Metabolizm wymaga:

a)odżywiania- aby w organizmie mógł zajść metabolizm organizm potrzebuje dostarczenia składników

odżywczych (budulcowych i energetycznych) dzięki którym będzie w stanie prawidłowo funkcjonować.

Odżywianie jest dostarczaniem pokarmu do jamy ustnej, następnie trafia on do gardła, przełyku, żołądka,

jelita cienkiego gdzie jest trawiony i wchłaniany, a następnie do jelita grubego, w którym formują się

masy kałowe, które są wydalone na zewnątrz przez odbyt.

b)oddychania, podstawą oddychania jest dyfuzja gazów (wymiana O2 i CO2). Gaz przechodzi z miejsc o

wysokim stężeniu do miejsc w których to stężenie jest niższe. Oddychanie składa się z dwóch aktów:

-I-oddychanie płucne zewnętrzne

-II-oddychanie tkankowe wewnętrzne

W procesie tym następują 4 fazy następujące po sobie:

◦I- wentylacja, uczestniczą drogi oddechowe i pęcherzyki płucne

◦II- dyfuzja zewnętrzna, wymiana gazów między pęcherzykami płucnym a krwią

◦III- transport gazów przez krew

◦IV- dyfuzja wewnętrzna- wymiana gazów między krwią a tkankami

c)krążenia, ma za zadanie dzięki pracy serca i układu naczyń tętniczo- włosowatych co daje krew utlenowania

i żylnych co daje odtlenowaną. Mają one za zadanie dostarczenie produktów energetycznych, budulcowych,

tlenu i innych substancji do komórek i tkanek oraz usunięcie ubocznych produktów przemiany materii.

d)wydalania, celem tego procesu jest usunięcie z organizmu szkodliwych produktów przemiany materii, w

procesie wydalania biorą udział:

◦nerki

◦moczowody

◦pęcherz moczowy

◦cewka moczowa

Nerki regulują gospodarkę wodno- elektrolitową. Mocz powstały w nerkach po przejściu filtracji przechodzi

przez moczowód do pęcherza moczowego i jest wydalany przez cewkę. Substancjami wydalonymi jest

mocznik, kwas moczowy, amoniak.

e)rozrodu, jego celem jest utrzymanie i przetrwanie gatunku. Człowiek jest gatunkiem rozdzielno płciowym,

który posiada narządy rozrodcze, u mężczyzn to jądra, nasieniowody, gruczoł krokowy i pęcherzyki nasienne.

Jądra wytwarzają plemniki, które są substancja rozrodczą. U kobiet są to jajniki, jajowody, macica i pochwa.

Jajniki są odpowiedzialne a wytworzenie komórek jajowych. W jajowodach dochodzi do zapłodnienia

komórki, następuje w macicy zagnieżdżenie i powstaje zygota.

Konieczność zapewnienia stałego metabolizmu, stałego środowiska wewnętrznego organizmu doprowadziła w procesie ewolucji do wykształcenia się układu ruchowego (somatycznego), który zapewnił lepsze pobieranie materiałów budulcowych i energetycznych ze środowiska zewnętrznego, oraz umożliwił jego zmianę. Układ ruchowy obejmuje przede wszystkim układ mięśni szkieletowych, którego komórki kurczą się powodując ruchy ciała, oraz układ szkieletowy, który stanowi rusztowanie dla mięśni szkieletowych. Oprócz tych dwóch układów udział biorą narządy odbierające bodźce, czyli receptory oraz układ nerwowy somatyczny przekazujący pobudzenie od narządów odbierających do układu mięśniowego.

Utrzymanie stałego środowiska wewnętrznego- homeostaza- wymaga stałej precyzyjnej kontroli czynności układów związanych z odżywianiem, krążeniem, wydalaniem. Taka kontrola środowiska wewnętrznego przypada układowi nerwowemu.

FUNKCJE I CZYNNOŚCI KOMÓRKI

Wszystkie tkanki, narządy i układy w organizmie człowieka składają się z podstawowych jednostek czynnościowych, jakimi są komórki, które bez względu na stopień zróżnicowania cechuje metabolizm i biosynteza.

I Błona komórkowa ma płynną mozaikowatą strukturę, która składa się z 2 warstw cząsteczek fosfolipidów ustawionych długą osią prostopadle do powierzchni błony. W błonie komórkowej jak gdyby pływają białka globularne zajmujące warstwę zewnętrzną lub wewnętrzną fosfolipidową i jak również całą grubość błony.

Białka możemy podzielić na 5 grup z zależności od spełniających przez nie funkcje:

a)białka integralne

b)b.nośnikowe]

c)b.tworzące kanały jonowe

d)b.receptorowe

e)b.enzymatyczne

Mechanizmy, dzięki którym różne substancje przenikają przez błonę są dość złożone. Skład chemiczny komórki o otaczającego ją środowiska zewnętrznego są tak różne, a przenikanie w obu kierunkach jest tak intensywne, że od błony komórkowej wymaga to wielkiej „doskonałości zawodowej”, gdyż musi spełniać rolę strażnika granicznego i celnika wobec ciała komórki. Substancje przenikają przez błonę dzięki różnym mechanizmom, które możemy podzielić na dwie grupy:

1.transport cząsteczek przez błonę

2.pochłanianie stałych i płynnych cząsteczek

,„Kiedy przekraczamy granice państwa strażnik graniczny wręcza nam kartę, która zaznajamia nas z przepisami dotyczącymi przewozu towarów przez granicę i zawiera listę przedmiotów, których przewóz jest ograniczony lub całkowicie zabroniony”.

W swoich czynnościach celnik komórkowy- błona kieruje się podobnymi przepisami celnymi noszącymi w języku naukowym nazwę przepuszczalności wybiórczej.

a)białka nośnikowe. Transport przez błonę komórkowa zależy od masy cząsteczkowej, właściwości,

średnicy i ładunku elektrycznego cząsteczek związków chemicznych.

•cząsteczki rozpuszczane w tłuszczach, w tym samym lub większym stopniu niż w wodzie przenikają przez

warstwy fosfolipidową błony komórkowej. W obu kierunkach na zasadzie dyfuzji, bez względu na ich

średnice np.O2, CO2, kwasy tłuszczowe, rozpuszczalniki organiczne np.alkohole. Dyfundują one zgodnie z

gradientem stężeń tzn. ze stężenia większego do mniejszego.

•związki nierozpuszczalne w tłuszczach są aktywnie transportowane przez białka nośnikowe tworząc z nimi

nietrwałe kompleksy tzn. po dotarciu przez błonę komórkowa kompleks rozpada się uwalniając cząst. do

cytoplazmy. Ten typ transportu odbywa się zgodnie z gradientem stężenia- dyfuzja ułatwiona, a

dyfundowanie przeciw gradientowi stężeń nazywa się transportem aktywnym.

b)białka tworzące kanały nośnikowe. W błonie komórkowej są swoiste kanały jonowe dla odkomórkowych i

odkomórkowych prądów poszczególnych jonów. Białka tworzą kanały biernie lub aktywnie transportując

aniony i kationy zgodnie z gradientem stężenia lub przeciw niemu i zgodnie z ładunkiem elektrycznym.

c)białka receptorowe przyczepiają się do wewn. powierzchni błony komórkowej, a następnie przenoszone są

na powierzchnie zewnętrzną. Po wiązaniu się aktywnych cząsteczek (mediatory, hormony) występują w

płynie zewnątrzkomórkowym z receptorami na zewnątrz powierzchni błony, białka receptorowe

oddziałują na inne białka błony komórkowej np. białka nośnikowe przyspieszają lub zwalniają aktywny

transport przez błonę. Kanały prądów jonowych otwierają się lub zamykają i następuje aktywacja lub

dezaktywacja białek enzymatycznych. Białka receptorowe nie tylko oddziałują na inne białka, ale również

same transportują cząsteczki chemiczne z płynu zewnątrzkomórkowego do cytoplazmy np. insulinę i

białka komórek beta wysp trzustki.

Odbiór informacji przez komórkę. Inf. odbierana przez receptory błony wywołuje efekty:

•krótkotrwałe- np. ruch jonów przez błonę komórkowa

•długotrwałe przez aktywacje lub dezaktywację enzymów w bł.kom. i zwiększony lub zmniejszony

metabolizm komórkowy

•średniotrwałe- jednocześnie krótko i długotrwałe odbieranie i przetwarzanie informacji przez bł.kom.

odbywa się w trzech etapach:

I różnicowanie sygnałów- informacje odbieraną stanowią sygnały- cząst. związków chemicznych

działają niezależnie od siebie na błonę komórkową .

II przenoszenie sygnałów- oddziaływanie białek receptorowych związanych ze swoistymi cząst. na

białka kanałów jonowych i białka enzymatyczne

III wzmacnianie sygnałów- sygnały odbierane przez komórkę po wejściu są zbyt słabe, aby mogły

istotnie wpływać na metabolizm wewnątrzkomórkowy, dlatego muszą być wzmocnione albo przez

cyklazę adenylową lun cyklazę guanylową czyli przez cykliczny ATP i GMP.

II Jądro komórkowe. W okresach między podziałami komórek-, interfaza- jądro komórkowe stanowią chromosomy zwinięte i ściśle przylegające do siebie, są to 23 pary chromosomów: 22 pary somatycznych i 1 para płciowych.

Chromosomy somatyczne dzielimy na:

-I grupa chromosomów od 1-3

-IIgr.ch.od 4-5

-IIgr.ch.od 6-12

-IIIgr.ch.od 13-15

-IVgr.ch.od 16-18

-Vgr.ch.od 19-20

-VIgr.ch.od 21-22

W czasie podziału komórki macierzystej na 2 komórki potomne następuje duplikacja chromosomów dzięki wytworzeniu się podwójnych nici chromatydowych. Do każdej komórki potomnej przesuwają się 23 pary chromosomów. W czasie metafazy, w czasie podziału komórkowego chromosomy są najlepiej widoczne i można je liczyć i identyfikować. Każdy z chromosomów ma dwie nici chromatydowe połączone ze sobą za pomocą centromeru. W zależności od długości tych nici, miejsca ich połączenia za pomocą centromeru oraz występowania prążków chromosomy daje się identyfikować i dzielić na 7 wymienionych wyżej grup.

Nici chromatydowe w jądrze zbudowane są z łańcuchów kwasów DNA tworzących podwójny heliks DNA. W każdym łańcuchu występują na zmianę ogniwa w postaci reszty fosforanowej i dezoksyrybozy. Z cząsteczkami dezoksyrybozy obu łańcuchów łączy się jedną z dwóch zasad purynowych- adenina lub guanina, albo jedna z zasad pirymidynowych- tymina lub cytozyna. W podwójnym heliksie DNA zasady purynowe lub pirymidynowe występują naprzeciwko siebie, łącząc się za pomocą wiązań wodorowych.

W jądrze widoczne są struktury zwane jąderkami, są to skupienia kwasów RNA zsyntetyzowanych w jądrze i chwilowo tam zmagazynowanych aż do ich przesunięcia do cytoplazmy.

III Siateczka śródplazmatyczna ziarnista. Na zewn. powierzchni ma ziarnistości- rybosomy, w których zachodzi proces translacji, czyli synteza łańcuchów polipeptydowych. Rybosomy przesuwają się po cząsteczkach matrycowego RNA jak gdyby odczytując trójki zasad- triplety, z których każda odpowiada jednemu określonemu aminokwasowi. Translacja rozpoczyna się w rybosmoie od kontaktu matrycowego RNA z transportującym RNA przenoszącym aminokwasy- metioninę. Kolejne cząsteczki tRNA dostarczają aminokwasy, które łączą się wiązaniami peptydowymi w odpowiedniej kolejności, zgodnie z kodem genetycznym i w ten sposób wydłużają się łańcuchy polipeptydowe, syntetyzowane w rybosomach polipeptydy podlegają dalszej obróbce, w wyniku, której powstają:

a)białko strukturalne- wchodzi w skład organelli komórkowych

b)białko enzymatyczne z którym jest związany metabolizm wewnątrzkomórkowy

c)białka wydzielane na zewnątrz stanowią podstawowy składnik płynów ustrojowych i soków trawiennych.

IV Siateczka śródplazmatyczna gładka. W jej obrębie zachodzi biosynteza i magazynowanie niektórych związków: przede wszystkim tłuszczów oraz polimeryzacja glukozy i tworzenie się ziarnistości glikogenu (polimeryzacja- kondensacja glukozy). W komórkach kory nadnerczy, jajników i jąder odbywa się w obrębie błon gładkich biosynteza hormonów steroidowych (kortyzon, estrogeny), w komórkach wątroby- odkładanie ziaren glikogenu, a w mięśniach poprzecznie prążkowanych gromadzą się jony Ca.

