Odnowa biologiczna

Fizjologia człowieka



Nauka o czynności żywego organizmu



Prawa rządzące żywym organizmem

są wykrywane doświadczalnie



Określają one warunki jak i

mechanizmy fizjologiczne

zapewniające prawidłową czynność

całego organizmu i jego

poszczególnych komórek

Warunki i mechanizmy

fizologiczne



Warunki wyznaczane są przez czynniki

fizyczne i chemiczne stanowiące

środowisko biologiczne



Mechanizmy fizjologiczne

dzięki

nim

procesy życiowe przebiegają

prawidłowo. Życie organizmu

uwarunkowane jest sprawnym

działaniem licznych mechanizmów

fizjologicznych wystepującyh między

tkankami, narządami i całymi

układami

Metabolizm

- przemiana

materii



Anabolizm czyli asymilacja

przyswajanie-

gromadzenie energii w organi

mie



Katabolizm czyli dy

milacja czyli rozpad-

zmniejszanie zapasu energii w organiżmie



Oba te procesy zachodzą jednocześnie



W okresie dojrzałości-równowaga

dynamiczna



Metabolizm wymaga odżywiania,

oddychania, krążenia, wydalania

produktów przemiany materii



Kontrola środowiska wewnętrznego i

poszczególnych układów– układ nerwowy

Woda



Podstawowy składnik środowiska

wewnętrznego



W miarę wzrostu i dojrzewania

procent wody zmniejsza się



Dorosły mężczyzna-63% wody,18%

białka, 12 % tłuszczów, 7% soli

mineralnych



U kobiet jest o 10% mniej wody niż u

mężczyzn, za to jest więcej tłuszczów

Podział przestrzeni

płynów ustrojowych



Płyn zewnątrzkomórkowy-osocze krwi,

płyn tkankowy, chłonka-22% wody



Płyn transkomórkowy-płyn mózgowo-

rdzeniowy, płyn w komorach oka, maź

stawowa, płyn w jamie opłucnej,w

jamie osierdziowej, soki trawienne1-



Płyn wewnątrzkomórkowy 30-40%

Osmolarność płynu



Ciśnienie osmotyczne panujące w 1l

płynu-liczba swobodnie

poruszających się cząsteczek i

wywierane przez nie ciśnienie na

błony komórkowe

Budowa

komórki



Cytoplazma



Jądro komórkowe



Struktury cytoplazmatyczne:



Błona komórkowa



Siateczka śródplazmatyczna



Rybosomy



Aparat Golgiego



Mitochondria



izosomy

Błona komórkowa



7,5-10



Dwie warstwy fosfolipidów-

hydrofobowe skierowane są do

siebie,hydrofilne od siebie, na

zewnątrz błony



Dwie grupy białek globularnych-

białka integralne i powierzch

iowe

Białka błony komórkowej



Białka integralne-bieguny hydrofilne

ustawione są na zewnątrz błony



Białka nośnikowe-tworzą kanały

aktywnego transportu cząsteczek

przez błonę komórkową



Białka tworzące kanały jonowe



Białka receptorowe

wiążące hormony



Białka enzymatyczne

Składniki komórki



Siateczka śródplazmatyczna, rybosomy-synteza

białka



Mitochondria-przetwarzane energii zawartej w

subst.odżywczych w ATP



Aparat Golgiego-

zagęszczanie białka i otaczanie

go błoną



Lizosomy-zawieraja enzymy hydrolityczne

trawiące białka, kwasy nukleinowe,węglowodany



Jądro komórkowe-46 chromosomów ułożonych w

23 pary

-22 pary somatycznych i 1 para

płciowych

Transport bierny (1)



Dyfuzja prosta-związki rozpuszczalne w

tłuszczach-dyfuzja bez względu na

średnicę-O2,CO2,kwasy tłuszczowe,

sterydy, rozpuszczalniki organiczne-

alkohole, etery-przenikają od stężenia

większego do mniejszego



Dyfuzja nośnikowa-związki

nierozpuszczalne w tłuszczach-aktywnie

transportowane przez białka nośnikowe

tworząc z nimi nietrwałe kompleksy-zgodnie

z gradientem stężenia

-dyfuzja ułatwiona

przeciw- aktywny transport-monosacharydy

i aminokwasy

Transport bierny (2)



Cząsteczki o ładunku obojętnym-

woda i mocznik przenikają

swobodnie przez pory w bł.kom.



