Vonkajšie a vnútorné prostredie organizmu

Tkanivá, orgány a orgánové systémy zabezpečujú všetky vzťahy vnútri organizmu i vzťahy organizmu s vonkajším prostredím. Súčasne však všetky bunky a tkanivá môžu existovať iba v určitom stálom vnútornom prostredí. No vonkajšie prostredie je premenlivé, preto sa každý organizmus musí ustavične prispôsobovať jeho zmenám, aby si udržal stálosť vnútorného prostredia.

Stálosť vnútorného prostredia nazývame homeostáza. Udržiava sa zložitými regulačnými mechanizmami. Najdôležitejším riadiacim a regulačným systémom organizmu je systém žliaz s vnútornou sekréciou (endokrinný systém; chemické riadenie) a nervový systém. Stále vnútorné prostredie vzniklo v priebehu vývoja vyšších organizmov. V ňom žijú aj bunky a tkanivá ľudského organizmu. Tu prebieha látková výmena a všetky bunkové a tkanivové funkcie. Vnútorné prostredie tvorí tkanivový mok, krv a miazga. Ide teda predovšetkým o tekuté látky, ktorých hlavnou súčasťou je voda. Pri určitom zjednodušení možno povedať, že vnútorné prostredie je prostredím vodných roztokov. Život vo vode vznikol a v nej sa udržuje. Vonkajšie prostredie zabezpečuje podmienky nevyhnutné pre existenciu organizmu. Ide predovšetkým o určitú teplotu- prostredia, prívod kyslíka, vody, živín, minerálnych látok a vitamínov. Organizmy uvoľňujú (vylučujú) do prostredia produkty svojho metabolizmu, a to väčšinou pre organizmus nepotrebné katabolity. Medzi prostredím a organizmom musí existovať jednota -určitá rovnováha. Ak sa táto jednota naruší, naruší sa funkcia organizmu a napokon nastáva jeho smrť. U človeka (ľudského organizmu) pristupujú k vplyvom vonkajšieho prostredia aj spoločenské vplyvy. Spoločenské (sociálne) prostredie je dané vzájomnými vzťahmi medzi ľuďmi a vzťahmi celých spoločenských skupín. Spoločenské prostredie je určované aj spoločenským zriadením. Z hľadiska udržania rovnováhy (homeostázy) organizmu je spoločenské prostredie rovnako významné ako fyzikálno-chemické prostredie.

DETSKÝ VEK

O vývoji detských tkanív od narodenia do dospelosti vieme len veľmi málo. Nesporné však je, že s rastom dieťaťa nastáva postupné "vyzrievanie" jednotlivých tkanív. Týka sa to nielen funkčných vlastností tkanív, ale aj tvarových, t. j. anatomických zmien. Mnohé tkanivá sa menia celý život. Niekedy sú tieto zmeny veľmi pomalé a plynulé (napr. mineralizácia kostného tkaniva), inokedy sú výraznejšie a úzko viazané na kalendárny vek organizmu (napr. zmeny v množstvo a rozložení tukového tkaniva).

