Vnitřní prostředí

Pro zachování zdraví musí organismus neustále udržovat stálost vnitřního prostředí, a to za neustále se měnících podmínek v zevním prostředí. Proces udržování stálosti vnitřního prostředí se odborně nazývá „homeostáza“. Mnoho mechanismů, které jsou této vzájemné interakce přítomny , si můžeme představit jako oddělené a samostatné řídící systémy, z nichž každý vykonává určitou funkci a dohromady tvoří celek odpovědný za správné fungování organismu jako celku.

Stav zdraví a nemoci

Základní živou stavební jednotkou našeho těla a všech jeho orgánů je buňka. Veškeré orgány – svaly, kosti, atd. nejsou ničím jiným, než systémem vzájemně komunikujících buněk, které jsou udržovány pohromadě pomocí podpůrných mechanismů. Každý druh buňky je určen k vykonávání určitých funkcí, například červené krvinky přenášejí kyslík z plic do ostatních částí těla a nazpět do plic odvádějí oxid uhličitý. Veškeré buňky omývá tekutina, která zajišťuje jejich výživu a odvádějící zplodiny jejich látkové výměny.  Vlastnosti této „extracelulární“ tekutiny musí být trvale stabilní, aby to umožnilo buňkám správně pracovat. Homeostáza je výsledkem koordinované činnosti celé řady orgánů a tělesných systémů, které udržují v této soustavě vzájemnou rovnováhu. Narušením dochází ke vzniku nemoci.

Odolnost

Organismus, který je zdravý má schopnost vzdorovat nemoci a přizpůsobovat se zátěži a podmínkám vnějšího prostředí. Ve stavu nemoci dochází k narušení této schopnosti. Například náchylnost k chřipce, je z velké části podmíněna právě takto. Ne každý, kdo se setká s chřipkou, skutečně onemocní. Se stoupajícím věkem dochází k poklesu schopnosti adaptovat se na okolní podmínky, a potom vzrůstá náchylnost k onemocněním. Stárnutí si můžeme představit jako zmenšující se rozpětí podmínek, za nichž je organismus schopen existovat. Například starší člověk špatně vnímá extrémní výkyvy teplot.

Homeostáza

Homeostázu si můžeme představit jako technický stav, kdy veškeré řídící a regulační tělesné systémy pracují na principu negativní zpětné vazby, kdy účinek (výstup) jednoho konkrétního děje kontroluje zcela jiný prvek. Jestliže míra účinku překročí určitou mez nebo poklesne pod ni, ovlivní se děj tak, aby se účinek vrátil do normálního rozmezí. Jako příklad můžeme uvést termostat, který řídí ústřední topení. Pokud dojde k poklesu teploty pod nastavenou mez, spojí se elektrický obvod, zapne se topení a pumpa začne čerpat do trubek horkou vodu. Jestliže se stanovené teploty dosáhne, termostat topení vypne. Na rozdíl od ústředního topení lidský organismus používá k zajištění jedné úlohy, několik různých systémů, takže k poruše nedochází ani při vyřazení jednoho z nich.

Řídící systémy

V organismu se nachází několik tisíc řídících systémů, které koordinovaně řídí prakticky veškeré tělesné funkce. K nejdůležitějším regulačním orgánům patří nervový systém a hormonální (endokrinní systém).  S ohledem ke svému těsnému propojení, a vzájemné závislosti, jsou někdy nazývány „neuroendokrinním systémem“.

Endokrinní systém

Je složen ze žláz, které své výměšky – hormony vyplavují do krevního oběhu. S ohledem na to, že takřka veškeré hormony se účastní metabolismu, mohou spolu vzájemně komunikovat. Hormony jsou zodpovědné za udržování rovnováhy krevních hladin základních chemických látek, jako je sodík, vápník nebo glukóza. Zásadní roli hrají také v reprodukční systému, který řídí ovulaci, menstruační cyklus, těhotenství, tvorbu mateřského mléka, výrobu spermií u mužů. Jsou také nezbytné pro růst dětí a jejich vývoj v průběhu puberty.

Žlázy

Žláz existuje několik druhů, například potní žlázy jsou žlázy s vnější sekrecí, protože jejich výměšky tělo opouštějí. Na druhé straně slinivka břišní plní obě funkce, je jak žlázou s vnější sekrecí, tak žlázou s vnitřní sekrecí. Produkuje trávící šťávy, které unikají do střeva a vyplavuje do krve inzulin a další hormony.

