cwiczenia (1), Turystyka i rekreacja ( UP), Fizjologia


FIZJOLOGIA

Ćwiczenia 1 01-03-2011

Dr Jakub Kryściak, dyżur:

10 ćwiczeń, 3 kolokwia (każde 3 pyt. po 3 pkt.), punktacja:

2 00,00 - 19 pkt.
3 19,25 - 22 pkt.
3+ 22,25 - 25 pkt.
4 25,25 - 28 pkt.
4+ 28,25 - 31 pkt.
5 31,25 - 34 pkt.

Literatura:
- J. Górski, „fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego” - PDF.;
- A. Jaskólski, A. Jaskólska, „Podstawy fizjologii wysiłku fizycznego z zarysem fizjologii człowieka”;
- W. Traczyk, „Fizjologia człowieka w zarysie” - PDF.;
- S. Kozłowski, K. Nazar, „Wprowadzenie do fizjologii klinicznej”;
- Z. Adach, „Ćwiczenia z fizjologii ogólnej i fizjologii wysiłku fizycznego”, skrypt nr 151;
- W. Rożynek-Łukanowska, „Wybrane cwiczenia z fizjologi ogólne”, skrypt nr 65;
- F. Banaszak „Teoretyczne podstawy badań równowagi kwasowo-zasadowej krwi dla potrzeb fizjologii wysiłku fizycznego i sportu”, skrypt nr 67;

Skład krwi:

- 55% osocze - środowisko płynne

- 45% elementy morfotyczne

- erytrocyty - krwinki czerwone

- leukocyty - krwinki białe

- trombocyty - płytki krwi

Funkcje krwi:

- Oddechowa - przenosi tlen z powietrza zawartego w pęcherzykach płucnych do tkanek i odwrotnie dwutlenek węgla;

- Transportująca - transportuje składniki odżywcze będące produktami energetycznymi i budulcowymi do tkanek;

- Odprowadza produkty przemiany materii do narządów wydalających (nerki, jelito grube, płuca, skóra);

- Transport hormonów z gruczołów, które je produkują do narządów docelowych;

- Termoregulacyjna - wyrównuje różnice temperatur pomiędzy różnymi narządami, przenosząc ciepło z tkanek położonych głębiej do bardziej powierzchniowych oraz z narządów o większej aktywności metabolicznej i wyższej temperaturze do narządów o mniejszej aktywności metabolicznej i niższej temperaturze;

- Obronna i odpornościowa;

- Utrzymanie stałego środowiska wewnętrznego czyli homeostazy;

OSOCZE

Skład chemiczny osocza:

- 91% - woda;

- 8% - związki organiczne;

- 8% - białka (albuminy, globuliny, fibrynogen);

- 1% - glukoza, kw. mlekowy, mocznik, kreatynina, kw. moczowy, cholesterol, trójglicerydy;- 1% - związki nieorganiczne;

- Kationy - sód, potas, wapń itd.

- Aniony - wodorowęglany, chlorki, fosforany itd

ALBUMINY

Stanowią około 55,2% białek osocza, są odpowiedzialne za utrzymywanie stałego ciśnienia onkotycznego krwi czyli wiązanie i zatrzymywanie większej ilości wody we krwi;

FIBRYNOGEN

Stanowią około 6,5% białek osocza. Odgrywa główną rolę w procesie krzepnięcia krwi;

GLOBULINY

Stanowią około 38,3% białek osocza. Można je podzielić na 3 frakcje - α, β lub γ;

Funkcje:

- Transportujące - biorą w nich udział α - globuliny i β - globuliny; np.:

- ceruloplazmina - transportuje miedź;

- transferryna - transportuje żelaza;

- haptoglobina - transportuje hemoglobinę;

- transkortyna - transportuje kortyzol;

- apolipoproteiny - transportuje lipidy;

- Obronne - biorą w niej udział γ - globuliny - to główne przeciwciała czyli immunoglobuliny, dzieli się je na 5 klas: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD;

Stężenie IgG w osoczu jest wskaźnikiem stanu odporności i wzrasta np. po przebyciu chorób zakaźnych lub szczepionek obronnych;

SKŁADNIKI MORFOTYCZNE

LEUKOCYTY

- norma fizjologiczna 4 - 10 tys./mm3

- w ich skład wchodzą:

- Granulocyty - zawierają w cytoplazmie ziarnistości, jądro podzielone na płaty, wytwarzane w czerwonym szpiku kostnym;
- Limfocyty - (agranulocyty) duże kuliste jądro, wytwarzane w węzłach chłonnych, gruczołach chłonnych przewodu pokarmowego i szpiku kostnym;

- Monocyty - (agranulocyty) jądro kształtu nerkowatego, pochodzą z czerwonego szpiku kostnego, po przejściu do tkanek i narządów stanowią część układu siateczkowo-śródbłonkowego;

GRANULOCYTY OBOJĘTNOCHŁONNE (Neutrofile)

- średnica 9 - 12 µ

- stanowią ok. 63% wszystkich krwinek białych;

- jądro zbudowane z 1 - 5 płatów;

- Wykazują zdolność do:

- Chemotaksji - poruszania się w kierunku ognisk zapalnych, martwych tkanek i innych obcych ciał;

- Diapedezy - przenikanie przez nieuszkodzone ściany naczyń krwionośnych do otaczających tkanek;

- Fagocytozy - pochłaniania i enzymatycznego rozkładu komórek, resztek tkankowych, bakterii;

GRANULOCYTY KWASOCHŁONNE (Eozynofile)

- średnica 12 - 15 µ

- stanowią ok. 3% wszystkich krwinek białych;

