Człowiek — układy narządów
Skóra, termoregulacja i profilaktyka
Odżywianie, trawienie i wchłanianie
Trawienie mechaniczne rozdrabnia i miesza pokarm, a chemiczne hydrolizuje makrocząsteczki. Amylazy rozkładają skrobię, peptydazy białka i peptydy, a lipaza trzustkowa działa na tłuszcze emulgowane przez sole żółciowe.
Kosmki i mikrokosmki jelita cienkiego zwiększają powierzchnię wchłaniania. Monosacharydy i aminokwasy trafiają głównie do naczyń krwionośnych, a produkty trawienia lipidów są odtwarzane w enterocytach i transportowane w chylomikronach przez limfę.
Wątroba reguluje metabolizm, magazynuje glikogen, syntetyzuje białka osocza i żółć, detoksykuje oraz przekształca amoniak w mocznik. Mikrobiom wpływa m.in. na metabolizm, odporność i barierę jelitową.
- Pepsyna działa w kwaśnym środowisku żołądka.
- Enzymy trzustkowe działają głównie w dwunastnicy po zobojętnieniu treści.
- Żółć nie zawiera enzymów — emulguje tłuszcze.
- Witaminy są potrzebne w małych ilościach i nie stanowią źródła energii.
Schemat: Odżywianie, trawienie i wchłanianie
Kolejne etapy procesu wraz z kierunkiem zmian.
Podstawa programowa: XI.2.8, XI.2.7l
Nerki, osmoregulacja i homeostaza
W kłębuszku wysokie ciśnienie powoduje filtrację osocza do torebki Bowmana. Komórki i duże białka pozostają we krwi, a w moczu pierwotnym znajdują się woda i małe cząsteczki.
W kanalikach zachodzą selektywna resorpcja i sekrecja. Glukoza i aminokwasy są niemal całkowicie odzyskiwane, a pętla Henlego tworzy gradient osmotyczny rdzenia nerki umożliwiający zagęszczanie moczu.
ADH zwiększa przepuszczalność kanalika zbiorczego dla wody, a aldosteron nasila resorpcję Na⁺ i wydzielanie K⁺. Regulacja działa w pętlach sprzężenia zwrotnego i dostosowuje objętość oraz skład płynów.
- Filtracja zależy od ciśnienia i bariery filtracyjnej.
- Resorpcja glukozy może ulec nasyceniu przy bardzo wysokiej glikemii.
- Mocznik uczestniczy w utrzymaniu wysokiej osmolarności rdzenia nerki.
- Nerki regulują też pH przez wydzielanie H⁺ i gospodarkę HCO₃⁻.
Schemat: Nerki, osmoregulacja i homeostaza
Najważniejsze elementy budowy i ich funkcje.
Podstawa programowa: XI.2.8, XI.2.7l
Aparat ruchu, skurcz mięśnia i skóra
Kości stanowią dźwignie, stawy punkty ruchu, a mięśnie generują siłę. Mięśnie antagonistyczne działają przeciwstawnie, ponieważ włókno mięśniowe aktywnie się skraca, ale nie potrafi aktywnie się wydłużać.
W sarkomerze filamenty aktynowe przesuwają się względem miozynowych. Ca²⁺ wiąże troponinę, odsłania miejsca na aktynie, a głowy miozyny wykonują cykl mostków poprzecznych wykorzystujący ATP.
Skóra tworzy barierę, odbiera bodźce i uczestniczy w termoregulacji. Rozszerzenie naczyń i pocenie zwiększają oddawanie ciepła, a zwężenie naczyń ogranicza straty.
- Podczas skurczu długość filamentów nie zmienia się — skraca się sarkomer.
- ATP jest potrzebne do odłączenia głowy miozyny od aktyny.
- Ścięgno łączy mięsień z kością, więzadło stabilizuje połączenie kości.
- UVB umożliwia syntezę witaminy D, ale nadmiar uszkadza DNA.
Schemat: Aparat ruchu, skurcz mięśnia i skóra
Kolejne etapy procesu wraz z kierunkiem zmian.