V Lizosomy. Zawierają enzymu hydrolityczne trawiące białka, kwasy nukleinowe i węglowodany. W obrębie lizosomów zachodzi trawienie zarówno fragmentów własnej komórki jak i fragmenty obcych komórek, cząsteczek, które zostały wchłonięte do wnętrza w wyniku fagocytozy lub pinocytozy. Niedostateczną prężność cząsteczek O2 w komórce, czyli niedotlenienie powoduje przechodzenie enzymów przez błonę lizosomatyczną do cytoplazmy i samostrawienie komórki.

Endocytoza obejmuje dwa procesy:

1)fagocytozę- zachodzi wtedy, kiedy większe fragmenty obcych komórek lub mikroorganizmy zostają otoczone błona komórkowa i są wciągane do wnętrza komórki, gdzie tworzą wakuole, do których otwierają się lizosomy zawierające enzymy. Dzięki nim sfagocytowane fragmenty ulęgają strawieniu w obrębie wakuoli i uwalniają się do cytoplazmy, w której mogą powstawać w postaci ciał resztkowych.

2)pinocytozy jest podobna do fagocytozy, z ta różnicą, że dotyczy cząsteczek związków chemicznych, które przyczepiają się do zewnętrznej powierzchni błony komórkowej, w tym miejscu błona komórkowa ulega zagłębieniu aż do wytworzenia się wakuoli. Następnie cząsteczki te są trawione przez enzymy zawarte, w lizosomach- procesy końcowe do cytoplazmy. Dzięki pinocytozie do wnętrza komórki dostają się duże cząsteczki, np. białka, które nie przenikają przez błonę komórkową.

Egzocytoza- związki chemiczne wytwarzane przez komórki gruczołowe wydzielania zewnętrznego i wewnętrznego przez komórki nerwowe i inne komórki w organizmie są częściowo magazynowane w pęcherzykach otoczonych błoną. W komórkach nerwowych pęcherzyki te nazywane są synaptycznymi i zawierają mediatory i modulatory, a w komórkach gruczołowych pęcherzyki- ziarna wydzielnicze zawierają składniki wydzielane do krwi (hormony i białka osocza) lub na wewn.(enzymy trawienne). W czasie pobudzania dochodzi do zetknięcia się pęcherzyków z powierzchnia wewn.błony komórkowej i w tym miejscu następuje jednocześnie pękniecie błony i pęcherzyków. Treść wypełniająca pęcherzyki zostaje usunięta na zewnątrz. Puste pęcherzyki zamykają się i są wciągane do wnętrza komórki gdzie mogą się ponownie napełnić.

VI Mitochondria, zawierają podwójna błonę (zewn. i wewn.)- wewnętrzna silnie pofałdowana tworzy grzebień. Błony otaczające przestrzeń zamkniętą wypełnione macierzą. W obrębie błon znajdują się wszystkie enzymy cyklu kwasu cytrynowego, i enzymy łańcucha oddechowego. W macierzy występują pewne ilości kwasu DNA oraz jony Ca i Mg. Mitochondria są głównymi producentami energii w komórce. W obrębie mitochondrium są syntetyzowane ATP, które są uniwersalnymi przenośnikami energii w komórce

METABOLIZM WEWNĄTRZKOMÓRKOWY

Komórki pobierają z otoczenia, czyli z płynu międzykomórkowego składniki odżywcze, którymi są glukoza, aminokwasy, kwasy tłuszczowe. Pobieranie składników odżywczych z otoczenia odbywa się dzięki aktywnemu transportowi cząsteczek przez błonę komórkową przeciw gradientowi stężeń w wyniku pinocytozy i fagocytozy w niektórych rodzajach komórek.

Wyzwolenie energii ze składników odżywczych odbywa się w procesie odtłoczenia atomów wodoru od produktów rozpadu składników odżywczych i przenoszenia tych atomów na atomy tlenu. Na skutek dyfuzji przez błonę komórkową atomy tlenu są stale dostarczane z zewnątrz (z płynu zewnątrzkomórkowego) do wnętrza komórki. Prężność tlenu w każdej komórce jest wypadkowa szybkości, z jaka są one dostarczane oraz szybkości, z jaka są zużywane w wewnątrz komórki. Przy jednakowej szybkości dostawy mała prężność tlenu występuje w komórkach wytwarzających dużo energii, a więc intensywnie pracujących.

Wytwarzanie energii w komórce jest istotą oddychania wewnętrznego, czyli wewnątrzkomórkowego i przebiega w dwóch etapach:

1)beztlenowa- energia jest pozyskiwana w procesie glikolizy z głównego składnika odżywczego, jakim jest glukoza (rozpad). Przekształceniu glukozy w pirogronia towarzyszy powstanie z cząsteczek, ATP co nie wymaga obecności tlenu.

2)tlenowa, tlen jest niezbędny do dalszego pozyskiwania energii z pirogronianiu przez jego rozpad, do CO2 i H2O. W razie nieobecności tlenu zachodzi tylko glikoliza beztlenowa kończąca się przekształceniem pirogronianu w mleczan.

Proces glikolizy i powstanie pirogronianu odbywa się w cytoplazmie, w mitochondriach natomiast następuje włączenie do cyklu kwasu cytrynowego zarówno pirogronianu, który jest wcześniejszym ogniwem glikolizy, jak i innych reszt kwasów trikarboksylowych wytworzonych w procesie hydrolizy aminokwasów i kwasów tłuszczowych.

Enzymy cyklu kwasu cytrynowego występują w macierzy mitochondrialnej, a enzymy łańcucha oddechowego znajdują się w wewnątrz błony mitochondrialnej. W czasie przemian tego cyklu uwalniają się atomy H i cząsteczki, CO2. A tomy H są transportowane przez białka łańcucha oddechowego aż do momentu połączenia się z O2 i powstania cząsteczki H2O. Energia wyzwolona w czasie rozpadu glukozy do pirogronianu jest zużyta do syntezy ATP. Przeciętnie w fazie beztlenowej zostaje zsyntetyzowane ok. 5% ogólnej ilości ATP komórkowego, a powstałe 95% ATP (36 cząsteczek) jest zsyntetyzowane w mitochondriach w fazie tlenowej.

ATP jest bogaty w energie, która jest wykorzystywana w procesach zewnątrzkomórkowych:

1)transport aktywny jonów i substancji mało cząsteczkowych przez błonę komórkowa wbrew gradientowi stężeń

oraz na transport zewnątrzkomórkowy.

2)do syntezy składników komórkowych tj. DNA, RNA, białka, lipidy oraz resyntezy (rozpad) glukozy i

glikogenu.

3)na pracę mechaniczna komórki polegającą na ruchu cytoplazmy lub skurczu włókienek mięśniowych w

komórkach mięśni.

Samoregulacja metabolizmu komórkowego.

Procesy biosyntezy komórkowej podlegają kontroli humoralnej lub nerwowej. Ze strony innych komórek znajdujących się często w odległych narządach. Na równi z kontrolą zewnętrzną humoralną lub nerwową procesy biosyntezy podlegają samoregulacji w obrębie pojedynczej komórki. Nadmiar jakiegoś produktu wytworzonego w komórce hamuje jego dalszą syntezę zarówno na etapach końcowych jak i pośrednich i początkowych. Dzieje się to dzięki hamowaniu syntezy enzymów biorących udział w tych przemianach. W twn sposób komórka zabezpiecza się przed nagromadzeniem się w niej pewnych związków w ilościach przekraczających granice fizjologiczne. Przekazywanie tej granicy przy niedostatecznie sprawnej samoregulacji może doprowadzić do obumierania komórki.

KOMÓRKA NERWOWA- BUDOWA I POTENCJAŁ SPOCZYNKOWY

1.Budowa neuronu.

W organizmie człowieka znajduje się ok. 30 bilionów neuronów, znaczna większość z nich skupia się w OUN. Stosunkowo niewielka ich liczba występuje poza OUN w zwojach nerwowych- są to woje nerwów czaszkowych i rdzeniowych oraz zwoje należące do układu autonomicznego.

Zasadniczą funkcja neuronu jest przekazywanie informacji zakodowanych w postaci impulsów nerwowych. Neurony różnią się między sobą pod względem morfologicznym i czynnościowym.

Składają się one z ciała komórkowego i dwóch rodzajów wypustek:

- jednej długiej, osiowej- neuryt lub akson

- z licznych krótszych- dendryty

Ciała neuronów maja różne kształty i wielkość od 4-150 um. Są one zasadniczym miejscem metabolizmu i syntezy składników komórkowych. W organizmie człowieka występują zarówno neurony o krótkich aksonach, rozgałęziających się w pobliżu ciała komórkowego, jak i o długich aksonach, nawet do 1,2 metra.

Aksony rozpoczynają się na powierzchni ciała neuronu od wzniesienia zwanego wzgórkiem aksonu przechodzącego następnie w początek aksonu. Na swoim przebiegu niektóre długie akson tworzą odgałęzienia w postaci bocznych gałęzi- kolateralie. Z zewnątrz aksony otaczają lemocyty, które pośredniczą w wymianie substancji odżywczych, metabolitów pomiędzy aksonem a płynem międzykomórkowym oraz stanowią osłonę mechaniczną. Większość długich aksonów biegnących przez istotę białą w OUN oraz w nerwach rdzeniowych otoczona jest dodatkową osłonka mielinową (rdzenną). Długie aksony z osłonką mielinową nazywamy rdzennymi, a bez osłonki bezrdzennymi. Osłonka utworzona jest przez lemocyty, które owijając się kilkakrotnie wokół aksonu, tworząc tę osłonkę ze swojej błony komórkowej włożonej w kilka warstw. Spełnia ona jednocześnie funkcje ochrony mechanicznej i izolatora elektrycznego aksonu w odstępach ok. 1 mm w obrębie cieśni węzła (przewężeń Ranviera) włókna rdzenne nie maja osłony.

Jedną z największych komórek nerwowych w organizmie człowieka o długich aksonach występuje w jądrach ruchowych pnia mózgu i rdzenia kręgowego. Aksony tych komórek biegną w nerwach czaszkowych lub rdzeniowych do mięśni szkieletowych, gdzie znajdują się ich zakończenia.

Neurony małe pośredniczące, zaopatrzone są w krótkie aksony rozgałęziające się w pobliżu ciała komórkowego. Przewodzą one impulsy nerwowe na małe odległości, pośrednicząc pomiędzy neuronami o długich aksonach. W warunkach prawidłowych aksony przewodzą impulsy nerwowe tylko w jednym kierunku od ciała neuronu do zakończeń aksonu. W obrębie tych zakończeń następuje przekazywanie impulsu na inne komórki.

Dendryty zazwyczaj są liczne, rozgałęzione i krótsze od aksonów, przewodzą podniety do ciała komórkowego.

2.Potencjał spoczynkowy.

Pomiędzy wnętrzem komórkowym tkanek pobudliwych, a płynem wewnątrzkomórkowym występuje stale w spoczynku różnica potencjału elektrycznego, czyli potencjał spoczynkowy. Jest on spowodowany właściwościami błony komórkowej, przez którą jony o dodatnim ładunku przenikają z trudnością. Wnętrze jonu ma ładunek ujemny w stosunku do otoczenia i wynosi potencjał spoczynkowy od -60 do -80 MV, średnio -70. Do wnętrza komórki o ujemnym ładunku wnikają dodatnio naładowane kationy, przede wszystkim sodowe i potasowe. Szybkość ich przenikania nie jest jednakowa. Kationy Na przenikają ok. 100 razy wolniej niż potas, z powodu ich większej średnicy. Stężenie poszczególnych jonów w płynie wewnątrzkomórkowym nie zmienia się jeśli metabolizm nie ulega zmianie i jeśli na błonie komórkowej nie działają bodźce z zewnątrz. W tych warunkach wytwarza się równowaga pomiędzy stężeniem poszczególnych jonów na zewnątrz i wewnątrz komórki. Równowaga ta jest wypadkową gradientów stężenia i gradientów ładunków elektrycznych poszczególnych jonów w płynie zewnątrz i wewnątrzkomórkowym.

