega vratu, okoli katerega nožnica naredi nožnični obok (forniks). Nožnica je sploščena, sprednja stena se dotika zadnje. Sestavlja jo gladko mišičje, znotraj pa jo prekriva sluznica (večplasten ploščati epitel), ki je nabrana v prečne gube. Sluznica nožnice se stalno obnavlja, tako da se vrhnji sloj celic lušči in izloča iz telesa v obliki belega izcedka.

Zunanja spolovila

Zunanje spolovilo pri ženski imenujemo tudi vulva. Ima dva para sramnih usten. Veliki sramni ustni (labia majora) sta debeli kožni gubi, poraščeni z dlakami, ki pokrivata mali sramni ustni. Mali sramni ustni (labia minora) sta kožni gubi rožnate barve in vlažne površine. Obdajata nožnični preddvor, kamor se odpirata zunanje ustje sečnice in nožnični vhod. Pri ženskah, ki še niso imele spolnih odnosov, je vhod v nožnico v celoti ali delno zaprt z deviško kožico (himen).

V sprednjem, zgornjem delu je ščegetavček (klitoris), zgrajen iz gobastega tkiva. Je zakrnel ostanek spolnega uda. Med spolnim vzburjenjem nabrekne podobno kot penis.

Koža nad spolovilom je poraščena z dlakami in v podkožju je več maščobe. Ta predel imenujemo venerin griček.

Predel med spolovilom in anusom imenujemo presredek.

Zorenje spolnih celic

Spermatogeneza

Zorenje moških spolnih celic imenujemo spermatogeneza. Spermatogeneza se vrši v testisih.

Stene semenskih kanalčkov gradijo diploidni spermatogoniji (izvorne celice, ki so prekurzorji spermijev). Spermatogoniji se lahko delijo (mitotsko) in pri tem nastanejo novi spermatogoniji. Lahko pa se diferencirajo v primarne spermatocite. Primarni spermatociti se redukcijsko (mejotsko) delijo, pri čemer nastaneta po mejozi I dva sekundarna spermatocita, po mejozi II pa štiri spermatide, ki so haploidne. Ta proces traja približno 3 tedne. Nato se spermatide diferencirajo v spermije, pri čemer izgubijo večino citoplazme.

Za spermije bi lahko rekli, da so običkana celična jedra, saj med spermatogenezo izgubijo večino citoplazme.

Spermij je zgrajen iz:

glave, v kateri je:

akrosom (na vrhu)

haploidni set kromosomov v kompaktnem, neaktivnem stanju

vratu

srednjega dela, v katerem so mitohondriji in centriol

repa

Slika 115: Spermatogeneza

Akrosom je mebranska struktura (organel), ki nastane iz golgijevega aparata in vsebuje encime, s pomočjo katerih spermij prodre v jajčno celico.

Vzrok za veliko število mitohondrijev v spermiju je velika potreba po energiji. V mitohondrijih poteka celično dihanje, pri katerem nastaja ATP, ki je zaloga energije za gibanje repa. Gibanje spermija omogoča sredinski biček v repu.

Pri odraslem moškem dnevno nastane okoli 100 milijonov spermijev, ki potujejo v obmodek in v del semenovoda pred ejakulatornim vodom, kjer so shranjeni in kjer dozorijo.

Intersticialne celice testisov, v katerih nastaja testosteron, so tarčne celice za ICSH, ki ga izloča adenohipofiza in ga imenujemo tudi LH. Testosteron stimulira razvoj sekundarnih spolnih znakov in produkcijo spermijev. FSH pa deluje direktno na spermatogonije in skupaj s testosteronom stimulira produkcijo spermijev.

Oogeneza

Zorenje ženskih spolnih celic ali jajčec imenujemo oogeneza. Oogeneza poteka v jajčnikih.

V nasprotju z moškimi se prvi korak oogeneze zgodi še pred rojstvom deklice. Ko je fetus star 25 tednov, z mitotsko delitvijo nastanejo vsi oogoniji, ki jih bo ženska imela celo življenje. Na stotine teh diploidnih celic se razvije v primarne oocite, začne se mejoza I, potem pa se proces ustavi.

Do spolne zrelosti dekleta nadaljnega razvoja teh celic ni. Ko pa nastopi spolna zrelost, se začne nadaljni razvoj oocitov, ponavadi enega na mesec.

