kmenová buňka

+-----------------------------+
- Pluripotentní kmenová buňka -
+-----------------------------+
¦ Mitóza
+----------------------------------+
+----------V----------+ +--------------V--------------+
- Progenitorová buňka - - Pluripotentní kmenová buňka -
+---------------------+ +-----------------------------+
Za fyziologických podmínek jen asi 20 % těchto buněk je v buněčném cyklu, zbytek je v klidové fázi (Go).
GFU-S jsou přítomny:
 v kostní dřeni, kde asi na 1000 jaderných buněk připadá 1 kmenová buňka
 ve slezině, játrech a lymfatických uzlinách (v malém množství)
 v obvodové krvi (na 20 000 buněk bílé řady připadá 1 dřeňová buňka)

Totipotentní

(pluripotentní) kmenová buňka
Totipotentní kmenové buňky jsou mononukleární buňky, velikosti 7 - 10 µm, které mají jemně rozptýlený chromatin a 1 - 3 jadérka. Na povrchu buněk je navázána řada antigenů, z nichž některé chybí na diferencovaných progenitorových buňkách. Kmenové buňky jsou málo diferencované elementy, které se mohou dále dělit:
a) část kmenových buněk se podle potřeby diferencuje (vznikají progenitorové kmenové buňky)
b) část zachovává pool kmenových buněk
Při mitóze se většinou jedna dceřinná buňka diferencuje dále, kdežto druhá zůstává kmenovou buňkou.

Kmenová buňka

První popis kmenových buněk pochází od Maximova z roku 1909. Výchozí buňkou všech krvinek je buňka mezenchymu, jež se diferencuje v retikulární buňku, a ta se pak stává základem nosného systému pro krvinky. Mění se v hemocytoblast, který se stává v zárodečném období kmenovou buňkou.
Rozsáhlý proces obnovy buněk kostní dřeně závisí na početně malé populaci hemopoetických kmenových buněk (Hemopoetic Stem Cells – HSC). Totipotentní lymfohematopoetická kmenová buňka je schopna sebeobnovy a diferenciace do všech krevních řad (latinsky: totus = celý, všeho, potens = schopný).Všechny krvinky v obvodové krvi mají po narození i v dospělosti jedinou společnou totipotentní kmenovou buňku, která se může vyvíjet jakýmkoli směrem, t.j. v mateřské buňky červených krvinek, bílých krvinek i krevních destiček. Této buňce říkáme také pluripotentní kmenová buňka (latinsky plus = více, potens = schopný). Značíme ji i CFU-S: Colony Forming Unit - Spleen = jednotka (buňka), vytvářející kolonie ve slezině).

Punkce kostní dřeně

Byla zavedena Arinkinem v roce 1929. Při punkci se získá aspirát, ve kterém je dřeňová tekutina a částečky kostní dřeně. Z dřeňové tekutiny se zhotoví nátěry. Částečky kostní dřeně se mohou použít pro histologická vyšetření.
Myelogram - hodnocení nátěru z aspirátu kostní dřeně.
Histologické vyšetření - částečka se zalije do akrylátu, provede se tenký řez a nátěr se hodnotí.

Vývoj kostní dřeně

- aktivní a tuková (inaktivní) kostní dřeň
• po narození - aktivní červená krvetvorná kostní dřeň ve všech kostech
• po 4. roce - část krvetvorné tkáně se nahrazuje tukem.
• v 18 letech je aktivní krvetvorba omezena na: hrudní kost, obratle, žebra, lopatku, klíční kost, lebku, pažní a stehenní kosti, lopaty kostí kyčelních.
Nejdéle zůstává v dospělosti zachována aktivní kostní dřeň v obratlích a hrudní kosti. Zbytek kostní dřeni - inaktivní (tuková dřeň) - se při zvýšených nárocích na krvetvorbu může částečně aktivovat.

Krvetvorba

po narození probíhá za normálních okolností jen v kostní dřeni. Ta je zdrojem všech druhů krvinek v cirkulující krvi. Část lymfocytů se tvoří i po narození nadále v lymfatické tkáni (uzliny, slezina, brzlík), monocyty a makrofágy i v jiných tkáních organismu.

Kostní dřeň
je jedním z největších orgánů v lidském těle, tvoří 3,4 – 5,6 % tělesné hmotnosti člověka (u dospělého jedince se jedná o 1600 - 3700 g. Z tohoto množství připadá na aktivní kostní dřeň asi 1300 g. Kostní dřeň denně produkuje na 1 kg tělesné hmotnosti 200 miliard (200 . 109) erytrocytů, 70 miliard (70 . 109) bílých krvinek a asi 100 miliard (100 . 109) krevních destiček

Krvetvorba (hemopoéza)

Krvetvorba představuje proces tvorby krvinek v krvetvorných orgánech. Je to nesmírně komplikovaný, komplexně řízený a dodnes ne dobře prozkoumaný proces. Krvetvorba člověka má 2 odlišné fáze: prenatální (předporodní) a postnatální (poporodní).
Prenatální období má podle místa tvorby krvetvorných buněk 3 fáze:
a) mezoblastové období - krvetvorba je ve žloutkovém vaku a vznikají primitivní erytroblasty
b) hepatolienální období - krvinky se tvoří v játrech,ve slezině a thymu a tvoří se zárodečné buňky granulocytární řady a červené řady, spolu s lymfocyty
myeloické období - v kostní dřeni se tvoří kompletní vývojové řady krvinek.