- jądro zbudowane z 2 - 3 płatów,

- Ich liczba wzrasta w stanach alergicznych (np. astma oskrzelowa, pokrzywka) kiedy w tkankach w większych ilościach uwalnia się histamina;

- w warunkach fizjologicznych inaktywują substancje wywołujące odczyn zapalny (działają antyzapalnie);

GRANULOCYTY ZASADOCHŁONNE (Bazofile)

- średnica 10 - 15 µ

- stanowią ok. 0,5 - 1% wszystkich krwinek białych;

- jądro zbudowane z 2 - 3 płatów;

- W ziarnistościach znajdują się:

- heparyna - czynnik hamujący proces krzepnięcia krwi;

- histamina - świadczy o ich udziale w reakcjach alergicznych;

LIMFOCYTY

- średnica 5 - 12 µ

- stanowią ok. 23 - 30% wszystkich krwinek białych;

- w zależności od pełnionych funkcji dzielą się na:

- Limfocyty T - grasico zależne (70%) ( powstałe w węzłach chłonnych, dojrzewają w grasicy),

-odpowiedzialne za reakcje immunologiczną typu komórkowego (odporność komórkowa broni organizm przed zakażeniami wirusowym, grzybiczymi i niektórymi bakteryjnymi);

- Odpowiedzialne za odrzucanie przeszczepów;

- Odpowiedzialne za rozpoznanie i odrzucanie nieprawidłowo zbudowanych komórek własnego ciała;

- Są wyposażone w receptory powierzchniowe, które powstały pierwszego spotkania z antygenem. To białko receptorowe warunkuje tzw. pamięć immunologiczną;

- Limfocyty pomocnicze Th (40%) wydzielają cytokiny (interleukinę, interferon γ, czynnik martwicy nowotworów), które aktywują limfocyt B oraz limfocyty cytotoksyczne;

- Limfocyty cytotoksyczne (Tc) (30%) - dzięki limfotoksynom niszczą komórki zawierające obce antygeny;

- Limfocyty B - szpikozależne (15%);

- Odpowiedzialne za reakcje immunologiczne typu humoralnego czuli za wytwarzanie przeciwciał czyli immunoglobulin;

- Umiejscawiają się w środkowej części węzłów chłonnych, dzielą się i przekształcają w dojrzałe komórki plazmatyczne, zdolne do wytwarzania immunoglobulin;

- Limfocyty NK - naturalni niszczyciele (15%)

- Chronią organizm głównie przed:

- komórkami nowotworowymi;

- komórkami z defektem genetycznym

- Wykazują silną aktywność cytotoksyczną, niszcząc obce komórki za pomocą wytworzonych przez siebie białek (perforyna);

Monocyty

- średnica 16 - 22 µ

- stanowią ok. 6% wszystkich krwinek białych;

- Jądro kształtu nerkowatego;

- ulegają wielokrotnym podziałom - biorą udział w tworzeniu ziarniny w czasie gojenia się ran;

- uczestniczą w wytwarzaniu wrodzonej odporności nieswoistej (opornośc) dzięki zdolnościom do fagocytozy (makrofagi);

- uczestniczą w wytwarzaniu nabytej odporności swoistej czyli odpowiedzi immunologicznej np. po przebyciu zakażenia;

- wytwarzają interferon (białko hamujące rozwój wirusów);

ERYTROCYTY

- stanowią ok. 95% składników morfotycznych krwi;

- norma fizjologiczna: K (4 - 4,5 mln/mm3)

M (4,5 - 5,4 mln/mm3)

- brak jądra komórkowego

- spłaszczone na podobieństwo dysku i obustronnie wklęsłe w środku;

- średnica ok. 7 µ (normocyt); (anizocytoza - występowanie erytrocytów innej wielkości;

Poikilocytoza - występowanie erytrocytów różnego kształtu)

- zawierają 57% wody, 34% hemoglobiny, a 9% to otoczka;

- powstają w czerwonym szpiku kostnym;

- żyją 120 dni;

- rozpadają się głównie w śledzionie;

Funkcje erytrocytów

- transport tlenu możliwy dzięki następującym przystosowaniom komórki;

- zawartość hemoglobiny;

- kształt komórki;

- brak jądra komórkowego;

- transport dwutlenku węgla (dzięki obecności anhydrozy węglanowej i hemoglobiny);

- buforowanie krwi (udział w utrzymaniu stałego pH krwi);

TROMBOCYTY

- średnica 2 - 4 µ

- brak jądra komórkowego;

- norma fizjologiczna 150 - 400 tys./mm3

- żyją ok. 10 dni;

- biorą udział w krzepnięciu krwi;

- wykazują zdolność do agregacji czyli tworzenia skupisk tzw. agregatów płytkowych oraz adhezji czyli przylegania do uszkodzonej ściany naczynia;

LICZBA HEMATOKRYTOWA (Hct)

Liczba hematokrytowa wyraża procentowy stosunek objętości ciał upostaciowionych do objętości krwi; średnia wartości wynosi 44% (u kobiet - 41%, u mężczyzn 46%);

Ćwiczenia 2 08-03-2011

Budowa hemoglobiny - zbudowana z 2 komponentów:

- 4% hem - związek organiczny niebiałkowy;

- 96% globina - białko;

Normy fizjologiczne:

K 14,5 g/dl 8,7 mmol/l

M 16,0 g/dl 10 mmol/l

Globina - zbudowana jest zawsze z 4 łańcuchów peptydowych, które pod względem budowy chemicznej stanowią 2 identyczne pary; u dorosłego zdrowego człowieka:

- 97% HbA1 - 2α +2β

- 2,5% HbA1 - 2α + 2δ

- 0,5% HbF - 2α + 2γ

Łańcuch α - 141 aminokwasów;

