Układ Nerwowy:

1. Budowa i podział układu nerwowego

Podział układu nerwowego:

centralny (ośrodkowy: mozgowie i rdzeń kręgowy) oraz obwodowy (czuciowy, wspołczulny,

przywspołczulny, jelitowy) układ nerwowy.

Budowa układu nerwowego:

Tkanka nerwowa skład się z trzech wspołpracujących ze sobą układow: neuronalnego, glejowego i

naczyniowego.

Rodzaj i funkcje komorek glejowych:

• makroglej: ependymocyty (uczestniczą w wytwarzaniu CSF), astrocyty (uczestniczą w tworzeniu

bariery krew – mozg (BBB), oligodendrocyty (uczestniczą w wytwarzaniu osłonki mielinowej wokoł

aksonow komorek CUN (na obwodzie odpowiadają im komorki Schwanna i komorki satelitowe)

• mikroglej - „komorki żerne” mozgu – pełnią funkcję obronną, pożerając zwyrodniałe lub obumarłe

komorki nerwowe i ich wypustki. Mają zdolność poruszania się i kierowania do ogniska zapalnego

(chemotaksja + diapedeza)

Teoria neuronalna: neurony stanowią odrębne jednostki strukturalne i funkcjonalne sprzężone w całość

czynnościową połączeniami synaptycznymi.

Neuron posiada zdolność reagowania stanem czynnościowym (generowanie impulsu) na pobudzenie oraz

zdolnością do przewodzenia tego stanu na inne komorki za pośrednictwem uwalnianych w synapsach

przekaźnikow (neurotransmiterow, kotransmiterow lub neuromodulatorow).

W neuronie można wyrożnić:

• strefę pola dendrytycznego

- aparat kolcowy

• ciało komorki

• akson

• strefę drzewa aksonalnego

1. Potencjały błonowe, spoczynkowe, czynnościowe

Potencjał spoczynkowy: w stanie spoczynku powierzchnia błony neuronu jest izopotencjalna (brak

rożnic potencjały w dwu dowolnych punktach błony neuronu). Wnętrze neuronu jest elektroujemne

w stosunku do powierzchni błony ECL, a rożnica potencjałow osiąga rząd -60 do -90 mV. Ta

rożnica potencjału określana jest mianem potencjału spoczynkowego i powodowana jest

następującymi czynnikami:

• rożnica stężeń jonowych (głownie jonow sodu i potasu) po obu stronach błony

• dyfuzja tych jonow przez błonę zgodnie z gradientem ich stężeń (potencjał dyfuzyjny) dzięki

obecności biernych kanałow jonowych

• selektywna przepuszczalność błony dla tych jonow. W spoczynku dyfuzja zachodzi przez

nieliczne, słabo otwarte kanały, głownie kanały jonow potasu. Dzieje się tak ze względu na

fakt, że zarowno przepuszczalność błony dla jonow potasu i liczba kanałow potasowych jest

około 10 razy większa niż dla jonow sodowych. Stosunek przepuszczalności Na+:K+:Cl- w

większości neuronow wynosi 1:10:4

• obecnością tzw. aktywnej pompy sodowo-potasowej, działającej w oparciu o Na+:K+ ATPazę.

Enzym ten działa niesymetrycznie (każdym 3 jonom Na+ usuwanym z wnętrza do ECL

odpowiadają 2 jony K+ przesuwane z ECL do cytozolu), działając w efekcie jako pompa

elektrogenna, zapewniając utrzymanie potencjału błonowego wbrew gradientowi stężeń i

znosząc efekt biernej dyfuzji jonow przez kanały jonowe.

Neuron posiada zdolność reagowania stanem czynnościowym (generowanie impulsu) na

pobudzenie oraz zdolnością do przewodzenia tego stanu na inne komorki za pośrednictwem

uwalnianych w synapsach przekaźnikow (neurotransmiterow, kotransmiterow lub

neuromodulatorow).

a) potencjał spoczynkowy jest punktem wyjścia zmian elektrycznych o charakterze:

• potencjałow lokalnych (potencjałow elektrotonicznych): mają one charakter lokalny, powstają

pod wpływem działających na błonę neuronalną mediatorow (neurotransmiterow,

hormonow) lub bodźcow mechanicznych (np.: rozciągnięcie włokna nerwowego)

prowadzących do lokalnego wzrostu przepuszczalności błony dla jonow Na+ i spadku dla

jonow K+ = depolaryzacja lub też wzrostu przepuszczalności dla jonow K+ i Cl- =

hiperpolaryzacja. Zmiany takie rozprzestrzeniają się na dalsze odcinki neuronu biernie i z

dekrementem (tzn. spadkiem amplitudy). Zmiany o typie depolaryzacji zachodzą w obrębie

błony postsynaptycznej synaps pobudzających o typie hiperpolaryzacyji w obrębie synaps

hamujących.

• potencjały lokalne są ograniczone w czasie (do kilkunastu ms) i przestrzeni (ze względu na

dekrement obejmują jedynie ograniczoną powierzchnię neuronu), mogą jednak ulegać

sumowaniu w czasie (sumowanie czasowe) i przestrzeni (sumowanie przestrzenne).

Sumowanie potencjałow hiperpolaryzacyjnych prowadzi do hamowania neuronu.

• sumowanie potencjałow o typie depolaryzacji prowadzi do stopniowego obniżenia potencjału

błonowego (spoczynkowego) do poziomu depolaryzacji progowej (=potencjału progowego)

i do wyładowania i szerzenia się potencjału czynnościowego.

b) potencjał czynnościowy, w odrożnieniu od potencjałow lokalnych charakteryzuje się tym, że:

• jest zmianą stereotypową pojawiającą się zgodnie z zasadą „wszystko albo nic”

• ma zdolność rozprzestrzeniania się wzdłuż neuronu, a jego amplituda i kształt nie zmieniają

się przy przechodzeniu nawet do najdalszych wypustek neuronu (szerzy się bez dekrementu)

• towarzyszy mu nagły, chwilowy spadek pobudliwości neuronu dzięki lokalnym prądom

elektrotonicznym.

• po wyzwoleniu potencjału czynnościowego dochodzi do przejściowej utraty pobudliwości

włokna na bodziec, niezależnie od jego siły – okres ten nazywamy okresem refrakcji

bezwzględnej. Bezpośrednio po tym okresie pobudliwość błony powoli powraca, lecz przez

okres kilku ms trwa okres refrakcji względnej (możliwe jest wywołanie potencjału

czynnościowego bodźcem nadprogowym). Stopień pobudliwości włokna wyznacza

chromaksja – najkrotszy okres działania prądu stałego o napięciu rownym podwojnej

wartości reobazy (najniższe napięcie prądu generujące potencjał niezależnie od czasu

trwania) – ktory jest w stanie wywołać reakcję.

• potencjał czynnościowy może w zasadzie powstać w każdym odcinku neuronu, najczęściej

jednak miejscem jego generacji jest początkowy odcinek akson – wzgorek aksonalny, zwany

strefą inicjacji (generacji) impulsow. Relatywnie rzadziej potencjał czynnościowy może być

generowany w dendrytach.

• w neuronie możemy wyrożnić:

→ strefę wejścia = dendryty + perikarion

→ strefę generacji impulsow = wzgorek aksonalny

→ strefę przewodzenia aksonu

→ strefę wyjścia – kolaterale aksonalne i kolbki synaptyczne

• aczkolwiek najwięcej synaps znajduje się w strefie wejścia (70-80%; akso-spinodendrytyczne,

akso-dendrytyczne oraz akso-somatyczne) ta okolica wykazuje jednak

relatywnie małą pobudliwość = ma wysoki prog pobudliwości – rzadko generuje potencjały

czynnościowe. Najniższy prog pobudliwości = najwyższa pobudliwość wykazuje strefa

inicjacji, jako że tu właśnie znajduje się najwięcej kanałow Na+ = najłatwiej dochodzi do

depolaryzacji progowej na skutek aktywacji sodowej. Przyjmuje się, iż prog pobudliwości

wzgorka aksonalnego jest około 3 razy niższy niż strefy wejścia. Z tego względu mimo iż

rejon ten pozbawiony jest synaps, zmiany elektryczne błony w strefie wejścia mogą drogą

biernego szerzenia się wywoływać depolaryzację progową jeszcze zanim dojdzie do niej w

synapsach pobudzeniowych strefy wejścia.

• potencjał czynnościowy utworzony w strefie inicjacji obejmuje wstecznie (antydromowo)

ciało neuronu i (niekiedy) także wypustki dendrytyczne strefy wejścia oraz przesuwa się

ortodromowo (postępowo) wzdłuż aksonu (bez dekrementu = bez zmiany amplitudy = nie

zachodzi „wygasznie” impulsu) osiągając następnie strefę wyjścia.

• prędkość przewodzenia potencjału czynnościowego zależna jest od rodzaju włokna

nerwowego wzdłuż ktorego się szerzy.

→ w przypadku włokien C (bezrdzenne włokna czuciowe i zazwojowe włokna

autonomiczne) pozbawionych osłonki mielinowej, przewodzenie potencjału

czynnościowego odbywa się wzdłuż całego włokna nerwowego ze stałą prędkością

proporcjonalną do średnicy włokna (wraz ze wzrostem średnicy włokna spada oporność

aksoplazmy dla prądu jonowego - „im grubiej tym szybciej”)

• w przypadku włokien typu A (somatyczne włokna ruchowe, włokna czuciowe) i B

(przedzwojowe włokna autonomiczne), ktore posiadają osłonkę mielinową, przewodzenie

nie ma typu ciągłego, ale odbywa się skokowo („przewodzenie skokowe”) od jednego

przewężenia Ranvier'a do kolejnego.

1. Synapsy (typy, budowa)

W synapsie potencjał elektryczny zamieniany jest na chemiczny, a poźniej znowu na elektryczny.

Ilość uwalnianego mediatora zależy od częstotliwości i amplitudy potencjałow czynnościowych.

Synapsy dzielimy na:

• ze względu na budowę:

→ synapsy klasyczne

→ synapsy „en passage” (autonomiczne, pozbawione elementow pre –

postsynaptycznych) dla mięśni gładkich i gruczołow

• ze względu na łączone elementy

→ nerwowo – nerwowe

- akso-spino-dendrytyczne,

- akso-dendrytyczne

- akso-somatyczne

- akso- aksonalne

→ nerwowo-mięśniowe

• ze względu na rodzaj transmisji – chemiczne i elektryczne

• ze względu na rodzaj mediatora – pobudzające i hamujące

Część presynaptyczna pokryta jest błoną presynaptyczną. W kolbie znajdują się mitochondria i drobne

pęcherzyki synaptyczne z mediatorem.

Szczelina synaptyczna wypełniona jest materiałem środsynaptycznym zewnątrzkomorkowy. Znajdują

się tu jony wapniowe i enzymy.

Część postsynaptyczna zawiera kanały jonowe i błonowe receptory molekularne (złożone z jednostki

detekcyjnej – rozpoznającej mediator, oraz katalitycznej – aktywowana po związaniu się detekcyjnej z

mediatorem, otwierająca i zamykająca kanał jonowy).

Sprzężenie elektro-wydzielnicze proces przenikania jonow wapnia do zakończeń presynaptycznych

podczas depolaryzacji ich błony, ktory powoduje uwalnianie mediatora. Wnikanie jonow wapniowych

do zakończeń presynaptycznych blokują jony magnezu.

Zwrotny, neuronalny wychwyt mediatora to wtorna resorpcja do zakończenia presynaptycznego całego

mediatora lub podjednostek służących do syntezy nowej cząsteczki.

Wychwyt pozaneuronalny ta część mediatora, ktora dostała się do krwiobiegu i bierze udział w regulacji

procesow fizjologicznych.

Potencjał postsynaptyczny jest stopniowany! Może mieć charakter depolaryzacyjny (postsynaptyczne

potencjały pobudzające EPSP) lub hiperpolaryzacyjny (postsynaptyczne potencjały hamujące IPSP).

Autoreceptory to receptory w obrębie błony presynaptycznej pełniące funkcję regulacyjną

Opoźnienie synaptyczne to 1ms

Sumowanie czasowe następuje na tej samej synapsie, kiedy sygnały pojawiają się w krotkich odstępach

czasu. Sumowanie przestrzenne następuje, kiedy do jednego neuronu dociera kilka sygnałow z rożnych

miejsc. Komorka nerwowa generuje (albo i nie) potencjał czynnościowy na podstawie zsumowanych

informacji.

Hamowanie presynaptyczne zachodzi w obrębie synaps akson-aksonalnych na zakończeniach neurytow.

EPSP upośledza przebieg impulsow w presynaptycznych zakończeniach neuronu, co powoduje

zmniejszenie uwalniania mediatora. Neuromediatorem w tym hamowaniu, w rdzeniu kręgowym jest

GABA. Zachodzi w przedsynaptycznych zakończeniach trzewnych i somatycznych włokien

czuciowych.

Hamowanie postsynaptyczne zachodzi w obrębie synaps aksono-dendrytycznymi i aksonosomatycznymi.

Udział bierze IPSP, a neuromediatorem jest glicyna (antagonistami są strychnina i

toksyna tężcowa). Ważniejsze u kręgowcow.

Bezpośrednie ułatwienie synaptyczne zmiany biochemiczne w połączeniach synaptycznych, ktore

sprawiają, że możliwe jest przewodzenie bardzo słabych sygnałow, często pochodzących z odległych

struktur układu nerwowego.

1. Pętla gamma – drogi korowe, podkorowe, napięcie ciała

Jednostka motoryczna – neurony ruchowe rogow brzusznych rdzenia kręgowego i unerwione przez nie

włokna mięśniowe. Pobudzenie tych neuronow pochodzi z: pierwotnych włokien dośrodkowych,

neuronow wstawkowych, włokien zstępujących.

Wyrożniamy poziomy integracyjne: rdzeniowy, opuszkowo-mostowy, środmozgowiowy, wzgorzowy,

pozapiramidowy, piramidowy.

Na podstawową aktywność odruchową zachodzącą na poziomie rdzenia nakładają się wpływy rożnych

drog zstępujących, ktorych ciała komorkowe znajdują się w jądrach pnia mozgu i w korze mozgowej.

Drogi korowo-podkorowo-rdzeniowe - pozapiramidowe:

• droga siatkowo-rdzeniową

  • impulsy pobudzające i hamujące z jąder części opuszkowej i mostowej układu siatkowatego

  • wpływ na napięcie mięśniowe, modyfikacja impulsacji pierwotnych włokien dośrodkowych

• droga przedsionkowo-rdzeniową

  • jądro przedsionkowe boczne (Deitersa) w rdzeniu przedłużonym (dostaje informacje z

możdżku i narządu rownowagi)

• do motoneuronow rdzenia – postawa ciała, rownowaga, orientacja w przestrzeni

• do nerwow bloczkowego, okoruchowego i odwodzącego

• droga czerwinno-rdzeniową

  • najważniejsza u zwierząt

  • jądro czerwienne środmozgowia → motoneurony rogow brzusznych

  • regulacja napięcia mięśni, prawidłowe działanie synergistow i antagonistow, ruchy masowe,

dużych grup mięśni

• droga odśrodkowa możdżku i jąder podstawy mozgu

• droga pokrywowo-rdzeniową

  • jądra blaszki pokrywy środmozgowia

  • udział w optycznej i akustycznej kontroli regulacji ruchow

Droga korowo-rdzeniowa - piramidowa:

• częściowo jednosynaptyczna, utworzona przez neuryty piramidowych komorek okolicy

ruchowej kory mozgowej

• odpowiada za ruchy świadome i precyzyjne

• skrzyżowanie powoduje, że kontroluje miejsca po przeciwnej stronie ciała. Działa na

motoneurony lub neurony wstawkowe

Obie nawiązują kontakt z neuronami jąder podstawy kresomozgowia (ciała prążkowanego),

środmozgowia i opuszki (w tym tworu siatkowatego) i rdzenia kręgowego. Przez włokna asocjacyjne

łączą się ze strefą czuciową.

Możdżek odbiera informacje czuciowe z całego organizmu, odbiera też informacje z kory ruchowej.

Wysyła impulsy do układu siatkowatego, jąder przedsionkowych i jądra czerwiennego. Koordynuje

ruch.

1. Układ siatkowaty, czuwanie sen

Są to rozsiane skupiska neuronow rożnych typow i wielkości otoczonych licznymi włoknami

biegnącymi w rożnych kierunkach i przeplatającymi się na kształt sieci. Wyrożniamy:

układ siatkowaty pnia mozgu – najważniesza struktura integrująca i naczelny mechanizm

kontrolny ośrodkowego układu nerwowego. Mieszczą się w nim ośrodki opuszkowe

(oddechowy, sercowy, naczynioruchowy), jądra ruchowe czerwienne, przedsionkowe,

niskowzgorzowe.

część opuszkowa

część mostowa

część środmozgowiowa

→ wszystkie bodźce działające na eksteroreceptory lub interoreceptory organizmu wywołują na

drodze swoistych drog czuciowych pobudzenie układu siatkowatego

→ pobudzenia przychodzą też z rdzenia kręgowego, końcowych jąder nerwow mozgowych, możdżku,

wzgorza, jądra czerwiennego, węchomozgowia, jąder podstawy mozgu i kory mozgowej

→ drogi zstępujące też go pobudzają

Jest to układ nieswoisty – pobudzenia jednego neuronu przenoszą się na odległe obszary układu

siatkowatego, a pobudzenie wielu neuronow, na tylko określony obszar.

Drogi nieswoiste – kończą się w nieokreślonych miejscach. Wyrożniamy:

zstępujące drogi siatkowo-rdzeniowe dla mięśni szkieletowych i narządow wewnętrznych

(pobudzające lub hamujące), zstępujący hamujący układ siatkowaty (dobrzuszna przyśrodkowa

część rdzenia przedłużonego i mostu), zstępujący pobudzający układ siatkowaty (boczne części

rdzenia przedłużonego)

wstępujący siatkowaty układ pobudzający (środmozgowa i międzymozgowa część) utworzony

przez nieswoiste jądra rzutowe, ktore przekazują impulsy pobudzające z układu siatkowatego

środmozgowia wszystkim okolicom kory mozgowej, lub aktywują tylko określone jej pola.

Drogi swoiste – kończą się w ściśle określonych miejscach

układ siatkowaty międzymozgowia (podwzgorza i wzgorza)

układ siatkowaty wzgorza reguluje dopływ impulsow aktywujących z układu siatkowatego

środmozgowia

impulsy nerwowe przewodzone przez drogi wstępujące układu aktywującego (wzgorza)

utrzymują układ nerwowy w stanie czuwania

System swoisty i nieswoisty są połączone bocznicami, dlatego jest on aktywowany wszystkimi

rodzajami bodźcow.

Odpowiada też za czuwanie i sen, regulację temperatury, nerwowo-dokrewne czynności podwzgorza,

napięcie mięśniowe, układ limbiczny.

1. Autonomiczny układ nerwowy, odruchy autonomiczne,

Autonomiczny układ nerwowy: podział morfologiczny i funkcjonalny

• autonomiczny=wegetatywny=mimowolny=roślinny=trzewny

• wspołczulny układ nerwowy = układ sympatyczny = układ ergotropowy (nasila katabolizm).

Zwoje: przy- i przedkręgowe; włokna przedzwojowe: osłonkowe typu B, transmiter: ACh,

Enk, NO; włokna zazwojowe: bezmielinowe typu C, transmiter NA, NPY, GAL, SOM, Enk,

(ACh, VIP, SP, CGRP);

• przywspołczulny układ nerwowy = układ parasympatyczny = układ trofotropowy (nasila

procesy anaboliczne). Zwoje: środścienne; włokna przedzwojowe: osłonkowe typu B,

transmiter: ACh, NO; włokna zazwojowe: bezmielinowe typu C, transmiter: ACh, VIP, np.

(NPY, SOM, Enk)

• jelitowy układ nerwowy = układ enteryczny = układ metasympatyczny. Około 24 rożnych

populacji nerwowych, pełniących najrożniejsze funkcje. IPANs oraz EPANs

1. Układ limbiczny

Układ limbiczny

wraz z układem siatkowatym aktywującym bierze udział w reakcjach emocjonalnych

podstawna i przyśrodkowa powierzchnia połkul mozgowych – układ rąbkowy

podwzgorze to jedna z centralnych, podkorowych struktur układu limbicznego. Poza tym

wyrożniamy: pole przewzrokowe, przegroda przezroczysta, pole przedwęchowe, nadwzgorze,

jądra przednie wzgorza, część jąder podstawy mozgu, hipokamp, ciało migdałowate i korę

rąbkową (płat rąbkowy) = zakręt obręczy i hipokampa, korę czołowo-skroniową.

znajdują się tutaj ośrodki nagrody i kary

jest mozgiem emocji

kontroluje rownież czynności autonomiczne i wewnątrzwydzielnicze

Układ siatkowaty aktywujący ma wpływ na ogolny poziom pobudzenia mozgu.

Płat czołowy kory mozgowej integruje sygnały środowiska wewnętrznego organizmu z aktywnością

ruchową. W nim powstają impulsy dla ośrodkow układu limbicznego.

Mięśnie:

1. Mechanizm skurczu m. Gładkiego a szkieletowego ( receptory RYR i kanały dihydro pirymidynwe)

Mechanizm skurczu mięśnia szkieletowego:

• potencjał czynnościowy z motoneuronow α dopływa aksonem do złącza nerwowomięśniowego,

zwiększa przepuszczalność błony aksonu dla Ca2+, prowadząc do wzrostu

stężenia jonow Ca2+ w neuroplazmie i do uwalniania dużych ilości cząsteczek

acetylocholiny z pęcherzykow błony presynaptycznej.

• uwolniona ACh dyfunduje przez przestrzeń synaptyczną i wiąże się z cholinergicznymi

receptorami nikotynowymi (N) w płytce motorycznej miocytu, powodując zmiany jej

przepuszczalności dla jonow Na+ i K+ i częściowej depolaryzacji

• depolaryzacja płytki, czyli potencjał płytki końcowej (EPP) wzbudza w bezpośrednio

sąsiadującej z płytką sarkolemie i następnie w całym miocycie, potencjał czynnościowy

rozprzestrzeniający się dalej wzdłuż powierzchni sarkolemy

• ACh ulega szybkiemu rozkładowi pod wpływem esterazy acetylocholinowej produkowanej

przez błonę postsynaptyczną złącza nerwowo-mięśniowego

• depolaryzacja sarkolemy w postaci wygenerowanego potencjału czynnościowego przesuwa

się do wnętrza komorki i dalej do cewek T i zbiornikow ER, prowadząc do masowego

uwolnienia z nich jonow Ca2+

• uwolnione w dużym stężeniu do sarkoplazmy jony Ca2+ łączą się z troponiną C odsłaniając i

umożliwiając powstawanie (w obecności jonow Mg2+) mostkow poprzecznych pomiędzy

nitkami aktyny i miozyny oraz „ślizganie się” nitek cienkich wzdłuż nitek grubych

• po połączeniu cząsteczek aktyny z miozyną wzmaga się aktywność ATPazowa miozyny, ktora

z kolei hydrolizuje ATP do ADP i P, uwalniając przy tym produkty hydrolizy i energię. Ok

50% wyzwolonej energii zostaje zużyta jako siła napędowa ruchu mostkow poprzecznych

miozyny (ruch radialny mostkow), a reszta zostaje zamieniona w ciepło

• przy dostępności cząsteczki nowo zsyntetyzowanego ATP na mostkach miozynowych znow

pojawia się ATP, w wyniku czego zmniejsza się powinowactwo aktyny do miozyny i

rozpada się ich połączenie umożliwiając powrot mostka poprzecznego do pozycji

wyjściowej

• cykliczne ruchy mostkow poprzecznych utrzymują się przez cały okres wysokiego stężenia

Ca2+ w sarkoplazmie prowadząc do wsuwania się aktyny pomiędzy miozynę

• w momencie powrotu jonow Ca2+ do zbiornikow ER i spadku ich stężenia w sarkoplazmie

jony Ca2+ odłączają się od troponiny, przywrocone zostaje działanie hamujące układu

troponina-tropomiozyna. Rozpada się aktomiozyna do aktyny i miozyny i zanika wzajemne

oddziaływanie pomiędzy nimi.

Budowa i mechanizm skurczu mięśnia gładkiego:

• zbudowane są z wrzecionowatych komorek o długości 5-400 mikrometrow i średnicy 2-20

mikrometrow. Miocyty gładkie łączą liczne złącza szczelinowe (gap junction). Kanały

koneksonow tworzą niskooporowe sprzężenia elektryczne przez ktore przepływają jony

pomiędzy cytozolami sąsiednich miocytow. Dzięki temu zarowno potencjał elektryczny, jak

rownież siła generowana przez białka kurczliwe rozprzestrzeniają się na sąsiednie miocyty

powiązane ze sobą na podobieństwo sieci.

• Grube nitki miozyny i cienkie aktyny nie są rozmieszczone w sarkoplazmie w sposob tak

uporządkowany jak w mięśniach szkieletowych, stąd nie wykazują one poprzecznego

prążkowania (brak sarkomerow). Aktyna i miozyna (na jedno włokno miozyny przypada 10-

15 włokien aktyny) ułożone są rownolegle w długich pasmach przebiegających ukośnie i w

sposob nieregularny w stosunku do osi komorki. Końce filamentow aktyny przytwierdzone

są do wewnętrznej powierzchni błony komorkowej za pośrednictwem białek winkuliny i

desminy w miejscach zwanych taśmami gęstymi (odpowiednik prążkow Z). W głębi

cytoplazmy końce nitek zakotwiczone są w ciałkach gęstych. Naprzemienny układ włokien

aktyna/miozyna leżący między taśmami gęstymi tworzy tzw. pseudosarkomer.

• w tkance mięśniowej gładkiej mostki poprzeczne miozyny wzdłuż jednego brzegu miozyny

skierowane są w jednym kierunku, natomiast wzdłuż przeciwległego brzegu nitki w

kierunku przeciwnym.

• w cienkich nitkach procz aktyny znajduje się też tropomiozyna. Mięśnie gładkie nie posiadają

troponiny i rolę receptora dla Ca2+ odgrywa kalmodulina oraz białko regulacyjne

kaldesmon. Skurcz wymaga co najmniej 5-krotnego zwiększenia stężenia wolnego Ca2+ w

cytoplazmie.

• jeśli stężenie jonow Ca2+ w sarkoplazmie jest podprogowe, kaldesmon pozostaje związany z

aktyną i uniemożliwia połączenie jej z miozyną i skurcz. Pod wpływem Ca2+ kaldesmon

oddziela się od aktyny i zwalnia punkt uchwytu dla łańcuchow bocznych miozyny.

• podobną rolę odgrywa kalponina, drugie białko regulacyjne związane z aktyną, zbliżone swą

strukturą molekularną do troponiny T. Kalponina hamuje aktywność ATP-azy miozynowoaktynowej.

Hamowanie znika z chwilą fosforylacji lekkich łańcuchow miozyny.

Fosforylacja lekkich łańcuchow miozyny stanowi podstawę skurczu mięśni gładkich,

ponieważ umożliwia powstanie mostkow poprzecznych wiążących miozynę z aktyną.

• napływający do cytoplazmy Ca2+ zajmuje cztery miejsca wiązania w cząsteczce kalmoduliny.

Kompleks Ca2+-kalmodulina aktywuje kinazę lekkich łańcuchow miozynowych (MLCK,

myosin light chain kinase), ktora przenosi resztę fosforanową z ATP n a cztery lekkie

łańcuchy miozyny. Przez wiązanie fosforowe tworzy się mostek poprzeczny – połączenie

aktyny z miozyną. Kompleks ten działa jak ATP-aza. Podobnie jak w mięśniach

szkieletowych, skurcz polega na naprzemiennym tworzeniu i rozrywaniu mostkow

poprzecznych. Dzięki katalitycznej interakcji pomiędzy lekkimi łańcuchami miozyny

fosforylacja nawet nielicznych łańcuchow uruchamia cykl naprzemiennego powstawania i

rozrywania wielu mostkow poprzecznych. Dlatego w przeciwieństwie do mięśni

szkieletowych, mięsień gładki rozwija maksymalną siłę już przy fosforylacji zaledwie

połowy lekkich łańcuchow miozyny.

• skurcz kończy się i przechodzi w rozkurcz z chwilą defosforylacji lekkich łańcuchow

miozyny przez swoistą fosfatazę lekkich łańcuchow miozynowych (MLCF, myosin light

chain phosphatase). Rozkurcz w mięśniach gładkich występuje jedynie po obniżeniu

wewnątrzsarkoplazmatycznego stężenia jonow Ca2+. Dzięki aktywacji pompy wapniowej

(SR Ca2+ ATP), czynnie transportującej jony Ca2+ do siateczki sarkoplazmatycznej gdzie

są one wiązane przez kalretikulinę – białko wiążące Ca2+.

1. Jonowa teoria skurczu serca

Faza 0:

1. Bodziec z węzła zatokowo-przedsionkowego

2. Lokalna depolaryzazacja szybkich kanałow Na+

3. Gdy depolaryzacja = -40mV, zamykają się kanały K+ (inaktywacja kanałow K+)

4. Lawinowy dokomorkowy wpływ Na+ po otwarciu wszystkich kanałow Na+ (pełna

aktywacja sodowa). Rewersja pot. Błonowego z nadmiarem do 30mV

5. Aktywność kanałow x1 zależnych od wzrostu stężenia jonow Ca2+ w sarkoplaźmie

Faza 1:

1. Inaktywacja Na+ i przejściowy wzrost przepuszczalności dla Cl-: wstępna repolaryzacja

z +25mV do 0 mV. Aktywacja kanałow wapniowych i dokomorkowy prąd jonowy Ca2+

Faza 2:

1. Dokomorkowy przepływ jonowy Ca2+ z zewnątrz i rownowaga z odkomorkowym

stałym K+

2. Wzrost stężenia Ca2+ w sarkoplaźmie z powodu utrzymującego się prądu

dokomorkowego Ca2+ i uwalnianiu Ca2+ z siateczki sarkoplazmatycznej pod

wpływem uwalnianego z zewnątrz

3. Stopniowy wzrost aktywności kanałow dla K+ i powrot przewodności dla K+ do

wartości spoczynkowej

Faza 3:

1. Coraz silniejsza aktywacja kanałow K+, narasta odkomorkowy wpływ K+ (proces

regeneracji)

2. Dokomorkowy prąd Ca2+ staje się coraz słabszy, gdy tymczasem wzrasta

odkomorkowy wpływ K+ (proces regeneracji)

3. Wpompowywanie Ca2+ do siateczki sarkoplazmatycznej, wyrzucanie ich na

zewnątrz przy udziale wymiennika Ca2+/ Na+

4. Repolaryzacja. Gdy potencjał błonowy spadnie do -50mV, odblokowywane

zostają kanały Na+

Faza 4:

1. Aktywacja pompy Na+/K+ i wyrzucanie Na+ na zewnątrz z „wciągnięciem” K+ do

cytoplazmy

2. Przywrocenie prawidłowej dystrybucji stężeń jonowych po obu stronach

sarkoplazmy

1. Teoria ślizgowa skurczu mięśnia

Ślizgowa teoria skurczu: filamenty pod wpływem bodźca wślizgują się między siebie, nie

zmieniając przy tym swojej długości. Skracają się prążki jasne. Wślizgnięcie się filamentow

cienkich możliwe jest dzięki mostkom poprzecznym, ktore uzyskują energię z rozpadu ATP

Pobudzenie-> uwolnienie jonow wapnia z cystern-> dyfuzja do sarkoplazmy-> związanie z

troponiną C-> tropomiozyna traci działanie hamujące-> odsłonięcie miejsc reaktywnych na aktynie-

> aktywacja ATP- Azy-> rozpad ATP-> nieorganiczny fosforan powoduje zmianę położenia głowek

miozyny-> wsunięcie nitek aktyny pomiędzy nitki miozynowe

1. Stężenie pośmiertne, kontraktura fizjologiczna

Zmęczenie mięśni

Stan przejściowego obniżenia zdolności do pracy, następstwo aktywności ruchowej,

ustępuje po wypoczynku

• Pojawia się, gdy wyczerpią się zapasy energetyczne (przewodzenie impulsow przebiega

normalnie) oraz, gdy mięsień zgromadzi szkodliwe produkty metabolizmu

• Zmęczenie przyspiesza upośledzenie dopływu tlenu

Przejawy narastającego zmęczenia:

a) Przedłużenie okresu utajonego pobudzenia i okresu refrakcji bezwzględnej

b) Dłuższy czas skurczu i rozkurczu

c) Mniejsza amplituda skurczow

d) Brak powrotu do pierwotnej długości i skłonności do występowania

przykurczow

e) Zmniejszona sprężystość

f) Zmniejszona siła bezwzględna , bo maleje liczba kurczących się włokien

Na początku wiąże się z pogorszeniem przekazywania stanu pobudzenia z nerwu na

mięsień ( wyczerpanie zasobow acetylocholiny)

Synapsy męczą się szybciej niż aparat kurczliwy

Przy pracy całego organizmu męczą się też ośrodki rdzeniowe, kory mozgowej, jądra

podkorowe. Te struktury męczą się szybciej niż synapsy

Kontraktura fizjologiczna- kilkuminutowy przykurcz mięśnia. Spowodowane

wyczerpaniem się wszystkich zapasow ATP i fosfokreatyny. Brak ATP powoduje

niewysunięcie się nitek aktynowych. Może być wywołane przez bodźce termiczne,

elektryczne, chemiczne, mechaniczne

Stężenie pośmiertne

Zaraz po śmierci mięśnie mają zachowane swoje właściwości

Stężenie pośmiertne- skrocenie, utrata sprężystości, poprzeczne prążkowanie stają się

sztywne, twarde i niepobudliwe. Zachodzi szybciej przy wysokiej temperaturze zew.

Najpierw pojawia się w mięśniach gładkich, potem w mięśniu sercowym, potem w

szkieletowych (przepona → mm głowy i szyi → mm kończyn przednich i tylnych).

Ustanie krążenia krwi → nie dostarczenie subst. Odżywczych i tlenu → glikogenoliza,

glikoliza → kwas mlekowy → zakwaszenie. Głowna przyczyna to postępujący spadek

zawartości ATP i fosfokreatyny przez zahamowanie fosforylacji oksydacyjnej.

Nieodwracalna aktomiozyna.

Przy odpowiednim stężeniu kwasu mlekowego mięso po uboju dojrzewa

1. Typy mięśni, budowa, rodzaje włókien

Typy mięśni:

• z histologicznego punktu widzenia:

→ mm. gładkie, m. sercowy, mm. poprzecznie prążkowane

• z fizjologicznego punktu widzenia:

→ mm. gładkie i m. sercowy są typu miogennego tzn. kurczą się głownie pod wpływem

impulsow generowanych przez samopobudzające się komorki rozrusznikowe, a w

mniejszym stopniu dzięki impulsom z układu autonomicznego

→ mm. szkieletowe – są typu neurogennego tzn. kurczą się wyłącznie pod wpływem

impulsow pochodzących z ośrodkowego układu nerwowego, przewodzonych przez

motoryczne nerwy somatyczne

→ mm. gładkie i m. sercowy to syncytia czynnościowe (1 impuls – skurcz całości), mm.

poprzecznie prążkowane to zbior jednostek – każda komorka musi być pobudzona

oddzielnie.

Podstawowe elementy struktury m. szkieletowego:

• miocyty (włokna mięśniowe) – to komorki budujące m. szkieletowy

• miofibryle – delikatne twory nitkowate, ciągnące się wzdłuż całej długości miocytu. Liczba

miofibryli w pojemności komorki waha się od kilkuset do kilku tysięcy. Stanowią elementy

kurczliwe miocytu. W ich przebiegu wyrożnia się poprzeczne błony (linie Z) dzielące je na

sarkomery – podstawowe jednostki kurczliwe mięśnia. W ich przebiegu rozrożnia się

odcinki silniej załamujące światło – prążki anizotropowe (A) i odcinki słabiej załamujące

światło – prążki izotropowe (I).

• sarkomer – ma długość 2,0-2,8 mikrometra. Zbudowany jest z miofilamentow grubych

(miozynowych) i cienkich (aktynowych). Miofilamenty miozynowe tworzą położony

centralnie prążek A, a miofilamenty aktynowe tworzą połowę prążka I, przyczepiają się do

linii Z.

Mięśnie szkieletowe mają doskonale rozwinięty układ sarkotubularny (cewki poprzeczne T oraz

siateczka środplazmatyczna ze zbiornikami końcowymi), pozwalający na wytworzenie triad

czynnościowych w miejscu zetknięcia się prążkow A i I, co z kolei pozwala na szybkie

przenoszenie potencjałow czynnościowych z sarkolemy do siateczki i uwalnianie z niej jonow

Ca2+, warunkujących skurcz mięśnia.

Kalsekwestryna – białko o dużym powinowactwie do Ca.

Miofilamenty cienkie zbudowane się z cząsteczek G-aktyny (białko globularne), ktore w obecności

ATP są silnie spolimeryzowane, tworząc łańcuch tzw. F-aktyny. W skład każdego z miofilamentow

cienkich wchodzą dwie spiralnie skręcone względem siebie łańcuchy F-aktyny. Oprocz tego w

skład miofilamentu cienkiego wchodzą także tzw. białka regulatorowe tropomiozyna i troponina.

Tropomiozyna jest białkiem zbudowanym z 2 łańcuchow skręconych w superhelisę i układa się w

rowkach F-aktyny rownolegle do osi jej nici.

Troponina jest białkiem zbudowanym z 3 podjednostek:

• troponiny T – służy do łączenia się z tropomiozyną

• troponiny I – jest bezpośrednio odpowiedzialna za hamowanie interakcji aktyny z miozyną

• troponiny C – posiada zdolność wiązania się z jonami Ca2+

Miofilamenty grube – zbudowane są z miozyny II, o cząsteczkach o charakterystycznym kształcie

„kija golfowego” - wydłużona nić meromiozyny lekkiej przechodzi w poprzeczny mostek

zakończony kulistą głowką (zbudowanej z meromiozyny ciężkiej). W głowce miozyny wyrożnia

się:

• miejsca wiążące aktynę,

• miejsca hydrolizy ATP – miozyna jest ATPazą!

Głowka miozyny ma możliwość odchylania się od osi miofilamentow o 45° co pozwala na

„chwytanie” i „przewodzenie” cząsteczki miozyny wzdłuż łańcucha F-aktyny.

Budowa mięśnia gładkiego:

• zbudowane są z wrzecionowatych komorek o długości 5-400 mikrometrow i średnicy 2-20

mikrometrow. Miocyty gładkie łączą liczne złącza szczelinowe (gap junction). Kanały

koneksonow tworzą niskooporowe sprzężenia elektryczne przez ktore przepływają jony

pomiędzy cytozolami sąsiednich miocytow. Dzięki temu zarowno potencjał elektryczny, jak

rownież siła generowana przez białka kurczliwe rozprzestrzeniają się na sąsiednie miocyty

powiązane ze sobą na podobieństwo sieci.

• Grube nitki miozyny i cienkie aktyny nie są rozmieszczone w sarkoplazmie w sposob tak

uporządkowany jak w mięśniach szkieletowych, stąd nie wykazują one poprzecznego

prążkowania (brak sarkomerow). Aktyna i miozyna (na jedno włokno miozyny przypada 10-

15 włokien aktyny) ułożone są rownolegle w długich pasmach przebiegających ukośnie i w

sposob nieregularny w stosunku do osi komorki. Końce filamentow aktyny przytwierdzone

są do wewnętrznej powierzchni błony komorkowej za pośrednictwem białek winkuliny i

desminy w miejscach zwanych taśmami gęstymi (odpowiednik prążkow Z). W głębi

cytoplazmy końce nitek zakotwiczone są w ciałkach gęstych. Naprzemienny układ włokien

aktyna/miozyna leżący między taśmami gęstymi tworzy tzw. pseudosarkomer.

• w tkance mięśniowej gładkiej mostki poprzeczne miozyny wzdłuż jednego brzegu miozyny

skierowane są w jednym kierunku, natomiast wzdłuż przeciwległego brzegu nitki w

kierunku przeciwnym.

• w cienkich nitkach procz aktyny znajduje się też tropomiozyna. Mięśnie gładkie nie posiadają

troponiny i rolę receptora dla Ca2+ odgrywa kalmodulina oraz białko regulacyjne

kaldesmon. Skurcz wymaga co najmniej 5-krotnego zwiększenia stężenia wolnego Ca2+ w

cytoplazmie.

Krążenie krwi :

1. Wydzielnicze czynności śródbłonka naczyniowego

– tlenek azotu – NO – miejscowe rozluźnienie naczynia, zmniejszenie adhezji krwinek

płytkowych do włokien kolagenowych ściany uszkodzonego naczynia, zmniejszenie

agregacji krwinek płytkowych;

– wpływ na wydzielanie mają: acetylocholina, histamina, substancja P, oksytocyna,

wazopresyna, noradrenalina, angiotensyna, ATP i ADP, ucisk mechaniczny i ciśnienie

przepływającej krwi. wolne rodniki skracają okres połtrwania, antyoksydanty, np.

witamina C lub E – wydłużają go;

– działa na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego;

– syntetyzowany przez syntetazę tlenku azotu z L-argininy i występuje w cytoplazmie

komorek środbłonka, hepatocytach i komorkach siateczkowo-środbłonkowych wątroby,

neutrofilach, monocytach, płytkach krwi, neuronach, astrocytach oraz gruczołach

wewnętrznego wydzielania;

– tlenek węgla – CO – powstający z utlenionego hemu powoduje relaksację naczynia przez

stymulację cyklazy guanylowej lub aktywację zależnych od wapnia kanałow potasowych

mięśniowki naczyniowej. Powoduje też stymulację syntezy prostaglandyn E i proliferacji

komorek środbłonka naczyniowego, hamowanie syntezy endotelin oraz agregację krwinek

płytkowych;

– prostacyklina i PGE – czynniki silnie rozszerzające naczynia krwionośne, przez co obniżają

ciśnienie krwi; prostacyklina hamuje agregację płytek krwi, dzięki niej krew w

nieuszkodzonych naczyniach nie krzepnie;

– endoteliny, tromboksan A 2, leukotrieny – działają odwrotnie niż tlenek azotu i tlenek węgla;

– endoteliny to peptydy silnie kurczące mięśniowkę naczyń krwionośnych; występują w

czterech izofomach kodowanych przez odrębne geny;

– tromboksan A2 kurczy mięśniowkę w miejscu uszkodzenia, zwiększa adhezję i agregację

płytek krwi;

– leukotrieny zwiększają przepuszczalność środbłonka naczyniowego w procesach

zapalnych;

– prostaglandyny z grup F, G i H – działanie prozapalne i bolowe;

• aspiryna działa na syntetyzujące je cyklooksygenazy;

1. Przepływ krwi przez naczynia włosowate

• przepływ bezpośredni – zespoleniem tętniczo-żylnym z tętniczki wprost do żyłki;

– przepływ bezpośredni – z tętniczki do żyłki przez metaarteriolę. Opor nieco większy niż

poprzednio;

– ograniczony przepływ przez sieć naczyń włosowatych – przy częściowo lub całkowicie

otwartych zwieraczach przedwłośniczkowych metaarterioli;

– przepływ przez sieć naczyń włosowatych przy częściowo lub całkowicie otwartych

zwieraczach w tętniczce przedwłosowatej;

– pełny przepływ przez naczynia włosowate przy otwartych zwieraczach i arterioli, i

metaarterioli;

W organizmie możliwości przepływu mieszają się.

Wysokie ciśnienie hydrostatyczne powoduje resorpcję z krwi do tkanek (zachodzi w naczyniu

włosowatym zbliżonym do arterioli). Niskie ciśnienie hydrostatyczne powoduje filtrację (zachodzi

w naczyniu włosowatym zbliżonym do wenuli).

Miejscowa regulacja zachodzi przez:

– wzrost prężności w tkankach dwutlenku węgla i stężenia jonow wodorowych, np. przy

wzmożonej pracy mięśni;

– spadek prężności tlenu, procz naczyń płucnych;

– umiarkowany wzrost stężenia jonow potasowych;

– wzrost poziomu adenozyny, powstającej z ATP tkankowego w czasie intensywnych

procesow metabolicznych oraz z ATP uwalnianego przez neurony purynergiczne;

– wzrost poziomu histaminy uwalnianej przez komorki tuczne tkanki łącznej, np. przy alergii;

– wzrost stężenia tlenku azotu i tlenku węgla oraz pochodnych kwasu arachidonowego,

szczegolnie prostaglandyn E oraz prostacyklin, leukotrienow C4 i D4;

1. Filtracja, resorpcja wody – geneza obrzęku

Płyn tkankowy otacza wszystkie komorki, przyjmuje składniki odżywcze z naczynia włosowatego i

doprowadza je do błony komorkowej lub otaczającej ją tkanki łącznej. Odbiera też od komorek

zbędne produkty przemiany materii i przekazuje je do krwi.

W początkowym odcinku naczynia włosowatego:

– ciśnienie hydrostatyczne w osoczu wynosi 30mm Hg, w płynie tkankowym 3mm Hg

– ciśnienie onkotyczne wywierane przez drobnocząsteczkową albuminę osocza. W osoczu

wynosi 30mm Hg, a w płynie międzykomorkowym 10mm Hg

Skuteczne ciśnienie filtracyjne – jest wynikiem nakładania się dwoch poprzednich, wynosi 7mm Hg

i jest to siła wypierania wody z naczynia włosowatego.

W końcowym odcinku naczynia włosowatego:

– ciśnienie hydrostatyczne obniża się do 20mm Hg

– ciśnienie osmotyczne i onkotyczne pozostają bez zmian

Skuteczne ciśnienie resorpcyjne – wynosi -3mm Hg i powoduje resorpcję wody do krwi.

Filtracja ma przewagę nad resorpcją, co powoduje powstawanie chłonki.

Regulacja:

– zmiany ciśnienia hydrostatycznego po obu stronach ścianki naczyń włosowatych i kapilarow

chłonnych – czynniki zwężające lub rozszerzające naczynia krwionośne;

– zmiany ciśnienia onkotycznego i osmotycznego osocza i płynu międzykomorkowego –

związane z przebiegiem procesow wydalniczych lub metabolizmem albuminy;

– stan fizjologiczny środbłonka naczyniowego – hormony kory nadnerczy, histamina, jony

wapnia oraz metabolity tkankowe.

– temperatura, prawidłowy przepływ krwi i chłonki

Dyfuzja i transport przez ścianki naczyń

Wpływ na szybkość dyfuzji mają:

– wielkość cząsteczek

– chlorek sodu, glukoza, mocznik, hormony steroidowe i prostaglandyny, ktorych masa

wynosi około 350Da, dyfundują łatwo, białka dyfundują trudno, z kolei woda, tlen i

dwutlenek węgla bez ograniczeń;

– 1-2kDa – przez pory (na ich wielkość ma wpływ ciśnienie hydrostatyczne);

– 20-250kDa – przez przestrzenie między komorkami środbłonka oraz drogą

pozakomorkową;

– wielkocząsteczkowe substancje – transport przezkomorkowy na drodze pinocytozy, w

pęcherzykach;

– stężenie cząsteczek

– wielkość ciśnienia osmotycznego

Przepuszczalność naczynia włosowatego zależy od wielkości i ilości przestrzeni

międzykomorkowej oraz porow błony komorek środbłonka. Największa jest w części przyżylnej.

Spadek ciśnienia osmotycznego w płynie tkankowym, a wzrost w osoczu zapobiega zatrzymywaniu

wody w tkankach i powstawaniu obrzękow – jest więc czynnikiem regulującym przebieg filtracji.

1. Automatyzm pracy serca, revolutio cordis, układ bodźcoprzewodzący

Tkanka bodźcotworcza – ma zdolność do rytmicznej, spontanicznej depolaryzacji i przekazywania

jej na całe serce. Zwiera mało miofibryli, ma duże jądra, słabo zaznaczone poprzeczne

prążkowanie.

– węzeł zatokowy

– węzeł przedsionkowo-komorowy, ktory przedłuża się w:

– pęczek przedsionkowo-komorowy Hissa tworzony przez tkankę bodźcoprzewodzącą

Najszybciej depolaryzacji ulegają rozrusznikowe komorki węzła zatokowego, dlatego węzeł

zatokowy jest punktem rozrusznikowym w automatyzmie serca.

Tkanka bodźcotworcza + tkanka bodźcoprzewodząca = układ bodźcoprzewodzący

Stan pobudzenia generowany przez węzeł zatokowy rozchodzi się w przedsionkach z szybkością

około 1m/s. Przedsionek lewy kurczy się poźniej niż prawy. Następnie pobudzenie przechodzi do

strefy granicznej złożonej z tkanki łącznej, ktora opoźnia depolaryzację do 0,05m/s, a następnie do

węzła przedsionkowo-komorowego. Komory kurczą się dopiero po zakończeniu skurczu

przedsionkow.

Pobudzenie z węzła przedsionkowo-komorowego rozchodzi się za pośrednictwem systemu

komorek gruszkowatych Purkiniego. Tutaj prędkość wynosi od 1 do 2m/s.

Gdy węzeł zatokowy generuje dziwne pobudzenia, węzeł przedsionkowo-komorowy wytwarza

impulsy pobudzające serce samodzielnie.

Działanie dodatkowych bodźcow:

– w okresie fazy skurczu mięsień jest niepobudliwy;

– w końcowej fazie skurczu i w rozkurczu powstanie dodatkowy skurcz, czyli ekstrasystole, a

przed następnym skurczem powstaje pauza wyrownawcza – kompensacyjna;

Pojawiają się one przy nadpobudliwości układu nerwowego, zatruciach, niedotlenieniu serca i są

inicjowane w przedsionku, węźle przedsionkowo-komorowym i w komorze.

Przy porażeniu prądem, w chorobach naczyń wieńcowych oraz niektorych uszkodzeniach

toksycznych może dojść do niemiarowości albo do trzepotania lub migotania przedsionkow.

Migotanie komor może zabić.

Serce powtarza stale zachowany rytm:

• Skurcz przedsionków (0,1s)

• Rozkurcz przedsionków i skurcz komór (0,4)

• Rozkurcz komór (0,5) przy zachowaniu rozkurczu przedsionków

Krowa: ok. 60 cykli/minutę → 1 cykl trwa 1s

1 cykl:	praca	odpoczynek
przedsionki	0,1s	0,9s
komory	0,4	0,6

• Serce przyśpiesza kosztem rozkurczu – skraca się czas odpoczynku

• W stanie skurczu izowolumetrycznego komór krew nie płynie naczyniami wieńcowymi

• Jeżeli serce bije wszybciej – gorzej dostarczamy tlen i substancje odżywcze,

• Serce pompuje krew, daje jej napęd; krew tętnicza ma duży obieg; w miarę podziału aorty na mniejsze naczynia → spadek ciśnienia

• Funkcjonalnie najważniejsze naczynia włosowate – umożliwiają zaopatrzenie tkanek w tlen i substancje odżywcze oraz na usuwanie z nich CO2 i metabolitów, długość ok. 1mmm

1. Krążenie wieńcowe

Tętnice wieńcowe lewa i prawa odchodzą bezpośrednio od aorty. Powierzchowny układ żylny

wpada do zatoki wieńcowej i zbiera krew z komory lewej. Głęboki układ żylny odprowadza krew

do komor i przedsionkow.

Krążenie wieńcowe zużywa 5% pojemności wyrzutowej i dostarcza sercu składnikow

energetycznych, czyli wolnych kwasow tłuszczowych, kwasu mlekowego i glukozy.

– w skurczu izowolumetrycznym następuje chwilowe zatrzymanie krążenia wieńcowego, bo

ciśnienie wywierane na naczynia wieńcowe jest większe niż panuje w aorcie;

– w skurczu izotonicznym przepływ powraca, ale nie jest pełny;

– w rozkurczu przepływ jest nieutrudniony;

Nacisk najsilniejszy jest w warstwie podwsierdziowej, po wewnętrznej stronie ścian komor, dlatego

jest ona najsilniej unaczyniona.

Przy niedotlenieniu serca, jego ukrwienie poprawia się kosztem obniżenia siły skurczu komor.

Krążenie wieńcowe ma dużą ilość naczyń włosowatych, ktore mają wyjątkowo dużą wrażliwość na

niedotlenienie. Może tworzyć się układ przeciwprądowy, gdzie następuje częściowe wyrownanie

się ciśnień parcjalnych gazow między częścią przytętniczą, a przyżylną kapilar.

1. Regulacja przez miogenne i neurogenne napięcie naczyń krwionośnych

w naczyniach krwionośnych:

– warstwa środkowa i warstwa zewnętrzna tworzą napięcie naczyń krwionośnych;

– warstwa mięśniowa tworzy miogenne napięcie podstawowe;

– warstwa zewnętrzna uczestniczy w napięciu neurogennym;

Napięcie miogenne.

– jest powodowane naprzemiennym skurczem pewnej liczby komorek mięśniowki gładkiej

ścianki naczynia. W komorkach mięśni gładkiej samorzutnie pojawia się depolaryzacja o

typie potencjału rozrusznikowego;

– procz zwykłych komorek mięśni gładkich pojawiają się też miocyty rozrusznikowe,

wrażliwe na metabolity przemian cząsteczkowych i rozciąganie;

– rozciąganie otwiera mechanowrażliwe, nieswoiste kanały jonowe, co powoduje napłw

dodatnich ładunkow, depolaryzację i otwarcie kanałow wapniowych. Następuje

samorzutne wzbudzenie, a po osiągnięciu potencjału progowego powstaje potencjał

czynnościowy, ktory inicjuje skurcz komorki.

– Autoregulacja – oddziaływanie na napięcie mięśniowki przez rozciąganie krwią ścian

naczynia. Najlepiej zauważalne w naczyniach mozgu i naczyniach wieńcowych;

– przeciwdziała nierownomiernemu ukrwieniu narządow;

– przeciwdziała powstawaniu obrzękow, np. w kończynach;

Napięcie neurogenne.

– jest wynikiem dodatkowego, jakby nakładającego się pobudzenia, docierającego do

naczynia z układu nerwowego, z zazwojowych włokien nerwow wspołczulnych

wydzielających noradrenalinę;

– brak takiego unerwienia w naczyniach włosowatych i naczyniach krwionośnych łożyska

– słabe unerwienie występuje w dużych naczyniach oraz naczyniach mozgu i wieńcowych

– największe jest w tętniczkach oporowych przedwłośniczkowych

– zwoje nerwowe → splot pozazwojowy (splot podstawowy) → zakończenia

noradrenergiczne → receptory alfa adrenergiczne w błonach miocytow;

– największe znaczenie ma w naczyniach dużych, o ogolnoustrojowym znaczeniu oraz z

naczyniach skory i innych związanych z termoregulacją

W naczyniach płuc, opon mozgowych, narządow płciowych i pęcherza moczowego unerwienie

przywspołczulne cholinergiczne powoduje obniżenie napięcia neurogennego.

– napływ krwi do ciał jamistych prącia i łechataczki następuje z udziałem neuronow

wytwarzających mediator VIP i rozszerzeniem naczyń oporowych;

Trzecia warstwa ścianki, środbłonek naczyń krwionośnych produkuje czynniki regulujące światło

naczynia – tlenek azotu, prostacykliny, tromboksan, endoteliny i inne.

Wpływ mają też inne czynniki metaboliczne:

– rozszerzające – wolne rodniki nadtlenkowe, makrofagi docierające do ognisk zapalnych

(przez produkcję NO);

– kurczące – serotonina (z neuronow serotoninegicznych ośrodkowego układu nerwowego i

obwodowych zwojach układu autonomicznego oraz z płytek krwi), wazopresyna (hormon

podwzgorza uwalniany w tylnej części przysadki), angiotensyna, oksytocyna,

prostaglandyny, cytokiny;

1. Powstawanie i przepływ chłonki

Układ drenażowy – odprowadza płyn tkankowy poprzez węzły chłonne do dużych naczyń żylnych.

– naczynia inicjalne – ślepo zakończone cewki, z dużymi szczelinami między komorkami

środbłonka i bez pericytow. Nie występują w układzie nerwowym ośrodkowym, szpiku

kostnymi, śledzionie, nabłonkach, chrząstkach, rogowce i soczewce oka oraz w łożysku i

sznurze pępowinowym;

– nieco większe naczynia chłonne – pod koniec mają już trzy warstwy. Wyrożniamy naczynia

przedkolektorowe i kolektorowe (dają pnie limfatyczne, przewod chłonny prawy i

piersiowy. Na terenie narządow nie ma zastawek;

– węzeł chłonny – po wyjściu z niego w chłonce znajdujemy elementy morfotyczne, głownie

limfocyty;

– naczynia doprowadzające → zatoka brzeżna → zatoka promienista kory → zatoka

promienista rdzenia → zatoka wnęki → naczynia wyprowadzające (u świni odwrotnie);

– tutaj zaczynają się mechanizmy odporności komorkowej i humoralnej. Markofagi,

mikrofagi, limfocyty T, komorki NK spotykają się z antygenami i przekazują informacje

limfocytom B;

Ciśnienie 3mm Hg wywołuje ruch chłonki, a pomagają mu:

– pompa mięśniowa;

– ucisk otaczających tkanek;

– pulsujące tętnem tętnice;

– kurczące się kosmki jelitowe;

– kurcząca się mięśniowka gładka przewodu pokarmowego;

– ruchy oddechowe i ujemne ciśnienie w klatce piersiowej;

• rytmiczne wzrosty ciśnienia w jamie brzusznej w czasie oddychania;

1. Powstawanie potencjału czynnościowego komórek roboczych, rozrusznikowych serca

Potencjały kom. bodźcotwórczej i roboczej:

Kom. robocza:	Kom. bodźcotwórcza:
Faza 0 – szybko narastająca depolaryzacja sarkolemmy Faza 1 – wstępna repolaryzacja niewielkiego stopnia Faza 2 = plateau –potencjału trwająca 250 ms Faza 3 – końcowa faza repolaryzacji Faza 4 - przywrócenie potencjału błonowego do wartości poczynkowej Szybkość przekazywania bodźców: W obrębie węzłów SA i AV – 0,05 m/s (pozwala na zwłokę w przewodzie między skurczami przedsionków i komór), a pęczek PK i we włóknach Purkinjego – 4 m/s W mm.przedsionków – 1m/s, mm.komór - 0,4m/s pod osierdziem do 4 m/s w głębi mięśnia i ok. 1 m/s pod wsierdziem
-90 mV, stabilny	potencjał spoczynkowy
-60 mV	potencjał progowy
bardzo stroma	faza 0
-20 mV do +30 mV	nadstrzał
szybkie i łatwe	przewodzenie pobudzenia
zależy od okresu potencjału czynnościowego	refrakcja
pompa Na+/K+ odtwarza gradient stężeń	faza 4
w przedsionku trwa krócej (50 ms), w komorze dłużej (300ms) i jest wyrażany w kolejnej fazie	potencjał czynnościowy

Faza 0:

1. Bodziec z węzła zatokowo-przedsionkowego

1. Lokalna depolaryzazacja szybkich kanałów Na+

2. Gdy depolaryzacja = -40mV, zamykają się kanały K+ (inaktywacja kanałów K+)

3. Lawinowy dokomórkowy wpływ Na+ po otwarciu wszystkich kanałów Na+ (pełna aktywacja sodowa). Rewersja pot. Błonowego z nadmiarem do 30mV

4. Aktywność kanałów x1 zależnych od wzrostu stężenia jonów Ca2+ w sarkoplaźmie

Faza 1:

1. Inaktywacja Na+ i przejściowy wzrost przepuszczalności dla Cl-: wstępna repolaryzacja z +25mV do 0 mV. Aktywacja kanałów wapniowych i dokomórkowy prąd jonowy Ca2+

Faza 2:

1. Dokomórkowy przepływ jonowy Ca2+ z zewnątrz i równowaga z odkomórkowym stałym K+

1. Wzrost stężenia Ca2+ w sarkoplaźmie z powodu utrzymującego się prądu dokomórkowego Ca2+ i uwalnianiu Ca2+ z siateczki sarkoplazmatycznej pod wpływem uwalnianego z zewnątrz

2. Stopniowy wzrost aktywności kanałów dla K+ i powrót przewodności dla K+ do wartości spoczynkowej

Faza 3:

1. Coraz silniejsza aktywacja kanałów K+, narasta odkomórkowy wpływ K+ (proces regeneracji)

1. Dokomórkowy prąd Ca2+ staje się coraz słabszy, gdy tymczasem wzrasta odkomórkowy wpływ K+ (proces regeneracji)

2. Wpompowywanie Ca2+ do siateczki sarkoplazmatycznej, wyrzucanie ich na zewnątrz przy udziale wymiennika Ca2+/ Na+

3. Repolaryzacja. Gdy potencjał błonowy spadnie do -50mV, odblokowywane zostają kanały Na+

Faza 4:

1. Aktywacja pompy Na+/K+ i wyrzucanie Na+ na zewnątrz z „wciągnięciem” K+ do cytoplazmy

1. Przywrócenie prawidłowej dystrybucji stężeń jonowych po obu stronach sarkoplazmy

1. Transport tlenu, dwutlenku węgla

Tlen, ktory dostał się do krwi wiąże się z hemoglobiną dając oksyhemoglobinę.

– 1 cząsteczka hemoglobiny może wiązać 4 cząsteczki tlenu

– po przyłączeniu pierwszej cząsteczki tlenu, zmienia się kształt hemoglobiny i kolejne

przyłączają się coraz łatwiej.

– Przyłączanie tlenu powoduje oddanie jonow wodorowych i przyłączenie w ich miejscu

kationow potasowych

– 2,3-difosforynian zmniejsza powinowactwo hemoglobiny do tlenu

– Jonu wodorowe i dwutlenek węgla rownież zwiększają zdolność hemoglobiny do

oddawania tlenu (odwrotnie w pęcherzykach płucnych)

– wysoka temperatura zmniejsza powinowactwo tlenu do hemoglobiny

– krzywa wysycenia tlenem hemoglobiny – wykres zależności wysycenia od stężenia

parcjalnego tlenu;

– 100-50mm Hg – prawie 100% wysycenie

– 40mm Hg – 75% wysycenie – krew żylna. Stanowi to rezerwę dla krotkotrwałego

zatrzymania oddychania

Gazy oddechowe

Prężność gazow w mm Hg

krew dopływająca -

tętnicza

komorki i płyn

międzykomorkowy

krew odpływająca -

żylna

Tlen 95 30-40 40

Dwutlenek węgla 40 40-60 46

Mioglobina występuje w mięśniach, najwięcej u zwierząt prowadzących wodny tryb życia. Ma

większe powinowactwo do tlenu niż hemoglobina, nie tworzy struktury czwartorzędowej i nie

wykazuje właściwości allosterycznych.

Hemoglobina płodowa ma rownież większe niż zwykła hemoglobina powinowactwo do tlenu.

Transport dwutlenku węgla z tkanek do płuc

Dwutlenek węgla jest transportowany jako:

– fizycznie rozpuszczony w osoczu;

– kwas węglowy powstający pod wpływem anhydrazy węglanowej;

– kwas węglowy jest nietrwały i rozpada się na anion węglanowy i proton;

– anion węglanowy ucieka do osocza, na jego miejsce wchodzi anion chlorkowy, ktory

łączy się z kationem potasu, ktory oddysocjował przy odłączaniu tlenu;

– po połączeniu z białkami jako karbaminy;

– rozpuszczony na terenie erytrocytow;

– w hemoglobinie;

W pęcherzykach płucnych:

– przyłącza się tlen, odłącza się H+ i przyłącza się K+;

• do osocza dostaje się chlor, a wodorowęglany przekształcają się w dwutlenek węgla i wodę

1. Regulacja oddychania – obwodowa i ośrodkowa

Ośrodkowa regulacja oddychania

Występuje kontrola dowolna zlokalizowana w korze mozgowej działająca poprzez drogi korowordzeniowe

i kontrola automatyczna zlokalizowana w pniu mozgu, w rdzeniu przedłużonym i

moście.

– neurony regulujące oddychanie rdzenia przedłużonego → motoneurony oddechowe (mięśni

międzyżebrowych zewnętrznych i przeponowe – wdech, mięśni międzyżebrowych

wewnętrznych – wydech);

– pobudzanie wdechowych hamuje wydechowe i odwrotnie;

– w rdzeniu przedłużonym i moście znajdują się

– neurony aktywne podczas wdechu

– neurony aktywne podczas wydechu

– w rdzeniu przedłużonym wyrożniamy:

– grzbietową grupę neuronow oddechowych w obrębie jądra pasma samotnego, ktore

dostają informację dośrodkową z interoreceptorow drog oddechowych i

chemoreceptorow kłębkow szyjnych i aortalnych;

– neurony wdechowe dla przepony;

– brzuszną grupę neuronow oddechowych leżącą w brzuszno-bocznej, przedniej części

rdzenia przedłużonego i składającą się z neuronow rozrusznikowych, generujących rytm

oddechowy;

Rytm oddychania regulowany jest przez most i nerw błędny.

– w moście znajduje się:

– ośrodek pneumotaksyczny , ktory hamuje czynność neuronow wdechowych rdzenia

przedłużonego i odgrywa rolę w przełączaniu wdechow i wydechow.

– ośrodek apneustyczny , ktory wspołdziała z poprzednim oraz bezpośrednio oddziaływa

na grzbietową grupę neuronow oddechowych rdzenia przedłużonego;

– nerw błędny i częściowo językowo-gardłowy

– rozciąganie płuc pobudza interoreceptory, ktore hamuje aktywność neuronow

wdechowych;

– przewodzą też pobudzenia pochodzące z chemoreceptorow kłębkow aortalnych i

kłębkow zatoki szyjnej;

Obwodowa regulacja oddychania

Czucie z układu oddechowego przewodzone jest przez nerw błędny i pochodzi z

mechanoreceptorow:

– wolno adaptujące receptory płuc – znajdują się w mięśniach gładkich drog oddechowych.

Ich pobudzenie hamuje czynność neuronow wdechowych rdzenia przedłużonego, co

powoduje odruchowe skracanie wdechu i pogłębienie wydechu (odruch Heringa-Breuera);

– szybko adaptujące się neurony podnabłonkowe – w błonie śluzowej tchawicy, głownie jej

rozwidlenia oraz w dużych i średnich oskrzelach. Są wrażliwe na czynniki chemiczne, np.

pary amoniaku, eter, dym tytoniowy oraz na czynniki parakrynne, np. histamina,

leukotrieny. Ich podrażnienie przyśpiesza oddech oraz powoduje odruch kaszli, zwężenie

oskrzeli i pojedynczy, głęboki wdech w postaci westchnienia;

– niedostateczne wypełnianie tlenem pęcherzykow lub ich częściowe zapadanie się

powoduje pobudzenie komorek szczoteczkowych i odruch ziewania;

– receptory J – występują pomiędzy pneumocytami a naczyniami włosowatymi. Są pobudzane

przez płyn międzykomorkowy, gdy dochodzi do podrażnienia pęcherzyka płucnego z

następczym przekrwieniem i pojawieniem się wysięku. Następuje początkowy bezdech, a

poźniej szybkie i płytkie oddechy;

– ciało obce w krtani powoduje zatrzymanie oddechu. Pobudzenie mechano- lub

chemoreceptorow → gałązka nerwu błędnego → rdzeń przedłużony → neurony jądra

pasma samotnego i dalej, neurony hamujące wdech;

– prioprioreceptory klatki piersiowej – odpowiedzialne za zmianę rytmu i głębokości oddechu

w trakcie ruchu oraz za powiązanie głębokości wdechu z głębokością wydechu;

Chemiczna kontrola oddychania pozwala na utrzymanie prężności dwutlenku węgla na stałym

poziomie, zniwelowanie skutkow namiaru H+ we krwi oraz zapewnienie wzrostu prężności tlenu po

obniżeniu jego ilości do potencjalnie niebezpiecznego poziomu.

– chemoreceptory kłębkow szyjnych i aortalnych odbierają bodźce chemiczne

– są one zbudowane z komorek typu I (w obrębie kłębka szyjnego są silnie powiązane z

pozbawionymi osłonki mielinowej zakończeniami włokien nerwu językowo-garłowego i

wrażliwe na prężność tlenu) i komorek typu II otoczonych przez rozszerzone okienkowe

naczynia włosowate;

– Kłębki szyjne mają zdolność do wydzielania dopaminy i następuje tu hamowanie

wyładowań elektrycznych;

– kłębki aortalne zaopatrzone są przez włokna aferentne nerwu błędnego;

– pień mozgu zawiera receptory pośredniczące w hiperwentylacji wywołanej przez wzrost

stężenia dwutlenku węgla u zwierząt z odnerwionymi kłębkami szyjnymi i aortalnymi.

Receptory leżą w rdzeniu przedłużonym, na jego brzusznej powierzchni, w okolicy ośrodka

oddechowego;

1. Odruchy oddechowe

Oddechowe odruchy obronne – odruchy wdechowe i wydechowe Heringa-Breuera, odruchy kaszlu

i kichanie, odruchowy bezdech.

Modyfikujące oddychanie odruchy nieswoiste – przyśpieszenie oddechow w celu zapobieżenia

przegrzaniu (odruch ziania). Pobudzenie ośrodkow oddechowych po podrażnieniu receptorow

zimna i bolowych (wykorzystywane przy cuceniu), zwolnienie funkcji oddechowych w czasie snu.

Krew:

1. Hematokryt, OB

Hematokryt – procentowa zawartość składnikow morfotycznych; stosunek objętościowy między

komorkami a osoczem krwi; wyrażany w procentach lub frakcji objętości

→ wzrost – zwiększona liczba krwinek czerwonych przy niezmienionej lub obniżonej wartości osocza (np.

po nadmiernej utracie wody z organizmu:obfite biegunki, uporczywe wymioty, moczowka prosta,

nadmierne pocenie, zapalenie otrzewnej, rozległe oparzenia), zwiększona objętość krwinek;

nadkrwistości pierwotne (czerwienica prawdziwa) i wtorne (przebywanie na dużych wysokościach,

przewlekłe choroby płuc, nowotwory nerek).

→ spadek – utrata krwi (osocze regeneruje się szybciej niż krwinki), obniżenie tempa produkcji krwinek

czerwonych w szpiku, szybsze ich niszczenie, gwałtowne zwiększenie objętości osocza, u oseskow

po napojeniu siarą – wchłania się duża ilość białek, zwiększając ciśnienie onkotyczne co powoduje

ściąganie wody do krwi; hemoliza wewnątrznaczyniowa związana z reakcją potransfuzyjną,

choroby szpiku kostnego (choroba popromienna, fibroza, guzy), przewodnienie

Opad krwinek (odczyn Biernackiego):

Krwinki czerwone noszą na swojej powierzchni ładunki ujemne, ktore na zasadzie jednoimienności

powodują ich wzajemne odpychanie się.

Zmniejszenie ładunku ujemnego krwinek przyspiesza opadanie, natomiast zwiększenie tego

ładunku zwalnia ten proces.

U osobnikow zdrowych krwinki opadają wolniej ponieważ ładunki ujemne na ich otoczkach są

większe niż u osobnikow chorych.

Na OB wpływają:

• skład białek osocza – szybkość opadania krwinek zależy głownie od stosunku albumin do

globulin. Gdy wzrasta ilość globulin, ktore mają ładunek (+) dochodzi do częściowej

neutralizacji (-) ładunku erytrocytow. Powoduje to większą skłonność krwinek czerwonych

do agregacji i szybszego ich opadania w stanach zapalnych, gdyż wowczas wzrasta poziom

globulin w osoczu

• kształt, liczba i ładunek elektryczny krwinek czerwonych – krwinki czerwone prawidłowej

krwi mają skłonność do układania się w rulony, co ułatwia ich opadanie. Dlatego zmiana ich

kształtu, zwłaszcza sferocytoza (krwinki okrągłe), zwalnia opadanie. Rownież zagęszczenie

krwi zwalnia ich opadanie, a rozcieńczenie przyspiesza

• temperatura – jej podwyższenie hamuje opadanie

• stosunek zawartości lecytyny/cholesterolu – wzrost cholesterolu hamuje opadanie krwinek

OB jest testem nieswoistym, ale ma duże znaczenie praktyczne.

Przyspieszenie opadania – podwyższenie wartości OB:

→ stany fizjologiczne – ciąża, po obfitym posiłku, po wysiłku, pobudzenie emocjonalne,

hormonalne środki antykoncepcyjne

→ stany patologiczne – ostre i przewlekłe stany zapalne np. reumatoidalne zapalnie stawow,

infekcje, białaczki, hipercholesterolonemia, zawał mięśnia sercowego, gruźlica, nowotwory

Zwolnienie opadania – obniżenie wartości OB → stany patologiczne – występują rzadko, w

chorobach alergicznych, nadkrwistości, niewydolności krążenia

1. Leukocyty – funkcja

b) krwinki białe – leukocyty

• stanowią ruchome jednostki układu obronnego ustroju

• liczba krwinek białych we krwi obwodowej waha się w zależności od gatunku od kilku do

kilkunastu tysięcy w 1 mikrolitrze krwi. Leukopenia ↓. Leukocytoza ↑.

• w skład krwinek białych wchodzą:

1. granulocyty (kwasochłonne, zasadochłonne, obojętnochłonne). Powstają w szpiku

kostnym czerwonym i zawierają w cytoplazmie ziarnistości.

2. agranulocyty:

→ limfocyty, o skąpej ilości cytoplazmy powstające w:

- węzłach chłonnych,

- śledzionie,

- grasicy,

- szpiku kostnym czerwonym,

- migdałkach,

- grudkach chłonnych przewodu pokarmowego

→ komorki limfoidalne K (killer) – zabijają komorki docelowe z udziałem przeciwciał

→ komorki limfoidalne NK (natural killer) – zabijają komorki nowotworowe oraz

komorki zakażone przez wirusy

→ monocyty – największe komorki krwi, o obfitej cytoplazmie, powstają głownie w

śledzionie i szpiku kostnym czerwonym

3. Płytki krwi stanowiące fragmenty osobnego rodzaju białych krwinek, obecnych tylko w

szpiku kostnym, tzw. megakariocytow. Płytki krwi odgrywają szczegolną rolę w procesie

krzepnięcia. W 1 mikrolitrze krwi człowieka jest ich 200-300 tys/mm3, a u zwierząt 300-600

tys/mm3.

• właściwości leukocytow:

→ chemotaksja – ukierunkowane poruszanie się w odpowiedzi na czynniki chemotaktyczne

→ diapedeza – wywędrowywanie z krwi poprzez naczynia krwionośne włosowate do

przestrzeni międzykomorkowej

• po opuszczeniu szpiku kostnego granulocyty utrzymują się przy życiu średnio przez 30 godz

• we krwi obwodowej neutrofile tworzą dwie pule:

I – przyścienną – luźno przyczepioną do wewnętrznej powierzchni środbłonka ściany

naczyniowej i obejmującą ok. 60% granulocytow

II – swobodnie krążącą – stanowiącą ok. 40% granulocytow krwi

Pomiędzy tymi dwiema pulami odbywa się wymiana granulocytow. Szybki wzrost liczby

krwinek białych, obserwowany np. w czasie ciężkiego wysiłku fizycznego, pod wpływem

wzrostu aktywności hormonow rdzenia nadnerczy lub po spożyciu posiłku białkowego

(leukocytoza trawienna → człowiek, pies świnia/brak u roślinożernych – koń, krowa), jest

wynikiem przesunięcia neutrofilow z puli przyściennej do puli krążącej. Pomimo

powstałych rożnic ilościowych w poszczegolnych pulach całkowita ilość neutrofilow w krwi

krążącej nie zmienia się

• leukocytoza pojawiająca się w wyniku wtargnięcia do organizmu bakterii lub ich toksyn →

powstanie czynnikow uwalniających granulocyty (globulin). Powstają one w ognisku

zapalnym i dostają się drogą krwi do szpiku. Uwalniają one granulocyty z rezerwy

szpikowej do krwi obwodowej oraz stymulują wytwarzanie nowych leukocytow

(granulocytopoezę). W konsekwencji już w ciągu kilku godzin liczba granulocytow w krwi

obwodowej może zwiększyć się nawet 5-10 krotnie.

• Czynności granulocytow związane są z ich zdolnościami do:

→ diapedezy – przemieszczania się ruchem pełzakowatym

→ chemotaksji

→ degranulacji

→ fagocytozy

→ rodnikogenezy

• aktywacja leukocytow i ich interakcja ze środbłonkiem naczyniowym. Stadia

wywędrowywania neutrofilow przez środbłonek naczyń krwionośnych:

A – krążący neutrofil ulega aktywacji, „toczeniu się”, adhezji do komorek środbłonka,

diapedezie i emigracji przez ścianę naczynia. W procesie diapedezy bierze udział wiele

białek i glikoprotein, takich jak:

- selektyny,

- integryny,

- czynnik Lewis X

oraz białka adhezyjne z rodziny ICAM i PECAM ułatwiające adherencję do środbłonka

naczyń

B – diapedeza i migracja leukocytow z naczynia krwionośnego pod wpływem chemotaksyn

ogniska zapalnego

Diapedeza- przechodzenie przez ścianę naczynia krwionośnego pomiędzy komorkami

środbłonka naczyniowego, ulegając przy tym znacznemu odkształceniu. Następnie

granulocyty przesuwają się przez tkankę okołonaczyniową ze średnią prędkością około 40

mikrometrow/min. Ich ruch przyspieszają substancje chemiczne powstające w ognisku

zapalnym (m.in. toksyny bakteryjne) zwane chemotoksynami lub chemokinami. Pod

wpływem leukotrienow (LT) (produktow rozpadu kw. arachidonowego poprzez enzymy

lipooksygenazy, uwalnianych przez leukocyty w miejscu zapalenia) leukocyty wysuwają

tzw. nibynożki, czyli pseudopodia po stronie zwroconej do ogniska chemotaktycznego i

przechodzą przez ścianę naczynia.

Degranulacja – po dotarciu do ognisk zapalnych w neutrofilach zachodzi reakcja

degranulacji, w wyniku ktorej zaktywowany neutrofil uwalnia do otoczenia w procesie

egzocytozy, enzymy i liczne inne aktywne substancje zawarte w jego ziarnistościach

cytoplazmatycznych

Fagocytoza – granulocyty obojętnochłonne, i w mniejszym stopniu kwasochłonne,

pochłaniają bakterie, fragmenty komorek lub obumarłych tkanek. Są one następnie trawione

w lizosomach za pomocą enzymow hydrolitycznych. Warunkiem fagocytozy jest adsorpcja

fragmentow bakterii na powierzchni leukocytow – po niej dopiero zachodzi proces

wchłaniania. Adsorpcję, tym samym fagocytozę ułatwiają specjalne przeciwciała tzw.

opsoniny. Niektore zjadliwe bakterie mają otoczki, zapobiegające fagocytozie lub

wywierające ujemne działanie chemotaktyczne na granulocyty. Z chwilą opłaszczenia przez

opsoniny mogą one być fagocytowane przez granulocyty. Ponadto nierowna powierzchnia i

dodatni ładunek elektryczny (cechy te posiadają obumarłe komorki, bakterie, wirusy)

ułatwiają fagocytozę gdyż przyciągają elektrostatycznie naładowane ujemnie krwinki białe.

W komorce fagosomy ulegają fuzji z lizosomami, zawierającymi liczne enzymy

hydrolityczne, lizozym oraz polipeptydy zasadowe. W powstającym fagolizosomie →

degradacja obcych substancji. Granulocyty zanim ulegną inaktywacji i obumarciu,

fagocytują 5-20 bakterii

Rodnikogeneza – neutrofile mogą niszczyć mikroorganizmy, wytwarzając aktywne rodniki

(metabolity O2).

NADPH + 2O2 → NADP+ + 2O2-

Anion O2- ma słabe działanie bakteriobojcze. Pod wpływem dysmutazy nadtlenkowej

(SOD-1):

O2- + O2- + 2H+ → H2O2 + O2

H2O2 nie jest wolnym rodnikiem, ale cechuje się silnymi właściwościami bakteriobojczymi.

Biologicznie istotne są przede wszystkim dwa rodzaje reakcji:

- utlenianie grup tiolowych

- utlenianie jonow metali np. Fe2+ do Fe3+

W tym drugim przypadku z H2O2 powstaje rodnik wodorotlenowy:

Fe2+ + H2O2 → OH. + OH- + Fe3+

Rodnik wodorotlenowy OH. Cechuje się bardzo wysoką reaktywnością i dlatego jest

głownym czynnikiem w tzw. wybuchu tlenowym (WT), ktory zachodzi w fagocytującyh

granulocytach (także w monocytach i makrofagach). WT polega na wzmożonym

zapotrzebowaniu na tlen w związku z wytwarzaniem przez fagocyty do otoczenia

aktywnych metabolitow tlenu (O2-) i H2O2. Z O2- i H2O2 → OH. (rodnik wodorotlenowy).

Pobudzone fagocyty wydzielają oprocz O2- i H2O2 także tlenek azotu. Wysokie stężenie NO

wykazuje działanie bakteriobojcze, prawdopodobnie na skutek reakcji:

O2- + NO → ONOO- (nadtlenoazotyn)

ONOO- wykazuje silne działanie cytotoksyczne w stosunku do obcych komorek.

Fagocyty wyposażone są w wiele białek o charakterze peroksydazy np. mieloperoksydaza

(MPO) obecna w neutrofilach (jej zawartość może dochodzić do 5% suchej masy).

Mechanizm działania MPO polega na utlenianiu jonow chlorkowych do podchlorynu, ktory

atakuje komorki bakteryjne → zaburzając np. funkcje błony komorkowej czy aktywność

syntazy ATP. Ponadto fagocyty zawierają aminokwasy o właściwościach antyoksydacyjnych

jak np. tauryna. Reakcje podchlorynu z tymi związkami prowadzą do powstania Nchloramin,

odznaczających się większą trwałością i stabilnością oraz silniejszymi

właściwościami bakteriobojczymi. Obecnie przyjmuje się, że w wybuchu tlenowym reakcja

MPO jest głownym czynnikiem bakteriobojczym fagocytow.

1. Erytropoeza, regulacja

→ hemopoeza pierwotna

• rozpoczyna się w pęcherzyku żołtkowym

• hemiangioblasty pochodzą z pierwotnej blastodermy, skąd komorki przechodzą do pola

naczyniowego

◦ dają one początek zarowno angiogenezie jak i erytropoezie

• hemoblasty dzielą się i rożnicują w jądrzaste erytrocyty, bez udziału erytropoetyny i są wypełnione

hemoglobiną płodową

→ erytropoeza wątrobowa (wewnątrzpłodowa!)

• może trwać nawet do kilku tygodni po urodzeniu

• erytrocyty przed wejściem do krwiobiegu pozbywają się jądra komorkowego

• erytropoeza pozostaję w relacji 5:1 wobec granulopoezy, typ wielopotencjalnej hemopoezy

→ erytropoeza śledzionowa

• poprzedza ją nagromadzenie komorek mezenchymy wokoł naczyń

• komorki macierzyste pochodzą z pęcherzyka żołtkowego, namnażają się w miazdze czerwonej

• w miarę rozwoju ciąży produkcja krwinek czerwonych spada na rzecz białych

→ erytropoeza szpikowa ( najpoźniej)

• w pierwszej kolejności rozwija się podścielisko szpikowe, w ktorym pojawia się znaczna liczba

niezrożnicowanych komorek pochodzenia wątrobowego

◦ zasadowa cytoplazma – świadczy o intensywności hemopoezy

• u płodu erytrocyty zawierają hemoglobinę płodową (HbF) i hemoglobinę ostateczną (HbA)

• w linii erytroidalnej wyrożniamy ukierunkowane BFU-E, z ktorych po podziałach powstają komorki

potomne zwane proertyroblastami – CFU-E

Przebieg:

• CFU-S

• BFU-E – wczesne

◦ kolonie do 100 tys. sztuk, liczne skupiska

◦ duża aktywność proliferacyjna

• BFU-E – pośrednie

◦ większe od poprzednich

◦ duże kolonie

• CFU-E

◦ najmłodsza morfologicznie (proerytroblast), dobrze rozpoznawalna komorka macierzysta,

zawierająca nieodwracalne cechy morfologiczne, ma zdolność do podziału

• erytroblast zasadochłonny (bazofilny) – dużo materiału genetycznego i zdolność do podziału

• erytroblast wielobarwliwy (polichromatyczny) – gromadzenie się hemoglobiny

• erytroblast kwasochłonny (ortochromatyczny) – postępujący zanik organelli komorkowych –

pozbywa się jądra komorkowego

• retikulocyt – we krwi przekształca się w erytrocyt; lub w szpiku , ważny wskaźnik diagnostyczny

krwiotworczego działania szpiku

• erytrocyt

Dzielące się komorki mają w cytoplazmie dużą zawartość kwasu rybonukleinowego – jego głownym

zadaniem jest udział w syntezie białka globiny, ktore w połączeniu z wytwarzanym hemem tworzy

cząsteczki hemoglobiny. Gromadząca się w komorkach hemoglobina o charakterze zasadowym przy

barwieniu komorek szpiku chłonie barwnik kwaśny, dzięki czemu erytroblasty są początkowo

wielobarwliwe, a następnie kwasochłonne.

Erytroblasty mogą wydostawać się ze szpiku tylko w niektorych chorobach lub po intensywnych

krwotokach.

Regulacja erytropoezy

→ tempo wytwarzania krwinek czerwonych zależy od wieku – u młodych zwierząt niedobory żelaza i

miedzi hamują erytropoezę. Niedokrwistość pourodzeniowa skutkuje skłonnością do zapadania na

liczne choroby

Czynniki pobudzające erytropoezę:

• hipoksja – im mniejsze stężenie tlenu tym więcej erytropoetyny powstaje

• apoptoza odpowiedzialna za zachowanie rownowagi między liczbą komorek dzielących się,

ulegających rożnicowaniu czy dojrzewających

◦ podlega kontroli przez erytropoetynę, SCF i IGF-1 – hamowanie apoptozy komorek układu

erytroidalnego (BFU-E i CFU-E)

◦ duże stężenie erytropoetyny powoduje rożnicowanie

◦ niskie stężenie – apoptozę

• erytropoetyna

◦ glikoproteid o dużym stężeniu kwasu sjalowego (warunkuje aktywność biologiczną)

◦ wytwarzana jest w nerce, w komorkach okołocewkowych nerki, ktore podlegają kontroli

komorek czujnikowych w pobliżu cewek proksymalnych – wrażliwych na hipoksję

◦ aktywność uzyskuje po połączeniu z α-globuliną

◦ produkowana jest też przez płody, makrofagi podścieliska szpiku

◦ hematopoeza i erytropoeza są niezależne od Ep

◦ działa na receptor erytropoetynowy, ktory powstaje na BFU-E pod wpływem IL-3, IL-9, SCF i

GM-CSF

◦ wzrost jej syntezy najbardziej pobudza hipoksja, a jej poziom obniża się gwałtownie w

hiperoksji

• czynniki działające na komorki multipotencjalne – interleukiny IL-3, IL-9, SCF – czynnik wzrostu

komorek pnia szpiku, GM-CSF – czynnik stymulujący wzrost kolonii granulo i makrofagowych

Czynniki hamujące erytropoezę:

• TGF-β, TNF i interferon, czyli inhibitory krwiotworzenia

1. Hemoglobina, transport tlenu, NO i 2,3 DPG

Hemoglobina:

• wnętrze krwinki wypełnia gęsta, lepka, żelowata masa złożona w 30% z hemoglobiny, ktora

wypełnia oczka zrębu siatkowatego zbudowanego z białek i lipidow

• hemoglobina jest zbudowana z białka globiny i barwnika zwanego hemem

• globina składa się z 4 łańcuchow polipeptydowych z ktorych każdy jest połączony z grupą

hemu

• hem zbudowany jest z 4 pierścieni pirolowych, powiązanych ze sobą w większy układ

pierścieniowy zwany porfiryną. Występująca w Hb porfiryna jest połączona z Fe2+

• Hb stanowi więc kompleksowy związek żelazowo-porfirynowo-globinowy, składający się z 4

podjednostek (2α i 2β), z ktorych każdą stanowi łańcuch polipeptydowy i towarzysząca mu

grupa prostetyczna w postaci hemu.

• Hem powstaje głownie w mitochondriach, a globina w obrębie rybosomow

• Hb wiąże O2 tworząc oksyhemoglobinę. Fe każdej cząsteczki hemu ma zdolność do

nietrwałego, luźnego przyłączania jednej cząsteczki O2, ktora z drugiej strony łączy się

zresztą histydyny, zawartej w łańcuchu peptydowym. Takie połączenie tlenu nazywa się

utlenowaniem, gdyż nie zmienia wartościowości żelaza (Fe2+)

• tak więc jedna cząsteczka Hb może przyłączyć 4 cząsteczki tlenu

• Hb jest białkiem allosterycznym i przyłączenie cząsteczek O2 jest regulowane na zasadzie

interakcji allosterycznych tzn. zmian przestrzennych jej struktury czwartorzędowej.

Wiązanie O2 do Hb wzmaga jej powinowactwo do wiązania dalszych cząsteczek tlenu do tej

samej cząsteczki Hb

• dzięki obecności Hb we krwi ilość transportowanego tlenu z płuc do tkanek zwiększa się z

(50x) z 5 do 250 ml na każde 100 ml krwi

• powinowactwo Hb do O2 zależy od:

→ prężności CO2

→ pH

→ stężenia 2,3-dwufosfoglicerynianu (2,3-DPG)

• ma to duże znaczenie fizjologiczne, gdyż wzrost prężności CO2 i spadek pH w tkankach

metabolicznie aktywnych (np. pracujących mięśniach) zmniejsza powinowactwo Hb do O2 ,

co ułatwia jego oddawanie tkankom (efekt Bohra). Odtlenowanie Hb, ponownie na zasadzie

efektu allosterycznego, powoduje przyłączenie CO2 i jonow H+ w celu transportu do

narządow wydalniczych (płuca, nerki). W płucach, w ktorych prężność tlenu jest większa

Hb ulega utlenowaniu

• zwiększa się uwalnianie CO2 i jonow H+ do naczyń włosowatych pęcherzykow płucnych

• krwinki czerwone transportują ok.30% CO2 w tym -

→ 10% w postaci karbohemoglobiny

→ 20% w postaci HCO3-

• w czasie przechodzenia przez naczynia włosowate krwinki odbierają CO2 z tkanki i po

uwodnieniu, z udziałem anhydrazy węglanowej, przekazują go do osocza (ok. 70%

transportowanego CO2) w postaci HCO3-. Tak więc krwinki, mimo że transportują tylko 1/3

część CO2, odgrywają zasadniczą rolę w transporcie tego metabolitu przez krew

• difosfoglicerynian – występuje w erytrocytach w bardzo dużej ilości. Jest to anion o dużym

ładunku elektrycznym, ktory wiąże się z łańcuchem β-hemoglobiny odtlenowanej

(deoksyhemoglobiny). Jeden mol odtlenowanej Hb wiąże 1 mol 2,3-DPG.

HbO2 + 2,3-DPG ↔ Hb-2,3-DPG + O2

• zwiększenie stężenia 2,3-DPG przesuwa reakcję w prawo, powodując większe uwalnianie

tlenu w tkankach. Na stężenie 2,3-DPG w erytrocytach wpływa na pH. Obniżenie pH i

wzrost temperatury ułatwia dysocjację HbO2 , jednocześnie → spadek glikolizy w

erytrocytach → spadku stężenia 2,3-DPG w erytrocytach

• wysiłek fizyczny (>60 min.) → wzrost 2,3-DPG

• przebywanie na dużej wysokości n.p.m. (>6 godz. → wzrost 2,3-DPG)

• tlenek węgla (CO) łączy się z Hb na takiej samej zasadzie jak tlen → (karboksyhemoglobina).

Jednak powinowactwo Hb do CO jest ok. 300 x większe niż do O2 . Dlatego

karboksyhemoglobina trudniej dysocjuje. W konsekwencji małe stężenia CO w powietrzu

prowadzą do zablokowania Hb i uduszenia

• methemoglobina powstaje pod wpływem związkow utleniających np. azotynow. W met-Hb

jon żelazawy Fe2+ w Hb przechodzi w trojwartościowy Fe3+. Met-Hb nie przenosi tlenu.

Reduktaza met-Hb i NADH → met-Hb → Hb. Met-Hb powoduje sinicę

• cyjanki → blokują oksydazę cytochromową, inne enzymy oddechowe i Hb. Antidotum –

azotyny → met-Hb + cyjanek → cyjanmethemoglobina (nietoksyczna)

• sulfmethemoglobina (oksyhemoglobina +H2S lub siarczki). Nadmiar SHb →

sulfhemoglobinemię (wsytęouje po długotrwałym podwaniu fenacetyny → sinica szara)

• Hb + NO → hemoglobina tlenkoazotowa (HbNO). HbNO odgrywa ważną rolę w tranporcie

endogennego NO. NO łączy się z grupą tiolową reszty cysteinowej w łańcuchach β-globiny.

Powinowactwo HbO2 do wiązania NO jest większe niż Hb odtlenowanej. Dlatego większość

NO związana jest z Hb utlenowaną. Odtlenowanie HbNO w naczyniach włosowatych →

wzrost uwalniania NO → rozszerzenie naczyń krwionośnych → większe ukrwienie tkanek,

↓ arteriosklerozę

• hemoglobina płodowa – u większości gatunkow zwierząt oraz u człowieka w okresie

płodowym występuje specjalny typ Hb nazywanej płodową (HbF), ktora rożni się składem

aminokwasowym od Hb osobnika dorosłego. Jej budowa podobna jest do hemoglobiny A, z

tym wyjątkiem, że łańcuchy polipeptydowe β zastąpione są łańcuchami γ. HbF posiada

większą zdolność do wiązania tlenu niż HbA, ponieważ słabiej wiąże 2,3-DPG. Ułatwione

jest dzięki temu przenikanie tlenu z krwi matki do krwi płodu.

1. Krzepnięcie krwi

Krzepnięcie krwi:

• hemostaza – to zespoł mechanizmow przeciwdziałających krwawieniu (utracie krwi)

spowodowanemu uszkodzeniem ściany naczyniowej

• w procesie tym biorą udział:

→ elementy morfotyczne – płytki krwi i komorki uszkodzonych tkanek

→ osoczowe czynniki układu krzepnięcia

• rozrożnia się trzy etapy procesu krzepnięcia:

→ reakcję naczyniową,

→ wytworzenie skrzepu,

→ fibrynolizę

• reakcja naczyniowa:

→ w wyniku uszkodzenia naczynia krwionośnego następuje podrażnienie (odruch

antydromowy) receptorow czuciowych → natychmiastowe zwężenie uszkodzonego

naczynia → hamowanie utraty krwi

→ rownocześnie natrafiając na ranę trombocyty ulegają adhezji do miejsca uszkodzenia

łącząc się swoistymi receptorami z białkami adhezyjnymi (kolagen, czynnik von

Willebranda, fibrynogen, fibronektyna, trombospondyna, laminina, witronektyna) oraz

nawzajem do siebie. Następstwem adhezji jest tworzenie się skupisk (agregacja). Adhezja i

agregacja → reakcję uwalniania.

→ reakcja uwalniania przebiega z udziałem białka trombosteniny i zużyciem energii. Jest

dwuetapowe:

I – wyrzucenie w ciągu ok.30s płytek do otoczenia tromboksanu A2 (TXA2), (ktory

przyspiesza ich agreagację i → silny skurcz naczyń krwionośnych) oraz serotoniny,

katecholamin, ADP, czynnika płytkowego czwartego oraz jonow Ca2+

II – w ciągu następnej minuty płytki krwi uwalniają liczne enzymy lizosomalne

nagromadzone w ziarnistościach α. Uwolnione czynniki → potęgują skurcz naczynia

• tworzenie skrzepu – wymaga udziału wielu czynnikow białkowych zawartych w osoczu

(oznaczonych cyframi rzymskimi) oraz w płytkach krwi (oznaczonych cyframi arabskimi);

najważniejsze to:

→ I – fibrynogen

→ II – protrombina (glikoproteid wytwarzany z kompleksu protrombinowego powstającego

w wątrobie [źrodło IX i X])

→ X – przy udziale cz. V, Ca2+ i płytkowego cz. 3 przekształca protrombinę → trombinę

Proces krzepnięcia dzieli się na następujące fazy:

→ Faza I – wytworzenie aktywnego czynnika X (aktywacja wszystkich czynnikow

niezbędnych do zamiany protrombiny w trombinę

→ Faza II – przekształcenie nieaktywnej protrombiny w aktywną trombinę

→ Faza III – przekształcenie fibrynogenu (czynnik I) w fibrynę

Proces krzepnięcia w związku z narastającą aktywnością enzymatyczną przebiega (narasta)

lawinowo i ma charakter kaskadowy (etapowy).

◦ wytworzenie aktywnego czynnika X

▪ Droga zewnątrzpochodna – uruchamiane przez uwalnianie z uszkodzonych tkanek

czynnikow tkankowych, gdzie pierwszym aktywatorem jest tromboplastyna tkankowa

• szybki, trwa około 10 sekund

• działają tromboplastyna tkankowa, czynnik osoczowy VII i jony wapnia

▪ Droga wewnątrzpochodna – w wyniku uszkodzenia środbłonka i kontaktu czynnika XII z

włoknami kolagenowymi

• trwa około 2-5 minut

• działają enzymy osoczowe uwalniające kininy (kalikrenina) i wysokocząsteczkowy

kininogen, ktore wspolnie aktywują czynnik XII, ktory uaktywnia czynnik XI, a ten przy

udziale czynnika 3, czynnika IX, czynnika VIII i jonow wapnia aktywuje czynnik X

◦ wytworzenie czynnego enzymu trombiny z protrombiny

▪ z udziałem czynnika V, czynnika 3 oraz jonow wapnia

◦ wytworzenie fibryny z fibrynogenu

▪ fibrynogen rozkładany jest do fibrynopeptydow i monomerow

▪ monomery, po stymulacji czynnikiem 4 ulegają polimeryzacji do fibryny (włoknika)

▪ fibryna stabilizowana jest przez czynnik XIII

▪ w oczkach sieci fibrynowej zatrzymują się krwinki czerwone, białe i płytkowe (uczestniczą

w retrakcji – ściąganiu skrzepu, zbliżającemu do siebie ścianki uszkodzonego naczynia i

wzmacniającemu strukturę skrzepu)

Zwieńczeniem procesu krzepnięcia jest tzw. ostateczny skrzep krwi, ktory może zamknąć

naczynie na pewnej długości lub dalej narastać, a także oderwać się i popłynąć z prądem

krwi, do odległych narządow np. płuc, stając się przyczyną płucnych zatorow

naczyniowych.

W ciągu kilku następnych godzin lub dni od powstania skrzepu makrofagi z otaczającej

tkanki łącznej wnikają do niego i fagocytują krwinki, uwalniając hemoglobinę oraz

stopniowo przekształcają w fibroblasty. W ten sposob skrzep ulega organizacji

łącznotkankowej w ciągu 7-11 dni, zamieniając się w bliznę.

• fibrynoliza – jest fizjologicznym procesem likwidacji powstałego skrzepu i gojenia się rany.

Fibryna i fibrynogen podlegają proteolitycznemu rozpadowi. Enzymem, ktory wywołuje

fibrynolizę jest plazmina, stale występująca we krwi w postaci nieczynnego plazminogenu.

Aktywatorami plazminogenu są:

→ tkankowy aktywator plazminogenu (tPA, tissue plasminogen activator)

→ urokinazowy aktywator plazminogenu (uPA,urokinase plasminogen activator) – urokinaza

– powstaje w nerkach

→ inne enzymy zawarte w krwinkach, w środbłonkach naczyniowych, osoczu i

wydzielinach gruczołow. Szczegolnie bogate w aktywatory fibrynolizy są macica, prostata,

płuca, tarczyca- zewnątrzpochodny układ fibrynolizy. Aktywacja przez aktywatory zawarte

we krwi – wewnątrzpochodny układ fibrynolizy

• Inhibitory krzepnięcia – krzepnięcie krwi jest stale hamowane przez wiele czynnikow:

→ trombomodulina występująca na powierzchni komorek środbłonka naczyniowego wiąże

trombinę

→ białka C i S niszczą czynnik akcelerynę (Va – aktywna forma cz. V) i konwertynę (VIIa –

aktywna forma cz. VII)

→ prostacyklina (prostaglandyna I2) wytwarzana w środbłonku naczyń tętniczych działa

przeciwstawnie do tromboksanu A i jest najsilniejszym ze znanych inhibitorow agreagacji

płytek

→ heparyna wytwarzana w ilości (100 mg/l osocza) przez granulocyty zasadochłonne

(heparynocyty) i komorki tuczne (mastocyty). Inaktywuje czynnik X i trombinę

→ witamina K wpływa na wytwarzanie w wątrobie protrombiny – (II) oraz czynnikow

osoczowych VII, IX i X. Niedobor witaminy K uniemożliwia syntezę czynnika X i trombiny.

→ kumaryna i jej pochodne na zasadzie antywitaminy K obniża produkcję protrombiny

→ spadek temperatury → spadek adhezji i agregacji płytek krwi oraz → spadek reakcji

enzymatycznych → wzrost czasu krzepnięcia

→ hirudyna – wytwarzana przez pijawki Hirudo medicinalis

wrodzony brak lub niedobor jednego z czynnikow krzepnięcia krwi powoduje zwolnienie lub

upośledzenie procesu tworzenia się skrzepu

wrodzony brak lub niedobor czynnika VIII lub czynnika von Willebranda jest przyczyną

hemofilii typu A. Powoduje ją defekt chromosomu X, dlatego jest cechą związaną z płcią

męską

Brak czynnika IX → hemofilię typu B

Brak czynnika XI → hemofilię typu C

1. Grupy krwi

• wyrożniamy 4 zasadnicze grupy krwi – A, B, AB i O.

• decydują o tym:

→ dwa antygeny glikoproteinowe występujące na powierzchni erytrocytow (aglutynogeny:

A i B)

→ dwa przeciwciała surowicze (izoaglutyniny: anty-A i anty-B występujące w osoczu)

• osoba z grupą krwi A ma na powierzchni komorek antygen A i wobec tego nie może

wytwarzać (nie posiada) przeciwciał anty-A, ktore niszczyłyby własne erytrocyty. Osoba

taka wytwarza jednak przeciwciała anty-B. Dlatego gdy takiej osobie podamy krew grupy

B, to znajdujące się w jej surowicy przeciwciała anty-B rozpoznają te krwinki jako obce i

rozpoczną ich zlepianie czyli aglutynację

•osoba z grupą krwi B ma na powierzchni komorek antygen B i wobec tego nie może

wytwarzać (nie posiada) przeciwciał anty-B, ktore niszczyłyby własne erytrocyty. Osoba

taka wytwarza jednak przeciwciała anty-A. Dlatego gdy takiej osobie podamy krew grupy

A, to znajdujące się w jej surowicy przeciwciała anty-A rozpoznają te krwinki jako obce i

rozpoczną ich zlepianie czyli aglutynację

• osobnik z grupą AB ma na powierzchni krwinek antygen A i B i nie posiada przeciwciał anty-

A i anty-B

• osoba z grupą 0 nie posiada na powierzchni erytrocytow antygenu A ani B, ale posiada

przeciwciała anty-A i anty-B

• należy jednak zaznaczyć, iż aglutynogen A występuje w dwoch odmianach – najczęściej jako

A1 i rzadziej jako A2. Dlatego obecnie w praktyce lekarskiej rozrożnia się nie 4 lecz 6

podstawowych grup: A1, A2, B, 0, A1B, A2B. W krwi człowieka poza aglutynogenami

układu AB0 istnieje kilkadziesiąt mniej znaczących układow antygenowych (M, N, S, P, G,

C, D, He itd.)

• zawsze powinno się przetaczać krew grupy jednoimiennej. W wyjątkowych okolicznościach

przy braku grupy krwi jednoimiennej, krew grupy 0 można przetoczyć każdemu osobnikowi

• po przetoczeniu jednak zbyt dużej ilości krwi 0 (uniwersalny dawca) osobie z grupą krwi A, B

lub AB rozcieńczenie podanych aglutynin (anty-A i anty-B) może być niedostateczne i

prowadzić do rozwoju reakcji potransfuzyjnej

• podobnie osobie z grupą AB (uniwersalny biorca) można przetoczyć każdą inną grupę krwi,

ale po przetoczeniu zbyt dużej ilości krwi A, B lub 0 wstrzyknięte aglutyniny mogą osiągnąć

wysokie miano w krążeniu biorcy i prowadzić do aglutynacji i hemolizy jego krwinek

• proba przetoczenia krwi nieodpowiedniej grupy kończy się dla biorcy wstrząsem

przetoczeniowym, wynikającym z aglutynacji i hemolizy podanych krwinek

• nadmierny rozpad krwinek blokuje cewki nerkowe poprzez wytrącającą się hemoglobinę

• dochodzi wowczas do upośledzenia funkcji wytwarzania moczu, uremii (mocznicy) i śmierci

• u zwierząt domowych reakcja potransfuzyjna nie występuje tak ostro jak u człowieka. Dlatego

transfuzje w obrębie gatunku przeprowadza się bez wcześniejszej znajomości grupy krwi, a

jedynie na podstawie kontrolnej proby aglutynacyjnej wykonanej przez zmieszanie dwoch

kropli krwi, lub lepiej – krwi dawcy z kroplą osocza biorcy. W przypadku konfliktu

serologicznego następuje aglutynacja widoczna gołym okiem

• oznaczanie grup krwi:

→ gr. 0 – brak aglutynacji badanej krwi z surowicą anty-A i anty-B

→ gr. A – surowica anty-A reaguje (aglutynacja) z antygenem A

→ gr. B – surowica anty-B reaguje (aglutynacja) z antygenem B

→ gr. AB – surowica anty-A i anty-B reagują (aglutynacja)

• grupy krwi dziedziczą się (zgodnie z prawami Mendla jako allele) za pośrednictwem genow

na chromosomie 9. Grupa w układzie AB0 zależy od dziedziczenia jednego z trzech alleli

(A, B lub 0). Allele A i B dominują nad allelem 0, w wyniku tego:

→ osoby o genotypie A0 będą miały fenotyp A

→ osobnicy gr. 0 dziedziczący recesywne allele 0 od obu rodzicow mają genotyp 00

→ allele A i B wspołdominują i wobec tego osoba z grupą AB dziedziczy jeden allel A i

jeden allel B

• jeżeli znane są grupy krwi obojga rodzicow można niekiedy ustalić genotyp ich dzieci; na

przykład jeżeli oboje rodzice są grupy B, ich dzieci mogą mieć genotyp albo BB (antygen B

od obojga rodzicow będących homozygotami), albo B0 (antygen B od jednego z rodzicow, a

0 od drugiego z rodzicow będącego heterozygotą), albo też 00 (antygen 0 od obojga

rodzicow będących heterozygotami). Jeżeli znana jest grupa krwi matki i dziecka, można

ustalić czy mężczyzna z określoną grupą krwi mogłby być ojcem czy nie. Oznaczanie grup

krwi może jedynie wykluczyć, a nie potwierdzić ojcostwo. Pod względem prawnym

wykluczenie ojcostwa nie może być uznane na podstawie grup krwi. Do tego celu niezbędne

jest porownanie typow HLA (human leukocyte antigen, głownej zdolności tkankowej)

obecnych na powierzchni białych krwinek. Na ich podstawie ocenia się przydatność tkanek i

narządow do przeszczepow

• układ Rh – jest to złożona mieszanina ok. 30 antygenow (D, C, F...) na powierzchni krwinki

czerwonej,z ktorych najważniejszy jest antygen D. Występuje on nie u wszystkich ludzi, w

związku z czym rozrożnia się grupy Rh+ i Rh-, co jest rownoznaczne z obecnością antygenu

D w krwinkach czerwonych. Dziedziczenie układu Rh daje się przewidzieć wg modelu

obejmującego dwa allele D i d. Osobnicy homozygotyczni dominująco (DD) lub

heterozygotyczni (Dd) należą do gr. Rh +. Osobnicy homozygotyczni recesywnie (dd)

należą do grupy Rh- (nie posiadają antygenu Rh). Klinicznie czynnik Rh może prowadzić

do komplikacji gdy pojawi się niezdolność grupowa Rh między matką a rozwijającym się

płodem. Pojawia się ona wowczas gdy matka ma gr. Rh- a ojciec Rh+ (DD lub Dd). W

czasie pierwszej ciąży wskutek przenikania niewielkich ilości krwinek czerwonych płodu do

krwi matki (np. podczas porodu) może dojść do powstania przeciwciał anty-D u matki.

Przeciwciała te mogą przenikać przez łożysko i niszczyć krwinki płodu. Zwykle nie

wywołuje to większych powikłań podczas pierwszej ciąży, ponieważ miano przeciwciał

przeciw Rh narasta dość wolno osiągając szczyt po 2-4 miesiącach. W czasie następnej

ciąży u Rh+ płodu może nastąpić niszczenie krwinek przez izoprzeciwciała anty-D matki.

Normalnie podczas pierwszej ciąży matka nie posiada przeciwciał anty-D. Do gr Rh+ należy

około 85% ludzi, 15% to gr. Rh

1. Hemostaza

• hemostaza – to zespoł mechanizmow przeciwdziałających krwawieniu (utracie krwi)

spowodowanemu uszkodzeniem ściany naczyniowej

1. Metabolizm żelaza, transport

→ żelazo wykorzystywane jest wielokrotnie, dlatego organizm wydala je w minimalnych ilościach z

obumierającymi nabłonkami, w sokach trawiennych i w czasie krwawień

→ z przewodu pokarmowego żelazo wchłaniane jest przez apoferrytynę, ktora po przyłączeniu żelaza

przekształca się w ferrytynę

→ w osoczu żelazo przekazywane jest na transferrynę (beta-globulinę), ktora transportuje je do magazynow

żelaza (wątroby i śledziony)

→ w magazynach apoferrytyna po przyłączeniu żelaza przechodzi w ferrytynę

→ do szpiku przekazywane jest na transferrynie i zatrzymywane przez komorki układu fagocytarnego w

postaci ferrytyny :)

Każde przyłączenie cząsteczki żelaza związane jest z jej utlenianiem, czyli przejściem z dwuwartościowości

na trojwartościowość.

→ w procesie utleniania i redukcji żelaza bierze udział ceruloplazmina, ktorej koenzymem jest atom miedzi,

dlatego niedobory miedzi skutkują zaburzeniami w przemianie żelaza

Po przyłączeniu do hemu, żelazo pozostaje dwuwartościowe.

Tempo obrotu żelazem jest miarą aktywności erytropoezy i może być mierzone przy użyciu żelaza

promieniotworczego59Fe

Żelazo występuje w hemoglobinie, mioglobinie, enzymach (cytochromy, katalaza), transferrynie i

magazynach żelaza.

1. Aktywatory plazminogenu

Enzymem, ktory wywołuje fibrynolizę jest plazmina, stale występująca we krwi w postaci nieczynnego plazminogenu.

Aktywatorami plazminogenu są:

→ tkankowy aktywator plazminogenu (tPA, tissue plasminogen activator)

→ urokinazowy aktywator plazminogenu (uPA,urokinase plasminogen activator) – urokinaza

– powstaje w nerkach

→ inne enzymy zawarte w krwinkach, w środbłonkach naczyniowych, osoczu i

wydzielinach gruczołow. Szczegolnie bogate w aktywatory fibrynolizy są macica, prostata,

płuca, tarczyca- zewnątrzpochodny układ fibrynolizy. Aktywacja przez aktywatory zawarte

we krwi – wewnątrzpochodny układ fibrynolizy

1. Rodnikogeneza

Rodnikogeneza – neutrofile mogą niszczyć mikroorganizmy, wytwarzając aktywne rodniki

(metabolity O2).

NADPH + 2O2 → NADP+ + 2O2-

Anion O2- ma słabe działanie bakteriobojcze. Pod wpływem dysmutazy nadtlenkowej

(SOD-1):

O2- + O2- + 2H+ → H2O2 + O2

H2O2 nie jest wolnym rodnikiem, ale cechuje się silnymi właściwościami bakteriobojczymi.

Biologicznie istotne są przede wszystkim dwa rodzaje reakcji:

- utlenianie grup tiolowych

- utlenianie jonow metali np. Fe2+ do Fe3+

W tym drugim przypadku z H2O2 powstaje rodnik wodorotlenowy:

Fe2+ + H2O2 → OH. + OH- + Fe3+

Rodnik wodorotlenowy OH. Cechuje się bardzo wysoką reaktywnością i dlatego jest

głownym czynnikiem w tzw. wybuchu tlenowym (WT), ktory zachodzi w fagocytującyh

granulocytach (także w monocytach i makrofagach). WT polega na wzmożonym

zapotrzebowaniu na tlen w związku z wytwarzaniem przez fagocyty do otoczenia

aktywnych metabolitow tlenu (O2-) i H2O2. Z O2- i H2O2 → OH. (rodnik wodorotlenowy).

Pobudzone fagocyty wydzielają oprocz O2- i H2O2 także tlenek azotu. Wysokie stężenie NO

wykazuje działanie bakteriobojcze, prawdopodobnie na skutek reakcji:

O2- + NO → ONOO- (nadtlenoazotyn)

ONOO- wykazuje silne działanie cytotoksyczne w stosunku do obcych komorek.

Fagocyty wyposażone są w wiele białek o charakterze peroksydazy np. mieloperoksydaza

(MPO) obecna w neutrofilach (jej zawartość może dochodzić do 5% suchej masy).

Mechanizm działania MPO polega na utlenianiu jonow chlorkowych do podchlorynu, ktory

atakuje komorki bakteryjne → zaburzając np. funkcje błony komorkowej czy aktywność

syntazy ATP. Ponadto fagocyty zawierają aminokwasy o właściwościach antyoksydacyjnych

jak np. tauryna. Reakcje podchlorynu z tymi związkami prowadzą do powstania Nchloramin,

odznaczających się większą trwałością i stabilnością oraz silniejszymi

właściwościami bakteriobojczymi. Obecnie przyjmuje się, że w wybuchu tlenowym reakcja

MPO jest głownym czynnikiem bakteriobojczym fagocytow.

1. Rozpad krwinek czerwonych i zniekształcenia (anizocytoza itp.)

Starzenie się i destrukcja erytrocytow

→ długość życia – 2-5 miesięcy

• zależna od wieku, wielkości zwierzęcia (im większe tym dłuższa), tempa metabolizmu (im szybszy

tym krotsza) i stanu fizjologicznego

→ śledziona

• krwinki stare i upośledzone nie mogą przeciskać się przez specjalne szczeliny, „wrota” między

komorkami środbłonka ścian zatok żylnych i zostają sfagocytowane

◦ fagocytowane są całe krwinki, ich fragmenty lub wypustki (czyszczenie błony ertyrocytow)

→ cechy starych erytrocytow

• zmniejszenie możliwości odkształcalności, spowodowane:

◦ wzrostem lepkości wnętrza krwinki

◦ zmianą właściwości błony komorkowej

• silniejsza adhezja do komorek środbłonka

• większa wrażliwość na działanie czynnikow uszkadzających – szybsza hemoliza

• zmniejszenie się stopnia asymetrii fosfolipidow, płynności lipidow

• białka bardziej podatne na działanie czynnikow sieciujących

• mniejsza ilość niektorych receptorow

• postępująca inaktywacja większości enzymow – głownego nośnika ujemnych ładunkow

• zmniejszenie stężenia 2,3-BPG – gorsze oddawanie tlenu w tkankach

• są mniejsze niż normalne erytrocyty i mają większą gęstość

→ przyczyny starzenia się erytrocytow

• zużycie mechaniczne – spowodowane wielokrotnym przejściem przez krwiobieg płucny i

obwodowy i realizacja cykli utlenowania/odtlenowania

◦ zmniejszenie gęstości (chociaż podobno mają większą :/), możliwości odkształceń, zaburzenia w

budowie błon, tworzenie się mikropęcherzykow na błonach

• wyczerpanie metaboliczne

• uszkodzenia przez reaktywne postacie tlenu

→ hemoliza – rozpad krwinki, następuje pod wpływem eteru, alkoholu, jadow bakteryjnych, jadow węży i

pszczoł, przeciwciał (hemolizyn), spadku temperatury poniżej zera, środkow zmniejszających napięcie

powierzchniowe, silnego działania mechanicznego i obniżonego ciśnienia osmotycznego

• krwinki stawiają określony opor czynnikom hemolizującym, z reguły hemolizują w roztworze NaCl

przy stężeniu niższym od 0,5%

• Zmiany oporności: zaburzenia erytropoezy, choroby krwi,

• oporność minimalna – hemoliza najmniej opornych krwinek; maksymalna – hemoliza prawie

wszystkich krwinek,

• szerokość oporności – rozpiętość między minimalną a maksymalną

Kształt krwinek czerwonych:

W warunkach prawidłowych są okrągłe z przejaśnieniem w środku. W stanach patologicznych:

→ sferocyty – małe, kuliste, grube, silnie barwiące się,

→ owalocyty – inaczej eliptocyty, o kształcie owalnym,

→ akantocyty – posiadają kolczaste wypustki,

→ schizocyty – mają kształt trojkąta

Rożnokształtność krwinek czerwonych – poikilocytoza.

Wielkość erytrocytow:

→ normocyty – o prawidłowej wielkości,

→ mikrocyty – o mniejszych rozmiarach,

→ makrocyty – większe

Występowanie erytrocytow o rożnych rozmiarach – anizocytoza

Barwliwość krwinek czerwonych:

Prawidłowe erytrocyty są normochromiczne, zmianami w barwliwości są:

→ hipochromia – niedobarwliwość, zbyt mała zawartość hemoglobiny

→ hiperchromia – nadbarwliwość, zbyt duża zawartość hemoglobiny

Jeżeli stwierdzimy obecność normocytow normochromicznych to anemia może być spowodowana:

→ ostrym krwawieniem,

→ anemią aplastyczną ( zatrucie chloramfenikolem)

→ sztuczną zastawką serca

→ posocznicą

→ nowotworem

Mikrocyty/ hipochromiczne:

→ niedoborem żelaza

Rozród:

1. Ruja, owulacja, hormony

Mechanizm rui:

• dzięki akywności 17β-aromatazy dochodzi do narastania w krwi stężenia estradiolu, co

prowadzi do przygotowania organizmu samicy (szczegolnie jej narządow płciowych) do

kopulacji, zapłodnienia i ciąży

• zwiększenie stężenia estrogenow we krwi powoduje:

→ wzrost ukrwienia narządow płciowych, w tym także zewnętrznych (obrzęk i

przekrwienie sromu)

→ rozplem, rozrost i wykształcenie urzęsienia nabłonkow macicy i jajowodow

→ rozplem i rozrost miocytow macicy, kształtowanie się receptorow dla OXT

→ wykształcenie receptorow dla P4 na komorkach śluzowki i mięśniowki macicy

→ rozwoj i uczynnienie gruczołow błony śluzowej jajowodow i macicy

→ rozrost przewodow mlecznych w gruczole mlekowym oraz zmiany w metabolizmie

→ zmiany w zachowaniu samicy (lordoza, odruch tolerancji)

Mechanizm owulacji:

• czynnikiem rozpoczynającym proces owulacji jest przedowulacyjny wylew LH, będący

skutkiem zwiększenia uwalniania GnRH z podwzgorza, najprawdopodobniej na skutek

oddziaływania wysokich stężeń estradiolu w surowicy krwi. Towarzyszy mu rownoczesny

wzrost stężenie FSH i PRL we krwi. Interakcja tych trzech hormonow prowadzi do

owulacji. Proces ma następujący przebieg:

→ pod wpływem LH dochodzi do unieczynnienia występującego w płynie pęcherzykowym

OMI (oocyte-maturating inhibitor), co prowadzi do pierwszego podziału mejotycznego i

wykształcenia pierwszego ciałka kierunkowego

→ na skutek wzrostu poziomu FSH w komorkach ziarnistych dochodzi do ekspresji

receptorow dla LH

→ na skutek działania LH na te receptory, wspomaganego działaniem PRL, dochodzi do

szybkiej luteinizacji komorek ziarnistych, co z kolei prowadzi do spadku poziomu estradiolu

i wzrostu poziomu progesteronu w płynie pęcherzykowym

• w trakcie przedowulacyjnego wylewu LH dochodzi do degranulacji komorek tucznych

ulokowanych w pobliżu naczyń wnęki jajnika, a uwalniana z nich histamina prowadzi do

znacznego zwiększenia przepływu krwi przez naczynia osłonki wewnętrznej oraz do

zwiększonego przesiękania osocza przez ściany naczyń

• pod wpływem LH i FSH dochodzi do przeprowadzenia plazminogenu w plazminę (enzym

proteolityczny). Wespoł z progesteronem i uwalnianymi w dużych ilościach

prostaglandynami F2 i E2 hormony te prowadzą następnie do uaktywnienia kolagenaz i

enzymow lizosomalnych – tworzy się stan podobny do stanu zapalnego

• zwiększa się kurczliwość i podatność na pobudzenie komorek mięśni gładkich obecnych w

ścianie pęcherzyka – osłabienie ściany (nadtrawienie) + skurcz = pęknięcie pęcherzyka –

owulacja

1. Powstawanie i czynności ciałka żółtego, pęcherzyków jajnikowych

• do ciałka krwotocznego wrastają naczynia krwionośne, a proces luteinizacji komorek

warstwy ziarnistej i osłonki wewnętrznej, zapoczątkowany przedowulacyjnym wylewem

LH, ulega zakończeniu

• komorki warstwy ziarnistej przekształcają się w duże komorki lutealne (średnica 25-40

mikrometrow). Komorki te, oprocz progesteronu, wytwarzają także OXT, VP i relaksynę

• komorki osłonki wewnętrznej przekształcają się w małe komorki luteinowe (średnica 10-20

mikrometrow). Ponieważ jest ich około 10x więcej niż komorek dużych, stanowią głowne

źrodło progesteronu

• obydwa typy komorek wspołdziałają ze sobą, tworząc ciałko żołte, ktorego sekrecja jest

konieczna do zapewnienia warunkow do rozwoju zarodka, implantacji i utrzymania ciąży

• uwalniany z ciałka żołtego progesteron, wespoł z estradiolem, działa na komorki błony

śluzowej macicy, a szczegolnie macicy, a szczegolnie na rozwoj gruczołow i komorek

sekrecyjnych macicy i jajowodu

1. Luteoliza

w przypadku gdy nie dojdzie do zapłodnienia (brak lub nieskuteczna kopulacja,

nieprawidłowa inseminacja), utrzymanie ciałka żołtego(= utrzymująca się wysoka sekrecja

progesteronu = ciąża urojona = brak możliwości rekrutacji następnych fal pęcherzykow) nie

ma sensu biologicznego

• brak implantacji (?) prowadzi do zachwiania rownowagi sekrecji PGE (prostaglandyny o

działaniu luteotropowym) na korzyść PGF2α (prostaglandyny o charakterze luteolitycznym)

przez komorki śluzowki macicy

• PGF2α przenika do krwi tętniczej z krwi żylnej (splot podjajnikowy oraz naczynia więzadła

szerokiego macicy) na drodze przenikania przeciwprądowego i powoduje zwyrodnienie

tłuszczowe ciałka żołtego = luteolizę. Proces ten w przeciągu kilku dni prowadzi do

zniesienia funkcji ciałka żołtego, a jego przerośnięcie fibroblastami powoduje powstaje

corpus albicans

• proces luteolizy prowadzi do gwałtownego spadku poziomu progesteronu w surowicy krwi

• gwałtowny spadek poziomu progesteronu we krwi prowadzi z kolei do zwiększenia

częstotliwości i amplitudy wyrzutow GnRH z podwzgorza. Prowadzi to do ponownego

„uruchomienia” rozwoju fali pęcherzykow pod wpływem FSH i LH

• opisany spadek stężenia progesteronu prowadzi także do „złuszczania” przygotowanej do

przyjęcia zarodka(ow) błony śluzowej macicy. Dzieje się tak na skutek pękania naczynek

krwionośnych błony śluzowej przez wybroczyny, jej oderwania i wydalenia. Proces ten

najsilniej wyrażony jest u naczelnych, nosząc miano krwawienia menstruacyjnego.

1. Spermato i spermiogeneza

w gonadach samcow proces przekształcania pierwotnej komorki płciowej w plemnik

przebiega w trzech fazach: faza I – gonocyt → spermatocyt I rzędu; faza II – spermatocyt I

rzędu → spermatyda; faza III (spermiogeneza) – spermatyda → plemnik

• w trakcie rozwoju embrionalnego w jądrach pojawiają się pierwotne komorki płciowe,

zwane gonocytami. Gonocyty proliferują w okresie życia płodowego i po urodzeniu, część z

nich ulega degeneracji, a część przekształca się w prespermatogonie. Te z kolei proliferują w

okresie pourodzeniowym, wchodzą potem w fazę uśpienia, następnie proliferują ponownie

w okresie dojrzewania płciowego i przekształcają się w spermatogonie A0. Te z kolei

podlegają 6 podziałom i przekształcają się w odpowiednio w spermatogonie A1 i A2 (obie

grupy stanowią „pulę komorek zapasowych”), A3, A4 , pośrednie i B.

• spermatogonie B przekształcają się w spermatocyty I rzędu

• po replikacji DNA (spermatocyt I rzędu posiada tetraploidalną ilość DNA i diploidalną ilość

chromosomow) dochodzi do pierwszego podziału mejotycznego (redukcyjnego, w jego

wyniku dochodzi do segregacji materiału genetycznego), w wyniku ktorego powstają 2

spermatocyty II rzędu (diploidalna ilość Dna, haploidalna ilość chromosomow).

Spermatocyty II rzędu podlegają drugiemu podziałowi mejotycznemu, w wyniku ktorego

powstają 2 spermatydy (haploidalna ilość DNA, haploidalna ilość chromosomow)

• Proces przekształcania się spermatyd w plemniki nosi nazwę spermiogenezy

• Proces „odtwarzania” puli gamet przebiega cyklicznie w kanalikach nasiennych (tzw. cykl

spermatogenetyczny – seria podziałow spermatogonii A0, warunkująca obecność komorek

rozrodczych w tym samym studium rozwoju w danym miejscu kanalika).

• Plemniki opuszczające kanaliki nasienne nie mają ani zdolności poruszania się ani

zapłodnienia. Muszą ulec procesowi dojrzewania gamet w najądrzach

• W trakcie pasażu przez najądrza dochodzi do „powleczenia” plemnikow wydzieliną

chroniącą gamety przed działaniem enzymow plazmy nasienia. Dochodzi także do

eliminacji nieprawidłowo zbudowanych gamet przez spermiofagi.

1. Oogeneza, rozwój i atrezja pęcherzyka

• pierwotne komorki płciowe- oogonie – po wielu podziałach mitotycznych, „zastygają” w

stadium profazy podziału mejotycznego, stając się oocytami I rzędu. W stadium tym,

otoczone pojedynczą warstwą płaskich komorek nabłonkowych (pęcherzyk jajnikowy

pierwotny = primordialny), mogą trwać wiele miesięcy i lat. W przypadku, gdy pęcherzyk

zostaje poddany rekrutacji, oocyt I rzędu zaczyna przejawiać aktywność metaboliczną i tuż

przed owulacją przechodzi I podział mejotyczny. Powstaje oocyt II rzędu (diploidalna ilość

DNA i haploidalna liczba chromosomow) i ciałko kierunkowe I. Oocyt II rzędu przechodzi

II podział mejotyczny (tzw. wyrownawczy) i powstają dojrzała komorka jajowa (haploidalna

ilość DNA i haploidalna liczba chromosomow) i ciałko kierunkowe II. Do drugiego podziału

mejotycznego często dochodzi tuż po zaplemnieniu.

• nabłonek pęcherzyka pierwotnego dzieli się, staje się sześcienny i przechodzi w komorki

warstwy ziarnistej, a ze zrębu kory jajnika rozwijają się komorki osłonki wewnętrznej i

osłonki zewnętrznej. Dalszy rozwoj pęcherzyka sterowany jest przez hormony przysadkowe.

• pierwotne pęcherzyki przekształcają się w pęcherzyki rosnące (pierwszego rzędu), następnie

w pęcherzyki wtorne (preantralne), te z kolei w pęcherzyki trzeciego rzędu (antralne), a

jedynie jeden/kilka z każdej „fali pęcherzykowej”, zależnie od gatunku zwierzęcia,

przechodzi w pęcherzyk Graaf'a (owulacyjny)

• na komorkach warstwy ziarnistej są receptory FSH, na komorkach osłonki wewnętrznej –

receptory LH

• LH pobudza komorki osłonki wewnętrznej do produkcji androstendionu i testosteronu, ktore

dyfundują do warstwy ziarnistej. Tam, na skutek działania FSH oraz VIP, aktywowana jest

17β-aromataza, przekształcająca androgeny w 17β-estradiol

• 17β-estradiol dyfunduje przez osłonkę wewnętrzną do osłonki zewnętrznej i do

unaczyniających ją kapilar, ale po drodze, gromadząc się w osłonce wewnętrznej w dużych

ilościach, blokuje receptory LH, hamując w ten sposob produkcję testosteronu – jest to

ultrakrotka pętla regulacyjna jajnika

• innym mechanizmem regulacyjnym jest produkcja przez komorki warstwy ziarnistej

inhibiny, ktora z krwią dostaje się do przysadki i hamuje sekrecję FSH

• jednym z najbardziej wydajnych mechanizmow regulujących poziomy hormonow

sterydowych w jajniku i krwi jest mechanizm przeciwprądowego przenikania substancji

czynnych do tętnicy jajnikowej z odpływającej żyłami jajnikowymi krwi przepływającej

przez narząd

• oprocz tych pętli regulacyjnych, w sterowanie sekrecją gonady włączone są liczne

substancje o działaniu miejscowym, np. czynniki troficzne lub wysoce wyspecjalizowane

peptydy będące inhibitorami luteinizacji lub też stymulatorami luteinizacji komorek

zarowno warstwy ziarnistej, jak i osłonki wewnętrznej

• inhibitory luteinizacji ograniczają zdolność komorek warstwy ziarnistej do produkcji

preogesteronu. Dopiero po owulacji, przy wysokim poziomie we krwi krążącej LH i PRL,

dochodzi do gwałtownej produkcji stymulatorow luteinizacji, co z kolei doprowadza do

wykształcenia się ciałka żołtego

• innymi substancjami białkowymi, istotnymi dla rozwoju i prawidłowej funkcji pęcherzykow

jajnikowych są:

→ insulinopodobne czynniki wzrostu (IGF-1 i IGF-2 = somatomedyny) wytwarzane w

komorkach warstwy ziarnistej. Wpływają na proliferację, rożnicowanie i steroidogenezę

komorek, są ważnymi czynnikami angiogenezy (szczegolnie na terenie ciałka żołtego).

Regulują syntezę i uwalnianie estradiolu, progesteronu, androgenow, oksytocyny

(jajnikowej) i inhibiny

→ czynnik wzrostu naskorka (EGF) – hamuje wpływ FSH na tworzenie estradiolu, pobudza

syntezę progesteronu, wpływa na angiogenezę w ciałku żołtym.

→ interleukina 1 (IL-1) – reguluje procesy immunologiczne w trakcie dojrzewania

pęcherzyka i przygotowania do owulacji

→ inhibina (INH) – wytwarzana jest przez komorki ziarniste pod wpływem LH i IGF-1.

Hamuje syntezę estradiolu, stymuluje syntezę progesteronu (zarowno lokalnie, jak i poprzez

przysadkę)

→ aktywina (ACT) – wytwarzana jest przez komorki ziarniste, działa na przysadkę,

stymulując sekrecję FSH, jednocześnie blokuje receptory LH na komorkach osłonki

wewnętrznej, zmniejszając syntezę testosteronu.

Atrezja pęcherzykow jajnikowych:

• pęcherzyki jajnikowe w fazie wzrastania („fala rekrutacyjna”) poddawane są cyklicznym

wpływom wysokich stężeń gonadotropin (FSH, LH, PRL). W zależności od momentu

rozwojowego pęcherzyka, reaguje on (lub też nie) wytworzeniem receptorow dla FSH, a to

prowadzi do uczynnienia 17β-aromatazy = przekształcenie testosteronu, zawartego w

komorkach ziarnistych w estradiol = rozwoj pęcherzyka = owulacja

• w przypadku, gdy wyrzut gonadotropin nie spowoduje ekspresji receptorow FSH, 17β-

aromataza pozostaje nieczynna, a gromadzący się w komorkach warstwy ziarnistej

testosteron przekształcany jest w 5-dihydrostestosteron, ktorego nadmierna koncentracja w

płynie pęcherzykowym prowadzi do pojawienia się zmian wstecznych = atrezji

• fale rozwojowe pęcherzykow: klacze = 2 fale; krowy = 3 fale; owce = 3 fale

• u kobiet może występować do 5 fal rekrutacyjnych w jednym cyklu płciowym

1. Zapłodnienie

1. Transport oocytu w jajowodzie zachodzi przy wspołudziale silnych skurczow mięśni ścian jajowodu

i falujących ruchow rzęsek pokrywających nabłonek błony śluzowej. Błona śluzowa jajowodu

wytwarza płynną wydzielinę, w ktorej powstają prądy wywołane ruchami rzęsek. Stymulacja przez

estrogeny, oksytocynę, LH i PGF2alfa

→ komorka jajowa po kilku, kilkunastu godzinach staje się niezdolna do zapłodnienia

→ przeżywalność plemnikow wynosi 30-48godzin lub 6-7dni

2. Z nasienia do jajowodow przechodzą jedynie plemniki. Udział biorą: silne skurcze mięśniowki

macicy (wywołują je: odpowiedni stosunek steroidow, oksytocyna wydzielana pod wpływem

bodźcow związanych z kopulacją, PGF2alfa), ruchy własne plemnikow oraz ruchy rzęsek nabłonka

jajowodu

→ plemniki zatrzymują się w zagłębieniach szyjki macicy (przy dopochwowym wprowadzeniu

plemnikow) lub w cieśni jajowodu (przy domacicznym wprowadzeniu).

→ cieśń jajowodu uważana jest za magazyn plemnikow (mogą przebywać tam ponad 20godzin).

Ich aktywacja zachodzi przy udziale hormonow uwolnionych z pęcherzyka w czasie owulacji.

3. Kapacytacja – proces swoisty dla danego gatunku, czas jej trwania jest rożny (od 1,5h – tryk do 6-7h

– knur). Może nastąpić tylko w okresie rui. Zachodzi po kontakcie z mikrośrodowiskiem wokoł jaja.

Zachodzi przemieszczenie cząsteczek białkowych, metylacja fosfolipidow i ubytek cholesterolu

błony cytoplazmatycznej wokoł akrosomu. Błona staje się bardziej płynna. Jest to przygotowanie do

reakcji akrosomalnej.

4. Hiperaktywacja – zwiększenie aktywności ruchowej

5. Przedostanie się przez wieniec promienisty . Ułatwione przez rozproszenie komorek wieńca

promienistego w dalszych odcinkach jajowodu. U chomika, krolika i myszy plemniki muszą

dodatkowo uwolnić hialuronidazę, beta-N-acetyloheksamidazę i beta-glukuronidazę, rozkładające

kwas hialuronowy – na początku reakcji akrosomalnej.

6. Reakcja akrosomalna . Plemniki penetrują osłonkę przejrzystą komorki jajowej. Ważny jest udział

jonow wapnia. Osłonka przejrzysta zawiera glikoproteiny ZP1, ZP2, ZP3. Na błonie plemnika

znajduje się białko wiążące osłonkę ZBP, ktore łączy się z ZP3. Zachodzi fuzja plazmolemmy i

zewnętrznej błony akrosomu. Proces specyficzny gatunkowo (dlatego gatunki się nie krzyżują).

→ pęcherzykowanie. Połączone błony plazmatyczno-akrosomalne odłączają się od głowki plemnika.

Odsłonięcie wewnęrznej błony akrosomu i uaktywnienie enzymow o działaniu proteolitycznym,

m.in. akrozyny. Proakrozyna po połączeniu ZBP z ZP2 zostaje aktywowana do akrozyny i uwalnia

plemnik z połączenia z ZP2

→ powstanie tunelu zapłodnienia. Udział, procz enzymow, mają też ruchy plemnikow

→ pokonywanie osłonki przejrzystej trwa 15-20minut.

7. Pierwszy plemnik, ktory wnika do okołożołtkowej, bardzo szybko wchodzi w kontakt z

powierzchnią jaja pokrytą mikrokosmkami. Następnie dochodzi do złączenia się błon komorkowych

cytoplazmatycznej – plemnika i oolemmy – jaja i wniknięcie plemnika do cytoplazmy jaja. Nie jest

to proces specyficzny gatunkowo. Mikrokosmki oolemmy wchodzą w kontakt z wewnętrzną błoną

akrosomalną, a następnie obejmują segment rownikowy głowki. Skurcz filamentow jaja powoduje

wchłonięcie mikrokosmkow i połączonego z nimi plemnika do komorki jajowej. Fibronektyna na

plemniku łączy się z alfa i beta-integrynami komorki jajowej.

8. Plemnik pozbywa się witki.

9. Z ER oocytu uwalniany jest wapń, co powoduje jego aktywację. Dochodzi do drugiego podziału

mejotycznego.

10. Wytworzenie bloku przeciwko polispermii. Zawartość ziaren korowych, z dużą ilością enzymow

proteolitycznych oraz kwaśnej fosfatazy i peroksydazy, zostaje wyrzucona do przestrzeni

okołożołtkowej. Zachodzi proteoliza ZP3 oraz zmiany strukturalne powierzchni jaja. Stwardnienie

osłonki przejrzystej.

11. Rozpad otoczki jądrowej oocytu, dekondensacja chromatyny. Protaminy są wymieniane na histony

z cytoplazmy komorki jajowej, ktore razem z DNA samca tworzą przedjądrze męskie. Oocyt

wyrzuca drugie ciałko kierunkowe i tworzy przedjądrze żeńskie. Przedjądrza tworzą otoczki i

migrują do środka oocytu. Otoczki rozpadają się. Tworzy się płytka metafazalna i dochodzi do

wymieszania materiału genetycznego samca i samicy – kariogamia. Powstaje zygota. Diploidalna

liczba chromosomow, ustalenie płci.

1. Ciąża, poród ( owce), ile trwa u jakich zwierząt

Wczesny rozwoj zarodka

Po dwoch podziałach zarodek opuszcza jajowod i dociera do rogu macicy. W 5-6dniu osiąga stadium

blastocysty. W 6-8 traci osłonkę przejrzystą. (Transport zarodka przez jajowod klaczy trwa 6dni).

Do macicy zarodek dociera w stadium moruli. Dalej powstaje blastocysta otoczona pojedynczą

warstwą komorek ektodermalnych – trofoblastem. Do około 20dnia, kiedy zarodek zaczyna się

szybko rozwijać, odbywa się wędrowka między rogami macicy. Około 35dnia zarodek dzieli się na

część inwazyjną i nieinwazyjną – początek implantacji, ktora trwa do około 100dnia. U kotki

implantacja zachodzi około 12-13dnia. U suki 17-19dnia.

Implantacja

1. Apozycja

→ zajęcie właściwego miejsca w błonie śluzowej macicy

→ zależna od czynnikow chemotaktycznych nabłonka błony śluzowej macicy – IL-8, białko

chemotaktyczne monocytu MCP-1

2. Adhezja do błony śluzowej macicy

→ przyleganie do komorek endometrium

→ udział biorą - IL-1alfa, IL-1beta produkowane przez zarodek

→ ekspresia podjednostki beta3 z kompleksu integryn

3. Inwazja – zagnieżdżenie w błonie śluzowej macicy

→ poprzedzona zniszczeniem barier przy łożyskach inwazyjnych

→ możliwa dzięki kolagenazom, żelatynazom i proteazom uwalnianym przez trofoblast

→ aktywacja przez IL-1alfa, IL-1beta, IL-6, EGF i integryny

→ czynnik wzrostu komorek środbłonka naczyń VEGF wpływa na rozwoj naczyń krwionośnych, co

zapoczątkowuje tworzenie łożyska

Mechanizmy chroniące zarodek przed odrzuceniem przez organizm matki

→ osłonka przejrzysta chroni w pierwszych dniach życia zarodka

→ u konia dodatkowo kapsula (6-7-26dzień)

→ oddzielenie krwi płodu od krwi matki – nie jest szczelna

→ osłaniające przeciwciała sekrecyjne, sIgA opłaszczają antygeny zarodka, ograniczając możliwości

cytotoksycznego działania limfocytow.

→ słaba zdolność prezentacji antygenow zgodności tkankowej

→ wytwarzanie przez zarodek i łożysko hormony i aktywne peptydy działają immunosupresyjnie, np.

progesteron

→ cytokiny: IL-3, GM-CSF działają immunotroficznie na tkanki łożyska i płodu w okresie implantacyjnym

Hormony wytwarzane przez ciężarną samicę i zarodek – mechanizm rozpoznania ciąży

Progesteron

– konieczny do utrzymania ciąży

– wytwarzany przez ciałko żołte w pierwszych tygodniach ciąży i łożysko i nadnercza w poźniejszych

etapach

– uczestniczy w przygotowaniu błony śluzowej do implantacji

17beta-estradiol, estron, androstendion, testosteron i progesteron

– wytwarzane w 12dniu rozwoju, przez zarodki

– pod wpływem sulfotransferazy podlegają one przemianie do związkow sprzężonych z siarką

– rozszerzają naczynia krwionośne macicy

Prostaglandyny: E2, I2, F2alfa

– Prostaglandyny E2 i I2 rozszerzają naczynia krwionośne w macicy

– Prostaglandyna F2alfa przygotowuje błonę śluzową do implantacji zarodka

Laktogen

– wytwarzany przez przeżuwacze

– uczestniczy w przygotowaniu błony śluzowej do implantacji zarodka

Gonadotropina kosmowkowa

– u naczelnych

– działanie luteotropowe i antyluteolityczne

Estrogeny

– zmieniają kierunek wydzielania PGF2alfa z wewnętrznego na zewnętrzne (do wnętrza macicy) –

hamowanie luteolizy

U przeżuwaczy:

– BTP-1 – bydło, OTP-1 – owce, CTP-1 – kozy

– hamują proces luteolizy, najważniejszy sygnał ciążowy

Inne:

– interferony

– czynnik PAF

– prostaglandyna E

Błony płodowe i łożysko

Błony płodowe

Zadaniem błon płodowych jest zapewnienie łączności między zarodkiem a matką.

1. Pęcherzyk żołtkowy

- powstaje jako pierwszy

- w jego ścianach powstają pierwsze krwinki i naczynia krwionośne

- tworzy samodzielnie lub łącznie z kosmowką łożysko żołtkowe lub żołtkowo-kosmowkowe

2. Owodnia – amnion

- okrywa tarczkę zarodkową od strony grzbietowej

- przestrzeń między zarodkiem a błoną owodniową wypełnia płyn owodniowy

- po rozpoczęciu czynności nerek jest tu wydalany mocz

3. Kosmowka – chorion

- najbardziej zewnętrzna, nawiązuje kontakt z błoną śluzową macicy

- zarasta się z omocznią, czasem z owodnią

- od zewnątrz komorki trofoblastu

- od wewnątrz blaszka ścienna mezodermy pozazarodkowej

- kosmki zagłębiają się w błonie śluzowej macicy i tworzą:

→ łożysko rozproszone – kosmki na całej powierzchni kosmowki – klacz, świnia

→ łożysko liścieniowate – kosmki w skupiskach tworzą łożyszcza – przeżuwacze

→ łożysko popręgowe – kosmki tworzą pas otaczający kosmowkę – mięsożerne

→ łożysko tarczowate – kosmki tworzą tarczę – naczelne

4. Omocznia – allantois

- uwypuklenie tylnego odcinka jelita pierwotnego, rozrastające się wypełniające pozazarodkową

jamę ciała

- wypełnia ją płyn omoczniowy

- krążenie omoczniowe łączące się z ciałem zarodka tętnicami pępkowymi

- doprowadza sieć naczyń krwionośnych do kosmowki

- wytwarza krążenie płodowe

Sznur pępowinowy – tętnice pępkowe, żyła pępkowa, naczynia krwionośne żołtkowe (poźniej zanikające),

przewod żołtkowy i szypuła omoczni.

Łożysko

Połączenie kosmowki omoczniowej z błoną śluzową macicy.

Funkcja:

– wymiana gazowa, odżywcza i wydalnicza między tkankami płodu i matki – funkcja transportowa

– bariera między płodem a matką

– transport hemotrofe – transport na zasadzie biernej dyfuzji między krwią matki i płodu

– u zwierząt z łożyskami rzekomymi i u wszystkich, we wczesnym okresie ciąży – mleczko maciczne

– wydzieliny gruczołow macicznych oraz nabłonka błony śluzowej macicy, bogate w enzymy

– transport histrofe

– odbiera produkty przemiany materii w drugiej połowie ciąży – podobieństwo funkcjonalne do

kłębuszkow i kanalikow nerkowych

– wytwarza hormony – hCG (u człowieka, funkcja jak LH), eCG (u klaczy w kubkach

endometrialnych, w tym rogu, w ktorym nastąpiła implantacja, działanie podobne jak FSH, mniej jak

LH), laktogen (działanie zbliżone do prolaktyny i hormonu wzrostu), relaksyna (u klaczy niewiele),

progesteron, estron, estradiol

Bariera łożyskowa:

– środbłonek naczyń włosowatych macicy

– tkanka łączna błony śluzowej macicy

– nabłonek błony śluzowej macicy

– nabłonek kosmowki

– mezenchyma kosmowki omoczniowej

– środbłonek naczyń włosowatych

→ 6 warstw – świnia, koń – łożysko nieinwazyjne

→ 5 warstw – przeżuwacze (pierwsza połowa ciąży)

→ 4 warstwy – pies, kot, lis

→ 3 warstwy – przeżuwacze (druga połowa ciąży), gryzonie i zajęczaki

→ 2 warstwy – człowiek

W łożyskach liścieniowatych, popręgowych i tarczowatych występują krypty – kosmki nawiązujące ścisły

kontakt z organizmem matki, wnikające w zagłębienia błony śluzowej

W przestrzeniach wolnych od kosmkow, na błonie śluzowej macicy powstają komorki doczesnowe

połączone w warstwę doczesną. Powstają z przekształconych fibroblastow błony śluzowej macicy.

Syntetyzują glukozę i glikogen oraz spełniają wobec zarodka funkcję odżywczą. Chronią też błonę

śluzową macicy przed szkodliwym działaniem zarodka.

Immunoglobuliny

– nie przechodzą przez barierę u krowy, konia, świni i kozy

– u człowieka, małpy, krolika, świnki morskiej, szczura i myszy matka przekazuje przeciwciała prawie

wyłącznie przez łożysko

Procesy fizjologiczne towarzyszące porodowi:

– zakończenie dojrzałości płodu

– dojrzałość płodowej osi regulacyjnej podwzgorze-przysadka-kora nadnerczy

– CRH z podwzgorza → ACTH z przysadki → glikokortykoidy z kory nadnerczy → przez

łożysko oddziałuje na organizm samicy

– u owcy zmieniają w łożyszczach sekrecję steroidow. Powstają estrogeny, ktore powodują

syntezę koneksyn, umożliwiających połączenia szczelinowe między komorkami miometrium.

Zwiększa się liczba receptorow oksytocyny. Włokna kolagenowe szyjki macicy trawione są

przez kolagenazę

– u świni, krowy, kozy zwiększają wydzielanie macicznej prostaglandyny F2alfa, ktora wywołuje

luteolizę ciałka żołtego

– u owcy i kozy łożysko zwiększa wytwarzanie estrogenow, ktore uwrażliwiają macicę na

oksytocynę pod wpływem PGF2alfa

– u świni po luteolizie ciałka żołtego zwiększa się wydzielanie oksytocyny z podwzgorza,

prolaktyny z przysadki i relaksyny z jajnikow

– estrogeny – rozwoj receptorow oksytocyny w mięśniowce macicy, pobudzanie wydzielania

PGF2alfa

– oksytocyna – pobudza mięśniowkę macicy do skurczow

– relaksyna – zwiększa aktywność enzymow proteolitycznych w tkance łącznej macicy, co

powoduje zmiany w jej sprężystości i czyni ją bardziej podatną na rozciąganie

– prolaktyna – nie wpływa na przebieg porodu, zapoczątkowanie laktacji

– charakterystyczne zachowanie samicy – poszukiwanie ustronnego miejsca, ścielenie gniazda,

niepokoj, niepobieranie pokarmu

– rozpoczęcie i występowanie skurczow macicy

– otwarcie kanału rodnego

– wydalenie płodu

– najpierw przechodzą wody płodowe wraz z pęcherzem płodowym, co rozszerza drogi rodne

– następnie płod: przednie kończyny, głowa, tułow

– wydalenie łożyska

– po nim zachodzi obkurczanie (inwolucja) macicy

– zapoczątkowanie laktacji

Połog – dalsze obkurczanie macicy, zmniejszenie jej masy, ukrwienia, usunięcie niepotrzebnych tkanek

błony śluzowej, a następnie regeneracja błony śluzowej macicy

1. Układ hormonalny samicy od podwzgórza do gonad

2. Powstawanie i wydzielanie mleka

Układ pokarmowy:

1. Cholecystokinina, somatostatyna, gastryna, sekretyna, leptyna, grelina

Sekretyna

• peptyd złożony z 27 aminokwasow

• wytwarzana przez komorki S początkowego odcinka jelita cienkiego (im bliżej końca tym jest ich

mniej); uwalniana do krwi oraz do światła jelita w odpowiedzi na stymulację pokarmem

• czynnikami uwalniającymi są endogenny kwas HCl docierający do dwunastnicy z żołądka, sole

kwasow żołciowych, długołańcuchowe kwasy tłuszczowe, oleinian sodu, wyciągi z rośli,

oligopeptydy

• czynniki hamujące wydzielanie : somatostatyna, enkefalina metioninowa

• receptor sekretynowy – powiązany z białkiem G

• sekretyna łatwo łączy się z podtypem I receptora, a słabo z podtypem II (tu silnie wiąże się

VIP)

• glukagon słabo z obydwoma

• antagonista + receptor → wzrost stężenia cAMP → wzrost sekrecji wody i elektrolitow

przez komorki pęcherzykowe trzustki

• Funkcje:

• pobudzenie wydzielania soku trzustkowego

• hamowanie wydzielania kwasu solnego i gastryny w żołądku

• opoźnienie oprożniania żołądka oraz pobudzenie wydzielania gruczołow dwunastniczych u

ssakow

• efekty farmakologiczne: pobudzenie sekrecji żołci wątrobowej, hamowanie aktywności

skurczowej jelita cienkiego i okrężnicy oraz pobudzenie wzrostu miąższu trzustki

Gastryna

• należy do rodziny cholecystokininy

• występuje w formach: gastryna mała (G-17), gastryna duża (G-34), minigastryna (G-14), krotkie

postaci, np. pentapeptyd gastryny (G-5)

• u płodow i noworodkow wydzielana jest w wyspach trzustki, w jelicie od dwunastnicy do

biodrowego; u dorosłych przez komorki G (G-17) i w dwunastnicy (G-34)

• komorki G należą do typu otwartego

• jest uwalniana z komorek G pod wpływem białek, peptydow, aminokwasow (fenyloalaniny i

tryptofanu), amin i innych składnikow pokarmu), pobudzenie nerwu błędnego (przez peptyd

uwalniający gastrynę, GRP)

• hamowanie wydzielania: HCl w świetle żołądka, głodzenie

• metabolizm w: żołądku, wątrobie, płucach, nerkach

• receptor występuje w dwoch postaciach: CCK1 i CCK2, i jest wspolny z CCK

• CCK1 występuje na komorkach mięśni gładkich pęcherzyka żołciowego, żołądka, jelita

cienkiego, komorkach pęcherzykowych trzustki i komorkach endokrynnych; ma większe

powinowactwo do CCK niż do gastryny

• CCK2 występuje na komorkach okładzinowych i gruczołach żołądka i charakteryzuje się

podobnym powinowactwem do gastryny i CCK

• aktywacja → wzrost wytwarzania fosfatazy inozytol → aktywacja kinazy C + wzrost stężenia

jonow wapniowych

• we krwi: fizjologiczny regulator fazy żołądkowej wydzielania kwasu solnego

• Funkcje:

• regulacja fazy głodowej i jelitowej wydzilania HCl u psa i człowieka

• pobudzanie proliferacji błony śluzowej i gruczołow żołądka, a szczegolnie komorek ECL

• działa też w jelocie cienkim, okrężnicy i trzustce – fizjologicznie u młodych

• hypergastrynemia towarzyszy chorobie wrzodowej i nowotworom żołądka

Cholecystokinina

• produkowana przez komorki endokrynne typu I w początkowym odcinku jelita cienkiego oraz przez

neurony w jelitowym układzie nerwowym, rdzeniu kręgowym i mozgu (np. w neuronach

dopaminergicznych), ciałach komorkowych nerwu błędnego

• kluczowy czynnik osi mozgowo-jelitowej; jest obecna w nerwach mięśniowki okrężnej i splocie

mięśniowym, rzadziej w błonie śluzowej, zakończeniach zazwojowych włokien nerwowych w

pobliżu wysp trzustki

• we krwi szybko ulega rozkładowi

• uwalnianie: tłuszcze, białka i aminokwasy

• działa głownie na receptor CCK1

• Funckje:

◦ regulacja skurczow pęcherzyka żołciowego z relaksacją zwieracza Oddiego

◦ pobudza wydzielanie dwuwęglanow do żołci wątrobowej

◦ stymulacja wydzielanie enzymow soku trzustkowego i syntezy niektorych enzymow w

pęcherzykach trzustki

◦ słabo pobudza wydzielanie wody i dwuwęglanow w soku trzustkowym, ale potęguje takie

działanie sekretyny

◦ wspołdziała z nerwem błędnym w regulacji egzokrynnej funkcji trzustki

◦ pobudza uwalnianie hormonow z wysp trzustki

◦ rozluźnia dolny zwieracz przełyku

◦ spowalnia transport treści pokarmowej z żołądka do dwunastnicy

◦ pobudza motorykę jelita

◦ wzmaga lokalny przepływ krwi w jelicie i trzustce, poprzez zwiększenie uwalniania NO

Somatostatyna

• produkowana przez komorki D błony śluzowej żołądka, głownie odźwiernika, jelita cienkiego i w

wyspach trzustki; jest też uwalniana na zakończeniach włokien nerwowych unerwiających warstwę

podśluzową i błonę mięśniową żołądka i jelit (z neuronow splotu podśluzowkowego i nerwow

błędnych)

◦ komorki D są komorkami enterokrynnymi typu zamkniętego

◦ jeśli produkują też PYY należą do typu otwartego

• w osoczu szybko ulega inaktywacji enzymatycznej

• pobudzanie uwalniania: HCl, białka, tłuszcze i glukoza, czynniki mechaniczne; peptydy

pobudzające: glukagon, sekretyna, VIP, GIP, gastryna CCCK; neuroprzekaźniki: adrenalina,

noradrenalina, dopamina

• hamowanie uwalniania: dwuwęglany i pepton; peptydy hamujące: substancja P, enkefalina

metioninowa, insulina, PP i GRP; neuroprzekaźniki: acetylocholina, GABA, serotonina

• receptor typu 2 i 3 jest powiązany z białkiem G, receptor typu 1 – nie

• Funkcje:

◦ inhibitor funkcji trawiennych

◦ hamuje motorykę, wydzielanie sokow trawiennych, wydzielanie wody, elektrolitow i składnikow

odżywczych

◦ hamuje uwalnianie czynnikow endokrynnych

◦ zmniejsza przepływ wewnętrzny krwi, wzrost tkanek i proliferację komorek

Leptyna

• synteza: adipocyty

• we krwi występuje w postaci wolnej i związanej z białkami transportującymi; jest eliminowana

przez nerki i wątrobę po 25 minutach

• receptor: leptynowy Ob-Rb na komorkach nabłonka żołądka i jelita cienkiego, komorkach beta i

gamma trzustki, neuronach autonomicznego i jelitowego układu nerwowego

◦ pobudzenie receptora → uruchomienie układu przekaźnictwa wewnątrzkomorkowego →

aktywacja kinaz Janusa → fosforylacja białek STAT → transkrypcja

• Funkcje:

◦ hamuje wchłanianie z jelita do krwi cukrow prostych i kwasow tłuszczowych, prowadząc do ich

akumulacji w enterocytach

◦ hamowanie motoryki i wydzielania soku żołądkowego

◦ pobudzanie motoryki i wydzielanie CCK w dwunastnicy

◦ hamuje motorykę i wchłanianie składnikow pokarmowych w jelicie czczym

◦ silnie pobudza podziały komorek pnia w kryptach jelitowych i hamuje apoptozę eneterocytow

◦ hamowanie wydzielanie soku trzustkowego oraz insuliny

◦ pobudzanie mechanizmow cytoprotekcyjnych błony śluzowej żołądka, jelita i trzustki

Grelina

• synteza: z preprogreliny w komorkach okładzinowych błony śluzowej żołądka, wyspach trzustki i

ciałach neuronow jądra łukowatego podwzgorza i w nerce

• receptor: hormonu wzrostu GHSR typu 1a i 1b – receptor sierocy – z powinowactwem do białek G

◦ na błonie śluzowej żołądka i jelita cienkiego

◦ na komorkach A trzustki, komorki pęcherzykowe

◦ autonomiczny i jelitowy układ nerwowy

• Funkcje:

◦ przeciwstawny leptynie – tango leptonowo-grelinowe

◦ w żołądku i jelicie cienkim pobudza motorykę podobnie jak motylina

◦ pobudza uwalnianie insuliny w trzustce

◦ hamuje wydzielanie białek soku trzustkowego

1. Motoryka przewodu pokarmowego BER, ERA, potencjały spoczynkowe czynnościowe, ICC

Motoryka przewodu pokarmowego

Funkcje:

• transport treści pokarmowej w określonym kierunku

• zatrzymywanie tego transportu w odpowiednich miejscach, aby umożliwić procesy trawienia,

wchłanianie lub magazynowanie treści pokarmowej

• rozdrabnianie spożytego pokarmu, aby ułatwić kontakt z sokami trawiennymi

• nieustanne mieszanie treści pokarmowej w celu ułatwienia wchłaniania substancji odżywczych

• kontrola zasiedlania przez drobnoustroje

• wspomaganie krążenia krwi i chłonki

Aktywność ruchowa może być wyrażona w postaci skurczow.

• skurcze propulsywne są odpowiedzialne za szybkość, z jaką treść pokarmowa przesuwa się wzdłuż

przewodu pokarmowego

• skurcze zatrzymujące wydłużają czas tranzytu

• skurcze mieszające rozdrabniają i mieszają treść pokarmową

Wszystkie trzy powstają w wyniku połączonej aktywność obu warstw błony mięśniowej pod kontrolą ENS i

jelitowych peptydow regulacyjnych.

Potencjały spoczynkowe i czynnościowe w mięśniach gładkich przewodu pokarmowego

Mięśnie gładkie przewodu pokarmowego należą do mięśni trzewnych. Tworzą funkcjonalne syncytium

komorkowe, gdzie komorki połączone są licznymi niskooporowymi szczelinami.

Potencjały spoczynkowe w przewodzie pokarmowym są generowane przez środmiąższowe komorki Cajala

(ICC). Mają pochodzenie mezenchymalne i palczaste wypustki umożliwiające im kontakt za pomocą

licznych połączeń szczelinowych z sąsiadującymi komorkami Cajala, miocytami i neuronami. Ułożone

są między warstwą okrężną i podłużną mięśni i tworzą gęsto utkaną sieć.

ICC generują i przekazują na komorki mięśni gładkich podstawowy rytm elektryczny (BER), ale same nie

mają zdolności kurczenia. Wahania spoczynkowego potencjału błonowego ICC mają zakres od -82 do

-42mV i częstotliwość rożną w zależności od odcinka przewodu pokarmowego.

BER jest generowany przez mechanizm zależny od kanałow jonowych i przenoszony przez niskooporowy

system połączeń szczelinowych od dwunastnicy w kierunku jelita biodrowego. Przeniesienie fal wolnych

z ICC na miocyty nie generuje skurczow, ale wywołuje cyklicznie powtarzającą się powolną

spoczynkową depolaryzację błony komorkowej miocytow, co objawia się chwilową zmianą potencjału

błonowego w zakresie od -63 do -35mV. Zmiana potencjału błonowego jest na tyle duża, że umożliwia

powstawanie potencjałow czynnościowych (ERA) i tym samym skurcz komorki, co jest związane z

depolaryzacją błony komorkowej miocytu poprzez mechanizm zależny od otwarcia kanałow

wapniowych.

Czynnikami odpowiedzialnymi za powstawanie potencjałow czynnościowych są neuroprzekaźniki

uwalniane na zakończeniach włokien nerwowych, jelitowe peptydy regulacyjne i hormony tkankowe.

ICC umożliwia synchronizację, generuje fale wolne niezależnie od wpływow nerwowych (ewentualnie lekka

regulacja).

Potencjał spoczynkowy miocytow przewodu pokarmowego ulega rytmicznym fluktuacjom. Najaktywniejszą

aktywność mioelektryczną obserwuje się w dwunastnicy, skąd fale wolne ulegają propagacji w kierunku

doogonowym, tak jak w sieci komorek Cajala. Częstotliwość regulują komorki Cajala, a amplitudę układ

nerwowy i endokrynowy.

Skurcz następuje gdy na szczycie fali wolnej pojawi się potencjał czynnościowy.

Neuroprzekaźniki pobudzające: acetylocholina, CCK, NT, galanina, substancja P, motylina – podnoszą

wartość potencjału spoczynkowego.

Neuroprzekaźniki hamujące: noradrenalina, somatostatyna, galanina, VIP, PYY – utrudniają powstawanie

ERA.

1. Aktywność motoryczna żołądka MMC, odruchy żołądkowe, u przeżuwaczy ruchy w przedżołądkach (cykl czepcowo- żwaczowy)

Żołądek rozdrabnia cząsteczki pokarmu i uwalnia porcję pokarmową do dwunastnicy w precyzyjnie

kontrolowany sposob.

Podzielony jest na dwie strefy funkcjonalne:

• proksymalną – rezerwuar mieszczący pokarm oczekujący na przejście do jelita

◦ aktywość motoryczna to długotrwałe skurcze o niewielkiej sile. Skurcze typu tonicznego

dopasowują stopień rozciągnięcia ściany żołądka do zawartości oraz delikatnie przesuwają treść pokarmową do części dystalnej

◦ rozluźnienie adaptacyjne - zależne od VIP i NO, zachodzi gdy pokarm dociera do żołądka

◦ kęsy pobrane wcześniej układają się bliżej ścian, pobrane poźniej bliżej środka

◦ kontrola długimi odruchami wago-wagalnymi

• dystalną (trzon i odźwiernik) – rozdrabnia pokarm i kontroluje tempo przepływu treści i wielkość cząstek pokarmowych kierowanych do jelita. Zachodzą tu zasadnicze procesy trawienne z udziałem soku żołądkowego

◦ wysoka aktywność fal wolnych – BER i często pojawiające się pęczki potencjałow

czynnościowych – ERA, ktorym towarzyszą silne skurcze perystaltyczne błony mięśniowej

◦ początek fali perystaltycznej ma miejsce w połowie długości żołądka, na krzywiźnie większej,

na rozruszniku fal wolnych, ktore przesuwają się powoli (1cm/s) wzdłuż żołądka, w kierunku

odźwiernika

◦ fala perystaltyczna przesuwa treść pokarmową w kierunku dwunastnicy, rozdrabnia i miesza teść

żołądkową

Włokna eferentne nerwu błędnego tworzą synapsy na neuronach zwojow mięśniowych żołądka i wywierają

znaczący wpływ na regulację skurczow żołądka.
• W części wpustowej hamuje skurcze i wywołuje rozluźnienie adaptacyjne przy udziale VIP i NO

• w trzonie i odźwierniku pobudza perystaltykę zależnie od ilości acetylocholiny uwolnionej na

zakończeniach nerwowych.

• regulacja ze strony ośrodkowego układu nerwowego i przez informacje z żołądka i z jelita

Faza głowowa – przygotowanie do przyjęcia pokarmu.

Aktywność skurczowa ulega wzmożeniu w chwili pobrania pokarmu i po przedostaniu się pierwszych kęsow

do światła żołądka. Jest to odruch nerwowy (sprzężenie zwrotne dodatnie) wywołany przez pokarm

drażniący receptory mechaniczne i chemiczne w ścianie żołądka.

Hormonalnie: gastryna – wzmaga, CCK, sekretyna, GIP – hamują motorykę żołądka.

Pobudzenie unerwienia wspołczulnego albo wyrzut adrenaliny z nadnerczy – hamują.

Oprożnianie żołądka jest skoordynowane z motoryką dwunastnicy. Wpływ ma tempo przechodzenia

pokarmu przez jelito cienkie.

Odruch dwunastniczo-żołądkowy:

• receptory włokien afenerntych dwunastnicy aktywują się przy niskim pH, podwyższonej

osmolalnosici i tłuszczu w treści dopływającej z żołądka = skurcz zwieracza odźwiernika

• regulacja przez:

◦ długie odruchy wago-wagalne (receptory dwunastnicy → nerw błędny → pień mozgu → włokna

eferentne nerwu błędnego → żołądek)

◦ krotki odruch wago-wagalny (afenerntne i eferentne włokna nerwowe jelitowego układu

nerwowego, bez udziału OUN)

◦ endokrynnie – przez hormony uwalniane z dwunastnicy (CCK – wydzielanie stymulowane przez

tłuszcz, GIP, węglowodany – GIP, sekretyna)

Najpierw do dwunastnicy przechodzi pokarm płynny, potem stały.

Wędrujący kompleks motoryczny – MMC. Relaksacja odźwiernika podczas przechodzenia przez trzon silnej

fali skurczow perystaltycznych, ktora przepycha wszelkie niestrawione części pokarmu, złuszczone

nabłonki i drobnoustroje do dwunastnicy. Udział biorą środmiąższowe komorki Cajala, powodując, że

MMC powtarza się w postaci określonej sekwencji skurczow trzonu i odźwiernika żołądka w sposob

cykliczny, aż do momentu kolejnego karmienia.

Wymioty.

Odruch nerwowy podlegający kontroli przez ośrodki nerwowe zlokalizowane w pniu mozgu, pobudzenie

kanałow połkolistych ucha, chemoreceptorow pnia mozgu przy dnie komory III

Receptory: rozciągowe, chemotreceptory błony śluzowej żołądka i dwunastnicy, mechanoreceptory gardła.

Ośrodek wymiotny w pniu mozgu.

Włokna eferentne motoneurony i nerwy obwodowe

Etapy:

• rozluźnienie napięcia ściany żołądka i dolnego zwieracza przełyku

• skurcz odźwiernika

• wzrost ciśnienia w jamie brzusznej

• spadek ciśnienia w jamie piersiowej

• otwarcie gornego zwieracza przełyku

Aktywność ruchowa żołądka wielokomorowego u przeżuwaczy

Cykl żwaczowo-czepcowy – skoordynowana aktywność ruchowa przedżołądkow.

Wyrożniamy dwa rodzaje aktywności czepca i żwacza:

• skurcze mieszające (mieszanie i oddzielanie od siebie cząsteczek pokarmu):

◦ podwojny skurcz czepca

◦ skurcz worka grzbietowego żwacza – doogonowy

◦ skurcz worka brzusznego żwacza – doogonowy

◦ skurcz worka grzbietowego żwacza – dogłowowy

◦ skurcz worka brzusznego żwacza – dogłowowy

• skurcze odbijania (przemieszczenie gazow w kierunku dogłowowym

◦ w worku grzbietowym ślepym żwacza pojawia się intensywna fala skurczowa rozchodząca się

na worek brzuszny żwacza, przebiegająca w kierunku dogłowowym

◦ gaz wypełnia przedni worek żwacza, treść płynna zostaje usunięta i dochodzi do jego

całkowitego zamknięcia dzięki poniesieniu fałdow przednich

◦ wzrost ciśnienia powoduje otwarcie przełyku i odbijanie gazow

Układ składnikow pokarmowych:

• gazy fermentacyjne

• duże cząstki stałe (gazy fermentacyjne i powietrze przy połykaniu)

• warstwa zmętnienia – drobniejsze fragmenty pokarmow

• płyn żwaczowy

Pobrany pokarm trafia do czepca, a regularne skurcze czepca przenoszą je do żwacza.

Fermentacja bakteryjna rozpoczyna się natychmiast po dotarciu kęsow pokarmu do żwacza.

Odłykanie.

Zachodzi tuż przed skurczem mieszającym żwacza i czepca. Jest odruchem wywołanym przez pobudzenie

mechanoreceptorow w czepcu i okolicy wpustowej żwacza. Polega na powstaniu dodatkowego skurczu

czepca połączonego z wytworzeniem podciśnienia w środpiersiu, co powoduje zassanie do przełyku

części treści znajdującej się w czepcu. Obecność treści żwacza w przełyku pobudza na drodze odruchu

falę skurczow antyperystaltycznych.

Obustronna wagotomia uniemożliwia odłykanie.

Motoryka czepca i żwacza jest pod kontrolą ośrodkowego układu nerwowego i zależy od regulacji lokalnej.

Ośrodek nerwowy znajduje się w pniu mozgu, w jądrze grzbietowym nerwu błędnego i działa za pomocą

nerwow błędnych.

Włokna czuciowe nerwu błędnego przesyłają informacje o stanie rozciągnięcia ściany czepca i żwacza,

stabilności składu treści żwacza, odczynu, osmolalności i stężeniu LKT.

Objętość żwacza regulują receptory rozciągowe:

• słabe pobudzenie – wzmożenie motoryki i przeżuwania

• silne pobudzenie – zahamowanie motoryki

Chemoreceptory monitorują pH (zbyt wysokie lub niskie powoduje zahamowanie motoryki), stężenie LKT i

osmolalność płynu żwaczowego.

Motoryka ksiąg.

Pokarm przechodzi do ksiąg z czepca, podczas drugiego skurczu czepca, kiedy dochodzi do silnego

rozwarcia otworu czepcowo-księgowego. Po skurczu czepca ujście czepcowo-księgowe ulega

krotkotrwałemu zamknięciu, a mięśniowka kanału ksiąg kurczy się przenosząc nowo przybyłą ze żwacza

treść do trzonu ksiąg. Księgi pełnią rolę w odwadnianiu treści pokarmowej.

Aktywność ruchowa trawieńca jest podobna do motoryki części dystalnej żołądka u zwierząt

monogastrycznych z tą rożnicą, że w trawieńcu rejestruje się nieomal nieprzerwanie wzorzec MMC.

Młode przeżuwacze

rodzą się z żołądkiem jendokomorowym. Czynniki stymulujące rozwoj przedżołądkow są LKT (głownie

masłowy). Przedżołądki są wyłączane z funkcji trawiennej przez odruch rynienki przełykowej, żeby

mleko trafiało wprost do trawieńca. Wywoływany jest przez drażnienie receptorow w gardle oraz

przełyku i jest zależny od czynności nerwu błędnego. Ssanie też jest silnym bodźcem do tworzenia

rynienki.

1. Trawienie w przedżołądkach, jak u cieląt?

Drobnoustroje

Stopień specjalizacji i wydajności fermentacji są najwyższe w przedżołądkach, ale istnieje wiele

podobieństw między procesami zachodzącymi w przedżołądkach i jelicie ślepym (nie wytwarzają

własnych enzymow trawiennych, ale podtrzymują procesy fermentacji (np. przez wolny przepływ treści).

Enzymy bakteryjne działają na powierzchni komorki bakteryjnej w miejscu kontaktu z trawionym

substratem wewnątrz komorki bakteryjnej, a czasami poza nią.

Mogą degradować mykotoksyny i alkaloidy.

Grzyby biorą udział w trawieniu roślinnych ścian komorkowych i rozkładają roślinne substancje toksyczne.

Posiadają celulazy, hemicelulazy, amylazy, proteazy, esterazy i pektynazy.

Pierwotniaki. Jest ich ok. 10⁵ sztuk na gam treści żwacza. Należą do podtypu Ciliata, a u młodych Flagellata.

Są wrażliwe na warunki panujące w żwaczu. Rozkładają substancje organiczne, żywią się też bakteriami.

Są dla przeżuwacza lepiej strawne.

Drobnoustroje tworzą złożony ekosystem pełen wzajemnych powiązań między sobą.

Białko drobnoustrojow (30% pierwotniacze – lepiej strawne, 70% bakteryjne) ulega strawieniu w trawieńcu i

dwunastnicy.

Trawienie i przemiany węglowodanow

W żwaczu i okrężnicy są trawione przez enzymy drobnoustrojow. W wyniku działania tych enzymów powstają

cukry proste, ktore są zużywane przez bakterie i spalane do kwasu mlekowego, ktory jest dalej

przekształcany w LKT: octowy, propionowy, mrowkowy, masłowy, izomasłowy, walerianowy i

izowalerianowy. LKT są wchłaniane w żwaczu, czepcu i księgach w postaci niezdysocjowanej (proton z

kwasu węglowego) i są zużywane do produkcji energii

Przemiany związkow azotowych

Bakterie mają zdolność do enzymatycznego rozkładu białka pokarmowego i syntezy białka z aminokwasow i

związkow niebiałkowych (moczniku, amoniaku).

Po deaminacji aminokwas wchodzi w cykl przemian cukrowych, przekształcając się w LKT. Grupa aminowa

przekształca się w amoniak.

Amoniak dostaje się do wątroby i zostaje wydalony jako mocznik przez nerki, przez gruczoł mlekowy lub ze

śliną (bakterie żwacza mają ureazę rozkładającą mocznik do amoniaku i dwutlenku węgla).

Do syntezy białka bakterie potrzebują energii z rozkładu cukru.

Przemiany lipidow

Bakterie potrafią rozłożyć niektore lipidy na glicerol (wchodzi w cykl przemian węglowodanow) i kwasy

tłuszczowe (powstają z nich LKT).

W żwaczu zachodzi uwodornienie nienasyconych kwasow tłuszczowych.

Synteza witamin

Produkowane są: tiamina, ryboflawina, kwas nikotynowy, pirydoksyna, biotyna, kwas foliowy, cholina, B12,

K. Wchłanianie w jelicie.

zasadowy odczyn soku trzustkowego, przepływ alkaliczny

Aktywność ruchowa j. Cienkiego

Wzorce aktywności:

• aktywność trawienna

◦ skurcze propulsywne – robaczkowe – przesuwają treść wzdłuż jelita. Fala skurczow

perystaltycznych przesuwająca się z prędkością fal wolnych (BER). Powstają w rożnych

odcinkach jelita i migrują na niewielkie odległości (?)

◦ skurcze niepropulsywne – segmentowe – sekwencja silnych skurczow warstwy mięśni

okrężnych na odcinku 3-4cm z jednoczesnym rozluźnieniem sąsiednich segmentow. Treść

pokarmowa ulega mieszaniu

◦ zatrzymanie przepływu – skurcze niepropulsywne; wznowienie przepływu – skurcze

propulsywne

• aktywność międzytrawienna – wędrujący kompleks motoryczny – MMC

◦ faza I – faza ciszy elektrycznej. Rejestruje się prawie wyłącznie fale wolne, bez potencjałow

czynnościowych (ERA). Brak skurczow mięśniowki, brak mieszania i przepływu zawartości

jelita

◦ faza II – faza nieregularna – potencjały czynnościowe na falach wolnych pojawiają się w sposob

nieregularny. Skurcze segmentowe (początkowo przeważają) i propulsywne

◦ faza III – faza regularnej aktywności (frontu aktywności bioelektrycznej) – pęczki potencjałow

czynnościowych o wysokiej amplitudzie na każdej z fal wolnych. Silny skurcz mięśniowki

gładkiej okrężnej i podłużnej zamykający światło jelita na długości kilku centymetrow. Gdy

dotrze do jelita biodrowego zaczyna się w dwunastnicy. Oczyszczanie jelita z resztek

◦ faza IV – w jelicie czczym u psow – szybki spadek częstotliwości i amplitudy potencjałow

czynnościowych

Między mięśniowką odźwiernika a bańką dwunastnicy istnieje wysokooporowa przegroda, ale pojawienie

się fazy III MMC w odźwierniku wspołgra z wygenerowaniem fazy III w bańce dwunastnicy.

Żołć i sok trzustkowy wypływają do światła dwunastnicy w fazie II MMC, a w fazie I i III nie.

Za MMC odpowiadają komorki Cajala, ale znajduje się on pod kontrolą ENS. Strefa rozrusznikowa znajduje

się w początkowym odcinku dwunastnicy, a gdy jej zabraknie zajmują się tym inne komorki Cajala.

W fazie I MMC przepływ krwi w tętnicach jest niewielki i stosunkowo stabilny. W fazie II i

III MMC dochodzi do krotkich epizodow nieomal całkowitego zatrzymania się przepływu krwi, kiedy

skurcz ściany żołądka i jelit zamyka światło naczyń, ale także do znacznego wzrostu przepływu w czasie

rozkurczu.

Faza III MMC hamuje przepływ drobnoustrojow z jelita biodrowego do dwunastnicy.

Zwieracz ujścia biodrowo-ślepego ulega otwarciu, gdy fala skurczow perystaltycznych dotrze do końcowego

odcinka jelita biodrowego

Strefy funkcjonalne jelit:

• kontaktu z sokami trawiennymi (żołcią i sokiem trzustkowym)

• optymalnego wchłaniania składnikow pokarmowych, soli żołciowych i wody

Powstawanie i wydzielanie kwasu solnego

Powstawanie kwasu solnego

Proton powstaje na drodze dysocjacji kwasu węglowego (z wody i dwutlenku węgla) przez anhydrazę

węglanową, na zewnątrz wydostaje się na zasadzie transportu aktywnego (pompa H+, K+-ATP-aza).

Powstały jon HCO3

- jest usuwany przez wymianę z Cl- przez błonę podstawną.

Cl- przechodzi na zewnątrz na drodze dyfuzji.

Wydzielanie kwasu solnego

Wydzielanie miedzytrawienne podlega okresowym wahaniom związanym z pojawieniem się MMC w

żołądku. Najmniej jest go w fazie III i I MMC, najwięcej w fazie II.

Wydzielanie kwasu solnego rozpoczyna się nim pokarm dotrze do żołądka – faza głowowa wydzielania,

kontrolowana przez nerwy błędne, ktore wydzielają acetylocholinę stymulując komorki endokrynne do

wydzielania gastryny.

Faza żołądkowa wydzielania. Suma pobudzeń płynących z rozmaitych typow receptorow w żołądku

odbierających bodźce fizyczne i chemiczne oraz swoistych receptorow dla peptydow żołądkowojelitowych.

Receptory odbierające informację o stanie rozciągnięcia ściany żołądka pobudzają neurony ENS, ktore

uwalniają acetylocholinę, ktora pobudza komorki okładzinowe przez uwalnianie gastryny lub

bezpośrednio.

Czynność wydzielnicza trzustki zewnątrzwydzielnicza i wewnątrzwydzielnicza

Wydzielanie insuliny, glukagonu, somatostatyny i PP zachodzi w wyodrębnionych skupiskach komorek

endokrynnych – wyspach trzustki. Wskutek swoistego układu naczyń krwionośnych hormony wysp

docierają do pęcherzykow w stężeniach o wiele wyższych niż w innych narządach i regulują wydzielanie

soku trzustkowego – oś wyspowo-pęcherzykowa.

Funkcja zewnątrzwydzielnicza

Wytwarzanie i wydzielanie do dwunastnicy soku trzustkowego. Pęcherzyki trzustkowe wydzielają enzym,

przewody wyprowadzające – wodę i elektrolity. Ostatnie przewody wyprowadzające mają własną słabo

wykształconą mięśniowkę i są zakończone zwieraczami mięśniowki okrężnej (żeby treść dwunastnicy

się nie wlewała).

Pęcherzyki trzustki mają kształt ściętego stożka, ściśle otaczają niewielkie światło pęcherzyka komunikujące

się ze światłem przewodu wyprowadzającego. Każda z komorek pęcherzykowych może wytwarzać

wszystkie z ponad 10 enzymow trawiennych soku trzustkowego.

Sok trzustkowy charakteryzuje się dużym stężeniem dwuwęglanow, dzięki ktorym pH soku = ponad 8.

Dwuwęglany powstają w wyniku dysocjacji kwasu węglowego adhydrazą węglanową. HCO3

- ulega

akumulacji w komorce, a wodor zostaje wymieniony na sod.

Sok trzustkowy jest hipertoniczny. Składa się z wody, elektrolitow i białek.

Wydzielanie jest regulowane przez układ nerwowy (wspołczulny, przywspołczulny i jelitowy) oraz przez

jelitowe peptydy regulacyjne i hormony

• mechanizmy osi mozgowo-jelitowej – neurohormonalny mechanizm zależny od CCK i nerwu

błędnego

• oś wyspowo-pęcherzykowa

• mechanizm sprzężenia zwrotnego

• nerwowe krotkie odruchy żołądkowo-trzustkowe i jelitowo trzustkowe

• odruch hamowania z jelita biodrowego

• mechanizmy hormonalne

Komorki trzustki posiadają receptory na acetylocholinę, ktora po uwolnieniu z zakończeń nerwowych silnie

pobudza wydzielanie białek i wody z elektrolitami. W komorkach pęcherzykowych jest wiele receptorow

błonowych dla jelitowych peptydow regulacyjnych i hormonow

• receptory sekretynowe typu I i II, GRP, insulinowe – pobudzanie wydzielania

• somatynostatynowe, galaninowe, PYY, PP, glukagonu – hamowanie wydzielania

Cholinergiczne włokna nerwowe pochodzą z eferentnej części układu wspołczulnego (nerwy błędne) i z

ENS.

Faza głowowa wydzielania – pobudzenie wypływu soku i zwiększona aktywność enzymow poprzez

ośrodkowo integrowane odpowiedzi nerwu błędnego.

Faza żołądkowa wydzielania – pokarm w żołądku inicjuje długie i krotkie odruchy wago-wagalne, co daje

wzrost wydzielania soku – odruch żołądkowo-trzustkowy.

Faza jelitowa wydzielania – mechanizm neurohormonalny zależny od CCK i nerwu błędnego. Białka,

peptydy i tłuszcze docierające do dwunastnicy i początkowego odcinka jelita cienkiego pobudzają

komorki I obecne w nabłonku jelita do wydzielania cholecystokininy, ktora natychmiast po uwolnieniu

oddziałuje na receptory CCK1 zlokalizowane na pobliskich zakończeniach włokien aferentnych nerwow

błędnych na terenie błony śluzowej. Pobudzenie to trafia do jąder grzbietowo-brzusznych nerwu

błędnego → włokna eferentne nerwu błędnego → trzustka (wydzielanie acetylocholiny, GRP i VIP)

Wydzielanie soku znajduje się pod stałą kontrolą osi wyspowo-pęcherzerzykowej: insulina, glukagon, PP,

somatostatyna i jest w dużym stopniu zależne od zmian w metabolizmie ogolnym glukozy i energii w

organizmie.

Sprzężenie zwrotne. Istotną rolę pełnią czynniki uwalniające CCK: peptyd monitorujący produkowany przez

komorki pęcherzykowe trzustki i wydzielany w soku trzustkowym oraz wydzielany do światła jelita

czynnik uwalniający CCK. Oba są bardzo wrażliwe na trypsynę (gdy jest dużo pokarmu, nie trawi ich)

Odruch hamowania z jelita biodrowego – pojawia się gdy treść pokarmowa jest obecna w dwunastnicy i

jednocześnie do końcowego odcinka jelita cienkiego dociera treść pokarmowa szczegolnie bogata w

tłuszcze. Neuromediator – PYY

Ślina – wszystko o nie, jakie zawiera enzymy, gdzie działają itp.

Gll. Salivares: (dzienne wydzielanie śliny u człowieka: 1,5l)

→ gll. parotis

→ gll. sublingualis

→ gll. Mandibularis

Rozmiękczanie + nadtrawianie + formowanie kęsa

Rozmiękczanie – ślina

Nadtrawianie – amylaza ślinowa (ptialina) – trawi wielocukry (np. skrobię) do innych form o

relatywnie krotkich łańcuchach oraz do maltozy (działa do momentu, aż pH osiągnie wartość 4,0;

trawi 30-40% skrobii)

Oczyszczanie zębow – działa przeciwbakteryjnie – hamowanie tworzenia mutanow (polimerow

glukozy tworzonych z sacharozy przez glukozylotransferazy Streptococcus mutans),odkładanych w

formie płytki nazębnej

Formowanie kęsa – mucyny śliny ułatwiają pasaż kęsa przez isthmus faucium

Pozostałe funkcje śliny:

• działanie bakteriostatyczne (lizozym, laktoferryna ślinowa)

• mechaniczne spłukiwanie śluzowki jamy ustnej

• rozcieńczanie soli zawartych w pokarmie (zabezpieczenie przed biegunkami osmotycznymi)

• buforowanie składnikow pokarmowych

• regulacja pH przedżołądkow (zobojętnianie LKT dzięki obecności węglanow)

• przekazywanie mocznika do żwacza

• stymulacja wytwarzania EGF – szybka regeneracja nabłonkow układu pokarmowego

• termoregulacja (ziajanie psow)

• regulacja gospodarki wodnej

Nerwowa regulacja wydzielania śliny:

Ślina „wspołczulna” -gęsta, dużo mucyn, HCO3-, K+ (do 130 mmol/l)

Ślina „przywspołczulna” - wodnista, mało jonow

Hormony:

1. Hormony podwzgórza związane z przysadką

Hormony podwzgorzowe:

• Wazopresyna = hormon antydiuretyczny (VP, ADH): produkowany przez wazopresynergiczne

komorki nerwowe jąder nadwzrokowego i przykomorowego, transportowany przez ich

aksony do płata tylnego przysadki w postaci prohormonu, preprowazopresynoneurofizyny

II, będącego kompleksem VP i neurofizyny II. Uwalniana do ECL po depolaryzacji włokien,

jony Ca2+ pomagają w oddzieleniu VP od neurofizyny II, wolny hormon przechodzi do

krwi tylnego płata przysadki, transportowany we krwi w postaci luźnego kompleksu z

globulinami

- uwalnianie VP pobudza:

- wzrost ciśnienia osmotycznego osocza krwi i CSF o 1-2%

- zmniejszenie objętości krwi i ciśnienia tętniczego o 5-10%

- angiotensyna II

- pobudzenie ośrodkowego układu nerwowego (stres, uraz, emocje)

- prostaglandyny

- nikotyna

- uwalnianie VP hamuje: wzrost objętości krwi, wzrost ciśnienia, alkohol

- funkcje VP to: hamowanie wydalania wody (działanie antydiuretyczne) poprzez

wbudowywanie do błon komorek kanalikow dalszych nerki kanałow wodnych

(akwaporyn) obecnych w cytoplazmie, co warunkuje zwiększenie przechodzenia wody z

moczu ostatecznego do ECL

- zaburzenia wydzielania VP:

- Diabetes insipidus pochodzenia ośrodkowego: brak wydzielania VP z terenu

podwzgorza

- Diabetes insipidus pochodzenia nerkowego: brak reaktywności nerek na VP

• Oksytocyna (OXT): produkowany przez oksytocynoergiczne komorki nerwowe jąder

nadwzrokowego i przykomorowego, transportowany przez ich aksony do płata tylnego

przysadki w postaci prohormonu, preprooksytocynoneurofizyny I, będącego kompleksem

OXT i neurofizyny I. W odrożnieniu od VP, ktora wydzielana jest stale, choć w małych

porcjach, OXT wydzielana jest okresowo, niezależnie od VP

-OXT wydzielana jest odruchowo po podrażnieniu mechanoreceptorow brodawek

sutkowych (ssanie piersi w trakcie laktacji), szyjki macicy (w trakcie akcji porodowej) oraz

pochwy (w czasie stosunku płciowego)

-powoduje ona odpowiednio: skurcz komorek mioepitelialnych wokoł pęcherzykow

gruczołow mlecznych, co powoduje „przesunięcie” mleka do zatok mlekonośnych,

gwałtowne skurcze mięśni macicy po zniesieniu „bloku progesteronowego”, co prowadzi do

sprawnego przebiegu akcji porodowej, oraz skurcze macicy w trakcie orgazmu, co

umożliwia transport nasienia w kierunku jajowodow, ułatwiając zapłodnienie

Podwzgorzowe hormony uwalniające:

• hormon uwalniający tyreotropinę (TRH)

• hormon uwalniający gonadotropiny (GnRH)

• hormon uwalniający hormon wzrostu (GHRH)

• hormon uwalniający kortykotropinę (CRH)

• prolaktoliberyna (PRH)

• czynnik uwalniający hormon melanotropowy(MRF)

Podwzgorzowe hormony hamujące:

• somatostatyna (SOM)

• budaktostatyna (prolaktostatyna – PIF)

• czynnik hamujący uwalnianie hormonu melanotropowego (MIF)

1. Hormony przysadki, wszystkie jej części

Komorki płata przedniego przysadki:

• barwnikooporne (chromofobne): komorki macierzyste komorek barwnikochłonnych (?)

• barwnikochłonne:

- kwasochłonne (komorki α):

- hormon wzrostu (GH)

- prolaktyna (PRL)

- zasadochłonne (komorki β)

- hormony tropowe przysadki:

- hormon luteotropowy (LH)

- hormon folikulotropowy (FSH)

- hormon adrenokortykotropowy (ACTH)

- hormon tyreotropowy

- proopiomelanokortyna

• Hormon wzrostu (GH), somatotropina (STH):

- głowny pozagenetyczny czynnik pobudzający wzrost organizmu

- bierze udział w syntezie białek, metabolizmie tłuszczow, metabolizmie węglowodanow,

regulacji gospodarki mineralnej

- pobudza wydzielanie:

- GHRH

- hipoglikemia

- L-arginina

- α-agoniści

- hipoazotemia, niedobor aminokwasow, kwashiorkor (głod białkowy)

- hamuje wydzielanie:

- SOM (SRIF)

- wzrost stężenia glukozy, kw. tłuszczowych (otyłość), glikokortykoidow, estrogenow,

progesteronu

- β-agoniści

- działanie na wątrobę:

- synteza białka ↑

- synteza RNA ↑

- glukoneogeneza ↑

- produkcja somatomedyn ↑

- działanie na mięśnie szkieletowe:

- wychwyt aminokwasow ↑

- synteza białka ↑

- wychwyt glukozy ↓

- masa mięśniowa ↑

- działanie na tkankę tłuszczową:

- wychwyt glukozy ↓

- lipoliza ↑

- otłuszczenie ↓

• Prolaktyna (PRL): wydzielana jest przez kwasochłonne komorki przysadki, ktorych liczba w

trakcie ciąży gwałtownie wzrasta. Wydzielanie PRL jest pobudzane przez prolaktoliberynę

(PRH: TRH? VIP? NT? SP?) oraz estrogeny, a hamowane przez prolaktostatynę (PIF:

dopamina?), progesteron a także samą PRL (autoinhibicja, mająca na celu zapobieżenie

nadmiernemu mlekotokowi). Dodatkowym czynnikiem warunkującym wydzielanie PRL i

jej działanie na gruczoł mlekowy jest OXT. Wysoki poziom PRL powoduje zahamowanie

uwalniania FSH i LH, wpływając tym samym hamująco na owulację.

- nadczynność komorek produkujących PRL (prolactinoma) powoduje mlekotok

(lactorrhoe), zaburzenia miesiączki oraz bezpłodność.

Hormony przedniego płata przysadki:

Hormony tropowe przysadki: wysoce wyspecjalizowane hormony białkowe, pobudzające

aktywność podległych przysadce gruczołow dokrewnych:

• hormon adrenokortykotropowy (ACTH) – kora nadnerczy

• hormon tyreotropwy (TSH) – tarczyca

• hormon folikulotropowy (FSH) i hormon luteinizujący (LH) – jajniki i jądra

Hormony części pośredniej przysadki:

• komorki zasadochłonne typu R wydzielają hormon zwany intermedyną, składający się z dwu

peptydow: hormonu α-melanotropowego i hormonu β-melanotropowego. MSH pobudza

melanocyty skory do większej syntezy i odkładania melaniny. W warunkach normalnych

kortyzol (hormon kory nadnerczy) oraz adrenalina i noradrenalina (hormony rdzenia

nadnerczy) silnie hamują uwalnianie MSH. W stanach niedoczynności kory nadnerczy

(hypoadrenocorticismus) dochodzi do cisawicy (brunatnego zabarwienia skory i błon

śluzowych)

• proopiomelanokortna (POMC) jest produkowana przez komorki zasadochłonne płata

przedniego, przenika do komorek cześci pośredniej przysadki i następnie, na drodze

enzymatycznej, powstają z niej:

- ACTH

- kortykotropowopodobny peptyd części pośredniej przysadki (CLIP; corticotropine-like

intermediate lobe peptide)

- hormon α- i γ-melanotropowy

• β- i γ-lipotropina (β-, γ-LPH)

1. Hormon wzrostu i czynniki takie jak somatomedyny

• Zasadowy fibroblastyczny czynnik wzrostu (PGF) uwalniany z macierzy międzykomórkowej przy uszkodzeniu tkanek, działający angiogennie; ma duże znaczenie przy tworzeniu się zniarniny i gojeniu zranień błony śluzowej

• Naczyniowy śródbłonkowy czynnik wzrostu (VEGF) – produkowany przez komórki naczyń, działa jak czynnik angiogenny i epitetalizujący

• Płytkowy czynnik wzrostu (PDGF) uwalniany przy rozpadzie płytek krwi w miejscu uszkodzenia tkanek, pobudza wzrost komórek mezenchymalnych i glejowych

• Transformujący czynnik wzrostu Β (TGF Β) – hamuje wzrost innych komórek nabłonkowych, ale stymuluje kom. mezenchymalne do tworzenia macierz międzykomórkowej, przyśpieszając gojenie się

• EPO, GCSF, IL-1, IL-2 – pobudzają odpowiednio erytropoezę, granulopoezę oraz limfopoezę (szczególnie limfocytów T)

• IGF-I i IGF-II (insulinopochodny czynnik wzrostu I i II ) = SOMATOMEDYNY
  wyłączni „pośrednicy” w działaniu GH na metabolizm białka i wzrost organizmu. Produkowany głównie w wątrobie. Zasadniczo działają na chondrogenezę i wzrost kości na długość. Pobudzają błonowy transoport aminokwasów i syntezę białka w mięśniach szkieletowych. Utrata zdolności do syntezy somatomedyn (szczególnie IGF-II) przez wątrobę powoduje karłowatość typu Larona – zahamowanie wzrostu przy jednoczesnym wysokim poziomie GH w surowicy. Z kolei u Pigmejów obserwuje się niski poziom IGF-I, przy prawidłowym poziomie GH i IGF-II

• IGF – I działa głównie na chondrocyty

  • Synteza kolagenu

  • Synteza białka

  • Proliferacja komórek

  • Wzrost linijny ciała

• IGF – II działa na wiele tkanek

  • Synteza białka

  • Synteza RNA

  • Synteza DNA

  • Wielkość i liczba komórek

  • Wzrost tkanek, narządów ciała

1. Tarczyca – wszystko, wpływ na układ nerwowy – kretynim

1. Trzustka

2. Nadnercza – regulacja od podwzgórza do nadnerczy, kora, rdzeń

3. Homeostaza wapniowa

Nerki:

1. Nerka – regulacja wydzielania wody i wchłaniania sodu (patrz aldosteron!!!!)

2. Regulacja ciśnienia krwi ( aparat przykłębuszkowy, renina – angiotensyna – wazopresyna – aldosteron) (patrz aldosteron!!!!!)