Fizjologia człowieka  część 3
Fizjologia człowieka  część 3
Wstęp
1. Krew
1.1. Rola krwi w organizmie
1.2. Czynności tkanek krwiotwórczych
1.3. Elementy morfotyczne krwi
1.4. Osocze
1.5. Chłonka
2. Układ sercowo-naczyniowy
2.1. Serce
2.2. Krążenie duże
2.3. Ośrodki kontrolujące krążenie krwi
2.4. Miejscowa regulacja przepływu krwi
2.5. Krążenie płucne
2.6. Krążenie krwi w mózgowiu
2.7. Krążenie wrotne
3. Układ oddechowy
3.1. Oddychanie zewnętrzne
3.2. Regulacja oddychania
3.3. Oddychanie wewnętrzne
3.4. Przemiana materii w organizmie człowieka
4. Układ trawienny
4.1. Odżywianie
4.2.Trawienie
4.3. Hormony żołądkowo-jelitowe
4.4. Wchłanianie w przewodzie pokarmowym
4.5. Czynność wątroby
5. Płyny ustrojowe i czynność nerek
5.1. Płyny i elektrolity ustrojowe
5.2. Czynność nerek
6. Rozród człowieka
6.1. Determinacja płci
6.2. Spermatogeneza
6.3. Cykl płciowy żeński
6.4. Ciąża
6.5. Poród
6.6. Połóg i laktacja
Słownik
Bibliografia
Literatura podstawowa
1
Fizjologia człowieka  część 3
Wstęp
Moduł ten ma charakter repetytorium z zakresu fizjologii podstawowych układów
człowieka. Przedstawia również rolę płynów ustrojowych i ich udział w prawidłowym
funkcjonowaniu organizmu. Moduł został podzielony na 6 tematów, z których pierwszy
poświęcony jest fizjologii najważniejszej płynnej tkanki w ustroju człowieka  krwi,
a pozostałe przybliżają studentom funkcje poszczególnych układów. Omawiając funkcje
fizjologiczne układów, celowo pominięto ich budowę anatomiczną, skupiając się głównie
na ich działaniu i roli, jaką spełniają w organizmie człowieka.
2
Fizjologia człowieka  część 3
1. Krew
Krew jest tkanką płynną krążącą w sercu i naczyniach krwionośnych. Za pośrednictwem
naczyń włosowatych dociera do wszystkich zakątków organizmu. Krew stanowi u kobiet
około 6,5% masy ciała, a u mężczyzn około 7%. Różnice występują również w składzie
krwi kobiet i mężczyzn.
Krew jest płynem nieprzezroczystym, o barwie czerwonej  pobrana z żyły jest
ciemnowiśniowa, a z tętnicy  szkarłatna. Składa się z części płynnej (osocza)
i elementów morfotycznych  obie części można rozdzielić przez wirowanie.
1.1. Rola krwi w organizmie
Krew ma do spełnienia wiele funkcji fizjologicznych w organizmie człowieka, do których
zaliczamy:
1) odżywianie  dostarczanie glukozy, aminokwasów i tłuszczów z przewodu
pokarmowego do tkanek,
2) oddychanie  przenoszenie tlenu z pęcherzyków płucnych do tkanek oraz dwutlenku
węgla z tkanek do płuc,
3) wydalanie  zabieranie z tkanek zbędnych produktów przemiany materii, które
następnie usuwane są z organizmu,
4) utrzymywanie środowiska płynnego tkanek  krew krąży wprawdzie w zamkniętych
naczyniach, ale odbywa się stała wymiana płynów przez ścianki naczyń,
5) regulacja temperatury ciała  krew przepływa z tkanek położonych głębiej do tkanek
powierzchniowych i gromadzi się tuż pod skórą (może być również odwrotnie)
 w ten sposób zwiększa się znacznie powierzchnia wyparowywania ciepła,
6) czynności ochronne i regulujące  krew zawiera pewne substancje chemiczne,
np. antytoksyny i przeciwciała chroniące ustrój przed szkodliwymi czynnikami.
Krew zapewnia także łączność czynnościową narządów za pośrednictwem krążących
w niej hormonów.
3
Fizjologia człowieka  część 3
1.2. Czynności tkanek krwiotwórczych
Elementy morfotyczne krwi  krwinki czerwone, krwinki białe i płytki krwi tworzą się
u ludzi dorosłych w szpiku kostnym czerwonym. Limfocyty należące do krwinek białych
powstają również w grasicy, węzłach chłonnych i śledzionie.
Komórki szpiku kostnego czerwonego należą do jednej z trzech pul:
1) puli komórek macierzystych  hemocytoblastów,
2) puli komórek mnożących się,
3) puli komórek dojrzewających.
Istnieje również rezerwa szpikowa.
Wytwarzanie krwinek czerwonych
Cykl rozwojowy krwinek czerwonych trwa 5 dni. W procesie erytropoezy, pod wpływem
erytropoetyny, hemocytoblasty przechodzą w proerytroblasty należące do puli komórek
mnożących się. W komórkach dojrzewających syntetyzowana jest w cytoplazmie
hemoglobina i  w miarę wypełniania się nią cytoplazmy  zmniejsza się w jądrach
komórkowych synteza DNA  z komórek jądro usuwane jest na zewnątrz. Do
prawidłowego rozwoju erytrocytów niezbędna jest witamina B12 i kwas foliowy.
Wytwarzanie krwinek białych
Krwinki białe, które dzielą się na granulocyty, limfocyty i monocyty, powstają
z hemocytoblastów. Granulocyty wytwarzane są w procesie granulocytopoezy w wyniku
podziałów komórkowych  powstają mieloblasty, stanowiące pulę komórek mnożących
się. Ich dojrzewanie następuje bez podziału mitotycznego. Czas potrzebny do ich
wytworzenia to 8 11 dni. Limfocyty wytwarzane są w szpiku kostnym czerwonym
z komórek macierzystych  po przejściu do krwi dostają się do grasicy oraz węzłów
chłonnych i tu następuje ich dojrzewanie i różnicowanie. Monocyty wytwarzane są
również z hemocytoblastów, z których powstają monoblasty dzielące się następnie na
promonocyty i monocyty uwalniane do krwi krążącej. Tam pozostają przez pewien czas,
a następnie przechodzą do tkanek, gdzie następuje ich podział i przekształcanie w duże
komórki żerne  makrofagi.
Wytwarzanie płytek krwi
Płytki krwi także pochodzą z puli komórek macierzystych. Hemocytoblasty przekształcają
się w megakarioblasty, te zaś w megakariocyty. Do krwi uwalniane są fragmenty
cytoplazmy megakariocytów w postaci płytek krwi.
4
Fizjologia człowieka  część 3
1.3. Elementy morfotyczne krwi
Do elementów morfotycznych krwi należą:
1) krwinki czerwone  erytrocyty,
2) krwinki białe  leukocyty,
3) płytki krwi  trombocyty.
Skład krwi przedstawia rysunek 1.
Krew
7,2�m
5 6 l
Wielkość i kształt krwinki czerwonej
Krwinki czerwone układające się w rulony
56% 44%
Osocze Krwinki
300 600 tys./mm3 4,5 6 tys./mm3 4,5 6 mln/mm3
Krwinki Krwinki Krwinki
płytkowe białe czerwone
(trombocyty) (leukocyty) (erytrocyty)
Granulocyty Monocyty 4% Limfocyty 36%
Kwasochłonne Objętnochłonne Zasadochłonne
2 5% 57% 0,5%
Rysunek 2. Skład krwi
y
ródło: wg W. Sylwanowicza.
Krwinki czerwone  erytrocyty
Są to komórki krążkowate, dwuwklęsłe o średnicy około 8 mikrometrów. Ich liczba
u mężczyzn wynosi około 5,4 mln w 1 mm3, a u kobiet około 4,8 mln w 1 mm3. Krążą we
5
Fizjologia człowieka  część 3
krwi obwodowej około 120 dni. Dorosłe krwinki nie zawierają jądra, a więc nie mają
zdolności do rozmnażania się.
