OBSAH // // 1 ÚVOD ... 15 // 1.1 Defínice patologické fyziologie ... 15 // 1.2 Cíle patologické fyziologie ve výuce lékařství... 15 // 13 Stručná histone oboru a zdroje poznatků v patofyziologii ... 15 // 1.4 Nemoc versus zdraví... 16 // 1.5 Symptom (příznak nemoci) a patologický syndrom versus nemoc ... 17 // 1.6 Definice nemoci ... 17 // 1.7 Členění patologické fyziologie... 18 // 1.8 Závěrem... 18 // 2 ETIOLOGIE A PATOGENEZE NEMOCÍ NA ORGÁNOVÉ. TKÁŇOVÉ, BUNĚČNÉ A MOLEKULÁRNÍ ÚROVNI... 20 // 2.1 Příklady demonstrující úrovně poznání etiologie a patogeneze nemocí ... 20 // 2.1.1 Alzhcimcrova nemoc... 20 // 2.1.2 Paroxyzmálni noční hcmoglobinuric... 21 // 2.1.3 Tvorba nádorových metastáz ... 22 // 3 FYZIOLOGICKÁ REGULACE ZA PATOLOGICKÝCH STAVŮ... 23 // 3.1 Teorie regulace... 23 // 3.2 Příklady patofyziologicky významných funkčních závislostí... 29 // 3.3 Funkční rezerva - kompenzace a dekompenzace patologického stavu - funkční nedostatečnost // a selhání... 34 // 3.4 Význam času a biologických rytmů (Chronobiologie) v patogeneze nemocí ... 35 // 4 GENETICKY PODMlNÉNÉ NEMOCI ... 40 // 4.1 Základní pojmy genetiky... 40 // 4.2 Podstata a vlastnosti genově podmíněných nemocí ... 41 // 4.2.1 Monogcnní nemoci... 42 // 4.2.1.1 Hcrcditámí (dčdičná) onemoenčni ... 42 // 4.2.1.1.1 Autozomálnč recesivní typ dědičnosti ... 42 // 4.2.1.1.2 Autozomálnč dominantní typ dčdičnosti ... 43 // 4.2.1.1.3 Dčdičnč
onemoenčni vázané na X-chromozom ... 45 // 5 // 4.2.1.1.4 Kongcnitálni a dčdičná onemoenčni způsobená mutaci mitochondriálni DNA .. 47 // 4.2.1.1.5 Komplexnost geneticky podminčných onemoenčni ... 47 // 4.2.1.2 Získané genové podminčné onemoenčni vzniklé v důsledku mutace jednoho genu (jedné nebo obou alci) nepřenosné na potomky ... 49 // 4.2.2 Multifaktoriální nemoci ... 49 // 4.2.3 Genetická predispozice... 50 // 4.3 Genové manipulace... 52 // 4.3.1 Genová terapie... 52 // 4.3.2 Vyřazování genů (gene knock-out)... 54 // 5 ZEVNÍ FAKTORY VZNIKU A ROZVOJE NEMOCI. PATOGENNÍ PODNĚTY ... 56 // 5.1 Faktory fyzikální povahy... 56 // 5.1.1 Mechanické faktory... 56 // 5.1.1.1 Traumatický Sok. Crush syndrom... 56 // 5.1.1.2 Barotrauma ... 57 // 5.1.1.3 Pohyb a nedostatek pohybu ... 59 // 5.1.2 Přetižení a beztíže ... 59 // 5.1.2.1 Vliv přetížení... 59 // 5.1.2.2 Beztížný stav... 59 // 5.1.3 Elektromagnetické pole ... 60 // 5.1.3.1 Účinky elektrického proudu... 60 // 5.1.3.2 Účinky magnetického pole... 61 // 5.1.3.3 Elektromagnetické vlnční... 62 // 5.1.4 Účinky svčtla, laseru ... 63 // 5.1.4.1 Fyziologické a škodlivé účinky svčtla ... 63 // 5.1.4.2 Účinky laseru... 63 // 5.1.5 Ionizující záření... 64 // 5.1.5.1 Akutní radiační syndrom ... 65 // 5.1.5.2 Lokální působení záření... 65 // 5.1.5.3 Pozdní následky záření... 66 // 5.1.5.4 Vliv záření na funkci pohlavních žláz... 66 // 5.1.5.5 Vliv
