Vylučovací a kožní soustava

VYLUČOVACÍ SOUSTAVA

Funkce

• Zajišťuje homeostázu vnitřního prostředí -> regulace krevního tlaku, na termoregulaci a na řízení objemu a složení tělních tekutin
• Udržení stálého složení extracelulární tekutiny – především stálost jejího objemu a osmolality. (Osmolalita je koncentrace všech osmoticky aktivních částic v roztoku, bez ohledu na to, o jaké látky nebo látkové směsi jde vztažená k jejich koncentraci v rozpouštědle.) Toho dosahuje regulovanou resorpcí a vylučováním solí a vody.  
• Stará se o udržení konstantního pH
• Eliminace odpadních produktů metabolismu
• Eliminaci a vyloučení tělu nebezpečných toxinů (v součinnosti s játry)  
• Ledviny jsou producentem celé řady hormonů (renin, erytropoetin, D-hormon…) -> homeostáza

Ledviny jakožto primární vylučovací orgán ovšem zdaleka nejsou jediným orgánem, který se o exkreci stará. Vedle nich se v našem těle nachází ještě několik orgánů s exkreční aktivitou, které jsou souhrnně nazývány sekundární exkreční orgány.  

Plíce – jsou zodpovědné za vylučování výsledných produktů katabolických drah – CO2  a  H2O – vznikajících v metabolicky aktivních tkáních.

Trávicí soustava – která ve formě exkrementů vylučuje nestravitelné či nestrávené zbytky potravy, odumřelé buňky trávicí

soustavy, odumřelé symbiotické bakterie a v neposlední řadě i vodu.

Kůže – která obsahuje z exkrečního hlediska 2 důležité žlázy, potní a mazové. 

Stavba ledvin

Ledviny = základní stavební a funkční jednotka VS.

Ledviny jsou párový orgán svým tvarem částečně připomínající obří fazoli. Jsou uloženy v dorzální části těla nedaleko pod

bránicí.

Z jedné strany jsou ledviny chráněny kostěnými strukturami páteře, z druhé strany je z velké části překrývají žebra. Navíc jsou ledviny uloženy za mohutnou vrstvou svaloviny a samy jsou obaleny tukovou vrstvou a vazivovým pouzdrem, které plní nejen funkci mechanické ochrany, ale i funkci tepelně isolační.

Kůra = isotonická

Dřeň = hypertonická

Ledvinné pyramidy -> ledvinné papily -> ledvinných kalichů-> ledvinná pánvička -> močovod -> močového měchýře -> močová trubice

Močový měchýř je hladký sval mimořádné elasticity, udrží 700-800 ml moči. Mám uchovávací, nikoli vstřebávací funkci. Jeho plnění stimuluje baroreceptory ve stěně měchýře. Má dva svěrače, interní je vůlí neovladatelný, externí je vůlí ovladatelný do doby, než se močový měchýř naplní na maximum, což vede k vyslání signálu do míchy a následnému pomočení se (mikční reflex)

Nefron

Je základní funkční jednotkou ledvin, v jedné ledvině jich je okolo milionu.

Stavba:

Glomerulus (filtrace krve) je místem prvního kontaktu extracelulární tekutiny

s renálním parenchymem. Dochází zde ke glomerulání filtraci na ploše 0,8 – 1,5 m2
    (obě ledviny dohromady).

     Má část vaskulární, mesangium (výztuž stěny glomerulárních kapilár proti vysokému
tlaku), juxtaglomerulární aparát a Bowmanův váček.
     Bowmanův váček – obaluje glomerulus a dohromady tvoří Malpighiho tělísko.         Podocyty – tvoří vnitřní vrstvu Bowmanova váčku, obsahují mnoho
pseudopodií, která nesouvisle pokrývají membránu kapilár. Tím ji zpevní a         zabráníúniku erytrocytů a bílkovin z cév.

     Vas afferens – přívodná tepna, je vysokotlaká (zužuje se), větví se ve složitou                 kapilární glomerulární pleteň.
Vas efferens – odvodní céva, odtékají tudy nepřefiltrované složky krve z glomerulu

     Vasa recta – cévní řečiště v oblasti kůry, má výhradní monopol na zásobení dřeně krví a přesně kopíruje průběh tubulů                              každého nefronu. To se pro funkci ledvin ukáže jako naprosto klíčové.

Systém kanálků (tubulů) -> zpětnou resorpcí vrací většinu filtrátu zpět do krve.

Navazuje na Malpighiho tělísko.

