24. Opisz patomechanizm miażdżycy

Miażdżyca to przewlekły proces zapalny toczący się w błonie wewnętrznej tętnic dużego i średnich. Najważniejszym czynnikiem odpowiedzialnym za powstawanie i rozwój zmian miażdżycowych jest cholesterol, który dostarczany jest do tkanek za pośrednictwem lipoproteiny LDL. Przyjęty podział zmian miażdżycowych wyróżnia zmiany wczesne (typ I - III), które mogą być odwracalne oraz zmiany późne (typ IV - VI), które są przyczyną objawów klinicznych. Ostre zespoły wieńcowe (zawał serca i niestabilna choroba wieńcowa) są wywołane nadżerką błony wewnętrznej okrywającej blaszkę miażdżycową lub pęknięciem jej otoczki łącznotkankowej.

Miażdżyca jest chorobą tętnic, której powikłania (zawał serca i udar mózgowy) stanowią najczęstszą przyczynę zgonów w krajach rozwiniętych. Ściana tętnicy zbudowana jest z trzech warstw. Warstwę wewnętrzną (intima) tworzą komórki śródbłonka naczyniowego, spoczywające na utworzonej z kolagenu i proteoglikanów błonie podstawnej. W warunkach prawidłowych w śródbłonku naczyniowym syntetyzowane są związki działające naczyniorozszerzająco, antyadhezyjnie i antyproliferacyjnie (tlenek azortu - NO), przeciwzakrzepowo (prostacyklina i trombomodulina) i fibrynolitycznie (tkankowy aktywator plazminogenu). Warstwę środkową (media) ściany tętnicy wypełniają gęsto komórki mięśni gładkich. W dużych tętnicach warstwa ta jest wzmocniona przez włókna sprężyste. Błona zewnętrzna (adventitia) utworzona jest przez luźną tkankę łączną.

Miażdżyca stanowi przewlekły, toczący się w błonie wewnętrznej tętnic proces zapalny. Zasadniczą rolę w jej powstaniu wywołują czynniki działające uszkadzająco na śródbłonek naczyniowy, głównie cholesterol, nadciśnienie tętnicze, palenie papierosów i cukrzyca. Na rolę zaburzeń czynności śródbłonka w procesie miażdżycowym wskazuje lokalizacja zmian miażdżycowych w rozwidleniach i miejscach odejścia tętnic, czyli w miejscach gdzie czynność śródbłonka jest uszkodzona w wyniku turbulentnego przepływu i zwiększonego gradientu naprężenia ścinającego. Główną rolę w rozwoju miażdzycy odgrywają lipoproteiny niskiej gęstości (LDL), w których obecna jest apolipoproteina B. W miejscu uszkodzenia śródbłonka zwiększa się jego zarówno przepuszczalność dla lipoproteiny LDL, jak też jej retencja w błonie wewnętrznej.

Kluczowe znaczenie dla rozwoju miażdżycy ma proces modyfikacji białkowych i lipidowych składników lipoproteiny LDL, polegający głównie na ich utlenianiu, lecz również na trawieniu przez enzymy proteolityczne i glikolizacji. Zatrzymują one na wewnętrznej powierzchni naczynia przepływające leukocyty, a następnie ułatwiają ich przenikanie do błony wewnętrznej. Zaktywowane komórki śródbłonka syntetyzują takie związki, jak białko chemotaksji monocytów oraz czynnik aktywacji kolonii makrofagów, które powodują akumulację monocytów w błonie wewnętrznej. Same zmodyfikowane lipoproteiny również stanowią sygnał chemotaktyczny dla monocytów. W błonie wewnętrznej monocyty ulegają przekształceniu w makrofagi, co wiąże się z pojawieniem się na ich błonie komórkowej receptorów zmiatających.

Dalszy etap modyfikacji lipoprotein LDL obejmuje również ich składniki białkowe.. Komórki piankowate mogą powstawać z miocytów i fibroblastów.

Makrofagi stymulują proces miażdżycowy na każdym jego etapie. Są one stałym źródłem licznych chemokin, cytokin, czynników wzrostowych i enzymów proteolitycznych. Aktywność takich czynników, jak białko chemotaksji monocytów oraz czynnik aktywacji kolonii makrofagów zapewnia ciągły napływ nowych monocytów do zmiany miażdżycowej. Makrofagi aktywują również limfocyty T, w czym pośredniczy głównie interleukina 2. Generowane przez makrofagi czynniki wzrostowe, takie jak płytkowy czynnik wzrostu (PDGF) czy insulinopodobny czynnik wzrostu pobudzają komórki mięśni gładkich, które z błony środkowej migrują do błony wewnętrznej. Tu komórki mięśni gładkich dzielą się, a część z nich przekształca się w sposób umożliwiający syntezę kolagenu oraz proteoglikanów (fenotyp sekrecyjny). Proliferację mięśni gładkich stymuluje również bezpośrednio zmodyfikowana LDL. W wyniku proliferacji komórek mięśni gładkich i syntezy zrębu pozakomórkowego objętość blaszki miażdżycowej wzrasta.

27. Czym są i co powodują wirusy onkogenne?

Wirusy onkogenne, onkowirusy - są to wirusy związane z rozwojem nowotworu, odpowiedzialne są one za rozwój ok. 15% stanów rakowych u ludzi.