Swoiste kanały dla dokomórkowych i

odkomórkowych prądów

poszczególnych jonów

Transport aktywny



Na-K ATPaza -działa przeciw gradientowi

stężeń, transportuje sód na zewnątrz i

potas do środka komórki



preferencja usuwania sodu z komórki w

stosunku do pobierania potasu z zewnątrz

Na:K jak 3:2



Konieczna obecność jonów magnezowych

stały dopływ tlenu i glukozy, stała

resynteza ATP z ADP i fosforanu, stałe

odprowadzanie CO2, temp.37st.c



Hamujące działanie wapnia



Wymóg ATP jako źródła energii

Odb

iór

informacji

przez

receptory



Efekt krótkotrwały-ruch jonów przez błonę

komórkową i występowanie

czynnościowego potencjału elektrycznego



Długotrwał

przez aktywację lub

inaktywację enzymów w bł.kom.



Jednocześnie krótkotrwałe i długotrwałe



Głównymi nośnikami informacji są

hormony

Białka receptorowe



Oddziałują na inne białka błony po

związaniu mediatorów, hormonów



Przenoszą cząsteczki insuliny



Maja one powinowactwo do licznych

związków, które konkurują ze sobą o

miejsce wiązania z receptorem



Związki egzogenne blokując receptor są

antagonistami określonych związków

endogennych

Receptory komórkowe



Swoistość wiązania-jeden rodzaj

hormonu



Konkurencja o miejsce receptorowe



Mała pojemność wiązania-receptory

wiążą hormon już przy bardzo

małych jego stężeniach

Receptory hormonów

peptydowych



Wykryto receptory dla ponad 20

hormonów peptydowych np. insulina



Występują one także wewnątrz

komórek

Receptory hormonów

sterydowych



Wykryto je w cytoplaźmie komórek

narządów docelowych



Receptory hormonów sterydowych

są białkami

Receptory transmitterów

synaptycznych



Receptor cholinergiczny-lipoproteina



Receptor adrenergiczny- dwa typy-alfa i beta



Receptory alfa-mm. gładkie, m. sercowy,

mm. szkieletowe, mózg



Wyróżniamy agonistów-adrenalina,

noradrenalina,fenylefrynę i izoproterenol i

antagonistów- alkaloidy sporyszu,

fentolamina, fenoksybenzamina



Alfa 1-komórki poza neuronami



Alfa 2-presynaptyczne błony neuronów

współczulnych

Receptory beta



Mózg, serce, mm. gładkie-

akywowane przez aminy

katecholowe ale w odwrotnej

kolejności niż alfa czyli

izoproterenol, adrenalina,

noradrenalina, fenylefryna



Beta 1-serce i jelita



Beta 2- oskrzele, macica i układ

krwionośny

Trzy etapy przetwarzania

informacji

przez bł.kom.



Rozróżnianie sygnałów

-połączenie hormonu z

receptorem i powstanie kompleksu



Przenoszenie sygnałów-oddziaływanie białek

receptorowych na białka kanałów jonowych i

enzymatyczne



Wzmacnianie sygnałów-wzmacniaczami są

cyklaza adenylowa i cyklaza guanylowa w

błonie



Pod wpływem cyklazy ATP przechodzi w

cykliczny AMP

Neuron (neurocyt) kom.

nerwowa



Przekazywanie informacji zakodowanych w

postaci impulsów nerwowych



Ciało neuronu i dwa typy wypustek-

aksony-wypustki osiowe i dendryty –

wypustki protoplazmatyczne



Akson czyli neuryt- przewodzenie-inicjacja

impulsów i wyjście neuronu-najdłuzszy ma

długość 1,2m



Osłonki neuronu-mielinowa-włókna

rdzenne i bez osłonki-bezrdzenne. Osłonka

mielinowa pełni funkcję mech. I izolatora

elektrycznego



Dendryt- wejście neuronu

Neuron czuciowy w zwojach

rdzennych



Długa wypustka podobna do aksonu

odbiera pobudzenie z receptorów i

przewodzi je do ciała komórki, krótsza

wypustka wstępuje do rdzenia kręgowego



Transport wsteczny - kom.uk.