Proximální tubulus (kůra ledvin) -> sestupné a vzestupné ramínko Henleovy kličky (zanořuje se do dřeně ledvin a na konci z ní zase vystupuje) -> distální tubulus (kůra ledvin) -> sběrný kanálek (prochází dření)

Prostředí

Isotonické – prostředí, ve kterém je obsaženo vyvážené množství vody a osmoticky aktivních částic (např. iontů, bílkovin, cukrů)

            – z hlediska chemického neaktivní a stabilní – tedy voda i osmoticky aktivní částice zůstávají na svých místech a                             nemají tendenci nikam putovat.

Hypertonické – po odebrání vody, osmoticky aktivní částice ve výsledném roztoku převládají a mají tendenci vodu z okolí                             odnímat (přitahovat ji), tak aby se znovu dostali do rovnovážného stavu isotonicity. Čím více osmoticky                                         aktivních částic se v něm vyskytuje a čím méně vody jej ředí, tím větší mají osmoticky aktivní částice tendenci                     přitahovat vodu z okolního prostředí a zároveň unikat do okolního vodního prostředí. A to až do té doby, než                     bude znovu nastolen rovnovážný stav – tedy stav isotonicity.

Hypotonické – zředěné prostředí s přebytkem vody a nedostatkem osmoticky aktivních částic a bude se chovat přesně                             opačně než prostředí hypertonické (voda má tendenci vystupovat, osmoticky aktivní částice vstupovat).

Transporty

Voda – VŽDY putuje po koncentračním spádu – tedy z prostředí méně koncentrovaného (hypotonického) do prostředí více         koncentrovaného (hypertonického) a směr jejího pohybu nelze nijak ovlivnit. Uplatňuje se zde prostá difůze.    

Osmoticky aktivní částice –  mohou putovat i proti koncentračnímu spádu – tedy z místa o nižší koncentraci (hypotonického)         do místa o koncentraci vyšší (hypertonického), byť je tento směr fyzikálně nepřirozený a za normálních okolností by         to běželo směrem přesně opačným.

Aktivní transport – umožněn jen díky energetickému vkladu, který poskytuje ATP. Je využíván v transportu proti                                     koncentračnímu spádu.

Symport – aktivní přesun dvou látek z jednoho prostředí do druhého (obě stejným směrem – jedna proti druhá po                       koncentračním spádu.

Antiport – látky jsou přes membránu přesouvány opačným směrem
Kotransport – společný transport

Usnadněná difúze – energeticky nenáročný (neaktivní) způsob přenosu látek membránou, spojený s vazbou přenášené látky                       na určitou složku membrány buňky, tzv. přenašeč.

Glomerulární filtrace

Na začátku přitéká do Malpighiho tělíska isotonická krev z vas afferens, která v glomerulu přechází v preferenční kanál. Z něj odstupuje 20 – 25 vlastních kapilárních kliček, neboli vasa recta.

Samotná glomerulární filtrace je čistě pasivní děj. To znamená, že se vše děje jen díky energii srdeční systoly, která tlačí krev pod ohromným tlakem do ledvin – tlak ve vas afferens dosahuje i díky značnému zúžení před vtokem do glomerulární pleteně hodnot až 120 mmHg, zatímco tlak ve vas efferens je po filtraci jen 15 mmHg. Tento obrovský tlakový gradient je využit doslova k protlačení drobných solutů, minerálů a iontů přes stěnu glomerulu do záchytné baňky Bowmannova váčku. Tím se ovšem poruší základní osmotická rovnováha obou roztoků (filtrovaná krev – chvilkově se stává hypotonickou, vznikající filtrát – stává se hypertonickým) a voda zcela automaticky a přirozeně následuje drobné částice, dokud se filtrát chemicky neustálí na isotonické hodnotě. Výsledný filtrát, který opustil krevní řečiště a který je nazýván primární močí je tedy isotonický.

Jediné, co se do primární moči NEDOSTANE, jsou krvinky a krevní bílkoviny, které jsou příliš veliké, než aby se protáhly přes stěnu kapiláry. Tyto veliké krevní elementy zadržují určité množství vody a tedy přefiltrovaná krev odtékající vasa recta nejeví příliš velikou chemickou aktivitu – je jen slabě hypertonická (díky zvětšení počtu osmoticky aktivních částic), ale jeví výraznou aktivitu fyzikální (záporný elektrický náboj – prezentují ho záporně nabité bílkoviny, fosfáty, které mají tendenci z okolního prostředí přitahovat kladně nabité částice) a onkotický tlak, kterým rovněž disponují veliké bílkoviny.

Tím se krev, které do ledvin proudí ohromné množství (25 % celého minutového srdečního objemu) dělí na dvě větve:

• primární moč – isotonická, elektricky neaktivní, velmi tekutá, následně bude zpracovávána v systému kanálků nefronu
• krev – hypertonická, hustá a viskózní, elektricky i onkoticky aktivní, odtékající po filtraci z glomerulu ve vas efferens.

