Wchłanianie składników pokarmowych

Jelito ⇒wszystko jest strawne

⇓

Do krwi lub limfy

⇓

Wątroba (odtruwa, magazynuje, przekształca)

Żylno- żylna sieć naczyń włosowatych wątroby

Wątroba wchłania składniki (składniki są tam magazynowane)

⇓

Żyła wątrobowa

⇓

Żyłą główna

⇓

Kom ciała

Przemiany białek w żwaczu

Zmienia się skład aminokwasowy białka. Białko roślinne trafia do trawieńca gdzie przy udziale bakterii zmieniane zostaje na białko zwierzęce

Białka jest więcej. Bakterie mogą syntetyzować białko przy udziale azot, oraz bakterie są zjadane przez pierwotniaki które przekształcają skład aminokwasowy

Nefron

1. Filtracja - proces przesączania składników osocza z naczyń krwionośnych kłębuszka do światła torebki, odbywa się na zasadzie różnicy ciśnień hydrostatycznych (między krwią w naczyniach a płynem w torebce).

Ciśnienie filtracyjne: P_f=P_h- (P_o+P_t),

gdzie: P_h - ciśnienie hydrostatyczne krwi,

P_o - ciśnienie onkotyczne osocza, P_t - ciśnienie hydrostatyczne płynu w torebce

2. Resorpcja - kanalikowe wchłanianie zwrotne (bierne lub czynne) związków potrzebnych organizmowi. Substancje wchłaniane są do naczyń włosowatych oplatających kanalik.

Wchłanianie zwrotne dotyczy:

wody (osmoza)

substancji organicznych: glukoza, aminokwasy, kwasy tłuszczowe, mocznik,

substancji mineralnych: Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Cl^-, HCO₃^-, PO₄^3- i in

3. Wydzielanie - sekrecja kanalikowa - transport substancji do światła kanalika: np. kwas paraaminohipurowy (PAH), penicylina, związki fenolowe, K⁺

Beztlenowy rozkład substancji odżywczych przez bakterie

- u roślinożernych - rozkładane głównie węglowodany - powstają LKT

- u drapieżnych - rozkładane głównie białka - procesy gnilne

Wydalanie azotu u zwierząt

Amoniak - najprostszy produkt azotowy,

powstaje w wyniku dezaminacji białek oraz rozpadu puryn i pirymidyn, silnie toksyczny, bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie, łatwo dyfunduje - może być wydalany przez każdą przepuszczalną powierzchnię ciała

Mocznik - powstaje w wątrobie z NH₃ i CO₂ w cyklu ornitynowym, mało toksyczny, rozpuszczalny w wodzie

Kwas moczowy - bardzo słabo rozpuszczalny w wodzie, po usunięciu wody z moczu wytrąca się, może być więc wydalany w postaci kryształów

Amonioteliczne - wydalają azot głównie w postaci amoniaku - większość bezkręgowców wodnych, kijanki, ryby kostnoszkieletowe, krokodyle

Ureoteliczne - wydalają głównie mocznik (ryby chrzęstnoszkieletowe, dorosłe płazy, niektóre żółwie lądowe, ssaki)

Urykoteliczne - wydalają głównie kwas moczowy (owady, jaszczurki i węże, ptaki)

Utrzymywanie stałego ciśnienia osmotycznego w różnym środowisku

Potencjał spoczynkowy

Autonomiczny układ nerwowy (wegetatywny)

unerwia narządy wewnętrzne, przekazuje pobudzenie przez neurony zwojowe znajdujące się poza ośrodkowym układem nerwowym

Autonomiczny układ nerwowy:

1. Współczulny

2. Przywspółczulny

Narządy unerwiane przez układ autonomiczny mają zwykle podwójne unerwienie: współczulne i przywspółczulne. Oba układy działają wzajemnie ANTAGONISTYCZNIE.

Łuk odruchowy

Receptory

Odbierają bodźce i przekształcają energię bodźca

w impuls nerwowy.

• Wyspecjalizowane struktury

• Pojedyncze komórki receptorowe

• Wolne zakończenia obwodowe neuronów czuciowych

Każdy receptor jest zazwyczaj pobudzany przez jeden rodzaj energii - swoista wrażliwość receptorów na bodźce.

