Upozornění pro čtenáře a uživatele této knihy

Všechna práva vyhrazena. Žádná část této tištěné či elektronické knihy nesmí být reprodukována a šířena v papírové, elektronické či jiné podobě bez předchozího písemného souhlasu nakladatele. Neoprávněné užití této knihy bude trestně stíháno.

Prof. MUDr. Jirka Mačák, CSc., prof. MUDr. et PhDr. Jana Mačáková, CSc., MUDr. Jana Dvořáčková, Ph.D.

PATOLOGIE

2., doplněné vydání

Autoři:

Autoři: Prof. MUDr. Jirka Mačák, CSc. – Ústav patologie Lékařské fakulty Ostravské univerzity v Ostravě a Fakultní nemocnice Ostrava

Prof. MUDr. et PhDr. Jana Mačáková, CSc. – Ústav patologické fyziologie Lékařské fakulty Ostravské univerzity v Ostravě

MUDr. Jana Dvořáčková, Ph.D. – Ústav patologie Lékařské fakulty Ostravské univerzity v Ostravě a Fakultní nemocnice Ostrava

Recenzenti:

Prof. MUDr. František Fakan, CSc.

Prof. MUDr. Karel Dvořák, DrSc.†

Doc. MUDr. Pavel Dundr, Ph.D.

TIRÁŽ TIŠTĚNÉ PUBLIKACE:

© Grada Publishing, a.s., 2012

Cover Design © Grada Publishing, a.s., 2012

Fotografi e na obálce: Maligní mezoteliom pleury v reakci s monoklonální protilát kou HBME-1

Vydala Grada Publishing, a.s.

U Průhonu 22, Praha 7

jako svou 4716. publikaci

Odpovědný redaktor Mgr. Luděk Neužil

Kresby Ivana Perůtková, fotografi e v barevné příloze archiv Ústavu patologie LF UP v Olomouci

Sazba a zlom Jana Řeháková, DiS.

Dle nákresů autora obrázky 60B, 90A–D, 107A–C a 115 překreslila Jana Řeháková, DiS.

Počet stran 352 + 24 stran barevné přílohy

Vydání první, Praha 2012

Vytiskly Tiskárny Havlíčkův Brod, a. s.

Autoři a nakladatelství děkují společnostem Nikon, spol. s r.o. a Olympus Czech Group, s.r.o za podporu, která umožnila vydání publikace.

Názvy produktů, firem apod. použité v této knize mohou být ochrannými známkami nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků, což není zvláštním způsobem vyznačeno.

Postupy a příklady v knize, rovněž tak informace o lécích, jejich formách, dávkování a apli kaci jsou sestaveny s nejlepším vědomím autorů. Z jejich praktického uplatnění ale nevyplývají pro autory ani pro nakladatelství žádné právní důsledky.

ISBN 978-80-247-3530-6

ELEKTRONICKÉ PUBLIKACE:

ISBN 978-80-247-7770-2 pro formát PDF

ISBN 978-80-247-7771-9 pro formát EPUB

Souhrn

Patologie

Druhé doplněné vydání Patologie vychází koncepčně z prvního vydání. To vyšlo v roce 2004. Od té doby se objevily nové klasifikace a poznatky a nové zahraniční učebnice Patologie. Na ně reaguje naše současné druhé vydání. Nových informací je velmi mnoho a nelze je všechny zahrnout do nového vydání, aniž bychom výrazně nezvýšili stránkový rozsah, a tím i cenu učebnice. Vycházíme ze snahy o vzájemné propojení preklinických i klinických medicínských oborů, jako jsou např. patofyziologie, imunologie, molekulární patologie, onkologie a hematoonkologie. I když jde o velmi specializované obory často s vlastní nomenklaturou, pokusili jsme se aspoň některé základní poznatky uvést do druhého vydání. Považujeme je totiž za natolik nové a významné, že by je měl student získávat v průběhu studia postupně ve více oborech.

Původní obsahové členění učebnice zůstalo zachované. V první části jsou některé poznatky „obecné patologie“, kde jsou uvedeny základní pojmy, které se v oboru používají a jejichž znalost je bezpodmínečně nutná pro porozumění „speciální patologie“. Uvedeno je novější názvosloví u imunitních reakcí, rozšířily se poznatky molekulárně biologické v obecné onkologii. Barevná obrazová dokumentace byla doplněna a doplněny či změněny byly i některé perokresby.

Učebnice je koncipovaná tak, aby studenti našli většinu medicínských termínů vysvětlenou a text byl formulován co nejvíce jednoznačně, což je samozřejmě v některých případech problematické a zjednodušující.

Učebnici používají studenti nelékařských zdravotnických bakalářských oborů (v určitém omezeném rozsahu), studenti zubního lékařství a studenti všeobecného lékařství jako doplňkovou učebnici.

Klíčová slova: „obecná patologie“, „speciální (orgánová) patologie“, imunologie, molekulární patologie, onkologie.

Summary

Pathology

Second extended version of Pathology conceptually proceeds from the first edition. It was published in 2004. Since that new classifications and findings have been presented and new foreign textbooks in Pathology have been published. New information is plentiful and not all could be included in order to avoid large increase of the extent and therefore the price of the book. Authors stress the mutual relations between preclinical and clinical medial specializations like pathophysiology, immunology, molecular pathology, oncology and hemato-oncology. Though each discipline deals with specialized issues and frequently has its own nomenclature, authors included those specialized new findings into the new book version. Authors assume important, that students should learn the new concepts step by step in several medical disciplines.

Original structure of the textbook’s content was preserved. The first part gives some findings of “general pathology” defining the main concepts of contemporary science, necessary for understanding the topics of “special pathology”. New terminology for immune reactions was included together with findings in molecular biology in general oncology. The book is supplemented with colour illustrations and some of the pen and ink drawings were added or changed.

The book offers many medical terms, all fully explained and the text expressed in the most unequivocal way; though sometimes it may bring certain simplification.

The textbook is designed not only to students of medicine as an additional source but (in some extent) also to students of paramedical fields in the bachelor’s degree and students of the dentistry.

Key words: general pathology, special (organ) pathology, immunology, molecular pathology, oncology.

1 Úvod

1.1 Obsah předmětu patologie

Patologie (z řeckého pathos – choroba a logos – nauka) je nauka o chorobných pochodech a změnách v lidském těle. Zkoumá poškozené tkáně i jednotlivé orgány a hodnotí jejich vztah k příznakům nemoci pozorovaným za živa; zajímá se o příčinu onemocnění (etiologie) i o mechanismus, kterým k onemocnění dochází (patogeneze), o morfologické změny buněk a orgánů a o význam těchto změn pro jejich funkci.

Patologická fyziologie (patofyziologie) se zabývá změněnými funkcemi poškozeného orgánu nebo organismu.

Patologie patří mezi základní lékařské obory. Poznatky z patologie se uplatňují ve všech klinických oborech, ale významný je i její přínos při stanovení diagnózy pacientů, kteří přicházejí na klinická pracoviště. Patolog v některých oborech (nefrologie, hepatologie) určuje již z biopsie ledvin nebo jater druh onemocnění, tzn. hotovou diagnózu (biopsie – mikroskopické vyšetření tkání živého těla).

Patologie se dělí na část obecnou a speciální. Obecná patologie pojednává o základních patologických procesech v buňce a ve tkáních. Při výkladu speciální patologie se užívá pojmů převzatých z obecné části bez jejich opětovného vysvětlování. Speciální patologie popisuje poškození a chorobné stavy v určitých orgánech nebo systémech orgánů (jako je oběhový systém, zažívací systém atd.). Před výkladem vlastní problematiky oboru patologie je nutné stručně osvětlit několik základních pojmů z klinické praxe. Při vyšetřování pacientů si musí lékař všímat určitých příznaků, symptomů. Soubor současně se vyskytujících příznaků tvoří syndrom.

Symptomy a syndromy mají svůj původ v morfologických nebo funkčních změnách tkání a orgánů, některé symptomy nesou jména význačných patologů, např. symptom Virchowův (Virchow byl význačný německý patolog světového významu, který žil v letech 1821–1902) – při rakovině žaludku jsou metastázy v jedné nebo několika lymfatických uzlinách nad levou klíční kostí.

Nefrotický syndrom (z řeckého nephros – ledvina) se vyskytuje u některých onemocnění ledvin. Syndrom tvoří několik symptomů: (1) proteinurie – bílkovina v moči, (2) hypoproteinémie – snížení množství bílkovin v krvi, (3) hyperlipémie – zvýšené množství lipidů v krvi, (4) otoky.

Diagnóza – znamená rozeznání a pojmenování nemoci pacienta. Stanovení diagnózy provádí z funkčních zkoušek klinický lékař, z odebraných buněk a tkání pacienta patolog.

Etiologie – nauka o příčinách vzniku nemoci.

Patogeneze – pojednává o vzniku a vývoji nemoci.

Prognóza – pravděpodobný další průběh onemocnění. Prognózu stanoví klinický lékař, ale i patolog se vyjadřuje k průběhu choroby a její závažnosti, například u nádorových onemocnění.

Terapie znamená stanovení léčby nemocného, kauzální terapie ovlivňuje příčinu onemocnění. Symptomatická terapie zmírňuje jednotlivé symptomy, nikoli příčinu nemocí.

1.2 Uplatnění patologie v praxi

Na odděleních patologie, která jsou ve všech větších nemocnicích, se provádějí pitvy zemřelých v daném zdravotnickém zařízení, bioptická a cytologická vyšetření. Ukazuje se, že v posledních letech počet pitev celosvětově klesá. Příčiny poklesu souvisejí mimo jiné také se zlepšující se kvalitou vyšetřovacích metod, neboť ty mnohdy vyřeší diagnostické nejasnosti vyskytující se za života pacientů. V některých případech se k pitvě z různých důvodů záporně stavějí příbuzní zemřelého. Kromě objektivního zhodnocení všech zkoumaných orgánů a potvrzení či doplnění klinické diagnózy má pitva i kontrolní úlohu, zvláště u pacientů, kteří se podrobili operačnímu výkonu a různým invazivním vyšetřovacím postupům. Naproti tomu počet bioptických a cytologických vyšetření spíše narůstá.

1.3 Základní dokumenty na oddělení patologie

U každého zemřelého pacienta, který je pitván, se zhotovuje pitevní protokol. Stručná diagnóza se hned po pitvě zaznamená do listu o prohlídce mrtvého. Ten musí být vystaven každému zemřelému. Pitevní protokol stanoví konečnou klinicko-patologickou diagnózu. Ta se skládá z několika částí:

- hlavní choroba (základní onemocnění),

- komplikace, které z této choroby vyplývají, a další závažná onemocnění,

- příčina úmrtí,

- vedlejší onemocnění.

Patologické změny v orgánech jsou popsány a doloženy histologickým rozborem vzorků tkání odebraných při pitvě (to označujeme jako nekroptické vyšetření – mikroskopické vyšetření tkání mrtvého těla). Patolog každý protokol zakončí posouzením shody mezi klinickou diagnózou a patologickým nálezem, tedy tzv. klinicko-patologickou epikrízou (úsudek o nemoci). Případy složité, nejasné a zajímavé po odborné stránce se dále řeší na klinicko-patologickém semináři.

Pro bioptické vyšetření je nutná bioptická průvodka. Tkáně, které se posílají k vyšetření, doprovází bioptická průvodka s označením základních údajů o pacientovi, včetně rodného čísla a základních klinických dat. Nezbytné je stručné sdělení o klinickém průběhu onemocnění pacienta a klinická diagnóza. Po prohlédnutí histologického preparátu v mikroskopu patolog stanoví diagnózu. Určí také kódové číslo diagnózy pro počítačové zpracování.