Skimming efekt – zajišťuje další třídění již jednou přefiltrované krve v místě odstoupení vasa recta z vas efferens. Díky speciálnímu sítu dochází k zachycování krvinkové a bílkovinné masy o ohromné hodnotě hematokritu, která samozřejmě vykazuje i extrémně velký osmotický potenciál.  Tato koncentrovaná masa, která prostě neprošla sítem, je posunována do vasa recta (silně hypertonická), zatímco roztok, který sítem prošel, opouští ledviny ve vas efferens jako isotonický.

Krev je v rámci ledvin distribuována značně nerovnoměrně – totiž více než 90 % krve přicházející do ledvin protéká jen kůrou a do dřeně jde necelých 10 %. Monopol na zásobení dřeně krví mají vasa recta, což jsou cévy vycházející z vas efferens a kopírující pohyb tubulů každého nefronu.

Procesy v proximálním tubulu 

Primární moči se přefiltruje denně asi 180litrů. Avšak více než 99% se resorbuje zpět a množství definitivní moči málokdy přesáhne hodnotu 2 l. Standardní je spíše množství mezi 1 – 1,5 l.

Z Bowmannova váčku odtéká isotonická primární moč do proximálního tubulu. Již v tomto počátečním úseku nefronu je zpětně resorbováno téměř 80% primárního filtrátu. Proximální tubulus je uložen v isotonické kůře ledvin, a v těsné blízkosti teče slabě hypertonická krev se záporně nabitými bílkovinami ve vasa recta..

• Aktivní transport Na+ iontů z lumen proximálního tubulu do oblasti intersticia kůry proti koncentračnímu spádu. Tím, že se aktivně transportují  Na+ ionty ven, dojde k narušení osmotických poměrů (v intersticiu je více osmoticky aktivních částic), což je nefyziologický stav.
• Symport: současně s aktivním transportem Na+ iontů.  Na+ ionty (bez další energetické dotace) strhávají i ionty Cl– (byť je to proti koncentračnímu spádu – ale elektrický gradient je větší než protichůdný potenciál chemický) díky plusovému náboji Na+, který přitahuje záporný náboj Cl–.
• Kotransport: Na Na+ ionty váže glukóza a některé aminokyseliny, které prostupují rovněž bez energetické dotace do intersticia.
• Uplatňuje se zde i výrazný onkotický tlak bílkovin ve vasa recta, které mají tendenci (samy záporně nabité) přitahovat opačně orientované náboje malých částic a to především K+.  

Tím se tedy mnoho osmoticky aktivních částic přesunulo z proximálního tubulu ven do intersticia kůry ledvin (většina Na+, všechny K+ a všechna glukóza většina AK). Intersticium je nyní velmi silně hypertonické a proto je okamžitě zřeďováno vodou, která doprovází soluty ven z proximálního tubulu. Tím tedy vyrovnává osmotický nepoměr obou prostředí, udržujeisotonické prostředí na obou stranách a v neposlední řadě výrazně redukuje množství primárního filtrátu.

Výsledkem této resorpční aktivity je zhruba 20 litrů isotonické tabulární tekutiny, která opouští proximální tubulus a vstupuje do tenkého sestupného raménka Henleovy kličky.

Procesy v Henleově kličce

Zanořuje se do dřeně,  intersticium dřeně je hypertonické, hypertonicita směrem do hloubi dřeně roste. Tento dřeňový osmotický gradient je klíčový pro výslednou koncentraci definitivní moči a její celkové množství.

Protiproudový systém – Henleova klička je ze dvou kliček, které se navzájem ovlivňují.
Sestupné raménko je volně prostupné pro ionty i vodu, zatímco stěna tenkého
vzestupného raménka je pro vodu zcela nepropustná. Zato obsahuje mnoho pump, které
aktivně čerpají ionty Na+  ven do dřeně. Tyto vypumpované ionty ze vzestupného raménka

   jsou hlavními původci vzrůstající hypertonicity dřeně.

Sestupné raménko: Kvůli hypertonicitě dřeně je z raménka odčerpávána voda (podle osmotického gradientu) a zároveň z něj podle koncentračního gradientu vystupují ionty Na+ do tubulu sestupného raménka (protiproudový systém). Postupně se tedy tekutina v sestupném raménku stává výrazně hypertonickou (obdobně jako okolní prostředí dřeně), i když nikdy nedosáhne takových hodnot. Čím hlouběji se sestupné raménko zanořuje, tím více vody mu je odebíráno a tím silnějihypertonická tekutina (filtrát) v něm je.

Vrchol: Zde tekutina dosahuje největší míry hypertonicity, ale hodnoty uvnitř a vně nejsou vyrovnané (uvnitř je míň).