Bodziec adekwatny ma najniższy próg pobudliwości.

Receptory ze względu na rodzaj bodźca:

- chemoreceptory

- mechanoreceptory

- termoreceptory

- receptory fal elektromagnetycznych

Receptory ze względu na położenie bodźca:

- interoreceptory

- eksteroreceptory

- kontaktowe

- telereceptory

Efektor - narząd wykonawczy

Efektory układu nerwowego somatycznego:

- mięśnie szkieletowe

Efektory układu nerwowego autonomicznego:

- mięśnie gładkie

- mięsień sercowy

- gruczoły

Właściwości mięśnia sercowego

1. Skurcz i rozkurcz nie podlegają woli

2. Na podrażnienie reaguje tylko pojedynczym skurczem

3. Mięsień sercowy stanowi fizjologiczną całość, bodźce wywołują wspólną reakcję („wszystko albo nic”)

4. Ma długą fazę niewrażliwości

Właściwości mięśnia sercowego

1. Skurcz przedsionków - krew tłoczona do komory

2. Początek skurczu komór - wzrost ciśnienia, zamykają się zastawki

3. Skurcz komór, okres podwyższonego ciśnienia

4. Koniec skurczu komór, otwierają się zastawki, krew przechodzi do tętnic

5. Początek rozkurczu komór - zamykają się zastawki

6. Dalszy rozkurcz komór, okres spadku ciśnienia

7. Otwarcie zastawek do przedsionków - krew z przedsionków przechodzi do komór

TYPY NACZYŃ WŁOSOWATYCH:

1. O ŚCIANIE CIĄGŁEJ (MÓZG) - mała przepuszczalność, tworzą barierę

2. OKIENKOWATE (MIĘŚNIE SZKIELETOWE, NERKI, SKÓRA) - przepuszczalne dla drobnocząsteczkowych białek (insulina, albuminy), otwory do 0,1 µm

3. O ŚCIANIE NIECIĄGŁEJ (WĄTROBA, ŚLEDZIONA) - przepuszczają białka wielkocząsteczkowe i elementy morfotyczne krwi

UKŁAD NACZYŃ WŁOSOWATYCH (MIKROKRĄŻENIE)

Zapewnia wymianę substancji (woda, gazy, substancje odżywcze, jony, metabolity) między krwią a tkankami - stałą odnowę składu środowiska wewnętrznego organizmu i utrzymanie homeostazy.

Wymiana zachodzi na drodze dyfuzji i filtracji.

Pozimy metabolizmu

Metabolizm standardowy

Przemiany metaboliczne organizmu w spoczynku.

Zapewnia energię dla podstawowych procesów życiowych.

Metabolizm aktywny

Przemiany metaboliczne organizmu aktywnie

poruszającego się.

Zapewnia energię dla podstawowych procesów życiowych

i normalnej pracy mięśni.

Metabolizm aktywny wysiłkowy

Przemiany metaboliczne organizmu intensywnie

poruszającego się.

Zapewnia energię dla podstawowych procesów życiowych

i wzmożonej pracy mięśni.

Regulacja oddychania

Wzrost zapotrzebowania na tlen (np. w czasie wysiłku) powoduje wzrost tempa wentylacji

Główny czynnik wpływający na tempo wentylacji - poziom CO₂ we krwi

Ośrodek oddechowy - w rdzeniu przedłużonym i moście

Skurcz mięśnia szkieletowego

Skurcz mięśnia szkieletowego

1. Depolaryzacja sarkolemmy

2. Depolaryzacja układu sarkotubularnego

3. Uwolnienie Ca²⁺ z cystern

4. Połączenie Ca²⁺ z troponiną

5. Zmiana konfiguracji kompleksu troponina-tropomiozyna - odblokowanie miejsc wiązania miozyny na aktynie

6. Połączenie aktyny z miozyną mostkami

7. Skurcz - przesunięcie aktyny względem miozyny (potrzebna energia!)

8. Reabsorpcja Ca²⁺ do cystern

9. Rozkurcz (bierny)

Energia do skurczu mięśnia

1. Bezpośrednio wykorzystywana jest energia zmagazynowana w ATP (ATPႮADP + PO₄^3- + E)

2. Resynteza ATP: (ADP + PO₄^3- + E ႮATP)

PO₄^3- pochodzi z fosfokreatyny

E pochodzi z utleniania substratów energetycznych:

glukozy

kwasów tłuszczowych

Mięsień szkieletowy - w spoczynku lub przy mało intensywnej pracy zużywa głównie wolne kwasy tłuszczowe (FFA), przy krótkotrwałych intensywnych wysiłkach - glukozę.