Wartości charakteryzujące krwinki czerwone przedstawia tabela 1.
Tabela 1. Wartości średnie charakteryzujące krwinki czerwone
Mężczyz
ni Kobiety
Wartości oznaczone zakres wartości zakres wartości
średnia średnia
prawidłowych prawidłowych
Liczba krwinek czerwonych 5,4 4,5 6,3 4,8 4,2 5,5
w 1 litrze krwi obwodowej x 1012
Zawartość hemoglobiny (HB) 9,93 8,69 11,17 8,69 (14,0) 7,45 9,93
w milimolach na 1 litr krwi (16,0) (14,0 18,0) (12,0 16,0)
(gramach na 1 decylitr)
Wskaz
nik hematokrytu (VPRC) 1/1 0,47 0,40 0,54 0,42 0,37 0,47
Średnia objętość krwinki 87 80 94 87 80 94
czerwonej (MCV) w femtolitrach
Średnia masa hemoglobiny 1,80 1,61 1,99 1,80 (29) 1,61 1,99
w krwince czerwonej (MCH) (29) (26 32) (26 32)
w femtomolach (piktogramach)
Średnie stężenie hemoglobiny 21,1 21,1 22,3 21,1 (34) 21,1 22,3
w krwince czerwonej (MCHC) (34) (32 36) (32 36)
w milimolach na 1 litr
(gramach na 1 decylitr)
VPRC  volume of packed red cells,
MCV  mean cell volume,
MCH  mean corpuscular hemoglobin,
MCHC  mean corpuscular hemoglobin concentration.
y
ródło: wg M. M. Wintrob i wsp., 1974:  Clinical Hematology .
Głównym składnikiem erytrocytów jest hemoglobina, która przenosi tlen z płuc do tkanek
i dwutlenek węgla z tkanek do płuc. Proces połączenia tlenu z hemoglobiną nazywamy
utlenowaniem, a powstały produkt oksyhemoglobiną.
Tlenek węgla jest związkiem współzawodniczącym z tlenem przy wiązaniu się
z hemoglobiną. CO ma około 200 razy większe powinowactwo do hemoglobiny i wypiera
tlen z oksyhemoglobiny, zajmując jego miejsce i tworząc karboksyhemoglobinę.
6
Fizjologia człowieka  część 3
Hemoglobina jest białkiem składającym się z 4 łańcuchów polipeptydowych, z których
każdy połączony jest z jedną cząsteczką hemu. Po około 120 dniach krwinki czerwone
rozpadają się, uwalniając hemoglobinę. A
ańcuchy polipeptydowe rozkładają się do
aminokwasów, hem zamienia się w biliwerdynę, a atomy żelaza powracają do osocza.
Biliwerdyna metabolizowana jest do bilirubiny i wydalana.
Krwinki białe  leukocyty
Występują w ilości około 7500 w 1 mm3 krwi. W odróżnieniu od erytrocytów nie zawierają
barwnika, ale mają jądro. Podział krwinek białych przedstawia tabela 2
Tabela 2. Krwinki białe we krwi obwodowej
Wartości najwyższe i najniższe
Rodzaj białych krwinek Wartość średnia w 1 mm3 krwi
w 1 mm3 krwi
Granulocyty obojętnochłonne 5000 2000 7000
Granulocyty kwasochłonne 200 50 250
Granulocyty zasadochłonne 25 15 50
Limfocyty 1900 1500 3000
Monocyty 375 285 500
Całkowita liczba krwinek białych 7500 4000 10000
Granulocyty wykazują zdolność chemotaksji, czyli kierowania się do ognisk zapalnych,
miejsc rozmnażania się bakterii i innych obcych ciał, a także fagocytozy. Limfocyty
odgrywają istotną rolę w immunologicznych odczynach obronnych ustroju. Monocyty
mają bardzo duże zdolności fagocytarne. Wzrost liczby leukocytów ponad normę
nazywamy leukocytozą, spadek poniżej normy  leukopenią.
Płytki krwi
Są to fragmenty cytoplazmy megakariocytów. We krwi obwodowej jest ich około 250 tys.
w 1 mm3. Krążą we krwi 8 10 dni. Zawierają duże ilości 5-hydroksytryptaminy oraz
niewielkie ilości adrenaliny, noradrenaliny i histaminy. Uczestniczą w hemostazie  po
uszkodzeniu ściany naczynia płytki krwi skupiają się i zlepiają ją, zamykając uszkodzone
miejsce. Liczba płytek jest kontrolowana przez śledzionę.
7
Fizjologia człowieka  część 3
1.4. Osocze
Osocze krwi stanowi około 54% objętości krwi i składa się w 91 92% z wody i w 7 9%
ze składników stałych. Składniki stałe to związki organiczne  białka, przeciwciała,
enzymy, mocznik, kwas moczowy, kreatyna, kreatynina, tłuszcze, cholesterol, glukoza
itp. oraz składniki nieorganiczne  jony Na+, K+, Ca2+, Mg2+, CL , PO43 , SO42 i HCO3 .
Białka osocza to albuminy, globuliny i fibrynogen. Po oddzieleniu fibrynogenu frakcja
albuminy i globuliny tworzy białka surowicy krwi. Białka mają duże znaczenie w procesie
krzepnięcia krwi i zawierają liczne czynniki związane z odczynami serologicznymi, np.
ciała odpornościowe zawarte głównie we frakcji gamma-globulin. Białka osocza krwi
przedstawia tabela 3.
Tabela 3. Białka osocza krwi
Zawartość
Masa
Frakcja białek w gramach
cząsteczkowa
w 1 litrze osocza
Albuminy 35 55 64 900
Globuliny: mukoproteiny ą1 + ą2 15 30
glikoproteiny ą1 + ą2 45 000 850 000
lipoproteiny frakcja A � 1 300 000
frakcja B ą2
frakcja C ą1 200 000
wiążące transferryna (Fe) 2,5 90 000
metale:
ceruloplazmina (Cu) 0,32 150 000
immuno- Ig G ł G 12 155 000
globuliny:
Ig A ł A 2,5 170 000
Ig M ł M 1,2 900 000
Ig D ł D 0,03 180 000
Ig E ł E 0,0003 200 000
Fibrynogen 2 6 340 000
y
ródło: wg W. Z. Traczyka.
Inne czynności białek osocza to:
�ł wywieranie wpływu na ciśnienie osmotyczne,
�ł uczestniczenie w utrzymaniu lepkości krwi, od której częściowo zależy ciśnienie,
8
Fizjologia człowieka  część 3
�ł wpływanie na równowagę kwasowo-zasadową krwi,
�ł wykorzystywanie białka osocza jako rezerwy podczas głodu.
1.5. Chłonka
Chłonką nazywamy płyn zawarty w naczyniach chłonnych, które są obecne prawie we
wszystkich narządach, tworząc  oprócz sieci naczyń żylnych i tętniczych  trzecią
najgęstszą sieć. Chłonka składa się z części płynnej i elementów komórkowych. Część
płynna zawiera białko, niewielkie ilości enzymów oraz cholesterol i żelazo. Do zadań
układu chłonnego można zaliczyć:
�ł warunkowanie powrotu białka z przestrzeni pozanaczyniowej do krwioobiegu,
�ł drenaż tkanek, częściowy transport wody i soli mineralnych,
�ł usuwanie substancji obcych, np. bakterii,
�ł aktywne uczestniczenie w procesach immunologicznych ustroju.
9
Fizjologia człowieka  część 3
2. Układ sercowo-naczyniowy
Układ krwionośny zbudowany jest z serca i naczyń krwionośnych (tętnic, żył i naczyń
włosowatych). Zapewnia on ciągły i zorganizowany ruch krwi, w której krążą składniki
odżywcze, gazy oddechowe, ciała odpornościowe, biopierwiastki i metabolity
przeznaczone do usunięcia. Centralnym organem układu krążenia jest serce.
Schemat układu sercowo-naczyniowego przedstawia rysunek 2.
s.n.p.
