02 Komórka, tkanka, narząd jako podmiot patofizjologii Zaburzenia homeostazyid 3414 ppt

background image

KOMÓRKA, TKANKA, NARZĄD

JAKO PODMIOT PATOFIZJOLOGII

©Jacek M. Witkowski

2005

Wykład 02

background image

2

Hierarchizacja objawów

patologicznych

• Objawy

ogólnoustrojowe

• Objawy systemowe

(układowe)

• Objawy narządowe

i/lub tkankowe

• Objawy komórkowe

• Objawy subkomórkowe

i molekularne

ZGŁASZANE PRZEZ CHOREGO
I ROZPOZNAWANE PRZEZ
LEKARZA

ROZPOZNAWANE PRZEZ
LEKARZA SPECJALISTĘ
I PATOLOGA

GŁOWNIE DOMENA BADAŃ
NAUKOWYCH (2005…)

background image

3

Objawy ogólnoustrojowe,

np.

Podwyższona ciepłota ciała („gorączka”)

• Wzrost produkcji energii cieplnej przez komórki

Jak: wzrost produkcji i wydzielania ATP (mitochondria),

przyspieszenie reakcji katabolicznych…

Dlaczego: działanie sygnałów termogennych (pirogeny, hormony

tarczycy…)

Po co? …

Osłabienie

• Zmiana aktywności OUN

• Zmniejszona produkcja energii w postaci

wysokoenergetycznych wiązań fosforanowych w ATP

– dlaczego: np. niedobory substratów pokarmowych lub kofaktorów

meetabolicznych (witamin, mikroelementów)

UWAGA: Są konsekwencją niewybiórczego

(uogólnionego) działania patomechanizmu(ów)

na wiele typów komórek i/lub tkanek.

background image

4

Objawy systemowe (układowe) –

hierarchia

*

Układ krążenia (sercowo-

naczyniowy)

Układ nerwowy

Układ dokrewny

Układ odpornościowy

• Układ pokarmowy

• Układ oddechowy

• Układ wydalniczy

• Skóra i jej przydatki

• Układ rozrodczy

• Układ kostno-stawowy i mięśniowy

• Narządy zmysłów

* ze względu na ‘ważność’ układu dla osobniczego przeżycia

INTEGRACYJNE

NIEZBĘDNE
DZIAŁANIE NA
POTRZEBY CAŁEGO
ORGANIZMU

background image

5

Objawy systemowe

(układowe) 1

Układ krążenia (sercowo-naczyniowy)

Wstrząs

Nadciśnienie

Bladość, zaczerwienienie, sinica

Obrzęk

Układ nerwowy

Zaburzenia świadomości i innych wyższych

funkcji

Zaburzenia ruchowe (porażenie, drgawki

itd.)

Zaburzenia czuciowe

Układ dokrewny

Zaburzenia gospodarki węglowodanowej

Zaburzenia równowagi wodno-elektrolitowej

Układ odpornościowy

Niedobory odporności

Nadwrażliwość, alergie

UWAGA: Wynikają z zaburzeń działania układu jako całości

+

_

background image

6

Objawy systemowe (układowe)

– 2

Układ pokarmowy

• niedożywienie

– Uogólnione (wyniszczenie) lub dotyczące wybranych

składników pokarmowych

• otyłość

Układ oddechowy

• duszność
• hiperwentylacja
• zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej

Układ wydalniczy

• zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej
• zaburzenia równowagi wodno - elektrolitowej

Skóra i jej przydatki

• zaburzenia równowagi wodno – elektrolitowej

(oparzenia)

• zaburzenia pigmentacji

Układ rozrodczy

• bezpłodność

UWAGA: objawy systemowe mogą być konsekwencją zaburzeń

w więcej niż jednym układzie

+

_

background image

7

Objawy narządowe

Ból - boli narząd lub jego fragment (z

wyjątkiem ośrodkowego układu nerwowego)

Zmiany anatomiczne (zmiana wielkości

±

,

zniekształcenie)

Zmiany czynności narządu (najczęściej

upośledzenie lub zniesienie), np.