ionizujícího záření na embryo a fétus... 66 // 5.1.6 Vliv tepla a chladu na organismus ... 67 // 5.1.6.1 Regulace tčlcsné teploty... 67 // 5.1.6.2 Vliv chladu ... 69 // 5.1.6.3 Vliv zvýšené okolní teploty... 71 // 5.1.7 Působení vibrací, hluku a ultrazvuku ... 73 // 5.1.8 Vliv nízkého a vysokého tlaku vzduchu... 74 // 5.2 Vliv chemických látek... 75 // 5.2.1 Dávka a účinek, LDS0... 75 // 5.2.2 Vstup xcnobiotik do organismu, biotransformacc... 75 // 5.2.3 Mechanismus účinku xcnobiotik ... 76 // 5.2.4 Biotransformacc xcnobiotik, cytochrom P450 ... 79 // 5.2.5 Příklady působeni specifických xcnobiotik... 80 // 5.2.5.1 Dusičnany (nitráty) a dusitany (nitrity)... 80 // 5.2.5.2 Škodlivé látky v ovzduší ... 80 // 5.2.5.3 Tabákový kouř... 81 // 5.2.5.4 Drogy ... 82 // 5.3 Biologické patogénni podněty... 83 // 5.3.1 Priony ... 83 // 5-3.2 Viry...84 // 5.3.2.1 Mechanismy, kterými viry poškozují či zabíjejí hostitelskou buňku ... 84 // 5-3.2.2 Způsoby, kterými virové infekce ohrožují hostitelský organismus... 85 // 6 // 5.3.3 Bakterie...•... 87 // 5.3.3.1 Vztah bakterií a makroorganismu... 87 // 5.3.3.2 Reakce organismu na bakteriální infekci ... 88 // 5.3.3.3 Únik bakterii před obrannými mechanismy hostitele ... 90 // 5.3.3.4 Superantigeny ... 91 // 5.3.3.5 Imunopatologickč důsledky bakteriální infekce ... 91 // 5.3.4 Živočichové jako biologické patogenní podnčty... 92 // 5.3.4.1 Úvod... 92 // 5.3.4.2 Jedovatí živočichové
... 92 // 6 BUŇKA A BUNĚČNÉ INTERAKCE V PATOGENEZE TKÁŇOVÉHO POŠKOZENÍ ... 97 // 6.1 Strukturní a funkční integrita buňky... 98 // 6.2 Mechanismy komunikace buněk s okolím ... 98 // 6.2.1 Poruchy transportu iontu a nizkomolckulámích látek bunččnou membránou... 100 // 6.2.1.1 Transport iontů... 100 // 6.2.1.1.1 Iontové kanály... 100 // 6.2.1.1.2 Membránový potenciál ... 101 // 6.2.1.1.3 Poruchy íimkcc iontových kanálů ... 102 // 6.2.1.2 Přestup látek bunččnou membránou prostou difúzí... 103 // 6.2.1.3 Přestup látek bunččnou membránou facilitovanou difúzí ... 103 // 6.2.1.4 Sekundární aktivní transport formou synportu nebo antiportu... 104 // 6.2.1.5 Aktivní přenos specifickými transportéry... 104 // 6.2.2 Komunikace bunčk navzájem a s cxtracclulámi hmotou, prostřednictvím adhczivnich proteinů .. 104 // 6.2.2.1 Integriny ... 105 // 6.2.2.2 Adhezivní proteiny podobné imunoglobulinům ... 105 // 6.2.2.3 Kadheriny ... ?6 // 6.2.2.4 Scicktiny... 106 // 6 2.2.5 Patologické dčjc, při kterých se významné uplatňuji adhezivní proteiny... 106 // 6.2.3 Degradace molekul mczibunččné hmoty plazmincm a aktivovanými mctaloprotcinázami... 107 // 6.2.4 Rcccptorové struktury buňky a nitrobunččné přenosové mechanismy... 107 // 6.2.4.1 Přenos signálu z rcccptorové struktury ? výkonným strukturám buňky... 110 // 6.2.4.2 Úloha transkripčnich faktorů v adaptačních reakcích buňky a v patogeneze nemocí. 110
6.3 Poškozeni buňky a smrt buňky... 112 // 6.3.1 Bunččná smrt v tkáňových reakcích na poškození ... 112 // 6.3.1.1 Nckróza buňky... 112 // 6.3.1.2 Apoptóza buňky... 113 // 6.4 Náhrada zaniklých bunčk. Hyperplazie. Regenerační schopnost tkání... 117 // 6.4.1 Regenerace tkání se stálou proliferačni aktivitou ... 117 // 6.4.2 Regenerace lkáni s nízkou proliferačni aktivitou... 118 // 7 HOJENÍ RÁNY... 120 // 7.1 Druhy tkáňového poškozeni ... 120 // 7.2 Schopnost regenerace (restitutio ad integrum)... 120 // 7J Reparace tkáňového poškození... 121 // 7.3.1 Krvácení a vytvoření krevní sraženiny... 121 // 7.3.2 Invaze zánčtových bunčk... 122 // 7.3.3 Epitclizacc rány... 124 // 7.3.4 Tvorba granulační tkánč... 125 // 7.3.5 Fibrotizacc a tvorba jizvy... 126 // 7.4 Patologický průběh hojení rány ... 126 // 7 // 8 ZÁNĚT JAKO OBRANNÝ A AUTOAGRESIVNl FENOMEN ... 129 // 8.1 Úvod... 129 // 8.2 Definice zánčtu... 129 // 8.3 Systémy realizující zánětovou odpověd’ ... 130 // 8.3.1 Endotcl ... 130 // 8.3.1.1 Vazodilatační a antitrombotický potenciál vaskulámího cndotclu... 131 // 8.3.1.2 Protrombotický/hcmostatický potenciál cndotclu ... 132 // 8.3.1.3 Endoteliální adhezivní receptory ... 132 // 8.3.1.4 Rozpustné endoteliálni receptory... 133 // 8.3.1.5 Stimulace, aktivace a poSkozeni cndotclu... 133 // 8.3.2 Krevní dcstiěky ... 134 // 8.3.3 Leukocyty ... 134 // 8.3.3.1 Polymorfonuklcámí leukocyty (PMN, ncutrofilní
