Človeško telo: biologija, organi in organski sistemi
Vede v biologiji
Somatologija je veda o zgradbi in delovanju človeškega telesa. Morfologija proučuje obliko telesa, anatomija zgradbo, histologija tkiva, citologija celice, fiziologija delovanje, evolucija razvoj živih bitij, genetika dedovanje, antropologija pa je veda in znanost o človeku.
Celice → tkiva → organi → organski sistemi → organizem
1. Celice
Naše telo sestavlja približno 10.000 milijard celic. Celica je osnovna gradbena in funkcionalna enota vsakega organizma. Celice se diferencirajo in specializirajo za določena opravila. Ločimo približno 200 tipov celic.
2. Tkiva
Tkiva (dijaki 2.) so skupine celic, ki imajo v telesu enako nalogo in so si zato po obliki in delovanju podobne. Med celicami je medcelična snov. Ločimo 4 tipe tkiv: krvno, vezivno in oporno, mišično in živčno.
3. Organi
Organi so npr. jetra, pljuča, srce, oko.
4. Organski sistemi
Organski sistemi so: koža, okostje, mišičje, hormonske žleze, živčevje, čutila, krvna obtočila, prebavila, dihala in spolni organi.
5. Organizem
Organizem je celota vseh organov in organskih sistemov.
6. Človek
Človek spada med strunarje, vretenčarje, sesalce in primate.
Koža
Koža ima površino do 2 m² in debelino od 0,5 do 4 mm, pH = 5–6.
Naloge kože: varuje telo, ima termoregulacijsko vlogo, izloča loj in znoj ter vsebuje čutila za tip, bolečino, toploto in mraz (termoreceptorji).
Zgradba kože
Sestavljajo jo: vrhnjica (rožena plast, zarodna plast), usnjica in podkožje.
a) Rožena plast
Odmrle celice, ki se luščijo. V njih je beljakovina keratin, ki preprečuje izgubo vode in vdor vode v telo. Na prstnih blazinicah so papile – prstni odtisi.
b) Zarodna plast
Živi del vrhnjice; celice se vedno delijo. Melanociti so pigmentne celice, ki tvorijo kristni pigment melanin (ta daje koži barvo). Več UV-žarkov pomeni več melanoma, ki je rak na koži.
2. Usnjica
Sestavljajo jo vezivno tkivo, beljakovinska vlakna kolagen in elastin, ki dajeta koži prožnost, krvne in limfne žile, živci, čutilna telesca in kožne tvorbe.
3. Podkožje
Zaloga energije v maščobi.
Okostje
1. Naloge
Okostje določa obliko in velikost telesa, daje oporo mišicam, varuje notranje organe (prsni koš). V rdečem kostnem mozgu se tvorijo krvna telesca (eritrociti, levkociti, trombociti), skladiščijo pa se kalcij, fosfor in magnezij.
Okostje + mišice = gibala (pasivni del + aktivni del). Vsak človek ima 200 kosti.
Oblike kosti
Dolge (kosti okončin), kratke (kosti v zapestju, gležnju), ploščate (lobanja, prsnica).
Mikroskopska zgradba kosti
Kost gradi kostno tkivo, ki je sestavljeno iz:
- kostnih celic in anorganske snovi, ki dajo kosti trdnost,
- medcelične snovi ali kostnine iz organskih snovi, ki dajo kosti prožnost.
Osteon je gradbena enota kosti. Osteone sestavljajo Haversovi kanali (živci, krvne žile), kostne celice in kostnina.
Kostenitev – osifikacija
Od 15. do 25. leta hrustančno tkivo nadomešča kostno tkivo. To traja do 25 let. Za rast okostja potrebujemo kalcij, fosfor, vitamin D (pod vplivom UV-žarkov nastaja v koži), vitamin C in hormonske žleze.
Zveze med kostmi
- Negibljive (s hrustancem – vretenca, šivi na glavi)
- Gibljive (s sklepi)
Bolezni in poškodbe kosti
- Rahitis – pomanjkanje vitamina D, ki nastaja v koži pod vplivom UV-žarkov. Posledice so noge v obliki O ali X, kurja prsa. Zlom ali izpah imobiliziramo.
- Gibanje in telesne vaje.
- Pri starejših ljudeh manj sklepne tekočine.
- Artroza – obraba sklepov.
- Kostni rak – sarkom.
- Ploska noga – vezi med stopalnicami popustijo.
- Osteoporoza – beljakovinska vlakna v kosteh se redčijo, kosti postanejo krhke (zlomi vretenc, kolkov).