Vzestupné raménko: V hypertonické tekutině je vysoká koncentrace elektrolytů, proto má přirozenou tendenci přitahovat vodu z okolního prostředí (okolní prostředí je postupně (směrem nahoru) méně hypertonické než tekutina ve vzestupném raménku). Jenže tomuto návratu vody je zabráněno úplnou neprostupností stěny vzestupného raménka pro vodu. Protože voda nemůže dovnitř, proto musí osmoticky aktivní částice ven, aby bylo výsledné prostředí isotonické. To se stane díky Na+ pumpám. Tekutina je opět isotonická či lehce hypotonická.

Ionty jsou aktivně transportovány ven ze vzestupného do dřeně a pak do sestupného a vrcholu, kde napomáhají vytvoření hypertonické tekutiny.

Ve výsledku se resorbovalo značné množství vody do intersticia dřeně. Resorbovaná voda je přitahována silně hypertonickou krví ve vasa recta, která ji hned odvádí z dřeně ledvin pryč. Tím je zajištěna resorpce vody zpět do těla a zároveň udržení hypertonického prostředí dřeně.

Procesy v distálním tubulu

Distální tubulus je v kůře (isotonická). Dokončuje se zde resorpce Na+,Cl– a Ca2+ pomocí aktivního transportu, který zprostředkovávají specifické ATP-ázy. Stěna distálního tubulu není propustná pro vodu, ale obsahuje pumpy. Tato vlastnost má klíčovou roli pro regulaci množství vylučovaných tekutin, kterou ovlivňují hormony:

ADH – produkován hypothalamem, do oběhu vpouštěn hypofýzou; zabraňuje dehydrataci těla (sleduje krevní tlak, osmoticky
aktivní částice v krvi)

aldosteron – produkován nadledvinami, produkován podle množství Na+ (náhrada za K+ nebo H+) v moči a při nižším tlaku krve

• přebytek vody v těle: je vhodné vyloučit větší množství moči, stěna distálního tubulu zůstane pro vodu neprostupná a vzniká velké množství hypotonické moči (zbavená iontů, ale obsahující mnoho vody, která nemohla ionty následovat). Ionty vytváří hypertonické prostředí v kůře, čemuž se zabrání díky aldosteronu, která zpětně za Na+ resorbuje K+ nebo H+)      
• nedostatek vody v těle: projeví se poklesem krevního tlaku, zvýšenou hypertonicitou a vazkostí tělních tekutin, je vyloučen ADH, který zvyšuje prostupnost stěny distálního tubulu pro ionty a vodu. Výsledkem je menší množstvíisotonické moči.

Objem tekutin, které opouštějí distální tubulus, se opět snižuje a málokdy přesáhne hranici 3 litrů.

Procesy ve sběrném kanálku

Ve sběrném kanálku dochází ke konečné úpravě primární moči na moč definitivní. Ten se opět zanořuje hluboko do dřeně ledvin (hypertonická). Protože tekutina vstupující do sběrného kanálku je podle dění v distálním tubulu buď  isotonická nebo hypotonická, má voda přirozenou tendenci sběrný kanálek opouštět. Jenže tomuto efluxu brání úplná neprostupnost stěny sběrného kanálku pro vodu. Resorpce vody je umožněna díky ADH, který (za předpokladu, že je v těle málo vody) otevírá póry ve stěně sběrného kanálku a těmi se hrne voda masivně ven do silně hypertonického prostředí dřeně.

• Při nedostatku tělních tekutin v těle je hypofýzou vyloučen ADH, který umožní návrat vody z nefronu v oblasti distálního tubulu i sběrného kanálku zpět do cévního případně mízního oběhu. Definitivní moč je pak hypertonická, silně koncentrovaná a je jí málo (okolo 1 litru denně).                      
• Při nadbytku tělních tekutin se ADH nevylučuje a tak stěna sběrného kanálku zůstává pro vodu neprostupná. Definitivní moč je pak isotonická nebo dokonce lehce hypotonická a je ji pochopitelně daleko více (až 2,5 litru denně). Větší množství moči je už považováno za patologický projev.

Úprava iontového složení moči

V největší míře zde dochází k výměnám iontů Na+ (jsou vraceny do těla) za ionty K+ nebo H+ (ty tělo opouštějí a vstupují do sběrného kanálku). Tuto výměnu usměrňuje aldosteron. Na+ ionty jsou prostě moc vzácné na to, aby se s nimi plýtvalo. Navíc výměna Na+ za H+ má další klíčovou fyziologickou roli. H+ ionty jsou hlavními pilíři acidobazické rovnováhy a tak jejich regulovaným vylučováním dokáží ledviny zajistit velmi stabilní pH vnitřního prostředí – v případě, že pH tělních tekutin klesne (je tam mnoho H+ iontů) jsou H+ hned vyměněny za Na+ a odcházejí močí pryč. To samozřejmě vede k neutralizaci vnitřního prostředí. Výsledná moč je kyselá (obsahuje mnoho H+ iontů), pH  moči může dosáhnout až hodnot okolo pH 4. Charakteristická barva moči je dána přítomností žlutého urochromu a platí, že čím koncentrovanější moč je, tím tmavší má barvu.

