Fizjologia Człowieka

• Fizjologia człowieka - nauka zajmująca się procesami życiowymi organizmu ludzkiego (czynnościami i funkcjami komórek, tkanek i narządów oraz prawami, które tymi funkcjami rządzą).

W zakres fizjologii wchodzi nie tylko wiedza o prawidłowym funkcjonowaniu organizmu, ale też o sposobach przywracania właściwego działania gdy zostanie ono zaburzone. Stan zakłócenia tego prawidłowego działania nazywamy patologią.

• W swych badaniach opiera się na fizyce, chemii, biologii, a także współpracuje z cytologią, anatomią, biofizyką, biochemią, elektroniką i wieloma innymi. Poszczególne działy fizjologii są również podstawą nauk klinicznych. Na przykład na fizjologii układu dokrewnego opiera się endokrynologia, a na fizjologii układu krążenia - kardiologia.

• Fizjologia krwi

Krew jest jednym z płynów ustrojowych, w którym zawieszone są elementy morfotyczne krwi tj. erytrocyty- krwinki czerwone, leukocyty - krwinki białe i trombocyty czyli płytki krwi. Spełnia ona rozmaite funkcje, które uzależnione są od sprawnego działania układu krążenia, który zapewnia jej ruch w systemie naczyń krwionośnych.

Krew krążąca w ustroju człowieka spełnia trzy podstawowe funkcje:

• transportową o charakterze: zaopatrującym, oczyszczającym, termoregulacyjnym i integrującym

• udział w reakcjach ochronnych i obronnych organizmu,

• tworzenia stałego środowiska ustroju- homeostazy

W transporcie zaopatrującym krew spełnia jedną z najważniejszych funkcji,

• a mianowicie pobiera i transportuje z pęcherzyków płucnych tlen i dostarcza go do tkanek ( funkcja oddechowa ).

• przenosi również wchłonięte z przewodu pokarmowego do tkanek składniki energetyczno-budulcowe ( białka, węglowodany i tłuszcze), składniki mineralne, witaminy,

• ze szpiku nowe krwinki czerwone i białe do krwi oraz białe do układu limfatycznego i ognisk zapalnych,

• stare krwinki czerwone przenosi do narządów krwinkogubnych ( np. śledziony). ,

Pełni funkcje w transporcie oczyszczającym

• pobiera i przenosi produkty przemiany materii ( np. kwas mlekowy z mięśni do wątroby) oraz

• końcowe produkty metaboliczne np. dwutlenek węgla do płuc, mocznik i inne metabolity do nerek czy też do przewodu pokarmowego

Transport termoregulacyjny jest realizowany:

• dzięki przepływowi krwi przez narządy i okolice ciała, w których ciepło wytwarzane jest w nadmiarze np. przez wątrobę czy pracujące mięśnie, skąd krew pobiera ciepło i przekazuje do tych części ciała gdzie może je tracić i w efekcie oziębić się ( skóra, małżowiny uszne, nos)

Krążąca krew uczestniczy w ważnym integrującym, scalającym ustrój procesie regulacji i koordynacji procesów fizjologicznych

• odbiera z gruczołów wydzielania wewnętrznego lub grup komórek wyspecjalizowanych do funkcji sekrecyjnych hormony lub inne substancje czynne uczestniczące w regulacji wewnętrznej ustroju (np., wit D₃ ze skóry) i roznosi je po całym organizmie.

• Pobudzają one, hamują lub zmieniają przebieg reakcji biochemicznych w komórkach.

Druga zasadnicza funkcja krwi to, jej udział w reakcjach obronnych organizmu .

Uczestniczy ona w złożonym procesie rozpoznawania i unieszkodliwiania obcych dla organizmu czynników, które mogą pochodzić ze środowiska zewnętrznego ( bakterie, wirusy, grzyby niższe, toksyny itd.) jak i ze środowiska wewnętrznego ( nieprawidłowe własne komórki lub endotoksyny).

Trzecia funkcja krwi wynika z jej roli w tworzeniu stałego środowiska wewnętrznego organizmu.