Łańcuch β - 146 aminokwasów;

Hem - ma budowę pierścieniową, zbudowana jest z 4 pierścieni pirolowych połączonych grupami metanowymi. W środku znajduje się dwuwartościowy atom żelaza;

0x08 graphic

Funkcje hemoglobiny:

  1. Barwienie krwi;

  2. Transport tlenu z powierzchni pęcherzykowatego do komórki. Każda cząsteczka hemu ma zdolność do nietrwałego przyłączania 1 cząsteczki tlenu w wyniku procesu utlenowania
    i powstaje oksyhemoglobinaHbO    2;
    Stopień wysycenia hemoglobiny tlenem zależy od:

Pojemność tlenowa krwi to ilość tlenu jaką może przyłączyć krew:

100 ml krwi → 16g Hb

1g Hb → 1,34 mlO2

16gHB → 21 mlO2/100 ml krwi (krew tętnicza)

15 ml02/100 ml krwi (krew żylna)

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

AVd 6 mlO2/100 ml krwi (stan w spoczynku)

↓

(Różnica tętniczo - żylna zawartości tlenu we krwi)

Krzywa dysocjacji oksyhemoglobiny:

0x01 graphic

  1. Transport CO2 z komórek do powietrza pęcherzykowatego; około 20% CO2 przyłącza się do grup aminowych łańcuchów peptydowych i powstaje karbaminohemoglobina HbCO2;

  2. Działanie buforujące hemoglobiny;

Pochodne hemoglobiny:

- Oksyhemoglobina Hb02 - połączenie hemoglobiny z tlenem;

- Karbaminohemoglobina HbCO2 - połączenie hemoglobiny z dwutlenkiem węgla;

- Karboksyhemoglobina HbCO - połączenie hemoglobiny z tlenkiem węgla;

- Methemoglobina MetHb - powstaje w wyniku utlenienia Fe++ na Fe+++

Metody ilościowego oznaczania hemoglobiny:

- Chemiczne - opiera się na określeniu zawartości Fe w 100 ml krwi (100g hemoglobiny zawiera 0,366 g Fe);

- Kolorymetryczna - polega na porównaniu zabarwienia hemolizowanej krwi badanej z roztworem wzorcowym (metoda Sahliego);

- Gazometryczna - opiera się na fakcie, że 1g hemoglobiny może przyłączyć lub uwolnić 1,34 ml O2;

- Fotometryczna - polega na przepuszczeniu przez roztwór badanej krwi światła o znanej długości fali o oznaczeniu ilości światła pochłoniętego przez hemoglobinę;

- Refraktometryczna - pozwala określić zawartość hemoglobiny na podstawie współczynnika załamania światła w roztworze badanej krwi;

Hemoliza to przemieszczenie hemoglobiny do roztworu w wyniku uszkodzenia otoczki krwinki czerwonej; czynniki wywołujące hemolizę:

- Fizyczne - rozcieranie krwi piaskiem, naprzemienne zamrażanie i odmrażanie, czynniki mechaniczne niszczące błonę komórkową;

- Chemiczne - wszystkie związki rozpuszczające lipidowe składniki otoczki krwinki (chloroform, eter), kwasy, zasady w odpowiednich stężeniach, kwasy żółciowe, mydła itp.;

- Biologiczne - ciała odpornościowe - hemolizyny;

Zachowanie się krwinek czerwonych w roztworach o różnym ciśnieniu osmotycznym;

Ciśnienie osmotyczne - różnica ciśnień wywieranych na półprzepuszczalną membranę przez dwie ciecze, które ta membrana rozdziela. Przyczyną pojawienia się ciśnienia osmotycznego jest różnica stężeń związków chemicznych lub jonów w roztworach po obu stronach membrany i dążenie układu do ich wyrównania.

Krzepnięcie krwi

Jego istota polega na przekształceniu rozpuszczalnego fibrynogenu (cz. I) w nierozpuszczalną fibrynę (cz. Ia) pod wpływem enzymu trombiny (cz. IIa);

W procesie tym bierze udział wiele czynników (oznaczonych cyframi rzymskimi), większość z nich syntezowana jest w wątrobie;

I Faza - powstanie trombokinazy;

Może ona powstać dwojako:

- W układzie wewnętrznym, czyli w samej krwi, ze składników osocza i rozpadających się płytek krwi powstaje trombokinaza osoczowa;

- W układzie zewnętrznym z uszkodzonych tkanek zostaje uwolniona trombokinaza tkankowa;

II Faza - wytwarzanie trombiny

Trombina (cz. II)

0x08 graphic

0x08 graphic
Jony Ca2+ (cz. IV)

0x08 graphic
Prokonwertyna (cz. VII) proakceleryna (cz. V)

Konwertyna (cz. VIIa) akceleryna (cz. VI)

Trombina (cz. IIa)

III Faza - krzepnięcie właściwe

0x08 graphic
0x08 graphic
Fibrynogen trombina monomery włóknika polimeryzacja fibryna rozpuszczalna

0x08 graphic

Cz. XIII Jony Ca2+

Trombina

Fibryna stała (nitki włóknika stałego, które tworzą siec będąca zrębem skrzepu lub zakrzepu);

IV Faza - refrakcja retrakcja

Włókienka fibryny skracają się i wyciskają ze skrzepu surowicę;

V Faza - fibrynoliza (rozpuszczanie skrzepu)

Zachodzi pod wpływem plazminy, która powstaje z nieaktywnego plazminogenu. Plazmina powoduje rozpuszczenie skrzepu powstałego po wylewie komórki do tkanki jak i również zakrzepu powstałego w świetle naczynia krwionośnego;