Trombocyty

Fragmenty cytoplazmy megakaryocytů. Účastní se při srážení krve.

Srážení krve
Za normálních podmínek, pokud krev koluje v cévách, je v tekutém stavu. To je určováno rovnovážným stavem systému krevního srážení a jeho regulačními mechanismy. Po narušení celistvosti cévní stěny a z řady jiných příčin dochází k rozkolísání dynamické hemokoagulační rovnováhy a následně k aktivaci srážecích mechanismů.

krvinky

Červené krvinky
Bezjaderné buněčné fragmenty bikonkávního tvaru, jejichž jedinou buněčnou strukturou je cytoplasmatická membrána. Vnitřek červených krvinek je vyplněn hemoglobinem.Velikost celkového povrchu červených krvinek v lidském těle se odhaduje na 3 250 m2.

Bílé krvinky
Bílé krvinky se dále dělí na:
 polymorfonukleární (řecky polys = mnohý, morfé = tvar, nucleus = jádro), zjednodušeně polynukleáry. Jsou označovány jako granulocyty. Obsahují lysozomy a sekreční granula. Rozlišují se neutrofilní, eosinofilní a bazofilní granulocyty.
 mononukleární (řecky monos = jediný). Patří sem lymfocyty, monocyty, plasmocyty.

Složení krve

Krev je tekutý orgán, který obsahuje plasmu (asi 55 % z celkového objemu krve)
a buněčné součásti (asi 45 %). Krev se tedy skládá z buněčných elementů, rozptýlených v tekutém médiu - plasmě. Poměr buněk a plazmy se nazývá hematokrit. Buněčné krevní elementy dělíme na červené krvinky, bílé krvinky a krevní destičky.
červené krvinky (erytrocyty) - z řeckého erythros = červený a kýtos = buňka
bílé krvinky (leukocyty) - z řeckého leukos = bílý a kýtos = buňka
krevní destičky (trombocyty) - z řeckého thrombos = sedlina, sraženina a kýtos = buňka
Rychlost, jakou sedimentují krevní buňky (hlavně erytrocyty) se nazývá sedimentace erytrocytů.

Krev

je vysoce specializovaná tělesná tekutina proudící uzavřeným cévním systémem
je důležitým spojovacím a transportním systémem
zajišťuje nepřetržitou výměnu látek mezi buňkami
napomáhá udržovat stálost vnitřního prostředí jak tkáňových, tak krevních buněk
Se zřetelem na své fyziologické funkce se krev někdy považuje za složku pojiva, jindy za samostatný orgán.
Některé charakteristiky krve
na každý kilogram váhy je v lidském těle 70 - 75 ml krve (u malých dětí 80 - 85 ml)
z celkové váhy těla krev zaujímá 7 - 8 %
dospělý člověk má průměrně 5 litrů krve.
muži v poměru ke své váze mají o 5 % červených krvinek více než ženy.
i když má krev zdánlivě stále stejné složení, z hlediska jednotlivých součástí se její složení stále mění. Obrat jednotlivých složek krve je velmi živý.

Model s procedulární texturou.

Samozřejmě si můžete vytvořit různé textury pro Bump a Specular Level, ale pro naše účely je to zbytečné.
Jiná procedulární textura s různou strukturou vytváří pěkné tečky.
Ve finální podobě textury můžeme použít mixování procedulární textury a bitmapy.
Bitmapy používáme pro charakteristické detaily (make-up, rty, jizvy atd.) a o zbytek se postará procedulární textura (uší, nos..)

Vyhovující textura

obsahuje tři kanály.
Diffuse kanál, který určuje základní barvu materiálu.
Bump kanál, který vytváří relief materiálu.
A konečně Specular kanál nebo Glossiness, které určují, jak textura reaguje na světlo.
V zásadě u procedulární textury kůže pouze zkopírujeme Diffuse kanál do Bump a Specular.
To umožní automaticky reagovat na modifikace v Diffuse přes Bump a Specular Level.
Můžete zkopírovat kanál jako Instance.
Bump + Diffuse.
Tamvé části Diffuse jsou díry a čísté jsou bumpy.

Specular + Bump + Diffuse.
Tmavé části méně odrážejí světlo, kdežto světlejší více.

Nyní jsme aktivovali dvě podtextury najednou.