Ze sběrného kanálku jde již definitivní moč (již se dále neupravuje) do ledvinné papily a následně až do ledvinné pánvičky, odkud močovodem odtéká do močového měchýře.  

Patologie vylučovací soustavy

Glykosurie – je důsledkem příliš vysoké hodnoty cukrů v krvi, který se neodčerpá v proximálním tubulu

Zánět ledvin – akutní je způsoben bakteriálním streptokokem; organismus vytváří látky napadající glomeruly. Dochází ke                         snížení průtoku krve ledvinami a tím k zvýšení tlaku. Postiženy jsou i kapiláry -> tvorba otoků

                – chronický má stejné příčiny, ale je doprovázen nevolností, zvracením a může dojít až k selhání ledvin

Pyelonefritida – infekční onemocnění ledvinné tkáně mezi nefrony, často bývá spojena se záněty močových cest.

Záněty močových cest – časté nutkání k močení obtížemi při močení (pálení). Léčba antibiotiky

Ledvinná nedostatečnost – dialýza

Ledvinné kameny – v ledvinných pánvičkách, kalíšcích a vývodných močových cestách. Nejčastěji vznikají vysrážením solí                              vápníku. Může dojít k ucpání močových cest.

Regulace krevního tlaku

Ledviny umí regulovat krevní tlak jak přímo, tak nepřímo.

Přímá regulace 

Díky množství resorbované tekutiny – čím více tekutiny resorbuje, tím více tělních tekutin je v cévním řečišti a tím vyšší je krevní tlak.

Nepřímá regulace 

Prostřednictvím renin – angiotenzinového systému.

Juxtaglomerulární aparát je skupinka specializovaných buněk v oblasti distálního tubulu a vas afferens. Díky němu dokáží ledviny regulovat krevní tlak.

Tento aparát v každém okamžiku analyzuje složení tubulární tekutiny a navíc dokáže prostřednictvím specializovaných renálních baroreceptorů snímat i aktuální tlak krve ve vas afferens.

V okamžiku, kdy juxtaglomerulární aparát naměří pokles tlaku ve vas afferens, okamžitě na tuto změnu reaguje produkcí reninu. 

Renin: tkáňový hormon produkovaný ledvinami, který reaguje na neaktivní angiotenzinogen (bílkovina), který se takto přemění na aktivní angiotenzin (2 typy, navzájem si ovlivňují a pomáhají si).

Angiotenzin:

• Jeden z nejsilnějších vazokonstriktorů vůbec (přímo přispívá k velmi rychlému nárůstu krevního tlaku)

• Stimulačně působí na hypothalamus, který skrze hypofýzu zvyšuje sekreci ADH. Ten zvyšuje prostupnost stěny sběrného kanálku pro vodu, čímž zvyšuje množství obíhající krve a tudíž i její tlak (rychlá složka). Dále vyvolává žízeň a „chuť na slané“ (pomalý účinek).
• Působí i nad nadledviny, které na jeho stimul začnou produkovat aldosteron. Ten zvyšuje retenci Na+, které jsou následně po osmotickém spádu doprovázeny vodou, čímž roste i krevní tlak. Ve dřeni uvolňuje adrenalin.
• V ledvinách vyvolá konstrikci vas afferens nebo vas efferens, čímž přispívá k regulaci prokrvení ledvin. V proximálním tubulu podněcuje resorpci Na+.

KŮŽE

Kůže pokrývá povrch těla. Její celková plocha činí u dospělého člověka 1,6 – 2m2.

Kůže novorozenců je velmi tenká, později se tloušťka pohybuje mezi 1 – 4mm. Kůže je nejtlustší na chodidlech a dlaních, naopak nejtenčí na očních víčkách.

V dětství a dospělosti je kůže pružná, ale s věkem se pružnost zmenšuje a kůže se skládá ve vrásky.

Má poměrně vysokou schopnost regenerace.