1.4 Odběr tkání pro bioptické vyšetření

Počet pracovišť, která odebírají tkáně pro bioptické vyšetření, se stále rozšiřuje. Moderní přístroje a vyšetřovací metody mohou poměrně přesně lokalizovat chorobný proces a pak buď operativním zákrokem, nebo pomocí speciálních nástrojů je tkáň odňata. Tkáně se získávají různými způsoby:

- operací – větší části tkáně, části orgánů nebo celé orgány chirurg napřed popíše do operačního protokolu, případně označí místo, které požaduje vyšetřit. Makroskopický popis se následně provede i na odděleních patologie, kam jsou tkáně odesílány. Orgány a tkáně se změří, případně zváží;

- samovolným vyloučením – v některých případech dojde k vyloučení tkání z dutých orgánů těla. Pacienti přicházejí s částmi tkání, které vyšly z těla přirozenou cestou (kašel, smrkání, stolice, moč, krvácení z rodidel);

- probatorní excizí (zkusmé vyříznutí) – při nejasném onemocnění pomůže vynětí části ložiska a jeho histologické zhodnocení;

- probatorní punkcí (zkusmé nabodnutí), např. ledvin, jater – punkce se provádí širší jehlou, kterou se nabodne vyšetřovaná tkáň. Část tkáně, která zůstane v jehle, se mikroskopicky hodnotí;

- kyretáží – výškrabem. Kyretou se seškrábne sliznice a kousky tkání z některých dutin (například výškrab děložní sliznice, zvukovodu, nosohltanu nebo chorobného ložiska v kosti);

- endoskopickou excizí – tyto odběry se provádějí převážně na endoskopických pracovištích ve větších nemocnicích. Používají se fibroskopy, které mohou velmi podrobně prozkoumat většinu zažívací trubice, dýchacích cest, močových cest a pomocí přídatného zařízení cíleně odebrat změněnou část sliznice (obr. 1).

Obr. 1 Některé způsoby získávání tkání pro bioptické vyšetření

1.5 Způsoby zasílání a zpracování tkání

Jak již bylo řečeno, každý odebraný vzorek musí mít bioptickou průvodku. V některých případech se odebírají nefixované tkáně na specializovaná vyšetření, např. molekulárně biologická a cytogenetická. Vždy bychom měli dbát na to, aby pro histologické vyšetření byla užita reprezentativní část odebrané tkáně. Tkáň se ihned po odběru ponoří do nádoby s fixační tekutinou. Na nádobě musí být uvedeno jméno a příjmení pacienta, oddělení a klinika, které tkáně odesílají. Fixace má zamezit rozkladu buněk a tkání. V každé buňce je totiž množství účinných enzymů, které po odumření buňky způsobují její fermentativní rozklad.

Pro běžný způsob fixace se používá 10% formalin. Ten se připravuje z formaldehydu. Do lékáren je dodáván ve 40% koncentraci. Zde se formaldehyd ředí vodou v poměru 1:9, takže vzniká 4% formaldehyd, kterému se říká 10% formalin. Na četných pracovištích se používají i koncentrovanější roztoky. Formaldehyd dráždivě páchne a jeho výpary jsou zdraví škodlivé. Manipulace s formalinem by se měla provádět v digestořích nebo v odvětrávaných prostorech. Pro fixaci musí být použité fixační tekutiny dostatečné množství. Optimálně se požaduje deseti až dvacetinásobek objemu fixované tkáně. Důležitá zásada je, aby z těla odebrané tkáně byly fixovány ihned. Zabrání se tím oschnutí a autolýze, která v teplých místnostech postupuje rychle. Menší částice tkání se fixují poměrně snadno v krátkém časovém úseku. Do velkých orgánů a tkání proniká fixační tekutina pomalu a umožňuje autolýzu. Dbáme, aby pH fixačního roztoku bylo neutrální.

V některých případech je obtížné tuto zásadu dodržet, ale ti, kteří mají tyto věci na starosti, musí vědět, že správně a dobře fixovaná tkáň je základním předpokladem dobrého konečného výsledku. Zdravotničtí pracovníci by si měli uvědomit, že fixací tkáň ztuhne v tom stavu, v jakém ji do nádoby dáme. Nádoba musí mít proto široké hrdlo, aby se tkáně po fixaci daly bez větších obtíží vyjmout. Některé tkáně jsou obdařeny vazivovým pouzdrem, kterým fixační tekutina proniká obtížně. Navíc mohou obsahovat takové množství tekutiny, že se jí fixační roztok znehodnotí. Sestra by měla požádat lékaře, aby rozříznutím velkého bloku tkáně umožnil fixaci v hloubce. Menší, ploché částice, které by se (volně uloženy) mohly zkroutit, před fixací položíme na kousek tužšího papíru.

Pro vyšetření tkání elektronovým mikroskopem se užívá glutaraldehydová fixace. Aby se tkáň dobře fixovala, musí být rozdělena na malé kousky zhruba velikosti 1 mm^3. Na rozdíl od formalinu, ve kterém mohou být tkáně uloženy i několik roků, glutaraldehydová fixace je omezena na hodiny. (Správný způsob zasílání a některé nesprávné způsoby jsou uvedeny na obrázku 2).

Zásadou je, že materiál musí být uložen do předem označené nádoby ihned. Jinak se vystavujeme nebezpečí záměny materiálu.

V situacích, kdy operující lékař nemá jistotu, o jaký patologický proces jde, provádíme tzv. peroperační vyšetření. Pomocí kryostatu se tkáň zmrazí, a tím se umožní provést tenký řez mikrotomem. Patolog může prohlížet preparáty za několik minut a výslednou diagnózu sdělit operatérovi.

Obr. 2 Zasílání tkání pro bioptická vyšetření: A – správná fixace, fixační tekutiny je dostatečné množství, tkáň v ní plave, B, C, D – nesprávná fixace (B – fixační tekutiny je málo, část tkáně není ponořena, C – tkáň je přilepena ke stěně zkumavky mimo fixační tekutinu, D – zkumavka je pro tuto tkáň nevhodná, fixační tekutiny je málo)

1.6 Postup dalšího zpracování materiálu

Po fixaci tkání (zpravidla to bývá 15–24 hodin – u menších vzorků stačí kratší doba) formalinem se tkáně blokují (přikrojují). Při blokování se větší části tkání nebo orgány změří a zváží. Především patologické změny se podrobně popíší. Z větších kusů se odebere několik menších kousků (bloků, velikosti asi 1,5 × 1 × 0,5 cm), které se dále zpracovávají ve speciálním přístroji. Zde dochází k odvodnění tkání a nakonec k jejich prosycení roztaveným parafínem. Takové parafínové bloky se krájejí mikrotomem na velmi tenké plátky tloušťky 5–7 μm (mikrometrů). Ty se natahují na podložní skla. Na nich se tkáň odparafinuje a pak barví, většinou hematoxylinem-eozinem. Po obarvení se preparáty uzavírají (montují) do kanadského balzámu a přikryjí se krycím sklíčkem. Preparát se očísluje a může se prohlížet mikroskopem. Po vyšetření se preparáty zakládají do archivu. Laboratorní práce vyžadují vysokou kvalifikaci a odpovědnost laborantek. Soustředěnost při práci zabrání záměně materiálu. To může mít nedozírné důsledky pro nemocné.

1.6.1 Imunohistologické a molekulárně biologické metody

Imunohistologické metody (obr. 3) pracují na principu reakce antigenu s protilátkou. Tyto metody se mohou užít i na formalinem fixovaných tkáních. Antigen ve tkáních reaguje s protilátkou, která je označena fluorochromem nebo např. křenovou peroxidázou. Fluorochrom můžeme pozorovat ve fluorescenčním mikroskopu. Výsledný barevný efekt u protilátek s křenovou peroxidázou můžeme pozorovat ve světelném mikroskopu.

Přímá imunofluorescenční metoda – tato metoda se nejčastěji používá na nativní (formalinem nefixované) preparáty. Na sklíčko s řezem napipetujeme protilátku označenou fluorochromem a výsledek barevné reakce pozorujeme ve fluorescenčním mikroskopu.

Nepřímá imunofluorescenční metoda – průběh je obdobný. Primární protilátka není značená. Teprve druhá (sekundární) protilátka, která reaguje s primární protilátkou je značená fluorochromem nebo křenovou peroxidázou. Tato metoda se používá u tkání fixovaných formalinem.

Avidin-biotinová metoda – v současné době se běžně používá nepřímá avidin-biotinová metoda. Na sekundární protilátku s biotinem se naváže avidin označený křenovou peroxidázou. Vznikne avidin-biotinový komplex. Průkaz křenové peroxidázy se provádí několika způsoby, např. pomocí 3,3´-diaminobenzidintetrachloridu. Výsledná barevná reakce je stálá (na rozdíl od imunofluorescenčních metod).

Obr. 3 Schematické znázornění imunohistologických metod: A – přímá imunofluorescenční reakce, B – nepřímá imunofluorescenční metoda, C – avidin-biotinová metoda (ABC metoda) (UV – po ozáření ultrafialovým zářením dochází k fluorescenci protilátkou označeného místa, 1 – primární protilátka značená fluorochromem, a – antigen, 2 – sekundární protilátka značená fluorochromem po ozáření ultrafialovým světlem fluoreskuje, 3 – sekundární protilátka je značená biotinem, který má silnou afinitu k avidinu, 4 – na avidin-biotinový komplex je navázána křenová peroxidáza/prázdné kroužky/, kterou v řezech prokazujeme)

Metoda in situ hybridizace umožňuje identifikaci specifických sekvencí nukleových kyselin in situ (v genech buněk histologických nebo cytologických preparátů). Používají se značené sondy, které se naváží (hybridizují) s komplementárními úseky DNA nebo RNA. Metoda umožňuje identifikovat např. polohu genů na chromozomu, geny virů, proteiny nebo onkogeny. Sondy (sekvence nukleových kyselin) mohou být značeny fluorochromem a pozorování pak provádíme pomocí fluorescenčního mikroskopu. Tato metoda se nazývá fluorescenční hybridizace in situ (FISH).

Polymerázová řetězová reakce (PCR) – metoda umožňuje klonování fragmentů DNA a jejich identifikaci např. elektroforézou. Klonování (množení) probíhá v tzv. termocyklerech. Po rozpletení dvoušroubovice DNA se používají primery (uměle připravené krátké oligonukleotidové řetězce, které obsahují zhruba 18–30 bází). Primery, nukleotidy a DNA polymeráza vytvoří na matricových řetězcích DNA řetězec nový. Opakovaným odštěpením těchto řetězců s následnou novou polymerací dochází k vytvoření velkého množství fragmentů DNA definované délky (obvykle desítky až tisíce nukleotidů), které prokazujeme výše uvedenou elektroforézou, Southernovou hybridizací a stanovením sekvence DNA.

Ve větších ústavech patologie vznikají oddělení molekulární biologie a cytogenetická oddělení. Zde se vyšetřují především nádorové tkáně. Výsledky vyšetření pomáhají nejen v diagnostice, ale i v terapii.

1.7 Cytologické vyšetření

Význam cytologických vyšetření má vzestupnou tendenci. Od počítání krvinek v periferní krvi v nedávné minulosti se přešlo k odběru buněk a skupin buněk téměř ze všech orgánů a tkání.

Velmi šetrný odběr buněk nebo malých částeček tkáně se provádí pomocí tenkojehlové aspirační metody. Moderní zobrazovací metody dovolují odběr pomocí této jehly i z hluboko uložených tkání a orgánů.