• Anemia
• Żółtaczka
• Mocznica
• Ograniczenie zakresu ruchów w określonym stawie lub

ich zniesienie

• Zmniejszenie siły mięśnia lub grupy mięśniowej

UWAGA: Dotyczą anatomicznie określonego narządu/ów

background image

8

Hierarchizacja

patomechanizmów

Mechanizmy systemowe

Patomechanizm wpływa na procesy uniwersalne,

zachodzące w większości komórek i tkanek organizmu; np.

nadmiar hormonów tarczycy (T3, T4) w chorobie Basedowa

podwyższa metabolizm tlenowy we wszystkich komórkach

Mechanizmy narządowe i/lub tkankowe

Patomechanizm wpływa na procesy, zachodzące w

określonym narządzie/tkance; np. w dychawicy

oskrzelowej nadmiar histaminy wydzielony w konsekwencji

alergii powoduje skurcz oskrzeli i wzrost wydzielania śluzu,

prowadząc do duszności

Mechanizmy komórkowe

• Patomechanizm wpływa na (m. in.) transport substancji do/z

komórki, przetwarzanie substancji w komórce (metabolizm),

przetwarzanie informacji (‘transdukcja sygnałów”); np.

zaburzenia przewodnictwa nerwowego w ch. Parkinsona,

kurczliwości mięśnia sercowego i m. szkieletowych,

Mechanizmy subkomórkowe i molekularne

Patomechanizm wpływa na stan informacji

genetycznej zawartej w genomie w formie DNA (MUTACJE)

lub na jej wykorzystanie

+

_

background image

9

PATOFIZJOLOGIA PRZEPŁYWU

JONÓW I WODY PRZEZ BŁONY

KOMÓRKOWE

background image

10

140 mM K

+

10 mM Cl

-

5 mM Na

+

100 nM Ca

2+

H

2

O

5 mM K

+

105 mM Cl

-

145 mM Na

+

1 mM Ca

2+

H

2

O

Jony są nierównomiernie rozmieszczone w i poza komórką;
homeostaty utrzymują gradienty….

środowisko
pozakomórkowe
(ECF)

cytoplaz
ma

błona
komórkowa

V

©

background image

11

Kation w otoczce
hydratacyjnej

Na

+

Jony nie przechodzą przez fosfolipidową błonę komórkową

Anion w otoczce
hydratacyjnej

H

2

O

©

Cl-

background image

12

H

2

O

Woda słabo przechodzi przez fosfolipidową błonę

komórkową

©

background image

13

W wielu typach komórek szybkie

przemieszczenia jonów i H

2

O przez błonę

są warunkiem ich prawidłowej czynności

• Komórki nerwowe (impulsy) i glejowe

(odżywianie neuronów)

• Komórki mięśniowe (wszystkie typy) (skurcz)

• Komórki gruczołowe (sekrecja)

• Komórki nabłonków kanalików nerkowych

(sekrecja i absorpcja)

• Nabłonek splotu pajęczynówkowego (produkcja

CSF)

• Nabłonki dróg oddechowych (równowaga wodna)

• Limfocyty T i B....

Na

+

, K

+

, Ca

2+

,

Cl

-

,

H

2

O

...a więc konieczne są specyficzne struktury – kanały błonowe.

background image

14

Białkowe kanały błonowe umożliwiają przejście jonów,ale
nie wody ...

10

5

-10

8

jonów/sek,

10

2

-10

4

jonów/otwarcie

©

background image

15

Zmiana potencjału
elektrycznego
i inne zjawiska sterujące
kanałami

(Głównie w komórkach nerwowych
i mięśniowych, m.sercowy)

Ponadto, kanały
błonowe mogą być
sterowane przez:

1.Ligandy:

•Neuromediatory
•Czynniki wzrostowe
•Cytokiny
•Jony

2. Naprężenia
mechaniczne

3. Zmiany temperatury

©

background image

16

Mechanizmy kontrolujące

gospodarkę wodno-sodową

Zmiany podaży i wydatkowania
płynu
bezpośrednio wpływają na skład
i/lub objętość płynu pozakomórkowego
ECF

Odpowiednie czujniki wykrywają
zmiany stężenia jonów Na

+

lub objętości

ECF.

Hormony uwolnione w odpowiedzi na
sygnał czujników zmieniają wielkość
filtracji kłębuszkowej (GFR) a także
wydzielanie lub absorpcję. Mogą one
bezpośrednio wpływać na odczucia
pragnienia czy głodu.

Utrzymanie objętości i składu ECF
zapewnia właściwą objętość płynu
krążącego w organizmie (krwi i limfy) dla
utrzymania właściwej

perfuzji tkanek

.

+

_

background image

17

Regulacja wydalania

nerkowego przez wielkość

pobranego Na

+

System renina-angiotensyna także w mózgu!