Wirusami onkogennymi dla człowieka są m.in.

retrowirusy - nowotwór komórek krwi,

hepadnawirusy - rak wątroby,

papowawirusy - brodawczak, rak skóry, szyjki macicy, sromu i odbytu,

herpeswirusy - chłoniak, rak limfocytów B, rak jamy nosowo-gardłowej i rak żołądka

Onkowirusy występują w dwóch różnych formach: wirusów z genomem zapisanym w DNA, takich jak adenowirus, a także wirusów z genomem RNA, jak wirusy białaczki ludzkich komórek T. Mechanizm onkogenny polega na wbudowaniu własnych genów w genom gospodarza, bądź też na amplifikacji już uprzednio istniejących u gospodarza onkogenów.

Niektóre onkogenne retrowirusy wpuszczają swój genomowy RNA do komórki gospodarza i używają odwrotnej transkryptazy tworząc komplementarne DNA . To wirusowe cDNA, zawierające liczne sekwencje silnie amplifikujące ekspresję zawartych w nim genów jest następnie wbudowywane w genom gospodarza za pomocą tzw. lepkich końców. Wszystko to w celu powielenia informacji genetycznej wirusa i wytworzenia białek (kapsydu) niezbędnych do skutecznego zarażania następnych komórek. Jednakże niekiedy w tym procesie w obszar cDNA retrowirusa wbudowuje się fragment DNA gospodarza zawierający geny promujące wzrost. Te geny dla czynników wzrostowych, zwane protoonkogenami w zdrowych komórkach, stają się onkogenne z chwilą ich inkorporacji do genomu wirusa ponieważ ulegają one nadmiernej transkrypcji stymulowanej przez sekwencje LTR wirusa. Powoduje do niekontrolowany wzrost i proliferację zainfekowanej komórki, prowadząc do powstawania guzów, jednocześnie namnożeniu ulega wirus zawierający onkogen.

Inne onkogenne retrowirusy powodują transformację nowotworową komórek poprzez wbudowanie się w genom gospodarza w pobliżu protoonkogenu(-ów). Wówczas wirusowe LTR promują transkrypcję nie tylko genów wirusa, ale także sąsiedniego protoonkogenu. Działanie promujące sekwencji LTR jest skierowane na geny wirusa i pobliskie protoonkogeny (będące po wbudowaniu wirusa już właściwie onkogenami) są promowane do transkrypcji niejako "przy okazji" a przez to też słabiej.

28. Czym są i co powodują promotory procesu nowotworowego?

Substancje chemiczne i czynniki fizyczne wywołujące nowotwory (karcinogeny), podzielono na podstawie badań na inicjatory i promotory. Pojedyncza dawka inicjatora powodowała w obrębie narządu zmianę, która wskutek dalszego działania bodźca promującego nowotworzenie po pewnym czasie prowadziła do powstania nowotworu.

Obecnie wiadomo, że inicjatory są mutagenami, czyli powodują zmiany (mutacje) w obrębie DNA jądra komórkowego. Komórki nowotworowe często wykazują zaburzenia struktury materiału genetycznego, czasem widoczne już pod mikroskopem w postaci aberracji chromosomów. Także same promotory mogą spowodować rozwój nowotworu. Bodźce promujące nowotworzenie pobudzają dzielenie się komórek, niejednokrotnie dzięki swoim właściwościom drażniącym tkanki. Intensywne dzielenie się komórek w regenerowanej tkance sprzyja przekazaniu mutacji komórkom potomnym.

Promotorem nowotworzenia może być nawet częściowa resekcja wątroby, co zaobserwowano u gryzoni laboratoryjnych. Regeneracja wątroby i związane z nią mnożenie się hepatocytów zwiększa ryzyko rozwoju pierwotnego nowotworu tego narządu. Promotory mogą też powodować rozwój nowotworu zainicjowany przez mutacje zachodzące w komórkach spontanicznie, bez udziału czynników mutagennych.

23. Opisz patomechanizm cukrzycy

Cukrzyca jest to przewlekła choroba metaboliczna, której podstawowym objawem jest podwyższony poziom cukru ( glukozy ) we krwi. Cukrzycę dzieli się na następujące podstawowe typy:

1. Cukrzyca typu 1 ( zwana także cukrzycą młodzieńczą bądź insulinozależną ) - wywołana jest zniszczeniem komórek beta trzustki, odpowiedzialnych za produkcję i wydzielanie insuliny ( insulina to hormon obniżający poziom cukru we krwi ). Ten rodzaj cukrzycy występuje częściej u ludzi młodych ( ale nie tylko) oraz u dzieci. Spośród chorych na cukrzycę, na typ 1 choruje 15 - 20 % chorych. Jedynym możliwym leczeniem tej choroby jest podawanie insuliny oraz właściwe odżywianie i wysiłek fizyczny.

2. Cukrzyca typu 2 ( cukrzyca dorosłych, insulinoniezależna ) - w tym rodzaju cukrzycy przyczyną podwyższonego poziomu cukru nie jest brak insuliny, ale jej nieprawidłowe działanie w organizmie ( oporność na działanie insuliny ). Najczęściej cukrzycy typu 2 towarzyszy otyłość oraz bardzo często nadciśnienie tętnicze. Ten rodzaj cukrzycy występuje najczęściej u ludzi starszych. Około 80 - 85 % wszystkich pacjentów z cukrzycą stanowią chorzy na cukrzycę typu 2. Początkowo leczenie tej choroby opiera się na stosowaniu odpowiedniej diety, dostosowanego do możliwości chorego wysiłku fizycznego oraz doustnych leków hipoglikemizujących ( przeciwcukrzycowych ). Wszyscy jednak chorzy na cukrzycę typu 2 wymagają po pewnym ( różnym ) czasie trwania choroby leczenia insuliną. Pewna grupa osób młodych, poniżej 35 roku życia, cierpi na odmianę cukrzycy typu 2 - MODY ( maturity onset diabetes of the youth ).