Cytologická metoda má tu výhodu, že málo zatěžuje pacienta, může se provádět ambulantně a výsledek vyšetření se dozvíme týž den. Metoda není závislá na nákladném přístrojovém vybavení (až na mikroskop). Pro cytologické vyšetření odebíráme buňky nebo skupinky buněk, např. nabodnutím tenkou jehlou a jejich nasátím do jehly nebo stříkačky, otiskem tkáně na podložní sklíčko. Větší množství tekutin zpracováváme v tzv. sedimentačních komůrkách (obr. 4). Vlivem gravitace klesnou rozptýlené buňky v tekutině na podložní sklo. Ještě výhodnější je použití cytocentrifugy. Na principu centrifugy jsou založeny přístroje známé pod názvem „Cytospin“, které jsou v současné době velmi rozšířené v cytologických laboratořích. Pro znázornění buněk se používá Giemsovo barvení. V gynekologické cytologické praxi užíváme barvení podle Papanicolaoua.

Obr. 4 Sedimentační komůrka. Buňky v tekutině klesají na podložní sklo, které tvoří dno komůrky.

2 Nemoc a její příčiny

Nemoc má řadu definicí. Vždy platí lapidární věta, že nemoc je porucha zdraví. Podle významného českého patologa prof. H. Šikla (1888–1955) je nemoc ztráta celovztažného (integrovaného, harmonického) uspořádání organismu. Ztráta celovztažného uspořádání znamená, že porucha či onemocnění jednoho orgánu lidského těla způsobuje onemocnění celého organismu. Je nutné mít na paměti, že existují i psychické poruchy, duševní nemoci, které se neprojevují změnami mozkové tkáně. Nemoc může probíhat mnoha způsoby.

Někdy se porucha orgánů neprojeví v běžných životních podmínkách, ale až při fyzické či psychické zátěži, vidíme pokles výkonnosti organismu nebo objektivně zjistitelné odchylky. Tomuto stavu říkáme relativní zdraví. Tak třeba toxické poškození jater u alkoholiků se v běžném životě neprojeví. Po zátěži fyzické nebo psychické dojde ke zhoršení biochemických parametrů. Některé způsoby průběhu nemoci jsou uvedeny na obrázku 5.

Akutní onemocnění trvá zpravidla několik dnů nebo týdnů. Chronické onemocnění probíhá měsíce a roky. Klinické příznaky nemusí být výrazné. Mohou se objevovat období bez příznaků (např. u chronické apendicitidy nebo cholecystitidy). Může však dojít k náhlému zhoršení stavu pacienta – recidivě. Zhorší se jak osobní (subjektivní), tak i věcné (objektivní) příznaky.

Smrt pacienta může nastat v kterékoli fázi onemocnění. Akutní onemocnění může vést k úplnému vyléčení bez jakýchkoli stop po předchozí nemoci. Vyléčení s následky (neúplné zdraví) zanechá stopy, o kterých pacient nemusí vědět, např. změna epitelu sliznic dýchacích cest po proběhlém zánětu (obr. 6) a naopak se projeví změny zjevné (např. amputace nohy).

Obr. 5 Způsoby průběhu onemocnění

Obr. 6 Změna epitelu dýchacích cest: A – normální víceřadý cylindrický epitel sřasinkami, B – v pravé polovině je epitel přeměněn ve vícevrstevnatý dlaždicový epitel srohověním

2.1 Příčiny onemocnění

2.1.1 Fyzikální příčiny

2.1.1.1 Vlivy mechanické

Trauma – poranění. Většina traumatických onemocnění současné doby vzniká vsouvislosti s automobilovou dopravou. Patří sem i úrazy vzniklé v zaměstnání (vprůmyslových odvětvích, dolech atd.). Závažnost těchto poranění závisí na intenzitě síly, která na tělo působí, na části těla touto silou zasažené a na komplikacích (např. druhotné krvácení, infekce).

2.1.1.2 Vlivy termické

Poškození organismu mohou vyvolat teploty vysoké i nízké.

Vysoká teplota vyvolává popáleniny, vlhké teplo (pára) opařeniny. Odborný název pro obojí je combustio. Závažnost závisí na výšce teploty, době působení a rozsahu postižení povrchu těla. Stupně popálenin:

I. stupeň – zčervenání zasaženého místa (erytém)

II. stupeň – tvorba puchýřů

III. stupeň – odumření tkáně – nekróza

IV. stupeň – zuhelnatění – ohoření tkání. Schematicky jsou znázorněny změny na kůži na obrázku 7.

Obr. 7 Změny v kůži při popálenině: A – překrvení cév ve škáře při I. stupni, B – odloučení pokožky od škáry a tvorba puchýře při II. stupni, C – nekróza povrchových vrstev a zánět při III. stupni, D – zuhelnatění při IV. stupni

Před popálením je nutné především chránit malé děti, které začínají poznávat svět a dosud se s účinky tepla nesetkaly (batolecí věk). Při svržení nádob s horkou vodou je často zasažena hlava a obličej. Následky jsou pak patrné po celý život.

Popálení nad 50 % povrchu těla ohrožuje život – vzniká popáleninový šok. Současný pokrok v léčení popálenin umožnil zachránit popálené i při 80 % postižení povrchu těla.

Úpal je celkové přehřátí těla při vysoké teplotě a vlhkosti vzduchu např. v tropických oblastech, kde vlhkost vzduchu a jeho teplota dosahují vysokého stupně. Kúpalu může dojít i u nás při nevhodném oblečení a usilovné fyzické námaze v létě, upracovníků v „horkých“ provozech nebo dolech, kde dochází k velkým ztrátám vody a solí. Brzy nastává únava, ochablost, vyčerpání, v těžkých případech i smrt ochrnutím dechové činnosti.

Úžeh je vyvolán účinkem prudkého slunečního záření převážně na hlavu. Vznikají poruchy krevního oběhu mozku.

Nízká teplota – poškození nastává vlivem poruch krevního oběhu. Dojde ke stažení cév, nedokrvení, ke snížení nervové dráždivosti a při delším trvání může nastat poškození buněk a tkání.

Pernio – oznobení, congelatio – omrzlina. Oznobení se projevuje fialově červeným zbarvením kůže a její zvláštní „těstovitostí“. Omrzliny mají v podstatě stejné projevy jako spáleniny I.–III. stupně. Objevují se i v létě např. při vysokohorské turistice v nevhodném oblečení a lehké obuvi (i v létě může na horách sněžit!).

Podchlazení – při delším pobytu člověka v chladu klesá jeho vnitřní teplota. Při jejím poklesu pod 20 ºC přestávají účinkovat enzymy buněk, přestává fungovat látková výměna, člověk umírá.

Umělá hypotermie – hibernace. Metoda umožňuje provádět složité operace mozku nebo srdce při zástavě krevního zásobení. Pro snížení teploty těla se používá:

- metoda povrchové hypotermie – pacient se ochlazuje studenou vodou nebo obložením ledem,

- metoda perfuzní hypotermie – teplota se snižuje ochlazením krve.

Snížením teploty se výrazně zpomalí všechny metabolické pochody vbuňkách, a tím se sníží spotřeba kyslíku. V přírodě upadají někteří teplokrevní živočichové vdůsledku podchlazení do tzv. zimního spánku (hibernace). Snižuje se výrazně dechová a tepová frekvence i metabolické děje v organismu. Zvířata vydrží dlouhou dobu bez potravy.

Nachlazení – označuje se tak virové zánětlivé onemocnění horních cest dýchacích, často po předchozím prochlazení. Zvýšenou odolnost k nachlazení posilujeme otužováním.

2.1.1.3 Vlivy atmosférické

Atmosférickými vlivy rozumíme především působení vysokého nebo nízkého tlaku vzduchu.

Vysoký tlak vzduchu sám o sobě člověku neškodí a zvykáme si na něj poměrně dobře. Někdy se využívá zvýšeného tlaku vzduchu k léčebným účelům v tzv. hyperbarických komorách. V nich je možné docílit lepšího prosycení tkání kyslíkem. S vysokým tlakem vzduchu se setkávají lidé, kteří pracují pod vodou v kesonech. Keson má podobu zvonu, který svou vahou klesne do hloubky. Zvýšeným tlakem vzduchu (0,1 MPa na 10 m hloubky) se dosáhne toho, že voda nevnikne do zvonu, a lidé mohou pracovat na dně. Při zvyšování tlaku vzduchu dochází k tlaku na ušní bubínek, který může při neprůchodnosti Eustachovy trubice prasknout (Eustachova trubice spojuje střední ucho s nosohltanem – při zánětech nosohltanu bývá zúžená nebo uzavřená). Proto lidé s tímto, byť lehkým onemocněním horních cest dýchacích, musejí být z práce v kesonech vyřazeni.

Zatímco zvýšené sycení krve kyslíkem je snadno využitelné v metabolických procesech, dusík v krvi zůstává a při náhlém vynoření nad hladinu dochází ke vzniku malých bublinek plynu v kapilárách s následným nedokrvením tkání, které kapiláry zásobují. Onemocnění se označuje jako hyperbarická nemoc (kesonová nemoc). Charakteristické jsou bolesti v kloubech, břiše, mohou vznikat i drobná poškození mozku nebo míchy. Stejné potíže mívají i domorodí lovci perel, kteří se potápějí hluboko bez potápěčských přístrojů, a proto se musí velmi rychle vynořit.

Nízký tlak vzduchu. Člověk se s nízkým tlakem vzduchu setkává při výstupu na vysoké hory nebo v letadlech při tzv. explozivní dekompresi. Ve výšce 6000 m klesá atmosférický tlak na méně než polovinu, podobně i dílčí (parciální) tlak kyslíku. Sycení hemoglobinu kyslíkem se snižuje v této výšce na 60 %. Příznaky, které přitom vznikají, vyplývají hlavně ze sníženého sycení mozkové tkáně kyslíkem (z mozkové hypoxie). Ta se projevuje snížením intelektuálních funkcí, dochází k poklesu sebekritiky, ztrátě logického uvažování a k poruchám paměti. Člověk v horách si má zvykat na tyto specifické podmínky postupně, aklimatizací. Aklimatizovaný sportovec pak může dosáhnout i nejvyšších vrcholů.

Horská nemoc se vyskytuje u horolezců při výškách nad 3000–5000 m působením mozkové hypoxie, chladu, námahy a slunečního záření. Dochází k těžké únavě, závratím, zvracení, ztrátě logického uvažování a ke zmatenosti. Zvyšuje se dechová a tepová frekvence.

Syndrom „nemoci známahy“ (nemoc atletů) je obdobný jako horská nemoc. Může nastat po vyčerpávající fyzické námaze za normálního atmosférického tlaku. K příznakům dochází někdy již před startem.

Dyspnoe – obtížné dýchání.

Asfyxie – dušení.

Nedostatek kyslíku může nastat:

- při nedostatku kyslíku vovzduší,

- při překážce v dýchacích cestách (vdechnutí cizího tělesa). U alergických pacientů dochází k otoku hlasových vazů, což vede k uzavření dýchací trubice; vdechnutí zvratků u pacientů v bezvědomí – aspirace,

- znemožnění dýchacích pohybů (sevření hrudníku a břicha při zasypání, zavalení, kdy dochází především k znemožnění činnosti bránice, která je nejvýznamnějším dýchacím svalem),

- při onemocnění plic.

Vedle dušení ze zevních příčin známe i dušení z vnitřních příčin – vnitřní dušení:

- při porušení oběhu krve například při infarktu myokardu, kdy pumpuje levá komora krev do velkého oběhu podstatně slaběji než normálně a životně důležité orgány trpí hypoxií,

- při nedostatku červených krvinek nebo při nedostatku barviva vnich,

- při blokádě dýchacích enzymů (cytochromoxidázy zabezpečují převod kyslíku zčervených krvinek na buňky, k enzymatické blokádě dochází např. u otrav kyanidy).