granulocyty) ... 134 // 8.3.3.2 Mononuklcámi fagocyty ... 136 // 8.3.3.3 Žime buňky a bazofily... 137 // 8.3.3.4 Eozinofily ... 137 // 8.3.3.5 Lymfocyty a NK-buňky... 137 // 8.3.3.6 Regulační funkce leukocytu... 137 // 8.3.4 Plazmatický koagulační systém (PKS)... 138 // 8.3.5 Komplement ... 139 // 8.4 Lokální zánětová odpověď, akutní a chronický zánět... 140 // 8.5 Celotělová zánětová odpověď... 141 // 8.5.1 Reakce akutní fáze... 142 // 8.6 Multiorgánová dysfunkce při systémovém zánětu... 142 // 8.6.1 Systémový zánčt v kritickém stavu... 142 // 8.6.2 Pomehy mikrocirkulacc jako příčina multiorgánové dysfunkce... 145 // 8.6.3 Vznik poruch mikrocirkulacc při systémovém zánčtu... 145 // 8.7 Horečka ... 147 // 8.7.1 Účinek mediátorů horečky a horečky samé na nčktcré funkce organismu... 149 // 9 PATOFYZIOLOGIE NÁDOROVÉHO BUJENÍ ... 150 // 9.1 Etiologie nádorového bujení... 150 // 9.1.1 Zevní ctiologické faktory nádorového bujení ... 151 // 9.1.1.1 Záření U V a ionizující zářeni v ctiologii nádorového bujeni... 151 // 9.1.1.2 Chemické kanccrogcny ... 152 // 9.1.1.3 Viry schopné způsobit nádorovou transformaci buňky... 153 // 9.1.2 Vrozené a získané faktory zvyšující pravděpodobnost vzniku nádoru... 153 // 9.1.2.1 Zdčdčné faktory, které zvyšují náchylnost organismu ke vzniku nádoru (genetická predispozice) ... 153 // 9.1.2.2 Získané stavy organismu, které zvyšují náchylnost organismu
ke vzniku nádoru . 154 // 9.2 Mechanismy nádorové transformace buňky... 155 // 9.2.1 Zmčna uspořádání genomu v chromozomech... 156 // 9.2.2 Amplifikacc části genomu ... 157 // 9.2.3 Bodová mutace onkogenu nebo nádorového supresorového genu... 158 // 9.2.4 Ztráta, dclccc části genetického aparátu buňky... 159 // 9.2.5 Shrnutí genetických zmčn buňky, které působí její maligní transformaci ... 160 // 9.3 Vznik klonu nádorově transformovaných buněk... 160 // 9.3.1 Buněčný cyklus ... 160 // 9.3.2 Kinctika růstu patologického nádorového klonu... 163 // 8 // 9.3.2.1 Stádia růstu nádoru ... 163 // 9.3.2.2 Počet nádorových bunčk ... 164 // 9.3.2.3 Vznik vlastního stromatu v nádoru... 165 // 9.3.3 Vlastnosti nádoru. Vznik druhotných nádorových klonů. Zmčny vlastností nádorů... 166 // 9.3.3.1 Malignizacc nádoru... 166 // 9.3.3.2 Genetická nestabilita nádorových bunčk a narušená funkce p53... 167 // 9.3.3.3 Vznik rezistence nádorů ? íčkům... 167 // 9.4 Interakce nádoru s organismem hostitele... 167 // 9.4.1 Anatomická lokalizace nádoru... 167 // 9.4.2 Parancoplastický syndrom ... 168 // 9.4.2.1 Endokrinní projevy nádorů... 168 // 9 4.2.2 Kachexie při nádorových oncmocnčnich ... 168 // 9.4.2.3 Jiné parancoplastické projevy... 169 // 9.4.3 Interakce nádoru s imunitním systémem organismu... 169 // 9.4.4 Invazivni růst nádorů. Tvorba metastáz ... 170 // 9.5 Příčiny smrti při nádorových onemocněních...