Płuca
Rap
Rvp
ad as
Vs
Vd
Serce
Rvs
Ras
s.n.d.
Rysunek 2. Schemat układu sercowo-naczyniowego: Vd  komora prawa, Vs  komora lewa,
ad  przedsionek prawy, as  przedsionek lewy, Ras  zbiornik tętniczy duży, Rvs  zbiornik
żylny duży, Rap  zbiornik tętniczy płucny, Rvp  zbiornik żylny płucny, s.n.d.  sieć naczyń
włosowatych krążenia dużego, s.n.p.  sieć naczyń włosowatych krążenia płucnego
y
ródło: wg W. Z. Traczyka.
10
Fizjologia człowieka  część 3
2.1. Serce
Serce leży w śródpiersiu, za mostkiem, na wysokości 2 i 4 żebra, z koniuszkiem
zwróconym w lewą stronę. Serce jest mięśniowym narządem układu krążenia o działaniu
pompy ssąco-tłoczącej. Wnętrze serca podzielone jest na 4 jamy  2 przedsionki
oddzielone od siebie przegrodą międzyprzedsionkową i 2 komory oddzielone przegrodą
międzykomorową. Przedsionki od komór oddzielone są przegrodą przedsionkowo-
komorową. Skurcze i rozkurcze przedsionków i komór powtarzają się cyklicznie  jeden
cykl trwa około 800 milisekund. Towarzyszy temu napełnianie się i opróżnianie z krwi jam
serca. Przepływ krwi tylko w jednym kierunku zapewniają zastawki, które uniemożliwiają
cofanie się krwi.
Pierwszy kurczy się mięsień przedsionków i krew zostaje wtłoczona do komór. Następnie
rozpoczyna się skurcz komór, zastawki przedsionkowo-komorowe zamykają się i wzrasta
ciśnienie krwi w komorach. Gdy ciśnienie to przewyższy ciśnienie w zbiornikach
tętniczych, zastawki aorty i pnia płucnego otwierają się i krew wtłaczana jest do
zbiorników tętniczych  jest to początek fazy skurczu izotonicznego. Okres rozkurczu
komór zaczyna się w chwili, gdy ciśnienie zaczyna opadać, zastawki aorty i pnia płucnego
zamykają się. Otwierają się wtedy zastawki przedsionkowo-komorowe i rozpoczyna się
okres szybkiego napełniania komór. W dalszej kolejności następuje okres przerwy
 kurczy się mięsień przedsionków i następna porcja krwi zostaje wtłoczona do komór.
Układ przewodzący serca przedstawia rysunek 3.
Aorta
Żyła główna górna
Odnoga lewa pęczka
przedsionkowo-
komorowego
Węzeł zatokowo-
przedsionkowy
Część górna odnogi
lewej pęczka
Węzeł przedsionkowo-
komorowy Część dolna odnogi
lewej pęczka
Pęczek przedsionkowo-
komorowy
Odnoga prawa pęczka
Komórki mięśniowe
przedsionkowo-komorowego
sercowe przewodzące
(włókna Purkinjego)
Rysunek 3. Układ przewodzący serca
y
ródło: wg Goldmana.
11
Fizjologia człowieka  część 3
Objętość wyrzutowa serca jest to ilość krwi wtłoczonej przez jedną z komór serca do
zbiornika tętniczego.
Pojemność minutowa serca jest to ilość krwi tłoczonej przez jedną z komór serca
w czasie 1 minuty i wynosi w spoczynku około 5,4 litra.
Czynności pracy serca towarzyszą zjawiska akustyczne zwane tonami serca. Podczas
cyklu pracy serca występują trzy tony: I  skurczowy, II  rozkurczowy i III  bardzo
krótki, w czasie rozkurczu komór.
2.2. Krążenie duże
Krążenie duże służy dostarczaniu narządom tlenu i składników odżywczych,
a odprowadzaniu CO2 i produktów przemiany materii. Rozpoczyna się w komorze lewej,
z której wychodzi aorta dzieląca się na aortę wstępującą, łuk aorty i aortę zstępującą,
w której wyróżnia się aortę piersiową i brzuszną. Od nich odchodzą liczne tętnice, które
przechodzą następnie w naczynia włosowate, spełniające zasadnicze funkcje układu
krążenia. Z naczyń włosowatych krew pozbawiona tlenu i składników odżywczych
przechodzi do żyłek większych, żył głównych i wreszcie uchodzi do prawego przedsionka.
Żyły krążenia dużego można podzielić na dwie grupy:
1) dopływy żyły głównej górnej  zbierają one krew z części zaopatrywanej przez aortę
piersiową,
2) dopływy żyły głównej dolnej  zbierają one krew z części ciała zaopatrywanej przez
aortę brzuszną.
2.3. Ośrodki kontrolujące krążenie krwi
Regulacja krążenia krwi w organizmie człowieka odbywa się przez kontrolę pracy serca
oraz kontrolę stanu mięśniówki gładkiej w ścianach naczyń krwionośnych.
Regulacja pracy serca
Neurony tworzące ośrodek kontrolujący pracę serca znajdują się w różnych strukturach
układu nerwowego i dzielą się na neurony przyspieszające częstość skurczów serca
i neurony zwalniające częstość skurczów serca. Ośrodek przyspieszający pracę serca
znajduje się w rogach bocznych rdzenia kręgowego. Impulsy wysyłane są do serca za
12
Fizjologia człowieka  część 3
pośrednictwem pnia współczulnego i zwojów współczulnych. Z zakończeń włókien
zazwojowych uwalniana jest noradrenalina przyspieszająca częstość skurczów. Ośrodek
zwalniający pracę serca tworzą neurony jądra przywspółczulnego nerwu błędnego
w rdzeniu przedłużonym. Pod wpływem impulsacji z tego jądra przywspółczulne komórki
zwojowe uwalniają acetylocholinę zwalniającą częstość skurczów serca.
Regulacja ciśnienia tętniczego krwi
Skurcz lub rozkurcz mięśni gładkich w ścianie tętniczek zmienia opór naczyniowy. Skurcz
zwiększa opór naczyniowy, podwyższa ciśnienie krwi, natomiast rozkurcz zmniejsza opór
naczyniowy i obniża ciśnienie krwi.
Światło tętniczek jest kontrolowane na drodze nerwowej przez ośrodek naczyniowo-
ruchowy i na drodze humoralnej przez ośrodki nerwowe, kontrolujące wydzielanie
hormonów. Hormony biorą bezpośrednio udział w regulacji krążenia krwi  silne emocje,
utrata krwi, wysiłek fizyczny wywołują wydzielanie adrenaliny i noradrenaliny przez rdzeń
nadnerczy, a także wazopresyny  hormonu nadnerczy.
2.4. Miejscowa regulacja przepływu krwi
Podrażnienie interreceptorów w narządach wywołuje rozszerzenie lub zwężenie naczyń.
W gruczołach wydzielania zewnętrznego powstaje związek rozszerzający naczynia
tętnicze  bradykinina. Na mięśnie gładkie tętniczek działa rozkurczowo szereg
związków, np. bradykinina, histamina, adenozyna, cholina i kwas mlekowy. Przeciwnie
działają związki kurczące mięśnie gładkie tętniczek, np. noradrenalina i serotonina.
2.5. Krążenie płucne
Krążenie małe (płucne) wzbogaca krew w tlen w płucach i wydala CO2  jest ono
krążeniem czynnościowym płuc. Zaczyna się w komorze prawej pniem płucnym, który
dzieli się na dwie tętnice płucne. Każda z tych tętnic dzieli się następnie we wnęce płuca
na tętnice płatowe  trzy po stronie prawej i dwie po lewej, a te przechodzą w tętnice
segmentowe. Ostatni etap to naczynia krwionośne włosowate, oplatające pęcherzyki
płucne, w których zachodzi wymiana gazowa. Po wymianie CO2 na O2 naczynia włosowate
przechodzą w naczynia żylne, a następnie w żyły segmentowe i płucne, uchodzące do
przedsionka lewego.