Všeobecne možno v priebehu detstva a dospelosti Rozorovať postupný úbytok medzibunkovej tekutiny. Telo novorodenca s celkovou hmotnosťou 3 500 g obsahuje 2 685 g medzibunkovej a vnútrobunkovej tekutiny, čo tvorí 75 % hmotnosti tela! Len sama medzibunková tekutina tvorí asi 35 % celkovej hmotnosti novorodenca. U dospelého človeka je to iba 10 -15 %. Množstvo vnútrobunkovej
tekutiny sa v priebehu života výraznejšie nemení. Epitely sú vývojovo veľmi starým typom tkanív. Na povrchu tela zárodku tvorí primitívny, veľmi plochý a jednovrstvový epitel základ budúcej pokožky, t. j. základ krycieho, viacvrstvového a rohovatejúceho epitelu. Jeho ďalší vývoj je v zásade typický pre vývoj aj iných typov krycieho a výstelkového epitelu. Koncom tretieho mesiaca vnútromaternicového vývoja sa zväčšuje počet bunkových vrstiev -epitel sa stáva viacvrstvovým; medzi bunkami sa vytvárajú iné typy medzibunkových spojov - vrstvy sú menej priepustné; utvárajú sa povrchy epitelových buniek.
Podobné procesy prebiehajú aj pri ostatných typoch epitelov:
žľazovom, resorpčnom, zmyslovom a dýchacom. Napríklad epitel tvoriaci povrchovú vrstvu sliznice tenkého čreva sa u dieťaťa skladá okrem iného z cylindrických buniek, ktoré zabezpečujú resorpčné funkcie sliznice tenkého čreva. Bunky majú na povrchu smerujúcom do lúmenu čreva veľký počet tenkých výbežkov cytoplazmatickej membrány (tzv. mikroklky). Výbežky zväčšujú povrch bunky, ktorým sa vstrebávajú látky získané z potravy. U plodov vznikajú tieto cylindrické bunky z plochého epitelu, ktorý až do tretieho mesiaca vystiela vnútorný povrch čreva. Postupným vývojom sa bunky resorpčného epitelu zvyšujú, získavajú cylindrický tvar a pozvoľna sa zväčšuje i dÍžka a množstvo mikroklkov. Zároveň sa spevňujú medzibunkové spoje zabraňujúce prienik látok do tkanív mimo oblasti mikroklkov a na povrchu mikroklkov sa tvoria chemické látky (enzýmy) umožňujúce prenos látok uvoľňujúcich sa z potravy. "Zrenie" resorpčného epitelu črevnej sliznice nie je pri narodení ešte ukončené. Postupne sa zvyšuje počet a dÍžka mikroklkov a mení sa predovšetkým resorpčná "výkonnosť" črevnej sliznice, podmienená mnohými chemickými i submikroskopickými zmenami buniek črevnej sliznice. Prestavba a plynulá obnova tohto typu epitelu trvá síce celý život, ale plná funkčná a stavebná zrelosť resorpčného epitelu sa začína už asi v troch rokoch života.
Spojivové tkanivá charakterizuje prítomnosť buniek, medzibun kovej beztvarej hmoty a väzivových vláken. Ako sme už uviedli, tkanivá dieťaťa sú veľmi bohaté na vodu.

Vzhľadom na to, že beztvará bezbunková hmota je vlastne určitým typom roztoku, ktorého vlastnosti sú pre jednotlivé typy spojív rozhodujúce, množstvo vody výrazne ovplyvňuje aj vlastnosti spojiva. (V tukovom tkanive novorodenca tvorí voda 46 % hmotnosti tohto tkaniva; ak má novorodenec hmotnosť 3 500 g, z čoho je asi 560 g tuku, pripadá na vodu tukového tkaniva približne 258 gI) Väzivové vlákna sú pri narodení "nezrelé", t. j. bielkoviny, ktoré ich tvoria, nemajú ešte definitívnu štruktúru. Týchto vláken je tiež v detských spojivových tkanivách menej. Z väzivových tkanív prechádza najväčšími premenami riedke (vmedzerené) kolagénové väzivo a tukové väzivo.
Riedkeho väziva je medzi orgánmi veľmi málo. Orgány dieťaťa sú preto veľmi pohyblivé, čo má pre vyšetrenie i operačné postupy v detskej chirurgii veľký praktický význam. Tento stav zostáva zachovaný približne až do desiatich rokov, aj keď v niektorých priestoroch (okolo obličiek, závesy čreva) sa tukové tkanivá formujú už medzi piatym až siedmym rokom. Tukové väzivo je v detskom veku dvojaké: biele tukové tkanivo a hnedé tukové tkanivo. Biely tuk má farbu závislú od typu stravy - od bielej až po žltú. U novorodenca je tohto tukového tkaniva pomerne málo. Kým u dospelého tvorí tukové tkanivo 14 -70 % hmotnosti tela, u novorodenca je to iba 11 -28 %. Pri narodení má zdravé dieťa v tukovom tkanive energetickú zásobu asi na jeden mesiac života. Guľovitých tukových buniek vyplnených veľkou kvapôčkou tuku je v novorodeneckom tukovom tkanive pomerne málo. Počet týchto buniek má významný vzťah k rôznym typom obezity, ktorá predstavuje u našich detí vážny zdravotno-sociálny problém. Súvislejšie ostrovčeky tukových buniek formujúcich prvé lalôčiky tukového tkaniva vznikajú v druhej tretine vnútromaternicového vývoja plodu. Lalôčiky tukového tkaniva sa ukladajú v podkoží -predovšetkým v okolí ciev. Po narodení pretrváva nepravidelné rozloženie tukových zásob do tretieho až štvrtého mesiaca a len u starších detí je už vrstva podkožného tuku súvislejšia. Medzi svalmi a medzi orgánmi je tukového tkaniva i naďalej pomerne málo.
Počet tukových buniek rastie zhruba od jedného roka veku dieťaťa. Deti s nízkou pôrodnou hmotnosťou majú i menší počet tukových buniek.
Koniec prvého a začiatok druhého roka života je preto citlivým obdobím pre vývoj obezity. Energeticky nadmerná výživa v tomto období spôsobuje rozmnoženie tukových buniek a zväčšenie ich objemu.

