Skrypt na egzamin z fizjologii fizjoterapia 2012
WŁAŚCIWOŚCI I BUDOWA BŁONY KOMÓRKOWEJ :
a) informacje ogólne:
Zbudowana z lipidów i białek w stosunku wagowym 1:1
Otacza komórkę od zewnątrz, ma ok. 7,5 nm grubości
Zbudowana z dwuwarstwy fosfolipidów
W warstwie zewnętrznej cechuje się dodatkową obecnością glikolipidów, które za pomocą reszt cukrowych budują z białkami błonowymi budują otoczkę cukrową - glikokaliks
Ma strukturę płynnej mozaiki
b) lipidy błonowe:
Fosfolipidy, cholesterol, glikolipidy
Fosfolipidy (lecytyna, fosfatydyloseryna, sfingomielina)
Fosfolipidy stanowią główny składnik lipidowy błony, ich cząsteczki są amfipatyczne ( 1 biegun jest hydrofilny, a 2 biegun hydrofobowy, grupy hydrofilne zwrócone są do środowiska wodnego po obu stronach a hydrofobowe są ukryte w środku)
Fosfolipidy oprócz budowy błony wpływają na jej płynność i przepuszczalność
Cholesterol: zwiększa plastyczność błony
białka błonowe :
integralne: przebijające błonę, mocno z nią związane
powierzchniowe: luźno związane z powierzchnią zewnętrzną lub wewnętrzną błony, od strony cytoplazmy tworzą szkielet błonowy
transportowe: pompa sodowo-potasowa
receptorowe:
strukturalne: pośredniczą w wiązaniu odbywającym się pomiędzy cytoszkieletem komórki a strukturami sąsiadującymi z komórką
enzymatyczne
glikogaliks:
uczestniczy we wzajemnym rozpoznawaniu komórek
umożliwia kontakt z otoczeniem
uczestniczy we wstępnym przyłączeniu substancji pobieranych przez komórkę
przyczynia się do wzajemnego odpychania się, np. erytrocytów ( ujemny ładunek ostatniego kwasu reszty cukrowej)
RODZAJE TRANSPORTU PRZEZBŁONOWEGO:
a) dyfuzja prosta:
Transport substancji zgodny z gradientem stężeń
W zależności od przenoszonych cząsteczek odbywa się przez dwuwarstwę lipidową lub przez kanały białkowe
b) transport ułatwiony (dyfuzja ułatwiona):
Dotyczy głównie aminokwasów, cukrów, nukleotydów i produktów metabolizmu komórkowego
Zachodzi zgonie z gradientem stężeń, ale z udziałem białek nośnikowych - białka błonowe przebijające błonę komórkową, które przyłączają przenoszoną cząsteczkę po jednej stronie błony, po czym podlegają serii zmian strukturalnych, których skutkiem jest uwolnienie cząsteczki po drugiej stronie błony
Nośniki :
Uniportery - białka transportujące tylko jedną substancję
Współtransportery, kotransportery - transportujące dwie lub więcej substancji
Symportery - przenoszą obie substancje w tym samym kierunku
Antyportery - przenoszą substancje w przeciwnych kierunkach
c) transport aktywny :
Transportowana substancja przenoszona jest wbrew gradientowi stężeń (od stężenia niższego do wyższego)
Wymaga dostarczenia energii
Dzieli się na pierwotny i wtórny
Transport aktywny pierwotny :
Energia pochodzi bezpośrednio z hydrolizy ATP
Białka uczestniczące w transporcie aktywnym pierwotnym nazywamy pompami
ATP-aza Na+-K+ czy ATP-aza Ca2+ w siateczce sarkoplazmatycznej mm. poprzecznie prążkowanych, ATP-aza H+ w błonach endosomów
Transport aktywny wtórny:
Transport substancji lub jonu wbrew gradientowi stężeń kosztem energii pochodzącej z gradientu jonowego ( spowodowanym działaniem odpowiedniej pompy)
Najczęściej wykorzystywany jest gradient jonów sodu
transport bierny przez kanały:
umożliwiają przepływ jonów zgodnie z gradientem stężeń
w warunkach spoczynkowych najczęściej nie przepuszczają jonów, dopiero pod wpływem określonych bodźców na krótko stają się drożne - bramkowanie
w zależności od sposobu regulacji dzieli się je na:
stale otwarte,
bramkowane potencjałem - występują w błonach pobudliwych, zmiana potencjału spoczynkowego w sąsiedztwie kanału spowodowana napływem jonów dodatnich wymusza otwarcie kanału i przepływ odpowiednich jonów, w miarę zmiany potencjału błonowego z ujemnego na dodatni do cytoplazmatycznego końca kanału wepchnięte zostają aminokwasy, które zamykają kanał, np. kanały Na+ odpowiedzialne za szerzenie się depolaryzacji aksonów i mięśni szkieletowych
bramkowane ligandem - reagują na ligandy działające na komórkę z zewnątrz (neuroprzekaźniki, hormony) lub od cytoplazmy (białko G, wtórne przekaźniki), zmiana strukturalna kanału spowodowana przyłączeniem ligandu powoduje jego otwarcie, np. kanał Na+ otwierany acetylocholiną w błonie postsynaptycznej
DEFINICJA POMPY JONOWEJ:
Pompy jonowe- transbłonowe kompleksy wyspecjalizowanych białek alosterycznych, które kosztem energii pochodzącej z rozkładu ATP lub innego źródła uczestniczą w transporcie określonych jonów przez błonę wbrew gradientowi stężeń tych jonów. Dotychczas stosunkowo najlepiej poznano pompę sodowo-potasową, pompę wapniową i niektóre pompy protonowe.
GENEZA POTENCJAŁU SPOCZYNKOWEGO:
Potencjał spoczynkowy - stała różnica potencjału elektrycznego pomiędzy wnętrzem komórki a otaczającym ją środowiskiem zewnętrznym w stanie spoczynku.
Dla neuronów wynosi od -60 do -80 mV, a dla mięśni poprzecznie prążkowanych od -80 do -90 mV
Czynniki umożliwiające utrzymanie potencjału spoczynkowego:
Różnica stężeń Na+ i K+
Różnica przepuszczalności błony dla jonów Cl-, Na+, K+
Aktywny transport jonów Na+ i K+ przez pompę sodowo-potasową (3 Na+/ 2 K+)
Nieprzepuszczalność błony dla jonów ogranicznych
Pompa sodowo-potasowa w sposób stały usuwa z cytoplazmy jony Na+ i wprowadza powrotem jony K+ , energia uwolniona z hydrolizy 1 cząsteczki ATP zostaje zużyta do przeniesienie 3 jonów Na+ na zewnątrz i 2 jonów K+ do wnętrza komórki, usuwa również jony Cl- poza obręb komórki
GENEZA POTENCJAŁU CZYNNOŚCIOWEGO :
Potencjał czynnościowy - wynik nagłego i przejściowego zwiększenie transportu do komórki, neuronu jonów Na+, co powodujepowstanie depolaryzacji, a następnie wypływ jonów K+, co powoduje fazę repolaryzacji.
EPSP - postsynaptyczny potencjał pobudzający, potencjał błonowy zmniejsza się powoli (jony Na+ wnikają do wnętrza komórki)
Depolaryzacja - gdy potencjał osiągnie potencjał krytyczny (-75mV), gwałtowny napływ jonów Na+ do wnętrza komórki, dochodzi do zaniesienia różnicy potencjałów (0mv)
Potencjał iglicowy- osiąga max. +30 do +35 mV, dodatnia część potencjału czynnościowego nazywana jest nadstrzałem, odpowiedzialne są za nią jony Na+, na szczycie iglicy następuje zahamowanie dokomórkowego prądu sodowego
Repolaryzacja - wypływ jonów K+ z komórki do otoczenia, wzrasta aktywność pompy Na+/K+, powolny powrót do potencjału spoczynkowego
Bezwładność- potencjał spoczynkowy nie tylko dochodzi do wartości - 90mV, ale może stać się na chwilę jeszcze bardziej ujemny - wczesny potencjał następczy
Późny potencjał następczy - hiperpolaryzacja
POJĘCIA: REFRAKCJA WZGLĘDNA I BEZWZGLĘDNA:
Refrakcja bezwzględna - w neuronie trwa ok. 1 ms. Przejście potencjału czynnościowego przez dany odcinek neuronu pozostawia za sobą chwilowy i odwracalny zanik pobudliwości tego odcinka. Zanik ten jest całkowity w fazie depolaryzacji i nadstrzału, czyli w okresie aktywacji sodowej potencjału, tak że żaden nawet najsilniejszy bodziec nie jest wówczas w stanie wyzwolić następnego potencjału czynnościowego.
Refrakcja względna - w okresie repolaryzacji i potencjałów następczych, tj. potencjału depolaryzacyjnego lub hiperpolaryzującego, kiedy potencjał błonowy wykazuje trwające 5-10 ms oscylacje powyżej lub poniżej wartości spoczynkowej, pobudliwość neuronu stopniowo wzrasta. Stosując wtedy silniejszy bodziec, można wyzwolić następny potencjał czynnościowy.
DEFINICJA POBUDLIWOŚCI, TKANKI POBUDLIWE:
Pobudliwość (wrażliwość) - podstawowa właściwość żywych komórek i tkanek organizmów, przejawiająca się zdolnością reagowania na bodźce. Pobudliwość mierzy się, obserwując reakcje na różne natężenie danego bodźca. Najmniejsze natężenie bodźca wywołujące odpowiedź nosi nazwę bodźca progowego. Progi pobudliwości są różne dla poszczególnych typów komórek i mogą się zmieniać zależnie od warunków fizjologicznych.
Tkanki pobudliwe:
Nerwowa
Mięśniowa poprzecznie prążkowana
Mięśnia sercowego
Mięśnie gładkie
DEFINICJA BODŹCA, BIOLOGICZNE ZNACZENIE I RODZAJE
bodziec - zmiana środowiska zewnętrznego lub wewnętrznego ustroju odbierana przez wyspecjalizowane, swoiste dla danego bodźca narządy czuciowe - receptory
znaczenie biologiczne bodźca:
Rodzaje bodźców:
ze względu na rodzaj energii:
chemiczne
mechaniczne
cieplne
świetlne
ze względu na siłę:
podprogowy (subminimalny)
progowy (minimalny) : najmniejszy bodziec wywołujący reakcję
nadprogowy
maksymalny: najmniejszy bodziec wywołujący maksymalną reakcję
ze względu na swoistość:
specyficzny (adekwatny) - oko odbiera adekwatne bodźce świetlne
niespecyficzny (nieadekwatny) - oko odbiera nieadekwatne bodźce mechaniczne i elektryczne
ze względu na skuteczność:
skuteczny
nieskuteczny
DEFINICJA SYNAPSY I RODZAJE SYNAPS :
Synapsa - wyspecjalizowany strukturalnie obszar kontaktowy pomiędzy komórkami nerwowymi lub między zakończeniem nerwowym a komórką efektorową (np. mięśniową), umożliwiający jednokierunkowe przewodzenie impulsów.
Rodzaje synaps :
Ze względu na sposób przekazywania impulsu:
Chemiczne: impuls nerwowy przekazywany jest na następną komórkę za pomocą neuroprzekaźnika
Elektryczne: bezpośrednie przejście impulsu z jednej komórki na drugą
Mieszane: jedna część działa jak synapsa chemiczna a druga jak elektryczna
Ze względu na miejsca kontaktu synaptycznego:
Aksono-dendryczne (styk aksonu z dendrytem)
Aksono-somatyczne (styk aksonu z ciałem komórki)
Aksono-aksonalne (styk dwóch aksonów)
Dendro-dendryczne (styk dwóch dendrytów)
Somato-somatyczne (styk dwóch ciał komórki)
Dendro-somatyczne (styk dendrytu i ciała komórki)
Ze względu na różnice ultrastrukturalne i czynnościowe:
Asymetryczne: zagęszczenie postsynaptyczne jest szersze od presynaptycznego a pęcherzyki synaptyczne są kuliste - synapsy pobudzające
Symetryczne: zagęszczenie pre- i postsynaptyczne mają podobną szerokość i zawierają elipsoidalne pęcherzyki synaptyczne - synapsy hamujące
ULTRASTRUKTURA WŁÓKNA MIĘŚNIOWEGO:
Włókna mięśniowe powstają w życiu płodowym i w wyniku połączeń macierzystych miocytów tworzą zespólnię komórkową.
Posiadają wiele jąder komórkowych (komórczaki) umiejscowionych pod błoną komórkową - sarkolemą, która dodatkowo otoczona jest błoną podstawną
We wnętrzu włókna znajdują się włókienka kurczliwe - miofibryle
W obrębie miofibryli widoczne są powtarzające się odcinki o różnym załamywaniu światła:
Anizotropowe: dwułomne, ciemne w obrazie mikroskopowym, prążki A, w których skład wchodzi miozyna zbudowana z dwóch rodzajów łańcuchów- miozyny lekkiej i ciężkiej
Izotropowe: jednołomne, jasne w obrazie mikroskopowym, prążki I, w skład których wchodzi aktyna, tropomiozyna i kompleks troponin: troponina T, troponina I i troponina C
Ciężkie łańcuchy miozynowe tworzą główki wystające na zewnątrz miofilamentów grubych i mają zdolność do wiązania z aktyną (tworzenie mostków)
Miofilamenty cienkie i grube w obrębie prążka A częściowo wchodzą pomiędzy siebie, co w chwili pobudzenie umożliwia powstawania mostków pomiędzy aktyną i miozyną
Tworzenie mostków jest podstawą skracania sarkomerów i skurczu włókna mięśniowego
Umieszczenie na tej samej wysokości odcinków izotropowych i anizotropowych miofibryli włókna sprawia wrażenie poprzecznego prążkowania
Sarkomer- odcinek włókna leżący pomiędzy dwoma błonami granicznymi Z, do których przyczepiają się filamenty aktynowe, najmniejsza czynnościowa jednostka włókna mięśniowego
UNERWIENIE MIĘŚNI, RECEPTOR I NEUROMEDIATOR PŁYTKI MOTORYCZNEJ:
Wszystkie mięśnie unerwione są przez neurony ruchowe - motoneurony α, zlokalizowane w rogach przednich rdzenia kręgowego , ich aksony stanowią element nerwów mieszanych i docierają do poszczególnych mięśni szkieletowych . w bezpośrednim sąsiedztwie włókien mięśniowych rozgałęziają się i tracąc osłonkę mielinową tworzą współtworzą złącze nerwowo-mieśniowe
Motoneurony γ unerwiają ruchowo włókna intrafuzalne wrzeciona mięśniowego, regulując ich próg pobudliwości
Akson motoneuronu α w obrębie złącza nerwowo-mięsniowego pozbawiony jest osłonki mielinowej i tworzy kolbkowate rozszerzenie dopasowane strukturalnie do pofałdowanego zagłębienia błony komórkowej miocytu tworzącego złącze. Wewnątrz kolbkowatego rozszerzenia aksonu (kolba presynaptyczna) znajdują się pęcherzyki synaptyczne, wypełnione przekaźnikiem (mediatorem). Przekaźnikiem tym jest acetylocholina.