Związki hamujące krzepnięcie krwi:

- heparyna - występuje stale we krwi. Jest wytwarzana przez granulocyty zasadochłonne oraz komórki tuczne (heparynocyty) występujące w tkance łącznej głównie wątroby i płuc. Hamuje:

- wytwarzanie trombokinazy osocza;

- przejście protrombiny w trombinę;

- działanie trombiny na fibrynogen;

- Niedobór witaminy K w pokarmach, jej upośledzone wchłanianie z jelita przede wszystkim hamuje w wątrobie syntezę protrombiny, a także prokonwertyny;

Czas krwawienia to czas jaki upłynął od momentu zranienia skóry do chwili ustania krwawienia; U zdrowych osób powinien on wynosić:

- przy oznaczeniu metodą Duke'a od 2 do 6 minut;

- przy oznaczeniu metodą Copley'a i Calicka od 1 do 15 minut;

Wydłuża się przy:

- zmniejszonej liczbie płytek krwi lub upośledzonej ich czynności

- niedoborze witaminy C;

Metoda Duke'a

Odkażoną opuszkę 3 lub 4 palca nakłuwa się igłą na głębokość 2 - 3 mm. W momencie nakłucia włącza się stoper. Następnie co 30 sekund do palca przykłada się bibułę filtracyjną usuwając wypływającą krew. Moment gdy na bibule nie pozostanie plamka krwi uznaje się za koniec krwawienia.

Czas krzepnięcia to czas jaki upłynął od momentu wynaczynienia się krwi do chwili jej krzepnięcia. Prawidłowy czas krzepnięcia oznaczony:

- w temperaturze pokojowej wynosi 7 - 14 minut;

- w temperaturze 37°C wynosi 4 - 10 minut;

Metoda Vierordta

Oczyszczoną opuszkę palca nakłuwamy i włączamy stoper. Pierwszą kroplę krwi ścieramy. Do następnej kropli dostawiamy koniec rurki szklanej, do której wnika krew na długość około 2 cm.

Do drugiego końca kapilary wkładamy odtłuszczony włos koński tak aby przechodził przez słupek krwi. Po upływie 3 minut przesuwamy go w jednym kierunku o kilka milimetrów i powtarzamy tę czynność co 15 sekund. Początkowo włos przesuwany przez słupek krwi pozostaje niezmieniony.

Grupa krwi

- Występowania danej grupy krwi u człowieka uwarunkowane jest obecnością w błonie komórkowej erytrocytu aglutynogenu czyli antygenu grupowego A i B lub ich brakiem;

- W surowic krwi znajdują się natomiast aglutyniny (swoiste przeciw ciała) alfa i beta, oznaczone też symbolami anty-A i anty-B, które są skierowane przeciwko antygenom A i B. Znajdują się one we frakcji γ- globuliny osocza;

Podstawowe grupy krwi:

A, B, AB, O

A - antygen A, przeciwciało B w osoczu

B - antygen B, przeciwciało A w osoczu

AB - antygeny A i B, brak przeciwciał

O - antygen H, przeciwciała A i B

Oznaczenie grup krwi przeciwciała w surowicy

A anty-A

B anty-B

AB anty-A, anty-B

0 brak

Czynnik Rh nie jest jednorodny. Składa się on z wielu aglutynogenów, z których najsilniejszy jest aglutynogen D. U 85% ludzi rasy białej stwierdzono w krwinkach aglutynogen D i zaliczono ich do grupy Rh+, a u 15% on nie występuje - jest to grupa Rh-;

W warunkach prawidłowych w surowicy nie ma przeciwciał anty-D. Jednak jeśli osobie z grupą Rh(-) nie posiadającej aglutynogenu D przetoczy się w krwinkach ten aglutynogen, wytworzy ona przeciw niemu własne przeciwciała. Ponieważ prze wielokrotnych transfuzjach poziom przeciw ciał anty-D może być wysoki, biorca może aglutynować przetoczoną mu krew;

Niezgodność w obrębie grupy Rh może być powodem konfliktu serologicznego;

Parametry regulacji kwasowo-zasadowej:

- pH = -log [H+] 7,35 - 7,45

- pCO2 35 - 45 mmHg (komponenta oddechowa)

- aktualne HCO3- 21 - 27 mmol/l (komponenta metaboliczna)

- standardowe HCO3- 21 - 25 mmol/l

- TCO2 22 - 28 mmol/l

- BB 42 - 46 mmol/l

- BE +/- 2,3 mmol/l

Zaburzenia RKZ krwi:

Zaburzenia mogą być natury oddechowej lub metabolicznej, mówimy wtedy o kwasicy/zasadowicy oddechowej lub metabolicznej; (zasadowica wyrównana częściowo, wyrównana całkowicie, niewyrównana);

Ćwiczenia 3 (Kolokwium) 15-03-2011

Zmysły - zdolność do odbioru i analizy bodźców działających na organizm (wzrok, słuch, dotyk, węch, smak, równowaga, uczucie bólu, zmysły temperatury);

Gałka oczna:

- warstwa zewnętrzna - błona włóknista gałki ocznej, z przodu jest przezroczysta - rogówka, w pozostałej nieprzezroczysta - twardówka;

- warstwa środkowa - naczyniówka - z przodu ciało rzęskowe i tęczówka;

- warstwa wewnętrzna - głównie siatkówka;

Układ optyczny oka:

  1. Rogówka;

  2. Ciecz wodnista w przedniej komorze;

  3. Soczewka;

  4. Ciało szklista

Oś optyczna oka i ośrodek widzenia krzyżują się ze sobą w soczewką. Oś optyczna nie pokrywa się z osią widzenia. Oś widzenia oka pada na plamkę żółtą, gdzie jest najwięcej czopków;