Primarni oocit zraste in zaključi mejozo I, pri čemer nastane velik sekundarni oocit in majhno polarno telo, ki se ne deli naprej. Sekundarni oocit pa se deli naprej do metafaze mejoze II, potem pa se delitev ustavi.

Slika 116: Oogeneza

Če pride do oploditve se mejoza II nadaljuje, tako da iz sekundarnega oocita nastane oplojeno jajčece (zigota) in sekundarno polarno telo. Nadaljevanje mejoze II sproži vstop spermija v jajčno celico.

Vse to se odvija v foliklu, s tekočino napolnjeni ovojnici, ki obdaja razvijajoče se jajčece. Zoreč folikel deluje tudi kot endokrina žleza, ki izloča estrogene in igra pomembno vlogo v vsakomesečnem menstrualnem ciklusu.

Menstrualni ciklus

Približno vsakih 28 dni se iz maternice izloči kri in nekateri drugi produkti luščenja maternične sluznice. Temu procesu rečemo menstruacija. Med tem časom se v enem izmed jajčnikov začne razvijati nov jajčni folikel. Ko se menstruacija konča, folikel nadaljuje s svojim razvojem, pri čemer izloča vedno več estrogenov.

Naraščanje koncentracije estrogenov povzroči debelitev in povečano prekrvavitev endometrija ter povečanje števila žlez v njem.

Naraščajoč nivo LH stimulira razvijajočo se jajčno celico v foliklu, da zaključi mejozo I, pri čemer nastane sekundarni oocit.

Po približno dveh tednih od začetka menstruacije pride do nenadnega močnega porasta koncentracije LH, ki sproži ovulacijo (sprostitev sekundarnega oocita v jajcevod).

Pod nadaljnim vplivom LH se prazni folikel razvije v corpus luteum (rumeno telesce).

Rumeno telesce pod vplivom LH izloča progesteron, ki:

nadaljuje pripravo endometrija na možno nosečnost

zavira kontrakcijo maternice

zavira razvoj novega jajčnega folikla

Če do oploditve ne pride, naraščajoča količina progesterona zavre sproščanje GnRH, ki zavre sintezo progesterona.

Ko nivo progesterona upade začne rumeno telesce propadati, celice endometrija začnejo odmirati, preneha inhibicija kontrakcije maternice in začne se menstrualna krvavitev.

Slika 117: Menstrualni ciklus

Oploditev (fertilizacija)

Pri ljudeh je oploditev notranja, kar pomeni, da morajo biti spermiji vloženi v nožnico in to nekaj dni pred ali dan oziroma dva po ovulaciji. Prenos spermijev v žensko telo omogoča kopulacija. Spolno vzburjenje razširi arteriole v gobastem tkivu penisa, zato se v njem nabere velika količina krvi, katere pritisk povzroči povečanje in erekcijo penisa, zaradi česar lahko penis prodre v vagino. Gibanje penisa znotraj nožnice poveča vzburjenje do ejakulacije (Kontrakcija sten semenovoda potisne spermije naprej, mimo semenjaka, prostate in cowperjevih žlez, kjer se spermijem doda semenska tekočina, ki hrani spermije in jim zagotavlja optimalno okolje. Sperma nato potuje naprej skozi sečnico v nožnico).

Ko pridejo spermiji v nožnico, nadaljujejo svojo pot v maternico in skozi maternico naprej v jajcevod, kjer pride do oploditve, če je jajčna celica (sekundarni oocit) prisotna.

Čeprav spermiji lahko preplavajo nekaj milimetrov vsako sekundo, jim pri potovanju v in skozi jajcevod pomaga mišična kontrakcija stene maternice in jajcevodov. Poleg tega jajčece izloča snovi, ki privlačijo spermije. Spermij lahko doseže jajčece v 15 minutah po ejakulaciji. Med potovanjem mnogi spermiji odmrejo, ker jih uniči kisli izloček sluznice materničnega vratu. Ejakulat človeka vsebuje nekaj sto milijonov spermijev, a jih samo nekaj sto konča potovanje. In od teh le eden uspe oploditi jajčece.