3. Cukrzyca ciężarnych - cukrzyca po raz pierwszy rozpoznana w ciąży i występująca do momentu urodzenia dziecka. W grupie kobiet z cukrzycą ciężarnych istnieje wyższe ryzyko zachorowania w przyszłości na cukrzycę w porównaniu z kobietami bez tego powikłania. Leczenie tej postaci cukrzycy powinno być prowadzone tylko w wyspecjalizowanych ośrodkach ginekologiczno-diabetologicznych.

4. Cukrzyca wtórna - to najbardziej zróżnicowana etiologicznie grupa cukrzyc, które łącznie stanowią około 2-3% wszystkich postaci cukrzycy w Europie i Ameryce Północnej. Charakterystyczne dla tej postaci są współistniejące z cukrzycą inne zaburzenia lub zespoły chorobowe. Najczęstsze przyczyny cukrzycy wtórnej można podzielić na:

polekowe - niektóre leki stosowane w chorobach układu krążenia ( tiazydy lub inne leki moczopędne, szczególnie w zestawieniu z beta blokerami, leki sterydowe i inne.

niektóre choroby gruczołów dokrewnych ( endokrynopatie ) - choroba i zespół Cushinga, akromegalia, nadczynność tarczycy, guz chromochłonny nadnerczy, guz wydzielający glucagon.

genetycznie uwarunkowane choroby przemiany materii - hemochromatoza

choroby trzustki - przewlekłe zapalenie trzustki, rak trzustki, stan po pankreatektomii ( operacyjnym usunięciu trzustki ).

cukrzyca na tle niedostatecznego i wadliwego odżywiania - występuje głównie wśród ludności tubylczej strefy międzyzwrotnikowej w krajach Azji, Afryki i Ameryki Południowej, w których niedożywienie i głód są powszechne

20. Jak jest zbudowana i co powoduje tubokuraryna?

Tubokuraryna - organiczny związek chemiczny z grupy alkaloidów o dość złożonej budowie, o wzorze C₃₇H₄₁N₂O₆, wyodrębniony z kurary, porażający mięśnie prążkowane. W chirurgii była stosowana jako lek zwiotczający w postaci chlorku d-tubokuraryny w celu uzyskania zwiotczenia mięśni szkieletowych, działający przez łączenie się konkurencyjnie z receptorami acetylocholiny w zakończeniu nerwowym we włóknie mięśniowym poprzecznie prążkowanym. Powoduje porażenie mięśni zewnętrznych oka oraz mięśni twarzy, szyi, brzucha, kończyn, mięśni międzyżebrowych i przepony. W większych dawkach hamuje przekaźnictwo w zwojach układu autonomicznego.

W lecznictwie tubokuraryna stosowana była w postaci chlorku D-tubokuraryny, rozpuszczalnego w wodzie, który podawany jest pozajelitowo.

Jest składnikiem kurary, obecnie otrzymywana jest syntetycznie.

15. W jaki sposób powstaje i przebiega skurcz mięśnia

Siła napędowa skurczu powstaje w wyniku zmiany kształtu miozyny. Miozyna przesuwa cienkie filamenty w kierunku środka sarkomeru. Powoduje to skracanie sarkomeru, ani miozyna ani aktyna nie zmieniają swojej długości. Miofibryle ulegają skróceniu i następuje skurcz włókna mięśniowego. Skurcz włókien mieśniowych daje skurcz mięśnia. W skurczu uczestniczą jony wapnia- ułatwiają one powstawanie nowych połączeń między miozyną a aktyną. Do wywołania skurczu potrzebna jest energia pozwalająca na przesuwanie cienkich filamentów względem grubych. Energii dostarcza ATP powstający podczas utleniania glukozy w mitochondriach włókien mięśniowych. ATP wiąże się z miozyną i wymusza zmiany kształtu tego białka. Wywołuje skurcz mieśnia. Im większa produkcja ATP tym częsciej mięsień może się kurczyć. By wywołać skurcz potrzebny jest impuls elektryczny. Dociera on do włókna mięśnia prążkowatego za pośrednictwem neuronu- przekazujący informację z centralnego układu nerwowego. Wydzielany na zakończeniu neuronu przekaźnik pobudza elektryczne błony komórki mieśniowej. Większość mieśni gładkich- impuls elektryczny mogą wywoływać rożnego rodzaju bodźce.

1. Potencjał czynnościowy osiąga akson neuronu ruchowego.

2. Potencjał czynnościowy aktywuje kanały wapniowe zależne od napięcia zlokalizowane w błonie komórkowej aksonu co powoduje gwałtowne wnikanie jonów wapnia Ca²⁺ do wnętrza komórki.

3. Pod wpływem kaskady sygnałowej uruchomionej zwiększonym stężeniem wapnia, pęcherzyki zawierające acetylocholinę łączą się z błoną komórkową uwalniając neurotransmiter do szczeliny złącza nerwowo-mięśniowego.