autonomicznego-tak transportowany jest

czynnik wzrostu nerwów od unerwianych

narządów do ciała neuronów

Pobudliwość i pobudzenie



Pobudliwość-zdolność reagowania na

bodziec



Pobudzenie-zmiana właściwości błony

komórkowej lub metabolizmu

komórkowego pod wpływem bodźców



Bodźce fizyzczne-fale świetlne,

akustyczne, energia cieplna,

mechaniczna



Bodźce chemiczne-związki organiczne

i nieorganiczne

Bodźce fizjologiczne



Bodźce, które nie uszkadzają komórek i

wywołują całkowicie odwracalne procesy



Niektóre komórki w organiźmie

człowieka odbierają w czasie swojego

życia kilka miliardów bodźców



Receptory-narządy odbierające bodźce



Komórki pobudliwe-szybko odpowiadają

na bodziec-komórki mięśniowe i komórki

nerwowe

Potencjał elektryczny kom.

nerwowej



Zdolność do generowania i

przewodzenia potencjałów

elektrycznych



Potencjał spoczynkowy-sodu 10x

więcej na zewnątrz, potasu 30 x

więcej wewnątrz



Non stop działa pompa sodowo-

potasowa by to utrzymać

Potencjał

poczynkowy



Różnica potencjału

elektrycznego

między

wnętrzem komórki a płynem

zewnątrzkomórkowym- wnętrze komórki

ujemne, na zewnątrz ładunek dodatni



Ujemny potencjał spoczynkowy neuronu

wynosi -70mV



Ujemny potencjał kom.mięśniowej -80 do

-90mV



Wewnątrz komórki znaczna przewaga

jonów potasowych

Potencjał czynnościowy



Potencjał spoczynkowy-stan polaryzacji

spoczynkowej



Depolaryzacja - krótkotrwała dodatnia

polaryzacja wnętrza komórki-potencjał

czynnościowy



Zmiana przepuszczalności błony kom. dla

jonów Na i K po zadziałaniu bodźca



0,5ms-aktywacja sodowa-Na do środka

komórki



Okres repolaryzacji-inaktywacja sodowa,

wolna aktywacja potasowa



Czas trwania potencjału czynnościowego-

0,4-2ms

Potencjał czynnościowy



Nagła, duża przepuszczalność dla sodu-

wnętrze komórki dodatnie-

depolaryzacja-przesuwa się wzdłuż

aksonu do jego zakończenia-impuls

nerwowy



Wolna aktywacja potasowa i

jednocześnie inaktywacja sodowa-

repolaryzacja neuronu-kończy potencjał

czynnościowy



Koncepcja kanałów błonowych



Liczba kanałów sodowych-50 kanałów na

1 um kwadratowy błony kom.

Próg pobudliwości



Najsłabszy bodziec zdolny do

wywołania określonej reakcji-bodziec

progowy.