Oploditev se začne s pritrditvijo glave spermija na zunanjo ovojnico jajčeca, ki se imenuje zona pellucida. Pride do eksocitoze encimov akrosoma, ki raztopijo jajčno ovojnico in omogočijo pritrditev glave spermija na plazemsko membrano jajčne celice. Zlitje membran akrosoma in jajčne celice omogoči vstop celotne vsebine spermija v citoplazmo jajčeca (Kljub temu, da v jajčece vstopijo tudi mitohondriji, ti skoraj vedno propadejo in ne prispevajo genov embriu. Tako da je mitohondrijska DNA skoraj vedno podedovana izključno po materi).

V nekaj trenutkih encimi, ki se sprostijo iz citoplazme jajčeca, povzročijo, da postane jajčna ovojnica neprehodna za ostale spermije.

Kmalu se jedro spermija poveča v moško prajedro (pronukleus), istočasno pa sekundarni oocit zaključi mejozo II, pri čemer nastane sekundarno polarno telo in žensko prajedro (pronukleus).

Žensko in moško prajedro se zbližata. Njuni jedrni membrani se razgradita. Nastane delitveno vreteno (po delitvi centriola spermija), ob katerem se zbere cel diploidni set kromosomov. Oplojeno jajčece ali zigota je sedaj pripravljeno na prvo mitozo.

Nosečnost in razvoj oplojenega jajčeca, zarodka oziroma ploda

Prva dva tedna po oploditvi novo bitje imenujemo jajčece (ovum), od tretjega do vključno osmega tedna zarodek (embrio), v obdobju od tretjega meseca do rojstva pa plod (fetus).

Razvoj ovuma

Razvoj novega bitja se začne, ko je oplojeno jajčece še v jajcevodu. Razvijajoče se jajčece potuje po jajcevodu in dospe do maternice v dveh do treh dneh. Kot rezultat večkratnih mitotskih delitev in nekaterih premikov novonastalih celic nastane okrogel skupek nediferenciranih celic imenovan blastocista. Približno teden dni po oploditvi se jajčece ugnezdi v odebeljeno steno maternice. Ta proces imenujemo implantacija. Takrat se vzpostavi nosečnost.

Blastocista se še naprej deli in celice se diferencirajo v dve skupini. Tri ali štiri celice blastociste se razvijejo v notranjo celično maso (klično ploščico), iz katere se bo razvil zarodek. Ostalih približno sto celic pa tvori trofoblast, iz katerega se razvijejo štiri membrane, ki igrajo pomembno vlogo pri nadaljnem razvoju zarodka v maternici.

Iz membran se razvijejo amnion, posteljica (placenta) in popkovina, iz notranje celične mase pa se začne izoblikovati zarodek.

Celice blastociste (notranja celična masa) se sprva diferencirajo v tri klične liste – ektoderm, mezoderm in endoderm. Iz ektoderma se kasneje razvijeta koža in živčevje, iz mezoderma večina organov, ves skelet, mišičje, ožilje, izločala in spolovila, iz endoderma pa sluznica prebavil in dihal.

Placenta raste tesno zlita s steno maternice. Čeprav navadno ne prihaja do mešanja krvi med materjo in plodom, placenta omogoča prenos različnih snovi med njima. Placenta od matere sprejema hrano, kisik in protitelesa, ter odddaja ogljikov dioksid, sečnino in ostale odpadne produkte metabolizma. Placenta pa nima le transportne funkcije. Sprejema surovine iz materine krvi in sintetizira velike količine beljakovin in nekatere hormone (progesteron, estrogen, CRH). Metabolna aktivnost placente je skoraj tolikšna kot metabolna aktivnost fetusa samega.

Amnion (amnijska vrečka) izloča amnijsko tekočino v amnijsko votlino, v kateri leži zarodek oziroma fetus. Amnijska tekočina varuje zarodek in mu zagotavlja stalno okolje.

Popkovina povezuje fetus s placento. Prejema deoksigenirano kri iz črevničnih arterij fetusa in vrača oksigenirano kri v jetra in v zgornjo veliko telesno veno.

Razvoj embria

Iz kličnih listov se začno izoblikovati organi.

Pri petih tednih zarodek lahko že vidimo. Dolg je 5 mm, njegovo srce bije, prikaže se hrbtenica, možgani se hitro razvijajo.