13
Fizjologia człowieka  część 3
2.6. Krążenie krwi w mózgowiu
Krążenie krwi w mózgowiu przebiega przez tętnicę naczyniówkową wytwarzającą splot
naczyniówkowy komory bocznej mózgowia oraz gałęzie końcowe. Są nimi: tętnica
przednia mózgu i tętnica środkowa mózgu, które unaczyniają mózgowie i wchodzą
w skład koła tętniczego mózgu, występującego na powierzchni dolnej mózgowia.
Od koła tętniczego do mózgowia odchodzą gałęzie korowe i gałęzie ośrodkowe, w których
najczęściej występują tętniaki.
2.7. Krążenie wrotne
Krążenie wrotne jest krążeniem czynnościowym wątroby. Ma ono na celu doprowadzenie
do wątroby wchłoniętych w przewodzie pokarmowym składników odżywczych oraz
produktów rozpadu krwinek w śledzionie, ich przetworzenie i odprowadzenie do krążenia
dużego. Tą drogą dostają się również do krwi leki wchłonięte w przewodzie pokarmowym.
Naczyniem doprowadzającym krew do wątroby jest żyła wrotna, a naczyniami
odprowadzającymi żyły wątrobowe.
14
Fizjologia człowieka  część 3
3. Układ oddechowy
Do układu oddechowego należą: nos, jama nosowa, krtań, tchawica, oskrzela, płuca wraz
z opłucną i jamami opłucnej. Oddychanie dzieli się na zewnętrzne i wewnętrzne.
3.1. Oddychanie zewnętrzne
Oddychanie zewnętrzne polega na doprowadzeniu tlenu do komórek zgodnie
z gradientem ciśnienia parcjalnego tlenu. Równocześnie usuwany jest z komórek CO2.
W oddychaniu zewnętrznym biorą udział: układ oddechowy, mięśnie poprzecznie
prążkowane, krew i układ krążenia oraz ośrodki nerwowe sterujące oddychaniem.
Oddychanie dzieli się na szereg procesów, do których należą:
1. Wentylacja płuc
Polega ona na wdechu i wydechu. W czasie wdechu powiększa się objętość klatki
piersiowej i do pęcherzyków płucnych wciągane jest powietrze zawierające głównie
tlen i azot. W czasie wydechu powietrze zawiera głównie CO2, a tlenu jest w nim
niewiele. W czasie spoczynku klatka piersiowa wykonuje rytmiczne ruchy wdechowe
 średnio 16 wdechów na minutę. Na szczycie wdechu w płucach u mężczyzn
znajduje się około 6 litrów powietrza  jest to całkowita pojemność płuc.
Pojemność wdechowa jest to pojemność powietrza wciąganego do płuc w czasie
najgłębszego wdechu po spokojnym wydechu.
Pojemność zalegająca czynnościowa jest to pojemność powietrza pozostająca
w płucach po wydechu. Każda z tych pojemności dzieli się na dwie objętości:
�ł objętość oddechową  powietrze wdychane i wydychane,
�ł objętość zapasową wdechową  powietrze wciągane do płuc w czasie
maksymalnego wdechu.
W czasie spoczynku wdychane i wydychane jest około 8 litrów powietrza na minutę
 16 wdechów x 500 ml powietrza objętości oddechowej. Stanowi to minutową
wentylację płuc. W czasie każdego wdechu do pęcherzyków płucnych dostaje się
tylko około 350 ml powietrza oddechowego, pozostałe 150 ml wypełnia przestrzeń
martwą anatomiczną, w której nie zachodzi wymiana gazów.
2. Wymiana gazów w płucach
W pęcherzykach płucnych zachodzi wymiana gazów między powietrzem i krwią.
Dyfuzja gazów przez ścianę pęcherzyków odbywa się zgodnie z gradientem prężności
cząsteczek gazów. Cząsteczki tlenu dyfundują do krwi, ponieważ w powietrzu
15
Fizjologia człowieka  część 3
pęcherzykowym prężność tlenu jest większa niż we krwi dopływającej do
pęcherzyków. W przeciwnym kierunku dyfundują cząsteczki dwutlenku węgla.
3. Transport gazów
Cząsteczki tlenu dyfundujące do osocza pozostają w nim rozpuszczone. Zarówno
cząsteczki tlenu, jak i CO2 wiążą się we krwi na drodze chemicznej i tak są
transportowane. Cząsteczka tlenu wiąże się z hemoglobiną  jedna cząsteczka
hemoglobiny wiąże się z czterema cząsteczkami tlenu, tworząc oksyhemoglobinę.
Krew zawierająca oksyhemoglobinę odpływa z płuc przez zbiornik żylny mały, lewy
przedsionek i lewą komorę serca oraz zbiornik tętniczy duży, aż do naczyń
włosowatych krążenia dużego. Tam zostają uwolnione cząsteczki tlenu. Dwutlenek
węgla transportowany jest z tkanek do płuc w postaci CO2 rozpuszczonego w osoczu,
w postaci jonów HCO3 związanych przez wodorowęglanowy, układ buforowy osocza
i krwinek czerwonych. Cząsteczki CO2 rozpuszczone w osoczu przenikają do krwinek
czerwonych i tam, pod wpływem enzymu anhydrazy węglanowej, powstaje kwas
węglowy, który dysocjuje na jon H+ i HCO3-. Jon wodorowy wiąże się z hemoglobiną,
a wodorowęglanowy dyfunduje do osocza.
4. Dyfuzja gazów w tkankach
Krew tętnicza dopływająca do tkanek w porównaniu z odpływającą krwią żylną ma
wyższą prężność tlenu a niższą CO2. Uwolniony z hemoglobiny tlen dyfunduje do
tkanek, a dwutlenek węgla odwrotnie  z komórek do osocza.
3.2. Regulacja oddychania
Regulacja częstości i głębokości oddechów odbywa się za pośrednictwem ośrodka
oddechowego znajdującego się w rdzeniu przedłużonym. W skład ośrodka wchodzą dwa
rodzaje neuronów o przeciwnej funkcji  neurony wdechowe i neurony wydechowe.
Neurony ośrodka wdechu stanowią rozrusznik dla czynności oddechowej. Średnio 16 razy
na minutę neurony te zostają pobudzone i wysyłają impulsy nerwowe. Rytmiczność
oddechów związana jest z występującymi po sobie okresami pobudzenia i hamowania
neuronów ośrodka wdechu. Impulsy nerwowe zmieniające aktywność neuronów ośrodka
wdechu biegną od:
1) chemoreceptorów kłębków szyjnych i kłębków aortalnych,
2) interoreceptorów,
3) proprioreceptorów klatki piersiowej,
4) ośrodków znajdujących się w wyższych piętrach mózgowia.
16
Fizjologia człowieka  część 3
Zasadniczy wpływ na aktywność ośrodka wdechu mają impulsy biegnące od
chemoreceptorów  bodz
cem drażniącym chemoreceptory jest nieznaczny wzrost
prężności dwutlenku węgla lub znaczny spadek prężności tlenu we krwi tętniczej.
Ośrodek oddechowy kontrolowany jest również przez nadrzędne ośrodki nerwowe
w mózgu i podwzgórzu.
3.3. Oddychanie wewnętrzne
Oddychanie wewnętrzne związane jest z wyzwoleniem energii zgromadzonej
w organizmie. Do wyzwolenia energii ze związków chemicznych niezbędny jest tlen
dostarczany do wnętrza komórek w czasie oddychania zewnętrznego. Cząsteczki tlenu
dyfundujące do wnętrza komórki wychwytywane są przez mitochondria  w obrębie ich
błony zewnętrznej znajdują się enzymy cyklu Krebsa, na błonie wewnętrznej zaś enzymy
łańcucha oddechowego.
Metabolity heksoz, aminokwasów i tłuszczów w cyklu Krebsa utleniane są do CO2 i H2O
z jednoczesnym uwolnieniem wolnych atomów wodoru lub wolnych elektronów. Enzymy
łańcucha oddechowego przenoszą atomy wodoru na tlen i powstaje cząsteczka H2O.