Odpowiedzią na bodziec jest

pobudzenie komórki, zmiana

metabolizmu komórkowego, wzrost

przepuszczalności dla jonów



w obrębie neuronu strefy

czynnościowe-wejście-dendryt, inicjacja

impulsów, przewodzenie, wyjście-akson

Dendryt



Wyższy próg pobudliwości



Mniejsza prędkość przewodzenia



Przewodzenie od dendrytu do końca

aksonu-przewodzenie ortodromowe

Akson



Wyzwalanie potencjału czynnościowego, w

tym miejscu 0,4-2ms nie może powstać

następny potencjał czynnościowy, bez

względu na natężenie stosowanego bodźca-

okres refrakcji bezwzględnej. Jest to okres

inaktywacji sodowej



Okres refrakcji względnej-kilka milisekund,

neuron odzyskuje pobudliwość, ale musi

zadziałać bardzo silny bodziec



Okres refrakcji przeciwdziała nakładaniu się

potencjałów czynnościowych na siebie

Przenoszenie infromacji



Włókna mielinowe-przewodzenie skokowe-

w węzłach Ranviera-szybsze przewodzenie-

prędkość przewodzenia do 120m/s



Włókna bezmielinowe-przewodzenie ciągłe-

ciągła fala depolaryzacji za którą przesuwa

się fala repolaryzacji-prędkość od 0,5-2ms



Amplituda potencjału czynnościowego nie

zmienia się –przewodzenie bez strat



Prędkość przewodzenia zależy od średnicy

włókna nerwowego ( im większa średnica

tym szybsze przewodzenie) i sposobu

przewodzenia

Potencjały postsynaptyczne



Pobudzające EPSP-depolaryzacyjne-

synapsy pobudzające-zjawisko

sumowania się przestrzennego

impulsacji-im więcej synaps jest

pobudzonych tym wyższy EPSP



Postsynaptyczne potencjały

hamujące-IPSP



Opóźnienie synaptyczne-czas

potrzebny do przejścia przez

synapsę-od 0,5 do kilu milisekund

Potencjał iglicowy



Pod wpływem transmittera

depolaryzacja neuronu osiąga pewien

próg, przy którym wyzwala się

potencjał iglicowy



Potencjał progowy-krytyczny

potencjał ciała neuronu -55mV



Po przekroczeniu tego progu EPSP

przechodzi w potencjał iglicowy ( 0,5-

2ms)-depolaryzacja błony-wnętrze

komórki +35mV-nadstrzał



Następnie repolaryzacja bł.kom.

Potencjał następczy



Repolaryzacja bł.kom. i powolny

powrót do potencjału

spoczynkowego



W czasie potencjału iglicowego

bł.kom. jest kompletnie niewrażliwa

na bodźce-okres bezwzględnej

refrakcji

IPSP



Transmitter hamujący przewodzenie

impulsów



Potas ucieka na zewnątrz, chlor do

środka, wnętrze komórki jeszcze

bardziej ujemne -80mV



Neurony takie mają zmniejszoną

pobudliwość

Synapsa



Informacja przekazywana efektorom-inny

neuron, mięsień, gruczoł



Synapsy nerwowo-nerwowe i nerwowo-

mięśniowe



Element presynaptyczny ( zakończenie

aksonu), szczelina (20nm) i element

postsynaptyczny ( dendryt, ciało neuronu)



Nośnik elektryczny zmienia się w

chemiczny-synapsy chemiczne-

subst,przekażnikowe transmitery

synaptyczne

Transmitery synaptyczne



Uwalnianie określonej liczby

cząsteczek transmitera



Uwalnianie przez cały czas, gdy

dociera impuls wydalają się dużo

większe ilości



Rola jonów wapniowych-są niezbędne

przy uruchamianiu dodatkowych

obszarów uwalniania transmitera



Transmiter jest rozkładany przez

enzymy lub wychwytywany przez

elementy presynaptyczne

Transmitery pobudzające i

hamujące



Pobudzające-depolaryzują błonę

postsynaptyczną-acetylocholina,

adrenalina, noradrenalina,

serotonina, histamina,aminokwasy (

glutaminian, asparginian)



Hamujące-kwas gamma-

aminimasłowy (GABA), glicyna

Acetylocholina



Łączy się z receptorem

cholinergicznym



Dwa typy – nikotynowy i

muskarynowy



ACh powstaje z choliny i kwasu

octowego-enzym acetylotransferaza

cholinowa



Esteraza cholinowa rozkłada ACh

Rodzaje włókien



Grupa A-włókna z osłonką mielinową-funkcja

aferentna-dośrodkowa (czuciowe) i

eferentna-odśrodkowa (somatyczne).Alfa,

beta, gamma, delta



Grupa B-część układu autonomicznego, z

osłonka mielinową-włókna przywspółczulne i

współczulne przedzwojowe



Grupa Cs-współczulne zazwojowe bez osłonki

mielinowej-noradrenalina



Grupa Cdr-włókna wstępujące do rdzenia

kręgowego, pozbawione osłonki mielinowej,

przewodzą czucie bólu



A i Cdr-włókna aferentne-część łuków

odruchowych somatycznych i autonomicznych



Ai B- eferentne-nerwy czaszkowe i rdzeniowe

Nerwy



Czaszkowe – 12 par



Rdzeniowe – 31 par



8 par szyjnych C1-C8



12 par piersiowych



5 lędźwiowych



5 krzyżowych



1 guziczny



We wszystkich nerwach czaszkowych i

rdzeniowych są włókna aferentne mielinowe i

bez mielinowe a włókna eferentne biegną do

mm.poprzecznie prążkowanych-somatyczne i

mm.gładkich i kom. gruczołowych- część

uk.autonomicznego

Włókna nerwowe



Układu somatycznego-n.czaszkowe

III,IV,V,VI,VII,IX,X,XI,XII oraz wszystkich

n.rdzeniowych



Układu autonomicznego-

przywspółczulnego-III,VII,IX i X oraz

krzyżowych S2-S4, współczulnego Th1-

Th12 i n.lędźwiowych L1-L3.

Document Outline