Funkce kůže

• tvoří ochranný kryt těla před mechanickými a fyzikálními vlivy
• chrání před proniknutím infekce ze zevního prostředí
• je v ní uloženo velké množství receptorů
• účastní se regulace tělesné teploty (podkožní tuk, pocení)
• je rezervoárem krve
• má vstřebávací schopnosti (např. vstřebávání léčivých látek z mastí)
• je místem, kde se z provitaminu D vlivem UV záření tvoří vitamín D
• spodní vrstva obsahuje zásobní tuk, který je energetickou rezervou organismu
• vylučování (močovina, sůl, kyselina mléčná, voda, maz)

Pokožka (epidermis)

Je povrchová vrstva kůže.

Pokožka neobsahuje cévy, je vyživována difuzí z nižších vrstev kůže.

Je tvořena mnohovrstevnatým dlaždicovitým epitelem.

• bazální vrstvy – spodní vrstvy epitelů

• jsou živé buňky, které se stále dělí a vytlačují starší vrstvy k povrchu, kde se zplošťují a rohovatí a nakonec se odlupují. Celý proces výstupu nové buňky k povrchu trvá asi 3 týdny.

                 – melanocyty -> v nich uloženo barvivo melanin. Melanin chrání před proniknutím ultrafialových paprsků                                      k orgánům.

                                     Pihy = shluky pigmentu. 

                                     Opalování: stimuluje větší tvorbu melaninu, který melanocyty posílají do sousedních buněk,                                            k povrchu dorazí zhruba za 4 dny a kůže tak ztmavne. Provitamín A (mrkvová                                            šťáva produkci melaninu podporuje)

• keranocyty – svrchní vrstvy epitelů (odlupování starých zrohovatělých buněk)

                    – syntetizují bílkovinu keratin = rohovina

                                          – je velmi odolný vůči tlaku i chemickým vlivům a tím zvyšuje ochrannou funkci                                              kůže. U malých dětí je keratinizovaná vrstva tenčí, což je důvodem větší                                                                    zranitelnosti jejich kůže.

Papily:  Bradavičnaté výběžky způsobující nerovnost hranice mezi pokožkou a škárou. Papily pokožky zapadají mezi papily škáry.

V papilách škáry jsou umístěna hmatová tělíska. Škárové papily vytvářejí souběžné hmatové lišty, které zdvihají pokožku. Na pokožce jsou pak patrné jako nápadné rýhy na dlaňové straně ruky a na chodidle. Zejména na bříškách prstů vytvářejí složitější obrazce zvané dermatoglyfy, které jsou charakteristické pro každého jedince (otisky prstů).

Papily mají síť kapilár, které má na starosti i výživu pokožky. Pokud kapiláry prasknou, tak se to projeví jako modřina. Současně papily přivádějí lymfatické cévy, které jednak odvádějí metabolity a také zajišťují imunitní dohled.

Ve škárových papilách jsou umístěna Meissnerova tělíska.

Škára (corium)

Je tvořena elastickým vazivem, kterým prostupuje velké množství krevních a lymfatických cév, a nervových vláken. Je tvořena svazky kolagenních a elastických vláken, které produkují fibroblasty.

Má dvě vrstvy: papilární (nasedá na pokožku) a retikulární (žlázy, cévy, regulace teploty, vlasové váčky)

Krevní cévy vytvářejí bohaté cévní pleteně, které představují velkou zásobárnu krve. Tuto krev pak organismus může použít k většímu prokrvení v potřebnějších oblastech těla. Cévní řečiště má význam i při vydávání tepla z organismu. Při vyšší teplotě dochází k vazodilataci, kůže zčervená a teplo vyzařuje do prostředí. Za chladu se kožní vlásečnice stáhnou (vazokonstrikce) a průtok krve se sníží, čímž se zamezí ztrátám tepla.

Ve škáře jsou umístěny receptory, které reagují na mechanické, tepelné a bolestivé podněty. Ze škáry vyrůstají vlasy, chlupy a nehty. Vlasy a nehty má dítě už při narození, ale celkové tělesné ochlupení se vytváří až v době pohlavního dospívání.

Receptorová tělíska

Meissnerova tělíska (dotyky) – vnímání doteku (umístěny v horních vrstvách škáry)

Krauseova tělíska – chladový receptor (husí kůže)

Ruffiniho tělíska – tepelný receptor

Vater-Pacciniho tělísko – vnímání tahu a tlaku (v hlubších vrstvách škáry až v podkožním vazivu)

Potní žlázy

Ve spodní vrstvě škáry začínají potní žlázy, jako stočené klubíčko, z něhož vychází trubicovitý vývod, který končí pórem na povrchu pokožky.

Nejhustší výskyt pórů je na čele, obličeji, dlaních, chodidlech a v podpaží.

Pot: tvoří se z tkáňového moku, který je v okolí potních žláz. Pot obsahuje hlavně vodu, ale také NaCl, močovinu, kyselinu močovou, kyselinu mléčnou (baktericidní účinky), mastné kyseliny. Potem se z těla odstraňují sekrety. Odpařováním potu se kůže významně ochlazuje. Další funkcí je ochrana před UV zářením (kyselina urokanová).