Fotoreceptory:

- Pręciki - są wysoko światłoczułe, odpowiedzialne za wykrycie kształtu i ruchu, nie rozróżniają barw, odpowiedzialne za widzenie nocne;

- Czopki - rozróżniają kolory, odpowiedzialne za widzenie w dzień, są mniej wrażliwe na światło, umożliwiają również postrzeganie drobnych szczegółów;

Akomodacja oka:

- zjawisko dostosowania się oka do oglądania przedmiotów znajdujących się w różnych odległościach;

- dostosowanie to polega na odpowiednim doborze ostrości widzenia poprzez zmianę kształtu soczewki oka. Może zmienić kształt dzięki mięśniu rzęskowemu;

- zakres akomodacji - odległość (różnica) między punktem bliży i punktem dali;

- pkt. bliży - najbliższy punkt z którego wychodzące promienie świetlne po załamaniu przez układ optyczny oka zbierają się w siatkówce (akomodacja osiąga swoje maksimum);

- pkt. dali - najdalej położony punkt o przestrzeni z którego wychodzące promienie po załamaniu przez układ optyczny oka zbierają się na siatkówce;

Wady refrakcji oczu:

- emmetropia - oko miarowe - którego układ optyczny skupia się na siatkówce promienie świetlne biegnące równolegle;

- ametropia - oko niemiarowe - promienie świetlne po przejściu przez układ optyczny oka zbierają się za lub przed siatkówką,

- krótkowzroczność - pole zbierają się przed siatkówką, dobrze widoczne przedmioty które są blisko, soczewki dwuwklęsłe, rozpraszające;

- dalekowzroczność

- astygmatyzm - promienie padające do oka nie skupiają się na siatkówce, a w jednym punkcie, ale w dwóch lub więcej ogniskach, szkła cylindryczne;

- starczowzroczność - występuje ok. 40 roku życia, trudność w widzeniu przedmiotów w mniejszej odległości, spowodowane jest to zmniejszeniem elastyczności soczewki oka;

- Nadwzroczność - promienie skupiają się za siatkówką, korekcja: szkła skupiające, promienie;

Pole widzenia:

- Pole widzenia - część otaczającej nas przestrzeni, z której promienie świetlne wpadają do oka (przy niezmienionej osi widzenia) i wywołują wrażenie świetlne;

- Pole fiksacji - suma wszystkich przedmiotów, które zostają po kolei zauważone przez poruszające się oko (bez zmian położenia głowy);

Granice pola widzenia zależą od:

- granic rozmieszczenia fotoreceptorów na Sitkówce;

- anatomicznego kształtu oczodołu o nosa;

- położenie oka w oczodole

Badania pola widzenia:

- Perymetr - informuje o sprawności obwodowej i środkowej części siatkówki, śródczaszkowej części drogi wzrokowej;

Ostrość wzroku - zdolność do oddzielnego widzenia dwóch blisko siebie położonych w przestrzeni punktów świetlnych. Gdy są podrażnione dwa oddzielne czopki, między którymi jest czopek niepodrażniony;

Miarą ostrości widzenia jest kąt widzenia;

Ćwiczenia 4 22-03-2011

Pobudliwość - jest to zdolność do reagowania na bodźce stanem czynnym zwanym pobudzeniem;

W wyniku skutecznie działającego bodźca pobudzona tkanka reaguje specyficzną dla niej czynnością:

- komórki i włókna nerwowe - wytworzenie impulsu i przewodzenie pobudzenia;

- tkanka mięśniowa - skurczem;

- tkanka gruczołowa - wydzieleniem;

Bodziec - jest to zmiana otoczenia, która wywołuje specyficzny stan czynny zwany pobudzeniem;

Podział bodźców:

I Podział:

  1. Bodźce fizyczne - mechaniczne (ucisk), termiczne, elektryczne, świetlne;

  2. Bodźce chemicznie - kwasy, zasady, roztwory, gazy;

II Podział - ze względu na siłę działającego bodźca:

  1. Podprogowy - taki, który nie wywoła żadnej reakcji;

  2. Progowy - najsłabszy bodziec wywołujący minimalnie dostrzeganą reakcję;

  3. Nadprogowy (maksymalny) - wywołujący maksymalną reakcję;

Miary pobudliwości

Reobaza - najmniejsza siła bodźca elektrycznego potrzebna do pobudzenia tkanki pobudliwej. Czas w którym ten bodziec działa nazywa się czasem użytecznym;

Chronaksja - najkrótszy czas działania bodźca o sile podwójnej reobazy, potrzebny do wywołania reakcji;

0x01 graphic

Potencjał spoczynkowy

Ujemny potencjał spoczynkowy wewnątrz neuronu i jego wypustek wynosi od -60 d0 -80mV (średnio - 70mV), a w komórkach mięśniowych poprzecznie prążkowanych od -80 do - 90mV (średnio -85mV);\

Kanały jonowe - struktury białkowe zdolne do selektywnego przepuszczania jonów:

- każdy kanał jest dla wybranego, jednego jonu;

- jony przechodzą zgodnie z gradientem stężeń;

- transport bierny - dyfuzja - nie wymaga dostarczenia energii;

- część z nich jest stale otwarta, część może ulegać zmianom przestrzennym w wyniku których może wystąpić bramkowanie kanałów (otwieranie i zamykanie);

Rodzaje kanałów jonowych:

- kanałe bramkowane napięciem - bodźcem, który powoduje otwarcie kanału jest zmiana potencjału elektrycznego np. depolaryzacja;