Węglowodany, aminokwasy i tłuszcze, utleniając się, wyzwalają energię do syntezy
związków wysokoenergetycznych, z których najważniejszym jest adenozynotrójfosforan
 ATP.
Komórki czerpią energię z ATP do biosyntezy związków oraz aktywnego transportu
wewnątrzkomórkowego przez błony komórkowe, wbrew gradientowi stężeń i do ruchu
całej komórki. Najważniejszym materiałem energetycznym jest glukoza, której rozpad
zachodzi zarówno w warunkach tlenowych, jak i beztlenowych. Z rozpadu jednej
cząsteczki glukozy w warunkach glikolizy beztlenowej wytwarzane są dwie cząsteczki
ATP, a w warunkach tlenowych 38 cząsteczek ATP.
3.4. Przemiana materii w organizmie człowieka
Przemiana materii i energii, czyli metabolizm, jest najważniejszą cechą żywej komórki.
Procesy przemiany materii dzielą się na anaboliczne, tj. przyswajania, syntezy, tworzenia
związków złożonych oraz kataboliczne, czyli rozpadu.
17
Fizjologia człowieka  część 3
W procesach anabolicznych związki proste ulegają najpierw aktywacji przez łączenie się
z ATP lub acetylo-CoA i dopiero w takiej aktywnej postaci mogą tworzyć związki złożone.
Podstawowa przemiana materii określa ilość ciepła wytwarzanego przez osobę
w stanie spoczynku mięśniowego i umysłowego 12 14 godzin po posiłku. Wielkość tej
przemiany zależy głównie od powierzchni ciała.
Całkowita przemiana materii obejmuje wszystkie wydatki energetyczne człowieka
 zarówno podstawowe, jak i związane z pracą, przyjmowaniem posiłków itp.
Pośrednia przemiana materii to złożone procesy chemiczne, którym podlegają
pokarmy i związki magazynowane w organizmie. Głównym z
ródłem energii w tych
procesach jest utlenianie. Do przebiegu reakcji chemicznej konieczne są również
biokatalizatory, czyli enzymy. Przemiana pośrednia przebiega w trzech fazach:
1) trawienie i wchłanianie w przewodzie pokarmowym  w tej fazie powstaje mało
energii,
2) powstanie trzech metabolitów, czyli acetylokoenzymu A, kwasu ketoglutarowego
i szczawiooctowego  w tej fazie następuje tylko częściowe spalanie metabolitów do
CO2 i H2O oraz uwolnienie 1/3 energii z procesów rozpadu,
3) utlenianie metabolitów w cyklu Krebsa  faza ta dostarcza 2/3 energii zawartej
w pokarmach.
18
Fizjologia człowieka  część 3
4. Układ trawienny
Każdy ustrój pobiera ze swojego środowiska substancje pokarmowe, które następnie
przetwarza, a uzyskaną tą drogą energię wykorzystuje do wykonywania czynności
życiowych. Procesy te zachodzą w układzie trawiennym, do którego należą: jama ustna,
gardziel, gardło, przełyk, żołądek, jelito cienkie, jelito grube oraz wątroba i trzustka,
nienależące bezpośrednio do układu trawiennego.
Budowę i funkcję przewodu pokarmowego przedstawia rysunek 4.
Serce
Wątroba
Wchłanianie (do krwi i limfy)
Żyła wrotna
Żołądek
Przełyk
Jama ustna
Wydalanie
Pokarm
(kał)
i woda
Ślina
Sok Sok
Sok Jelito
Sok żołądkowy
trzustkowy
trzustkowy jelitowy grube
Żółć
Żółć
Kierunek przesuwania się pokarmu
Rysunek 4. Budowa i funkcja przewodu pokarmowego
y
ródło: wg Vandera.
4.1. Odżywianie
Organizm człowieka wymaga stałego dostarczania energii i wody. W ciągu doby powinna
być zachowana równowaga energetyczna, czyli ilość energii wprowadzonej i zużytej
w ciągu doby musi być taka sama, a tym samym bilans energetyczny musi być równy
zeru. Przy ustalaniu zapotrzebowania na energię uwzględnia się płeć, wiek, aktywność
fizyczną oraz ciążę i laktację.
19
Fizjologia człowieka  część 3
4.2. Trawienie
Pokarmy w przewodzie pokarmowym zostają poddane obróbce mechanicznej
i chemicznej tak, aby podstawowe składniki  cukry proste, aminokwasy i kwasy
tłuszczowe mogły zostać wchłonięte.
Trawienie w jamie ustnej
W jamie ustnej pokarmy są rozdrabniane i mieszają się ze śliną, która wydzielana jest
przez ślinianki na drodze odruchów warunkowego i bezwarunkowego. Ślina zawiera
alfa-amylazę ślinową, trawiącą polisacharydy oraz mucynę  glikoproteid ułatwiający
przełykanie.
Czynność żołądka
Żołądek spełnia trzy zasadnicze funkcje: gromadzi, trawi oraz wyjaławia pokarmy. Sok
żołądkowy wydzielany jest średnio w ilości 3 litrów na dobę i zawiera: kwas solny,
enzymy trawienne, śluz, sole mineralne i wodę. Pepsyna zawarta w soku żołądkowym
rozkłada białko na polipeptydy, przerywając wiązania peptydowe. Wydzielanie soku
żołądkowego przebiega w trzech fazach:
1) faza głowowa  następuje wydzielanie soku żołądkowego pod wpływem impulsów
biegnących z mózgowia przez nerwy błędne, w czasie, gdy pokarm znajduje się
jeszcze w jamie ustnej i drażni receptory błony śluzowej,
2) faza żołądkowa  na skutek podrażnienia błony śluzowej przez pokarm
wypełniający żołądek następuje wydzielanie do krwi gastryny, która pobudza na
drodze humoralnej gruczoły błony śluzowej żołądka,
3) Faza jelitowa  pod wpływem treści pokarmowej przechodzącej z żołądka do
dwunastnicy zachodzi pobudzanie i hamowanie czynności żołądka; hormony
wytwarzane przez gruczoły dokrewne mają również wpływ na wydzielanie soku
żołądkowego.
Czynność jelita cienkiego
W jelicie cienkim treść pokarmowa jest trawiona do składników prostych, które są
wchłaniane do krwi. Przechodzenie treści żołądkowej do dwunastnicy powoduje tzw.
błyskawiczne ruchy perystaltyczne jelita cienkiego. W błonie śluzowej dwunastnicy
występują gruczoły wydzielające gęsty śluz, który zabezpiecza błonę śluzową przed
działaniem silnie zakwaszonej treści żołądkowej. W błonie śluzowej jelita cienkiego
występują gruczoły jelitowe wytwarzające sok jelitowy, zawierający następujące enzymy
trawienne:
�ł aminopeptydazy  rozkładające peptydy do aminokwasów,
20
Fizjologia człowieka  część 3
�ł enzymy rozkładające kwasy nukleinowe do pentozy i zasad purynowych,
�ł enzymy rozkładające wielocukry i dwucukry do monosacharydów,
�ł lipaza hydrolizująca tłuszcze do kwasów tłuszczowych i glicerolu.
Sok jelitowy ma odczyn słabo zasadowy.
Czynność jelita grubego
W jelicie grubym zachodzą następujące procesy:
1) zwrotne wchłanianie wody,
2) wchłanianie elektrolitów, witamin i aminokwasów,
3) formowanie kału,
4) stałe mnożenie się drobnoustrojów, które wytwarzają związki niezbędne dla
organizmu (np. witaminy) oraz toksyczne (np. amoniak).