Řízení žláz s vnitřní sekrecí

Velkou část soustavy endokrinních žláz má na starost podvěsek mozkový, což je malá endokrinní žláza na spodině mozku. Podvěsek mozkový ovlivňuje tři důležité párové žlázy: štítnou žlázu, nadledviny a vaječníky u žen, u mužů pak varlata. Řízení těchto žláz je uskutečňováno na velmi jednoduchém principu, který známe pod pojmem zpětná vazba. Jako příklad můžeme uvést například štítnou žlázu. Pokud ji stimuluje TSH (štítnou žlázu stimulující hormon) vyplavený z podvěsku mozkového, vyrábí svůj vlastní hormon (tyroxin). Když se jeho hladina v krvi zvýší, dochází k utlumení vyplavování TSH a naopak, to mechanismem se udržuje koncentrace tyroxinu v krvi na poměrně stálé úrovni. Snížit nebo zvýšit se může vlivem podvěsku mozkového. Pod kontrolou hypofýzy se nachází také kůra nadledvin.

Podvěsek mozkový

Jedná se v podstatě o endokrinní žlázu, která je rozdělena na dvě poloviny, z nichž každá je funkčně zcela samostatná. Zadní polovina je spojena s nervovou stopkou s talamem. Účastní se vyplavování dvou hormonů, které se ve skutečnosti vytvářejí v hypotalamu. Hypotalamus a zadní lalok podvěsku mozkového spolu tvoří funkční jednotku.

Hormony

Ze zadního laloku podvěsku mozkového se vyplavují dva hormony – antidiuretický hormon a oxytocin. Úkolem antidiuretického hormonu je řízení množství vody vylučované ledvinami z těla. Ovlivňuje činnost ledvinových kanálků a jejich schopnost propouštět vodu. Při nižší hladině hormonu vylučují ledviny více vody a naopak. Oxytocin zahajuje porod a vyvolává stahy děložních svalů, dále spouští tvorbu mléka při kojení. Z předního laloku podvěsku mozkového pochází šest hormonů. Podvěsek mozkový je zdrojem mnoha látek hormonální povahy a jejich význam nebyl dosud zcela objasněn. Patří zde lipotropiny, endorfiny a enkefaliny.

Nezávislé žlázy

Některé typy žláz s vnitřní sekrecí pracují nezávisle na podvěsku mozkovém. Nejdůležitější z nich je slinivka břišní, která vyrábí inzulín. Ten řídí hladinu krevního cukru, jeho nedostatek vede k cukrovce, Důležité jsou také čtyři maličké příštítné žlázy, každá z nich je ve velikosti čočky a leží za štítnou žlázou. Jejich úloha spočívá v řízení koncentrace vápníku v krvi. Dále se zde existují hormony, které jsou vyráběny ve střevní stěně a ve slinivce břišní, které se přímo účastní procesu trávení. Pocházejí ze žláz s vnější sekrecí, své hormony vyměšují přímo do blízkosti cílových buněk spíše než do krevního oběhu. Mnoho z těchto střevních hormonů bylo objeveno teprve v poslední době. Existuje velice složitý systém hormonálních řízení, který ovlivňuje takové pochody, jako je výroba kyseliny solné v žaludku, vyplavování zásaditých šťáv ze slinivky břišní do střeva a žluči ze žlučníku.

Automatická regulace

Ta část nervové soustavy, která se účastní zejména udržování stálosti vnitřního prostředí, je známá jako autonomní nervový systém. Má na starosti automatické řízení plic, srdce, žaludku, střev, močového měchýře, pohlavních orgánů a krevních cév. Endokrinní sytém se skládá z různých žláz, které uvolňují své hormony do krevního oběhu, krev je potom roznáší na místa, kde vykonávají svůj účinek na cílové orgány. Hormonální soustava reaguje v mnohem pomalejším tempu než nervová, ale její účinek trvá déle, zatímco autonomní nervový systém je schopen rychlé reakce, která však trvá pouze po nezbytně dlouhou dobu. Oba systémy pracují někdy nezávisle jeden na druhém a velmi často společně, záleží na povaze a závažnosti událostí, na níž je potřeba reagovat.

Vyrovnávací systém

Buňky baroreceptorů hrají velmi důležitou roli při řízení krevního tlaku v průběhu změn polohy těla. Při rychlém vztyku z kleku nebo z polohy vleže se mohou dočasně objevit závratě nebo také krátkodobá ztráta vědomí. Při náhlém postavění způsobí zemská přitažlivost to, že se krevní tlak v oblasti hlavy a v horní polovině sníží. Z toho následně plyne nedostatek kyslíku v mozku nebo závratě. V takových případech baroreceptory informují o poklesu tlaku, což vede k rychlé nápravě – vyrovnání tlaku. Podobně jako rychle působící autonomní nervový systém ovlivní krevní tlak nejméně tři hormonální systémy.