(Energeticky nadmerný prísun potravy zvyčajne súvisí s nevhodným prechodom novorodenca z výživy materským mliekom na umelú stravu.) Väčšie množstvo tukových buniek predstavuje v ďalšom živote dieťaťa i dospelého "nebezpečné tkanivo", ktoré je pri nadmernom príjme potravy schopné ukladať zásobný tuk.
Hnedé tukové tkanivo (v skutočnosti skôr červenohnedej farby) sa u novorodencov nachádza v blízkosti životne dôležitých orgánov: mozgu, obličiek, srdca a miechy. V podkoží vytvára hnedý tuk laločnaté telesá medzi lopatkami, pozdÍž chrbtice a kľúčnych kostí. Hnedé tukové tkanivo sa skladá z tukových buniek; Tuk je v nich v drobných kvapôčkach, z ktorých sa môže rýchlejšie uvoľňovať. Tento typ tukového tkaniva je bohato zásobený cievami a nervami. Dokázalo sa, že hnedé tukové tkanivo udržiava telesnú teplotu novorodenca, ktorý nemá po narodení vyvinuté ochranné regulačné systémy apo pôrode je vystavený prudkým Itepelným zmenám. Väčšina tohto tukového tkaniva do 10 -12 rokov mizne.
Chrupkovité tkanivo má u dieťaťa veľký objem. (Kostra novorodenca je predovšetkým chrupkovitá!) Prevažuje hyalínová chrupka s nápadne veľkými bunkami. KÍbové chrupky sú pomerne vysoké (hrubé) so značným obsahom vody. Sú pružnejšie ako v dospelosti.
Kostné tkanivo prekonáva v detstve veľké zmeny. Základné stavebné zložky kostného tkaniva - kostné bunky, kolagénové vlákna a beztvará medzibunková hmota - sú síce typické pre detskú i dospelú kosť, ale ich detailná stavba a usporiadanie sa podstatne líšia.
Novorodenecké kosti (v rozsahu, kde je už chrupkovitý model nahradený kosťou) majú trámcovitú, plsťovitú štruktúru. Prevládajú zväzky silných kolagénových vláken, medzi ktorými ležia veľké okrúhle kostné bunky s malým množstvom krátkych výbežkov. Prvé kostné lamely usporiadané sústredene okolo kostných ciev vznikajú u štvormesačných detí a vo veku okolo dvoch rokov je pre väčšinu kostí lamelová štruktúra už typická. Kostné bunky sa delia asi do desiatich rokov; okolo dvanástich rokov má už stavba kostného tkaniva charakter tkaniva dospelého človeka.
Mineralizácia kostného tkaniva pokračuje v detskom veku pomerne pomaly. U novorodenca pripadá na 1 kg hmotnosti tela asi 10 g vápnika, pričom väčšina je viazaná v kostnom tkanive. I (Dospelý človek má približne 22 g vápnika na 1 kg hmotnosti.) Svalové tkanivo - priečne pruhované, srdcové a hladké - sa vyvíja veľmi skoro. Základnú stavebnú a funkčnú jednotku priečne pruhovanej svaloviny - svalové vlákno - možno nájsť v základoch svalov už dvojmesačného zárodku; trojmesačný plod má už vytvorené fungujúce nervovosvalové spoje, ktoré dovoľujú pomerne komplikované (aj keď zrejme celkom mimovolné) pohyby končatín a tvárového svalstva.
Svalové vlákna novorodeneckého svalu sú pomerne tenké (priečny prierez 5 -6 mikrometrov) v porovnaní s vláknami dospelých svalov (asi 36 !A.m). Medzi jednotlivými svalmi sú pritom velké rozdiely.