4.3. Hormony żołądkowo-jelitowe
Z błony śluzowej żołądka i jelit wyizolowano szereg peptydów, które wpływają na
wydzielanie soków trawiennych i motorykę żołądka i jelit. Peptydy te działają na drodze
humoralnej, tak jak hormony wydzielane przez gruczoły dokrewne. Należą do nich:
�ł gastryna (duża, mała i mini)  podstawowy hormon wywołujący wydzielanie soku
żołądkowego; wzmaga również motorykę żołądka i jelit oraz skurcze ścian pęcherzyka
żółciowego,
�ł cholecystokinina  wydzielana do krwi przez błonę śluzową dwunastnicy, pobudza
wydzielanie soku trzustkowego, silnie kurczy ścianę pęcherzyka żółciowego, wzmaga
perystaltykę jelit, a hamuje perystaltykę żołądka,
�ł sekretyna  silnie pobudza trzustkę do wydzielania soku trzustkowego i wątrobę do
wydzielania żółci,
�ł peptyd hamujący czynność żołądka,
�ł wazoaktywny hormon jelitowy  zwiększa wydzielanie żółci i soku trzustkowego,
�ł motylina  pobudza motorykę i wydzielanie soku żołądkowego,
�ł somatostatyna  hamuje perystaltykę i wydzielanie soków trawiennych,
�ł bombezyna  działa przeciwnie do somatostatyny.
4.4. Wchłanianie w przewodzie pokarmowym
Pokarmy po rozłożeniu przez enzymy trawienne są wchłaniane do krwi lub chłonki
głównie w jelicie cienkim. Mechanizm wchłaniania polega na zjawisku dyfuzji lub
21
Fizjologia człowieka  część 3
aktywnego transportu. Związki dobrze rozpuszczalne w tłuszczach są wchłaniane
w każdym odcinku przewodu pokarmowego. Woda wchłania się zgodnie z gradientem
ciśnienia osmotycznego.
4.5. Czynność wątroby
Wątroba jest gruczołem wewnątrz- i zewnątrzwydzielniczym, zbudowanym w 85%
z komórek miąższowych, czyli hepatocytów oraz w 15% z komórek śródbłonkowych.
Hepatocyty to komórki gruczołowe o złożonym metabolizmie. Komórki śródbłonkowe
są komórkami żernymi, pośredniczącymi również w wymianie składników między krwią
a hepatocytami. Wątroba pełni następujące funkcje:
1) filtru dla związków znajdujących się we krwi  komórki wątrobowe wychwytują z krwi
aminokwasy, bilirubinę i amoniak (z którego syntetyzowany jest mocznik), kwas
glutaminowy i glutaminę; wątroba zatrzymuje również większość hormonów;
2) gruczołu zewnątrzwydzielniczego  komórki wątrobowe wydzielają do światła
kanalików żółciowych wszystkie składniki żółci  barwniki żółciowe, hormony kory
nadnerczy i gruczołów płciowych oraz ich pochodne w postaci glukuronianów.
Pozostałymi składnikami żółci są: sole kwasów żółciowych, cholesterol, kwasy
tłuszczowe, sole nieorganiczne i woda. W czasie trawienia żółć odpływa do
dwunastnicy, a między trawieniem gromadzi się w pęcherzyku żółciowym, w którym
ulega kilkakrotnemu zagęszczeniu oraz traci część zasad i jej pH obniża się. W ciągu
doby wydziela się do dwunastnicy około 0,5 litra żółci, której jednym z podstawowych
składników są sole kwasów żółciowych obniżające napięcie powierzchniowe, łączące
się z kwasami tłuszczowymi oraz aktywujące lipazę;
3) gruczołu wewnątrzwydzielniczego  białka osocza krwi (albuminy, alfa-
i beta-globuliny oraz fibrynogen) syntetyzowane są w wątrobie. Komórki wątrobowe
wydzielają również do krwi enzymy. Jedynie gamma-globulina syntetyzowana jest
poza wątrobą w węzłach chłonnych;
4) magazynu szeregu związków  w największych ilościach w komórkach wątroby
magazynowany jest glikogen. Wątroba utrzymuje stały poziom glukozy we krwi, co
jest nazywane  wątrobowym glukostatem  . Duża zawartość glikogenu hamuje
dezaminację aminokwasów  są one zużywane do syntezy białek w wątrobie.
Wątroba jest również magazynem kwasów tłuszczowych, trójglicerydów, fosfolipidów
i cholesterolu, a także witamin rozpuszczalnych w tłuszczach.
22
Fizjologia człowieka  część 3
5. Płyny ustrojowe i czynność nerek
Woda stanowi 60 70% masy ciała i jest głównym składnikiem organizmu, stwarzającym
środowisko, w którym przebiegają wszystkie procesy życiowe. Człowiek ginie po 5 dniach
bez przyjmowania płynów. Utrata 10% wody ustrojowej powoduje ciężkie zaburzenia
spowodowane odwodnieniem, a utrata 15% masy ciała na skutek odwodnienia powoduje
śmierć.
5.1. Płyny i elektrolity ustrojowe
Głównym płynem ustrojowym w organizmie człowieka jest woda. Przestrzenie wodne
ustroju dzielimy na:
1) przestrzeń (wodę) komórkową, stanowiącą 50% ciężaru ciała,
2) przestrzeń pozakomórkową, na którą składa się:
�ł płyn śródmiąższowy  15% ciężaru ciała,
�ł osocze krwi  5% ciężaru ciała.
Skład elektrolitów przestrzeni śródkomórkowej i pozakomórkowej jest różny
 w komórkach jest wysokie stężenie potasu, a niskie sodu, co jest wynikiem działania
pompy sodowo-potasowej. Bilans wodny oznacza równowagę między przyjmowaniem
i wydalaniem płynów.
Tabela 4. Bilans wodny
Przyjmowanie Wydalanie
Woda w pokarmach 1100 ml Mocz 1500 ml
Napoje 1200 ml Woda w kale 100 ml
Woda z przemiany materii 300 ml Utrata z potem
i powietrzem wydychanym 1000 ml
Razem 2600 ml/dobę Razem 2600 ml/dobę
Wymiana wody między ustrojem i otoczeniem zachodzi przez przewód pokarmowy, nerki,
skórę i powietrze wydechowe  schemat wymiany wody w ustroju przedstawia rysunek
5.
23
Fizjologia człowieka  część 3
Jelita
Żołądek
Nerki
Płuca
Obszar krwi
Osocze krwi (5% c.c.)
Ściana
naczyń
włosowatych
Przestrzeń tkanki łącznej
Błona
komórkowa
Przestrzeń
Płyn wewnątrzkomórkowy
komórkowa
(50% c.c.)
Rysunek 5. Schemat wymiany wody w ustroju. Płyn wewnątrzkomórkowy wynosi 35 40%
ciężaru ciała, a zewnątrzkomórkowy 20 25%
y
ródło: wg Fanconiego
Prawidłowe nawadnianie organizmu zapewnia uczucie pragnienia, hormon
antydiuretyczny, który powoduje oszczędzanie wody ustrojowej oraz usuwanie moczu
stężonego lub rozcieńczonego (mechanizm nerkowy).
Równowaga kwasowo-zasadowa
W organizmie człowieka wytwarzane są kwasy: węglowy, mlekowy, moczowy i inne,
a odczyn osocza i płynów tkankowych jest lekko zasadowy  pH wynosi 7,45 7,35.
Utrzymanie takiego odczynu, czyli równowagi kwasowo-zasadowej jest możliwe
dzięki równowadze dynamicznej między wytwarzaniem jonów wodorowych a ich
wydalaniem, głównie przez nerki i płuca. W utrzymaniu tej równowagi uczestniczą układy
buforowe, które mogą wiązać oraz uwalniać jony wodorowe.
W organizmie człowieka znajdują się następujące układy buforowe:
�ł wodorowęglanowy,
�ł fosforanowy,
�ł białczanowy,
�ł hemoglobinowy.
W regulacji kwasowo-zasadowej ważną rolę spełniają:
�ł układ oddechowy  przy zakwaszeniu ustroju następuje wzmożone wydalanie CO2,
24
Fizjologia człowieka  część 3
�ł nerki  produkują kwaśny mocz przez wydzielanie jednozasadowego fosforanu sodu:
Na2HPO4 + H+ = NaH2PO4 + Na+,
�ł wątroba  w kwasicy wytwarza więcej amoniaku, w zasadowicy więcej mocznika.