172 // 10 PORUCHY FUNKCE IMUNITNÍHO SYSTÉMU... 173 // 10.1 Immunitní systém organismu, jeho složky, regulace a funkce... 173 // 10.1.1 Buňky imunitního systému... 174 // 10.1.1.1 Makrofágy (histiocyty) a monocyty... 174 // 10.1.1.2 Dendritiekč buňky... 174 // 10.1.1.3 Přirození zabíječi, NK-buňky... 175 // 10.1.1.4 T-lymfocyty (T-buňky) ... 175 // 10.1.1.5 B-lymfocyty (B-buňky)... 175 // 10.1.1.6 Další buňky... 176 // 10.1.2 Cytokiny a jejich receptory ... 176 // 10.1.3 Adhezivní molekuly, integriny. scicktiny ... 176 // 10.1.4 Protilátky... 176 // 10.1.5 Komplcmentový systém... 177 // 10.1.6 Transplantačni antigény: ??? třídy 1 ? II ... 177 // 10.2 Nedostatečná činnost imunitního systému - imunodeficicnce... 177 // 10.2.1 Primární imunodeficicncc, vrozená imunodeficicncc ... 177 // 10.2.1.1 Izolovaný nedostatek imunoglobulinů třídy IgA... 178 // 10.2.1.2 Brutonova agamaglobulinémic. agamaglobulinémic vázaná na X-chromozom... 178 // 10.2.1.3 Bčžná variabilní imunodcficicncc (Common Variable Immunodeficiency)... 179 // 10.2.1.4 Tčžká kombinovaná imunodcficicncc (SC1D - Severe Combined Immunodeficiency // Disease)... 179 // 10.2.1.5 Di Georgův syndrom... 179 // 10.2.1.6 Wiskott-Aldrichův syndrom... 179 // 10.2.1.7 Ataxia teleangiectasia ... 179 // 10.2.1.8 Syndrom nahých lymfocytů... 180 // 10.2.1.9 Chronická granulomatóza... 180 // 10.2.1.10 Defekty adhczivnich proteinů na leukocytcch... 180 // 10.2.1.11 Defekty komplcmcntového
systému... 181 // 10.2.2 Získané (sekundárni) poruchy imunity. Získaná imunodcficicncc... 181 // 10.2.2.1 HIV infekce. AIDS - Syndrom získané imunodcficicncc... 181 // 10.3 Nadmřrná reakce imunitního systému. Hyperreaktivita. Alergie... 185 // 10.3.1 Alergická reakce I. typu (též časná nebo anafylaktická reakce, atopic, alergie zprostředkovaná // protilátkami typu IgE nebo anafylatoxiny)... 185 // 10.3.2 Alergická reakce II. typu (cytotoxická přccitlivčlost) ... 187 // 10.3.3 Alergická reakce III. typu (přccitlivčlost zprostředkovaná imunokomplexy)... 189 // 9 // 10.3.4 Alergická reakce IV. typu (buňkami zprostředkovaná reakce, opoždčná hypersensitivní reakce, // oddálená přccitlivčlost) ... 190 // 10.4 Aktivita imunitního systému namířená proti složkám vlastního organismu. Autoimunitní nemoci 191 // 10.5 Transplantačni imunita... 193 // 10.5.1 Mechanismy odhojení alogenního transplantátu (reakce Host-vcrsus-Graft, H-v-G)... 193 // 10.5.1.1 Hyperakutni odhojovací reakce... 194 // 10.5.1.2 Akutní odhojovací reakce ... 195 // 10.5.1.3 Chronická odhojovací reakce... 195 // 10.5.2 Strategie prevence a léčby odhojení transplantátu... 195 // 10.5.2.1 Ovlivnční imunitního systému příjemce... 195 // 10.5.2.2 Snížení imunogcnicity alotransplantátu... 195 // 10.5.3 Transplantace orgánů... 196 // 10.5.4 Transplantace kostní dřenč... 196 // 10.5.4.1 Reakce štčpu proti hostiteli (G-v-H, Graft-versus-Host)... 196