4. Acetylocholina dyfunduje przez szczelinę, łącząc się na jej drugim końcu z receptorami nikotynowymi, co powoduje otwarcie kanałów sodowych i potasowych zlokalizowanych w błonie komórkowej miocytu. Przewaga jonów sodu powoduje depolaryzację błony komórkowej i powstanie dodatniego potencjału czynnościowego.

5. Pod wpływem potencjału czynnościowego retikulum endoplazmatyczne komórki mięśniowej uwalnia jony wapnia.

6. Jony wapnia łączą się z białkiem troponiną połączoną z aktyną i tropomiozyną. Troponina zmienia konfigurację przestrzenną tropomiozyny, co doprowadza do odsłonięcia miejsc kontaktu znajdujących się na włóknie aktynowym, umożliwiając przyłączenie się miozyny.

7. Główki miozyny po połączeniu z aktyną, pod wpływem ADP przesuwają się, doprowadzając do przemieszczenia się włókienek względem siebie.

8. Główki miozyny pod wpływem ATP odłączają się od aktyny.

9. Etap 7 i 8 powtarzane są cały czas, kiedy obecne są jony wapnia.

10. Wapń jest aktywnie wpompowywany z powrotem do zbiorników retikulum endoplazmatycznego. Tropomiozyna wraca do pierwotnej konfiguracji, blokując miejsca wiązania miozyny na aktynie.

16. Opisz budowę i funkcję troponiny w organizmie.

Troponiny stanowią grupę trzech białek regulacyjnych mięśnie.

Wyróżnia się:

• troponinę TnC - przyłączającą wapń podczas skurczu mięśnia

• troponinę TnI - wiążącą aktynę i hamującą jej kontakt z miozyną

• troponinę TnT - wiążącą tropomiozynę.

Oznaczenie sercowych izoenzymów troponin ma podstawowe znaczenie w diagnostyce zawału mięśnia sercowego. Podwyższenie wartości TnC powyżej 99. percentyla w referencyjnej grupie kontrolnej (powyżej górnej granicy zakresu referencyjnego) w połączeniu z objawami ostrego niedokrwienia pozwala na rozpoznanie zawału serca.

Inne stany, w których dochodzi do wzrostu stężenia troponin w osoczu:

wstrząśnienie serca

zabieg chirurgiczny na sercu

zastoinowa niewydolność serca

rozwarstwienie aorty

kardiomiopatia przerostowa

wady zastawki aortalnej

tachyarytmie

bradyarytmie

blok serca

zespół takotsubo

rabdomioliza w sercu

zatorowość płucna

ciężkie nadciśnienie płucne

niewydolność nerek

udar mózgu

krwawienie podpajęczynówkowe

amyloidoza

hemochromatoza

twardzina

sarkoidoza

zapalenie mięśnia sercowego

zapalenie wsierdzia lub osierdzia z zajęciem miokardium

toksyczne działanie leków lub trucizn

oparzenia zajmujące ponad 30% powierzchni ciała

ekstremalny wysiłek fizyczny

Troponiny są białkami wchodzącymi w skład trójskładnikowego kompleksu, zbudowanego z 3 podjednostek: troponiny T (cTnT - cardiac troponin T), troponiny I (cTnI) oraz troponiny C (cTnC). Kompleks troponin spełnia funkcję regulującą w procesie skurczu włókien kurczliwych kardiomiocytów.
Troponina T wiąże kompleks troponin z tropomiozyną, troponina I przy braku jonów wapniowych łączy się z aktyną, hamując jej interakcję z miozyną. W efekcie dochodzi do zahamowania skurczu włókien kurczliwych. Troponina C wiąże jony wapnia, regulując stężenie wapnia wewnątrzkomórkowego. Kompleks troponin reguluje zatem interakcję aktyny i miozyny w aparacie kurczliwym kardiomiocytów.
Zdecydowana większość troponin (ponad 95%) jest wbudowana w kompleks troponin związany z aparatem kurczliwym. Tylko kilka procent występuje w postaci wolnej w cytoplazmie kardiomiocytów. Należy wspomnieć, że troponiny występują także w mięśniach szkieletowych, jednakże sekwencje aminokwasowe sercowych i szkieletowych troponin T i I są na tyle odmienne, że można było opracować testy oparte o przeciwciała monoklonalne, wykrywające swoiste, sercowe izoformy troponin T i I.
Troponiny C są takie same pod względem budowy w kardiomiocytach i w komórkach mięśni szkieletowych, w związku z tym nie są użyteczne w praktyce klinicznej u chorych z ostrym zespołem wieńcowym. We krwi osób zdrowych nie wykrywa się obecności cTnT oraz cTnI, w związku z tym pojawienie się już niewielkiej ilości troponin we krwi może świadczyć o uszkodzeniu miokardium, np. o mikrozawale.
Wytyczne postępowania w ostrym zespole wieńcowym przyjmują, że za zwiększone stężenie troponin we krwi uważa się wartości przekraczające 99 percentyl wartości referencyjnych. Nie wykazano, aby oznaczanie którejkolwiek z troponin miało istotną przewagę nad innymi, stąd w obecnych zaleceniach nie preferuje się w sposób szczególny żadnej z troponin.
Istnieją również proste w obsłudze i tanie zestawy do przyłóżkowych oznaczeń troponin typu "point-fo-care". Ich zaletą jest możliwość szybkiej enzymatycznej weryfikacji stanu klinicznego pacjenta z bólem w klatce piersiowej. Do wykrywania ilościowego troponin służy urządzenie RAMP, które w bardzo precyzyjny sposób określa ich ilość. Amerykańskie i europejskie towarzystwa kardiologiczne uznają aktualnie troponiny za "złoty standard" diagnostyczny, który powinien obowiązywać we wszystkich ośrodkach zajmujących się leczeniem chorych z ostrym zespołem wieńcowym.