5.2. Czynność nerek
Nerka jest narządem parzystym  osie długie obu nerek biegną zbieżnie ku górze.
Czynność nerek dzieli się na:
�ł zewnątrzwydzielniczą  tworzenie moczu,
�ł wewnątrzwydzielniczą  wytwarzanie związków aktywnych wydzielanych do krwi.
Tworzenie moczu
Obie nerki stanowią tylko około 0,4% masy ciała, ale przepływ krwi przez nie jest
olbrzymi. Czynność nerek można przedstawić następująco:
1) pojemność minutowa serca wynosi średnio 5 litrów krwi (5000 ml),
2) z tej ilości 20 25% przepływa przez nerki, czyli około 1250 ml na minutę,
3) ponieważ około 55% krwi stanowi osocze, w ciągu minuty przepływa przez nerki około
600 700 ml osocza,
4) przeciętnie 18 20% osocza przepływającego przez nerki ulega zamianie na mocz
pierwotny  w ciągu 1 minuty powstaje więc około 120 ml moczu pierwotnego,
5) w ciągu godziny powstaje 7,2 litra moczu pierwotnego, a w ciągu doby około
150 180 litrów,
6) z tej ilości moczu pierwotnego 99% wchłania się ponownie do krwi, a 1% jest
wydalany jako mocz ostateczny  1,5 1,8 litra na dobę.
W procesie tworzenia moczu zasadniczy udział biorą nefrony, których budowę i czynności
przedstawia rysunek 6.
25
Fizjologia człowieka  część 3
Kłębuszek
naczyniowy Kanalik Kanalik
ciałka kręty Pętla kręty Cewka
nerkowego proksymalny nefronu dystalny zbiorcza
Naczynie
odprowadzające
Naczynie Torebka
doprowadzające kłębka
Do torebki
przesącza się
+ +
woda, Na ,K ,
 
CI , HCO , Zredukowanie Zagęszczanie Oszczędzanie
glukoza przesączu moczu zasobu zasad
kłębkowego na drodze
do ok. 1\8 wydalania
+
4
wskutek H i NH
wchłaniania i reabsorbcji Na+
zwrotnego
(reabsorpcji)
Rysunek 6. Schemat budowy i czynności nefronu
y
ródło: wg W. Sylwanowicza
Proces powstawania moczu obejmuje trzy procesy fizjologiczne: filtrację, resorpcję
i sekrecję. Proces filtracji jest zjawiskiem mechanicznym. Dużą rolę w prawidłowej
filtracji odgrywa ciśnienie tętnicze krwi. Przepuszczalność naczyń włosowatych kłębków
nerkowych jest duża  nie przepuszczają one tylko drobin białkowych. Mocz pierwotny
jest więc odbiałczonym osoczem. Zdolność nerek do wydalania określonej substancji
można oznaczyć wyliczając tzw. klirens  jest to objętość osocza w ml, które w ciągu
minuty zostaje oczyszczone z jakiejś substancji. Współczynnik oczyszczania osocza
(klirens) z substancji, która nie jest wchłaniana w kanalikach nerkowych ani wydalana do
kanalików równy jest filtracji minutowej  świadczy on o wielkości przesączania
kłębkowego. Taką substancją jest inulina i za jej pomocą można oznaczyć filtrację
nerkową, która u mężczyzn wynosi 120 125 ml/minutę, a u kobiet 110 ml/minutę.
Wzrasta ona w ciągu dnia, a zmniejsza się w nocy. Procesy wchłaniania zwrotnego
w kanalikach nerkowych mogą mieć charakter czynny i bierny. Biernie wchłaniana jest
woda, a z nią mocznik i chlorki. Związki wchłaniane czynnie to przede wszystkim glukoza,
a poza nią jony potasowe, reszty kwasu fosforowego i siarkowego, aminokwasy,
kreatyna, kwas moczowy, askorbinowy i ketony. Tworzenie się moczu w nerkach zależy
26
Fizjologia człowieka  część 3
od ciśnienia w naczyniach kłębuszków nerkowych. Hormony krążące we krwi wpływają na
czynność kanalików nerkowych. Są to:
�ł wazopresyna, która wpływa na zwiększenie wchłaniania wody  więcej wody zostaje
zatrzymane w organizmie,
�ł mineralokortykoidy  zwiększają wchłanianie jonów sodowych i wydzielanie
potasowych.
Czynność wewnątrzwydzielnicza nerek
Niedokrwienie lub zmniejszenie ciśnienia parcjalnego tlenu w nerkach prowadzi do
wydzielania przez nerki enzymów, które powodują pojawienie się we krwi związków
podwyższających ciśnienie lub przyspieszających tworzenie się krwinek w szpiku
kostnym. Takim enzymem jest renina.
Wydalanie moczu
Ośrodki regulacji oddawania moczu znajdują się w odcinku krzyżowym rdzenia
kręgowego, w pniu mózgu i w korze mózgowej. Wypełnienie pęcherza moczowego
powoduje rozciąganie jego ścian i podrażnienie receptorów. Odruchowo kurczą się
mięśnie gładkie w ścianie pęcherza moczowego, a rozkurcza mięsień zwieracz cewki
moczowej. Dzięki funkcji ośrodka korowego oddawanie moczu może rozpocząć się
w dowolnym czasie, można również w każdej chwili je przerwać.
27
Fizjologia człowieka  część 3
6. Rozród człowieka
Narządy płciowe spełniają ważną funkcję fizjologiczną, warunkującą rozmnażanie
i zachowanie gatunku. Połączenie komórki męskiej  plemnika z komórką jajową, czyli
zapłodnienie prowadzi do powstania zygoty i rozwoju nowego ustroju.
6.1. Determinacja płci
Z 46 chromosomów występujących w komórkach człowieka 44 tworzą 22 pary
chromosomów somatycznych, a dwa stanowią chromosomy płciowe, określające cechy
swoiste dla danej płci. Para chromosomów żeńskich (X) jest identyczna. Para
chromosomów u mężczyzn (Y) jest różna  jeden chromosom X, drugi mniejszy  Y.
Komórki żeńskie zawierają zatem parę XX, a męskie XY. W wyniku podziału
komórkowego (mejozy) każda komórka jajowa zawiera chromosom X, a plemnik
chromosom X lub Y. Jeżeli komórkę jajową zapłodni plemnik z chromosomem X, to
powstaje osobnik żeński, a jeśli plemnik z chromosomem Y, to osobnik płci męskiej.
6.2. Spermatogeneza
Proces rozwoju komórek płciowych od spermatogonii do spermatyd nosi nazwę
spermatogenezy. Elementem macierzystym dla komórek płciowych są spermatogonie A
i B, które przekształcają się w spermatocyty I rzędu  są one większe od spermatogonii
i bardziej rozwinięte. W wyniku ich podziału powstają spermatocyty II rzędu, a te po
podziale dają początek spermatydom, z których w drodze złożonego procesu powstają
plemniki.
6.3. Cykl płciowy żeński
Cykl płciowy zaczyna występować u dziewcząt w okresie pokwitania, w wieku 11 14 lat,
a kończy w okresie przekwitania, w wieku 45 55 lat. Cykl ten dzieli się na cztery fazy:
1) krwawienie miesiączkowe  trwa 2 5 dni, w fazie tej następuje złuszczenie się
warstwy powierzchniowej śluzówki macicy i jej wydalenie wraz z krwią;
2) faza folikularna  trwa 9 dni i w niej następuje odnowa błony śluzowej macicy;
28
Fizjologia człowieka  część 3
3) faza owulacyjna  trwa 1 dzień. Następuje pękanie pęcherzyka jajnikowego
dojrzałego pod wpływem hormonu luteinizującego (LH) i komórka jajowa zostaje
wydalona poza jajnik. W jajowodzie niezapłodniona komórka jajowa pozostaje 4 dni,
a następnie zostaje wydalona do macicy, gdzie podlega cytolizie;
4) faza lutealna  trwa 14 dni. W końcu pierwszej połowy tej fazy błona śluzowa macicy
osiąga maksymalną grubość  gruczoły błony śluzowej wydzielają duże ilości śluzu.