Poškodbe sklepov
Izvin, izpah.
Poškodbe kosti
Zaprti enostavni zlom (zlomljena kost, koža ostane nepoškodovana) in odprti zlom (zlomljena kost prebije kožo).
Mišice
Naloge: omogočajo gibanje telesa (aktivni del gibal), omogočajo gibanje notranjih organov (dihanje, stiskanje črevesja). Mišice poganjajo kri in limfo po telesu ter zavzemajo polovico telesne mase.
Delitev mišic
- Prečno progaste (skeletne) mišice: gibljejo kosti in ude, so rdeče barve, imajo več jeder, se hitro krčijo, delujejo zavestno, oživčuje jih osrednje živčevje.
- Gladke mišice: gibljejo notranje organe (žile, prebavila), so svetlejše barve, imajo eno jedro, se krčijo počasi, delujejo podzavestno, oživčuje jih vegetativno živčevje.
- Srčna mišica: je v srčni steni, je iz prečno progastega tkiva, vlakna so razvejana, imajo eno jedro.
Krčenje mišic
Lastnosti mišic: krčenje, raztezanje, mišični tonus (stalna napetost mišic). Delujejo po zakonu vse ali nič.
Poškodbe mišic
Kila, nateg, mišična distrofija, krč.
Energija za mišice
Glavni vir za mišice so ogljikovi hidrati in beljakovine – glukoza → glikogen v jetrih in obratno. Mlečna kislina je za mišice strup in jih ohromi.
- Vrenje je anaerobni proces.
- Celično dihanje je aerobni proces.
Hormonske žleze
Hormonske žleze izločajo kemijske snovi – hormone, ki se izlivajo v kri in limfo. Naloge: uravnavajo rast in razvoj telesa, delovanje notranjih organov in razmnoževanje.
Hormonske žleze so: hipofiza, epifiza, ščitnica, obščitnica, priželjc, trebušna slinavka, nadledvični žlezi ter spolne žleze (modo, jajčnik).
Hipofiza (gospodar žlez)
Hipofiza je najpomembnejša žleza za growth, je velika kot grah, leži v lobanjskem dnu in je povezana s hipotalamusom, ki leži v medmožganih. Hormoni: rastni hormon (rast, razvoj), prolaktin (tvorba mleka v mlečnih žlezah), folikle stimulirajoči hormon (pri ženskah izzove rast jajčnih celic in izločanje estrogena).
Ščitnica
Leži na sprednjem delu vratu, izloča hormon tiroksin (bogat z jodom, zato se sol jodira). Nepravilno delovanje ščitnice povzroča: kretenizem (zaostalost), miksedem (izpadanje las), golšavost (povečanje tkiva ščitnice), Basedowa bolezen (hujšanje, izbuljene oči, tresenje rok).
Trebušna slinavka
Je žleza z dvojnim izločanjem:
- Žleza z zunanjim izločanjem tvori prebavne encime, ki se izločajo v dvanajstnik.
- Žleza z notranjim izločanjem (endokrina žleza) izloča hormona glukagon in insulin.
Glukagon zvišuje koncentracijo glukoze v krvi, insulin pa jo znižuje. Glukoza se pretvarja v glikogen v jetrih in mišicah. Insulin je hormon – beljakovina, ki jo izločajo beta celice v trebušni slinavki v Langerhansovih otočkih.
Sladkorna bolezen
Sladkorna bolezen je kronično stanje, pri katerem celice trebušne slinavke ne proizvajajo dovolj insulina v Langerhansovih otočkih.
- Tip 1 se pojavi v otroštvu in mladosti; zdravi se z insulinom (injekcije do konca življenja).
- Tip 2 ima približno 90 % vseh diabetikov; osnova je genetska; zdravi se z dieto, tabletami in injekcijami insulina.
Kronični zapleti sladkorne bolezni so: diabetična nefropatija (zaplet v ledvicah), retinopatija (okvara žilic na očesni mrežnici), nevropatija (okvara živcev), diabetična noga (razjede, lahko tudi amputacija noge).
Spolne žleze
Pri moških so moda, pri ženskah jajčniki.
- Testosteron pri moških vpliva na razvoj moških spolnih organov, tvorbo semenčic in pojav sekundarnih spolnih znakov (mišičje, okostje, nižji glas, poraščenost).
- Estrogen pri ženskah vpliva na razvoj ženskih spolnih organov, zorenje jajčec in pojav sekundarnih spolnih znakov (več maščobe pod kožo, poraščenost).