Podstawa programowa: XI.2.8, XI.2.7l
Najczęstsze błędy
„Żółć trawi tłuszcze enzymatycznie”
Poprawnie: Sole żółciowe emulgują tłuszcz, zwiększając powierzchnię działania lipazy, ale same nie są enzymem.
„Wszystkie składniki są wchłaniane bezpośrednio do krwi”
Poprawnie: Większość lipidów najpierw trafia do naczyń limfatycznych kosmków.
„Mocz powstaje wyłącznie przez filtrację”
Poprawnie: Ostateczny skład jest wynikiem filtracji, resorpcji i sekrecji w różnych odcinkach nefronu.
„ADH zwiększa ilość wydalanego moczu”
Poprawnie: Zwiększa odzysk wody, więc zwykle zmniejsza objętość i zwiększa stężenie moczu.
Zadania z odpowiedziami
1. Znaczenie kosmków jelitowych
Wykaż związek budowy kosmków z szybkim wchłanianiem.
- 1.Wskaż zwiększenie powierzchni.
- 2.Uwzględnij cienki nabłonek.
- 3.Wskaż sieć naczyń krwionośnych i limfatycznych.
Odpowiedź
Kosmki i mikrokosmki zwiększają powierzchnię, jednowarstwowy nabłonek skraca drogę dyfuzji, a gęsta sieć naczyń odbiera produkty i utrzymuje gradient stężeń.
2. Skutek niedoboru ADH
Przewidź objętość i stężenie moczu przy niedoborze ADH.
- 1.Określ przepuszczalność kanalika zbiorczego dla wody.
- 2.Przewidź resorpcję wody.
- 3.Połącz z objętością i osmolarnością moczu.
Odpowiedź
Kanaliki zbiorcze słabo przepuszczają wodę, dlatego mniej wody wraca do krwi. Powstaje duża objętość rozcieńczonego moczu.
3. Stężenie Ca²⁺ a skurcz
Wyjaśnij, dlaczego usunięcie Ca²⁺ z cytoplazmy prowadzi do rozkurczu.
- 1.Wskaż troponinę i tropomiozynę.
- 2.Określ dostępność miejsc wiązania miozyny.
- 3.Połącz z zanikiem mostków poprzecznych.
Odpowiedź
Po spadku Ca²⁺ troponina wraca do stanu wyjściowego, tropomiozyna zasłania miejsca aktyny i nowe mostki aktyna–miozyna nie powstają, więc włókno się rozkurcza.
Podsumowanie
- Pepsyna działa w kwaśnym środowisku żołądka.
- Enzymy trzustkowe działają głównie w dwunastnicy po zobojętnieniu treści.
- Trawienie mechaniczne rozdrabnia i miesza pokarm, a chemiczne hydrolizuje makrocząsteczki. Amylazy rozkładają skrobię, peptydazy białka i peptydy, a lipaza trzustkowa działa na tłuszcze emulgowane przez sole żółciowe.
- Filtracja zależy od ciśnienia i bariery filtracyjnej.
- Resorpcja glukozy może ulec nasyceniu przy bardzo wysokiej glikemii.
- W kłębuszku wysokie ciśnienie powoduje filtrację osocza do torebki Bowmana. Komórki i duże białka pozostają we krwi, a w moczu pierwotnym znajdują się woda i małe cząsteczki.
- Podczas skurczu długość filamentów nie zmienia się — skraca się sarkomer.
Słownik pojęć
- Emulgacja
- Rozbijanie dużych kropli tłuszczu na małe bez hydrolizy wiązań.
- Chylomikron
- Lipoproteinowa cząstka transportująca lipidy z enterocytu.
- Mikrobiom
- Zbiorowość mikroorganizmów i ich genów związanych z organizmem.
- Filtracja kłębuszkowa
- Przesączanie wody i małych substancji z krwi do torebki Bowmana.
- Resorpcja
- Odzyskiwanie składników z płynu kanalikowego do krwi.
- Osmolarność
- Łączne stężenie cząstek osmotycznie czynnych.
- Sarkomer
- Podstawowa jednostka kurczliwa miofibryli.
- Antagonizm mięśni
- Przeciwstawne działanie par mięśni wykonujących ruch w obu kierunkach.