18. Czym jest i jaką funkcję w organizmie pełni acetylocholina?

Acetylocholina: jest to mediator neurochemiczny syntetyzowany w neuronach cholinergicznych. Prekursorem acetylocholiny jest cholina, która przenika z przestrzeni międzykomórkowej do wnętrza neuronów.
Cholina ulega acetylacji, t.j. przyłączeniu reszty kwasu octowego do acetylocholiny przy udziale enzymu acetylotransferazy cholinowej. Powstała acetylocholina jest uwalniana z zakończeń presynaptycznych do przestrzeni synaptycznej przez dopływające impulsy nerwowe, a część jej jest magazynowana w ziarnistościach neuronów. Po wydzieleniu z zakończeń presynaptycznych acetylocholina działa na receptory znajdujące się w zakończeniach postsynaptycznych i jest bardzo szybko rozkładana przez enzym acetylocholinesterazę. Jest to jedyny mechanizm unieczynniania acetylocholiny. Szybkość syntezy acetylocholiny zależy od stężenia choliny oraz acetylocholiny w neuronie.
Istnieją 2 typy receptorów cholinergicznych: muskarynowe (M) i nikotynowe (N). Receptory nikotynowe znajdują się w zakończeniach przedzwojowych układu cholinergicznego i adrenergicznego oraz w zakończeniach neuronów ruchowych mięśni prążkowanych. W pozostałych narządach znajdują się receptory muskarynowe. Acetylocholina między innymi: powoduje rozszerzenie naczyń krwionośnych, obniża ciśnienie krwi, zwalnia częstość akcji serca, zmniejsza siłę skurczu mięśnia sercowego, powoduje skurcze mięśni gładkich oskrzeli, jelit i pęcherza moczowego, powoduje skurcz źrenicy, zwiększenie wydzielania gruczołów, skurcz mięśni prążkowanych (receptory nikotynowe). Acetylocholina nie ma obecnie zastosowania leczniczego ze względu na nieswoiste, zbyt toksyczne i bardzo krótkie działanie. Stosowane są estry choliny.

21. W jaki sposób elektrolity wpływają na czynność mięśni?

Potas jest jonem wewnątrzkomórkowym, wpływającym na prawidłowe utrzymanie gospodarki wodno-elektrolitowej organizmu. Jest niezbędny do syntezy białek, bierze także udział w metabolizmie węglowodanów. Wpływa na prawidłowe funkcjonowanie układu nerwowego i mięśniowego. Ogrywa zasadniczą rolę przy aktywności mięśnia sercowego. Wewnątrzkomórkowe stężenie potasu spełnia wiele metabolicznie ważnych funkcji, łącznie z biosyntezą białek. Potas i sód sterują całą gospodarką elektrolitów i mają wpływ na równowagę kwasowo-zasadową organizmu, odgrywają główna rolę przy przewodzeniu bodźców we wszystkich komórkach nerwowych. Od potasu zależy: dotlenienie mózgu, działanie mięśni, funkcjonowanie i zaopatrzenie komórek, funkcjonowanie nerek, gospodarka wodna organizmu, prawidłowa czynność serca, przemiana węglowodanowa. Potas jest wyjątkowo ważny przy skurczach włókien mięśniowych, syntezie białek, glikogenu oraz przemianach glukozy.

Sód to najważniejszy kation płynu pozakomórkowego. Bardzo ważnym zadaniem sodu jest utrzymanie odpowiedniego ciśnienia osmotycznego płynów ustrojowych. Chroni on w ten sposób organizm przed nadmierną utratą płynów. Sód odgrywa również rolę w zachowaniu prawidłowej pobudliwości mięśni i przepuszczalności błon komórkowych. Sód i potas sterują całą gospodarką elektrolitów i mają wpływ na równowagę kwasowo-zasadową organizmu odgrywają główna rolę przy przewodzeniu bodźców we wszystkich komórkach nerwowych.

25. Jakie czynniki mogą uszkadzać naczynia krwionośne i jakie mogę być tego konsekwencje?

Nadciśnienie tętnicze jest jedną z plag współczesnej cywilizacji. Ocenia się, że choroba ta dotyczy prawie jednej czwartej dorosłych obywateli naszego kraju. Zagrożenie związane z wysokim ciśnieniem tętniczym krwi wynika z faktu, że jego bardzo wysokie wartości mogą być przyczyną bezpośredniego uszkodzenia niektórych narządów, najczęściej mózgu lub nerek. Często u osób, u których stwierdza się podwyższone ciśnienie tętnicze krwi, dochodzi do przyspieszonego rozwoju miażdżycy naczyń i pojawienia się jej powikłań: choroby wieńcowej i zawału mięśnia serca, udaru mózgu, niewydolności krążenia i niedrożności tętnic kończyn (miażdżycy zarostowej). Można przyjąć, że nadciśnienie tętnicze średnio podwaja ryzyko wymienionych chorób. Ponieważ występuje powszechnie, dlatego, obok podwyższonego stężenia cholesterolu, otyłości i palenia papierosów, zalicza się je do najważniejszych czynników ryzyka chorób układu krążenia.