2.1.1.4 Záření

Sluneční záření dopadající na zemi se skládá z infračerveného záření – 60 %, vlnová délka 760–3000 nm; viditelného světla – 39 %, vlnová délka 400–760 nm a ultrafialového záření – 1 %, vlnová délka 290–400 nm (290–320 nm UV-B; 320–400 nm UV-A).

Kosmické záření je zvláště intenzivní korpuskulární záření pocházející jednak ze slunce, jednak z mezihvězdného prostoru. Je tvořeno velmi rychlými jádry lehkých atomů (hlavně protony vodíku). Jen nejrychlejší částice proniknou magnetosférou až do zemské atmosféry.

Ionizující záření je charakterizováno ionizací – jevem vznikajícím při průniku záření látkou. Dochází k uvolnění elektronu z obalu atomu. Ten může poškozovat DNA přímo nebo prostřednictvím hydroxylových radikálů vznikajících vlivem záření zH_2O, které rovněž poškozují DNA. Podle fyzikální povahy se dělí na záření elektromagnetické (např. rtg záření, gama záření) a na záření korpuskulární (např. záření alfa – heliová jádra, záření beta – elektrony, záření neutronové).

Hlavní jednotkou dávky radiační energie (D), tzv. radiační absorbovaná dávka, je 1 gray (Gy) (grej). Tato jednotka nahradila dříve užívanou jednotku rad (1Gy=100rad). Účinek ionizujícího záření na lidský organismus je dán řadou faktorů fyzikální a biologické povahy. K nejdůležitějším fyzikálním faktorům patří druh záření (závažnější škody zpravidla působí záření s vyšší pronikavostí, např. gama, rtg, neutronové záření) a velikost absorbované dávky (čím je dávka větší, tím závažnější jsou škody v organismu).

Obecně platí, že k nejcitlivějším – radiosenzitivním tkáním patří ty, ve kterých buňky rychle rostou a množí se (např. kostní dřeň, lymfatická tkáň, plod v těle matky, zárodečné buňky, sliznice zažívacího traktu). A naopak, tkáně s malou buněčnou obměnou jsou k záření více odolné – radiorezistentní (např. kosti, zralá chrupavka aperiferní nervy). Mezi těmito krajními skupinami jsou tkáně středně citlivé na záření – radioreaktivní (např. slinivka břišní, rostoucí chrupavka a mozek). Ke tkáním, které rychle rostou a kde probíhá často dělení buněk, patří také některé nádory. Této skutečnosti využívá i moderní léčba nádorů.

Z hlavních klinických jednotek vzniklých působením ionizujícího záření na organismus je nejzávažnější akutní nemoc z ozáření. Toto onemocnění se objevuje po ozáření celého těla nebo jeho větší části. Již malé dávky vyvolávají řadu celkových příznaků (např. únavnost, zvracení). Dávka záření v rozsahu 1–2 Gy vyvolá u20–50% ozářených výrazné poškození kostní dřeně – tzv. dřeňová forma akutní nemoci zozáření. Vedoucími příznaky jsou krvácení nebo těžko ovlivnitelné infekce. Po ozáření dávkami v rozmezí 2–3,5 Gy je výrazně poškozen střevní trakt. Vzniká tzv. střevní forma akutní nemoci ze záření.

Mimo již výše uvedené příznaky se objevuje nechutenství a průjmy. Asi 20 % ozářených umírá v průběhu 2–6 týdnů. Po ozáření ještě vyššími dávkami se příznaky objevují dříve a počet úmrtí stoupá ve stále kratším období po ozáření.

2.1.2 Úraz elektrickým proudem

Při úrazech elektrickým proudem vznikají popáleniny v místě vstupu energie do organismu. Dochází k stimulačnímu vlivu na centrální a periferní nervový systém, kosterní a hladké svalstvo i na srdeční sval. To se projevuje fibrilací srdečních komor a bezvědomím.

Pro bezpečnou vzdálenost od zdroje vysokého napětí platí pravidlo 1cm na 1000V. (Bezpečná vzdálenost od vodiče vysokého napětí 200 kV je tedy nejméně 2m.) Je nutné mít ovšem na paměti, že vodič, který spadl na zem, může být při vhodných podmínkách nebezpečný i na mnohem větší vzdálenost – pozor na tzv. krokové napětí. Krokové napětí se vytváří při přibližování se k vodiči na zemi. Rozdíl vnapětí mezi místem, kde noha našlapuje a místem, kde druhá noha zůstává na zemi, může vyvolat elektrický oblouk.

V běžném životě se setkáváme s elektrickým proudem, který má podstatně nižší hodnoty. Elektrický proud je nebezpečný, je-li intenzita větší než 0,1 A a napětí 120V. Nebezpečí účinku proudu na tělo se zvyšuje vlhkostí, proto je větší v prádelnách, koupelnách, stájích apod.

V místě vstupu a výstupu elektrického proudu vznikají na kůži popáleniny v podobě drobných ložisek odúmrti tkáně, jde o tzv. proudové známky nebo bleskové obrazce.

2.1.3 Chemické příčiny nemocí

S chemickými látkami se setkáváme v potravě, vodě a vzduchu. Na některé jsme si dokonce vypracovali návyk (tabakismus, alkoholismus, kofeinismus, zneužívání farmak a drog). Je zřejmé, že pití kávy je návyk nekonečně nevinnější než závislost na alkoholu nebo drogová závislost.

Zdravotních komplikací, ke kterým dochází při nitrožilní aplikaci drog, je řada. Patří sem mimo jiné i přenos viru HIV (virus humánní imunodeficience, vyvolává AIDS), viru hepatitidy, bakterií, které mohou způsobit záněty žil, případně endokarditidy (záněty nitroblány srdeční) a leptomeningitidy (záněty měkkých plen mozkových). Drogy míchají překupníci s dalšími látkami (tzv. je „řežou“). Tyto látky samy o sobě způsobují různé celkové reakce, případně alergické reakce. Další komplikace, které se vyskytují, jsou onemocnění ledvin, jater a periferního nervstva. Požívání drog je v některých státech značně rozšířené. V populaci mladých lidí v New Yorku připadá největší počet úmrtí na drogově závislé.

Chemické látky, které organismu škodí nebo vyvolávají jeho nepříznivé reakce, jsou do značné míry známé. Stále se však vyvíjejí nové chemické sloučeniny, takže počet škodlivých chemických látek není zdaleka konečný. Jedem rozumíme takovou látku, která po vniknutí do těla i v malém množství (několika mikrogramů nebo nejvýše desítek gramů), vyvolá po vstřebání chorobné změny, jež mohou vést ikzániku organismu.

Chemické sloučeniny můžeme v podstatě rozdělit na dvě hlavní skupiny:

- léky a farmaka,

- ostatní chemické látky.

2.1.3.1 Vedlejší účinky některých léků

U léků mluvíme o vedlejší reakci. Není pochyb o tom, že lék se podává především proto, aby pomohl člověku v nemoci, případně bolestech. Někteří lidé si však navykli používat léky, například analgetika, nikoli v dávce, jakou předepsal jejich lékař, ale podle sebe. Je možné, že na některou nemoc léky účinkují málo nebo vůbec ne. Pak je ovšem nutné o změnu léčby požádat lékaře. Nově zaváděné léky jsou dlouho adůkladně zkoušeny (včetně testů na zvířatech) a teprve až se zjistí jejich účinky astanoví se léčebné dávky, jsou zařazeny do distribuce. Ani tak však nejsou vyloučeny vedlejší účinky u některých pacientů:

- protinádorová léčba – způsobuje poruchy krvetvorby,

- některá antibiotika zvláště penicilin – způsobují toxicko-alergické reakce,

- sulfonamidy, aspirin, fenacetin – poškozují ledviny,

- chlorpromazin, tetracykliny – poškozují játra,

- antikoncepční prostředky – zvyšují syntézu několika globulinů koagulačního systému, což může vést kprojevům zvýšené koagulace krve a ke vzniku trombózy. Objevuje se také zvýšená tvorba angiotenzinogenu vjátrech, což vede ke zvýšené hladině angiotenzinu II, a to vyvolává zvýšení krevního tlaku.

V některých případech protinádorové léčby se těmto komplikacím nevyhneme. Alergické reakce vznikají krátce po podání první dávky léků. Takový lék se musí zterapie vyřadit. Výše uvedené komplikace při podání léků se objevují většinou při dlouhodobém užívání a u malého procenta pacientů. Pacienti jsou pod trvalou lékařskou kontrolou a při zjištění varovných příznaků ošetřující lékař lék vyřadí nebo zamění za jiný.

2.1.3.2 Vedlejší účinky ostatních chemických látek

Chemických látek, které poškozují organismus, je celá řada. Některými se poškozujeme sami vědomě, např. alkoholem. Chronické užívání alkoholu vede nakonec kjaterní cirhóze. Alkohol poškozuje mimo jiné žaludek, slinivku břišní (záněty), centrální nervový systém a dochází k periferním neuropatiím. U těhotných žen může alkohol vést k poškození plodu. Zvlášť nebezpečné je pití podomácku vyrobených destilátů, neboť ty často obsahují vyšší procento toxického metylalkoholu.

2.1.3.3 Kouření

Účinky kouření jsou velmi významné a způsobují řadu patologických změn. Zplodiny kouření jsou karcinogenní a vedou ke vzniku zhoubných nádorů plic, ale i močového měchýře. Zplodiny kouře působí synergicky sostatními faktory (vysokým krevním tlakem, hypercholesterolémií) při vzniku koronární aterosklerózy. Chemické sloučeniny kouře, které se dostávají do krevního oběhu, poškozují především endotel cév. Synergie santikoncepčními chemickými prostředky může vyvolat trombózu koronárních tepen a urychlit aterosklerotické změny. Cigaretový kouř se také dává do přímé souvislosti se vznikem emfyzému plic (plicní rozedmy). U žen kuřaček se objevuje menopauza dříve a častěji vzniká osteoporóza. Patologické změny vznikají nejen u kuřáků, ale také u lidí, kteří se pohybují vzakouřených prostorách.

2.1.3.4 Těžké kovy

Olovo je látka, která se do organismu dostává většinou v malých dávkách, hromadí se a jeho množství se postupně zvyšuje, až dojde k toxické hladině (někdy se říká, že olovo je „nenápadný darebák“).

Otrava se projevuje bolestmi břicha, únavností a nechutenstvím. S olovem se setkávají někteří lidé profesionálně: malíři a natěrači (zvlášť nebezpečné jsou spreje), zaměstnanci továren na akumulátory a ti, kteří staré akumulátory likvidují; dále malíři barevného skla, pracující ve slévárnách některých druhů mosazi atd. S olovem se ovšem setkáváme i v běžném životě. Ve starých domech bývají vodovodní trubky zolova, do vzduchu se olovo dostávalo dříve při spalování automobilového (olovnatého) benzinu.

Rtuť – kovová je skoro netoxická. Sloučeniny rtuti rozpustné ve vodě, jako např. sublimát (chlorid rtuťnatý), patří naopak kprudkým jedům. Dochází knekrózám proximálních tubulů ledvin a ztoho vyplývající anurii a urémii, která vede ke smrti pacienta. Znepříliš dávné historie známe „Minamata disease“. Konemocnění docházelo u obyvatel jednoho zálivu vJaponsku, kam chemická továrna vypouštěla rtuťové sloučeniny. Ty se dostaly do ryb, které lovili rybáři. Onemocnění se projevovalo encefalopatií a neuropatií. Docházelo ke ztrátám gangliových buněk mozečku imozku zejména u dětí, a ke spongioformním změnám kůry mozku.