Pocení pozitivně stimuluje enzym bradykinin vznikající přímo v potních žlázách, který reaguje na teplotu vyšší než 34oC .

Apokrinní žlázy (sexuální, pachové) = zvláštní typy potních žláz, jsou uloženy v podpaží a v kůži vnějších pohlavních orgánů.                                     Produkují specifické aromatické látky. Svou činnost zahajují v pubertě. 

Mazové žlázy

Jsou na celém těle s výjimkou těch míst, kde nejsou ani vlasy ani chlupy.

Produkují maz, který se vlasovou pochvou dostává na povrch kůže.

Maz: složen hlavně z látek tukové povahy, ale obsahuje i bílkoviny a soli.

Má funkci zvláčňovat kůži, chránit před promáčením (plod v plodové vodě) a vysycháním (cholesterol – má hydrofobní vlastnosti. Zabraňuje také lámavosti vlasů. Důležitá je i ochranná funkce proti patogenům, kterým zpravidla nevyhovuje mastné životní prostředí.

Mezi produkty mazových žláz patří i ušní maz, ospalky…

V době pohlavního dospívání se činnost mazových a potních žláz zvyšuje.

Mléčná žláza

Tvoří základ prsu.

Embryonálně se zakládá u obou pohlaví.

Její základ tvoří 15-20 paprsčitě uspořádaných žlázových laloků, obklopené tukovým vazivem, z lalůčků vycházejí úzké mlékovody, které se sbíhají a ústí na prsní bradavce drobnými otvory. Mlékovody se rozšiřují koncem těhotenství (tvorba mleziva).

U dívek v pubertě je růst prsou ovlivněn zvýšenou produkcí pohlavních hormonů (mléčná žláza + tukový polštář).

U mužů zůstává mléčná žláza na stejném vývoji jako v dětství.

Podkožní vazivo

Škára přechází plynule v podkožní vazivo. Vazivo je tvořeno sítí vazivových pruhů, které spojují kůži s orgány ležícími pod ní. V prostorách mezi pruhy je tukové vazivo vytvořené lipocyty. Je zásobárnou energie a tepelnou izolační vrstvou.

Deriváty kůže

Vznikají rohovatěním pokožky (keratinizace). Zahrnují vlasy, obočí, vousy, chlupy, nehty i kožní žlázy.

Ochlupení – primární (v době nitroděložního vývoje – chmýří (lanugo) – opadá)                     – sekundární (vlasy, chlupy na těle, řasy, obočí)

            – terciární (po pubertě – v nose, na genitáliích, vousy, v podpaží)

Vlasy a chlupy

Jsou tvořeny keratinovými buňkami, které jsou vytlačovány z kůže.

Vlas se skládá z vnitřní dřeně a zrohovatělé buňky kůry vlasu.

Vyrůstají z vlasové cibulky (dermální bradavka), která je vyživována cévami. Ta se nachází se ve spodní části vlasového folikulu (pouzdro). Do folikulu ústí mazová žláza (vytlačuje maz) a vzpřimovací sval vlasu – hladký sval (husí kůže), Vlas přestane růst, je-li jeho kořen poškozen.

Zdravý vlas roste 2-6 let, pak nastává fáze klidu (vlas brzo vypadne a na jeho místě začne růst jiný vlas); asi 10 % vlasů je vždy v klidové fázi (před vypadnutím). Rychlost růstu je asi 1,25 cm/měsíc => 0,35 mm/den.

K vypadávání vlasů dochází při těhotenství a po porodu (při kojení málo bílkovin), při poruchách štítné žlázy, při stresu a jako vedlejší účinek některých léků.

Barva vlasů – závisí pigmentu ve zrohovatělých buňkách kůže

Nehty

Vyrůstají z lůžka v kůži

Základem je rohovitá destička krytá kožním záhybem.

Tělo nehtu (viditelná část nehtu) je z odumřelých buněk. Při silném poškození zárodečné vrstvy odpadává celý nehet.

Termoregulace

Člověk patří mezi živočichy se stálou tělesnou teplotou (homoiotermní) kolem 36-37°C. Při této teplotě optimálně probíhá látková přeměna. I při stále teplotě existuje určitý fyziologický rozdíl teplot, který se vytváří v průběhu dne a je závislý na svalové práci, psychickými stavy, ovulačním cyklem apod. Rozdíl teplot je i na různých místech těla – v tělesných dutinách (jádro) je teplota vyšší. Nejteplejším orgánem jsou játra. Zvýšení teploty nad 41°C a snížení pod 25°C je život ohrožující.