Zbyt wysokie ciśnienie może więc bezpośrednio uszkodzić ścianę naczynia, powodując przedostawanie się krwi do różnych tkanek. W mózgu wylew krwi zwykle powoduje poważne następstwa, prowadząc do trwałego kalectwa, a nawet zgonu chorego. Bardzo wysokie ciśnienie nasila też przesączanie się składników osocza krwi przez ścianę drobnych naczyń, wywołując obrzęk tkanek. Jeśli ma to miejsce w mózgu, który jest zamknięty w sztywnej czaszce, obrzęknięte tkanki uciskają ważne dla życia ośrodki układu nerwowego, co stanowi bezpośrednie zagrożenie życia.

Palenie tytoniu jest jednym z najistotniejszych czynników ryzyka chorób sercowo-naczyniowych (CVD). Spośród ponad 4 tysięcy substancji powstających w wyniku niekompletnego spalania tytoniu najprawdopodobniej nikotyna i tlenek węgla są głównymi związkami wpływającymi toksycznie na układ naczyniowy. Dym tytoniowy odpowiedzialny jest za zmiany fizjologiczne i morfologiczne śródbłonka naczyń krwionośnych. Substancje utleniające pochodzące z dymu tytoniowego inaktywują tlenek azotu, związek o silnych właściwościach wazodylatacyjnych i przeciwzakrzepowych, i promują proces oksydacji cholesterolu LDL, który jest czynnikiem silnie uszkadzającym komórki śródbłonka. Palenie tytoniu indukuje stan prozakrzepowy również na drodze upośledzenia aktywności systemu fibrynolitycznego, który odpowiedzialny jest za rozpuszczanie wewnątrznaczyniowych złogów fibryny.

Do równie ważnych czynników zaliczamy: Dieta (dieta śródziemnomorska może o połowę zmniejszyć ryzyko zachorowania na choroby krążenia, choć bogata jest w tłuszcze i alkohol, zobacz: paradoks francuski):

Niedobór oraz niewłaściwa proporcja kwasów tłuszczowych Omega-3 względem Omega-6,

Zachwiana równowaga między utleniaczami (wolnymi rodnikami) i przeciwutleniaczami (kwasy Omega-3 mogą odbudować szkody powstałe w wyniku procesów utleniania zachodzących w komórkach mięśnia sercowego),

Nadmiar węglowodanów prostych w diecie, które odkładają się w tkance tłuszczowej w formie trójglicerydów, a których wysokie stężenie we krwi może uszkadzać naczynia krwionośne.

Brak ruchu i wysiłku fizycznego.

Stres w nadmiarze, stany ciągłego napięcia (wg naukowców półgodzinna drzemka w ciągu dnia zmniejsza ryzyko zawału serca o 30%, a godzinna drzemka nawet o 50%).

Cukrzyca (insulina może uszkadzać naczynia krwionośne, co sprzyja rozwojowi arteriosklerozy).

Alkohol zachował dość wysoką pozycję w rankingu czynników ryzyka chorób wątroby i nowotworów, jednakże niewielkie spożycie wina i szampana może bardzo dobroczynnie wpływać na pacjentów z chorobami układu krążenia. Nie określono do tej pory bezpiecznej ilości spożywanego alkoholu (zobacz: paradoks francuski).

Bakterie. Obecnie prowadzi się badania nad ewentualnym zagrożeniem ze strony bakterii, które pojawiają się w sporadycznych przypadkach zmian miażdżycowych. Podejrzewa się, że niedobór kwasów Omega-3 i witamin powoduje stany zapalne w naczyniach krwionośnych, co przyczynia się do nadmiernego rozwoju bakterii.

13. Jak powstają i co uszkadzają wolne rodniki?

Wolne rodniki - wolne rodniki to atomy cząsteczki lub jony posiadające na zewnętrznej orbicie pojedynczy, niesparowany elektron. Dążąc do przyłączenia lub oddania elektronu wykazują dużą aktywność chemiczną utleniając każdy związek z którym mają kontakt. Obiektem ataków wolnych rodników w organizmie człowieka są głównie związki posiadające w cząsteczkach wiązania podwójne jak: białka, DNA lub nienasycone kwasy tłuszczowe wchodzące w skład błon komórkowych, polisacharydy, lipidy (cholesterol) znajdujący się w krwi.
Podczas utleniania lipidów powstają wolne rodniki lipidowe (nadtlenki lipidowe) wyzwalające niszczącą reakcję łańcuchową. Wolne rodniki powstają w organizmie w wyniku reakcji metabolicznych a zwłaszcza w procesie spalania wielonienasyconych kwasów tłuszczowych. Mogą również pochodzić z zewnątrz ze skażonego powietrza, dymu z papierosów, występują w zjonizowanym powietrzu, wysoko przetworzonej lub zepsutej żywności, lekach itp. Wolne rodniki tworzą się w wielu produktach spożywczych jak: wyroby cukiernicze o długich terminach przydatności do spożycia, produkty mięsne i roślinne.
W każdej komórce ciała w reakcjach chemicznych uczestniczą cząsteczki tlenu z których pewna część nie ulega pełnej redukcji. Wytwarzają się wtedy wolne rodniki tlenu np. rodnik hydroksylowy OH^●. Powstaje on w wyniku reakcji nadtlenku wodoru (H₂O₂) z jonami miedzi(I) lub żelaza(II). W wyniku uszkodzenia błony komórkowej komórka nie jest wstanie pełnić swych właściwych funkcji metabolicznych, uszkodzenia kodu genetycznego prowadzą do powstawania nowotworów, zaburzeń czynnościowych układu krążenia, mózgu i innych narządów. Utleniając cholesterol LDL powodują zmiany miażdżycowe w naczyniach krwionośnych nawet u osób młodych żyjących w warunkach skażonego środowiska i odżywiających się niewłaściwie. Uważa się że jest to jedna z głównych przyczyn procesu starzenia się organizmu.
Wolne rodniki spełniają również ważne funkcje korzystne. Są używane przez ciała odpornościowe do niszczenia bakterii chorobotwórczych i utleniają substancje toksyczne. Makrofagi - komórki żerne układu odpornościowego - wytwarzają wolne rodniki i z ich pomocą niszczą niepożądane mikroorganizmy. Nasze organizmy wykształciły funkcje obronne przeciwko wolnym rodnikom. W komórkach wytwarzany jest glutation, który chroni je przed ich niszczącym działaniem. Z wiekiem ilość glutationu jaką organizm może wytwarzać ulega zmniejszeniu i organizm staje się coraz bardziej bezbronny. Dlatego ważne jest spożywanie pokarmów zawierających, przeciwutleniacze czyli antyoksydanty pokarmowe.