Dosáhli jsme textury kůže s malými skvrnkami a stopami pigmentu.
Samozřejmě tato textura není fotorealistická, ale vypadá dobře.
Pro lepší porozumění je tady struktura textury. Map Navigator v Material Editoru.
Je velmi praktické se takto podívat na strukturu textury s více podtexturami.
Toto je reprezentace Diffuse kanálu, kde vidíme Speckle se dvěma barvami vyměněnými za textury Splat a Smoke.
Samozřejmě můžeme pokračovat a do Smoke přidat další dvě podtextury atd.
V dále vytvoříme bump mapu a ovlivníme, ak bude světlo reagovat na kůži..

Než půjdeme dál, změníme barvy (černou a bílou) na barvy lidské kůže.

Nyní je čas použít Smoke. Smoke použijeme jako mapu u bývalé černé barvy (dole).
Na obrázku vidíte nastavení Smoke.
To vytvoří růžové skvrnky.

Nyní v horním slotu použijeme Splat.
To vytvoří malé nepravidelné hnědé tečky.

Začneme tím,

že vytvoříme Diffuse část textury. To znamená barvu kůže.
Pro Diffuse kanál vybereme texturu Speckle.
První věc, kterou uděláme, je aplikace textury na model, abychom ji dali správnou velikost.
Abychom dobře texturu na modelu viděli, necháme barvu černo bílou.
Nyní již můžeme změnit barvy, abychom se přiblížili kůži.
Proto, aby kůže vypadala reálněji, použijeme pár procedulárních textur.

Samozřejmě nebudeme používat základní materiály. Uděláme si trochu zvláštní texturu kůže.
Budeme je mezi sebou mixovat.
Jednu věc by jste měli vědět. Procedulární textura má velikost. Pracuje v poměru s velikostí objektu.
Jestliže chceme aplikovat procedulární texturu na dva objekty v různých souborech, budeme si muset dát pozor jestli jsou ve stejném velikostním poměru. Jestli ne, bude nutné modifikovat každému objektu proceduláru zvlášť vzhledem k jeho velikosti.

Když pracuji na modelu, před tím než do dokončím, tak je příjemné mít procedulární texturu kůže.
Nebudu mluvit o mapování, jen aplikujeme materiál, což je praktické!
V Material Editoru může být každý kanál (diffuse, bump, reflection..) jiného typu. Standardní max 3 nabízí dost procedurál, efektů a bitmap.
Digimation je jeden z nejlepších vyrobců plug-inů do maxe a distribuje kolekci procedurálních textur, je to dobrý dodatek nabídky, kterou vidíte na obrázku.
Ale teď použijeme to, co máme.
Když používáme procedulární textury, tak je nutné se naučit, jak je použít, tak nebudeme ztrácet čas zkoušením jedné po druhé změnami jejich nastavení.
Pak je můžeme mixovat mezi sebou a slučovat je mezi sebou a tak dostávat další.

Takže nějaké příklady (splat, marble, smoke, checker and cellular linen).

texturování kůže

Procedulární textura je ta, která se počítá v době renderingu obrázku, to je výhodné protože nepotřebuje mapovací souřadnice, které by kryly povrch objektu nebo texturu formovaly do 3D.
Nevýhoda je, že má periodické opakování, takže je více monotóní než klasická bitmapová textura.
Ale je velmi výhodné ji použít u velmi obtížných objektů jako jsou uši u polygonového objektu.
S Maxem (2.5 a 3.0) a jeho excelentním Material Editorem dosáhneme dobrých výsledků.

Odkryjte

objekt Cornea a použijte na něj uniform scale o 101%.
Koule jsou velmi blízko, ale ne úplně.
Rohovka bude průhledná, aby to bylo možné musíme dát objektu Ocular nějakou reflekci a brightness.
U zřítelnice detachujte cap („konec“) koule, tzn. přiměřený počet face, umístěte správně pivot a upravte velikost vzhledem k díře v rohovce.

Označte zřítelnici

a aplikujte Mirror podle osy X.
Nyní upravíme velikost objektu, aby seděl v oku. Přesuňte Pivot Point jako na obrázku.

Přesuňte zřítelnici a upravte velikost pomocí Scale.
Ve Face mode obraťte zřítelnici normály.

Nakonec použijte non-uniform scale podle osy X, abyste trochu upravili tvar.

Připojte zřítelnici k oku pomocí Attach.

Označte společné vrcholy a svařte je pomocí Weld Selected.

Pojmenujte

si objekt Ocular (oko). Zkopírujte ho, ale nepohybujte s ním, a pojmenujte ho Cornea (rohovka) copy.
Tento objekt schovejte.

Odkryjte první kopii celé koule.
Označte plochy jako na obrázku.
Na tyto face použijte Detach As Clone, aby jste zachovali původní kouli.
Pojemnujte objekt Pupil (zřítelnice).