Występowanie w błonie prądów jonowych skierowanych do wnętrza i na zewnątrz komórki nie uzasadnia przyjęcia hipotezy o istnieniu w błonie oddzielnych kanałów dla poszczególnych jonów. W zależności od stanu czynnościowego kanały dla prądów poszczególnych jonów otwierają się lub zamykają. W procesie tym biorą udział białka tworzące kanały jonowe i stanowiące integralną część błony komórkowej.

Pompa sodowo- potasowa, utrzymanie we wnętrzu komórki dużego stężenia K+ i małego Na+ wymaga aktywnego transportu obu tych kationów przez błonę komórkową przeciwko gradientowi stężeń. Kationy Na napływające do wnętrza komórki przez kanały zostają po stronie wewn.bł.kom związane z enzymem. Znajduje się on w samej błonie komórkowej i transportuje Na+ na zewnątrz błony. Jednocześnie ten sam enzym zabiera ze sobą K+ z zewn.powierzchni błony i transportuje je przez kanały potasowe do wnętrza.

Napęd pompy wiąże się z metabolizmem zewnątrzkomórkowym, ok. 30 % całego metabolizmu komórki tkanek pobudliwych jest używany na jej napęd. Optymalna praca pompy i związana z tym optymalna pobudliwość wymagają:

-stałego dopływu do komórki tlenu i substancji energetycznych(glukoza)

-stałej resyntezy ATO z ADP i fosforanu w procesie oddychania komórkowego

-stałego odprowadzania z komórek ostatecznego produktu rozpadu subst.energetycznych CO2

-odpowiedniego stosunku kationów Na+ do K+ w płynie zewnątrzkomórkowym

-odpowiednia temperatura dla procesów enzymatycznych w wewnątrz komórki 37 stopni C.

Wystarczy zmiana jednego z wyżej wymienionych warunków, aby wystąpiło zwolnienie lub zatrzymanie pompy- wyrównanie stężeń Na+ i K+ po obu stronach błony komórkowej- zanik różnicy potencjałów elektrycznych między wnętrzem komórki a otoczeniem. Proces ten przebiega wolniej (kilkadziesiąt minut), w dużych komórkach mięśni szkieletowych i szybko(do kilku minut) w komórkach nerwowych i ich wypustkach. W skutek zatrzymania pompy komórki tracą swoje właściwości i przestają reagować na bodźce i stają się nadpobudliwe.

FUNKCJA KOMÓRKI NERWOWEJ- POTENCJAŁ CZYNNOŚCIOWY

Potencjał czynnościowy- bodźce działające na błonę komórkową neuronów zmieniają jej właściwości, co z kolei wywołuje potencjał czynnościowy.

Do wnętrza neuronu przez otwierające się kanały dla prądów jonów Na napływają jony Na+ co powoduje wyrównanie ładunków elektrycznych pomiędzy wnętrzem a otoczeniem, zjawisko to określa się jako depolaryzacja błony komórkowej. Jony Na+ początkowo wnikają do wnętrza neuronu tylko w miejscu zadziałania bodźca. Z chwilą wyrównania ładunków elektrycznych w tym miejscu depolaryzacja zaczyna się rozszerzać na sąsiednie odcinki błony komórkowej przesuwając się również wzdłuż aksonów. Impulsem nerwowym jest przesuwanie się fali depolaryzacyjnej od miejsca zadziałania bodźca aż do zakończenia neuronów.

W organizmie impulsy nerwowe są przekazywane z jednego neuronu na drugi za pomocą zakończeń nerwowych. Miejsce stykania się ze sobą błony komórkowej drugiej komórki nazywamy synapsą.

Błona komórkowa neuronu przekazującego impuls(I) nazywa się presynaptyczną, a odbierającego(II) postsynaptyczną.

A)Postsynaptyczny potencjał pobudzający (ppp)

Z zakończeń aksonów w obrębie synapsy wydzielają się związki chemiczne tzw. transmittery, które zmieniają właściwości błony postsynaptycznej. Pod wpływem cząsteczek transmittera, który pośredniczy w przewodzeniu przez synapsę impulsów pobudzających. Jony Na+ wnikają do wnętrza neuronu odbierającego impuls. Tej wędrówce towarzyszy zmniejszenie spoczynkowego potencjału ujemnego w wewnątrz komórki w stosunku do zerowego potencjału panującego na zewnątrz komórki. Zmniejszenie się ujemnego potencjału wewnątrz komórki nazywamy postsynaptycznym potencjałem pobudzającym. Synapsy wywołujące depolaryzację błony komórkowej nazywamy synapsami pobudzającymi.

B)Sumowanie impulsów w czasie i przestrzeni.

•przestrzeń

Stopień depolaryzacji błony postsynaptycznej zależy od liczby cząsteczek transmittera wydzielonego na synapsach. Im więcej cząsteczek depolaryzuje błonę postsynaptyczną tym większy stopień depolaryzacji.

Ppp zależy od liczby cząsteczek wydzielonych na poszczególnych synapsach oraz od liczby synaps, na których jednocześnie wydziela transmitter. Im więcej synaps jest pobudzonych jednocześnie tym większy potencjał pobudzający. Wzrastanie Ppp w miarę zwiększania się liczby synaps przekazujących pobudzenie wskazuje na zjawisko sumowania się przestrzennego impulsacji w obrębie neuronu. Neuron i otaczające go synapsy zajmują trójwymiarową przestrzeń i dlatego ten typ nazywa się przestrzennym.

•czas

Impulsy nerwowe są przewodzone przez neurony nie pojedynczo, ale w postaci salw. W każdej salwie odstępy między impulsami mogą się zmniejszać- dochodzi do przyspieszenia częstotliwości przewodzonych impulsów, lub zwiększać - zwalnianie częstotliwości. Impulsy przewodzone w odstępach krótszych od 5ms trafiają na resztki depolaryzacji poprzedniego impulsu. Kolejne częściowo rozkładają się na siebie i mocniej depolaryzują błonę i w ten sposób dochodzi do sumowania się impulsów występujących w krótkich odstępach czasu- sumowanie w czasie.

C)potencjał iglicowy

Pod wpływem transmittera depolaryzacja osiąga pewien próg przy którym dochodzi do wyzwolenia potencjału iglicowego. Potencjał progowy, czyli krytyczny wynosi -50mV, po przekroczeniu tego progu na skutek sumowania przestrzennego lub w czasie Ppp przechodzi w potencjał iglicowy. Charakteryzuje się on szybko narastająco depolaryzacja błony komórkowej.

Potencjał wewnątrzkomórkowy z ujemnego zmienia się na dodatni osiągając na swoim szczycie +35mV. Ten krótkotrwajacy dodatni potencjał nazywamy nadstrzałem. Po nadstrzale następuje repolaryzacja błony komórkowej. Potencjał iglicowy w zależności od typu komórek traw od 0,5-2ms.

D)potencjał następczy

Repolaryzacja błony komórkowej neuronu zwalnia się po powrocie do ujemnego potencjału wewnątrzkomórkowego i po przekroczeniu potencjału progowego. W tej fazie zjawisko to określa się jako potencjał następczy, w czasie, którego błona komórkowa nie osiąga spoczynkowej polaryzacji(-70mV), nosi to nazwę podepolaryzacji, potem potencjał następczy przekracza wartość spoczynkową, wnętrze komórki staje się bardziej ujemne, co określa się mianem hiperpolaryzacyjnego potencjału następczego. Następnie ładunek elektryczny wnętrza komórki powraca całkowicie do wartości spoczynkowej (-70mV).

W czasie potencjału iglicowego błona komórkowa jest niewrażliwa na bodźce, jest to okres nie pobudliwości bezwzględnej(refrakcja bezwzględna). Po osiągnięciu potencjału progowego pobudliwości powraca i jest wzmożona w okresie podepolaryzacyjnego potencjału następczego, co trwa 4ms.

1-depolaryzacja A- postsynaptyczny potencjał pobudzający

2-repolaryacja B- potencjał iglicowy

C- podepolaryzujący potencjał następczy

D- hyperpolaryzujący potencjał następczy

E)postsynaptyczny potencjał hamujący

Poza synapsami pobudzającymi otaczającymi neurony istnieją również synapsy, na których wydziela się transmitter hamujący przewodzenie impulsu, cząsteczki tego transmittera zmieniają właściwości błony w ten sposób, że jony potasowe uciekają z wnętrza komórki na zewnątrz i jednocześnie do wnętrza wnikają jony chloru. Ubywanie chloru o dodatnim ładunku elektrycznym i przybywanie jonów o ładunku ujemnym powoduje zwiększanie ujemnego potencjału elektrycznego we wnętrzu komórki do -80mV i wzrost polaryzacji błony komórkowej. Ten stan nazywamy postsynaptycznym potencjałem hamującym.

Synapsy wydzielające transmitter hamujący nazywamy synapsami hamującymi. Neurony, w których występuje pph mają zmniejszoną pobudliwość

SYNAPSA, JEJ BUDOWA I ZASADY DZIAŁANIA

1.Budowa

Powierzchnię błony komórkowej ciała neuronu i dendrytów pokrywają w ok. 40% struktury zw. kolbami końcowymi- synaptycznymi. Błona komórkowa wzgórka aksonu jego odcinka początkowego jest pokryta niewielką liczba kolb końcowych. Kolby te są zakończeniami aksonów i dzięki nim odbywa się przekazywanie impulsów z jednego aksonu na drugi. Kolby końcowe są niewielkie o średnicy ok. 1um, pokrywa je błona presynaptyczną należąca do neuronu przekazującego impuls pomiędzy tą błona a błoną komórki neuronu odbierającego impuls zw. błoną postsynaptyczną, istnieje szczelina synaptyczna szerokości od 15-50nm.

W wewnątrz kolb znajdują się Mitochondria oraz twory zwane pęcherzykami synaptycznymi, które wypełnione są transmiterami i modulatorami chemicznymi, które w czasie przewodzenia impulsu przez synapsę uwalniają się z pęcherzyków do szczeliny synaptycznej oraz wiążą się z receptorami postsynaptycznymi i presynaptycznymi. Transmittery i modulatory odczepiają się od receptorów niezmienione, po czym są metabolizowane przez enzymy na związki nieaktywne lub dostają się do wnętrza komórek post. i presynaptycznych.

a)transmittery pobudzające-związki o małej cząsteczce, zaliczamy:

-acetylocholina

-aminy (adrenalina, histamina, dopamina)

-aminokwasy (asparginiany, glutaminiany)

b)transmittery hamujące:

-GABA- kwas gammaaminomasłowy

Modulatory synaptyczne- w czasie egzocytozy z pęcherzyków synaptycznych poza transmiterami uwalniają się również związki o większej cząsteczce, którym przypisuje się role modulatorów synaptycznych. Do związków tych zalicza się aktywne peptydy. Modulatory uwolnione z zakończeń nerwowych oddziałują na błonę pre o postsynaptyczną i aktywują lub dezaktywują enzymy występujące w tych błonach, zmieniają właściwości błon wzmacniając lub tłumiąc działanie transmiterów. Ostateczny ich wpływ na przewodzenie synaptyczne jest wypadkową licznych procesów zachodzących na synapsach. Ten sam modulator może działać pobudzająco lub hamująco w zależności od miejsca, w którym jest uwalniany.

Przykłady modulatorów:

-oxytocyna

-glukagon

-wazopresyna

BUDOWA I FUNKCJE KOMÓRKI MIĘŚNIOWEJ

1.Mięsień poprzecznie prążkowany jest zbudowany z wielu tysięcy komórek mięśniowych tworzących pęczki. Zależnie od długości samego mięśnia jego komórki mają od kilku mm do ok. 50 cm długości. Na obu końcach komórki mięśniowe są przyczepione do ścięgien. Komórka mięśniowa jest otoczona sarkolemą- pobudliwą błona komórkową. Wnętrze komórki wypełnia sarkoplazma i pęczki włókien mięśniowych. Włókienko mięśniowe(miofibryla) ma odcinki o większym lub mniejszym współczynniku załamywania światła, występujące naprzemiennie odcinki silnie załamując światło tworzą ciemniejsze prążki zw. prążkami anizotropowymi (A). Oraz odcinki słabiej załamujące światło, które tworzą jasne prążki zw. izotropowymi(I).

W miofibrylach położonych obok siebie prążki A i I sąsiadują ze sobą i w ten sposób tworzą poprzeczne prążkowanie całej komórki mięśniowej.

Włókno mięśniowe składa się z grubych i cienkich nitek „białek kurczliwych”. Nitkę grubą tworzą cząsteczki miozyny, a cienką cząsteczki aktyny i tropomiozyny.

Sarkomer- obejmuje jeden cały prążek anizotropowy i sąsiadujące z nim połówki prążka izotropowego.

Prążek A tworzą grube nitki miozyny.

Prążek I cienkie nitki aktyny, które są doczepione do granicznej błony (Z). Błona Z dzieli każdy prążek I na dwie połówki należące do dwóch sąsiednich sarkomerów.

W czasie skracania się komórki mięśniowej nitki aktyny tworzące prążek I wsuwają się pomiędzy nitki miozyny i dzięki temu wszystkie prążki I nikną. W czasie rozkurczu nitki aktyny wysuwają się z pomiędzy nitek miozyny i prążki I są ponownie widoczne.

2.Skurcz mięśnia.

Pod wpływem działania na komórki mięśniowe pojedynczego bodźca o sile progowej lub wyższej od progowej, jej błona komórkowa ulega depolaryzacji, po której następuje skurcz całej komórki. Bodziec podprogowy nie wywołuje depolaryzacji i komórka mięśniowa nie kurczy się, bo komórka mięśniowa odpowiada na bodziec zgodnie z prawem „wszystko albo nic”, tzn. pod wpływem każdego bodźca o intensywności progowej lub wyższej od progowej reaguje maxymalnie, nie odpowiada zaś na bodźce podprogowe.

Depolaryzacja błony komórkowej komórki mięśniowej trwa od 1-3ms i w tym czasie błona komórkowa jest niewrażliwa na bodźce i ich nie odbiera- jest t okres „bezwzględnej niewrażliwości”.

Po fazie depolaryzacji następuje repolaryzacja, w czasie, której potencjał elektryczny wewnątrz komórki powraca do stanu spoczynku. Depolaryzacja wyprzedza o kilka milisekund początek skracania się mięśnia, czyli jego skurcz. Skurcz pojedynczy w mięśniach szybko kurczących się trwa krótko ok. 7,5ms, a w mięśniach wolnokurczących się ok. 100ms. Po skurczu występuje rozkurcz.

Wyróżniamy dwa rodzaje skurczów mięsni szkieletowych:

1)izotoniczny- komórki mięśnia skracają się i cały mięsień ulega skróceniu, a napięcie nie zmienia się. Przyczepy mięśnia w układzie szkieletowym zbliżają się do siebie.

2)izometrycznym- występuje wzrost napięcia bez zmiany długości mięśnia- przyczepy nie zmieniają swej długości.

Powtarzające się z pewna częstotliwością bodźce progowe wywołują kolejne skurcze mięśnia. Przy pewnej częstotliwości bodźca zaczyna występować zjawisko sumowania skurczów pojedynczych. Dochodzi do skurczu tężcowego zupełnego lub niezupełnego.

Skurcz tężcowy zupełny występuje wtedy, kiedy bodźce pobudzają mięsień w odstępach czasu krótszych niż trwa skurcz pojedynczy.

Pobudzenie mięśnia w odstępach dłuższych niż trwa skurcz pojedynczy pozwala na częściowy rozkurcz mięśnia pomiędzy bodźcami- skurcz tężcowy niezupełny.

Mięśnie szybkokurczace się wymagają ponad 100 bodźców na sekundę, aby wystąpił skurcz tężcowy niezupełny. Natomiast w mięśniach wolnokurczących się wystarczy kilkanaście bodźców na sekundę, aby uzyskać skurcz tężcowy zupełny. Ruchy kończyn i całego ciała są spowodowane przede wszystkim skurczami tężcowymi mięsni szkieletowych o typie skurczów auksotonicznych, czyli z jednoczesnym zbliżeniem przyczepów i wzrostem napięcia. Słabe bodźce działające na mięsień pobudzają do skurczu tylko część komórek mięśniowych, zwiększając stopniowo siłę bodźca uzyskuje się coraz silniejsze skurcze. Pobudzenie wszystkich komórek mięśniowych wywołuje skurcz maksymalny.

3.Energetyka skurczu mięśnia.

Bezpośrednim źródłem energii potrzebnej do skurczu mięsni szkieletowych jest ATP, rozkłada asie on w czasie skurczu do ADP i fosforanu. Energia do resyntezy ATP czerpana jest w procesie spalania składników odżywczych aż do końcowych produktów, CO2 i H2O. Całkowity rozpad podstawowego składnika odżywczego, jaki jest glukoza do końcowych produktów metabolizmu wewnątrzkomórkowego dostarcza najwięcej energii do resyntezy ATP. Dzieje się to w czasie glikolizy tlenowej, kiedy prężność O2 w komórce jest dostateczna. W czasie szybko narastającego wysiłku fizycznego dowóz tlenu nie nadąża za zapotrzebowaniem na energię i prężność O2 zmniejsza się i dochodzi wtedy do dysocjacji mioglobiny, barwnika zbliżonego bodową i właściwościami do hemoglobiny, która uwalnia związany tlen. Jest to jedyny magazyn tleny zewnątrzkomórkowy, z którego komórka może czerpać tlen, w czasie zwiększonego zapotrzebowania na energię lub zatrzymania krążenia krwi. Jednakże ilość O2 związanego z mioglobiny jest niewielka w porównaniu z zapotrzebowaniem na tlen. W tym stanie energia do resyntezy ATP jest czerpana w procesie glikolizy beztlenowej, jest znaczne mniej wydajna w porównaniu do fazy tlenowej i jest ograniczona w czasie ze względu na zmniejszanie się, ph w komórce za skutek gromadzenia się mleczanu.

Większa część energii (75-80%)wytworzonej w komórce mięśniowej ze spalania glukozy jest zamieniana na energie cieplną, natomiast na energię mechaniczną związaną ze skracaniem się mięśnia jest wykorzystywane ok. 20-25 % energii ze spalania.

4.Jednostka motoryczna

Komórki mięsni poprzecznie prążkowanych powstają pod ścisłą kontrolą komórek nerwowych skupianych w jądrach ruchowych pnia mózgu i rdzenia kręgowego. Komórki nerwowe jąder ruchowych wysyłają swoje wypustko, czyli aksony do komórek mięśniowych. Pojedyncze komórki nerwowe unerwiają średnio ok. 150 komórek mięśniowych. Mięśnie stale pracujące i wykonujące precyzyjne ruchy np. mięsnie gałek ocznych skontrolowane przez znaczną liczbę komórek nerwowych. Jednak neuron unerwia średni tylko 10 komórek mięśniowych.

W mięśniach siłowych utrzymujących prostą postawę ciała przypada na 1 komórkę nerwową ok. 200 komórek mięśniowych.

Jedna komórka nerwowa i jej wypustka biegnąca do mięśnia i wszystkie komórki mięśniowe przez nią unerwione stanowią jednostkę motoryczna. W warunkach prawidłowych w organizmie człowieka skurcze pojedyncze mięsni szkieletowych prawie nie występują. Ruchy kończyn i całego ciała są spowodowane skurczami tężcowymi, izotonicznymi i izometrycznymi oraz auksotonicznymi. Siła skurczu mięśnia zależy od:

-liczby jednostek motorycznych biorących udział w skurczu

-częstotliwości, z jaką te jednostki są pobudzane

-stopnia rozciągnięcia mięśnia przed jego skurczem

5.Regulacja napięcia mięśniowego

Neurony ruchowe skupione w jądrach ruchowych pnia mózgu i rdzenia kręgowego stale wysyłają impulsy do mięsni szkieletowych. Nawet mięśnie niepracujące wykazują napięcie mięśniowe. Jest to związane z pobudzeniem niewielkiej ilości jednostek motorycznych. Tym samym napięcie mięśniowe jest to słaby skurcz tężcowy i bardzo długo utrzymujący się. Napięcie mięśniowe jest regulowane:

-przez nadrzędne ośrodki ruchowe w OUN

-dzięki samoregulacji

6.Synapsa nerwowo- mięśniowa

W każdej jednostce motorycznej występuje jedna komórka nerwowa, która łączy się z komórką mięśniową za pomocą aksonu. To miejsce stykania się nazywa się zakończeniem synaptycznym nerwowo- mięśniowym.

Włókno nerwowe w pobliżu unerwionej komórki mięśniowej traci osłonkę mielinową i rozdziela się na wiele stopek końcowych. Wszystkie stopki tworzą strukturę zw. zakończeniem synaptycznym nerwowo- mięśniowym. Błona komórkowa komórki mięśniowej w miejscu stykania się z płytką końcową jest zagłębiona i pofałdowana i tworzy rynienki otaczające poszczególne stopki mięśniowe. Pomiędzy błoną presynaptyczną otaczającą stopki a pofałdowaną błona postsynaptyczna komórek mięśniowych występuje szczelina synaptyczna. Impuls nerwowy przesuwając się wzdłuż włókna nerwowego obejmuje stopki końcowe depolaryzując ich błonę presynaptyczną. Pod wpływem depolaryzacji do szczeliny synaptycznej otwiera się pewna liczba pęcherzyków synaptycznych zgromadzonych w stopkach i uwalnia się acetylocholina, co jest nazywane sprzężeniem elektro- wydzielniczym. Acetylocholina wiąże się z receptorem w błonie postsynaptycznej zmienia jej właściwości, powoduje zwiększenie przepuszczalności dla jonów potasu i sodu. Jony sodu wnikają do wnętrza komórki. Błona komórkowa mięśniowa w miejscu zetknięcia się z zakończeniem synaptycznym nerwowo- mięśniowym zostaje zdepolaryzowana, co powoduje wahania potencjału elektrycznego w tej okolicy noszące nazwę potencjału zakończenia synaptyczno nerwowo- mięśniowego. Ten potencjał rozchodzi się wzdłuż komórki mięśniowej depolaryzując jej błonę komórkowa, co wyzwala skurcz.

KREW FUNKCJE I BUDOWA

Krew wypełniająca łożysko krwionośne stanowi tkankę płynną odgraniczoną od innych tkanek organizmu, co najmniej jedną warstwą komórek, które tworzą komórki śródbłonka naczyniowego. Całkowita objętość krwi stanowi od ½ do 1/13 masy ciała. Krew zawiera: elementy upostaciowane (morfotyczne) - krwinki białe, czerwone i płytki, stanowią one mniej niż 50% objętości krwi; osocze

Stosunek objętości erytrocytów do objętości pełnej krwi nazywamy hematokrytem (Htk)

ROLA KRWI W ORGANIŹMIE

Zasadniczą rolą jest utrzymanie stałego środowiska wewnętrznego - homeostazy

1. transportuje tlen z płuc do tkanek

2. transportuje CO₂ z tkanek do płuc

3. transportuje do wszystkich tkanek produkty energetyczne i budulcowe wchłonięte z przewodu pokarmowego

4. transportuje wchłonięte z tkanek produkty przemiany materii do nerek skąd są wydalone na zewnątrz wraz z moczem

5. transportuje hormony syntetyzowane w organizmie i witaminy wchłonięte w przewodzie pokarmowym

6. wyrównuje ciśnienie osmotyczne we wszystkich tkankach

7. wyrównuje stężenie jonów wodorowych, czyli pH we wszystkich tkankach

8. wyrównuje różnice temperatur występujące pomiędzy poszczególnymi tkankami i narządami

9. tworzy zaporę przed inwazja drobnoustrojów, które po dostaniu się do środowiska wewnętrznego są stale niszczone przez leukocyty

10. eliminuje za pomocą przeciwciał i układu dopełniacza substancje obce szczególnie o charakterze białkowym np. toksyny - produkty przemiany drobnoustrojów.

CZYNNOŚĆ NARZĄDÓW KRWIOTWÓRCZYCH

Szpik kostny czerwony jest zasadniczym narządem krwiotwórczym i stanowi około 5% masy ciała. Wypełnia istotę gąbczastą kości płaskich, mostek, kości biodrowe, trzony kręgów oraz jamy szpikowe w sąsiedztwie nasad kości długich. W okresie wzmożonej czynności szpik czerwony zwiększa swoją masę zajmując miejsce szpiku żółtego.

Wszystkie elementy morfotyczne krwi pochodzą od komórki macierzystej, którą nazywamy hemocytoblastem, czyli komórka pnia i z niej różnicują się 4 komórki:

-proerytroblast dla układu krwinek czerwonych

-prekursory mieloblastów i monoblastów tworzących kolonie w hodowli szpiku inwitro

-limfocyt multipotencjalny

-megakarioblast dla płytek krwi

Wszystkie komórki szpiku należą do jednej z trzech grup:

- puli komórek pnia

- puli komórek dzielących się

- puli komórek dojrzewających i rezerwy szpikowej

A. ERYTROCYTOPOEZA

Jest to cykl rozwojowy krwinek czerwonych szpiku i łączy czas przypadający na dzielenie, różnicowanie i dojrzewanie, trwa około 5 dni. W szpiku pod wpływem erytropoetyny (glikoproteina, która powstaje w nerkach w czasie obniżenia się prężności tlenu) dochodzi do podziału komórek pnia na dwie komórki potomne:

- komórka pnia, która pozostaje w puli komórek macierzystych

- proerytroblast, który wstępuje do puli komórek dzielących się.

W komórkach dzielących się jest syntetyzowana w cytoplazmie hemoglobina.

Proerytoblasty, erytoblasty zasadochłonne. I i II, erytoblasty polichromatofilne należą do puli komórek dzielących się.

Pula komórek dojrzewających i rezerwy szpikowej obejmuje erytroblasty ortochromatyczne i retiukocyty. Po utracie jądra komórkowego zmieniają się na retikulocyty i erytrocyty, które opuszczają szpik i przechodzą do krwi obwodowej.

B. GRANULOCYTOPOEZA

Trwa od 8-11 dni: granulocyty wywodzą się z hemocytoblastów tworzących tzw. Pulę komórek pnia szpiku. W wyniku podziału powstają dwie komórki potomne:

- komórki pnia pozostające w szpiku

- prekursor mieloblastów i monoblastów

Mieloblast i następne z jego pokolenia (promielocyt i mielocyt) stanowią pulę komórek dzielących się. Dalsze etapy to dojrzewanie bez podziału mitotycznego. Należą tutaj metamielocyty, granulocyty pałeczkowate i segmentowane jest to pula dojrzewających i rezerwę.

C. LIMFOCYTOPOEZA

Zachodzi ona w układzie limfatycznym, w którym wyróżniają się:

- narządy limfoidalne centralne - szpik czerwony i grasica

- narządy limfoidalne dowodowe - węzły i gródki chłonne oraz śledziona

W szpiku wytwarzane są limfocyty multipotencjalne, czyli hemopatyczne, które po wyjściu ze szpiku krążą we krwi i zatrzymują się w grasicy, grudkach chłonnych przewodu pokarmowego i w strefie pod torebkowej węzłów chłonnych. Limfocyty mutipotencjalne, które wyszły w grasicy poza naczynia krwionośne przekształcają się w tymocyty dzieląc się i dojrzewając początkowo w korowej części grasicy, a następnie wędrują do jej części rdzennej. Na tymocyty działają tyrozyna, która powoduje ich dojrzewanie - powstają dojrzałe immunologicznie komórki- limfocyty grasico zależne.

W węzłach i grudkach chłonnych przewodu pokarmowego limfocyty multipotencjalne pochodzące ze szpiku podlegają procesowi dojrzewania, który zostaje zakończony w strefie podtorebkowej węzłów chłonnych - szpiko- zależnej. Tutaj zachodzi ostateczny proces dojrzewania limfocytów B, limfocyty B podobnie jak T dostają się z chłonką do krwi przemieszczając się między krwią, a chłonką, ale większość swojego życia spędzają w węzłach chłonnych.

D. TROMBOCYTOPOEZA

Wytwarzanie w szpiku płytek jest prawdopodobnie zwrotnie kontrolowane przez same płytki. Po wzroście liczby płytek we krwi następuje po pewnym czasie ich rozpad. Ciała uwalniane z płytek hamują różnicowanie się w szpiku megakarioblastów na megakariocyty.

Zmniejszenie liczby megakariocytów w szpiku prowadzi do zmniejszenia liczby płytek we krwi. Narządem, który zmniejsza liczbę płytek jest śledziona. Część płytek znajdującej się we krwi, przepływającej przez śledzionę zostaje w niej zatrzymywana.

CZYNNOŚĆ ŚLEDZIONY

- wytwarzanie limfocytów

- niszczenie płytek

- rozpad starych erytrocytów

- zatrzymywanie lub uwalnianie granulocytów z puli granulocytów przyściennych i tym samym bierze udział w regulacji liczby granulocytów, krążących we krwi.

ERYTROCYTY- krwinki czerwone (RBC)

W życiu pozapłodowym są wytwarzane w szpiku kostnym i krążą we krwi obwodowej ok. 120 dni. Spełniają one jedną z podstawowych funkcji w organizmie transportując cząsteczki tlenu z płuc do tkanek. Erytrocyty charakteryzuje szereg wielkości:

- liczba w jednym litrze krwi obwodowej

Mężczyźni od 4,5- 6,3 * 10¹³

Kobiety od 4,2- 5,5 * 10¹³

- hematokryt (Htk)- stężenie krwinek w osoczu

Mężczyźni od 0,40 do 0,54

Kobiety od 0,37 do 0,47

- hemoglobina (Hb)

Mężczyźni od 8,69- 11,17 mmol/ l (od 14- 18 g/l)

Kobiety od 7,45- 9,93 mmol/ l (od 12- 16 g/l)

- średnia objętość erytrocytów (MCV)

Mężczyźni od 80- 94

Kobiety od 80- 94

- średni ciężar hemoglobiny (MCH)

Mężczyźni 1,8- 1,9 fmol

Kobiety 1,8- 1,9 fmol

- średnie procentowe stężenie hemoglobiny (MCHC)

Mężczyźni 21,1- 22,3 mmol/ l

Kobiety 22,1- 22,3 mmol/ l

HEMOGLOBINA

Średnie procentowe stężenie hemoglobiny w poszczególnych erytrocytach wynosi 34%. Hemoglobina jest zbudowana z białka- globiny, składającego się z 4 łańcuchów polipeptydowych i z 4 cząsteczek hemu (każdy łańcuch u dorosłych łączy się z jedną cząsteczką hemu). Hem zawiera atom żelaza dwuwartościowego (Fe⁺²) i wiąże się z jedną cząsteczką tlenu- powstaje hemoglobina związana z tlenem i powstaje oksyhemoglobina. Zasadniczą rolą hemoglobiny jest transport tlenu z płuc do tkanek. Transportuje ona też w pewnym stopniu CO₂ z tkanek do płuc. Hemoglobina i mioglobina, związane z tlenem stanowią magazyn tlenu w organizmie, który zaspokaja zapotrzebowanie na tlen na bardzo krótki okres czasu. Pod wpływem związków utleniających Fe⁺² w cząsteczce hemu zmieniony zostaje na Fe⁺³ , tworząc methemoglobinę, która nie ma zdolności do transportu tlenu. Tlenek węgla (CO) jest związkiem współzawodniczącym z tlenem przy wiązaniu się z hemoglobiną i wykazuje ok. 200 razy większe powinowactwo do hemoglobiny i wypiera tlen z oksyhemoglobiny zajmując jego miejsce i powstaje karboksyhemoglobina. Dojrzałe erytrocyty rozpadają się w układzie siateczkowo- śródbłonkowym- w śledzionie i wątrobie, uwalniając ze swojego wnętrza hemoglobinę, część globiny jest rozkładana na aminokwasy, natomiast hem jest zamieniany na biliwerdynę, a odczepione atomy żelaza powracają do osocza krwi, gdzie zostają ponownie wykorzystane do syntezy hemoglobiny. Biliwerdyna jest metabolizowana do bilirubiny, która w komórkach wątroby wiąże się z kwasem glukononowym i w tej postaci razem z żółcią przedostaje się do dwunastnicy.

LEUKOCYTY- krwinki białe (WBC)

W ich skład wchodzą:

- granulocyty, które zawierają w cytoplazmie ziarnistości, wytwarzane są w szpiku kostnym czerwonym

- limfocyty wytwarzane są w szpiku, węzłach chłonnych, śledzionie, gródkach chłonnych przewodu pokarmowego

- monocyty wytwarzane są w szpiku i po przejściu do tkanek i narządów stanowią część komórek układu siateczkowo- śródbłonkowego

GRANULOCYTY dzielą się na:

- obojętnochłonne stanowią od 37- 71% leukocytów i mają ziarnistości obojętnochłonne

- kwasochłonne stanowią od 0- 8% leukocytów i mają ziarnistości kwasochłonne

- zasadochłonne 0- 2% leukocytów i zawierają ziarnistości zasadochłonne

Z całej puli granulocytów mniej niż ½ przypada na pulę granulocytów swobodnie krążących we krwi, a nieco więcej niż ½ są to granulocyty pozostające blisko ścian naczynia i nazywamy je granulocytami przyściennymi. Chwilowe i bardzo szybkie zwiększenie liczby granulocytów krążących we krwi występuje w wyniku przesunięcia z puli przyściennej do puli krążących np. przy intensywnej pracy mięśni szkieletowych.

Granulocyty wykazują zdolność chemotaksji tzn. kierowania się do ognisk zapalnych, ognisk rozmnażania się bakterii, martwych tkanek i innych obcych ciał. Granulocyty pożerają, czyli fagocytują fragmenty komórek i bakterie, a następnie trawią je w lizosomach za pomocą enzymów hydrolitycznych. Granulocyty utrzymują równowagę między makroorganizmem człowieka, a drobnoustrojami. Inwazja drobnoustrojów do wnętrza organizmu człowieka jest powstrzymywana w ciągu całego życia, przez granulocyty, głównie obojętnochłonne, Zmniejszenie się ich poniżej 1,5* 10⁹ w 1 litrze jest niebezpieczne, bo niewystarczające do obrony przed inwazją drobnoustrojów. Norma 1,83- 7,25 * 10⁹

Granulocyty kwasochłonne mają te same właściwości, co obojętnochłonne, ich rola polega na niszczeniu obcych białek. Ich największe skupienia są w obrębie błony śluzowej jelita i w płucach, ich liczba wzrasta przy alergiach i chorobach pasożytniczych. Norma 0- 0,7 * 10⁹

Granulocyty zasadochłonne mają słabiej zaznaczone właściwości ww., ale wydzielają heparynę, która hamuje krzepnięcie krwi.

LIMFOCYTY dzielimy na 2 grupy:

- limfocyty T- grasico zależne, są odpowiedzialne za reakcje immunologiczne typu komórkowego i dzielą się na:

* limfocyty Th pomagające- pobudzają limfocyty B

* limfocyty Ts supresorowe- działają przeciwnie do ww.

* limfocyty Ta wzmacniające- działające pośrednio do ww.

* limfocyty Tc cytotoksyczne- niszczą obce komórki bezpośrednio po zetknięciu się z nimi

* limfocyty Td opóźnionej nadwrażliwości - aktywują duże komórki żerne

- limfocyty B- szpikozależne są odpowiedzialne za humoralny mechanizm odpowiedzi immunologicznej, czyli za syntezę immunoglobulin tzn. limfocyty B krążące we krwi mają zewnętrzną powierzchnię błony komórkowej pokrytą immunoglobulinami.

MONOCYTY wykazują zdolność fagocytozy i diapedezy po przejściu z krwi do tkanek, zmieniają tam po pewnym czasie swoje właściwości, stają się makrofagami i mają wielkie zdolności żerne wobec bakterii i martwych tkanek. Wytwarzają one interferon- jest to substancja białkowa hamująca rozwój wirusów w innych komórkach. Wytwarzają go wtedy, gdy wirusy wnikną do wnętrza monocytów. Norma 0,2- o,95 * 10 ⁹

TROMBOCYTY- płytki krwi o nieokreślonym kształcie i wymiarach 2- 5 µm, których prawidłowa liczba wynosi 150- 350 tys. w 1 µl krwi i powstają w szpiku kostnym. Dojrzałe dostają się do krwi obwodowej, gdzie biorą udział w tzw. Płytkowym mechanizmie krzepnięcia krwi. Pełnią funkcje:

- mechaniczną- przywierają do zranionego miejsca (adhezja), co prowadzi do powstania pierwotnego czopu płytkowego, w którym płytki zachowują pełnie swoich funkcji hemostatycznych

- biochemiczną- wydzielniczą- związaną z rozpadem płytek krwi, w czasie, którego zostaje uwolniony czynnik płytkowy zapoczątkowujący proces krzepnięcia, jak również serotonina powodująca obkurczenie się naczyń krwionośnych, niedobór tych czynników powoduje skazę krwotoczną związaną z pseudohemofilią.