+

_

background image

18

Nieskompensowane zmiany wartości

stężeń we krwi oddają zaburzenia stanu

organizmu

ZDROWIE

C

H

O

R

O

B

A

C

H

O

R

O

B

A

Ś

M

IE

R

Ć

Ś

M

IE

R

Ć

NIEDOBÓR - KOMPENSACJA ODCHYLENIA - NADMIAR

PEŁNA

PEŁNA

CZĘŚCIOWA

CZĘŚCIOWA

HIPO

HIPE
R

NATREMIA (Na

+

)

KALIEMIA (K

+

)

KALCEMIA (Ca

2+

)

FOSFATEMIA (PO4

-

)

GLIKEMIA (glukoza)

VOLEMIA (V)

(zasadowica) H

+

(kwasica)

background image

19

Zaburzenia czynności

kanałów jonowych -

kanałopatie

Przyczyny: mutacje genów białek

kanałowych lub genów czynników
transkrypcyjnych i/lub regulatorowych

Skutki: nadmierny lub niewystarczający

przepływ jonów przez błonę komórkową

Objawy patologiczne: zależne od rodzaju

zaburzenia ORAZ od dotkniętej tkanki

+

_

background image

20

Kanałopatie kanałów Na

+

Padaczka
• Okresowe porażenie hyperkaliemiczne

• Zespół Liddle’a

(pseudohiperaldosteronizm,

dziedziczne nadciśnienie tętnicze)-

utrwalona

aktywacja

kanału w cewkach

dystalnych nefronu

Hipoaldosteronizm rzekomy

(utrwalona

inaktywacja

kanału w cewkach dystalnych

nefronu)

• Zespół długiego QT

(zaburzenia pracy serca)

+

_

background image

21

Kanałopatie kanałów K

+

Ataksja napadowa
• Zespół rodzinnych, łagodnych drgawek

noworodkowych

• Zespół

Jervella i Lange-Nielsena

(wrodzona głuchota i zaburzenia pracy

serca (napadowe migotanie komór,

długie QT)

• Izolowana wrodzona głuchota

(mechanoczułe kanały w n. Cortiego)

Hipoglikemia hiperinsulinowa

• Zespół długiego QT

+

_

background image

22

Kanałopatie kanałów Ca

2+

• Ataksja

napadowa

• Rodzinna

migrena

hemiplegiczna

• Wrodzona

ślepota

zmierzchowa/nocna

• Padaczka
• Hipertermia

złośliwa

• Wielotorbielowatość

nerek

+

_

background image

23

Kanałopatie kanałów Cl

-

• Mukowiscydoza

(1:3000) - kanał chlorkowy CFTR; wykryto

1291 mutacji, ale 70-80% zachorowań związane z delecją

kodonu dla fenyloalaniny w pozycji 508

• Miotonie wrodzone Thomsena i Beckera

• Zespół Barttera

(defekt kanału chlorkowego + transportera

Na-K-2Cl w szczytowej i podstawno-bocznej części komórek

gałęzi wstępującej pętli Henlego oraz transportera Na-Cl w

cewce krętej dystalnej; przerost aparatu

przykłębuszkowego, hyperaldosteronizm, zasadowica

hipokalemiczna)

• Choroba Denta

(defekt kanału chlorkowego w cewkach

bliższych, manifestuje się białkomoczem

niskocząsteczkowym, nefrokalcynozą i kamicą nerkową,

powadzącą do mocznicy)

+

_

background image

24

A co z H

2

O ?

background image

25

   

The Nobel
Prize in
Chemistry
2003

"for discoveries concerning channels in
cell membranes"

"for the discovery
of water channels"

"for structural and
mechanistic studies
of ion channels"

 

              

Peter Agre

Roderick
MacKinnon

Johns Hopkins
University School
of Medicine
Baltimore, MD,
USA

Rockefeller
University, Howard
Hughes Medical
Institute
New York, NY, USA

background image

26

Akwaporyny umożliwiają przejście wody przez błony komórkowe

P

f

<50 m H

2

O/sek, maks. P

f

>1500 m/sek

©

background image

27

Akwaporyny – funkcja

(wybór)

• Resorpcja 150-200 l H

2

O/dobę w nerkach (mechanizm zależny

i niezależny od ADH)

• Regulacja wytwarzania i składu endolimfy w uchu wewnętrznym

(AQP 1-6) Beitz i wsp., Cell Mol Neurobiol. 2003 Jun;23(3):315-29

Płuca - utrzymanie równowagi wodnej w pęcherzykach (AQP-3)
Jelito cienkie – indukcja AQP-3 przez VIP

• Transport wody przez nabłonek barwnikowy siatkówki zależny

od AQP-1 utrzymuje prawidłowe ciśnienie śródgałkowe w oku,

warunkuje przymocowanie siatkówki do warstwy naczyniowej i

zapobiega obrzękowi (Stamer i wsp., Invest Ophthalmol Vis Sci.