Homeostaza czyli stałość fizyko-chemicznych właściwości środowiska wewnętrznego , jest podstawowym warunkiem prawidłowego funkcjonowania organizmu. W procesie utrzymania homeostazy, oprócz krwi biorą udział płyn zewnątrzkomórkowy w tkankach oraz chłonka

Skład i objętość krwi w organizmie

• Krew wypełniająca układ krwionośny, stanowi rodzaj tkanki łącznej płynnej, która odgraniczona jest od innych tkanek organizmu co najmniej jedną warstwą komórek, którą tworzą komórki śródbłonka naczyń włosowatych.

• Całkowita objętość krwi (TBV total blood volume) wynosi około 1/13 masy ciała

• Obniżoną objętość krwi nazywamy hipowolemią a podwyższoną hiperwolemią.

Krew zawiera :

• elementy upostaciowane zwane elementami morfotycznymi, którymi są erytrocyty (krwinki czerwone, RBC), krwinki białe (leukocyty WBC) oraz trombocyty ( płytki krwi, platelets)

• osocze stanowiące część płynną krwi ( plazma) złożone z wody ( 91-92%), białek około 7%, związków mineralnych ( Na, K, Ca, P-ng, Mg, Cu, itd.), tłuszczowce ( tłuszcze obojętne, kwasy tłuszczowe, cholesterol ),cukry i pośrednie produkty ich przemiany ( glukoza, kwas mlekowy, szczawiowy, cytrynowy) oraz związki azotowe ( aminokwasy, mocznik, kwas moczowy, kreatynina)

Hematopoeza

Proces powstawania i dojrzewania krwinek nazywamy hematopoezą (krwiotworzeniem).

W okresie zarodkowym tkankę krwiotwórczą stanowią komórki mezenchymy woreczka żółtkowego i komórki śródbłonka naczyń, a następnie komórki wątroby i śledziony. W miarę rozwoju płodu czynność krwiotwórczą w odniesieniu do krwinek czerwonych granulocytów i płytek krwi przejmuje szpik kostny czerwony. W końcowych stadiach rozwoju płodu i w całym życiu pozapłodowym szpik kostny czerwony jest głównym narządem krwiotwórczym Wytwarza on krwinki czerwone, granulocyty oraz krwinki płytkowe. Inne krwinki białe jak limfocyty i monocyty wytwarzane są zarówno szpiku jak i poza nim np. w śledzionie, węzłach chłonnych grasicy ,uśś).

Krwinki czerwone (erytrocyty RBC- red blood cells)

• Krwinki czerwone zdecydowanie dominują pod względem liczebności w stosunku do pozostałych elementów upostaciowanych krwi. Ich liczba zależy od wieku i płci.

Wskaźnik hematokrytowy (Ht)

• W organizmie zdrowego człowieka elementy morfotyczne zajmują od 36 do 50% objętości krwi. Stosunek objętości erytrocytów do objętości pełnej krwi nosi nazwę wskaźnika

Krwinki czerwone spełniają cztery różne funkcje w organizmie, z których trzy są zależne od obecności w niej hemoglobiny, zwanej barwnikiem krwi. Są to:

• transport tlenu z naczyń włosowatych pęcherzyków płucnych i uwalnianie go w naczyniach włosowatych tkanek.

• przenoszenie dwutlenku węgla z tkanek do płuc.

• buforowanie krwi czyli utrzymanie stałego pH krwi

Budowa hemoglobiny

• Hemoglobina jest zbudowana z białka globiny i 4 cząsteczek hemu. Hem zawiera atom żelaza dwuwartościowego ma zdolność wiązania jednej cząsteczki tlenu, tworząc hemoglobinę związaną z tlenem, utlenowaną czyli oksyhemoglobinę

Budowa mioglobiny

• Hem jest połączony z peptydowym fragmentem białka (globiną) w wyniku chelatowania atomu żelaza przez histydynowe atomy azotu białka, a także za pomocą wiązań wodorowych oraz sił van der Waalsa działających pomiędzy hydrofobowymi fragmentami dwóch cząsteczek.

• Hemoglobina wykazuje bardzo silne powinowactwo do CO tlenku węgla, z którym tworzy trwałe połączenie zwane karboksyhemoglobiną. Dlatego też niewielki procent CO w powietrzu (czadu) prowadzi do zablokowania hemoglobiny i uduszenia, odkorowania w wyniku niedotlenienia tkanek.