Kadmium – užívá se například vhutích jako antikorozivní prostředek při tavení železa a vyskytuje se vkadmiových bateriích. Akutní otrava vyvolává plicní edém. Uchronických otrav bývají postiženy ledviny.

Železo – prvek je pro život a normální funkci, např. krvetvorbu, nezbytný. Jeho nadbytek je však organismu škodlivý. Vbuňkách dochází ke vzniku hydroxylových radikálů, které spolu sdalšími radikály poškozují buněčné stěny. Při akumulaci železa vbuňkách se také předpokládá kancerogenní účinek.

2.1.3.5 Oxid uhelnatý

Oxid uhelnatý (CO) je plyn bezbarvý, bez zápachu, který vzniká při nedokonalém spalování. Bývá příčinou náhodných otrav. Do vzduchu se dostává jako součást výfukových plynů (otravy při opravách běžícího motoru v uzavřených garážích). Vzniká i při spalování uhlí v kamnech. Oxid uhelnatý má asi 200krát větší vazebnou schopnost na hemoglobin než kyslík. Vytěsní kyslík z vazby s hemoglobinem a vytvoří karboxyhemoglobin. Dochází k vnitřnímu dušení a ke smrti.

Některé látky působí jako karcinogeny (tj. látky, které mohou vyvolat rakovinné bujení), např. cigaretový kouř, azbest a vinylchlorid. Cigaretový kouř a azbest se dávají do vztahu se vznikem zhoubných nádorů plic, močového měchýře a pleury.

2.1.3.6 Vinylchlorid

Vinylchlorid je látka, ze které se polymerací připravuje polyvinylchlorid (PVC). Dává se do souvislosti se vznikem angiosarkomu jater. Při spalování PVC se kromě jiných látek uvolňují toxické dioxiny, které dlouho kontaminují okolní prostředí. Dostávají se do organismu, kde se hromadí převážně vtukové tkáni. Dioxiny jsou karcinogenní, teratogenní a poškozují imunitní systém. Působí již vpoměrně malé koncentraci.

2.1.3.7 Účinky kyselin a louhů

V domácnostech a garážích se mnohdy nevhodně skladují silné kyseliny a louhy vneoznačených lahvích nebo lahvích s vinětami značkového alkoholu. Jeden doušek silné kyseliny či louhu může poleptat sliznici jícnu.

Kyseliny způsobují povrchovou nekrózu (koagulují bílkoviny) s následným jizevnatým hojením, které vede k výraznému zúžení jícnu a k následné nemožnosti přijímat potravu. Po požití kyselin může také nastat kolaps a smrt rychle, aniž dojde k výraznějším změnám na jícnu.

Koncentrované louhy nekoagulují bílkovinu, vytvářejí z nekrotické tkáně mazlavé mýdlovité hmoty.

2.1.4 Poruchy výživy

Látky v potravě, které slouží k výživě organismu, se nazývají živiny. Patří sem bílkoviny, tuky a sacharidy. Doplňujícími živinami jsou nerostné látky a vitaminy.

Bílkoviny slouží jako stavební materiál buněk a tkání. Jsou také nezbytné pro tvorbu trávicích šťáv, hormonů a protilátek.

Nedostatek bílkovin vede k pomalému růstu dětí; jejich hmotnost je nižší než průměr populace. U dlouhodobého nedostatku bílkovin dochází k tzv. hladovým otokům. Děti mají vypouklá bříška, naplněná ascitickou tekutinou, a tenké, vyhublé končetiny, mají nedostatek červených krvinek (anémie) a sníženou obrannou schopnost proti infekcím.

Tuky se dělí podle různých kritérií. V praxi se osvědčilo dělení na lipidy nepolární (neutrální, hydrofobní), např. triglyceridy, estery cholesterolu, a polární (hydrofilní), např. cholesterol, fosfolipidy a cerebrozidy. Tuky kryjí zhruba 30–40 % energetických nároků organismu. Cholesterol a estery cholesterolu potřebuje organismus na tvorbu buněčných membrán, nadledvinových a pohlavních hormonů i vitaminuD. Podílejí se však také na vzniku a rozvoji aterosklerózy. V některých potravinách (žloutek, játra, mozek) jsou obsaženy ve větším množství.

Sacharidy jsou nejdůležitějším zdrojem energie. Mohou do určité míry zastupovat tuky, bílkoviny však nahradit nemohou. Při velkém množství sacharidů v potravě nastává jejich přeměna v tuk. Ve střevním traktu udržují sacharidy příznivé kvasné mikroorganismy v převaze nad hnilobnými mikroorganismy.

Nerostné látky musíme stále přijímat potravou a vodou. V gramových dávkách jsou to např. K, Ca, Na. Ve zlomcích gramů např. Fe, Zn, Cu. Stopové prvky pak ve zlomcích miligramů – J, Co. Některé stopové prvky se dostávají do organismu, kde se hromadí a mohou působit toxicky – Pb, Cd, Hg, As.

2.1.4.1 Příčiny nedostatku živin v organismu

Mezi příčiny nedostatku živin v organismu patří:

- nedostatek potravy,

- nechutenství u různých chorobných stavů a dlouhodobých intoxikací (např. uzhoubných nádorů, při poruchách mozku nebo u intoxikací alkoholem, narkotiky a olovem),

- nemoci zažívacího traktu (např. poruchy polykání, nemoci jícnu, nádory zažívacího traktu, žaludeční nebo dvanáctníkové vředy a malabsorpce),

- těžká a celková onemocnění (TBC, cirhóza jater a těžké zánětlivé stavy),

- psychická onemocnění (anorexia nervosa),

- celková metabolická onemocnění (např. cukrovka, hyperfunkce štítné žlázy).

Při hladovění musí organismus využívat vlastních rezerv. Organismus ovšem není dlouhodobě přizpůsoben na zajišťování zdrojů energie z vlastních tkání. Při této přeměně totiž dochází ke vzniku škodlivých meziproduktů, které mohou vést k ohrožení života autointoxikací. Nápadná vyhublost, která se objevuje vprůběhu chronických (např. nádorových) nebo psychických onemocnění se nazývá kachexie. Výrazný nedostatek proteinů vpotravě, který pozorujeme až u 25 % dětí vrozvojových zemích, převážně vAfrice, vyvolává marasmus. Hmotnost takových dětí klesá na 60 % hmotnosti zdravých dětí stejné věkové skupiny. Projevuje se výraznou svalovou slabostí a retardací růstu.

Kwashiorkor (kvašiorkór) je ještě výraznější porucha výživy a chybění proteinů vpotravě než marasmus. Vpotravě převládají polysacharidy, ale příjem proteinů je velmi nízký nebo žádný. Jde opět o problém převážně rozvojových zemí. Objevuje se výrazná hypoalbuminémie, která způsobuje generalizovaný edém. Hmotnost dětí je přibližně stejná jako u marasmu. Vypouklá bříška u jinak vyhublých dětí svědčí pro ascites. Současně jsou i zvětšená játra.

Obezita – za obezitu se považuje zvýšení (ideální) tělesné hmotnosti o více než 10 %. Hlavní funkcí tukové tkáně je tvořit zásobu energie, kterou je možné následně využít.

Komplikace obezity – nahromadění lipidů v krvi (především cholesterolu a esterů cholesterolu) podporuje vznik aterosklerózy. Obezita vede ke zhoršení činnosti kardiopulmonálního aparátu a k nadměrnému zatížení kloubů. Poměrně často se vyčerpávají buňky, které tvoří inzulin v Langerhansových ostrůvcích slinivky břišní. To je příčinou cukrovky. U obézních lidí je vyšší výskyt pooperačních komplikací (trombózy a kýly) a některých metabolických onemocnění (dna).

2.1.4.2 Vitaminy a hypovitaminózy

Snížení hladiny vitaminů v krvi se nazývá hypovitaminóza. Některé vitaminy se rozpouštějí v tucích a spolu s nimi jsou vstřebávány (sem patří vitaminy D, A, K, E), ostatní vitaminy jsou rozpustné ve vodě. Většinou se do organismu dostávají potravou. Některé se tvoří v těle – vitamin K, D, ale nikoli v dostatečném množství, takže musí být tělu zároveň dodávány potravou.

Vitamin D – některé potraviny ho obsahují ve větší míře – např. rybí tuk, máslo a žloutek. V krvi se váže na α_2-globulin. Na účinnou formu se přeměňuje v játrech aledvinách. Vzniká však i v kůži při ozáření ultrafialovými paprsky. Zvyšuje vstřebávání vápníku ze střeva. Při jeho nedostatku dochází u dětí ke křivici (rachitida – vpodstatě nastává nedostatečné provizorní zvápenatění kostí), u dospělých pak vede k měknutí kostí (osteomalacie).

Vitamin A – hypovitaminóza u dětí vede ke zpomalení růstu a atrofii svalstva. Udospělých nastává přeměna epitelu dýchacích cest a močových cest na epitel dlaždicový. Dochází kočním onemocněním (např. poruchám vidění za šera).

Vitamin K je sice tvořen bakteriální flórou střev, ale zvláště u dospělých je nezbytný jeho přísun potravou. U novorozenců, kdy ještě není vytvořena střevní bakteriální flóra, je vitamin dodáván mateřským mlékem. U dospělých se nedostatek vitaminu K může projevit při dlouhodobém uzavření vývodných žlučových cest (např. kameny a nádorem). Žluč je totiž potřebná pro vstřebávání tuků, a tím i vitaminuK. Jeho nedostatek vede k projevům krvácení. Vitamin se podílí na tvorbě protrombinu a faktoru VII v játrech.

Vitamin C se vyskytuje převážně v zelenině a ovoci. Avitaminóza vyvolává krvácení. U dětí dochází ke krvácení pod okostici (periost) zvláště na bércích, ke špatnému hojení jizev a poruchám kostí (tzv. nohy do „O“). U dospělých se projevuje krvácením z dásní, uvolňováním zubů a anémií. Onemocnění se nazývá kurděje (skorbut). Vsoučasné době je vzácné, mnohem častěji se objevují hypovitaminózy. Při hypovitaminóze člověk trpí zvýšenou únavností a malátností.

Vitaminy skupiny B (vitamin B_1, B_2, B_6, B_12, kyselina listová a další).

Vitamin B_1 je obsažen např. v rýžových a obilných slupkách. Jeho nedostatek způsobuje onemocnění zvané beri-beri. Při hypovitaminóze vzniká poškození periferních nervů (tzv. „suchá forma“ beri-beri) nebo srdce (tzv. „vlhká forma“ beri-beri).

Vitamin B_2 – při nedostatku tohoto vitaminu dochází k onemocnění očí (vaskularizace rohovky) a kůže.

Vitamin B_12 se ve svých účincích doplňuje s kyselinou listovou. Jeho nedostatek se projevuje u zánětů žaludku (atrofické gastritidy) a zánětů střev. Představuje zevní faktor, který se v žaludku spojuje s vnitřním faktorem. Celý komplex je pak vstřebán v tenkém střevě. Při nedostatku vitaminu dochází k tzv. neuroanemickému syndromu (poruchy myelinizace v míše a makrocytární anémie). Při nedostatku „vnitřního faktoru“ je anémie označována jako perniciózní.

2.1.5 Biologické příčiny nemocí

Řada nemocí je vyvolána živými organismy, které byly buď do makroorganismu zavlečeny zvenčí, např. při poranění, nebo překonaly obrannou bariéru slizničních povrchů. Patří sem bakterie, viry, patogenní houby, protozoa, červi.