- kanały bramkowane ligandem - bodźcem, który powoduje otwieranie kanału jest przyłączenie ligandu, czyli cząsteczki przekaźnika chemicznego, np. neurotransmitera;

W warunkach spoczynkowych błona komórkowa jest bardziej przepuszczalna dla jonów K+

Ciągłe utrzymanie błony komórkowej w stanie spolaryzowanym jest możliwe dzięki działaniu pompy sodowo-potasowej. Pompa sodowo-potasowa:

- jest przykładem transportu aktywnego, czyli wbrew gradientowi stężeń usuwa z wnętrza komórki nadmiar jonów Na+ i wprowadza do komórki jony K+;

- energia pozyskiwana jest z rozpadu ATP pod wpływem enzymu - adenozynotrójfosfatazy aktywowanej przez sód i potas (Na+ - K+ - ATPaza);

0x08 graphic
ATP Na+ - K+ - ATPaza ADP + Pi + Energia

Podsumowanie - potencjał spoczynkowy;

Do powstania i utrzymania potencjału spoczynkowego muszą być spełnione dwa warunki:

- Musi istnieć różnica stężeń jonów (głównie Na+ i K+) po obu stronach błony komórkowej, utrzymywana przez działanie pompy sodowo-potasowej;

- Musi istnieć różnica w przepuszczalności błony komórkowej dla jonów. W spoczynku duża dla jonów K+ i względnie mała dla jonów Na+;

Gdy zadziała bodziec następuje ruch jonów przez błonę komórkową. Otwierają się kanały Na+ i następuje gwałtowny napływ Na+ do wnętrza komórki. Potencjał wewnątrz komórki wzrasta i staje się dodatni - nastąpiła depolaryzacja - wytworzył się potencjał czynnościowy. Kanały Na+ zamykają się z pewnym opóźnieniem, otwierają się kanały K+ i znowu jony K+ przenikają na powierzchnię zewnętrzną błony komórkowej - nastąpiła repolaryzacja - powrót do stanu spolaryzowania błony komórkowej;

0x08 graphic

Gdy komórka jest w stanie depolaryzacji to jest wtedy niepobudliwa - stan nazywamy refrakcją bezwzględną;

W okresie repolaryzacji, gdy zadziała silniejszy bodziec powstanie stan zwany refrakcją względną;

Odruch - jest to reakcja na bodziec przy udziale ośrodkowego układu nerwowego; jednostką anatomiczną i czynnościową każdego odruchu jest łuk odruchowy - jest to droga po której przebiegają impulsy nerwowe od miejsca zadziałania bodźca - receptor - przez droga dośrodkową - ośrodek nerwowy - droga dośrodkowa - efektor;

0x08 graphic

Budowa łuk odruchowego:

1. Receptor - narząd w którym na skutek działania bodźca powstaje stan czynny, czyli impuls nerwowy,

2. Droga dośrodkowa - droga, którą tworzy neuron aferentny (czuciowy), przewodzi impuls nerwowy do ośrodka w OUN;

3. Ośrodek w obrębie którego impuls zostaje przekazany do następnego neuronu;

4. Droga odśrodkowa - droga, którą tworzy neuron eferentny (ruchowy), przewodzi impulsy nerwowe do narządy wykonawczego;

5. Efektor - w odpowiedzi na impuls powoduje wyzwolenie czynności;

Podział receptorów:

  1. Eksteroreceptory - przyjmujące bodźce ze środowiska zewnętrznego:

    1. Klasyfikacja fizyczna - uwzględniająca rodzaje bodźca:
      - fonoreceptory - wrażliwe na podniety dźwiękowe;
      - tangoreceptory - wrażliwe na podniety świetlne;
      - tonoreceptory - wrażliwe na podniety mechaniczne;
      - termoreceptory - wrażliwe na podniety cieplne;
      - chemoreceptory - wrażliwe na podniety chemiczne;

    2. Klasyfikacja psychofizjologiczna - uwzględniająca rodzaje wrażeń powstających podczas skutecznego pobudzenia:
      -       receptory wzroku, słuchu, węchu, smaku, dotyku, bólu, odczucia ciepła i zimna;

    3. Podział ze względu na odległość bodźca od receptora:
      - telereceptory (dystansowe) - zostają pobudzone przez bodźce, których źródło znajduje się daleko od ustroju np. światło, dźwięki;
      - kontaktoreceptory - zostają pobudzone w wyniku bezpośredniego kontaktu bodźca z receptorem np. dotyk;

  2. Interoreceptory - przyjmujące bodźce ze środowiska wewnętrznego:
    - baroreceptory - wrażliwe na zmiany ciśnienia;
    - chemoreceptory - wrażliwe na zmiany chemiczne krwi;
    - mechanoreceptory - wrażliwe na ucisk, rozciąganie;
    - proprioreceptory - informacje o położeniu poszczególnych części ciała w przestrzeni, o wykonywanych ruchach i o napięciu tonicznym mięśni. Znajdują się w mięśniach, ścięgnach, więzadłach, są receptorami tzw. Czucia głębokiego;

Odruchy bezwarunkowe są wrodzonymi reakcjami ustroju zachodzącymi przy udziale zlokalizowanego w niższych piętrach OUN, czyli ich łuk odruchowy nie przechodzi przez korę mózgową;

Podział ze względu na lokalizację ośrodka odruchowego:

- odruchy mózgowe - ośrodkami są komórki nerwowe skupione w jądrach odpowiednich nerwów czaszkowych (śródmózgowie, most, rdzeń przedłużony);

- odruchy rdzeniowe - ośrodki w jądrach ruchowych - rogach przednich rdzenia kręgowego;