Pęcherzyk jajnikowy zamienia się w ciałko żółte miesiączkowe, które wytwarza żeńskie
hormony płciowe: estrogeny i progesteron. W końcu tej fazy, jeżeli nie nastąpiło
zapłodnienie, ciałko żółte miesiączkowe przestaje wydzielać hormony i przekształca się
w ciałko białawe  zachodzi to pod wpływem substancji luteolitycznej,
wytwarzanej przez macicę. Substancją tą są prostaglandyny.
Po 14 dniach od dnia owulacji rozpoczyna się krwawieniem nowy cykl płciowy. W czasie
cyklu miesiączkowego stwierdza się zmiany w temperaturze ciała mierzonej w godzinach
porannych.
6.4. Ciąża
Zapłodnienie komórki jajowej jest najbardziej prawdopodobne w 12 17 dniu cyklu
miesiączkowego. Plemniki z pochwy przechodzą do jajowodu i zdolność zapłodnienia
zachowują 2 3 dni. Po połączeniu komórki jajowej z plemnikiem powstaje zygota
posiadająca 46 chromosomów  następują pierwsze podziały, po 3 4 dniach powstaje
morula, która przechodzi do jamy macicy i po przekształceniach tworzy węzeł
zarodkowy. Pierwsze dwa miesiące ciąży to okres zarodkowy, po utworzeniu błon
płodowych i wykształceniu krążenia łożyskowego rozpoczyna się okres płodowy.
Kontakt płodu z matką warunkuje łożysko, które umocowuje i odżywia płód, a także
wydziela hormony warunkujące prawidłowy przebieg ciąży (gonadotropina łożyskowa,
łożyskowy laktogen, progesteron i estrogeny). A
ożysko z płodem łączy się przez
pępowinę, która prowadzi krew z łożyska do płodu i z płodu do łożyska. W końcu
3 miesiąca ciąży następuje zróżnicowanie gonad i można już rozpoznać płeć.
W 4 miesiącu zaznacza się początek wątroby, a smółka (zawartość układu pokarmowego)
przyjmuje barwę zieloną. Są już wyczuwalne ruchy płodu i słyszy się tony serca.
W 5 miesiącu pojawia się tkanka podskórna, paznokcie i owłosienie głowy. W 6 miesiącu
na skórze pojawia się maz
płodowa. W 7 miesiącu skóra płodu jest pomarszczona.
W 8 miesiącu pojawiają się punkty kostnienia. Po upływie 270 dni ciąży następuje poród.
29
Fizjologia człowieka  część 3
6.5. Poród
Czynnikiem zapoczątkowującym poród jest hormon tylnego płata przysadki
 oksytocyna, która wpływa na skurcze macicy. Poród fizjologiczny dzieli się na trzy
okresy:
1) rozpoczęcie akcji porodowej, aż do pełnego rozwarcia szyjki macicy,
2) wydalenie płodu z macicy poza drogi rodne,
3) przecięcie i podwiązanie pępowiny, poród łożyska i błon płodowych.
6.6. Połóg i laktacja
Okres połogu trwa 6 tygodni od dnia porodu i charakteryzuje się zwijaniem macicy
 pod koniec tego okresu macica osiąga taką wielkość, jaką miała przed ciążą.
Laktacja, czyli wydzielanie mleka zaczyna się po upływie 48 godzin od zakończenia
porodu. Bezpośrednio po porodzie sutki wydzielają siarę, dopiero po 2 dniach dochodzi do
wydzielania mleka, w czym bierze udział prolaktyna  hormon wydzielany przez przedni
płat przysadki mózgowej. W wydalaniu mleka uczestniczy również oksytocyna
uwalniana do krwi z tylnego płata przysadki. Laktacja może trwać kilka miesięcy.
30
Fizjologia człowieka  część 3
Słownik
Chemoreceptory  receptory wrażliwe na bodz
ce chemiczne.
Chemotaksja  zjawisko obronne ustroju.
Ciśnienie parcjalne  ciśnienie cząstkowe gazu w mieszaninie gazów, wyliczone
z ogólnego ciśnienia mieszanki gazowej.
Erytroblasty  macierzyste komórki szpiku, od których pochodzą erytrocyty.
Erytropoetyna  substancja hormonalna wytwarzana w nerkach.
Erytropoeza  proces powstawania krwinek czerwonych w szpiku.
Fagocytoza  wychwytywanie i wchłanianie drobnych cząsteczek (również
drobnoustrojów) przez komórki wyższego rzędu (fagocyty).
Gastryna  hormon żołądkowo-jelitowy.
Hemocytoblasty  komórki macierzyste szpiku kostnego.
Hepatocyty  komórki miąższowe wątroby.
Hormon luteinizujący (LH)  hormon wytwarzany w przednim płacie przysadki,
powodujący owulację.
Interoreceptory  receptory odbiorcze umiejscowione w obrębie narządów
wewnętrznych.
Klirens  wskaz
nik oczyszczania osocza krwi.
Proprioreceptory  receptory umiejscowione w mięśniach, stawach i kościach.
Prostaglandyny  hormony tkankowe.
Resorpcja  wchłanianie.
Sekrecja  wydzielanie pewnych substancji do światła kanalików nerkowych.
Sekretyna  hormon żołądkowo-jelitowy.
Spermatogonie  komórki macierzyste dla komórek płciowych.
31
Fizjologia człowieka  część 3
Bibliografia
1. Best C. H., Taylor N. B., 1971: Fizjologiczne podstawy postępowania lekarskiego,
PZWL, Warszawa.
2. Bullock J., Boyle J., Wang M. B., 2003: Fizjologia, Wydawnictwo Medyczne, Wrocław.
3. Ganong W. E., 1994: Fizjologia, PZWL, Warszawa.
4. Kędziora J., 1997: Zarys fizjologii, Wydawnictwo Skamed, A
ódz
.
5. Konturek S., 1985: Fizjologia układu trawiennego, PZWL, Warszawa.
6. Kozłowski S., Nazar K., 1999: Wprowadzenie do fizjologii klinicznej, PZWL, Warszawa.
7. Kwoczyński J., 1985: Elektrokardiografia, PZWL, Warszawa.
8. Miętkiewski E., 1984: Zarys fizjologii lekarskiej, PZWL, Warszawa.
9. Nunn J. F., 1974: Kliniczna fizjologia oddychania, PZWL, Warszawa.
10. Pawelski S., Maj S., 1993: Normy i diagnostyka chorób wewnętrznych, PZWL,
Warszawa.
11. Pilawski A., 1985: Podstawy biofizyki, PZWL, Warszawa.
12. Silbernagl S., Despopoulos A., 1994: Kieszonkowy atlas fizjologii, PZWL, Warszawa.
13. Sylwanowicz W., Michajlik A., Ramontowski W., 1980: Anatomia i fizjologia człowieka,
PZWL, Warszawa.
14. Traczyk W. Z., 1999: Diagnostyka czynnościowa człowieka, PZWL, Warszawa.
15. Traczyk W. Z., 2003: Fizjologia człowieka w zarysie, PZWL, Warszawa.
16. Traczyk W. Z., Trzebski A., 2003: Fizjologia człowieka z elementami fizjologii
stosowanej i klinicznej, PZWL, Warszawa.
32
Fizjologia człowieka  część 3
Literatura podstawowa
1. Traczyk W. Z., 2003: Fizjologia człowieka w zarysie, PZWL, Warszawa.
2. Traczyk W. Z., Trzebski A., 2003: Fizjologia człowieka z elementami fizjologii
stosowanej i klinicznej, PZWL, Warszawa.
3. Traczyk W. Z., 2000: Słowniki fizjologii człowieka, PZWL, Warszawa.
33