Pęcherzyki synaptyczne są syntetyzowane syntetyzowane w ciele motoneuronu, a następnie transportowane do kolbki presynaptycznej, gdzie są wzbogacane w acetylocholinę.
Cała struktura załącza nerwowo-mięśniowego zawiera szczelinę synaptyczną (przestrzeń pomiędzy rozszerzoną błoną aksonu a odpowiednio zmienioną błona komórki mięśniowej) nazywana płytka ruchową
Sarkolema miocytu w obrębie złącza jest mocno pofałdowana i tworzy liczne zagłębienia (grzebienie synaptyczne) zawierające skupienia receptorów acetylocholinowych.
DEFINICJA JEDNOSTKI MOTORYCZNEJ, RODZAJE I CECHY JEDNOSTEK MOTORYCZNYCH:
Jednostka motoryczna - to pojedynczy neuron ruchowy (motoneuron α) wraz z komórkami mięśniowymi unerwianymi przez ten neuron. Jest to podstawowa jednostka czynnościowa mięśni, gdyż wszystkie włókna mięśniowe kurczą się w obrębie jednostki ruchowej jednocześnie w odpowiedzi na pobudzenie motoneuronu α. Wielkość jednostek motorycznych zależy od funkcji jaka pełni określony mięsień. W mięśniach poruszających gałkę oczną jednostki ruchowe są małe (niewielka liczba włókien mięśniowych jest unerwiona przez pojedynczy motonueron), co zapewnie ogromną precyzję ruchów. Występowanie dużych jednostek motorycznych (pojedynczy motoneuron unerwia znaczą liczbę włókien mięśniowych) wiąże się z niewielką precyzją ruchu, np. mięśnie grzbietu utrzymujące postawę ciała.
Rodzaje jednostek motorycznych:
Typu S (s-slow):
Włókna czerwone
Włókna wolne
Są najbardziej pobudliwe
Ostatnie ulegają derekrutacji
Ich aktywność wynosi 5-8 h w ciągu doby
Biorą udział w utrzymaniu postawy ciała
Typu FR (fast fatigue resistant):
Włókna pośrednie
Włókna szybkie odporne na zmęczenie
Ich aktywność w ciągu doby wynosi 20-90 minut w ciągu doby
Biorą udział w chodzeniu
Typu FF (Fast fatiguing):
Włókna białe
Włókna szybkie podatne na zmęczenie
Pierwsze ulegają derekrutacji
MECHANIZM MOLEKULARNY SKURCZU:
Uwolnienie jonów wapniowych z cystern brzeżnych siateczki srkoplazmatcznej:
Wytworzony w błonie postsynaptycznej złącza nerwowo-mięśniowego potencjał czynnościowy jest przewodzony wzdłuż błony komórkowej mięśnia, docierając do wnętrza miocytu kanalikami T.
Fala depolaryzacji kanalików T prowadzi do uwolnienia jonów Ca2+ do sarkoplazmy
Formowanie połączenia aktyna-miozyna (tworzenie mostków poprzecznych):
Uwolnione jony Ca2+ wiążą się z troponiną C
Prowadzi to do zmiany konformacji kompleksu troponina-tropomiozyna
W efekcie tropomiozyna odsłania miejsca aktywne, zdolne do wiązania miozyny
Skutkuje to powstaniem mostka poprzecznego pomiędzy filamentem miozynowym i aktynowym
Wiązanie łańcuchów ciężkich miozyny z aktywnymi centrami aktynowymi, zwiększa powinowactwo troponiny C do jonów Ca2+ nasilając reakcje tworzenia mostków (sprzężenie zwrotne dodatnie)
Wytworzenie napięcia mięśniowego:
W stanie spoczynku cząsteczka łańcucha ciężkiego miozyny (głowa miozynywa) zawiera częściowo rozłożoną cząsteczkę ATP (do ADP + Pi),
Połączenie głowy miozynowej z centrum aktynowym powoduje uwolnienie Pi, co powoduje zgięcie głowy miozyny i przesunięcie aktyny względem miozyny
od kompleksu aktyna-miozyna odłącza się ADP, powoduje to zgięcie maksymalne głowy miozynowej
w miejscu odłączonego ADP przyłączana jest kolejna cząsteczka ATP, co powoduje dysocjację (rozłączenie) mostka aktyna-miozyna
ATP ulega hydrolizie (do ADP i Pi), co umożliwia wyprostowanie, zagiętej wcześniej głowy miozynowej
CZYNNIKI NIEZBĘDNE DO SKURCZU:
Prawidłowa struktura białek kurczliwych
Obecność ATP
Prawidłowa prężność tlenu
Obecność jonów Ca2+
Obecność jonów Mg2+
ENERGETYKA SKURCZU (ŹRÓDŁA ENERGII W KOLEJNOŚCI POZYSKIWNIA, WYDAJNOŚĆ, RODZAJE PRACY MIĘŚNIA):
Podstawowym źródłem energii do skurczu jest hydroliza ATP do ADP + Pi
Zawartość ATP w komórce jest mała i wystarczy na ok. 10 skurczów
Wysiłki trwające kilka sekund:
Przemiana beztlenowa
Fosokreatyna + ADP kreatyna + ATP
Jest to najszybsza reakcja resyntezy ATP
Zasoby komórkowe fosfokreatyny wystarcza tylko na kilka pobudzeń
Wysiłki trwające do 60 sekund:
Przemiana beztlenowa
Glukoza + 2 ADP kwas mlekowy + 2 ATP
Glukoza magazynowana jest w mięśniach w postaci glikogenu
Gromadzenie się kwasu mlekowego powoduje silne zakwaszenie środowiska tkanki mięśniowej i charakterystyczny ból
Kwas mlekowy przenika do krwi i jest transportowany do wątroby, gdzie przekształca się w glukozę
Wysiłki trwające do 60 minut:
Przemiana tlenowa
Glukoza + 6 O2 + 36 ADP + 36 Pi 6 CO2 + 6H2O + 36 ATP
Produkty reakcji nie zmieniają pH środowiska
Czynnikiem limitującym reakcję jest obecność tlenu pochodzącego z mioglobiny i hemoglobiny
Wysiłki trwające ponad 60 minut:
Przemiana tlenowa
Kwas tłuszczowy (C10) + 23 O2+ 129 ADP + 129 Pi 16 CO2 + 16 H20 + 129 ATP
W organizmie obecne są duże zasoby tłuszczu
Jest to najwolniejsza z przemian
Czynnikiem ograniczającym przemianę jest czas transportu kwasów tłuszczowych z krwi do komórek mięśniowych
Długość pracy mięśnia w tym trybie ogranicza funkcjonowanie innych układów organizmu, np. układu nerwowego
Rodzaje pracy mięśniowej:
Statyczna - mięśnie przebywają w stanie skurczu izometrycznego, długość miocytów prawie się nie zmienia
Dynamiczna - naprzemienne skurcze i rozkurcze
RODZAJE SKURCZÓW MIĘŚNI SZKIELETOWYCH:
Pojedynczy - pojedyncze pobudzenie błony komórki mięśniowej przejawiające się potencjałem czynnościowym trwającym kilka milisekund, który wyzwala pojedynczy skurcz mięśnia trwający 7,5 - 120 ms w zależności od rodzaju mięśnia.
Tężcowy - jeżeli przerwy pomiędzy pobudzeniem błony komórkowej są krótsze niż czas trwania skurczu pojedynczego, to każde następne pobudzenie podtrzymuje aktywacje układów kurczliwych wywołana bodźcem poprzedzającym. W rezultacie skurcz rozwinięty w odpowiedzi na pierwsze pobudzenie zostanie podtrzymany tak długo jak mięsień będzie drażniony.
Tężcowy niezupełny - jeżeli następne pobudzenie występuje w momencie, gdy mięsień zaczął się już rozkurczać
Tężcowy zupełny - jeżeli następne pobudzenie ma miejsce w czasie krótszym niż połowa rozkurczu
Izotoniczny- komórki mięśniowe skracają się i cały mięsień ulega skróceniu, ale jego napięcie nie zmienia się. Przyczepy mięśni zmieniają swe położenie względem siebie. Mięśnie wykonują pracę zewnętrzną - przeciwdziałają obciążeniu.
Izotoniczny nieobciążony - na przyczepy mięśnia nie działa żadna siła, kurczy się on z maksymalna prędkością.
Izotoniczny obciążony (auksotoniczny) - na przyczepy mięśnia działa siła (obciążenie), która powoduje najpierw wzrost napięcia a potem skrócenie się mięśnia.
Izometryczny - charakteryzuje się wzrostem napięcia bez zmiany długości, przyczepy mięśnia nie zmieniają swojego położenia.
RODZAJE MIĘŚNI GŁADKICH:
Podziału mięśni gładkich dokonuje się na podstawie gęstości unerwienia przez gałęzie autonomiczne układu nerwowego. Wyróżniamy:
Mięsnie gładkie skąpo unerwione, typu jednostkowego (miogenne): znajdują się w ścianach dużych naczyń krwionośnych i jelit oraz mięśniu macicy. Obecne są w nich komórki rozrusznikowe, zapewniające mięśniom duży stopień automatyzmu.
Charakteryzują się:
Mniejsza precyzja działania
Duża liczba połączeń między komórkami
Czynność skurczowa tylko w niewielkim stopniu podlega regulacji autonomicznego układu nerwowego
Odpowiedź na pobudzenie jest rozlana i utrzymuje się dłużej
Wrażliwe na katecholaminy
Mięśnie gładkie obficie unerwione, typu wielojednostkowego (neurogenne): np. mięsień zwieracz i rozwieracz źrenicy.
Charakteryzują się:
Precyzyjna kontrola autonomicznego układu nerwowego
Precyzyjna i szybka kontrola skurczu
Mniej wrażliwe na katocholaminy
RÓŻNICE MORFOLOGICZNE I CZYNNOŚCIOWE WYSTĘPUJĄCE POMIĘDZY MIEŚNIAMI GŁADKIMI I SZLIELETOWYMI:
Różnice morfologiczne pomiędzy mięśniami gładkimi a szkieletowymi |
||
|
Mięśnie szkieletowe |
Mięśnie gładkie |
Obecność poprzecznego prążkowania |
Obecne |
brak |
Kształt komórek |
Wydłużone, cylindryczne, tępo zakończone |
Wrzecionowate, ostro zakończone |
Liczba jąder |
Wiele |
jedno |
Ułożenie jąder |
peryferyczne |
Centralne |
Długość komórek |
4 - 12 cm |
15 - 200 μm |
Różnice czynnościowe pomiędzy mięśniami gładkimi a szkieletowymi |
||
Obecność połączeń czynnościowych pomiędzy poszczególnymi komórkami |
brak |
obecne |
Unerwienie |
Ośrodkowy układ nerwowy, zależne od woli |
Włókna autonomicznego układu nerwowego, niezależne od woli |
Warunkowanie czynności skurczowej impulsem nerwowym |
występuje |
Nie występuje |
Zależność depolaryzacji błony komórkowej od stężenia jonów |
Głównie od jonów Na+ (stężenie jonów Ca2+ wywiera niewielki wpływ) |
Od jonów Na+ i Ca2+ |
Aktywowanie mechanizmu skurczu |
Przez wzrost sarkoplazmatycznego stężenia jonów Ca2+ w wyniku związania z troponiną C |
Przez wzrost sarkoplazmatycznego stężenia jonów Ca2+ na drodze związania z kalmoduliną i aktywacji kinazy łańcuchów lekkich miozyny |
Możliwość skurczu tężcowego |
Występuje |
Występuje |
Rodzaj metabolizmu |
Tlenowy i beztlenowy |
Tlenowy |
CZYNNIKI POBUDZAJĄCE MIĘŚNIE GŁADKIE DO SKURCZU:
Pobudzenie nerwowe układu autonomicznego (głównie acetylocholina, adrenalina, noradrenalina, serotonina, histamina, dopomina, somatostatyna)
Rozciąganie - rozciągana błona komórkowa ulega depolaryzacji i w wyniku tego komórka zostaje pobudzona i rozpoczyna się skurcz. Umożliwia to przesuwanie treści w przewodzie pokarmowym i regulację napięcia ścian naczyń krwionośnych przy zmianach ciśnienia krwi.
Hormony- błona mięśniowa macicy jest wrażliwa na działania estrogenów progesteronu i oksytocyny. Błona mięśniowa gładka ścian pęcherzyka żółciowego wykazuje wrażliwość na obecność cholecystokininy.