2003 Jun;44(6):2803-8.)

background image

28

Proponowany mechanizm działania

wazopresyny (ADH) w cewce zbiorczej (CD)

AQP-CD

- ADH (moczówka)
<50 m/s

+ ADH
>1000 m/s

5-10’

H

2

0

H

2

0

©

background image

29

Akwaporyny w patologii

• Nefrogenna

moczówka prosta

( mutacja AQP2 Brak funkcjonalnej

AQP; utrata wrażliwości AQP na ADH?)

Zaćma

(AQP0

Brak funkcjonalnej AQP-MIP

)

Zespół Sjogrena

(AQP-5)

– Zaburzenia transportu AQP z cytoplazmy do błony komórkowej w

gruczołach łzowych i śliniankach

Pneumokonioza (pylica)

niklowa płuc – nikiel Ni

2+

blokuje

akwaporynę AQP-3 w nabłonkach oskrzelików i pęcherzyków płucnych

(Zelenina i wsp., J Biol Chem. 2003 Aug 8;278(32):30037-43)

BIEGUNKI INFEKCYJNE

(blokowanie akwaporyn w jelicie grubym

przez toksyny bakteryjne = zmniejszenie resorpcji H

2

O z mas

kałowych)

background image

30

Zaburzenia pH krwi oddają zaburzenia

stanu organizmu

ZDROWIE

C

H

O

R

O

B

A

C

H

O

R

O

B

A

Ś

M

IE

R

Ć

Ś

M

IE

R

Ć

NIEDOBÓR - KOMPENSACJA ODCHYLENIA - NADMIAR

PEŁNA

PEŁNA

CZĘŚCIOWA

CZĘŚCIOWA

pH >
7.45

pH <
7.35

(zasadowica) H

+

(kwasica)

background image

31

Przyczyny zaburzeń

kwasowości

Oddechowe, np:

– niewydolność oddechowa, obturacja 

kwasica

– hiperwentylacja  zasadowica

• Metaboliczne

– Zaburzenia sekrecji nerkowej
– Nadmierna produkcja

+

_

background image

32

Zmiana pH środowiska może wpływać na

poziom ekspresji genu dehydrogenazy

rozgałęzionych ketokwasów w komórkach

nerki

Price SR et al, J Am Soc Nephrol 1998 Mar;9(3):439-43

background image

33

Kwasica metaboliczna prowadzi do

degradacji białek w komórkach

mięśniowych

background image

34

Konsekwencje przewlekłej kwasicy

metabolicznej

• Metaboliczne

– Nadprodukcja PTH

– Nadprodukcja glikokortykoidów

– Obniżona produkcja hormonów tarczycy

– Oporność na insulinę

– Zahamowanie produkcji 1,25(OH) cholekalcyferolu

• Kliniczne

– Anoreksja, zmęczenie, tachypnoe

– Zaburzenia wzrostu kości

– Osteopenia

– Katabolizm białek i aminokwasów w mięśniach

– Zahamowanie syntezy albumin

+

_


Document Outline


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Komórka, tkanka, narząd jako podmiot patofizjologii Zaburzenia homeostazy
Wykład 2 Komórka, tkanka, narząd jako podmiot patofizjologii
W02a Komórka, tkanka, narząd jako podmiot patofizjologii
02 Wiadomosci ogolne o komorkach i tkankach
W08 Patofizjologia zaburzeń gospodarki węglowodanowej
Wykład 5 Patofizjologia zaburzeń odporności AIDS2
Patofizjologia zaburze ä jonowych
PATOFIZJOLOGIA ZABURZEŃ IMMUNOLOGICZNYCH, Wykłady
MODUŁ I - Bank jako podmiot rynku finansowego, Ekonomia, Ekonomia stacjonarna I stopień, III rok, B
Dziecko jako podmiot i przedmiot działań pedagogicznych(1), teologia skrypty, NAUKI HUMANISTYCZNE, P
Interwencja Kryzysowa w przypadku choroby alkoholowej oraz w przypadku przemocy, Psychologia USWPS W
wykłady, depresja3-maj'02-Karolina, Pozycja depresyjna jako jakość która z perspektywy psychoanality
Patofizjologia, patofizjoIV, ZABURZENIA DIUREZY- diureza dobowa czyli ilosc moczu wydalana w ciagu d
Patofizjologia, patofizjoIV, ZABURZENIA DIUREZY- diureza dobowa czyli ilosc moczu wydalana w ciagu d
W04b Patofizjologia zaburzeń odporności
Patofizjologia zaburzeń odporności 1
W04c Patofizjologia zaburzeń odporności

więcej podobnych podstron