10.Czym charakteryzuje się anemia sierpowata krwinkowa?

Niedokrwistość sierpowatokrwinkowa (anemia sierpowata) jest chorobą uwarunkowaną genetycznie, w której erytrocyty przybierają kształt sierpu, stąd nazwa choroby

Defekt dotyczy konkretnie głównego białka krwinek czerwonych - hemoglobiny. Niedokrwistość rozwija się w wyniku hemolizy (rozpadu) zmienionych erytrocytów.
Można wyróżnić postać łagodniejszą i cięższą choroby. Na anemię sierpowatokrwinkową chorują przede wszystkim mieszkańcy Afryki i obu Ameryk. Zachorowanie na ten typ niedokrwistości wiąże się ze wzrostem odporności na malarię - zanim dojdzie do rozwoju pasożyta wywołującego chorobę krwinka "umiera". W Europie choroba ta jest rzadka.Objawy niedokrwistości sierpowatokrwinkowej:
Krwinki o zmienionym kształcie łatwiej przylegają do ściany naczyniowej, co sprzyja tworzeniu się skrzeplin, a w rezultacie również zatorów zatykających naczynia. Dochodzi do upośledzenia czynności wielu narządów. Zatory zamykające światło naczyń i uniemożliwiające dostateczny przepływ krwi, wiążą się z nawracającymi silnymi bólami oraz obrzękiem dłoni i stóp.
Ponadto występuje zażółcenie skóry i błon śluzowych. Wątroba i śledziona są powiększone, a w pęcherzyku żółciowym obecne są kamienie. W okolicy kostek mogą powstawać owrzodzenia skóry. Zatory w naczyniach są przyczyną zawału serca, udaru mózgu i niewydolności wielu narządów, głównie nerek. Również wzrok ulega uszkodzeniu. Może nawet rozwinąć się jaskra.
Leczenie niedokrwistości sierpowatokrwinkowej obejmuje profilaktykę (szczepienia) i leczenie zakażeń, podawanie kwasu foliowego oraz leczenie przeciwbólowe. Stosowane są również leki przeciwkrzepliwe, które mają niedopuszczać do tworzenia się skrzeplin i zatykania nimi naczyń.
Przetacza się ponadto koncentraty krwinek czerwonych i wykonuje częściowe transfuzje wymienne krwi. Lekiem, który podaje się chorym jest hydroksykarbamid. Istnieje także możliwość dokonywania przeszczepów komórek krwiotwórczych. Wskazaniem do tej ostatniej metody leczenia jest wiek poniżej 16 roku życia oraz ciężka postać i przebieg choroby.

7. Na czym polega zjawisko lizogenii?

Lizogenia- zdolność niektórych komórek bakteryjnych do uwalniania bakteriofaga (wirusa zakażającego bakterie); bakteriofagowy DNA, tworzący dotychczas całość z genomem komórki bakteryjnej, oddziela się od niego i przechodzi do cytoplazmy tworząc nowe, dojrzałe wirusy, które po spowodowaniu rozpadu komórki-gospodarza mogą zakażać nowe komórki. Proces odłączania się DNA bakteriofaga od aparatu genetycznego komórki w warunkach naturalnych zachodzi samoistnie, jego przyczyny nie są dokładnie wyjaśnione. Cykl lizogenny (biogenny) inaczej lizogenia - odmiana replikacji wirusów, polegająca na wnikaniu materiału genetycznego wirusa do komórki gospodarza i jego replikacji wraz z DNA gospodarza, która nie prowadzi do śmierci (lizy) komórki. Pierwszym etapem cyklu lizogennego jest, podobnie jak w cyklu litycznym, wniknięcie materiału genetycznego wirusa do komórki gospodarza. Następnie wirusowy DNA integruje do genomu gospodarza. W przypadku wirusów, których materiałem genetycznym jest RNA, RNA musi najpierw zostać przepisane na DNA w procesie odwrotnej transkrypcji. Wirus w genomie gospodarza nazywany jest prowirusem, w przypadku bakteriofagów mówi się o profagu. Materiał genetyczny wirusa jest namnażany podczas replikacji genomu komórki i przekazywany do komórek potomnych. W pewnych sytuacjach profag może zostać wycięty z genomu gospodarza i wejść w cykl lityczny.