Substancje chemiczne:
Tlenek azotu - działa rozkurczowo
Prostaglandyny - oddziałują na błonę mięśniową macicy i jedlit
Automatyzm mięśni
PRZYCZYNY I OBJAWY ZNUŻENIA MIĘŚNI:
Znużenie mięśni:
Obniżenie zdolności do pracy
Szybciej męczą się mięśnie zawierające dużo włókien szybkokurczliwych
Teorie wyjaśniające znużenie mięśni: wyczerpania substancji energetycznych lub niedotlenienie
Przyczyny znużenia mięśni:
Wyczerpanie substancji energetycznych
Gromadzenie się metabolitów, jonów wodorowych (obniżenie pH)
Utrata jonów K+ (zmniejszenie możliwości wykorzystania glikogenu)
Odwodnienie (zwiększone pocenie się i parowanie)
Objawy znużenie mięśni:
Mniejsza siła skurczu
Dłuższy okres latencji
Dłuższy okres skurczu
Dłuższy okres całego cyklu skurczu i rozkurczu
Przykurcz (brak ATP)
Ból
Obrzęk (napływ wody do komórek)
RODZAJE TRENINGU MIĘŚNI (SIŁY, WYTZRYMAŁOŚCI, MIESZANY):
Trening wytrzymałości:
Realizowany jest na najniższych poziomach siły skurczu, dlatego powoduje największe zmiany we włóknach typu I i II A
Zwiększa odporność na zmęczenie
W odniesieniu do tkanki mięśniowej oznacza głównie wzrost potencjału tlenowego
Wyróżniamy trening ciągły i interwałowy, przy czym ten drugi jest skuteczniejszy
Wzrasta potencjał tlenowy
Następuje przyrost masy mięśniowej
Zwiększa się gęstość kapilar
Wzrost miocytów I i II A
Wzrost zawartości mioglobiny
Wzrasta liczba i rozmiar mitochondriów komórek mięśniowych
Wzrasta odporność organizmu na zmęczenie
Obniżenie siły skurczu tężcowego mięśni
Wzrost szybkości kurczenia się włókien wolnourczliwych i obniżenie szybkości włókien szybko szybkokurczliwych
Trening siły mięśniowej:
Siła mięśniowa zależy od przekroju poprzecznego mięśnia
Ćwiczenia mają charakter wysiłku:
Lokalnego - obejmują do 33 % masy mięśniowej
Regionalnego - obejmują od 33 - 66 % masy mięśniowej
Ogólnego - obejmują powyżej 66 % masy mięśniowej
Wzrost masy mięśniowej wynikający ze wzrostu średnicy włókien mięśniowych - hipertrofia włókien mięśniowych
Wzrost ilości włókien mięśniowych wynikający z procesu rozszczepiania i dzielenia się włókien
Wzrost siły maksymalnego dowolnego skurczu i wzrost siły skurczu wywołanego stymulacją elektryczną
Wzrost gęstości miofibryli i spadek zawartości sarkoplazmy
Wzrost liczby miocytów II B
Wzrost zawartości białek kurczliwych
Rozwój sieci kapilar - lepsze ukrwienie
Wzrost odporności na zmęczenie
Zmniejszenie ilości mioglobiny
Wzrost potencjału beztlenowego włókien szybko kurczliwych
Spadek względnej liczby mitochondriów
Trening mieszany:
Zawiera składowe treningu wytrzymałości i treningu siły mięśniowej
Wywołuje inne skutki niż w przypadku stosowania treningu innego rodzaju
Mechanizmy adaptacyjne zachodzące podczas tego typu treningu są wypadkową wpływu ćwiczeń ( sumy bodźców jakie mogą stanowić oba rodzaje treningu)
Nie można prowadzić równolegle treningu wytrzymałości i siły mięśniowej, licząc na uzyskanie takich samych rezultatów, jakie daje każdy z nich z osobna
TEST LOVETTA (CEL I OGÓLNE ZASADY WYKONYWANIA, INTERPRETACJA):
Test Lovetta został opublikowany w 1932 roku. Jest obecnie najbardziej rozpowszechnioną metodą subiektywnej oceny siły mięśniowej. Opiera się na badaniu ręcznym poszczególnych mięśni w określonych pozycjach i przy określonym ruchu. W każdym ruchu jest jeden mięsień, który głównie za tę czynność odpowiada. Poprzez odpowiednią pozycję izoluje się go od innych mięśni synergistycznych.
Lovett rozróżnia następujące stopnie siły mięśnia:
0º - to brak czynnego skurczu mięśnia.
1º - ślad czynnego skurczu mięśnia.
2º - wyraźny skurcz mięśnia i zdolność wykonania ruchu przy pomocy i odciążenia odcinka ruchomego.
3º - zdolność do wykonywania ruchu czynnego samodzielnego z pokonaniem ciężkości danego odcinka
4º - zdolność do wykonania czynnego ruchu z pewnym oporem
5º - prawidłowa siła, tj. zdolność wykonywania czynnego ruchu z pełnym oporem.
Skala ta może być wyrażona w procentach i wtedy:
0º = 0%
1º = 10%
2º = 25%
3º = 50%
4º = 75%
5º = 100%
BUDOWA ŁUKU ODRUCHOWEGO:
Łuk odruchowy - droga po której przebiega impulsy od receptora do efektora. Zwykle wyodrębnia się pięć elementów tworzących łuk odruchowy. Są to:
Receptor- narząd odbierający pobudzenie
Droga aferentna - doprowadzająca impulsy nerwowe do ośrodka odruchu
Ośrodek odruchu
Droga eferentna - doprowadza impulsy z ośrodka do efektora
Efektor - narząd wykonawczy
PODZIAŁ ODRUCHÓW:
Odruch - odpowiedź efektora na bodziec działający na receptor, przebiegający za pośrednictwem ośrodkowego układu nerwowego.
Podział odruchów:
Ze względu na rodzaj receptora:
Eksteroreceptywne - rozpoczynają się w narządach położonych na powierzchni ciała
Proprioreceptywne - związane z czuciem głębokim, receptory w mięśniach i stawach
Interoreceptywne -
Telereceptywne
Nocyceptywne - odbierają bodźce bólowe, nagie zakończenia nerwowe
Ze względu na ilość neuronów:
Monosynaptyczne - dwuneuronalne
Bisynaptyczne - trójneuronalne (neuron drogi dośrodkowej, neuron pośredniczący, neuron drogi odśrodkowej)
Polisynaptyczne - wieloneuronalne (duża liczba neuronów pośredniczących)
Ze względu na lokalizację ośrodka:
Wrodzone (bezwarunkowe) - ośrodki w filogenetycznie starszych częściach ośrodkowego układu nerwowego, jak rdzeń kręgowy i pień mózgu
Warunkowe i instrumentalne - związane z procesami dostosowania do otoczenia, z uczeniem się i zapamiętywaniem
Ze względu na podział układu nerwowego:
Somatyczne - z proprioreceptorów i eksteroreceptorów, odpowiedź pochodzi z mięśni szkieletowych
Autonomiczne - z interoreceptorów
Mieszane:
Autonomiczno-somatyczne - wzmożone napięcie mm. jamy brzusznej w ostrych chorobach
Somatyczno-autonomiczne - przyśpieszenie rytmu serca i wzrost ciśnienia tętniczego
Ze względu na reakcje receptora:
Pobudzeniowe - zwiększenie aktywności receptora
Hamulcowe - zmniejszenie aktywności receptora
CECHY ODRUCHU NA ROZCIĄGANIE ( MIOTATYCZNEGO):
Zarówno receptor jak i efektor znajdują się w tym samym mięśniu (odruch własny mięśnia)
Nagłe rozciągniecie mięśnia lub jego ścięgna
Odruch ogranicza się do mięśnia rozciąganego
Odruch monosynaptyczny
Np. odruch kolanowy
Część dynamiczna (szybkie ruchy manipulacyjne) :
Zakończenie pierścienno-spiralne włókno czuciowe Ia motoneuron α rozciągniętego mięśnia szybki skurcz mięśnia
Część statyczna (regulacja napięcia mięśniowego podczas stania, siedzenia, chodu):
Zakończenia groniaste części dalszych wrzecionka nerwowo-mięśniowego włókna czuciowe IIa interneuron motoneuron α rozciągniętego mięśnia powolny odroczony w czasie skurcz
CECHY ODRUCH ZGIĘCIA:
Nazwany także ruchem cofania
Odruch polisynaptyczny
Oparty na zjawisku promieniowania
Nocyceptor w skórze
Droga dośrodkowa: włókno czuciowe przekazujące drogę od nocyceptora
Ośrodek odruchu: w rdzeniu kręgowym, zawiera kilka interneuronów
Droga odśrodkowa: moroneurony zginaczy
Efektor: mięsień zginacz
Kiedy zginacze są pobudzane, prostowniki są hamowane
Reakcja trwa dłużej
Nie ogranicza się tylko do drażnionej kończyny
ZNACZENIE BIOLOGICZNE ODRUCHU ZGIĘCIA I MIOTATYCZNEGO:
Odruch zgięcia - pełni funkcję obronną przed działaniem czynników mogących uszkodzić tkanki. Wycofanie kończyny z pola działania bodźca uszkadzającego (nocyceptywnego) następuje odruchowo w wyniku skoordynowanego skurczu mięśni zginaczy w kilku stawach.
Odruch rozciągania - odpowiada za utrzymanie postawy ciała, reguluje długość mięśni na zasadzie sprzężenia zwrotnego ujemnego podczas stania, chodu i siedzenia, umożliwia szybkie ruchy manipulacyjne
RODZAJE RUCHÓW WYKONYWANYCH PRZEZ CZŁOWIEKA:
Postawne - utrzymanie prawidłowej postawy ciała
Lokomocyjne - poruszenie się
Manipulacyjne - złożone czynności
Dowolne fizjologiczne - wyzwalane przez korę ruchową
Mimowolne patologiczne - występują przy uszkodzeniach układu pozapiramidowego
ELEMENTY ANATOMICZNE OSI RUCHOWEJ:
Oś ruchowa zajmuje się sterowaniem aktywnością motoryczną mięśni szkieletowych
Jest to struktura trójpoziomowa
Efektorem układu są mięśnie szkieletowe
Poziomy funkcjonalne osi ruchowej:
Rdzeń kręgowy - inicjuje proste odruchy somatyczne i autonomiczne, tu odbywa się regulacja napięcia i długości mięśnia
Niższy poziom mózgowy - rdzeń przedłużony, most, śródmózgowie, podwzgórze, wzgórze, jądra kresomózgowia, tu odbywa się kontrola złożonych ruchów sterowanych autonomicznie (lokomocyjne, postawne) oraz przejście od strategii do taktyki ruchu
Wyższy poziom mózgowy - okolica somatoruchowa kory mózgowej, tu powstają wzorce czynności ruchowych i wyzwalane są ruchy dowolne, zgrubne i precyzyjne. Kora ruchowa inicjuje ruchy człowieka
WSTRZĄS RDZENIOWY( PRZYCZYNY, OBJAWY, POŹNE NASTĘPSTWA):
Wstrząs rdzeniowy:
Nagłe i całkowite przerwania ciągłości rdzenia na skutek zniesienia tonicznego działania pobudzającego wyższych pięter CUN na ośrodki rdzenia kręgowego
Przyczyny:
Uraz mechaniczny
Znieczulenie śródoponowe
Zamrożenie rdzenia
Objawy wczesnego wstrząsu rdzeniowego:
Zniesienie ruchów powolnych
Zniesienie czynności odruchowej (areflexia)
Zniesienie napięcia mięśniowego - porażenie wiotkie
Zniesienie czucia temperatury i czucia skórnego
Skóra zaróżowiona, ciepła sucha, spadek ciśnienia tętniczego
Zaburzenie mikcji i defekacji
Późne następstaw:
U człowieka charakteryzuje się całkowitym porażeniem wiotkim, które przy prawidłowej opiece medycznej trwa 3-4 tygodnie
Następnie może nastąpić powolny powrót do zdrowia, króty charakteryzuje się powrotem pewnych odruchów: kolanowego, zginania z podrażnienia części podeszwowej stopy oraz odruchu Babińskiego
Kilka miesięcy po całkowitym uszkodzeniu rdzenia następuje hiperefleksja i pojawia się odruch masowy
Po wstrząsie całkowitym nie powracają:
Odruchy dowolne
Czucie
Kontrola mikcji i defekacji
ZESPÓŁ BROWNA-SEQUARDA:
Przyczyny:
Choroby prowadzące do uszkodzenia struktury rdzenia jak stwardnienie boczne zanikowe
Stany zapalne
Objawy:
Po stronie uszkodzenia:
Zniesienie ruchów dowolnych
Zniesienie czucia głębokiego
Czasem wzrost wrażliwości na dotyk
Po stronie nieuszkodzonej: zniesienie czucia bólu i temperatury
Na poziomie uszkodzenia: wąski pas znieczulenia
CZYNNOŚĆ BŁEDNIKA, NAJCZĘSTSZE PRZYCZYBY I OBAJWY USZKODZENIA 1- I 2-STRONNEGO:
Czynność błędnika:
Dostarcza informacji o przyspieszeniach liniowych i kątowych, ruchach głowy w przestrzeni, kierunkach działania siły ciężkości
Utrzymanie napięcia mięsni antygrawitacyjnych
Koordynowanie ruchów kończyn i oczu w odpowiedzi na zmianę pozycji ciała (utrzymanie obiektu na oku)
Utrzymanie równowagi ciała (motoryka podporowa)
Przyczyny uszkodzenia:
Wielokrotne zapalenie ucha środkowego
Uraz głowy w okolicy kości skroniowej
Długotrwała kuracja streptomycyną
Choroba Maniera
Objawy uszkodzenia jednostronnego:
Zawroty głowy
Zaburzenia postawy i równowagi
Zmniejszają się i kompensują w ciągu 2 - 3 miesięcy
Objawy uszkodzenie dwustronnego:
Obniżenie napięcia mięśniowego
Adiadochokineza
Kompensacja wzrokowa wyrównuje zaburzenia postawy
STRUKTURY, GŁÓWNE MEDIATORY I FUNKCJE UKŁADU POZAPIRAMIDOWEGO:
Struktury:
Twór siatkowaty rdzenia, rdzenia przedłużonego i nakrywki:
stanowi stację przełącznikową bardzo wielu dróg nerwowych
tworzy wzajemne połączenia z jądrami czuciowymi, mostem, móżdżkiem, wzgórzem, podwzgórzem, innymi jądrami układy pozapiramidowego, korą ruchową
jądro czerwienne:
parzyste, leżące w śródmózgowiu
składa się z 2 części: paleorubrum i neorubrum
paleorubrum integruje drogi pozapiramidowe i móżdżkowe, ważne dla regulacji podstawy ciała, wysyła aksony do neuronów ruchowych rdzenia drogą czerwienno-rdzeniową
neorubrum integruje impulsy z jąder podkorowych i wysyła włókna do wzgórza, prążkowia oraz w stronę rdzenia przedłużonego do jąder oliwkowatych i tworu siatkowatego
istota czarna:
parzyste jądro leżące w brzusznych częściach śródmózgowia
dochodzą tam włókna z wyższych jąder układu pozapiramidowego (prążkowie, gałka blada), podwzgórza, wzgórza i kory
grzbietowa część istoty czarnej zbudowana jest z neuronów zawierających dopaminę, wysyłających aksony do prążkowia (degeneracja tych neuronów związana jest z zaburzeniami ruchowymi w chorobie Parkinsona)
zwoje podstawne:
parzyste, leżące w półkulach mózgowych
zawierają największe jądra układu pozapiramidowego: gałkę bladą i prążkowie
zahamowanie funkcji gałki bladej lub jej uszkodzenie powoduje akinezę (bezruch) i katalepsję (sztywność mięśni) w chorobie Parkinsona
prążkowie obejmuje: jądro ogoniaste, łupinę i jądro półleżące
w prążkowiu, w zakończeniach istoty czarnej występuje w dużej ilości dopomina, degeneracja tych neuronów powoduje hiperkinezy ruchowe typu pląsawiczego w chorobie Huntingtona
Mediatory:
pobudzające:
glutaminian
acetylocholina (prążkowie, gałka blada, jądra niskowzgórza)
hamujące:
GABA
enkefaliny
dopomina- w zależności od miejsca może mieć działanie hamujące lub pobudzające
Ogólne funkcje układu pozapiramidowego:
wspomagania kory ruchowej w planowaniu i tworzeniu polecenia ruchowego- współudział w wyzwalaniu ruchów dowolnych
regulowanie napięcia mięśni
pewien udział w zachowaniu poznawczym
Dokładne funkcje układu pozapiramidowego:
kontrola współruchów
współpraca z układem piramidowym w regulacji ruchów dowolnych
regulacja napięcia mięśni
kontrola postawy:
podświadome przyjmowanie postaw, np. w sytuacji walki
balansowanie kończyn podczas chodzenia
GŁÓWNE ZESPOŁY POZAPIRMIDOWE: OBAJWY, PRZYCZYNY:
Choroba Parkinsona (zespół hipertoniczno-hipokinetyczny):
Przyczyny:
Zanik komórek istoty czarnej i jąder zawierających melaninę w gałce bladej i ciele prążkowym
Upośledzenie prawidłowej sekwencji pobudzania i hamowania
Objawy:
Wzmożone napięcie mięśniowe
Drżenie mięśni (drżenie rąk, ramion, nóg, żuchwy i twarzy)
Akineza - niemożność zapoczątkowania ruchu
Sztywność kończyn i tułowia
Spowolnienie ruchów
Upośledzenie koordynacji ruchowej i równowagi
Ma charakter przewlekły i postępujący
Pląsawica Huntingtona (zespół hipotoniczno-hiperkinetyczny):
Przyczyny:
Zanik neuronów w prążkowi i gałce bladej
Zanik neuronów spowodowany jest gromadzeniem się nieprawidłowego białka - huntingtyny
Choroba dziedziczona autosomalanie dominująco
Ujawnia się w wieku dojrzałym
Długość przeżycia wynosi ok. 16 lat
Nie można jej leczyć
Objawy: nagłe, krótkie ruchy mimowolne
Hemibalizm
UDZIAŁ TWORU SIATKOWATEGO W UTRZYMANIU PRAWIDŁOWEGO NAPIĘCIA MIĘŚNI:
PODZIAŁ CZYNNOŚCIOWY MÓŻDŻKU:
Archicerebellum - płat grudkowo - kłaczkowaty, móżdżek przedsionkowy łączący się dwukierunkowo z jądrami przedsionków dalej z rdzeniem kręgowym.