Pri sedmih tednih lahko že razločimo vse štiri okončine. Razvijajo se obraz in oči ter spolni organi.

Osemtedenski zarodek ima že človeško obliko.

Razvoj fetusa

V tretjem mesecu nosečnosti se začne fetalno obdobje, za katero sta značilna razvoj in dozorevanje tkiv in organov.

V tretjem mesecu se razvijejo prebavila, jetra, trebušna slinavka in ledvice. Plodu začnejo poganjati lasje in nohti. Ekstremitete so že popolne (razviti vsi prsti). Oko se zapre (veki se zlepita). Zunanje genitalije so že tako razvite, da je možno določiti spol.

V četrtem mesecu kožo prekrijejo dlačice.

V petem mesecu se v kostnem mozgu začnejo razvijati krvne celice. Fetus je pokrit z gosto dlako. Začne se gibati.

Šest mesecev staremu plodu daje rožnato barvo podkoži splet kapilar.

V sedmem mesecu se oči odprejo. Pljuča fetusa so že tako razvita, da ta lahko v primeru prezgodnjega poroda preživi. Tudi razvitost živčevja je tolikšna, da že omogoča dihalne gibe in uravnavanje telesne temperature.

V osmem mesecu se testisi spustijo, v podkožju se začne nabirati maščoba.

V devetem mesecu gosta dlaka odpade, nohti dosežejo konice prstov. Prsni koš je že zelo izrazit. Zarodek se običajno postavi z glavo navzdol in ostane v tem položaju, ker se maternica ne širi več. V 36. tednu vstopi otrokova glavica v materino medenico, kjer ostane pripravljena za porod, običajno med 38. in 40. tednom.

Povezava med materjo in plodom

Ker pljuča fetusa ne delujejo, se kroženje krvi močno razlikuje od tistega pri rojenem otroku.

Čeprav je kri v posteljici v tesnem kontaktu z materino krvjo, navadno ne pride do mešanja krvi. Vendar pa nekaj krvnih celic fetusa navadno le pride v materino krvožilje, kar bi lahko omogočilo manj invazivne načine prenatalne diagnostike, saj bi lahko naprimer namesto amniocenteze pregledali materino kri.

Amniocenteza je odvzem amnijske tekočine s tanko iglo skozi trebušno steno. To storijo v 14. do 22. tednu pri tistih nosečnicah, ki imajo večjo možnost, da rodijo otroka z genetsko okvaro. V amnijski tekočini je namreč prisotnih precej celic fetusa, ki z njega med razvojem odpadajo. Te celice nato razmnožijo in s pomočjo analize kromosomov fetusa lahko ugotovijo kromosomske nepravilnosti (npr. downov sindrom – trisomija 21. para kromosomov), pomanjkanje nekaterih encimov (npr. laktaze – neprebavljivost mleka) in tudi spol. Z amniocentezo je mogoče odkriti preko 100 genetskih nepravilnosti in to v dovolj hitrem času, da je prekinitev nosečnosti še mogoča.

Veliko poredkeje materine krvne celice prodrejo v krvožilje fetusa, se pa zgodi. Pri nekaj nosečih ženskah z levkemijo se je bolezen prenesla na fetus, ker so maligne celice matere prešle v krvožilje fetusa.

V prvih dveh mesecih nosečnosti se oblikuje osnovna oblika novega bitja. To vključuje celične delitve, migracije in diferenciacije v različne tipe celic. V tem obdobju je zarodek zelo občutljiv na vse kar lahko vpliva na prej naštete procese. Infekcija matere z virusom rdečk ali izpostavljanje določenim kemikalijam lahko povzroči nepravilnosti v razvoju embria. Take dejavnike imenujemo teratogeni.

Pri treh mesecih so že izoblikovani vsi organski sistemi, vsaj v obliki zametkov. Od tu naprej je razvoj fetusa, kot se sedaj imenuje, predvsem povezan z rastjo in manjšimi strukturnimi spremembami. Fetus je zato manj občutljiv za teratogene kot embrio.

Rojstvo in dojenje

Kaj točno privede do poroda oziroma rojstva še vedno ni povsem znano. Verjetno je vse skupaj predvsem povezano z zapleteno hormonalno kontrolo.