// 11 STRES... 197 // 11.1 Charakteristika stresu... 197 // 11.2 Regulační mechanismy, neurohumorální stresové osy... 197 // 11.2.1 Sympatoadrcnálni osa ... 198 // 11.2.2 Hypothalamo-pituitámč-adrcnální osa ... 198 // 11.3 Metabolické a kardiovaskulární změny při stresu... 199 // 11.3.1 Úloha katccholaminů při stresu ... 199 // 11.3.2 Úloha glukokortikoidů při stresu ... 200 // 11.4 Všeobecný adaptační syndrom a jeho fáze... 200 // 11.5 Biologický účel stresu a adaptačního syndromu... 200 // 11.6 Psychoemotivní stres... 201 // 11.7 Patologické důsledky stresu, stres a somatické poruchy ... 201 // 12 HYPOXIE ORGANISMU. PORUCHY V TRANSPORTU KYSÜKU... 203 // 12.1 Zásoby kyslíku v organismu... 203 // 12.2 Význam kyslíku pro organismus... 203 // 12 J Kritická lenze kyslíku. Tkáňová hypoxie... 204 // 12.4 Tkáňová lenze kyslíku... 204 // 12.5 Difúzni kapacita mikrocirkulace pro kyslík (D02) a význam interkapilární vzdálenosti pro tkáňovou tenzi kyslíku ... 206 // 12.6 Kyslíkový transportní mechanismus... 206 // 12.7 KlasiHkace stavů hypoxie ... 207 // 12.7.1 Hypoxická hypoxie ... 207 // 12.7.2 Anemická hypoxie... 207 // 12.7.3 Cirkulační hypoxie... 208 // 12.7.4 Histotoxická hypoxie... 208 // 12.8 Kompenzační reakce při stavech hypoxie... 209 // 12.9 Klinické příznaky hypoxie... 209 // 10 // 12.10 Reakce buněk na hypoxii a jejich poškození hypoxií... 210 // 12.11 Patofyziologické základy kyslíkové terapie...
210 // 12.11.1 Gilc a možnosti normobarickč oxygcnotcrapic... 210 // 12.11.2 Hypcrbarická oxygcnacc ... 212 // 12.11.3 Toxicita kyslíku... 213 // 12.11.3.1 Tkáňové a orgánové poškození... 213 // 12.11.3.2 Kyslíkové radikály a „oxidatívni stres"... 213 // 13 PORUCHY VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ... 216 // 13.1 Poruchy objemové a osmotickč rovnováhy... 217 // 13.1.1 Mechanismy regulace objemové a osmotické rovnováhy a jejich uplatnění při hyper- a hypo- // volcmických stavech a při poruchách tonicity ... 217 // 13.1.1.1 Rovnováha na kapiláře a její poruchy... 218 // 13.1.1.1.1 Patogeneze otoku... 218 // 13.1.1.1.2 Ascites... 222 // 13.1.1.2 Přesuny vody mezi cxtracclulámi a intracclulámí tekutinou ... 222 // 13.1.1.3 Regulace objemu a osmolarity ... 226 // 13.1.1.3.1 Regulační smyčka ADH ... 227 // 13.1.1.3.2 Regulační smyčka rcnin-angiotcnzin-aldostcron... 229 // 13.1.1.3.3 Vliv atriálniho natriuretického faktoru... 229 // 13.1.1.3.4 Ledvina - regulační orgán objemu, osmolarity a iontového složení. ... 231 // 13.1.1.4 Osmotická a objemová bilance... 232 // 13.1.2 Hypovolcmické stavy... 232 // 13.1.2.1 Isoosmolámí dehydratace (isoosmolámi hypovolémie)... 232 // 13.1.2.2 Hyperosmolámi dehydratace (hyperosmolámí hypovolémie) ... 234 // 13.1.2.3 Hypoosmolámí dehydratace (hypoosmolámí hypovolémie) ... 234 // 13.1.3 Hypcrvolemické stavy... 237 // 13.1.3.1 Isoosmolámí hypcrhydratacc (isoosmolámí hypcrvolémie)... 238