Funkcje:
Utrzymanie równowagi
Koordynacja ruchów podstawowych
Koordynacja ruchów oczu podczas poruszania się
Paleocerebellum - płat przedni i część tylnego - móżdżek rdzeniowy łączy się jednokierunkowo z rdzeniem i alfamotoneuronami, zajmuje środkową część kory móżdżku.
Funkcje:
Kontrola wykonywania ruchów przez mięśnie osiowe ciała oraz mięśnie osiowe kończyn
Neocerebellum - płat tylny (boczna część kory móżdżku - móżdżek korowy łączy się dwukierunkowo z korą mózgową poprzez jądro zębate i wzgórze skąd otrzymuje informacje.
Funkcje:
Gwarant precyzyjnych ruchów
GŁÓWNE POŁĄCZENIE DO- I ODMÓŻDŻKOWE:
Drogi domóżdżkowe:
Z receptorów narządów ruchu, wrzecion narządów ścięgnistych, torebek stawowych i więzadeł, informacje o napięciu mięśniowym i wzajemnym układzie kończyn
Z narządów zmysłu dotyku, wzroku, słuchu, informacje o skutkach ruchu
Z okolicy czuciwo-ruchowej kory mózgu, informacje o wzorcu pobudzenia neuronów piramidowych w korze
Z narządów ruchowych rdzenia kręgowego, informacje o rozkładzie pobudzenia α-motoneuronów w ośrodkach rdzenia
Drogi domóżdżkowe filogenetycznie starsze:
Przedsionkowo-móżdżkowa
Rdzeniowo- móżdżkowe
Opuszkowo-móżdżkowa
Jądrowo-móżdżkowa
Siatkowo-móżdżkowa
Pokrywowo-móżdżkowa
Oliwkowo-móżdżkowa dodatkowa
Drogi domóżdżkowe filogenetycznie nowe:
Mostowo-móżdżkowa
Oliwkowo-móżdżkowa
Drogi odmóżdżkowe:
Pęczki móżdżkowo-opuszkowe
Droga móżdżkowo-czerwienna
Móżdżkowo-wzgórzowa
FUNKCJE MÓDŻKU W ZAKRESIE REGULACJI NAPIĘCIA I STEROWANIA CZYNNOŚCIAMI MOTORYCZNYMI:
Działanie móżdżku wykazuje bezpośredni związek z koordynacją ruchu w czasie, czasem trwania ruchu i siłą ruchu
Utrzymanie równowagi i ruchów podstawnych (głównie szybkich) tułowia, ramion, bioder przy zmianie pozycji ciała
Zapewnienie płynności- gładkości ruchów i precyzyjności ruchów dowolnych zaplanowanych przez korę mózgu
Zapewnianie doboru i kolejności czynności dowolnych
Dokonywanie poprawki dla ruchów dowolnych w efekcie czego ruch jest płynny, tłumione są oscylacje przed osiągnięciem celu
„komparator” - porównuje aktualny stan jednostek motorycznych z ruchem zamierzonym, każdy ruch może być skorygowany, aby zoptymalizować realizację zamiaru ruchowego
Uaktualnia bank pamięci i daje poprawki do zamierzonych ruchów
Cięgle uaktualnia ślady pamięciowe o ruchu, dzięki informacjom z proprioreceptorów mięśni i skóry i przekazuje je do kory mózgu
OBJAWY USZKODZENIA MÓŻDŻKU:
Móżdżek przedsionkowy - zaburzenia w utrzymaniu równowagi, skłonność do padania w pozycji stojącej, podczas chodzenia skłonność do chwiania się, zataczania, chodzenie na szerokiej podstawie (chód ataktyczny, dyzartria), oczopląs
Możdżek rdzeniowy - brak wyraźnych objawów w chodzeniu i staniu, ale wystepuje drżenie zamiarowe (upośledzenie precyzyjnej synchronizacji)
Móżdżek korowy - małe zabużenia ruchowe chyba że uszkodzenia dużych obszarów kory:
dekompozycja ruchu (nieskoordynowany ruch, w którym mięsnie działają indywidualnie, niezborność ruchowa),
dysmetria (niezdolność do zatrzymania ruchu we właściwym czasie lub kierowanie go w niewłaściwe miejsce);
drżenie zamiarowe (związane z niemożnością koordynacji czasu trwania i właściwej sekwencji ruchów, ruch nie może być sterowany przez pojedyncze polecenie ruchowe zamiast tego ruch jest wyzwalany a następnie hamowany)
adiadochokineza (niezdolność do wykonywania czynności szybkich naprzemiennych, związana jest z niezdolnością do określenie czasu trwania ruchu)
Ogólnie:
Dysmetria (hipermetria)
Adiadochokineza, dysdiadochokineza
Ataksja (niezborność ruchów)
Astenia (osłabienie siły skurczów)
Atonia (obniżenie napięcia mięśniowego)
Abazja (zaburzenia równowagii)
Tremor intentialis
OBSZARY KORY ZAANGAŻOWANE W STEROWANIA CZYNNOŚCIAMI DOWOLNYMI:
Pierwotna okolica ruchowa: znajduje się w zakręcie przedśrodkowym w polu 4 wg Brodmanna. Poszczególne jej części zawiadują mięśniami ściśle określonych obszarów ciała i otrzymują informacje z tych obszarów, czyli stanowią ich reprezentację.
Okolica przedmuchowa i dodatkowa okolica ruchowa: ku przodowi od pierwotnej okolicy ruchowej znajdują się dwa obszary odgrywające rolę w programowaniu ruchów i pamięci wzorców czynności ruchowych. Są to: okolica przedmuchowa i położona grzbietowo od niej dodatkowa okolica ruchowa. Ich lokalizacja, zwłaszcza okolicy przedmuchowej, częściowo pokrywa się z polem 6 wg Brodmanna.
OBAJWY RÓŻNICUJĄCE USZKODZENIE GÓRNEGO (CENTRALNEGO) I DOLANEGO (OBWODOWEGO) NEURONU RUCHOWEGO:
Neuron I górny (ośrodkowy) - znajduje się w zakręcie przedśrodkowym.
Objawy uszkodzenia:
Porażenie lub niedowład
Wzmożenie odruchów głębokich
Zniesienie odruchów powierzchniowych
Odruchy patologiczne
Wzmożone napięcie mięśniowe
Współruchy patologiczne
Neuron II dolny (obwodowy) - znajduje się w jądrach ruchowych mostu, rdzenia przedłużonego i kręgowego jego aksony biegną w nerwach czaszkowych i rdzeniowych,
tworzą nerwy zaopatrujące ruchowo mięśnie szkieletowe.
Objawy uszkodzenia:
Porażenie lub niedowład
Zniesienie odruchów
Zanik mięśni
Obniżenie napięcia mięśniowego
Drażnienie pęczkowe mięśni
Odczyn zwyrodnienia elektrycznego
DEFINICJA CZUCIA I PERCEPCJI:
Czucie - proste wrażenie zmysłowe polegające na subiektywnej ocenie bodźca pobudzającego odpowiednie receptory i na jednoczesnym przewodzeniu impulsacji czuciowej przez drogi czuciowe swoiste i nieswoiste.
Percepcja - pojęcie wyższego rzędu w stosunku do czucia, obejmuje jednocześnie kilka rodzajów czucia i dzięki temu istnieje większa możliwość rozpoznawania zarówno samych bodźców jak ich źródła. Podstawa percepcji jest więc złożone wrażenie zmysłowe. W warunkach fizjologicznych wrażenia zmysłowe powstają tylko wtedy, kiedy impulsacja wysyłana przez receptory jest jednoczenie przewodzona przez neurony należące do dróg czuciowych swoistych i dróg czuciowych nieswoistych.
PRZEBIEG DRÓG CZUCIOWYCH, CZUCIE EPIKRYTYCZNE I PROTOPATYCZNE:
Czucie epikrytyczne:
Dokładne, precyzyjne, wierne w całym swym przebiegu, zachowuje dokładną lokalizację somatotropową
Budowa - grube włókna, szybkość przewodzenia 35 - 75 m/s
Przewodzi dotyk, ucisk, wibracje, informacje dotyczące czucia głębokiego (częściowo uświadamiane ale informacje dochodzące do móżdżku z proprioreceptorów są poza świadomością)
Duża rozdzielczość w wykrywaniu bodźców dotykowych, rozpoznawanie przedmiotów dotykiem, rozpoznawanie dwóch bliskich punktów
Drogi czucia - (w sznurach tylnych i wstędze przyśrodkowej, droga wstęgowa), droga 3 neuronalna:
receptor czucia - neuron czuciowy - zwoje rdzeniowe - rdzeń kręgowy - pień mózgu (do smukłego z niższych części ciała i do jądra klinowatego z wyższych) tu się krzyżują, właściwie przechodzą na drugą stronę pnia mózgu - wzgórze (jądro brzuszno - tylno - boczne i przyśrodkowe) - kora somatoczuciowa pierwszo - i drugorzędowa
Czucie protopatyczne:
Mało precyzyjne, zgubne informacje, w przebiegu nie wykorzystują lokalizacji somatotropowej
Budowa - cienkie włókna, szybkość 6 - 15 m/s
Przewodzą - nieprecyzyjny dotyk, ciepło, zimno, ból
Cechy - brak dokładnej lokalizacji i precyzji w różnicowaniu siły i miejsca działania bodźca, wolne przewodzenie, zgubne informacje
Drogi czucia (w sznurach przednich i bocznych rdzenia kręgowego droga przednio boczne) droga 3 neuronalna
receptor nieprecyzyjnego czucia dotyku i ucisku (droga wzgórzowo - rdzeniowo przednia), zimna ciepła (rdzeniowo - wzgórzowa boczna), bólu (rdzeniowo - siatkowa) - neuron czuciowy - zwój rdzeniowy - szara istota rogu tylnego rdzenia - w rdzeniu kręgowym rogi przechodzą na drugą stronę - pień mózgu - wzgórze - kora somatoczuciowa głównie drugorzędowa
PODZIAŁ CZUCIA ZE WZGLĘDU NA ROZMIESZCZENIE RECEPTORÓW:
Czucie somatyczne - zmysły somatyczne obejmują receptory czuciowe odbierające informacje z receptorów znajdujących się w skórze i narządach ruchu. Można je podzielić na zmysły: mechanoreceptywne, nocyreceptywne i termoreceptywne.
Czucie trzewne - jego receptory znajdują się w narządach trzewnych i wykazują złożoną budową oraz stosunkowo dużą swoistość na działanie bodźców adekwatnych
DEFINICJA: ADAPTACJA RECEPTORÓW I HABITUACJA. RECEPTORY FAZOWE I TONICZNE, PRZYKŁADY:
Adaptacja receptora - specjalna cecha wszystkich receptorów. Jeżeli działanie bodźca o tej samej sile utrzymuje się przez pewien okres, to początkowo wielkość potencjału generującego i częstotliwość generowanych impulsacji może być duża, a potem stopniowo ulegać zmniejszeniu.
Podział receptorów ze względu na czas adaptacji:
Receptory fazowe - szybko adaptujące się, np. ciałka blaszkowate lub receptory koszyczkowate mieszków włosowych adaptują się już w ułamku sekundy i bodziec wyzwala tylko pojedynczy impuls w nerwie dośrodkowym. Nawet wielokrotny wzrost siły bodźca nie powiększa liczny tych impulsów. Służą do przekazywania informacji o szybko zachodzących zmianach środowiska.
Receptory toniczne - wolno adaptujące się, np. wrzeciona nerwowo-mięsniowe, ciałka buławkowate ścięgien adaptują się powoli w ciągu minut lub godzin. Wykazują tylko nieznaczny spadek wyładowań w miarę trwania działania bodźca i zapewniają nieprzerwany napływ informacji do mózgu, zwłaszcza z proprioreceptorów.
Habituacja (przywykanie) - proces czynny sterowany przez twór siatkowaty pnia mózgu. Powtarzające się bodźce monotonne uruchamiają mechanizmy, które wybiórczo hamują przewodzenie impulsów nerwowych na różnych poziomach dróg swoistych układu nerwowego, skutkiem czego impulsy wytwarzane w receptorach przez te bodźce nie docierają do właściwych sobie ośrodków w mózgu.
CZUCIE SOMATYCZNE:
Czucie somatyczne - zmysły somatyczne obejmują receptory czuciowe odbierające informacje z receptorów znajdujących się w skórze i narządach ruchu. Można je podzielić na zmysły: mechanoreceptywne, nocyreceptywne i termoreceptywne.