Wytwarzanie krwinek czerwonych Erytropoeza

• Wytwarzanie krwinek czerwonych jest regulowane przez szereg czynników .Zasadniczym czynnikiem pobudzającym erytropoezę jest erytropoetyna białko wytwarzane u ludzi w 85% w nerkach i 15% w wątrobie wątrobie odpowiedzi na zmniejszone stężenie tlenu w nerkach. Oprócz erytropoetyny w regulacji tego procesu uczestniczą hormony tarczycy zwiększające erytropoezę oraz hormony płciowe. Androgeny pobudzają (testosteron) metabolity estrogenów hamują erytropoezę.

Niedokrwistości

Niedokrwistość, potocznie nazywana anemią (łac. anaemia) to zespół objawów chorobowych, który polega na stwierdzeniu niższych od normy wartości hemoglobiny i erytrocytów i ich następstw.

Podział niedokrwistości

Niedokrwistości dzielimy na trzy grupy:

• Niedokrwistości spowodowane utratą krwi

• Niedokrwistości będące wynikiem upośledzonego wytwarzania erytrocytów

• Niedokrwistości związane ze skróconym czasem życia erytrocytów

Niedokrwistości niedoborowe

• Są to niedokrwistości, w których do upośledzonego wytwarzania erytrocytów dochodzi z powodu niewystarczającej podaży substancji potrzebnych w procesie erytropoezy. Spośród niedokrwistości niedoborowych wyróżniamy:

Grupy krwi

• Zmieszanie krwinek czerwonych z osoczem u różnych osobników może lub nie musi doprowadzić do zlepiania krwinek, które to zjawisko nazywamy aglutynacją Aglutynacja wystąpi wtedy gdy krwinki zmieszane z surowicą innego osobnika natrafią na przeciwciała, czyli aglutyniny skierowane przeciw substancjom antygenowym zawartym w otoczce krwinki. Substancje antygenowe zawarte w krwince czyli aglutynogeny mają typową dla związków białkowych swoistą budowę uwarunkowaną genetycznie.

Krwinki białe (Leukocyty)

• Podstawowe cechy leukocytów

• ich liczba waha się od 6-9 tys./mm3

• są większe od krwinek czerwonych

• w ich komórkach występuje jądro (mają swój własny metabolizm i możliwość podziału)

• u dużej części krwinek białych (granulocyty) w cytoplazmie występują charakterystyczne ziarnistości (są to lizosomy, które zawierają enzymy)

Leukocyty

• Leukocyty są podstawowym elementem układu odpornościowego. Ich funkcja odpornościowa jest realizowana przez:

rozpoznanie oraz niszczenie obcych i szkodliwych dla organizmu czynników, które przedostają się do organizmu z zewnątrz np. drobnoustroje chorobotwórcze lub też zostaną w nim wytworzone np. nieprawidłowe komórki, komórki nowotworowe itd.

Leukocyty spełniają swoje role poza naczyniami krwionośnymi, mają zdolność ruchu pełzakowatego dzięki czemu wydostają się z naczyń włosowatych do przestrzeni międzykomórkowej i płynu międzykomórkowego - nazywamy to diapedezą

• zapewniają odporność swoistą (produkcja przeciwciał)

Zwiększona ilość leukocytów nosi nazwę leukocytozy, która może być spowodowana przez wzrost jednego lub kilku rodzajów krwinek białych. Wzrost ich liczby może występować w stanach fizjologicznych (np. po spożyciu posiłku, po wysiłku, w ciąży) lub stanach chorobowych ( choroby zakaźne, uszkodzenia narządów, zatrucia, nowotwory)

Limfocyty krążące we krwi obwodowej są niejednorodną populacją , zarówno pod względem miejsca ich powstania jaki pełnionych funkcji Pochodzą z różnych tkanek i narządów, w których są wytwarzane: ze szpiku kostnego czerwonego, grasicy, węzłów chłonnych, grudek chłonnych błon śluzowych i ze śledziony. Wymienione narządy wraz naczyniami chłonnymi tworzą układ limfoidalny

Co to jest białaczka?