Rast dĺžky a objemu svalových brušiek je podmienený predovšetkým rastom počtu a objemu svalových vláken. Rast počtu vláken je riadený geneticky. Východiskovým materiálom pre vznik nových vláken sú zvláštne rezervné bunky na povrchu už existujúcich vláken. Zväčšenie počtu svalových vláken je zrejme časovo obmedzené na krátke obdobie po narodení. Rast svalu v detstve sa preto určuje predovšetkým zväčšovaním objemu už vytvorených vláken a zväčšovaním priestoru medzi vláknami. Priestor sa predovšetkým po prvom roku vyp(ňa tukovým väzivom. Srdcová svalovina, ktorej vlákna sú zložené zo vzájomne spojených svalových buniek, má pri narodení velmi výrazné sieťovité (trámcovité) usporiadanie. Rast srdcovej svaloviny sa uskutočňuje predovšetkým zväčšovaním objemu trámcov, t. j. jednotlivých buniek, ich cytoplazmy, jadier atď.
Nervové tkanivo plodu i novorodenca sa skladá z dvoch základných typov buniek: neurónov a gliových buniek. Počet neurónov, ktoré sú hlavnou stavebnou funkčnou jednotkou nervového tkaniva, rastie v priebehu celého vývoja zárodku a plodu. Gliové bunky sa delia aj po narodení. Neuróny novorodenca nemajú úplne vyvinuté všetky časti. Dendrity sú pomerne krátke a málo rozvetvené (menšia schopnosť
prijímať vzruchy!) Ax6ny sú velmi tenké. Spojenie medzi neurónmi nie je úplne vyvinuté, a preto aj spôsob prenosu vzruchov v sieti neurónov má viaceré osobitosti.
Rast dendritov a axónov je mohutnejší v prvých mesiacoch života.
Pre vedenie vzruchov výbežkami neurónov je rozhodujúca prítomnosť myelínových pošiev. Tvorba týchto pošiev okolo axónov a dendritov nie je u novorodencov ešte skončená, to znamená, že niektoré neuróny nemôžu celkom plniť svoju základnú funkciu - prevod vzruchov. Myelínové pošvy väčšiny neurónov sa začínajú tvoriť asi v druhom mesiaci po narodení a ich vývin sa končí v 2 -5 rokoch. Najskôr je ukončená tvorba pošiev okolo niektorých výbežkov privádzajúcich do ce~trálneho nervového systému
informácie od prijímačov (receptorov). Do konca druhého roka majú vlákna hlavových nervov vytvorené myelínové obaly. Najneskoršie vznikajú pošvy okolo axónov určených pre svaly dolnej končatiny.
Pohybová i psychická zrelosť dieťaťa je priamo závislá od postupu myelinizácie. Preto má novorodenec obmedzené hmatové schopnosti; až polročné dieťa rozoznáva farby a až koncom 3. roka zvládne komplikovaný pohyb, akým je beh.