Podział ze względu na budowę łuku odruchowego:

- odruchy somatyczne - efektorem jest mięsień szkieletowe poprzecznie prążkowane, wyróżniamy:

- monosynaptyczny - 1 synapsa pomiędzy 2 neuronami;

- polisynaptyczny - kilka połączeń synaptycznych w obrębie OUN;

- odruchy wegetatywne - efektorami są wszystkie komórki i tkanki poza mięśniami szkieletowymi poprzecznie-prążkowanymi, unerwiony przez nerw autonomiczny (wegetatywny);

Podział ze względu na lokalizację receptora i efektora:

- odruchy własne - receptor i efektor znajdują się w tym samym narządzie, a mianowicie w tym samym mięśniu szkieletowym poprzecznie-prążkowanym. Najczęściej są to odruchy monosynaptyczne. Czas odruchu jest krótki 11 - 13 ms. Zadaniem ich jest koordynacja ruchów oraz zabezpieczenie mięśni i stawów przed ich uszkodzeniem:

- odruch kolanowy - własny, rdzeniowy, monosynaptyczny;
- odruch m. dwugłowego;
- odruch m. trójgłowego;

- odruchy obce - receptor i efektor znajdują się w oddzielnym narządzie. Najczęściej są to odruchy polisynaptyczne. Czas odruchu jest długi od 40 - 80 ms:

- odruch podeszwowy - obcy, rdzeniowy, polisynaptyczny;
- odruch rogówkowy - obcy, polisynaptyczny, mózgowy;
- odruch źreniczny - wegetatywny, mózgowy;

Odruch źreniczny:

1. Receptor - czopki i pręciki;

2. Drogo dośrodkowa - włókna czuciowe nerwu wzrokowego;

3. Ośrodek nerwowy - jądro nerwu odruchowego nerwu śródmózgowego

4. Droga odśrodkowa - włókna parasympatyczne nerwu odruchowego;

5. Efektor - m. zwieracz źrenicy i m. rzęskowy prawego i lewego oka;

Odruch rogówkowy:

1. Rogówka;

2.włókna czuciowe nerwu trójdzielnego

3.

4.

5.

Odruchy warunkowe - są wykształcane w czasie życia osobniczego przy udziale współczulnego OUN (kory mózgowej) w wyniku procesu, który można nazywać uczeniem. Powstałe w wyniku czasowego kojarzenia bodźca bezwarunkowego z obojętnym. Powstaje na bazie odruchu bezwarunkowego;

- Metoda Türka

0,1 % (7s)

0,2 % (2s)

0,3 % (1s)

0,5 % (<1s)

Hamowanie odruchów - zmniejszenie pobudliwości przez wydłużenie czasu odruchu lub wstrzymania wystąpienia reakcji;

Torowanie odruchów np. przy udziale strychniny ( zwiększa pobudliwość łuku odruchowego i ośrodków rdzeniowych, fendu - zwiększa pobudliwość w ośrodkowej części łuku odruchowego;

Ćwiczenia 5 29-03-2011

Rodzaje tkanek mięśniowych:

- Gładka;

- Poprzecznie prążkowana;

- Sercowa;

Budowa mięśnia poprzecznie prążkowanego:

- mięśnie są zbudowane z komórek zwanych włóknami mięśniowymi;

- włókno otoczone jest błoną komórkową (sarkolemma) i w wypełnione sarkoplazmą;

- wewnątrz włókna znajdują się włókienka - miofibryle, które dzielą się na nitki - miofilamenty zbudowane z białek kurczliwych miozynowych i aktynowych;

- pomiędzy włóknami są liczne mitochondria, znaczna ilość glikogenu (materiał zapasowy), mioglobina (magazyn tlenu);

- na obwodzie pod sarkolemmą jest od kilku do kilkunastu jąder komórkowych;

Triada mięśniowa - układ zbudowany z kanalika T i dwóch cystern obrzeżnych;

Sarkomer - podstawowa jednostka funkcjonalna mięśnia:

- ograniczony jest poprzecznymi błonami - Linie Z;

- zawiera ciemniejszy odcinek A - anizotropowy i jaśniejszy odcinek I - izotropowy;

- odcinek A zawiera głównie miozynę. W jego środkowej części występuje jaśniejsze pasmo - strefa H (część sarkomeru pozbawiona aktyny);

- odcinek I zawiera aktynę, jest podzielony na dwie połączone błony poprzeczną linią Z, każda z nich należy do sąsiedniego sarkomeru;

0x01 graphic

0x01 graphic

Budowa miozyny:

Zbudowana jest z dwóch podjednostek:

- wydłużonej meromiozyny lekkiej (LMM);

- maczugowatej meromiozyny ciężkiej (HMM), która składa się z tzw. głowy (zbudowanej z dwóch podjednostek S1) oraz z nitkowatej wydłużonej szyjki;

Meromiozyna ciężka pełni dwie funkcje:

- ma zdolność tworzenia połączeń z nicią aktyny - mostki poprzeczne;

- ma właściwości enzymatyczne (ATP-aza miofibrylarna);

Budowa aktyny:
Nić aktyny zbudowana jest z dwóch spiralnie skręconych sznurów cząstek o kształcie globularnym; otoczone są nicią tropomiozyny, na której osadzone są cząsteczki troponiny;

Cząsteczki troponiny posiadają 3 podjednostki:

- T - połączenie treoniny z tropomiozyną;

- C - miejsce wiązania jonów Ca2+;

- I - hamuje oddziaływanie aktyny na miozynę;

0x08 graphic

Budowa synapsy nerwowo-mięśniowej, składa się z:

- błony presynaptycznej - błona należąca do odgałęzienia aksonu;