Najprej se odpre maternični vrat. Ko se močne kontrakcije maternice (popadki) nadaljujejo, se amnion pretrga in izteče amnijska tekočina, ki ji sledi otrok. Nato lahko prerežejo popkovino. Pljuča novorojenčka se razširijo in otrok začne dihati. To pa zahteva velik preobrat v krvožilnem sistemu. Vzpostaviti se mora poplnoma drugačen pretok krvi, značilen za odraslega. Kmalu za otrokom se iz materinega telesa izloči še posteljica in ostanek popkovine.

Ob porodu in nekaj dni po njem v materinih dojkah nastaja tekočina, ki je po sestavi drugačna od mleka in jo imenujemo kolostrum. Kolostrum vsebuje veliko beljakovin, veliko energije in protitelesa, ki novorojenčku zagotavljajo odpornost.

Tri ali štiri dni po porodu dojke začnejo izločati mleko. Sintezo mleka stimulira hormon adenohipofize – prolaktin. Sproščanje mleka stimulira zvišan nivo oksitocina, ko dojenček začne sesati.

Mleko vsebuje inhibitorni peptid. Če se dojke ne spraznijo, se začne inhibitorni peptid kopičiti, kar zavira produkcijo mleka. Tako delovanje je avtokrino.

Vloga hormonov med nosečnostjo in ob porodu

Trofoblast, ki je del blastociste, izloča hormon HCG (človeški horionski gonadotropin). Ta hormon se vede podobno kot FSH in LH, vendar pa sinteze tega hormona, ne zavira naraščajoča koncentracija progesterona. Tako HCG preprečuje propad rumenega telesca ob koncu četrtega tedna in omogoča nadaljevanje nosečnosti.

Samo implantiran trofoblast proizvaja HCG, zato lahko njegovo prisotnost v urinu uporabimo za test nosečnosti.

Med nadaljno nosečnostjo postane glavni vir progesterona placenta. Prisotnost progesterona je ključnega pomena za vzdrževanje nosečnosti.

Proti koncu nosečnosti začne naraščati sekrecija estrogena iz placente. Do izločanja tega hormona pride zaradi sproščanja CRH iz placente, ki stimulira hipofizo fetusa, da začne izločati ACTH. Ta pa stimulira skorjo nadledvične žleze fetusa, da začne izločati prekurzor estrogena (DHEA-S), ki ga placenta pretvori v estrogen.

Naraščajoča koncentracija estrogena v celicah gladkih mišic omogoči vzpostavitev povezav med njimi in sintezo receptorjev za oksitocin.

Nevrohipofiza in maternica začneta izločati oksitocin. V materini krvi in v amnionski tekočini se pojavijo prostaglandini, ki skupaj z oksitocinom sprožijo kontrakcijo maternice in začne se porod.

VIRI IN DODATNA LITERATURA

http://medenosrce.ksmf.org/

http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/

http://www.anatomicaltravel.com/

http://www.visembryo.com/baby/hp.html

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/encyclopedia.html

Anderson D. M. 2000. Dorland's ilustrated medical dictionary. 29th edition. Philadelphia, W. B. Saunders Co.: 2088 str.

Anselme B. 1999. Biologija človeka: anatomija, fiziologija, zdravje. 1. izdaja. Ljubljana, DZS: 412 str.

Arnau E. 2001. Človeško telo: vodnik po človeškem telesu. Ljubljana, Tehniška založba Slovenije: 96 str.

Baixauli V. M., Negri M. 1990. Anatomija človeka. Ljubljana, Mladinska knjiga: 87 str.

Ovejero A. F., Negri M. 1993. Fiziologija človeka. Ljubljana, Mladinska knjiga: 99 str.

Parramon Editorial Team. 2000. Anatomski atlas: vodnik po človeškem telesu. 2. izdaja. Ljubljana, Tehniška založba Slovenije: 104 str.

Pocajt M., Širca A. 2000. Anatomija in fiziologija za medicinske šole. 3. izdaja. Ljubljana, DZS: 357 str.

Solomon E. P., Berg L. R., Martin D. W. 1999. Biology. 5th edition. Orlando, Harcourt College Publishers: 1232 str.

Stušek P. 2003. Biologija človeka. 1. izdaja. Ljubljana, DZS: 323 str.