Somatyczne czucie skórne:
Mechanoreceptory (dotyk, ucisk, rozciąganie)
Termoreceptory (zmiana temperatury)
Nocyceptory (ból)
Somatyczne czucie głębokie: mechanoreceptory (wrzecionko nerwowo-mięśniowe, aparat ścięgnisty Golgiego)
Mechanoreceptory:
Ciałka dotykowe (ciałka czuciowe Meissnera):
Zakończenia grubych włókien mielinowych otoczonych torebką, w której znajduje się siateczka włókien nerwowych
Występują licznie w opuszkach placów i na wargach
Wykrywają dotyk, szczególnie lekkich przedmiotów
Są odpowiedzialne za dokładną lokalizację dwupunktową bodźca dotykowego i rozpoznawanie kształtu przedmiotów
Adaptują się szybko w ciągu jednej lub kilku sekund
Łąkotki dotykowe (tarczki Merckla):
Składają się z drobnych tarczek utkanych z siateczki łącznotkankowej i połączonych z grubymi włóknami zmielinizowanymi
Odbierają bodźce dotykowe, zwłaszcza o zmiennej sile działania
Głównie w opuszkach palców
Raczej wolno się adaptują
Receptory koszyczkowate mieszków włosowych:
Zakończenia cienkich włókien mielinowych wokół mieszków włosowych
Wykrywają ruchy włosa
Ciałka zmysłowe (narządy końcowe Ruffiniego):
Kłębki nieosłoniętych włókien nerwowych znajdujących się w warstwie brodawkowej skóry i tkanki podskórnej
Odbierają silny długotrwały ucisk
Wolno się adaptują
Ciałka blaszkowate (ciałka Paciniego):
Bezmielinowe zakończenia włókna nerwowego na które nakładają się komórki satelitarne umieszczone współśrodkowo, z licznymi blaszkami łącznotkankowymi przedzielonymi nieściśliwym płynem
Sygnalizują zmianę ucisku, wibracje
Błyskawicznie się adaptują
Termoreceptory:
Bezosłonkowe zakończenia dendrytów
Od 3 do 10 razy więcej receptorów zimna niż ciepła
Pobudzane poprzez różnicę temperatur pomiędzy skórą a otoczeniem
Receptor zimna ma maksimum w temperaturze niższej, a ciepła w temperaturze wyższej niż temperatura ciała
Wolno się adaptują
Receptory zimna - kolbki Krausego
Receptory ciepła - ciałka Ruffiniego
Zero fizjologiczne - po przyłożeniu do skóry przedmiotu i temperaturze równej temperaturze skóry, nie powstają wrażenia termiczne
Nocyceptory:
Wolne (nagie) zakończenia nerwowe, obecne w dużej liczbie w warstwie powierzchniowej skóry, okostnej, stawach, ścianach naczyń tętniczych i oponach mózgu
Reagują na wszystkie rodzaje energii, działającej uszkadzająco na tkanki i dlatego bodźce bólowe są nieswoiste
Przewodzenie sygnałów bólowych z receptorów odbywa się dwoma rodzajami włókien:
Włókna typu Aδ - przewodzą sygnały o bólu ostrym, kłującym, dokładnie umiejscowionym
Włókna typu C - przewodzą sygnały o bólu rozlanym, piekącym, gniotącym, o niedokładnej lokalizacji
CZUCIE TRZEWNE:
Receptory czucia trzewnego (wisceralnego) znajdują się w narządach trzewnych i wykazują złożoną budowę i stosunkowo dużą swoistość na działanie bodźców adekwatnych
Wyróżnia się:
Wolne zakończenia nerwowe w błonie śluzowej lub surowiczej oraz w tkance łącznej miąższu narządów trzewnych wrażliwe na bodźce bólowe, dotykowe, termiczne
Ciałka blaszkowate w krezce wrażliwe na mechaniczne odkształcenie
Baroreceptory z zatoce szyjnej i łuku aorty wrażliwe na rozciąganie ściany naczyniowej wywołane wzrostem ciśnienia
Chemoreceptory w kłębkach szyjnych i aortalnych
Receptory smakowe w obrębie języka, podniebienia, luków podniebiennych i nagłośni
RECEPTORY I MEDIATORY CZUCIA BÓLU:
Przyczyną jest wybiórcza reakcja nocyceptorów na uszkadzające lun potencjalnie uszkadzające bodźce mechaniczne, termiczne i chemiczne
Nie jest znany adekwatny bodziec dla nocyceptorów
Informacja o czuciu bólu informuje mózg nie o rodzaju bodźca lecz o fizjologicznej uszkadzającej naturze bodźca
nocyceptory - Wolne (nagie) zakończenia nerwowe, obecne w dużej liczbie w warstwie powierzchniowej skóry, okostnej, stawach, ścianach naczyń tętniczych i oponach mózgu. Reagują na wszystkie rodzaje energii, działającej uszkadzająco na tkanki i dlatego bodźce bólowe są nieswoiste .
Mediatory czucia bólu:
Histamina, ciała histaminopodobne, bradykinina - depolaryzują nagie zakończenia nerwowe i we włóknach aferentnych wyzwalają serię impulsów nerwowych
Kininy - wywołują miejscowy skurcz trzewnych mięśni gładkich, rozkurcz naczyń, wzrost przepuszczalności kapilar
Substancja P
POZIOMY I STRUKTURY UKŁADU NERWOWEGO ZAANGAŻOWANE W MODULACJĘ CZUCIA BÓLU:
Ból podlega modyfikacjom na poziomie:
Rdzenia kręgowego - impulsacja dopływająca z receptorów bólowych do rdzenia kręgowego podlega tu hamowaniu za pośrednictwem interneuronów hamujących rogów tylnych. Te interneurony otrzymują impulsację od koraterali włókien nerwowych wstępujących do rdzenia przez korzenie tylne i kończą się synapsami na tych samych włóknach hamując presynaptycznie przewodzenie w nich impulsów bólowych („bramka kontrolna”)
Jądra wzgórza - zjawiska hamowania pre- i postsynaptycznego, które redukują przepływ impulsacji bólowej w jądrach nieswoistych wzgórza przez co hamują, zmniejszają odczuwanie bólu
Pnia mózgu - okołowodociągowa istota szara śródmózgowia i okołomostowa część wzgórza. Głównym neurotransmiterem tych struktur stanowiących układ przeciwbólowy są opioidy endogenne - peptydy o 5 aminokwasach (enkefaliny). Działają na neurony za pośrednictwem swoistych receptorów opiatowych wpływając jako modulatory synaptyczne hamująco na przewodzenie i percepcję bólu
BÓLE FANTOMOWE:
U ludzi z odcięta kończyną może wystąpić wrażenie, że ból pochodzi z usuniętej kończyny. Ból fantomowy jest rodzajem bólu projekcyjnego występującego w wyniku bezpośredniego podrażnienia włókien na drodze nerwowej. Ból fantomowy pochodzi z pobudzenia dróg czuciowych z kończyny po stronie amputacji lub w obrębie ośrodkowego układu nerwowego. Bóle te często wiążą się z rozwojem nerwiaka powstającego w miejscu przecięcia nerwu.
BÓL ODNIESIONY - ZNACZENIE W DIAGNOSTYCE MEDYCZNEJ:
Ból pochodzący z narządów trzewnych jest często odczuwany w części ciała odległej od tych narządów. Jest to ból odniesiony, który jest umiejscowiony w dermatomach, które embriologicznie pochodzą z tego samego segmentu, co i chory narząd wewnętrzny. Ból serca promieniuje do lewej połowy klatki piersiowej i przyśrodkowej strony lewego ramienia, barku i szyi. Ból wątroby i pęcherzyka żółciowego rzutuje na prawą okolicę podżebrową. Ból rozpoczynający się w narządach wewnętrznych jest odniesiony do odpowiednich miejsc w skórze i występuje prawdopodobnie dlatego w skórze, gdyż włókna bólowe somatyczne i trzewne przebiegają z rogów tylnych rdzenia wspólną drogą do mózgu. Ból jest rozpoznawany jako pochodzący ze skóry, gdyż skóra jest reprezentowana topograficznie w korze, a narządy wewnętrzne nie mają takiej reprezentacji.
FIZJOLOGIA PROCESU WIDZENIA:
OPTYKA:
OSTROŚĆ:
WIDZENIE BARWNE
STOPIEŃ ROZDZIELCZOŚCI WIDZENIA BARWNEGO
WIDZENIE DWUOCZNE
PRZEBIEG DROGI WZROKOWEJ:
Neuron I - komórki pręcikowe i czopkowe odbierające fale świetlne
Neuron II - komórki dwubiegunowe siatkówki odbierające z jednej strony z fotoreceptorów a z drugiej łączące się z komórkami zwojowymi
Neuron III - komórki zwojowe, w których generowane są impulsy nerwowe, aksony komórek zwojowych zbierają się w tarczy nerwu wzrokowego i opuszczają gałkę oczną tworząc nerw wzrokowy. Oba neurony wzrokowe dostają się do jamy czaszki i tworzą skrzyżowanie wzrokowe.
FIZJOLOGIA PROCESU SŁYSZENIA:
CZUCIE SMAKU:
CZUCIE WĘCHU:
SKŁAD I ROLA KRWI, WŁAŚCIWOŚCI I SKŁAD OSOCZA
Szczególna odmiana tkanki łącznej, posiadająca płynną istotę międzykomórkową
Elementy morfotyczne krwi powstają w szpiku kostnym
Erytrocyty i płytki krwi w warunkach fizjologicznych nigdy nie opuszczają krwi
Dla leukocytów krew jest przede wszystkim środkiem transportu do tkanek, gdzie
pełnią swoje funkcje
Skład krwi:
Osocze stanowi płynna istotę międzykomórkową krwi i jego objętość wynosi ok. 55% , jest wodnym roztworem wielu substancji. Dzięki białkom układu krzepnięcia osocze ma zdolność przechodzenia w formę stałą.
Zawiera:
Składniki nieorganiczne:
Woda
Aniony: Cl-, HCO3-
Kationy: Na+, K+, Mg2+, Ca2+
Składniki organiczne białkowe:
Albuminy
Globuliny
Fibrynogen
Składniki organiczne niebiałkowe:
Węglowodany i produkty ich przemiany, głównie glukoza
Produkty przemiany białek - aminokwasy, amoniak, mocznik
Produkty przemiany hemu- bilirubina, urobilinogen
Produkty przemiany wewnątrzkomórkowej - kwas moczowy, kreatynina
Składniki organiczne lipidowe:
Cholesterol
Fosfolipidy
Triacyloglicerole
Hormony steroidowe
Wolne kwasy tłuszczowe
Lipoproteidy, np. chylomikrony
Elementy morfotyczne krwi , ok. 45 % :
Erytrocyty
Trombocyty - płytki krwi
Leukocyty:
Granulocyty: obojętnochonne (neutrofile), kwasochłonne (eozynofile), zasadochłonne (bazofile)
Agranulocyty: limfocyty i monocyty
Rola krwi:
Utrzymanie stałego środowiska wewnętrznego - homeostazy
Przenosi tlen z powietrza zawartego w pęcherzykach płucnych do tkanek i dwutlenek węgla z tkanek do pęcherzyków płucnych
Transportuje składniki odżywcze będące produktami energetycznymi i budulcowymi( aminokwasy, glukoza, tłuszcze). Podlegają one wchłonięciu w przewodzie pokarmowym, są magazynowane (wątroba tkanka tłuszczowa) i rozprowadzane do tkanek
Czynność hemodynamiczna, polegająca na wyrównaniu ciśnienia osmotycznego i stężenia jonów H+
Udział w mechanizmach obronnych ustroju, dzięki leukocytom
Transport witamin i hormonów
Regulacja temperatury ciała
Transport metabolitów do nerek, gdzie są usuwane
KRWINKI CZERWONE:
Liczba: 5 400 000/mm3 u mężczyzn i 4 600 000/ mm3 u kobiet
Właściwości:
Powstają w czerwonym szpiku kostnym
Bezjądrzaste, spłaszczone i obustronnie wklęsłe
Ich powierzchnia wynosi ok. 120 μm2, ale może ulegać zmianom w czasie przeciskania się przez drobne naczynia (krwinki zwiększają swoja powierzchnię, ułatwiając wymianę gazową)
Błona erytrocytów ma budowę dwuwarstwy fosfolipidowej o strukturze płynnej mozaiki
Wypełnione są hemoglobiną
Na powierzchni swojej błony zawierają antygeny grup krwi
Żyją ok. 120 dni, rozpadają się w śledzionie
Rola:
Całkowity transport tlenu we krwi i częściowy dwutlenku węgla pomiędzy pęcherzykami płucnymi a tkankami.
Erytropoeza:
Erytrocyty powstają w czerwonym szpiku kostnym.
Cały proces trwa ok. 5 dni
Czynniki pobudzające erytropoezę:
Erytropoetyna (EPO)
Androgeny
Hormony tarczycy (tyroksyna, trójjodotyronina)
Hormon wzrostu
Prolaktyna
Czynniki naczyniowe (angiotensyna, serotonina, noradrenalina, prostaglandyny)
Androgeny
Jony żelaza
Kwas foliowy
Czynniki hamujące erytropoezę:
Cytokininy
Niedobór witaminy B12
Etapy:
Proerytroblast, który powstaje z komórek macierzystych erytroblastów, intensywnie się dzielą
Erytroblast zasadochłonny - synteza globiny, dalsze podziały
Erytroblast polichromatofilny - wypełnienie hemoglobiną, zanik jądra, przejście z miąższu szpiku do zatok szpikowych
Retikulocyt - dojrzewają i przechodzą do krwi, we krwi krążącej stanowią ok. 0,5 % krwinek czerwonych, stanowią pulę rezerwy szpikowej w sytuacji dużej utraty krwi
Erytrocyt
Hemoliza (rozpad erytrocytów) : pękanie błony erytrocytów i przechodzenie hemoglobiny do osocza. Hemoliza odbywa się po ok. 120 dniach w wątrobie i śledzionie za sprawą komórek Browicza- Kupffera i makrofagów
Przyczyny:
Nieprawidłowa budowa błony erytrocytów
zwiększenie podatności białek na uszkodzenia
obniżenie wytwarzania ATP
Zaburzenia metaboliczne erytrocytów (zmniejszenie aktywności enzymów glikolizy i metabolizmu nukleotydowego)
Obecność autoprzeciwciał skierowanych przeciwko własnym erytrocytom
Działanie toksyn bakteryjnych
Działanie jadów węży i skorupiaków
Skutki:
W stanach patologicznych hemoliza wewnątrznaczyniowa prowadzi do niedokrwistości hemolitycznej
Parametry cechujące erytrocyty:
MCV (medium cell volume) - średnia objętość erytrocytu wyrażona w mm3 , oznacza się ją dzieląc objętość krwinek (w ml/l krwi) przez liczbę krwinek (w mln).