- błony postsynaptycznej - część sarkolemmy;

- szczeliny synaptycznej;

Jest to synapsa chemiczna, ponieważ przekazywanie pobudzenia odbywa się za pośrednictwem transmitera chemicznego - acetylocholiny;

Działanie synapsy nerwowo mięśniowej:

  1. Pobudzenie motoneuronu;

  2. Depolaryzacja błony presynaptycznej;

  3. Dyfuzja jonów Ca2+ ze środowiska zewnątrzkomórkowego do wnętrza komórki nerwowej;

  4. Wzrost stężenia jonów Ca2+ jest bezpośrednim bodźcem do otwarcia pęcherzyków synaptycznych;

  5. Wydzielenie acetylocholiny do szczeliny synaptycznej. Proces ten nazywa się sprzężeniem elektrowydzielniczym;

  6. Połączenie acetylocholiny z receptorem cholinergicznym na błonie postsynaptycznej;

  7. Depolaryzacja błony postsynaptycznej;

W błonie postsynaptycznej znajduje się enzym esteraza cholinowa, która rozkłada acetylocholinę na kwas octowy i cholinę;

Teoria ślizgowa skurczu mięśniowego (Huxley'a):

  1. Depolaryzacja błony postsynaptycznej i powstanie potencjału czynnościowego;

  2. Przesuwanie się depolaryzacji wzdłuż włókna oraz do wnętrza komórki poprzez kanaliki poprzeczne T;

  3. Uwalnianie jonów Ca2+ z pęcherzyków końcowych siateczki sarkoplazmatycznej;

  4. Wzrost stężenia w sarkoplazmie zapoczątkowuje aktywację układów kurczliwych i skurcz włókien mięśniowych, mechanizm ten nazywa się sprzężeniem elektromechanicznym;

  5. Połączenie jonów Ca2+ z podjednostek C-troponiny;

  6. Zmiana przestrzenna układu troponina-tropomiozyna i odsłonięcie miejsc aktywnych aktyny;

  7. Połączenie główek miozyn z miejscami aktywnymi aktyny - powstają mostki poprzeczne;

  8. Rozkład ATP na ADP fosforan pod wpływem ATP-azy miofibrylarnej;

  9. Zmiany konformacyjne główki miozyny i mostków;

  10. Przesuwanie się (ślizganie) głowy miozyny wzdłuż fi lamentu aktynowego i wsuwanie nici aktyny pomiędzy nitki miozyny;

Cechą charakterystyczną tej teorii jest to, że ani nici aktyny, ani miozyny nie ulegają skróceniu, a jedynie zmieniają położenie względem siebie;

W obrazie mikroskopowym mięśnia w stanie skurczu obserwuje się skrócenie odcinków izotropowych bez zmian długości odcinków anizotropowych, z jednoczesnym zanikiem prążka H;

Energetyka skurczu mięśniowego:

Bezpośrednim źródłem energetycznym do skurczu mięśnia jest ATP

0x08 graphic
ATP ATP-aza miofibrylarna ADP + Pi + en.

Aktywację ATP-azy miofibrylarnej zapoczątkowuje wzrost stężenia jonów Ca2+ w cytoplazmie;

Zawartość ATP w komórce jest mała (4 mmol/kg wilgotnej masy mięśniowej), dlatego też musi ona być nieustannie odbudowywany, czyli resyntezowany z powstałego ADP. Część tych procesów zachodzi w cytoplazmie komórki mięśniowej i nie wymaga tlenu - procesy anaerobowe, część przebiega w mitochondriom z udziałem tlenu - procesy aerobowe;

Procesy anaerobowe:

- Hydroliza fosfokreatyny;

Fosfokreatyna (PCr) występuje w stężeniu 20-25 mmol/kg wilgotnej masy mięśniowej; reakcja ta stymulowana jest przez wzrost stężenia ADP i jonów H+ w cytoplazmie;

0x08 graphic
PCr + ADP Kinaza keratynowa (CK), H+ Cr + ATP

Cr - kreatyna;

- Glikoliza - proces rozkładu węglowodanów do kwasu pirogronowego; Substancją energetyczną jest:

- glikogen - materiał zapasowy występujący w komórce mięśniowej;

- glukoza - wychwytywana z krwi;

W nieobecności tlenu powstały kwas pirogronowy ulega przekształceniu w kwas mlekowy;

0x08 graphic
Glikogen/Glukoza +ADP + Pi dehydrogenaza mleczanowa ATP + LA

- Reakcja miokinazowa

0x08 graphic
ADP + ADP kinaza adenylowa ATP + AMP

AMP - aktywator wieli procesów biochemicznych np. glikolizy i glikogenolizy;

Procesy aerobowe:

Część cząsteczek ADP dyfunduje do mitochondriom, gdzie w wyniku fosforylacji oksydacyjnej odbudowywane są dalsze cząsteczki ATP. Dzieje się tak w wyniku utlenienia pirogronianu WKT, ketokwasów i aminokwasów;

Glikogen/WKT/aminokwasy + ADP + Pi + O2 CO2 + H2O + ATP

Ze względu na częstotliwość pobudzeń skurcze dzielimy na:

  1. Skurcz pojedynczy - powstaje, gdy mięsień będzie drażniony bodźcami rzadszymi niż cały czas skurczu tego mięśnie (kiedy nastąpi całkowity rozkurcz mięśnia). W zapisie skurczu pojedynczego wyróżnia się 3 okresy:

  • Skurcz tężcowy - powstaje gdy, mięsień drażniony jest serią bodźców, w której przerwa między kolejnymi bodźcami jest krótsza niż cały czas skurczu. Dzielimy na: