PRELEKCJA 7

1. Organizm żywy jako układ regulacji

Człowiek jest ultrastabilnym układem regulacji

1. Układy stabilne działają w oparciu o sprzężenie zwrotne ujemne

2. Mechanizmy homeostazy:

• SPRZĘŻENIE ZWROTNE UJEMNE

• jeśli parametr jest w normie, organizm nie podejmuje żadnych działań;

• jeżeli parametr zmieni się receptory informują o tym organizm, komparator porównuje sygnał wejścia z normą i on decyduje o włączeniu regulatorów obniżających lub zwiększających parametr

• utrzymywanie prawidłowego pH krwi 7,35-7,45

pH>7,45 alkaloza (zasadowica)

pH<7,35 acydoza (kwasica)

• graniczne pH krwi 6,9-7,9

poniżej lub powyżej następuje śmierć organizmu

• układy buforujące są odpowiedzialne za utrzymanie stałości pH, we krwi bufory: wodorowęglanowy (70), hemoglobina (21), albuminy osocza (6), kwas fosforanowy (3) [w przestrzeniach międzykomórkowych]

• acydoza kwasica,

• nadmiar CO₂, niedobór HCO₃^-

• nadmiar jonów H⁺ lub upośledzenie ich wydalania

• metabolizm tkankowy, wysiłek fizyczny, ketoza w przebiegu cukrzycy wytwarzanie kwasy

• niedotlenienie (zapalenie, rozdema płuc, utrudnione usuwanie dwutlenku węgla)

• alkaloza zasadowica

• nadmiar HCO₃^-, niedobór CO₂

• hiperwentylacja może obniżyć zawartość dwutlenku węgla

• wymioty – usuwanie kwasu żołądkowego i wzrost zawartości wodorowęglanów

• występuj rzadziej niż acydoza

• płuca i nerki wspólnie pracują na regulację pH

• w procesach metabolicznych organizm wytwarza 14 moli CO₂/dzień

• prawie cały dwutlenek węgla usuwany jest przez płuca

• obniżenie pH krwi stymuluje oddychanie (usuwanie CO₂)

podwyższenie pH krwi – zmniejszenie wentylacji płuc

• obniżenie [HCO₃^-] w osoczu powoduje usuwanie H⁺ w moczu w postaci H⁺, NH₄⁺, H₂PO₄^-

• jony HCO₃^- mogą być resorbowane, wytwarzane i usuwane w nerkach

• stałość poziomu glukozy we krwi

• optymalne stężenie 65-99 mg/dl

• na czczo z krwi żylnej:

• <100 mg/dl (5,6 mmd/l) – prawidłowa glikemia

• 100-125 mg/dl (5,6-6,9 mmd/l) – nieprawidłowa glikemia

• ≥126 mg/dl (≥7 mmd/l) – cukrzyca (diabetes)

Rozpoznanie musi być potwierdzone kolejnym pomiarem FGP (fasting plasma glycemia) lub doustnym testem obciążenia glukozą

• doustny test tolerancji glukozy OGTT oral glucose tolerance test (obciążenie: dorośli 75g, u dzieci 1,75g/kg masy ciała; stężenie 2 godz. po obciążeniu)

• <139 mg/dl (<7,8 mmd/l) – prawidłowa glikemia

• 140-199 mg/dl (7,8-11,1 mmd/l) – nieprawidłowa tolerancja glukozy

• ≥200 mg/dl (≥11,1 mmd/l) – cukrzyca

Rozpoznanie musi być potwierdzone następnego dnia

• ocena sprawności stabilnego układu regulacji

• testy czynnościowe obciążeniowe

• określanie szybkości działania układu regulującego

• określanie największego odchylenia wielkości regulowanej od nowego poziomu równowagi

• zbadanie czasu powrotu wielkości regulowanej do normy po wytrąceniu ze stanu równowagi

• testy wysiłkowe

próby czynnościowe sprawności układu krążenia, ocena pracy serca w trakcie wysiłku i wzrastającego zapotrzebowania na tlen

• statyczne- dokonywane na pacjencie nie poddanemu wysiłkowi – najmniejsze znaczenie

• dynamiczne – bez określenia maksymalnego zużycia tlenu (próba Ruffiera, Mastera) test na bieżni ruchomej

• dynamiczne – z zastosowaniem bezpośrednich i pośrednich metod oznaczania maksymalnego zużycia tlenu

• podczas wysiłku pojawia się wzrost tętna, ciśnienia skurczowego, wytwarzanie kwasu mlekowego, który przechodzi do krwi, wytwarzanie CO₂ i H⁺ w mięśniach

• obecnie w praktyce medycznej:

• ocena zależności zmieniającego się zapisu EKG pod wpływem zwiększającego się wysiłku fizycznego powodującego zwiększenie zapotrzebowania na tlen (zwiększenie przepływu przez naczynia wieńcowe)

• test na bieżni ruchomej według protokołu Bruce’a (zwiększanie co 3 minuty szybkości przesuwu bieżni ruchomej i kąta jej nachylenia)

• SPRZĘŻENIE ZWROTNE DODATNIE

wzmocnienie zmiany

• to inaczej „układ dążnościowy”

• przykłady fizjologiczne: trawienie, krzepnięcie krwi, wzmocnienie pobudzenia w neuronach

• przykłady patologiczne: alkoholizm, inne chrobry

1. KOMÓRKA TRAUBEGO

• chemiczna struktura błony półprzepuszczalnej imitującej organizm żywy

• układ regulacji z dodatnim sprzężeniem zwrotnym

• wrzucamy do roztworu CuSO₄ kryształek żelazocyjanku potasu, który zaczyna pęcznieć

• po przewyższeniu ciśnienia (wyczerpaniu) wewnątrz układ rozpada się

WYSIŁKOWE=OBCIĄŻAJĄCE=SPRAWDZAJĄCE SPRAWNOŚĆ