MCH ( medium kontent of hemoglobin) - średnia zawartość hemoglobiny, określa przeciętną ilość hemoglobiny w każdej krwince, średnio wynosi 24-34 pg (piktogramów). Niskie wartości wynikają z obniżonej lub upośledzonej syntezy hemoglobiny.
MCHC (medium cell hemoglobin concentration) - średnie stężenie krwinkowe hemoglobiny, średnie stężenie hemoglobiny bez względu na objętość krwinki. Wartość poniżej 31% oznacza niedobarwliwość krwinek.
GRUPY KRWI W UKŁADZIE AB0 - ANTYGENY, PRZECIWCIAŁA:
W błonie erytrocytów występują antygeny a w osoczu obecne są przeciwciała przeciwko obcym antygenom erytrocytów
Odkryto ok. 400 antygenów grupowych erytrocytów, z czego największe znaczenie dla transfuzji ma układ AB0 i Rh
Wyróżniamy 4 główne grupy krwi: A, B, AB i 0, ale siła antygenu A jest niejednorodna tak, że w praktyce wyróżniamy 6 grup krwi: A1, A2, B, A1B, A2B i 0.
Grupa Krwi |
Antygeny |
Przeciwciała |
A |
A |
Anty-B |
B |
B |
Anty-A |
AB |
A i B |
Brak |
0 |
Brak |
Anty-A i anty-B |
HEMOGLOBINA:
Średnie stężenie procentowe w poszczególnych erytrocytach wynosi ok. 34%
Masa cząsteczkowa 64,5 kDa
Białko globina zbudowane z 4 łańcuchów polipeptydowych i 4 cząsteczek hemu
Każda cząsteczka hemu wiąże się z jednym łańcuchem polipeptydowym
U dorosłych 97% stanowi hemoglobina A1, 2,5% hemoglobina A2, 0,5% hemoglobina F
Hemoglobina A1:
2 łańcuchy alpha
2 łańcuchy beta
Hemoglobina A2:
2 łańcuchy alpha
2 łańcuchy delta
Hemoglobina F:
2 łańcuchy alpha
2 łańcuchy gamma
W największym stężeniu występuje w życiu płodowym i zaraz po urodzeniu jej ilość szybko się zmniejsza
Związki hemoglobiny:
Oksyhemoglobina:
Zawiera 4 atomy żelaza Fe2+, które wiążą się z 4 cząsteczkami tlenu
Jest to połączenie nietrwałe, umożliwiające transport tlenu w organizmie (utlenowanie)
Stopień wysycenia hemoglobiny tlenem zależy od:
Prężności tlenu
Temperatury krwi
Prężności tlenu
pH
Methemoglobina:
Pod wpływem związków utleniających dwuwartościowy atom żelaza zostaje zmieniony na trójwartościowy atom
Nie jest zdolna do wiązania tlenu
Karboksyhemoglobina:
Połączenie hemoglobiny z tlenkiem węgla CO
Już stężenie 0,1% CO w powietrzu powoduje zablokowanie całej hemoglobiny i śmierć przez uduszenie
Karbaminohemoglobina:
Nietrwałe połączenie hemoglobiny z dwutlenkiem węgla
Jeden z mechanizmów umożliwiających transport dwutlenku węgla z tkanek do płuc
FORMY TRANSPORTU GAZÓW ODDECHOWYCH WE KRWI:
Tlen w całości transportowany jest za pomocą erytrocytów, w formie związanej z hemoglobiną (oksyhemoglobina).
Dwutlenek węgla:
23% łączy się odwracalnie z hemoglobiną tworząc karbaminohemoglobinę
7% zostaje rozpuszczone w osoczu i transportowane jest z prądem krwi
70% transportowane jest jako jony HCO3-, reakcję tę przyśpiesza enzym anhydraza węglanowa zawarta w erytrocytach. Jony powstają w wyniku reakcji:
CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-
ILOŚĆ, RODZAJE KRWINEK BIALYCH, FUNKCJE WZÓR ODSETKOWY:
Ilość: 4 - 10 tys/mm3 , dzieci do 2 roku życia 6-17 tys/mm3
Rodzaje:
Granulocyty:
Granulocyty obojętnochłonne (neutrofile): pierwsza linia obrony organizmu przeciwko infekcjom bakteryjnym; kierują Siudo ognisk zapalnych, pożerają i usuwają bakterie przez wydzielanie toksycznych tlenowych metabolitów i działanie enzymów proteolitycznych i meto peroksydazy, elastazy i metaloproteinazy; wydzielają leukotrieny, które zwiększają przepuszczalność naczyń i przyciągają liczne granulocyty obojętnochłonne do miejsca zakażenia
Granulocyty zasadochłonne (bazofile): zawierają histaminę i heparynę, biorą udział w reakcjach nadwrażliwości, kierują się do ognisk zapalnych pożerają i niszczą bakterie, biorą udział w hamowaniu procesu krzepnięcia krwi, zwiększają przepuszczalność naczyń krwionośnych i mogą je rozszerzać
Eozynofile: atakują i pożerają niektóre pasożyty, aktywnie fagocytują kompleksy antygen - przeciwciała, inaktywują przekaźniki wydzielane przez komórki tuczne w reakcji alergicznej, mają zdolność do diapedezy i fagocytozy
Agranulocyty
Monocyty: wędrują do ogniska zapalnego i pożerają bakterie, uwalniają związku regulujące proces zapalny, biorą udział w angiogenezie, usuwaniu uszkodzonych tkanek, wytwarzanie czynników wzrostowych.
Limfocyty: są zaangażowane w procesy odpornościowe organizmu; Limfocyty dzielą się na: limf.B - szpikozależne, limf.T - grasiczozależne Tc,Th,Ts, oraz komórki NK, które niszczą komórki, w których rozwijają się wirusy.
Wzór odsetkowy: granulocyty obojętnochłonne: postacie młode 0 - 1%; pałeczki 3 - 6%, podzielone 58 - 66%; granulocyty kwasochłonne 2 - 4%; granulocyty zasadochłonne 0 - 0,5%; limfocyty 20 - 40%; monocyty 4 - 8%
PŁYTKI KRWI:
Liczba: 150 - 350 tys./mm3
Powstawanie - wytwarzane w szpiku czerwonym z megakariocytów, są fragmentami cytoplazmy która oderwałą się od megakariocytów w wyniku ich dojrzewania, niszczone są w śledzionie
Właściwości:
Nie mają jadra kom.
Krążą we krwi od 8 do 10 dni
Czas połowicznego rozpadu - 4 do 5 dni
Zawierają duże ilości serotonin, oraz niewielkie noradrenaliny, adrenaliny, histaminy
Rola w hemostazie:
mechaniczną - przywierają do zranionego miejsca (adhezja) oraz sklejają się ze sobą (agregacja), co prowadzi do powstania pierwotnego czopu płytkowego, w którym płytki zachowują pełnię swoich funkcji hemostatycznych
wydzielnicza - związana z rozpadem płytek krwi, w czasie którego zostaje uwolniony czynnik płytkowy zapoczątkowujący proces krzepnięcia oraz serotonina powodująca obkurczenie się naczyń krwionośnych
ETAPY HEMOSTAZY:
Hemostaza miejscowa - zdolność organizmu do zamykania uszkodzonych naczyń krwionośnych.
Hemostaza ogólna - mechanizmy, które utrzymują krew w stanie płynnym, zapobiegając samoistnemu wypływowi z naczyń lub tworzeniu się w nich skrzepów.
Etapy hemostazy:
Faza naczyniowo - płytkowa - kurczą się naczynia w miejscu uszkodzenia, żeby zahamować wypływ krwi, zaczynają przylegać do miejsca uszkodzenia i agregować ze sobą i tworzy się czop płytkowy; do oceny tej fazy służy tzw. czas krzepnięcia - od momentu wynaczynienia krwi do momentu ustania krwawienia 1min - 5 min
Krzepnięcie krwi - istotą jest tworzenie się z rozpuszczonych w osoczu cząsteczek gęstej sieci włókien białkowych i następczego utworzenia się skrzepu ze skrzepliny. Głównym białkiem osocza jest fibrynogen. Proces krzepnięcie ma 3 fazy: - aktywacja czynników niezbędnych do zamiany aktywności czynników (proenzymów)
- zamiana protrombiny na trombinę
- powstanie fibryny stabilnej z fibrynogenu.
Aktywacja układu krzepnięcia zachodzi w etapach:
Zewnątrzpochodnym:
Po zetknięciu krwi wypływającej z naczyń z uszkodzonymi tkankami
Tromboplastyna tkankowa wraz z aktywnym czynnikiem VII aktywują czynnik IX lub X
Aktywny czynnik X przyśpiesza aktywację czynnika VII
Wewnątrzpochodnym:
Ujawnia się gdy krew krzepnie na skutek kontaktu z materiałami lub związkami o ładunku ujemnym
Wewnątrz łożyska naczyniowego krew krzepnie zazwyczaj w miejscu uszkodzenia śródbłonka naczyniowego
Trombocyty przyczepiają się do odsłoniętych białek adhezyjnych, głównie kolagenu
Kolagen, kalikreiny i kininogeny osoczowe aktywują XII czynnik krzepnięcia
Czynniki stanowiące kolejne ogniwa w łańcuchu reakcji enzymatycznych doprowadzających do zmiany fibrynogenu w fibrynę w coraz większym stężeniu
W kolejnych etapach dochodzi do zmiany nieaktywnych czynników XI, IX, X i II na aktywne aż do ostatniego etapu
W ostatnim etapie fibrynogen (I) przekształca się w fibrynę labiną (Ia)
Fibryna labilna (Ia) pod wpływem czynnika Xiii i jonów Ca2+ przekształca się w fibrynę stabilną (Ib)
Fibrynoliza - polega na rozpuszczeniu skrzepliny wskutek strawienia fibryny przez plazminę.
- pozwala na usuwanie z krążenia zakrzepów
- układ fibrynolityczny składa się z plazminogenu (z którego powstaje plazmina) i jego aktywatorów
- podlega kontroli przez inhibitory znajdujące się w osoczu krwi.
ZMIANY HEMATOLOGICZNE ZACHODZĄCE POD WPŁYWEM WYSIŁKU I TRENINGU:
Zmiany objętości osocza, które początkowo polegają na znacznym jego zmniejszeniu o ok. 15-16% bezpośrednio po wysiłku. Później następuje zwiększenie jego objętości na skutek zwiększonego przyjmowania płynów, przesunięciu wody z tkanek do naczyń, zmniejszone wydalanie sodu i wody przez nerki
Przyrost objętości masy erytrocytów, zwiększenie ilości hemoglobiny we krwi, której stężenie przekracza 16 g/100 ml
Niedobór żelaza w organizmie, spowodowane zmniejszeniem wchłania żelaza w przewodzie pokarmowym i zwiększonym wydalaniem go z kałem, potem i przez układ moczowy
Powysiłkowa hemoglobinuria, mioglobinuria i hematuria - przedostawanie się do moczu związków zawierających żelazo, czy też samych erytrocytów
Hemoliza powysiłkowa - nasilona destrukcja erytrocytów, powodująca hemoglobinurię
Wzrost stężenia katecholamin we krwi
Hipoksja stymulująca wydzielanie erytropoetyny i tym samym zwiększenie pojemności tlenowej krwi
Wzrost aktywności fibrynolitycznej osocza
Skrócenie czasu krzepnięcia krwi
Wzrost aktywności tkankowego aktywatora plazminogenu
CECHY MIĘŚNIA SERCOWEGO:
Mięsień poprzecznie prążkowany
Zbudowany z komórek mięśniowych:
Roboczych - ściany przedsionków i komór serca oraz przegroda międzyprzedsionkowa i międzykomorowa
Tworzących układ bodźcoprzewodzący
Komórki robocze serca, tak jak wszystkich pozostałych typów mięśni charakteryzują się pobudliwością i kurczliwością
Komórki układu bodźcoprzewodzącego są komórkami mięśniowymi, ale w odróżnieniu od komórek roboczych serca mają wstawki, tj. miejsca w błonie komórkowej, charakteryzujące się małą opornością, za pośrednictwem których potencjał czynnościowy z jednej komórki rozprzestrzenia się na sąsiednie komórki.
Unerwione jest przez autonomiczny układ nerwowy, zarówno gałąź sympatyczna jak i parasympatyczną, układ ten wywiera na serce wpływ modulujący (nie inicjuje czynności serca, ale przyśpiesza lub zwalnia rytm pracy serca, zwiększa lub zmniejsza siłę skurczu)
Mięsień przedsionków i komór jest przyczepiony do szkieletu włóknistego, który tworzą 4 zespolone ze sobą pierścienie włókniste, otaczające ujścia przedsionkowo-komorowe oraz ujścia aorty i pnia płucnego
Zaopatrywanie mięśnia sercowego i innych składowych serca w tlen i składniki odżywcze oraz usuwanie końcowych produktów metabolizmu odbywa się za pośrednictwem krążenia wieńcowego.