Zapasy energetyczne mięśnia: glikogen mięśniowy (Ⴎglukoza), lipidy śródmięśniowe (Ⴎkwasy tłuszczowe)

Glukoza może być wykorzystywana w procesie tlenowym:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ Ⴎ 6CO₂ + 6H₂O + 30ATP

lub w procesie beztlenowym:

powstaje kwas mlekowy (mięsień „zaciąga dług tlenowy”)

Metabolizm energetyczny mięśnia sercowego

Metabolizm serca jest WYŁĄCZNIE TLENOWY

Substraty energetyczne:

glukoza

wolne kwasy tłuszczowe

kwas mlekowy

ciała ketonowe

Są one utleniane do CO₂ i H₂O

Jednostka motoryczna mięśnia szkieletowego kręgowców = neuron ruchowy + grupa unerwianych przez niego włókien (komórek) mięśniowych

Mięśnie:

poprzecznie prążkowane:

szkieletowe

sercowy

gładkie

Szkieletowe - odpowiedzialne za ruchy lokomotoryczne

Sercowy - pompuje krew

Gładkie - budują ściany narządów wewnętrznych (drogi oddechowe, przewód pokarmowy, naczynia krwionośne, drogi moczowe, drogi rodne)

Odporność - zdolność do rozpoznawania patogenów i niszczenia ich.

U podstaw działania układu odpornościowego leży jego zdolność do rozróżniania, które cząsteczki chemiczne w organizmie są własne, a które obce.

Mechanizmy humoralne - wytwarzanie przez organizm substancji chemicznych krążących w płynach ciała, niszczących patogeny.

Mechanizmy komórkowe - realizowane „osobiście” przez komórki układu odpornościowego.

Komórki odpornościowe kręgowców - leukocyty

Immunoglobuliny człowieka

• IgG - główne przeciwciało odpowiedzi wtórnej na zakażenie bakteryjne i wirusowe

• IgA - immunoglobuliny wydzielnicze (śluz, ślina, mleko), chronią powierzchnię błon śluzowych

• IgM - przeciwciało odpowiedzi pierwotnej, najstarsze filogenetycznie i ontogenetycznie

• IgD - receptor błonowy limfocytów B

IgE - związane z odpowiedzią alergiczną

Odporność czynna i bierna

Czynna - organizm sam wytwarza Ig w wyniku kontaktu z antygenem.

Bierna - organizm otrzymuje gotowe Ig (np. przez łożysko lub w wyniku podania surowicy).

Transport hormonów przez krew

Poziom hormonów we krwi jest bardzo niski: 10^-6-1 mg/l

Związane z białkami osocza - nośnikami (albuminy, α i β globuliny)

Tylko wolne (nie związane z białkami) hormony mogą dyfundować do płynu tkankowego i wiązać się z receptorem

Rytmiczne zmiany w poziomie hormonów we krwi:

Rytmy pulsacyjne - krótkotrwałe zmiany (do 100%) - np. kortyzol

Rytmy dobowe i okołodobowe - np. tyroksyna

Rytmy sezonowe lub roczne - np. hormony płciowe

Mechanizmy działania hormonów

1. Działanie na poziomie błony komórkowej -

wpływ na transport błonowy - np. insulina wzmaga

transport glukozy i aminokwasów do komórek (zwykle przepuszczalnośc zmienia się niespecyficznie - dla wielu substancji

2.Działanie na aktywność enzymów -

np. katecholaminy - aktywują glikogenolizę w wątrobie i mięśniach, glukagon - tylko w wątrobie

2. Wpływ na syntezę enzymów na poziomie jądra komórkowego

- modyfikacja procesów transkrypcji (syntezy RNA

na matrycy DNA) lub translacji (syntezy samych

białek enzymatyznych w rybosomach) - hormony sterydowe

Mechanizmy działania hormonów

Działanie za pośrednictwem drugiego przekaźnika - hormony białkowe i aminokwasowe działają za pośrednictwem cAMP, cGMP, Ca²⁺ lub prostaglandyn