OSOCZE KRWI należy do płynu zewnątrz komórkowego i zawiera składniki organiczne i nieorganiczne (kationy i aniony). Kationy to NA i K, a aniony to jony chlorkowe i węglanowe. Składniki organiczne dzielą się na:

- białka osocza

- składniki pozabiałkowe z resztą azotową i bez reszty azotowej

- lipidy osocza

Zawartość składników nieorganicznych w płynie tkankowym jest zbliżona do zawartości w osoczu. Większe różnice w składzie szybko się wyrównują. Od prawidłowego składu tkankowego, pośrednio od składu osocza, zależy pobudliwość komórek, a więc właściwości błony komórkowej i metabolizm wewnątrz komórkowy. Szczególne znaczenie ma stosunek jonów sodowych do potasowych.

I. BIAŁKA OSOCZA

Występują w ilości 70- 75 g/l osocza, dzieli się je na trzy grupy: albuminy, globuliny i fibrynogen.

ALBUMINY wytwarzane w wątrobie, a ich zasadniczą funkcją jest wiązanie wody. Dzięki temu wiązania H₂O wywierają na ścianki naczyń włosowatych, ciśnienie koloidoosmotyczne, czyli onkotyczne ok. 3,3 kPa, dzięki temu ciśnieniu woda przefiltrowana przez ścianę naczyń włosowatych do przestrzeni między komórkowych powraca do łożyska krwionośnego. Na cząsteczkach albumin osadzają się związki małocząsteczkowe min. Hormony i wówczas albuminy pełnią dal nich rolę nośnika we krwi.

GLOBULINY

We frakcji tej występują:

- mukoproteidy i glikoproteiny, które stanowią połączenie białka z węglowodanami

- lipoproteidy (białko + tłuszcze)

- globuliny wiążące jony metali np. transferyna połączona z żelazem

- gamma- globuliny dzielące się na: immunoglobuliny: IgG, Iga, IgE, IgD, IgM

Globuliny zawierają enzymy krwi, stanowią nośnik dla cząsteczek węglowodorów, lipidów, żelaza, miedzi. Zasadniczą funkcją gamma- globulin jest inaktywacja antygenów, ponieważ w tej frakcji białek zawarte są przeciwciała.

FIBRYNOGEN wytwarzany jest w wątrobie i bierze udział w procesie krzepnięcia krwi. W osoczu stale występują w formie nieaktywnej dwa enzymy: protrombina i plazminogen, które po aktywacji, czyli uczynnieniu przechodzą w formy aktywne- trombinę i plazminę.

II SKŁADNIKI ORGANICZNE POZABIAŁKOWE OSOCZA, do tej grupy należą:

- węglowodany i produkty ich przemian

- produkty przemiany białkowej

- produkty przemiany hemu

- inne produkty

We krwi stale występuje glukoza w stężeniu od 3,9- 6,2 mmol/ l. Kwas mlekowy, który jest końcowym produktem glikolizy beztlenowej, znajduje się stale we krwi w stężeniu 0,4- 1,7 mmol/ l. Aminokwasy- najważniejszy produkt przemiany białkowej, występują w ilości od 30- 50 mg/l. We krwi występuje amoniak w stężeniu 23,6- 41,3 nmol/l, który powstaje w tkankach jako produkt rozpadu aminokwasów. Komórki wątroby wychwytują krążący we krwi amoniak, syntetyzują z niego mocznik i wydzielają go do krwi. W osoczu stale znajdują się produkty katabolizmu hemu: bilirubina i urobilinogen. Produktami katabolizmu wewnątrz komórkowego występującymi stale we krwi są: kwas moczowy i kreatynina- powstaje w komórkach mięśniowych z kreatyny.

III LIPIDY OSOCZA w ilości od 5- 8 g/l osocza, w ich skład wchodzą:

- cholesterol 5,2 mmol/l

- fosfolipidy 3 g/l

- trójglicerydy 1,5 g/l

- witaminy rozpuszczalne w tłuszczach A,D,E,K

- wolne kwasy tłuszczowe

- hormony steroidowe, wydzielane przez korę nadnerczy, jądro i jajnik

FUNKCJE UKŁADU SERCOWO- NACZYNIOWEGO

Do serca wchodzą żyły a uchodzą tętnice, krew płynie jednokierunkowo.

Układ sercowo- naczyniowy ze względu na jego czynność dzieli się na:

a)serce składające się z 4 jam: 2 komory i 2 przedsionki. Przedsionki kurcząc się pracują tak jak pompy objętościowe, a komory jak pompy ciśnieniowe, zwłaszcza komora lewa.

b)tętnice i żyły krążenia dużego, które tworzą 2 zbiorniki:

-zbiornik tętniczy duży

-zbiornik żylny duży

c)tętnice i żyły krążenia małego (płucnego), które tworzą dwa zbiorniki:

-zbiornik tętniczy mały (płucny)

-zbiornik żylny mały (płucny)

d)dwie sieci naczyń włosowatych:

-łącząca zbiornik tętniczy duży ze zbiornikiem żylnym dużym

-w płucach łącząca zbiornik tętniczy mały ze zbiornikiem żylnym małym.

Posługując się dużym uproszczeniem można przedstawić, uk.sercowo- naczyniowy jako układ składający się z:

1)4 pomp pracujących szeregowo po, dwa czyli z prawego przedsionka i komory oraz lewego przedsionka o lewej komory.

2) 4 zbiorników krwi, dwóch dużych i dwóch małych

3)z sieci naczyń włosowatych łączących zbiorniki tętnicze z żylnymi.

Każdy z 4 zbiorników zawiera inna objętość krwi raz w każdym panuje inne ciśnienie. Mimo tych różnic pojemności krwi tłoczona w jednostce czasu np. w czasie 1 min. lub 1 godz. do zbiornika tętniczego dużego musi być prawie równa( tylko z niewielkim odchyleniem) pojemności krwi odpływającej ze zbiornika żylnego dużego. W warunkach fizjologicznych ilość krwi krążącej pomiędzy zbiornikami zmienia się w określonych stanach fizjologicznych organizmu. W czasie pracy mięsni i rozszerzania się naczyń krwionośnych w mięśniach szkieletowych lub w czasie trawienia większa ilość krwi odpływa ze zbiornika tętniczego dużego niż dopływa do zbiornika żylnego dużego. Po zakończeniu pracy mięśni lub po strawieniu kramu większa ilość krwi dopływa do zbiornika żylnego dużego niż odpływa ze zbiornika tętniczego dużego.

Postawa ciała ma również wpływ na objętość krwi w zbiornikach żylnych, po zmianie postawy ze stojącej na leżącą większa ilości krwi dopływa do zbiornika żylnego płucnego niż z niego odpływa- zwiększa się, więc objętość krwi wypełniającej ten zbiornik.

Zasadniczym zadaniem serca jest pompowanie krwi ze zbiorników żylnych do tętniczych i utrzymywanie w zbiornikach tętniczych odpowiedniego ciśnienia. Zbiorniki tętnicze gromadzą krew tłoczona przez serce i dzięki panującemu w ich ciśnieniu zapewniają stały jej przepływ przez siec naczyń włosowatych również w czasie rozkurczu serca.

Zbiorniki żylne zwłaszcza duży, w którym stale się znajduje się ok. 50% krwi gromadzą krew niezbędną do wypełniania jam serca i tworzą jej rezerwę.

W chwili zwiększonego zapotrzebowania na krew serce przyspiesza swoje skurcze i zwiększa się pojemność minutowa krwi tłoczonej przez komory do zbiorników tętniczych (nawet do 25l/min).

Z czynnością serca ściśle związane są zjawiska:

1)elektryczne

2)mechaniczne

3)akustyczne

1)czynniki bioelektryczne serca in EKG(elektrokardiogram)

Rozrusznikiem dla potencjałów czynnościowych serca, które wyprzedzają skurcz jest tkanka układu przewodzącego. Błona komórkowa komórek tkanek układy przewodzącego odznacza się zdolnością do rytmicznej, spontanicznej depolaryzacji. Komórki tworzące węzeł zatokowo- przedsionkowy depolaryzują się najszybciej w stosunku do pozostałych komórek uk.przewodzącego. W związku z tym węzeł zatokowo przedsionkowy stanowi ośrodek pierwszorzędny narzucający swój rytm całemu sercu (znajduje się on na przednim brzegu ujścia żyły głównej górnej). Depolaryzacja ze węzła zatokowo- przedsionkowego przenosi się do węzła przedsionkowo- komorowego (leży on na zwróconej do prawego przedsionka powierzchni przegrody międzyprzedsionkowej) i za pośrednictwem 3 pęczków międzywęzłowych: przedniego, środkowego i tylnego rozchodzi się depolaryzacja na przedsionek prawy i lewy. Z tego węzła depolaryzacja przewodzona jest do mięśnia komór za pośrednictwem pęczka przedsionkowo- komorowego. Pęczek ten stanowi jedyne połączenie między mięśniem przedsionków i komór, przez które przewodzone są impulsy. W obrębie komór pęczek dzieli się na 2 odnogi przechodzące pod wsierdziem w komórki sercowe przewodzące(Purkiniego). Depolaryzacja przewodzona przez pęczek przedsionkowo- komorowy zaczyna się szerzyć na komórki mięśnia sercowego począwszy od przegrody między komorowej w jej dolnej 1/3 części- bliżej koniuszka serca. Następnie depolaryzacja rozszerza się obejmując kolejno przegrodę międzykomorowa- mięsnie brodawkowate- mięsnie w okolicy koniuszka i posuwa się do dołu ku górze do podstawy serca.

Postępująca depolaryzacja komórek mięśnia przedsionków i komór powoduje jednoczesną wędrówkę dużej liczby jonów przez błonę komórek. Zmiany kierunku elektrycznego występują na powierzchni mięśnia sercowego mogą być odebrane za proca elektrod przystawionych do serca bezpośredni lub do powierzchni skóry.

ZAŁAMEK P- czas przewodzenia depolaryzacji w mięśniu przedsionków- 100ms

ZAŁAMEK QRS- czas szerzenia się depolaryzacji w mięśniu komór-90 ms

ZAŁAMEK T- czas szybkiej repolaryzacji mięśnia komór- 120ms

ODCINEK PQ- czas przejścia depolaryzacji przez węzeł przedsionkowo- komorowy i pęczek przedsionkowo- komorowy- 50 ms

ODCINEK ST- okres depolaryzacji mięsni komór- 120 ms

ODSTĘP PQ- czas przewodzenia depolaryzacji od węzła zatokowo- przedsionkowego do mięśnia komór-150ms

ODSTĘP ST- czas wolniej i szybciej repolaryzacji mięśnia komór- 280ms

QT- potencjał czynnościowy mięśnia komór -375ms

2)czynniki mechaniczne

Skurcz i rozkurcz serca powtarzają się cyklicznie. W spoczynku w rytmie ok. 72/min. Skurczowi i rozkurczowi towarzyszy napełnianie się i opróżnianie z krwi jam serca. Jeden kierunek przepływu krwi od zbiorników żylnych do tętniczych wiąże się z sama budowa jam serca i obecnością zastawek, które uniemożliwiają cofanie się krwi. Pierwszy kurczy się mięsień przedsionków i krew zostaje wtłoczona do komór przez otwarte ujścia przedsionkowo- komorowe prawe i lewe. Następne rozpoczyna się skurcz komór i zastawki się zamykają, napięcie mięśnia komór szybko wzrasta, czemu towarzyszy wzrost ciśnienia krwi w komorach. W momencie, kiedy ciśnienie krwi w kamorach przewyższy ciśnienie w zbiornikach tętniczych zastawki półksiężycowate aorty, pnia płucnego otwierają się i krew jest wtłoczona do zbiorników tętniczych.

Okres rozkurczu komór rozpoczyna się z chwilą wystąpienia spadku ciśnienia. Zastawki półksiężycowate zamykają się, okres szybkiego wypełniania się komór rozpoczyna się od otwarcia się zastawek dwu- i trójdzielnej i przepływu krwi nagromadzonej w przedsionkach do komór. Następnie występuje przerwa, po której kurczy się mięsień przedsionków i druga porcja krwi wypełniającej przedsionki zostaje wtłoczona pod niewielkim ciśnieniem d komór, kolejny cykl pracy serca rozpoczyna się od skurczu komór.

Wyrzut z serca:

-objętość wyrzutowa serca- ilość krwi wtłaczanej przez jedną z komór d odpowiedniego zbiornika tętniczego. U dorosłego mężczyzny o masie ciała k.70kg, w spoczynku, w pozycji leżącej każda z komór tłoczy ok. 80ml krwi w czasie jednego cyklu pracy serca. W końcu skurczu pozostaje w każdej kamorze k 50 ml krwi stanowiącej objętość krwi zalęgającej.