Udržování stálé tělesné teploty, nezávisle na teplotě zevního prostředí vyžaduje dynamickou rovnováhu mezi tvorbou tepla v těle a ztrátou tepla do prostředí.

Výroba tepla: při metabolických procesech zejména v játrech a ve svalech. Při tělesné práci stoupá produkce tepla a podíl tepla vytvořeného kosterními svaly až na 90%.

Transport tepla: krví, která prochází svaly a játry přebírá vytvořené teplo a přenáší ho k povrchu těla – do kůže. Toto vnitřní proudění tepla je možné, jen pokud je teplota kůže nižší než teplota jádra.  

Ztráta tepla: kožním povrchem, mechanismy pocení (=evaporace) a sálání (radiace).

Dalším způsobem ovlivnění teploty je vedení tepla z kůže do okolního vzduchu. K tomu musí být vzduch chladnější než kůže. Tento způsob nachází uplatnění hlavně ve chvíli, kdy tenká vrstvička tělem ohřátého vzduchu rychle odchází pryč, například větrem.

Centrum termoregulace: v hypotalamu, kam vedou dráhy z termoreceptorů, které reagují na změnu teploty krve přicházející z jádra. Další informace sem přicházejí z termoreceptorů kůže a z hřbetní míchy. Hypotalamus je ovlivněn i koncovým mozkem.

Pak aktuální teplotu porovná s ideální hodnotou vzhledem k situaci a případně spustí termoregulační mechanismy.

Termoregulační mechanismy: udržují stálou teplotu, aby se teplota jádra nezměnila, ačkoliv produkce a ztráty tepla kolísají.

Teplotu upravují pomocí:

1) vazokonstrikce nebo vazodilatace cév kůže  

2) při potřebě zvýšit teplotu může nastat reflex svalového třesu a husí kůže

Při teplotách pod 10°C a nad 50°C je jediným prostředkem udržení stálé teploty vědomé chování člověka. Může být ovlivněno vhodným oděvem, vytápěním, schoulením do klubíčka apod. Mezi těmito hraničními hodnotami probíhají fyziologické formy termoregulace.

Při teplotě prostředí mezi 28-32°C je teplotní neutrální zóna, kdy se ustanoví rovnováha mezi tvorbou a výdejem tepla s minimální činností termoregulačních mechanismů.

Při snížení teploty prostředí se zvyšuje produkce tepla zvýšením metabolismu.

Po narození není í termoregulace ještě plně vyvinuta, proto se novorozenec snadno přehřeje nebo podchladí. S rozvojem nervové soustavy se termoregulace zlepšuje.

Příliš vysoká teplota: cévy v kůži jsou diletovány, otevřely se arteriovenózní anastomózy, a to především v prstech. Tím se dosáhne většího transportu krve za časovou jednotku a zmenší se protiproudová výměna tepla mezi tepnami a souběžnými žílami. Žilní návrat je převeden z hlubokých žil do povrchních. Zvýší se sekrece potu, a to na základě signálů z centrálních termoreceptorů.

Kožní termoreceptory vysokou teplotu nesignalizují, protože jsou zároveň ochlazovány pocením.

Potní žlázy jsou inervovány sympatikem. Tím se ochladí povrch kůže a vytvoří se potřebný spád mezi jádrem a kůží, potřebný pro vnitřní transport tepla. Část vody potřebné k odpaření vystupuje na povrch kůže i prostou difuzí. 1 l odpařené vody odejme tělu 2428 kJ. Předpokladem pro mokrý výdej tepla je relativně suchý vzduch. Při vysoké relativní vlhkosti vzduchu člověk snáší teploty maximálně do 33°C.

Příliš nízká teplota: cévy v kůži jsou kontrahovány. Teplo je produkováno vědomou svalovou činností, případně svalovým třesem. Mechanismy udržení teploty se nastartují ještě dříve, než by teplota jádra poklesla.

Netřesová termogeneze: dochází k ní u kojenců v hnědé tukové tkáni pod lopatkami, chladový podnět vyvolá uvolnění noradrenalinu, který stimuluje lipolýzu. Konečným důsledkem je odpojení dýchacího řetězce od produkce ATP, takže produkuje pouze teplo.

Horečka: vyvolávána – exogenními vlivy (složky těl bakterií)

                       – endogenními vlivy (cytokiny z makrofágů)

Pyrogeny prostřednictvím prostaglandinu spouštějí v hypotalamu hořečnaté reakce.

Při horečce je žádaná teplota nastavená na vyšší stupeň. Proto se tělo zdá, že je nejprve příliš chladné a nastává reakce na nízkou teplotu (dostaví se svalový třes, zimnice…). Pak teprve je tělo posuzováno jako příliš horké a nastává vazodiletace a silné pocení.