6. opisz budowę i funkcję wirusa.

Wirusy to twory o różnej formie i strukturze stojące na pograniczu świata żywego i materii nieożywionej. Są one bardzo dobrze przystosowane do pasożytniczego trybu życia i mogą powielać się jedynie w komórkach żywych organizmów. Materiałem, na którym zapisana jest informacja o budowie wirusa, jest DNA lub, częściej, RNA. Zapis ten jest identyczny jak w organizmach żywych, podlega takim samym procesom i w ten sam sposób jest kodowany. Wirusy nie posiadają jednak bardzo ważnych cech organizmów żywych - nie są one zdolne do przeprowadzania przemiany materii (nie posiadają własnego systemu enzymów) i nie posiadają budowy komórkowej. Od organizmów żywych odróżnia także wirusy umiejętność tworzenia kryształów (krystalizacji).Pochodzenie wirusów nie jest jasne. Wśród wielu hipotez najbardziej prawdopodobna jest ta, która sugeruje, że są to fragmenty komórek chromosomów lub kwasów nukleinowych, które same uniezależniły się od komórki macierzystej lub zostały przez nią wydalone.Wielkość wirusa może być różna, od 10 do nawet 400 nm. Jednym z najmniejszych jest wirus choroby Heinego-Medina, zaś do największych zaliczamy np. wirus ospy, który można zobaczyć w mikroskopie świetlnym. Kształt wirusów może być zróżnicowany i do pewnego stopnia skomplikowany. Jest on wynikiem sposobu ułożenia elementów kapsydu. Wyróżnia się trzy zasadnicze typy budowy wirusów: pałeczkowate, bryłowate i bryłowato- -spiralne. Wirion, czyli pojedyncza cząstka wirusa, odpowiada osobnikowi (u żywych organizmów). Dwa najważniejsze składniki wirionu to nić kwasu nukleinowego (w przypadku wirusów roślinnych - RNA, u zwierzęcych - RNA lub DNA, zaś dla bakteriofagów z reguły DNA) oraz białkowa otoczka, zwana kapsydem.Kapsyd budują kapsomery - podjednostki białkowe o regularnej budowie. Kapsyd ma za zadanie ochronę przed środowiskiem zewnętrznym nici kw. nukleinowego w czasie przebywania wirusa poza ustrojem żywiciela. W celu wzmocnienia tej ochrony niektóre wirusy, w tym wirus HIV, pokrywa dodatkowo osłonka lipoproteinowa. Jej budowa jest zbliżona do struktury błony komórkowej. W budowie białek osłonki lipoproteinowej mogą zachodzić zmiany, co prowadzi do powstawania kolejnych odmian wirusa, a badaczom utrudnia prace nad skutecznymi szczepionkami. Aby wirus mógł się namnażać i odtwarzać cząstki potomne potrzebuje kwasu nukleinowego. Wirusy wprawdzie posiadają informację genetyczną, ale nie są w stanie przekazać jej wirusom potomnym. W tym celu niezbędny jest im organizm żywiciela. Własny materiał genetyczny wirusa pozwala mu na narzucanie zmian metabolizmu w komórkach gospodarza tak, aby rozpoczęły one syntezę wszystkich jego podjednostek (kwasu nukleinowego i białek kapsydu). Z tego wynika, że wirusy są pasożytami i, co ciekawe, poza organizmem gospodarza nie przejawiają żadnych oznak życia. Infekcja, czyli wtargnięcie wirusa do organizmu gospodarza, przebiega następująco:adsorpcja (przyłączenie) wirusa na powierzchni komórki gospodarza przez specyficzne receptory;wnikanie całego wirusa do światła komórki; replikacja, której początkiem jest rozpuszczenie kapsydu przez enzymy komórki gospodarza i uwolnienie kwasu nukleinowego wirusa; następnie wirus przechodzi w okres utajenia, w czasie którego nie jest możliwe mikroskopowe stwierdzenie jego przebywania w komórce, którą zainfekował; kwas nukleinowy wirusa po uwolnieniu z otoczki jest w stanie zaangażować dla swoich potrzeb całość procesów odpowiedzialnych w komórce za przetwarzanie materiału genetycznego, w tym enzymy, rybosomy i energię; składanie, w czasie którego poszczególne poprawnie wykształcone części wirusa łączą się tworząc jego wierną kopię; etap ten następuje w momencie nagromadzenia wystarczającej ilości zreplikowanych białkowych podjednostek kapsydu oraz materiału genetycznego; uwolnienie, które kończy infekcję; najczęściej jest to moment, w którym następuje liza, tzn. zniszczenie, komórki gospodarza; dochodzi do uwolnienia dojrzałych wirusów, które są zdolne do zakażenia kolejnej komórki.Istnieją dwa możliwe sposoby zakończenia infekcji. Wirusy uwalniając się z komórki mogą doprowadzić do jej śmieci (jest to tzw. cykl lityczny) lub wydostać się nie uszkadzając jej (tzw. cykl lizogenny).Wirusy atakują zarówno rośliny (powodują karłowatość lub mozaiki - plamistość liści) i zwierzęta (wścieklizna, pryszczyca, nosówka), jak również człowieka (wywołują ospę, opryszczkę, świnkę, różyczkę, grypę oraz AIDS). Niektóre z tych chorób nie stanowią już zagrożenia dzięki wynalezionym przeciwko nim skutecznym szczepionkom.

---