-pojemność minutowa serca- ilość krwi tłoczonej przez jedną z komór w czasie 1 min. i wynosi w spoczynku ok. 90ml/sek. (5,4l/min).

3)zjawiska akustyczne

Drgania towarzyszące pracy serca są niejednorodnej częstotliwości. Z punktu widzenia praktyki lekarskiej dzieli się je na:

a)tony serca- występują w warunkach fizjologicznych, wyróżniamy:
-pierwszy ton jest wywołany zamykaniem się zastawek przedsionkowo- komorowych i początkiem skurczu

serca. Trwa ok. 150 ms i obejmuje drgania o częstotliwości 25-45Hz.

-drugi ton powstaje w czasie zamykania się zastawek półksiężycowatych aorty i pnia płucnego, trwa ok. 120ms

częstotliwość 50 Hz

-trzeci ton występuje w rozkurczu w okresie wypełniania się komór krwią napływającą z przedsionków, jest on

najsłabszy i spowodowany przez wibrację krwi szybko wypełniającej jamy obu komór.

b)szmery serca, które występują w warunkach patologicznych w czasie pracy serca, różnią się od tonów. Są one zazwyczaj spowodowane nieprawidłowymi warunkami przepływu krwi pomiędzy przedsionkami, komorami i zbiornikami tętniczymi.

Zjawiska akustyczne występujące w sercu można zarejestrować otrzymując zapis w postaci fonokardiogramu.

CECHY CHARAKTERYZUJĄCE KRĄŻENIE

1.KRĄŻENIE DUŻE

Krew tłoczona przez lewa kamorę do aorty wypełnia zbiornik tętniczy duży, z którego przez siec naczyń włosowatych odpływa do zbiornika dużego żylnego.

Zbiornik tętniczy duży jest pojęciem czynnościowym i zawiera krew wypełniającą wszystkie duże, średnie i małe tętnice krążenia dużego. Zbiornik ten charakteryzują następujące parametry:

a)pojemność, w tym zbiorniku mieści się ok. 800 ml krwi, stanowi to ok. 15 % całkowitej objętości krwi krążącej w organizmie.

b)ciśnienie, skurczowe 90-120mmHg, rozkurczowe 60-90 mmHg. Zależy ono d odpływu i dopływu krwi ze zbiornika tętniczego i waha się w zależności od okresu cyklu pracy serca. W okresie max wyrzutu lewej komory jest najwyższe i określane jako ciśnienie skurczowe. W rozkurczu i w fazie skurczu izowolumetrycznego komór przed otworzeniem się zastawek półksiężycowatych aorty ciśnienie jest najniższe, czyli rozkurczowe. Ciśnienie w czasie rozkurczu serca nie obniża się do zera, dzięki temu, że ściany zbiornika tętniczego są sprężyste. Krew tłoczona przez lewą komorę do aorty w czasie każdego skurczu serca rozciąga ściany zbiorników tętniczych, w których napięcie sprężyste zapewnia utrzymanie ciśnienia w okresach rozkurczu serca.

c)prędkość przepływu krwi, w ciągu minuty, w spoczynku dopływa do zbiornika tętniczego ok. 5,4 l krwi co równa się pojemności minutowej lewej komory. Tyle samo krwi odpływa ze zbiornika d naczyń włosowatych. Krew przepływa w zbiorniku tętniczym dużym zgodnie z gradientem ciśnienia od serca aż do naczyń włosowatych. Przepływ krwi ma charakter pulsujący. Krew wtłaczana do aorty przepływa przez nią ze średnią prędkością 0,6m/s. W miarę oddalania się od serca średnia prędkość w tętnicach małego kalibru zmniejsza się do kilku cm/sek.

d)fala tętna. Lewa komora wtłaczając do aorty w czasie jednego skurczu objętość wyrzutową krwi powoduje jednoczesny wzrost ciśnienia i powstanie fali ciśnieniowej oraz odkształcenie się ścian tętnic. Fala ciśnieniowa z towarzyszącymi jej ww. odkształceniu określana jako fala tętna rozchodzi się wzdłuż ścian zbiornika tętniczego dużego od serca aż do naczyń przedwłosowatych, aż do włosowatych. Prędkość rozchodzenia się fali zależy od elastyczności ścian tętnic i ich przebiegu, i mieści się w granicach 5-9 m/sek.

Granice:

-płód-140-160 uderzeń/min

-noworodek 130-140

-roczne dziecko 110-130

-dorosły 66-76

Zbiornik żylny duży- jest również pojęciem czynnościowym, znajduje się w nim krew wypełniająca duże, średnie i małe żyły krążenia dużego. Zbiornik ten charakteryzuje się:

a)pojemnością, gromadzi się w nim ok. 2,5 l krwi czyli 50% całkowitej objętości krwi krążącej

b)ciśnieniem, zależy ono od miejsca pomiaru i pozycji ciała. Ciśnienie w żyle głównej górnej i dolnej przy ujściu do prawego przedsionka wynosi średnio ok. 0,5 kPa (3,7mHg) w pozycji leżącej. Ciśnienie to przyjęto nazwać ciśnieniem żylnym centralnym w odróżnieniu od ciśnienia żylnego obwodowego. Poczynając od naczyń włosowatych i posuwając się w kierunku prawego przedsionka ciśnienie krwi w żyłach spada. W małych żyłach wynosi 2 kgPa, a w dużych na zewnątrz klatki piersiowej 0,6 kgPa.

c)prędkość przepływu. Warunki przepływu krwi w zbiorniku żylnym całkowicie się różnią od warunków przepływu w zbiorniku tętniczym. Krew napływa do prawego przedsionka dzięki:

-ssącemu działaniu ruchów oddechowych klatki piersiowej, serca, czyli tzw. sile od przodu

-resztkowemu gradientów ciśnienia od małych żył aż do przedsionka prawego wytworzonemu dzięki skurczom lewej komory, czyli tzw. sile od tyłu.

- w pompie mięśniowej- skurczom mięśni szkieletowych, czyli tzw. sile od boku, wyciskającym krew z żył w kierunku serca, ponieważ zastawki żylne nie pozwalają krwi cofać się na obwód.

Przez zbiornik żylny przepływa ok. 5,4 l/min, a średnia prędkość przepływu krwi w żyłach głównych w pobliżu serca wynosi ok. 0,4m/sek.

FUNKCJE UKŁADU ODDECHOWEGO

Układ oddechowy dzielmy na:

1. Górne drogi oddechowe

-jama nosowa

-gardło

2. Dolne drogi oddechowe:

-krtań

-tchawica

-oskrzela

3. Płuca

Istotą procesu oddychania jest wyzwolenie energii nagromadzonej w organizmie. Do wyzwolenia energii ze związków chemicznych niezbędny jest tlen atmosferyczny.

Oddychanie dzieli się na:

1) oddychanie zewnętrzne- polega na wprowadzeniu, cząst tlenu do wnętrza komórek

2) oddychanie wewnętrzne- wewnątrzkomórkowe w czasie, którego cząst tlenu wchodzą w reakcje chemiczne.

1.Oddychanie zewnętrzne- jest n procesem złożonym, w którym biorą udział:

-uk.oddechowy

-mięśnie poprzecznie- prążkowane

-krew

-uk.sercowo- naczyniowy

-ośrodki nerwowe sterujące oddychaniem.

Oddychanie zewnętrzne polega na doprowadzaniu tlenu d komórek zgodnie z gradientem ciśnienia parcjalnego tlenu. Jednocześnie z komórek jest usuwany CO2 powstający w wyniku utleniania komórkowego związków organicznych. CO2 usuwa się również zgodnie z gradientem ciśnienia parcjalnego.

Dzieli się na szereg procesów:

1) wentylacja płuc

2) dyfuzja gazów pomiędzy powietrzem pęcherzykowym a krwią

3) transport gazów za pośrednictwem krwi

4) dyfuzja gazów pomiędzy krwią a komórkami.

1) wentylacja płuc

1.1 Wdechy i wydechy. W czasie wentylacji płuc d pęcherzyków jest wciągane powietrze atmosferyczne zawierające tlen(21%), azot(78%), oraz pozostałe gazy m.in., CO2(1%). Powietrze wydychane zawiera więcej, CO2 natomiast mniej O2.

Wentylacja płuc zależy od ruchów oddechowych klatki piersiowej i w czasie wdechu powiększa się jej objętość- skurcz mięśni wdechowych (przepona i międzyżebrowe zewnętrzne)- powoduje to powiększenie wymiarów wewn. klatki piersiowej: pionowego, strzałkowego i czołowego. Na szczycie wdechu mięśnie wdechowe rozkurczają się i klatka piersiowa dzięki sile wywieranej przez rozciągnięte elementy sprężyste w tkance płucnej zaczyna zmniejszać swą objętość. Ciśnienie w pęcherzykach wzrasta powyżej ciśnienia atmosferycznego i powietrze jest usuwane na zewnątrz. Spokojny wdech jest aktem biernym i niewymagającym skurczu mięsni, natomiast w czasie nasilonego wdechu kurczą się mięsnie międzyżebrowe wewnętrzne oraz mięśnie przedniej ściany jamy brzusznej, przede wszystkim mięsnie proste brzucha.

W czasie spoczynku liczba oddechów wynosi:

-u człowieka dorosłego- 16-20/min.

-u noworodka 40/min.

-u dzieci 20-25/ min.

1.2 Pojemność płuc:

U mężczyzn w płucach na szczycie najgłębszego wdechu znajduje się k 6 litrów powietrza, jest to pojemność płuc całkowita, która dzieli się na:

a)pojemność wdechową- poj.powietrza wciąganego do płuc w czasie najgłębszego wdechu po spokojnym wydechu

b)poj.zalegającą czynnościową- jest to poj.powietrza pozostającego w płucach po wykonaniu spokojnego wydechu.

Każda z tych dwóch dzieli się na dwie objętości:

-objętość oddechowa- wdychana i wydychana obj. w czasie swobodnego wdechu i wydechu.

-obj. zapasowa- wdechowa- obj. wciągana do płuc w czasie max wdechu wykonywanego na szczycie swobodnego wdechu.

Poj.wdechowa=obj.oddechowa +obj.zapasowa- wdechowa

Po swobodnym wdechu można wykonać max wydech usuwając z płuc obj. zapasową- wdechowa. W czasie max wydechu zawsze pozostaje w płucach obj. zalęgająca.

Po najgłębszym wydechu wykonując max wdech wciąga się do płuc powietrze stanowiące poj. życiowa wdechową, która jest nieco większa od poj. życiowej.

Obj. zalęgająca obejmuje powietrze znajdujące się w pęcherzykach płucnych i przewodzikach pęcherzykowych, a wiec tam gdzie nie odbywa się wymiana gazowa. W czasie swobodnego wdechu do dróg oddechowych dostaje się ok. 500ml powietrza stanowiącego obj. oddechowa, z tej objętości do pęcherzyków płucnych dostaje się ok. 350 ml, a pozostałe 150 wypełnia tzw. przestrzeń martwa anatomiczną. Przestrzeń ta tworzą drogi oddechowe, w których nie ma warunków anatomicznych do wymiany gazowej- jama nosowa, gardło, krtań, tchawica, oskrzela, i osrzeliki.

Część powietrza wdychanego może dostosować się do pęcherzyków i nie podlegać wymianie gazowej. W naczyniach włosowatych, w ścianie tych pęcherzyków krew nie przepływa lub przepływa jej zbyt mało, aby całe wprowadzone powietrze mogło być wykorzystane do wymiany gazowej. Powietrze pęcherzykowe niepodlegające wymianie gazowe stanowi tzw. przestrzeń martwą fizjologiczną.

Wentylacja płuc minutowa:

l.oddechów * obj. wprowadzona w czasie spokojnego wdechu

16 * 500 ml= 8 l/min.

1.3 Wentylacja pęcherzyków

Suche powietrze atmosferyczne bez pary wodnej wciągane do płuc musi być wcześniej ogrzane, oczyszczone i nasycone para wodna. Powietrze pęcherzykowe ma średnie parcjalne ciśnienie gazów PO2- 13,3 kPa, Pe(azot)- 76,4 kPa, PCO2- 5,3 kPa, PH2O- 6,3 kPa. Powietrze o takim składzie styka się ze ścianą pęcherzyków płucnych, których łączna powierzchnia wynosi 70 m2.

Tkanka płucna jest elastyczna, co wiąże się z:

•elementami sprężystymi występującymi pomiędzy pęcherzykami

•napięciem powierzchniowym cienkiej warstwy płynu wyścielającego wnętrze pęcherzyków.