- Progesteron vzdržuje nosečnost.
Živčni sistem
Možgani, hrbtenjača in obkrajno živčevje.
Naloge živčevja
Z možgani slišimo, vidimo, tipamo. Pri človeku je sedež spomina, čustev in misli.
Zgradba živčne celice
Živčna celica se imenuje nevron.
Razdelitev živčevja
Centralno (osrednje) živčevje: možgani in hrbtenjača. Periferno (obkrajno) živčevje: 12 parov možganskih živcev in 31 parov hrbtenjačnih živcev.
Prenos sporočil
Čutilo je receptor → osrednje živčevje → mišica je efektor.
Tri vrste živčnih celic
- Čutilni živec prenaša sporočila iz čutil do hrbtenjače.
- Gibalni živec prenaša odgovor iz hrbtenjače do mišice.
- Povezovalni živec povezuje čutilna in gibalna vlakna.
Živec je snop živčnih vlaken. Sinapsa je stik med živčnimi celicami; njeni lastnosti sta vzdražnost in prevodnost.
Hrbtenjača (spinalna)
- Leži v hrbtenici na sredini. Debela je kot prst, dolga okoli 50 cm. Obdaja jo možganska tekočina likvor, ki varuje pred udarci in blaži tresljaje.
- Hrbtenjačo obdajajo tri ovojnice: a) trda mrena, b) pajčevina, c) mehka mrena, ter tekočina likvor.
- Na prerezu hrbtenjače: znotraj siva snov (iz teles živčnih celic, ima obliko metulja ali črke H), zunaj bela snov (iz živčnih vlaken).
- Hrbtenjača je sedež refleksov, ki se jih ne zavedamo. Refleksi so kolenski in pogačični, pa tudi požiranje, kašljanje, kihanje, dihanje, srčni utrip, krčenje žil in črevesja. Pri novorojenčkih preverjamo sesalni, oprijemalni in zenični refleks.
Možgani
Možgani so glavni del živčevja. Težki so 1400 g. Zavarovani so s tremi ovojnicami (trda, mehka, pajčevina) in likvorjem. Naši možgani so petdelni.
1. Veliki možgani
Največji in najpomembnejši del možganov, masa 1400 g, kar je 2 % telesne teže, porabijo 20 % kisika, prostornina 1450 cm³. Na površju je skorja velikih možganov, debela 5 mm, močno nagubana.
Razdeljeni so na dve polobli ali hemisferi: leva nadzoruje desno polovico telesa, desna pa levo polovico telesa. V možganski skorji so čutilna, gibalna in asociacijska središča.
Leva in desna hemisfera sta razdeljeni na štiri režnje:
- čelni reženj – središče za gibanje, logično in razumsko mišljenje, sklepanje, govor, ritem, vzorce,
- temenski reženj – čutilno središče,
- zatilni reženj – središče za vid, barve,
- senčni reženj – središča za sluh, okus, vonj.
2. Podaljšana hrbtenjača
Tu so centri vitalnih refleksov: dihanje, srčni utrip, požiranje, kašljanje, bruhanje.
Iz podaljšane hrbtenjače izhaja 12 parov možganskih živcev:
- a) čutilni: vohalni, vidni, slušni,
- b) gibalni: obrazni živci (mimika),
- c) mešani: trigeminalni živec.
3. Mali možgani
V malih možganih so središča za ravnotežje, skladnost gibov, napetost mišic in koordinacijo. Pri ptičih so mali možgani najbolj razviti. Na razvoj malih možganov vpliva gibalno učenje (učenje inštrumenta, treniranje). V malih možganih so tudi središča za (kratkotrajni) spomin.
4. Sprednji možgani
Delujejo kot preklopna enota med velikimi možgani in hrbtenjačo. Nadzorujejo delovanje zenice (zenični refleks). V njih je posebno področje črna substanca, ki izloča nevrotransmiter dopamin, ki vzbuja občutke ugodja, sreče in zadovoljstva.
5. Medmožgani
Hipotalamus nadzira delovanje avtonomnega živčnega in hormonskega sistema ter vzdržuje homeostazo, to je notranje ravnovesje. V hipotalamusu so središča za uravnavanje telesne temperature, krvnega tlaka, količine vode in soli v telesu, nastanek občutkov (lakota, žeja, sitost), čustvovanje, jezo, agresijo in spolni nagon.
Bolezni živčevja
- Shizofrenija – bolnik trpi zaradi duševnih motenj.