Większość reakcji hormonalnych jest związana z jonami Ca²⁺ - hormony powodują zmiany stężenia jonów Ca²⁺ w komórkach - działa jako drugi przekaźnik (może wywoływać zmiany aktywności enzymów, hamować działanie cyklazy adenylowej, zmieniać przepuszczalność błon dla Na⁺ i K⁺)

Koncepcja kaskady - na każdym etapie działania hormonu na komórkę następuje wzmocnienie - końcowa reakcja jest intensywna mimo małego stężenia hormonu.

FUNKCJE KRWI

Funkcje transportowe

1. Transport O₂

2. Transport CO₂

3. Transport substancji pokarmowych

4. Transport produktów przemiany materii

5. Transport hormonów

Funkcje homeostatyczne

6. Termoregulacja

7. Osmoregulacja

8. Utrzymanie pH

Inne funkcje

9. Odporność

EFEKT ROOTA

EFEKT BOHRA

KRZYWA DYSOCJACJI HbO₂

DZIAŁANIE LIMFOCYTÓW

T - wytwarzają substancje chemiczne (limfokiny)

Th (pomocnicze) i Ts (supresorowe) - regulują

odpowiedź immunologiczną

Tc - cytotoksyczne - zabijają komórki docelowe

(np. obce, nowotworowe, zakażone wirusem)

B - wytwarzają przeciwciała (immunoglobuliny), które łączą

się z antygenem (niszcząc go lub ułatwiając fagocytozę)

NK - („natural killers”) - spontanicznie cytotoksyczne

Okresy rozwoju zarodka i płodu dzielimy:

1. Okres rozwoju komórki jajowej

2. Okres zarodkowy

3. Okres płodowy

1. Okres rozwoju kom. Jajowej

1. Stadium moruli

Morula-

Ulega podziałowi (bruzdkowaniu kom.) Podziały zaczynają się już przy wstępowaniu zygoty jajowodem do rogu macicy. Przy pierwszym podziale powstają 2 blastomery wstępnie 4, 8, 16 -kom.

Kompakcja- blastomery leżące na powierzchni moruli ściśle do siebie przylegają i łączą się ze sobą szczelinowymi połączeniami międzykomórkowymi. Wyodrębnia się płaską warstwę kom. Okrywających i środkową wewnętrzną masę kom.

Komórki moruli wydzielają płyn surowiczy wskutek czego kom. Okrywające odsuwają się od wewnętrznej masy kom. I w ten sposób powstaje w zarodku jama.

2. Stadium blastuli (pęcherzyka zarodkowego)

kom tworzącą morulę zaczynają się grupować i tworzą węzeł zarodkowy (embrioblast)

Z węzła zarodkowego powstaje płód.

Pod nim powstaje jamka zwana blastocelem

Z powierzchniowych kom blastuli powstają tzw trofoblast który daje początek błonom płodowym

W przebiegu swojego rozwoju blastula pływa swobodnie w wydzielinie rogu macicy (mleczko maciczne)

Kiedy kończy się to stadium dochodzi do zagnieżdżenia (implantacji) blastuli w błonie śluzowej rogu macicy.

Z węzła zarodkowego wysuwają się komórki i tworzą płaską warstwę na jego stronie zwróconej do jamy blastocysty- jest to hipoblast czyli endoderma pierwotna, a pozostałe kom węzła zarodkowego stanowią epiblast (ektodermę pierwotną)

Hipoblast rozrasta się tworząc endoblast pozazarodkowy. Trofolast wraz z endoblastem pozazarodkowym tworzy pierwotny pęcherzyk żółtkowy. Węzeł zarodkowy w tym czasie przyjmuje postać kolistej płytki- tarczki zarodkowej, złożonej z 2 warstw - epiblastu i hipoblastu.

3. Stadium gastruli

Grastula jest umiejscowiona ale nie jest jeszcze całkowicie zagnieżdżona w macicy. Grastrulacja charakteryzuje się powstaniem listków zarodkowych.

Powierzchniowa warstwa kom trofoblastu zaczyna się dzielić a nowo powstałe kom tworzą jednowarstwowy wewnętrzny listek zarodkowy (endoderma) wewnątrz gastruli

Z tarczki zarodkowej rozwijają się zewnętrzny listek zarodowy (ektoderma).