Mięsień sercowy kurczy się wyłącznie skurczem pojedynczym i odpowiada na bodziec generowany przez własne ośrodki tkanki bodźcoprzewodzącej zawsze skurczem maksymalnym, zgodnie z zasadą „wszystko albo nic”
Kardiomiocyty różnią się od mięśni szkieletowych, tym że mają na swych krawędziach wyrostki rynienkowate zagłębiania, którymi stykają się ze sobą tworząc połączenie typu palczastego
Metabolizm tlenowy
AUTOMATYZM SERCA, UKŁAD BODŹCOPRZEWODZĄCY:
Oprócz zwykłych włókien roboczych w sercu znajdują się ośrodki rozrusznikowe, które tworzą specjalne komórki, przypominające komórki embrionalne i mające liczne ziarna glikogenu- są to komórki układu bodźcoprzewodzącego i przewodzącego
Układ bodźcoprzewodzący leży bezpośrednio pod wsierdziam i tworzy skupienia:
Węzeł zatkowo-przedsionkowy (węzeł Keitha-Flacka)
Węzeł przedsionkowo-komorowy (węzeł Aschoffa-Tawary)
Pęczek przedsionkowo-komorowy (pęczek Paladino-Hisa) dzielący się na 2 odnogi pęczka Hisa
Włókna Purkiniego
Przewodzenie impulsów obrębie węzłów jest bardzo wolne i wynosi ok. 0,05m/s, warunkując pewne opóźnienie w przewodzeniu pomiędzy przedsionkami i komorami a tym samym przerwę pomiędzy skurczami przedsionków i komór
Węzeł zatkowo-przedsionkowy stanowi pierwszorzędowy ośrodek automatyzmu serca i znajduje się w prawym przedsionku w tylnej części przegrody międzyprzedsionkowej
Pomiędzy tymi węzłami istnieją 3 szlaki międzywęzłowe przewodzące pobudzenie z węzła zatokowo-przedsionowego do węzła przedsionkowo-komorowego, są to szlaki międzywęzłowy przedni, środkowy i tylny
Węzeł przedsionkowo-komorowy przechodzi w pęczek przedsionkowo-komorowy, który dzieli się przy górnej granicy przegrody międzykomorowej na dwie odnogi prawą i lewą
Odnoga prawa i wiązki odnogi lewej biegną podwsierdziowo ku dołowi, po obu stronach przegrody międzykomorowej
Odnoga lewa przechodzi przez przegrodę na jej lewa stronę, dzieląc się na 3 wiązki - przednią, tylną i przegrodową
Dalsze przewodzenie odbywa się poprzez włókna Purkiniego, które rozprzestrzeniają się na wszystkie części muskulatury komór
CECHY SKURCZU MIĘŚNIA SERCOWEGO:
Posiada własny automatyzm
Skurcz pojedynczy auksotoniczny
Miocyty kurczą się skurczem objętościowym a nie liniowym
Nie występuje skurcz tężcowy
Długa faza refrakcji bezwzględnej
W skurczu auksotonicznym wyróżnia się 2 fazy: izometryczną i izotoniczną
Skurcz zachodzi zgodnie z zasadą „wszystko albo nic”
Szybki, energiczny skurcz
Niezależny od naszej woli
Nie ulega zmęczeniu
Kurczy się jedynie przy dostatku tlenu - nie może zaciągać długu tlenowego
CYKL SERCOWY:
Skurcze przedsionkowe:
Ciśnienie w lewym przedsionku jest w okresie późnorozkurczowym wyższe niż w lewej komorze
Zastawka dwudzielna zostaje otwarta, pozwalając na swobodny przepływ krwi z lewego przedsionka do lewej komory
Od rozpoczęcia skurczu izowolumetrycznego gwałtownie wzrasta ciśnienie w lewej komorze, aż do chwili gdy przekroczy ono ciśnienie w aorcie. Wtedy otworzy się zastawka aorty i rozpocznie się wyrzucanie krwi do aorty
Krew napływająca z przedsionka do komór zwłaszcza w okresie skurczu przedsionków, powiększa objętość późnorozkurczową
W okresie rozkurczu izowolumetrycznego komór ciśnienie w lewej komorze gwałtownie się obniża, aż do osiągnięcia wartości mniejszej niż ciśnienie w lewym przedsionku. Wtedy otwiera się zastawka mitralna i rozpoczyna się napełnianie krwią lewej komory, co powoduje niewielki, przejściowy spadek a następnie wzrost ciśnienia
Skurcz komorowy:
Lewa komora rozpoczyna skurcz tuż przed prawą
W momencie skurczu komory raptownie wzrasta ciśnienie wewnątrzkomorowe, a gdy ciśnienie to przekroczy ciśnienie przedsionkowe, zamyka się zastawka dwudzielna
Skurcz izowolumetryczny lewej komory odbywa się przy zamkniętych zastawkach, zarówno aortalnej jak i mitralnej
Komory kurcząc się przy stałej objętości, wykazują nagły wzrost ciśnienia wewnątrzkomorowego
Gdy ciśnienie komorowe przekroczy ciśnienie aortalne, otwiera się zastawka aorty, kończąc okres skurczu izowolumetrycznego, czyli zachodzącego przy tej samej, stałej objętości krwi w komorze
W momencie otwarcia zastawki aorty następuje szybki wyrzut, krwi z komory do aorty. Dotyczy on ok. 85% objętości wyrzutowej - wyrzut maksymalny. W tym czasie nagle zmniejsza się objętość komór opróżnianych z krwi
Zwalnia się wyrzucanie krwi do aorty - okres wyrzutu zredukowanego. Objętość komory opróżnionej z krwi osiąga najmniejszą wartość pod koniec wyrzutu zredukowanego
Komory nie opróżniają się całkowicie - pozostaje w nich zwykle ok. 50% objętości późnorozkurczowej
Rozkurcz komorowy:
Pod koniec zredukowanego wyrzutu komorowego, gdy objętość komorowa osiąga najmniejszą wartość i mięsień komór ulega relaksacji rozpoczyna się faza rozkurczu komór
Repolaryzacja komór kończąca ostatecznie okres skurczu i rozpoczynająca relaksację
Spadek ciśnienie aortalnego i zmniejszenie dosercowego liniowego przepływu krwi przez aortę
Zamykanie zastawki aortalnej z powodu cofania się z niej krwi
Rozkurcz izowolumetryczny
Otwarcie zastawek przedsionkow-komorowych, okres powolnego wypełniania komór
ROLA ZASTAWEK SERCA. TONY SERCA:
Zastawki przedsionkowo-komorowe mitralna i trójdzielna zapobiegają cofaniu się krwi z komór do przedsionków podczas skurczu komór. Natomiast zastawki pni tętniczych zapobiegają się cofaniu krwi do serca.
Tony serca:
Pierwszy ton serca:
Skurczowy
Niski
Częstotliwość 25 - 45 Hz
Trwa ok. 150 ms
Głównymi mechanizmami powstawania są wibracje struktur sercowych (zastawek i ścian serca) na skutek nagłej zmiany ciśnienia wewnątrzsercowego na początku skurczu oraz przypływ krwi przez zastawki półksiężycowate do głównych pni tętniczych
Drugi ton serca:
Rozkurczowy
O nieco wyższej tonacji
Częstotliwość 50 Hz
Trwa ok. 120 ms
Przypada na koniec załamka T w EKG
Wynika z napięcia zamykających się zastawek półksiężycowatych na początku rozkurczu i jest następstwem drgania płatków zastawek a także ściany serca i dużych tętnic
Trzeci ton serca:
Miękki i niski
Słyszalny niekiedy u ludzi powyżej 30 r.ż. a rzadko u starszych
Występuje w rozkurczu w okresie wypełniania komór krwią napływającą z przedsionków i spowodowany jest wibracją krwi wypełniającej jamy komór sercowych
Czwarty ton serca :
Niekiedy słyszalny u ludzi dorosłych
Daje się go zarejestrować tylko fonokardiograficznie podczas skurczu przedsionków
Szmery serca:
Przedłużone wibracje, słyszalne albo nad sercem albo nad dużymi naczyniami
Ich powstawania wiąże się z patologicznymi warunkami hemodynamicznymi serca i dużych naczyń
Do powstawania wirów zwanych potocznie szmerami prowadzi przepływ burzliwy pojawiający się na skutek zmiany szybkości przepływu lub gładkości czy wielkości kanału
OBJĘTOŚĆ WYRZUTOWA SERCA. POJEMNOŚĆ MINUTOWA SERCA I JEJ ROZKŁAD NA POSZCZEGÓLNE NARZĄDY W SPOCZYNKU I W CZASIE WYSIŁKU:
Objętość wyrzutowa serca - ilość krwi tłoczona z komór do zbiorników tętniczych, ok. 70 - 80 ml
Pojemność minutowa serca - pojemność krwi tłoczonej przez komory w czasie 1 minuty, ok. 5 600 ml.
|
W spoczynku |
W czasie wysiłku |
Objętość wyrzutowa |
5,6 l / min |
25,6 l / min |
Mózg |
13% |
3% |
Serce |
4% |
4% |
Nerki |
19% |
1% |
Narządy trzewne |
24% |
19% |
Inne tkanki |
10% |
0,5% |
Mięśnie szkieletowe |
21% |
88% |
Skóra |
9%
|
2,5% |
WPŁYW NA CZYNNOŚĆ SERCA
Układ autonomiczny:
Współczulny: zwiększa pracę serca :
Rogi boczne rdzenie kręgowego w segmentach C8 - T12
Drugorzędowy ośrodek sercowy, pobudzający serce przy:
Emocjach
Wysiłku fizycznym
Spadku ciśnienia tętniczego sygnalizowanego przez baroreceptory
Spadku prężności tlenu i pH wzroście prężności dwutlenku węgla - pobudzenie chemoreceptorów
Przywspółczulny: zmniejsza pracę serca
Jądro dwuznaczne nerwu błędnego w rdzeniu przedłużonym ( zwolnienie rytmu - bradykardia),
jądro grzbietowe nerwu błędnego (zmniejszenie kurczliwości i szybkości przewodzenie w sercu)
Nerw błędny: tonicznie zmniejsza pracę serca działając ujemnie:
Chronotropowo - zmniejszenie akcji serca
Inotropowo - zmniejszenie siły skurczu
Batmotropowo - zmniejszenie pobudliwości mięśnia sercowego
Dromotropowo - zmniejszenie szybkości przewodzenia w układzie bodźcoprzewodzącym
Droga humoralna:
Mediatory: acetylocholina (działa hamująco), noradrenalina (działa pobudzająco)
Niedobór jonów K+ niewłaściwie postępująca depolaryzacja powoduje zaburzania aż do zatrzymania serca w rozkurczu
Nadmiar jonów Ca2+ przy wzroście stężenia zewnątrzkomórkowego
Hormony:
Adrenalina - pobudza
Glukagon - pobudza
Tyroksyna - pobudza
Insulina - hanumje
Metyloksantyny (kofeina) - pobudzają
Adenozyna - pobudza
Niedokrwienie (brak glukozy i tlenu) jest czynnikiem kardiopresyjnym
wytworzenie polipeptydów przez niedotlenioną trzustkę, które są wydzielane podczas wstrząsu pogłębiają jego przebieg, zmniejszają pracę serca
ELEKTROKARDIOGRAM
Elektrokardiografia (EKG) - metoda obrazowania zmienności potencjału elektrycznego wytwarzanego przez serce.
Elektrokardiogram - graficzny zapis wielkości, kierunku i zmiany tego potencjału w czasie.
Wykorzystanie EKG:
Ocena czynności elektrycznej serca
Rejestracja zaburzeń rytmu i przewodnictwa
Ocena rozrusznika
Ocena nieprawidłowości w ukrwieniu dzięki wielogodzinnej rejestracji zapisu EKG w normalnej aktywności badanego
Przeprowadzanie prób wysiłkowych - umożliwiają ocenę zmian zapisu EKG serca w zależności od wzrastającego wysiłku
Składowe EKG:
Załamek P - depolaryzacja przedsionków
Odcinek PQ - depolaryzacja węzła AV i pęczka przedsionkowo-komorowego
Odstęp PQ - depolaryzacja od węzła SA do mięśnia komór
Zespół QRS - depolaryzacja mięśnia komór
Odcinek ST - depolaryzacja mięśnia komór
Załamek T - szybka repolaryzacja mięśnia komór
Odstęp QT - depolaryzacja i repolaryzacja mięśnia komór
Repolaryzacja przedsionków ukryta jest w zespole QRS
KRĄŻENIE DUŻE I PŁUCNE
Krążenie małe (płucne):
Początek stanowi prawa komora
Koniec stanowi lewy przedsionek
Średnie ciśnienie krwi w prawej komorze wynosi 15 mmHg a w lewym przedsionku 7mmHg
Gradient ciśnienia w krążeniu małym wynosi więc 8 mmHg
Opory dla przepływu krwi są mniejsze niż w krążeniu dużym
Bark naczyń oporowych
Występuje tylko 1 narząd - płuca
Przez płuca przepływa cała objętość krwi tłoczona przez prawą komorę w jednostce czasu
Zawiera 80% krwi - stanowi zbiornik krwi wysokoobjętościowy
Zbiornik niskooporowy
Zbiornik niskociśnieniowy
Transportuje odtlenowaną krew do płuc, gdzie ulega ona natlenowaniu
Tętniący, pulsacyjny przepływ krwi, zgodny z rytmem pracy serca
Krążenie duże:
Początek stanowi lewa komora
Koniec stanowi prawy przedsionek
Średnie ciśnienie krwi w lewej komorze wynosi 100 mmHg, a w prawym przedsionku 5 mmHg
Gradient ciśnienia w krążeniu dużym wynosi więc 95mmHg
Krążenie narządowe - doprowadza krew utlenowaną i odprowadza odtlenowaną
Naczynia krwionośne wstawione są w sposób równoległy, co umożliwia:
Poszczególne narządy otrzymują krew jednakowo wysycaną tlenem
Każdy z narządów w jednostce czasu otrzymuje objętość krwi, która stanowi pewną część krwi tłoczonej przez lewą komorę
Dystrybucja krwi do narządów odbywa się w zależności od ich stanu czynnościowego
Mniejszy sumaryczny opór przepływu krwi
Zawiera 20% krwi - zbiornik niskoobjętościowy
Zbiornik wysokooporowy
Zbiornik wysokociśnieniowy
WŁAŚCIWOŚCI I ROLA NACZYŃ WCHODZĄCYCH W SKŁAD KRĄŻENIA DUŻEGO:
Tętnice: zbiornik tętniczy duży:
Zawiera krew wypełniającą wszystkie duże, średnie i małe tętnice krążenia dużego
Charakteryzują go parametry:
Pojemność: ok. 550 ml krwi - ok. 11% całkowitej objętości krwi krążącej w organizmie
Ciśnienie:
Skurczowe - najwyższe, w okresie maksymalnego wyrzutu lewej komory, ok. 120 mmHg
Rozkurczowe, najniższe, w okresie rozkurczu i skurczu izowolumetrycznego komór, przed otworzeniem się zastawki aorty, ok. 70 mmHg
Przepływ krwi:
W ciągu 1 min w spoczynku w pozycji leżącej do zbiornika tętniczego dużego dopływa ok. 5,4 l krwi - pojemność minutowa lewej komory
Krew przypływa zgonie z gradientem ciśnienia: serce naczynia włosowate
W miarę oddalania się od serca średnia prędkość przepływu krwi zmniejsza się
Fala tętna:
Wtłaczanie krwi do aorty powoduje wzrost ciśnienia i powstanie fali ciśnieniowej oraz odkształcenie ścian tętnic
Fala tętna = fala ciśnieniowa + odkształcenie ścian tętnic
Prędkość tętna zależy od elastyczności ścian tętnic oraz ich przebiegu i wynosi 5 - 9 m/s
Tętniczki - naczynia oporowe:
Przepuszczają niewielką ilość krwi
W wyniku zapotrzebowania na krew przez poszczególne narządy zwiększają przepływ krwi, a w tym samym czasie zmniejszają dopływ krwi do innych narządów
Jednocześnie następuje zwiększenie odpływu krwi ze zbiornika tętniczego i spadek jego ciśnienia
Aby zrównoważyć odpływ i dopływ krwi następuje zwiększenie pojemności wyrzutowej serca
Włośniczki:
Spełniają zasadniczą rolę w krążeniu wszystkich związków w organizmie
W ich obrębie zachodzi wymiana związków między krwią a tkankami na zasadzie dyfuzji, filtracji i resorpcji
Wolny przepływ krwi ok. 0,5 mm/s
Żyły: zbiornik żylny duży :
Pojemność: 2,7 l - ok. 54% krwi krążącej w organizmie
Wyposażone w zastawki zapobiegające cofaniu się krwi
Ciśnienie:
Żylne centralne - ciśnienie w żyle głównej górnej i dolnej przy ujściu do prawego przedsionka - ok. 0,5 kPa
Żylne obwodowe - zależne od wielu czynników
CZYNNIKI WSPOMAGAJĄCE PRZEPŁYW KRWI W KRĄZENIU ŻYLNYM:
Vis a fronte (siła od przodu): ssące działanie ruchów oddechowych klatki piersiowej, ssące działanie serca
Vis a tergo (siła od tyłu): resztkowy gradient ciśnienia od małych żył aż do prawego przedsionka wytworzony dzięki skurczom lewej komory
Vis a latere (siła z boku): pompa mięśniowa - skurcze mięśni szkieletowych uciskające żyły w kierunku serca
WARTOŚCI CIŚNIENIA W POSZCZEGÓLNYCH ODCINKACH UKŁADU KRĄŻENIA:
Średnie ciśnienie w aorcie i tętnicach o dużym przekroju - 90 mmHg
W małych tętnicach - 70 - 80 mmHg
W najmniejszych tętnicach - 35 mmHg
W żyłach - 35 mmHg
W prawym przedsionku - 5 mmHg
W lewym przedsionku - 7-8 mmHG
CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA WARTOŚĆ CIŚNIENIA SYSTEMOWEGO:
Prawidłowa wartość ciśnienia skurczowo-rozkurczowego w aorcie lub tętnicy ramiennej wynosi u młodego dorosłego człowieka w pozycji leżącej 120/80 mmHg
Wiek:
U noworodka ciśnienie skurczowe wynosi ok. 40 mmHg i szybko wzrasta, osiągając pod koniec 2 tygodnia życia wartość ok. 70 mmHg
Następnie stopniowo wzrasta, osiągając ok. 18 roku życia wartość ok. 120 mmHg, a rozkurczowe ok. 80 mmHg
Od okresu dojrzałości następuje stały, stopniowy wzrost ciśnienia i w wieku 65 lat, wynosi ono ok. 150-160/90 mmHg
Płeć:
Zarówno ciśnienie skurczowe jak i rozkurczowe jest przed 40-50 rokiem życia nieco niższe u kobiet niż u mężczyzn, a powyżej 50 roku życia wyższe u kobiet niż u mężczyzn
Ma to związek z menopauzą kobiet. W skutek ustania wydzielania estrogenów maleje podatność tętnic na rozciąganie - może rozwinąć się nadciśnienie
Uwarunkowania genetyczne
Masa ciała
Sposób odżywiania
Czynniki stresowe
Aktywność fizyczna
Stosowanie używek
Położenie tętnicy, w której dokonuje się pomiaru w stosunku do serca
MIEJSCOWA REGULACJA KRĄŻENIA:
EDRF - śródbłonkowy czynnik rozluźniający warstwę mięśniową naczyń:
Większość czynników humoralnych i mediatorów układu autonomicznego wywołuje rozszerzenie naczyń przez uwalnianie EDRF (tlenku azotu)
EDRF wydzielany jest w sposób ciągły
Tonicznie zmniejsza napięcie komórek mięśniowych w ścianie naczyń
Rozszerzenie naczyń za pośrednictwem EDRF powodują:
Acetylocholina
ATP i ADP
Histamina
Serotonina
Wazopresyna
EDRF uwalniają także noradrenalina i angiotensyna ograniczając w ten sposób swój zwężający wpływ na naczynia
EDCF2 - śródbłonkowy czynnik zwężający:
Odpowiada za regulacje głównie mózgowego przepływu krwi
Endotelina:
Stymuluje komórki węzła przedsionkowo-komorowego i przyśpiesza rytm serca
Aktywuje sympatyczny układ nerwowy
Odpowiedzialna za skurcz naczyń płucnych w odpowiedzi na niedotlenienie
CZYNNIKI ZWĘŻAJĄCE I ROZSZERZJĄCE NACZYNIA:
Czynniki rozkurczające błonę mięśniową naczyń:
Wzrost temperatury
Zwiększenie prężności dwutlenku węgla
Zmniejszenie prężności tlenu
Wzrost pH
Wzrost ciśnienia osmotycznego
Miejscowe zwiększenie stężenia:
Mleczanów
Histaminy
Adenozyny
Jonów K+
Prostaglandyn
Przedsionkowego peptydu nadriuretycznego
Czynniki kurczące błonę mięśniową naczyń:
Obniżenie temperatury
Zmniejszenie prężności dwutlenku węgla
Zwiększenie prężności tlenu
Spadek pH
Wzrost ciśnienia osmotycznego
Zmniejszenie stężenia:
Mleczanów
Histaminy
Adenozyny
Jonów K+
Prostaglandyn
Przedsionkowego peptydu nadriuretycznego
Czynniki nerwowe: podrażnienie interneuronów w narządach wewnętrznych wywołuje na drodze odruchowej rozszerzenie lub zwężenie światła naczyń tętniczych
AUTOREGULACJA PRZEPŁYWU KRWI:
Wyróżniamy 2 mechanizmy, działające na zasadzie sprzężenia zawrotnego ujemnego na napięcie podstawne włókiem komórek mięśniowych naczyń zaopatrujących narządy o intensywnej przemianie materii i dużym zużyciu tlenu.
Są to:
Mechanizm miogenny
Mechanizm metaboliczny
Regulacja przepływu krwi o charakterze biogennym:
Utrzymanie przepływu krwi na niezmienionym poziomie, mimo wahań ciśnienia transmularnego
Zwiększenie ciśnienia transmularnego w tętniczkach wywołuje:
Rozciągniecie ścian naczynia
Skurcz komórek mięśniowych typu jednostkowego
Zmniejszenie promienia naczyni
Zwiększenie oporu naczyniowego
Efekt: pomimo zwiększenia ciśnienia przepływ krwi utrzymuje się na stałym poziomie
Regulacja przepływu krwi o charakterze metablicznym:
Dostosowania przepływu krwi do wielkości przemiany materii
Wzrost stężenia produktów przemiany materii w przestrzeni zewnątrzkomórkowej, wywołuje:
Zmniejszenie napięcia komórek mięśniowych typu jednostkowego
Zmniejszenie oporu naczynia
Zwiększenie promienia naczynia
Zwiększenie przepływu krwi
Redukcja stężenia metabolitów i wzrost prężności tlenu w przestrzeni zewnątrznaczyniowej
TĘTNO:
Tętno - odkształcenie elastycznej ściany tętnicy pod wpływem krwi wtłoczonej do naczynia w czasie wyrzutu z serca, które rozchodzi się na obwód w postaci fali tętn. Średnia prędkość to 7,5 m/s, u ludzi starszych 12 m/s a u młodych 5 m/s. Szybkość fali tętna nie jest równoważna z szybkością przypływu krwi i zależy proporcjonalnie od sprężystości i grubości naczyń a odwrotnie proporcjonalnie od średnicy naczyń i gęstości krwi. Ciśnienie tętna jest różnicą pomiędzy wartością ciśnienia skurczowego i rozkurczowego (norma 50mmHg). Zapis fali tętna nazywamy sfingmogramem.
Właściwości tętna:
Miarowość:
Miarowe - pomiędzy falami występują takie same odstępy
Niemiarowe:
Niemiarowość ekstrastoliczna - dodatkowe skurcze
Niemiarowość zupełna - migotanie przedsionków
Napięcie (twardość):
Twarde - miażdżyca, nadciśnienie tętnicze
Miękkie - niedociśnienie
Wypełnienie (wysokość):
Wysokie - niedomykalność zastawki aorty
Niskie - niedomoga lewej komory
Nitkowate - wstrząs
Chybkość:
Chybkie - niedomykalność zastawki aorty, nadczynność tarczycy
Leniwe - zwężenie ujścia aorty, miażdżyca naczyń obwodowych
OŚRODKOWA REGULACJA KRĄŻENIA:
Ośrodek sercowy:
Hamujący:
W rdzeniu przedłużonym
Pozazwojowe neurony błędne
Uwalniają acetylocholinę
Podlegają kontroli przez jądro grzbietowe nerwu błędnego
Pod wpływem impulsacji z ośrodka hamującego pobudzeniu ulagają nerwy błędne
Zwolnienie akcji serca z powodu zmniejszenia częstości wyładowań węzła zatokowo-przedsionkowego
Pobudzający:
Włókna przedzwojowe a następnie pozazwojowe współczulne zaopatrujące serce
Uwalniają noradrenalinę
Zaopatrują układ bodźcoprzewodzący oraz mięśniówkę przedsionków i komór
Wzrost stężenia cAMP i dokomórkowego pradu jonów Ca2+, zwolnienie dokomórkowego prądy K+
Przyśpieszenie depolaryzacji spoczynkowej, fosforolizy, liolizy i akcji serca
Ośrodek naczynioruchowy:
Mechanizm kontroli przepływu krwi przez tkanki wiąże się z wyładowaniami włókien naczyniozwężających - wywołują skurcze mięśni gładkich naczyń tętniczych
Włókna podlegają kontroli ośrodka naczynioruchowego w rdzeniu przedłużonym
Są w stanie tonicznego pobudzenia, zapewniając stałe napięcie mięśniówki naczyń
Rozkurcz naczyń jest wynikiem hamowania ich aktywności
ODRUCHY KRĄŻENIOWE Z RECEPTORÓW CIŚNIENIOWYCH I CHEMORECEPTRÓW:
Baroreceptory:
Zlokalizowane w przydance zatoki szyjnej i łuku aorty
Są pobudzane przez rozciągnięcie ścian tych odcinków naczyń
Ich pobudzenie powoduje uwalnianie z mięśnia przedsionków przedsionkowego peptydu natriuretycznego
Impulsy powstające w baroreceptorach łuku aorty przekazywane są przez odgałęzienia nerwu błędnego, a zatok szyjnych przez odgałęzienia nerwu językowo-gardłowego
Przy wzroście ciśnienia tętniczego hamują ośrodek wazopresyny, pobudzając wazodepresyjny i ośrodek nerwów błędnych, co prowadzi do:
Rozszerzenia naczyń oporowych
Zwolnienia akcji serca, zmniejszenia jego kurczliwości
Przy spadku ciśnienia zmniejsza się powrót krwi do serca, w wyniku gromadzenia się jej w kończynach. Aktywacja opuszkowego ośrodka naycznioskurczowego, zahamowanie ośrodka naczyniodepresyjnego i sercowo-naczyniowego powoduje:
Wzrost częstości skurczów i kurczliwości
Naczynia oporowe kurczą się
Chemoreceptory:
W kłębkach szyjnych i aortalnych
Reagują na:
Spadek prężności tlenu - hipoksemia
Wzrost prężności dwutlenku węgla - hiperkapnia
Spadek pH krwi
Jeśli wentylacja płuc jest możliwa:
Pobudzenie części sercowo-naczyniowej układu współczulnego
Rośnie częstość i siła skurczów, wzrasta pojemność minutowa
Zwężenie naczyń krwionośnych z wyjątkiem naczyń tętniczych serca i mózgowia
Wzrost ciśnienia tętniczego
Kierowanie krwi do narządów kluczowych dla przeżycia - serce, mózg
Jeśli wentylacja płuc jest niemożliwa:
Wzrost napięcia układu współczulnego
Wzrost napięci gałęzi nerwów błędnych
Wzrost ciśnienia
Zmniejszenie częstości skurczów serca
SPECYFIKA KRĄŻENIA KRWI W MIĘŚNICH SZKIELETOWYCH W SPOCZYNKU I W CZASIE WYSIŁKU
CECHY PRZEPŁYWU KRWI W KRĄŻENIU WIEŃCOWYM I MÓZGOWYM
ELEMENTY TWORZĄCE UKŁAD ODDECHOWY I ICH FUNKCJE
MECHANIZM WDECHU I WYDECHU W SPOCZYNKU I W CZASIE WYSIŁKU
GŁÓWNE TORY ODDECHOWE
SURFAKTANT
PRZYCZYNY ZABURZAJ ĄCE POWSTAWANIE SURFAKTANTU
POJEMNOŚĆ CAŁKOWITA PŁUC I JEJ SKŁADOWE
SPIROMETRIA
WYMIANA GAZOWA W PĘCHERZYKACH PŁUCNYCH
PRZESTRZEŃ ANATOMICZNIE NIEUŻYTECZNA
PRZESTRZEŃ FIZJOLOGICZNIE NIEUŻYTECZNA
OŚRODEK ODDECHOWY
CHEORECEPTORY OBWODOWE I CENTRALNE
INNE RECEPTORY UKŁADU ODDECHOWEGO
HIPOKSJA, RODZAJE
WENTYLACJA PŁUC I JEJ GŁÓWNE ZABURZENIA
REAKCJA UKLADU ODDECHOWEGO NA WYSIŁEK FIZYCZNY
PODSTAWOWA PRZEMIANA MATERII
REGULACJA PRZYJMOWNIA POSIŁKÓW
CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA PODSTAWOWĄ PRZEMIANĘ MATERII
SKŁADNIKI ODŻYWCZE
NADWAGA I OTYŁOŚĆ JAKO PROBLEM ZDROWOTNY
WSKAŹNIKI DO OCENY MASY CIAŁA
BULIMIA I ANOREKSJA
FUNKCJE WĄTROBY
FUNKCJE TRZUSTKI
KLASYFIKACJA WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH
ZMIANY ZACHODZACE POD WPŁYWEM WYSIŁKU W UKŁADACH I NARZĄDACH
TERMOREGULACJA
CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA WYDOLNOŚĆ FIZYCZNĄ CZŁOWIEKA
WYDOLNOŚĆ FIZYCZNA W RÓZNYCH OKRESACH ŻYCIA
ZNACZENIE AKTYWNOŚCI RUCHOWEJ W ZAPOBIEGANIU CHOROBOM CYWILIZACYJANYM
ZASADY TRENINGU ZDROWOTNEGO
49