- Anoreksija – obsedenost s telesno težo, bruhanje, izpadanje las.
- Bulimija – prenajedanje, bruhanje (zobje, kislina).
- Degenerativne bolezni – Alzheimerjeva in Parkinsonova bolezen (starejši ljudje, oslabljen razum, telo, izguba spomina – demenca).
- Možganska kap – v možganih poči krvna žila, telo ohromi.
- Infarkt – možganski srčni zamašek.
- Meningitis – vnetje možganskih ovojnic.
- Anevrizma – oslabljena žila se pretrga, smrt.
- Anksioznost – huda zaskrbljenost, strah.
- Hidrocefalus – vodenost možganov pri dojenčkih.
- Spastika – pojavijo se krči.
- Epilepsija (padavica) – v nezavesti se pojavljajo napadi krčev.
- Disleksija – otrok zaradi okvare možganov zamenjuje črke, slabo bere.
- Tumorji – benigni in maligni.
- Bolezen norih krav (BSE) – okužba možganov, hrbtenjače in oči.
Krvna obtočila
Krvna obtočila delimo na krvni sistem (kri, srce, arterije, vene) in limfni sistem (žile, bezgavke, vranica).
Funkcije krvi: sodeluje pri celjenju ran, obrambi telesa, uravnava telesno temperaturo in odstranjuje produkte celične presnove.
Sestava krvi
Kri je sestavljena iz 56 % krvne plazme (serum) in 44 % krvnih celic.
Krvna plazma je rumenkasta tekočina: voda, beljakovine, sladkorji, hormoni, vitamini itd.
Krvne celice so eritrociti, levkociti in trombociti.
Kri je rdeča, nekoliko slana, rahlo bazična, težja od vode (odrasel človek ima 4–6 l krvi).
Krvne beljakovine so albumini, fibrinogen in globulini.
1. Eritrociti
Eritrociti ali rdeče krvničke so okrogli, brez jedra, nastajajo v rdečem kostnem mozgu. Prenašajo kisik in odnašajo ogljikov dioksid. Hemoglobin je beljakovina, ki je sestavljena iz štirih podenot beljakovine globin in nebeljakovinskega hema. Hem vsebuje železo, na katerega se veže kisik.
2. Levkociti
Levkociti ali bele krvničke imajo jedra in se delijo. Sodelujejo pri obrambi telesa, tvorijo protitelesa in protistrupe, uničujejo bakterije (fagocitoza); nastajajo v rdečem kostnem mozgu.
3. Trombociti
Trombociti ali krvne ploščice so majhne, brez jedra, nepravilnih oblik, 150.000–300.000/mm³. Omogočajo strjevanje krvi, nastajajo v kostnem mozgu.
Strjevanje krvi na rani: iz trombocitov se na zraku sprošča encim trombokinaza.
Srce
Srce je votla mišica, leži pod prsnico med pljučnima krilema, veliko je kot pest. Ovija ga dvojna mrena – osrčnik (perikard).
Srčni pretin vzdolžno razdeli srce na levo in desno polovico. Skozi levo polovico teče oksigenirana kri, skozi desno pa deoksigenirana kri. Zgoraj sta dva preddvora (atrija), spodaj sta dva prekata (ventrikla). Med njima so srčne zaklopke.
V desni preddvor priteka deoksigenirana kri po spodnji in zgornji zbiralni veni, nato v desni prekat in po pljučni arteriji v pljuča. Iz pljuč vodijo štiri pljučne vene oksigenirano kri v levi preddvor, nato v levi prekat in v glavno telesno arterijo – aorto.
Srce oskrbujejo venčne (koronarne) žile s hrano in kisikom. Venčne žile se lahko zamašijo (srčna kap ali infarkt).
Delovanju srca pravimo srčni utrip; frekvenca je 70-krat na minuto. Celoten utrip traja 0,8 sekunde, en utrip izčrpa 0,1 l krvi. Ritem določajo ritmovniki v steni srca.
Srčni cikel
- Sistola (krčenje) – stisneta se oba preddvora, kri steče v prekata. Nato se stisneta oba prekata in kri potisneta v aorto in pljučno arterijo.
- Diastola (širjenje) – razširita se preddvora, nato še prekata. Srčni odmor je počitek srca.
Krvni tlak
Krvni tlak je sila, ki deluje na površino žilnih sten. Sistolični tlak je 130 mm Hg (16 kPa), diastolični 80 mm Hg (10 kPa). Pri 60 letih se krvni tlak zviša na 17 kPa/12 kPa.