Gastrulacja kończy się procesem mezodermy która wnika pomiędzy zew i wew listek zarodkowy.

Zaczynają się rozwijać błony płodowe.

2 Okres zarodkowy

1. Organogeneza

Tarczka zarodkowa po przekształceniu jest zaczątkiem mózgowia i rdzenia kręgowego.

Z mezodermy pod tarczką zarodkową powstaje płytki, które dzielą się poprzecznie tworząc człony zwane somitami pierwotnymi powstaje tzw 4 listek zarodkowy (mezenchyma) Z mezenchymy powstają narządy ruchu i narządy płciowe.

Z mezenchymy powstają tkanki łączne

Z zewnętrznego listka zarodkowego (ektodermy) powstają tkanki służące do kontaktu osobnika ze środowiskiem zew (naskórek, część oka itp.)

Z wewnętrznego listka (endodermy) powstają narządy służące do przyjmowania pokarmu i do wymiany płynów.

3 Okres płodowy

1. Błony płodowe

Zapewniają łączność między zarodkiem a matką

Zapewniają dopływ energii i składników budulcowych (oddychanie odżywianie)

Chronią zarodek tworząc wodne środowisko rozwoju umożliwiające wydalenie metabolitów.

2. Pęcherzyk żółtkowy

Jest narządem o bardzo krótkim okresie czynności

Jest wypełniony substancjami odżywczymi, które przedostały się na drodze osmozy przez trofoblast

W jego ściankach wytwarzają się pierwsze krwinki naczynka krwionośne, które zapewniają odżywianie zarodka.

3. Błona owodniowa (owodnia)

Rozwija się jednoczenie z błoną kosmówką wkrótce po powstaniu pęcherzyka żółtkwego.

Okrywa tarczke zarodkową od strony grzbietowej.

Zamknięta przestrzeń między zarodkiem a owodnią wypełnia płyn owodniowy (właściwe wody płodowe)

Po rozpoczęciu czynności nerek w drugiej połowie ciąży do płynu owodniowego wydzielany jest mocz.

Z zarodkiem owodnia połączona jest tzw pępkiem owodniowym

4. Błona kosmówka

Tworzy zewnętrzną warstwę błon płodowych

Wchodzi ona w kontakt z błoną śluzową macicy podczas zagnieżdżania a po zakończeniu tego procesu pośredniczy w wymianie substancji odżywczych tlenu i ustala płód.

5. Błona omoczniowa

Powstaje jako ostatnia błona płodowa

Jama omoczni wypełniona jest płynem omoczni (wtóre wody płodowe) który jst moczem zarodka a potem płodu

Przewód który łączy jamę omoczni z ciałem płodu a później z jego pęcherzem moczowym nazywamy mocznikiem

Omocznia pośredniczy w odżywianiu zarodka i płodu za pomocą naczyń które w niej przebiegają oraz służy jako rezerwuar moczu wytwarzanego przez zarodek i płód.

ŁOŻYSKO

Powstaję przez połączenie błon płodowych(kosmówki omoczniowej) z błoną śluzową macicy.

Umożliwia wymianę gazową odżywczą i wydalniczą między tkanką płodu i matki

Stanowi barierę między płodem a matką gdyż krew płodu nie miesza się z krwią matki.

Stopień przybliżenia krwi płodu dokrwi matki zależy od liczby warstw kom oddzielających dwa krwioobiegi tworzących barierę łożyskową

Stadium moruli - bruzdkowanie

Czas przemieszczania zapłodnionej kom. Jajowej jajowodem w kierunku macicy

Gatunek zwierzęcia/ czas (dni )

Bydło/ 2.5- 3

Konie / 5 -8

Psy i koty / 8-10

Stadium gastruli - gastrulacja

- wewnętrzny listek zarodkowy (endoderma) powstaje na skutek podziału powierzchniowej warstwy kom. Trofoblastu

-Zewnętrzny listek zarodkowy (ektoderma) rozwija się z tarczki zarodkowej

- środkowy listek zarodkowy (mezoderma) powstaje pod koniec gastrulacji i wnika pomiędzy ekto i endoderme

---