Zvláštní podskupinu tvoří patologické proteiny nazvané priony, které u lidí vyvolávají např. Creutzfeldovu-Jacobovu nemoc (CJD) a u hovězího dobytka tzv. bovinní spongiformní encefalopatii (BSE) známou pod názvem „nemoc šílených krav”.

Zdrojem mikroorganismů je buď zevní, nebo vnitřní prostředí. V zažívacím systému je mnoho mikroorganismů, které žijí v symbióze (soužití se vzájemným prospěchem) s makroorganismem. Stačí však poměrně malý zásah do této rovnováhy, aby mikroorganismy vyvolaly endogenní infekci. Infekce tedy znamená proniknutí mikroorganismů do makroorganismu a současně se tak označují choroby způsobené mikroorganismy (dále viz kap. Záněty).

Cesty nákazy jsou způsoby a možnosti jakými mohou mikroorganismy proniknout do těla (kapénkovou infekcí, dotykem, potravou, pohlavním stykem, kousnutím hmyzem, všemi výměšky organismu atd.).

Vstupní brána infekce je místo, kudy nákaza vstupuje do organismu.

Příklady infekčních mikrobů – streptokoky, stafylokoky, pneumokoky, neiserie (meningokoky, gonokoky), tuberkulózní mykobakterie.

Příklady infekčních virů – HIV (virus vyvolávající AIDS), virus chřipky, virus hepatitidy, skupina herpes virů, virus Epsteina-Baarové (EB) – virus je považován za vyvolavatele infekční mononukleózy, cytomegalovirus.

Příklady patogenních plísní – Candida albicans, Aspergillus (postihuje převážně dýchací systém).

Příklady protozoální infekce – Entamoeba histolytica – vyvolává amébovou úplavici (dyzenterii), Plasmodium malariae (vyvolavatel malárie), Toxoplasma gondii (vyvolavatel toxoplazmózy).

Příklady červů, kteří parazitují vorganismu – škrkavky (např. škrkavka dětská, Ascaris lumbricoides), tasemnice (např. tasemnice bezbranná, Taenia solium), schistosomy (např. Schistosoma mansoni, parazit vyvolávározsáhlé postižení jater), svalovec stočený (Trichinella spiralis).

Aktivní imunizace – již před více než tisíci lety ve staré Číně lidé vypozorovali, že přenesení infekčního materiálu člověka, u kterého pravé neštovice (variola) probíhají mírně, na člověka zdravého vyvolává opět mírný průběh neštovic. Tyto poznatky byly zapomenuty nebo se do Evropy nedostaly. Teprve Jenner (1798) přišel na to, že neštovičná infekce hovězího dobytka se dá úspěšně očkovat, aniž člověk neštovicemi onemocní. Pouze na kůži v místě očkování se objevuje zánět (chránička). Imunita proti onemocnění trvá mnoho let. Od té doby byla vyvinuta celá řada očkovacích látek. Do těla se vpravuje oslabený nebo usmrcený zárodek nemoci, ten vyvolá tvorbu protilátek a namnožení tzv. paměťových buněk. K onemocnění však nedochází.

Pasivní imunizace znamená vpravování hotových protilátek do těla. V krátké době jejich hladina dosáhne takové úrovně, že může zabránit vzniku a rozvoji onemocnění. Protilátky však v účinné koncentraci zůstávají v organismu poměrně krátce. V imunitním systému nevznikají buňky, které by samy protilátky produkovaly.

2.1.6 Prostředí jako vyvolavatel nemocí

Člověk se stále ve svém okolí setkává s vlivy, které mohou významným způsobem ovlivnit jeho zdraví. Jde především o vzduch s jeho vlhkostí, teplotou, přítomností znečisťujících látek, dále vibrace, hluk apod.

Domácí i pracovní prostředí ovlivňují zdraví. Je známo, že malé, tmavé a vlhké byty působí na člověka nepříznivě po mnoha stránkách. Velký důraz se klade na správnou životosprávu a dostatek odpočinku (především spánku).

V pracovním prostředí je více vlivů, které mohou ohrozit zdraví. Některé případy jsou uvedeny dále. Mohou vést k nemocím z povolání čili profesionálním onemocněním.

Vliv vibrace – vibrační otřesy se přenášejí na organismus přímým kontaktem s vibrujícím tělesem (chvění nástrojů, strojů, podlahy, ale i vzduchu). Po několika měsících (např. práce s pneumatickými kladivy) může dojít k záchvatovitému stahování (kontrakci) drobných cév na rukou, kůže má skvrnitě bílou barvu. Naopak v mezidobí je kůže namodrale zbarvená (cyanotická). Změny označujeme jako vazomotorické postižení. Může se vyskytovat i ztráta vnímání vyšších tónů až úplná hluchota. Také se objevují endokrinní poruchy, poruchy žaludeční sekrece, bolesti hlavy, závratě apod.

Vliv ultrazvuku – ultrazvuk je chvění s frekvencí nad horní hranicí slyšitelnosti (17 kHz). Má trojí účinek: tepelný účinek, mechanické působení ultrazvuku – kmitání vede k namáhání buněk a jejich poškození, chemické změny – v důsledku aktivace a inaktivace různých buněčných enzymů může dojít až k nekróze buněk.

Kinetózy jsou způsobeny opakujícím se nerovnoměrným pohybem nebo periodickým zrychlením a zpomalením (mořská nemoc). U citlivějších jedinců může totéž vyvolávat jízda autem nebo vlakem. To je důsledkem podráždění nervu vagu a vestibulárního aparátu. Projevuje se pocením, bledostí, pocitem na zvracení nebo zvracením, hypotenzí a bradykardií.

Vlivy tropického klimatu – tropické klima působí na člověka silným slunečním zářením, vysokou teplotou prostředí, vysokou vlhkostí a přítomností řady závažných biologických faktorů. Pobyt v tropickém klimatu se může projevit jako tzv. tropická letargie. Hrozí poruchy solného a vodního hospodářství těla. Dále dochází k některým specifickým poruchám – otokům z horka, křečím z horka, srdeční synkopě (náhlá ztráta vědomí z nedokrvení mozku).

2.1.7 Genetické vlivy

Množství geneticky podmíněných chorob a odchylek je velké, zabývá se jimi obor lékařská genetika.

Každá buňka (mimo zárodečné buňky) má ve svém jádru dvě sady chromozomů. Chromozomy se navzájem liší velikostí, tvarem, umístěním centromery (struktura, ve které se stýkají raménka chromozomu – obr. 8). Chromozomy sestavené do párů podle klíče mezinárodní klasifikace vytvářejí karyotyp. Je specifický pro jednotlivé živočišné druhy.

Obr. 8 V místě styku ramének chromozomu je tzv. centromera (označená kroužkem)

Normální karyotyp člověka obsahuje 46 chromozomů. Jde o 22 párových chromozomů (autozomů) a 2 pohlavní chromozomy (gonozomy). U žen jsou dva gonozomy XX, u mužů gonozomy XY. V jádře běžné tělní buňky (diploidní buňky) jsou obsaženy dvě stejné sady chromozomů. Stejné chromozomy tvořící pár se nazývají homologní. Pouze dva chromozomy určující pohlaví (u mužů vzájemně odlišné) se označují gonozomy (heterochromozomy).

Během vývoje a dělení zárodečných (pohlavních) buněk a v časných fázích vývoje vajíčka může dojít k chybě při rozdělení chromozomů (nondisjunkci). Vznikají dceřinné buňky, které mají o jeden chromozom méně a druhá o jeden chromozom více. Buňka s menším počtem chromozomů ve spojení s druhou, normální zárodečnou buňkou, dá vzniknout tzv. monozomii, tj. buňce, které schází jeden chromozom. Vdruhém případě, kdy se spojí normální zárodečná buňka s buňkou nesoucí o jeden chromozom navíc, vzniká trizomie.

Monozomatické buňky většinou nejsou schopny života a zanikají, trizomické buňky často přežívají a dávají vzniknout vrozeně poškozenému jedinci. Kromě změn v počtu chromozomů dochází i ke změnám ve struktuře samotných chromozomů. Dokonce může dojít k chybnému přemístění jednoho raménka chromozomu (translokace). Raménko chromozomu se může např. přetočit (inverze) a připojit se opačným koncem. Zůstane-li přitom všechen chromozomální materiál zachován, nevznikají žádné zjevné příznaky. Říkáme, že jedinec je nositelem vyrovnané (balancované) translokace. V další generaci při setkání s jedincem s normální chromozomovou výbavou nemusí dojít k vyrovnané translokaci. Pak vznikají poruchy chromozomálního spojení a výrazné genetické vady, které se mohou projevit potratem nebo narozením dítěte s vrozenými vadami.

Buňky, které se odvozují z chromozomálně odchylné zárodečné buňky, mají i ve vyvinutém organismu stejnou genetickou odchylku. Ostatní buňky zygoty (oplodněného vajíčka), které chromozomální odchylku nemají, dávají vzniknout normálním buňkám a orgánům. Takový člověk má ve svém těle dva typy buněk. Říkáme, že jde o chromozomovou mozaiku.

Jiná chromozomální vada je delece (chybění – ztráta) části chromozomu. Takto chromozomálně odchylná buňka zygoty ztrátu části chromozomu může přežít. To opět vede k chromozomové mozaice a může vzniknout jedinec s geneticky podmíněnou vrozenou vadou.

Na vzniku chromozomálních odchylek ve vajíčku se podílí několik rizikových faktorů: věk ženy (vyšší věk zvyšuje riziko genetické odchylky), záření, infekce, endokrinní poruchy a stres. Řadu příčin však neznáme.

Teoreticky mohou vzniknout odchylky (aberace) všech autozomů, ale většina např. autozomálních trizomií není slučitelná se životem. K těm, které nejčastěji dovolují přežití, patří trizomie 21. chromozomu, vzácněji 18. a 13. chromozomu. Většina jedinců s těmito chromozomálními poruchami má často výrazné orgánové změny, sníženou odolnost proti infekci, tělesný vývoj je pomalý, inteligence je snížená atrpí zažívacími poruchami.

Trizomie 21. chromozomu – Downova choroba (47 chromozomů, XX nebo XY, +21)

Vada je charakterizována např. špatným psychomotorickým vývojem, sníženým IQ. Projevuje se mongoloidním obličejem, epikantem, nízkou hmotností mozku, otevřenými ústy, rýhou přes celou dlaň („opičí rýha“), plochým a krátkým nosem adeformitami ušních boltců, vzniká lingua scrotalis, makroglosie, vrozené srdeční vady a svalová hypotonie. Vyskytuje se zvýšené množství leukémií a Alzheimerova choroba se objevuje již kolem 40. roku věku. Karyotyp Downovy choroby a některé vady, které se u ní vyskytují, jsou znázorněny na obrázku 9.

Obr. 9 V levé části obrázku jsou znázorněny některé vrozené vady u Downovy choroby, v pravé části je karyotyp trizomie 21. chromozomu

Vrozené poruchy gonozomů

Ve stručnosti můžeme říci, že existuje dvojí typ spermií. Jeden typ obsahuje X a druhý Y gonozom. Nondisjunkce gonozomů dá vzniknout abnormálnímu stavu, kdy spermie obsahují XX nebo YY gonozomy a druhá spermie nemá žádný gonozom, tedy 0. I tyto typy spermií jsou schopny oplodnit vajíčko, takže ve spojení s normálním vajíčkem mohou vzniknout kombinace XXX, YYX a X0. K nondisjunkci může také dojít u vajíčka, takže vajíčko může mít kombinaci XX, 0.

Nadpočetný chromozom X u mužského fenotypu je odpovědný za tzv. Klineferterův syndrom (47, XXY). Jedna z možností, jak k tomuto syndromu dojde, je spojení vajíčka s gonozomem XX a spermie s gonozomem Y. Odchylka se projevuje u chlapců v období puberty. Mívají menší varlata, eunuchoidní růst, ochlupení je ženského typu. Inteligence bývá lehce snížená. Nadpočetný Y chromozom u mužského fenotypu (47, XYY) je tzv. „supermuž“. Odchylka je poměrně častá, projevuje se nadměrným růstem, gonády postiženy nejsou.

Monozomie X (45, X0) – Turnerův syndrom. Fenotypicky jde o ženu se sexuálním infantilismem. To se projevuje hypoplazií gonád, dělohy a amenoreou, ženy bývají také menšího vzrůstu.

Genetické poruchy se mohou dědit z rodičů na děti – mluvíme o familiárním výskytu a dědičné nemoci. Tady se projevují zákony dědičnosti objevené Mendelem (G. Mendel byl člen řeholního řádu a pokusy prováděl vBrně vletech 1856–1863). Vsoučasné době se uvádí, že množství chorob, které probíhají podle Mendelových zákonů je kolem 5000. Odhaduje se, že každý člověk je nositelem 5–8 poškozených (mutovaných) genů. Většina znich je recesivních a nevyvolávají vážnější změny fenotypu. Objevují se vurčitých rodinách (familiární výskyt), pouze menší procento mutací (15–20 %) patří mezi získané. Vznikají v organismu nově. Vtéto souvislosti rozeznáváme tyto typy dědičnosti: autozomálně dominantní, autozomálně recesivní a gonozomálně recesivní.

Vprvním případě dědičnosti heterozygotní jedinci přenášejí postižení na 50% potomků. Jeden rodič trpí onemocněním. (Do této kategorie patří např. Huntingtonova choroba, neurofibromatóza, tuberózní skleróza, familiární polypóza tlustého střeva, Marfanův syndrom či Ehlersův-Danlosův syndrom.)

Vdruhém případě se onemocnění projevuje za předpokladů mutace obou alel u daného jedince. Rodiče jsou heterozygoti, chorobou netrpí, ale přenášejí ji na potomky, a to tak, že nemocných je 25 %, 25 % je jich zdravých a 50 % potomků přenáší nemoc na další generaci, aniž by měli příznaky nemoci. (Řadíme sem např. cystickou fibrózu, nedostatek α_1-antitrypsinu, hemochromatózu či talasémii.)

Ve třetím případě je dědičnost vázaná na X-chromozom. Matky přenášejí mutaci na syny, ale samy onemocněním netrpí. U synů se onemocnění projevuje. (Příkladem může být hemofilie.)

Multifaktoriálně (polygenně) podmíněné choroby – choroba se projevuje teprve při přítomnosti poškozených (mutovaných) alel u většího počtu genů malého účinku, tzv. polygenů. Celá tato skupina genů kontroluje jeden znak. U polygenních znaků závisí výsledný fenotyp často také na prostředí, pohlaví jedince a dalších vlivech. Příkladem může být diabetes mellitus, ateroskleróza, určité formy karcinomů a hypertenze. Multifaktoriální podklad mají např. rozštěpy rtů a patra, stenózy pyloru a vrozené srdeční vady.

2.1.8 Dispozice

Dispozice je náchylnost k určitým onemocněním. Je úkolem dospělých, aby vypozorovali, jak reagují jejich děti na nejrůznější vlivy zevního prostředí (chlad, teplo, fyzickou a psychickou zátěž atd.), a snažili se nepříznivé vlivy a návyky zmírnit nebo odstranit životosprávou, dále např. otužováním, cvičením, změnou klimatu, ortopedickými pomůckami. Dobrá schopnost nepodlehnout nemocem se nazývá odolnost, rezistence. Může být vrozená nebo posílená správnou životosprávou, rozumným sportováním, otužováním a očkováním.

2.2 Patologie imunitních reakcí

Imunita v užším slova smyslu znamená odolnost organismu vůči infekcím. Řadí se proto k obranným opatřením organismu. Na vzniku imunitní reakce se podílejí tři typy buněk: T-lymfocyty, B-lymfocyty a makrofágy. T-lymfocyty se dále dělí na dva základní typy, které mají na povrchu molekulu CD4 nebo CD8 (v organismu jsou vpoměru 2:1).

CD4-lymfocyty jsou většinou prekurzory pomocných T-buněk (TH):

- TH1 (tvoří hlavně IL-2 a IFN-γ). Základní funkcí lymfocytů TH1 je spolupráce smakrofágy a jejich stimulace kpřeměně vaktivované makrofágy,

- TH2 (tvoří hlavně IL-4, IL-5, IL-6 a IL-10). Jejich základní funkcí je spolupráce sB-lymfocyty, které byly předem stimulovány antigenem. Spolupráce je založena jednak na sekreci výše uvedených cytokinů a na přímém kontaktu stěmito buňkami. To vede kproliferaci daného klonu B-lymfocytů a nakonec k jejich přeměně vplazmatické buňky, které produkují protilátky.

Druhý typ lymfocytů smolekulou CD8 na povrchu je prekurzorem cytotoxických T-lymfocytů (TC) a paměťových buněk tohoto typu. TC využívají tři druhy cytotoxických mechanismů – cytotoxických granulí (perforin, granzymy), které při vniknutí do cílové buňky vedou kjejímu zničení, Fas-ligandy na povrchu lymfocytů (liganda se spojí sapoptotickým receptorem Fas na cílové buňce a spustí kaskádu dějů, na jejichž konci dojde k jejíapoptóze) a třetím mechanismem je tvorba lymfotoxinu, který opět vede kapoptóze buňky.

Látka, která může vyvolat imunitní odpověď, se nazývá antigen. Rozeznáváme exoantigeny, které se do organismu dostávají zokolního prostředí, a autoantigeny pocházející zvlastního organismu. Z fyzikálně chemického pohledu jsou to obvykle chemické látky s velkou molekulou, často cizorodé bílkoviny, polysacharidy, ale také lipidy a lipoproteiny. Antigenně mohou reagovat povrchové membrány virů, bakterií nebo protozoí. Organismus má mnoho možností, jak se antigenů zbavit. Obranné systémy organismu mohou být nespecifické. Brání usídlení mikrobů či jiných organismů na povrchu kůže nebo sliznic. Zamezují jejich pronikání do tkání a šíření vorganismu. Patří sem např. složení potu a hlenu, který pokrývá sliznice. Dále opsonizace (spojení skomplementem C3b), mikrofagická či makrofagická reakce buněk.

Jinou možností je tzv. specifická imunitní odpověď. Ta je zprostředkována jednak protilátkami, které tvoří plazmatické buňky a různé typy B-lymfocytů – humorální imunita, jednak buňkami, které protilátky netvoří a patří kT-řadě lymfocytů – celulární imunita.

Oba buněčné typy mají společný původ v kmenových buňkách kostní dřeně. Zkmenových buněk se odvozují tzv. prekurzorové buňky a z těch vznikají funkční T a B-lymfocyty. Prekurzorové T-lymfocyty (pro-tymocyty) míří do tymu, kde vznikají funkční T-lymfocyty, a prekurzorové B-lymfocyty osidlují lymfatické uzliny.

B-lymfocyty vytvářejí pět hlavních tříd imunoglobulinů. Seřazeny jsou podle sestupné koncentrace v séru: IgG, IgA, IgM, IgD, IgE.

Celulární imunita je zprostředkována T-lymfocyty. Tyto lymfocyty působí výše uvedeným způsobem (obr. 10).

Obr. 10 Přímé působení TC lymfocytů na nádorovou buňku. Poté, co TC lymfocyt rozezná pomocí adhezivních molekul a TCR (receptor T-lymfocytů pro antigen) cizí nebo pozměněnou buňku, dojde kjejímu zničení (A). V pravé části (B) se nádorová buňka rozpadá vlivem působků lymfocytů

V tymu se tzv. pro-tymocyty „vychovávají“, učí se rozpoznávat cizorodé buňky, antigeny a reagovat i na antigenně změněné povrchy buněk tělu vlastních. Vznikají zde zralé T-lymfocyty, které poznají buňky vlastního těla, na které nereagují – imunitní tolerance. Teprve ty lymfocyty, které zvládnou všechny úkoly (což jsou asi 2 % zpro-tymocytů), jsou uvolňovány z tymu, dostávají se do krve, osidlují mízní uzliny, slezinu a jsou roztroušené v celém organismu. Kontrola buněk vycházejících ztymu je velmi přísná a je dále posílena tzv. přirozenými regulačními CD4-pozitivními T-lymfocyty (Treg), které zabezpečují imunitní toleranci a potlačují autoimunitní reakce. Dělají to pomocí tlumivých cytokinů a přímým kontaktem saktivovanými lymfocyty (reagují na vlastní buňky organismu) nebo dendritickými buňkami. Podobné kontrolní mechanismy existují i pro B-lymfocyty vkostní dřeni.

Povrch buněk tělu vlastních však může být určitým způsobem pozměněn, např. působením virů nebo chemickými látkami. TC lymfocyty je rozpoznají jako cizí azničí je výše uvedenými mechanismy. Podobným způsobem účinkují i tzv. NK („přirození zabíječi“, natural killer) buňky. Jde o zvláštní typ lymfocytů, které na svém povrchu nemají antigenně specifické receptory. Zatím není objasněno jakým způsobem rozeznávají abnormální buňky.

Vorganismu existují poměrně velmi výrazné antigeny, které jsou od počátku svého vzniku obklopeny epitelem (např. koloid štítné žlázy, protein vkanálcích varlete, oční čočka). Antigen nepřichází do styku smezenchymem a makrofágy, a proto tyto antigeny imunitní systém nezná. Pouze vpřípadě, že se epitelová bariéra poruší, dochází kimunitní reakci i proti vlastnímu antigenu, příkladem může být např. chorioretinitida a demyelinizační encefalomyelitida. Oba systémy, jak celulární, tak humorální, velmi úzce spolupracují. Antigen, který se dostane do organismu, je rozpoznáván afagocytován makrofágy. Ty antigen určitým způsobem zpracují, postoupí ho T a B-lymfocytům, které na něho reagují. Klony B-lymfocytů transformují vplazmatické buňky, které tvoří imunoglobuliny auvolňují je do okolí. Na obrázku 11 je schematicky znázorněna přeměna malého B-lymfocytu v plazmatickou buňku.

Obr. 11 Přeměna malého lymfocytu po působení antigenu (A) v buňku větší, odlišné velikostí i tvarem jader a počtem jadérek. Na konci přeměny je plazmatická buňka tvořící protilátky

T-lymfocyty se kromě regulačních funkcí dále uplatňují v tzv. reakci tuberkulinového typu a při odvržení (rejekci) transplantované tkáně nebo orgánu. Na intenzitu imunitní reakce má vliv řada okolností:

- druh a množství antigenu,

- cesty, kterými se antigen do organismu dostává,

- genetický kód jedince,

- věk jedince.

Setkání organismu s antigenem vyvolává řadu změn. Při opakovaném setkání stýmž antigenem všechny uvedené reakce probíhají rychleji než při prvním setkání (anamnestická reakce). Organismus je na antigen připraven. Říkáme, že lymfocyty mají imunologickou paměť.

Někdy při styku organismu s antigenem probíhají všechny reakce překotně, velmi prudce a pro organismus škodlivě. Vzniká alergie. Zdá se, že alergických onemocnění přibývá, zvláště u dětí. V současné době zhruba asi 15–20 % populace trpí alergickými chorobami. Mezi nejčastější onemocnění patří senná rýma, asthma bronchiale a atopický ekzém (atopie – geneticky podmíněná reakce některých jedinců na velmi malé množství alergenů běžně se vyskytujících vzevním prostředí. Tvoří se nadměrné množství specifických protilátek IgE a následně vzniká zánět).