• Białaczka jest chorobą nowotworową rozpoznawaną w każdym wieku. Nazwa tej choroby wiąże się z często (chociaż nie zawsze) występującym objawem - zwiększoną liczbą białych krwinek. Dochodzi w jej przebiegu do powstawania w szpiku bardzo dużej ilości identycznych komórek o nieprawidłowym wyglądzie i upośledzonej funkcji.

• Z drugiej strony, zmniejsza się ilość prawidłowych krwinek, co jest odpowiedzialne za typowe objawy choroby: osłabienie, bladość, nawracające ciężkie infekcje, skłonność do krwawień i siniaczenia, obecność drobnych punkcikowatych, fioletowo czerwonych wybroczyn na skórze..

Co to jest białaczka?

• W zależności od rodzaju występujących komórek nowotworowych, białaczki dzieli się na ostre, w których pierwsze objawy wyprzedzają rozpoznanie zwykle na kilka tygodni, oraz białaczki przewlekłe, w których od momentu pojawienia się symptomów choroby do ustalenia rozpoznania mija wiele miesięcy, a nawet lat. Każdy z tych dwóch typów białaczek dzieli się ponadto na szpikowe i limfatyczne.

• Leczenie białaczek prowadzi się nieomal wyłącznie przy pomocy tzw "chemioterapii", czyli leków niszczących komórki nowotworowe. W przypadku białaczek ostrych, leczenie musi być podjęte bezwłocznie po ustaleniu rozpoznania; nieleczone zawsze prowadzą do zgonu. Podobnie, dość pilnie wdraża się odpowiednią terapię w przewlekłej białaczce szpikowej.

• Natomiast w przypadku przewlekłych białaczek limfatycznych, z wdrożeniem terapii wyczekuje się określonego stopnia zaawansowania

• W jakim celu przeprowadza się przeszczepy szpiku?

Przeszczepy szpiku przeprowadzane są najczęściej w ostrych białaczkach i w przewlekłej białaczce szpikowej. Dla znacznej części chorych są jedyną szansą na trwałe wyleczenie z choroby nowotworowej.

W przypadku przeszczepów komórek szpiku pochodzących od rodzeństwa lub dawcy niespokrewnionego (tzw. przeszczep allogeniczny), wyleczalność sięga 60%.

W przeszczepach komórek szpiku pobieranych od samego chorego w okresie ustąpienia objawów choroby (tzw. przeszczepy autologiczne), szanse na powodzenie są nieco niższe i wynoszą ok. 30%

Trombocyty-
płytki krwi

• Są fragmentami cytoplazmy dużych komórek megakariocytów występujących w szpiku kostnym Ich liczba waha się od 140 do 440 tys. w 1mm3 Po uszkodzeniu naczynia w wyniku np. zranienia, trombocyty gromadzą się w miejscu uszkodzenia i uwalniają hormon serotoninę, która powoduje skurcz naczyń przyczyniając się do zmniejszenia krwawienia. Niezależnie od tego biorą one udział w procesie krzepnięcia krwi.

Proces krzepnięcia

• W rzeczywistości proces ten jest bardziej złożony i uczestniczy w nim XIII czynników , bez których proces krzepnięcia byłby upośledzony np. w przypadkach wrodzonych hemofilii.

Osocze

• Osocze jest częścią płynną krwi i jako środowisko płynne umożliwia transport przez system naczyń zawieszonych w nim elementów morfotycznych krwi Ponadto zawierając w swoim składzie liczne związki chemiczne pełni wiele funkcji samodzielnie lub łącznie z krwinkami Zawiera składniki organiczne i nieorganiczne

Białka osocza

• są największą grupą związków organicznych występujących w osoczu. Ich ilość waha się w granicach 70-75 g w litrze osocza. Białka osocza dzielą się na trzy zasadnicze frakcje:

Chłonka

• Część osocza przefiltrowana do tkanek przez ściany naczyń włosowatych dostaje się do naczyń chłonnych i powraca w postaci chłonki do krwi żylnej przez przewód piersiowy i chłonny prawy. Z osocza do tkanek zostaje przefiltrowana woda oraz rozpuszczone w niej składniki drobno cząsteczkowe.

• Chłonka nie ma jednolitego składu.

• Chłonka odpływająca z narządów jamy brzusznej jest bogata w tłuszcze wchłonięte w jelicie oraz białka syntetyzowane w wątrobie.

1

---