Existuje řada faktorů, které vedou k této nepříznivé situaci. Podle jedné teorie jsou jednou zpříčin pyly rostlin (zvláště těch, které kvetou několikrát za sezonu) zneposečených trávníků u sídlišť. Děti, které zde běhají, vdechují množství pylu. Na sídlištích jsou vysazovány nevhodné stromy, např. břízy, které na jaře tvoří velké množství pylu. Pyl obsahuje alergen profilin (polypeptid, který patří mezi tzv. panalergeny, protože je přítomný i vněkterém ovoci a zelenině, např. arašídech, celeru, jablkách a hruškách). Při opakované senzibilizaci může dojít k alergickým onemocněním, např. senné rýmě, astmatu a projevům potravinové alergie. Alergik na pyl břízy může pak zkříženě reagovat na výše uvedené potraviny. Poměry zhoršuje hustá automobilová doprava ve městech. Uhlíkaté mikročástice zvýfukových plynů zvyšují alergenní potenciál pylu.

Nověji se objevují studie, které uvádějí, že současné populace dětí jsou vychovávány vpříliš čistém až „sterilním“ prostředí, ve kterém přijdou poměrně pozdě do styku s alergeny. U dětí zvenkovských oblastí nebo z míst, kde přicházejí poměrně brzy do styku sdomácími zvířaty, je situace ve výskytu alergických onemocnění lepší. Zdá se, že děti si mohou navodit jistý stupeň tolerance kněkterým živočišným alergenům. O vzniku tolerance na alergeny roztočů a pylu vlivem domácích zvířat se však pochybuje. Vztahy mezi příčinami a následky u alergických onemocnění jsou dosti složité a dosud nejsou uspokojivě vysvětleny.

2.2.1 Typy patogenních imunitních reakcí

Typy patogenních imunitních reakcí:

I. anafylaktický typ,

II. cytotoxický typ,

III. komplexový typ,

IV. buněčná imunitní odpověď (alergie tuberkulinového typu).

První tři typy jsou zprostředkovány protilátkami (humorální typ) a reakce na alergen nastává rychle. Čtvrtý typ je zprostředkován lymfocyty, které protilátky netvoří a reakce je pozdní.

I. Anafylaktický typ alergie – probíhá buď místně, nebo celkově. Místní reakce se objevuje např. na sliznicích dýchacího a zažívacího systému nebo na kůži. Na dýchacích cestách se projevuje např. jako alergický zánět nosní sliznice („senná rýma“) nebo jako bronchiální astma.

Celkový projev má charakter bouřlivé reakce organismu a může končit smrtí. V tomto případě mluvíme o anafylaktickém šoku. Kjeho vyvolání stačí velmi malé množství alergenu (antigen vyvolávající alergickou reakci), např. nepatrná kapička jedu z vosího nebo včelího žihadla. Podstatou anafylaktické reakce je nadměrná tvorba IgE v B-lymfocytech. IgE se váže na bazofilní leukocyty a žírné buňky. Žírné buňky jsou rozesety v celém organismu, zvláště pak ve sliznicích a v kůži. Jmenované buňky obsahují v plazmě velké množství granulí velmi aktivních látek, které jsou uvolňovány do krevního oběhu. K tomu dochází za určitých okolností, když reagují protilátky navázané na povrch buněk s antigenem (tato situace je znázorněna na obrázku 12).

Obr. 12 Protilátky IgE tvořené plazmatickou buňkou se vážou na žírnou buňku. Po dalším setkání s antigenem (A) dochází kdegranulaci a vysoce aktivní látky žírné buňky jsou uvolňovány do okolí

Mezi uvolňované aktivní látky patří především histamin. Dále faktor chemotakticky působící na eozinofily, faktor aktivující destičky a enzymy. Histamin způsobuje spazmus hladké svaloviny bronchů a zvyšuje propustnost cév. Vedle zásoby působků vgranulích je podrážděná žírná buňka schopna s malým zpožděním vytvářet další aktivní látky (působky či mediátory), a to prostaglandiny a leukotrieny. Leukotrieny mají stejné účinky jako histamin, vyvolávají ovšem mnohonásobně intenzivnější reakci. Spazmy hladké svaloviny bronchů způsobují, že se do plic dostává málo vzduchu, což vyvolává dušnost. Dále dochází ke zvýšené propustnosti cév, především kapilár (vzniká edém), vmístě zánětu se objevují eozinofily a aktivují se destičky. K dalším symptomům anafylaktického šoku patří zvracení a průjmy. V oběhovém ústrojí nastává pokles tlaku krve nebo srdeční zástava.

II. Cytotoxická imunitní odpověď – podstatou této reakce je poškození buněk protilátkami zaměřenými proti antigenům nacházejícím se na jejich povrchu. Protilátka sama o sobě však není schopna cílovou buňku zničit, je k tomu nutná spoluúčast komplementu (ten je obsažen v krvi), který se v místě navázání protilátky aktivuje a cílové buňky zničí. Stručně řečeno – protilátky pouze označí místo, které má být zničeno.

Tento mechanismus se uplatňuje především na krevních elementech. Např. při podání krve nesprávné antigenní skupiny (inkompatibilní krve) pacientovi, u autoimunitních anémií nebo při neshodě v Rh systému u fetální erytroblastózy.

Kromě výše uvedeného, některé typy komplementu vazbou na protilátku usnadňují fagocytózu makrofágy. Protilátkový mechanismus se uplatňuje i v jiných případech.

Existují tzv. antireceptorové protilátky vyskytující se například u myasthenia gravis (onemocnění se projevuje chorobnou svalovou únavností). Zde jsou protilátky zaměřeny proti receptorům pro acetylcholin. Navázáním na receptor brání účinku acetylcholinu na nervosvalových synapsích. Podobně u Basedowovy choroby (viz Hyperfunkce štítné žlázy vkap. Endokrinní systém) existují protilátky proti receptorům pro TSH (hormon stimulující štítnou žlázu). Vedou kvýrazné stimulaci štítné žlázy.

III. Komplexová imunitní odpověď – při spojení protilátky s antigenem vznikají imunitní komplexy. Objevují se při jakékoli normální imunitní reakci. Obvykle jsou však rychle z oběhu vychytány systémem mononukleárních fagocytů (dříve retikuloendoteliální systém – RES). Jen za některých zvláštních okolností imunokomplexy přetrvávají v krvi dlouho a mají možnost postupně „prosáknout“ do stěny cév, zejména v místech s průlinčitými endoteliemi (např. v ledvinovém glomerulu nebo kloubním pouzdru). V místech, kde imunokomplexy utkví, dojde k aktivaci komplementu. Některé jeho aktivované složky mají mimořádnou schopnost přitáhnout neutrofilní leukocyty (tzv. leukotaxe), které se v tomto místě nahromadí.

To je typický obraz akutního zánětu (např. u akutní glomerulonefritidy). V rámci téhož mechanismu, ale s poněkud odlišným sledem událostí, vzniká tzv. Arthusův fenomén, známý z experimentů na zvířatech. Jde o vznik ložiska hemoragické nekrózy (viz dále) v místě vstříknutí výbavné dávky antigenu, proti kterému bylo laboratorní zvíře již dříve senzibilizováno.

Sérovou nemoc však nesmíme zaměňovat za anafylaktický šok vznikající po opakovaném podání zvířecího séra (stejného zvířecího druhu). Je sice také zprostředkován imunokomplexovým mechanismem, ale jeho příznaky se po aplikaci antigenu dostaví během několika minut.

2.2.2 Získaná imunodeficience

Stadia onemocnění:

- akutní – nespecifické příznaky připomínající chřipku (primární syndrom), někdy je asymptomatické a na onemocnění upozorní pouze vysoké titry protilátek proti HIV vséru. Počet CD4 lymfocytů poklesne, ale během několika týdnů se jejich hodnoty vrátí k normálu;

- chronické (asymptomatické) – trvá měsíce a roky a u pacienta se neprojevují žádné známky onemocnění. Někdy se objevuje lymfadenopatie – více než 3 měsíce trvající zvětšení uzlin na dvou místech kromě inguiny. Replikace viru vlymfocytech pokračuje. Vznikají mutanty viru, které jsou nedostatečně kontrolovány imunitním systémem. Postupně se vyčerpává schopnost nahrazovat infikované auhynulé CD4 lymfocyty a dochází kjejich poklesu;

- terminální (symptomatické) – vlastní AIDS scelkovými příznaky. Výrazné poruchy imunity se projevují oportunními infekcemi, např. pneumocystovou pneumonií, toxoplazmózou, tracheální a plicní kandidózou, generalizovanou infekcí vyvolanou viry herpes simplex a cytomegalovirem, které nakonec pacienta zahubí. Jako komplikace se objevují lymfomy a Kaposiho sarkom. Významné jsou ineurologické choroby, např. progresivní multifokální leukoencefalopatie.

2.2.3 Autoimunitní (autoagresivní) onemocnění

- dochází kaktivaci B-lymfocytů bez přispění T-buněk. Tvoří se protilátky, které zkříženě reagují jak proti antigenům, které se do organismu dostaly zvenčí, tak iproti podobným povrchovým determinantám, které jsou na vlastních buňkách (zkřížená reakce). Tento princip se uplatňuje při vzniku revmatické horečky. Aktivace klonů B-lymfocytů může být také vyvolána přímo (bez podpory CD4 pozitivních T-lymfocytů), např. viry;

- dochází knerovnovážnému stavu mezi CD4 a CD8 lymfocyty;

- poruší se princip imunitní nepřístupnosti tím, že se poruší bariéry mezi vlastními antigeny (např. sklivcem a koloidem folikulů štítné žlázy) a dochází kimunitní reakci.

2.3 Stárnutí, stáří

Table of Contents

Souhrn

Patologie

Summary

Pathology

1 Úvod

1.1 Obsah předmětu patologie

1.2 Uplatnění patologie v praxi

1.3 Základní dokumenty na oddělení patologie

1.4 Odběr tkání pro bioptické vyšetření

1.5 Způsoby zasílání a zpracování tkání

1.6 Postup dalšího zpracování materiálu

1.6.1 Imunohistologické a molekulárně biologické metody

1.7 Cytologické vyšetření

2 Nemoc a její příčiny

2.1 Příčiny onemocnění

2.1.1 Fyzikální příčiny

2.1.1.1 Vlivy mechanické

2.1.1.2 Vlivy termické

2.1.1.3 Vlivy atmosférické

2.1.1.4 Záření

2.1.2 Úraz elektrickým proudem

2.1.3 Chemické příčiny nemocí

2.1.3.1 Vedlejší účinky některých léků

2.1.3.2 Vedlejší účinky ostatních chemických látek

2.1.3.3 Kouření

2.1.3.4 Těžké kovy

2.1.3.5 Oxid uhelnatý

2.1.3.6 Vinylchlorid

2.1.3.7 Účinky kyselin a louhů

2.1.4 Poruchy výživy

2.1.4.1 Příčiny nedostatku živin v organismu

2.1.4.2 Vitaminy a hypovitaminózy

2.1.5 Biologické příčiny nemocí

2.1.6 Prostředí jako vyvolavatel nemocí

2.1.7 Genetické vlivy

2.1.8 Dispozice

2.2 Patologie imunitních reakcí

2.2.1 Typy patogenních imunitních reakcí

2.2.2 Získaná imunodeficience

2.3 Stárnutí, stáří