W czasie wdechu napięcie powierzchniowe w pęcherzykach wzrasta, a w czasie wydechu maleje, zapobiega to zlepianiu się ścian pęcherzyków na szczycie wydechu. Napięcie powierzchniowe pęcherzyka zmniejsza czynnik powierzchniowy- surfactant, czynnik ten stanowią cząst lipoprotein wydzielane przez ziarniste pneumocyty, czyli komórki pęcherzyka duże. W czasie wdechu poj. pęcherzyków zwiększa się, cząst czynnika powierzchniowego rozsuwają się i napięcie powierzchniowe wzrasta. Zjawiska przeciwne zachodzą przy wdechu..

1.4 Dyfuzja gazów w płucach.

W pęcherzykach płucnych zachodzi wymiana gazów pomiędzy powietrzem a krwią przepływającą przez sieć naczyń włosowatych otaczających pęcherzyki. W tych naczyniach stale znajduje się ok. 100 ml krwi i ta ilość krwi przepływa przez te naczynia w czasie 0,8 sek.

Krew zawiera rozpuszczalny tlen i dwutlenek węgla, przy czym ilość rozpuszczonych gazów we krwi tętniczej i żylnej różnią się między sobą podobnie różne są ich ciśnienia cząsteczkowe.

Podstawową role w przenoszeniu O2 i CO2 odgrywają erytrocyty zawierające hemoglobinę. Obecność hemoglobiny w erytrocytach pozwala przenieść od 30-100 razy więcej tlenu i d 20-30 razy więcej CO2 niż gdyby te gazy były jedynie rozpuszczone w osoczu krwi. Dyfuzja gazów przez ścianę pęcherzyków odbywa się zgodnie z gradientem prężności cząst gazów, cząst O2 dyfundują ze światła pęcherzyków do krwi a cząst CO2 w przeciwnym kierunku. Powietrze, które wdychamy zawiera ok. 21% tlenu- wywiera ono ciśnienie cząsteczkowe- 159 mmHg.

Powietrze wchodzące do płuc miesza się z gazami już obecnymi w pęcherzykach, nazywa się parą wodną, stąd ciśnienie cząst O2 w powietrzu pęcherzykowym obniża się do 101 mmHg. Ciśn. cząst O2 we krwi żylnej wchodzące do włośniczek pęcherzykowych wynosi 40 mmHg, różnica wynosząca 61 mm Hg powoduje szybką dyfuzję tlenu do erytrocytów. Ciśn. cząst wyrównują się tutaj w ciągu mniej niż 1 sek., tj. w czasie w którym przepływa krew przez naczynia włosowate płucne. Erytrocyty dochodzące do ścian pęcherzyka są wysycane tlenem w 70 % a opuszczają je w 97%.

1.5 Dyfuzja gazów w tkankach.

Cząst tlenu uwolnione z hemoglobiny przechodzą przez otoczkę krwinek czerwonych do osocza, następnie przez komórki śródbłonka naczyń włosowatych do płynu miedzykmórkowego i dopiero z tego płynu dyfundują przez błonę komórkową do poszczególnych komórek.

W zależności d intensywności metabolizmu wewnątrzkomórkowego występują dość znaczne różnice w prężności tlenu w poszczególnych tkankach np. w tkankach o intensywnym metabolizmie jest większe zapotrzebowanie na zużycie tlenu.

1.6 Regulacja oddychania, czyli głębokości częstotliwości oddechów odbywa się za pośrednictwem ośrodka oddechowego znajdującego się w rdzeniu przedłużonym. W skład tego ośrodka wchodzą 2 rodzaje neuronów tworzące dwa ośrodki o przeciwnej funkcji:

•neurony wdechowe tworzące ośrodek wdechu

•neurony wydechowe tworzące ośrodek wydechu

Ośrodek wdechu wysyła impulsy nerwowe do rdzenia kręgowego, do neuronów ruchowych unerwiających mięsnie wdechowe, ośrodek wydechu pobudza zaś neurony ruchowe unerwiające mięśnie wydechowe. Neurony ośrodka wdechu stanowią rozrusznik dla czynności oddechowej.

2.Oddychanie wewnętrzne.

a)przemiana pośrednia w komórkach

Cząst O2 dyfundują do wnętrza komórek wychwytywane są przez mitochondria. W obrębie błony zewnętrznej mitochondriów znajdują się wszystkie enzymy cyklu kwasów trikarboksylowych( cyklu Krebsa), no błonie wewnętrznej zaś są enzymy łańcucha oddechowego. Metabolity aminokwasów, kwasów tłuszczowych i heksoz w cyklu Krebsa utlenianie są do CO2 i H2O z jednoczesnym uwolnieniem wolnych atomów H lub wolnych elektrolitów. Enzymy łańcucha oddechowego przenoszą atomy H na O2, w procesie tym powstają cząst H2O.

b)gromadzenie energii w komórkach.

Komórki nie czerpią energii bezpośredni z utleniania produktów energetycznych wprowadzonych do organizmu z zewnątrz. Związki tj. węglowodany, aminokwasy i tłuszcze utleniając się wyzwalają energię do syntezy związków fosforowych wysokoenergetycznych. Wśród tych związków najważniejszym i uniwersalnym przenośnikiem energii jest ATP. ATP rozszczepia się w komórkach w wyniku hydrolizy na ADP i fosforan ( uwolnienie go wyzwala znaczne ilości energii). Komórki czerpią energię z ATP d biosyntezy związków do aktywnego transportu wewnątrzkomórkowego raz do ruchu całej komórki.

c)glikoliza

Najważniejszym materiałem energetycznym zużywanym przez komórki całego organizmu jest glukoza. Poza rozpadem glukozy pewne ilości energii są czerpane z innych cukrów prostych aminokwasów i kwasów tłuszczowych. Rozpad glukozy zachodzi:

•w warunkach beztlenowych, w cytoplazmie- ostatecznym produktem jest mleczan

•w warunkach tlenowych, w cytoplazmie i mitochondriach- ostateczny produkt to CO2 i H2O.

Z rozpadu 1 cząst glukozy w warunkach beztlenowych resyntezują się 2 cząst ATP, a w warunkach tlenowych 36 cząst ATP.

FUNKCJE UKŁADU POKARMOWEGO

Funkcje życiowe organizmu człowieka wymagają stałego dostarczania energii, wody ze środowiska zewnętrznego. Spływanie pokarmu a więc ilość energii wprowadzona do organizmu wyrażona w Dżulach(J) zależy od metabolizmu i zużycia energii we wnętrzu organizmu. Ilość wypitej wody wiąże się z jej ilością wydaloną z organizmu przez nerki, skórę i płuca.

W ciągu doby, która stanowi 1 pełny cykl w życiu człowieka powinna być zachowana równowaga energetyczna pomiędzy energią wprowadzona w postaci pokarmu, a energią zużytą (bilans powinien wyjść na 0).

ODŻYWIANIE OBEJMUJE:

1)Przyjmowanie pokarmów- kontrolę nad ilością spożywanych pokarmów pełnią ośrodki pokarmowe znajdujące się w podwzgórzu:

-ośrodek głodu-wyzwala mechanizm poszukiwania, zdobywania i przyjmowania pokarmów

-ośrodek sytości- hamuje apetyt

2)Trawienie pokarmów- pokarmy spożywane zostają w układzie trawiennym poddane działaniom czynników mechanicznych i chemicznych, co doprowadza je do postaci, w której mogą być wchłonięte.

Węglowodany, tłuszcze, białka pozywane są w postaci wymagającej obróbki mechanicznej tak aby enzymy soków trawiennych mogły rozłożyć je na podstawowe, wchłaniane składniki którymi są cukry proste, aminokwasy, kwasy tłuszczowe.

Witaminy i sole mineralne są uwalniane z pokarmów dzięki obróbce mechanicznej, a tylko w mniejszym stopniu w skutek działania czynnika chemicznego.

a)Jama ustna i przełyk.

Pokarmy o stałej konsystencji są w jamie ustnej rozdrobnione i mieszane ze ślina w procesie żucia. Żucie pokarmów trwa tak długo aż zostaną one odpowiednio rozdrobnione i nasycone śliną, aby uformowane w postaci kęsa mogły zostać połknięte.

Wydzielanie śliny- zetknięcie się pokarmu zwłaszcza suchego z powierzchnia błony śluzowej jamy ustnej powoduje wydzielanie śliny na drodze odruchu bezwarunkowego.

Ślina i inne soki trawienne mogą wydzielać się na sam widok pokarmu, jego zapachu pomyślenia o nim.

Ślina produkowana jest w ilości 1,5l/dobę, pH=0,7, jest produkowana przez 3 ślinianki:

-podjęzykową

-podżuchwową

-przyuszną

Połykanie dzieli się na 3 fazy:

I faza ustno- gardłowa- polega na przesunięciu kęsa z jamy ustnej do gardła(uczestniczą mięsnie języka i

policzków)

II faza gardłowo-przełykowa- miesień górny gardła początkowo rozkurcza się i przepuszcza kęs. Następnie

kurczy się i rozpoczyna falę perystaltyczną przesuwającą kęs wzdłuż gardła i przełyku.

III faza przełykowo- żołądkowa- kęs przesuwamy przez fale perystaltyczna zbliża się do wpustu i wywołuje

jego rozkurcz i dostaje się do żołądka

b)Żołądek,

spełnia 3 funkcje:

•gromadzi, przechowuje spożywane pokarmy. Pokarmy płynne spływają wzdłuż krzywizny mniejszej do części odźwiernikowej, a pokarmy stałe początkowo wypełniają trzon, a w miarę ich przepływania wypełniają dno. Kolejne spożywane porcje pokarmów zajmują część środkową jamy żołądka, rozpychając w kierunku ścian żołądka znajdujący się tam wcześniej pokarm.

•trawi pokarm. Pokarmy wypełniające część środkowa żołądka niestykajace się z jego błoną śluzową są trawione początkowo przez amylazę ślinową. Zmieszanie się treści pokarmowej z sokiem żołądkowym rozpoczyna właściwe trawienie w żołądku.

Sok żołądkowy jest wydzielany w ilości pk.3l/dobę, pH=1, zawiera on min.kwas solny, enzymy trawienne, śluz, sole mineralne i wodę.

Kwas solny- powstałe wewnątrz komórek okładzinowych gruczołów błony śluzowej żołądka pod wpływem histaminy. W komórkach głównych gruczołów błony śluzowej znajduje się pepsynogen (enzym nieczynny), który pod wpływem kwasu solnego zamienia się w pepsynę (enzym aktywny).

Komórki dodatkowe gruczołów błony śluzowej wydzielają śluz, który zabezpiecza ściany żołądka przed działaniem HCl i enzymów.

Kontrola wydzielanie soku żołądkowego dzieli się na 3 fazy:

I faza głowowa (dawniej nerwowa)sok wydzielany jest pod wpływem impulsów biegnących przez nerwy błędne.

II faza żołądkowa- na skutek podrażnienia błony śluzowej przez pokarm zachodzi bezpośrednie oddziaływanie na komórki dokrewne znajdujące się w błonie śluzowej żołądka, wytwarzające do krwi gastrynę, która pobudza do wydzielania gruczoły błony śluzowej żołądka.

III faza jelitowa- pod wpływem treści pokarmowej przechodzącej z żołądka do dwunastnicy zachodzi pobudzenie i hamowanie czynności żołądka. Wytworzona w dwunastnicy gastryna i cholecystokinina pobudzają wydzielanie soku żołądkowego natomiast sekretyna działa hamująco. Za pośrednictwem odruchu jelitowo- żołądkowego następuje hamowanie opróżniania żołądka i wydzielanie soku żołądkowego

•wyjaławia pokarmy

c)jelito cienkie.

Treść pokarmowa jest tutaj trawiona od składników prostych, które są wchłaniane do krwi:

*motoryka, błona mięśniowa jelita wykazuje:

•okresowe zmiany napięcia powodują powstawanie ruchów:

-wahadłowych- naprzemiennie wydłużanie poszczególnego odcinka jelita. W wyniku, czego treść

pokarmowa przesuwa się to w jedną to w druga stronę.

-odcinkowych wykonuje je mięśniówka okrężna kurcząc się w różnych odcinkach jelita, przy biernym

rozluźnieniu mięśniówki podłużnej skurcze te dzielą jelito na segmenty i zanikają a między nimi

występuje nowe zwężenie.

-perystaltycznych in robaczkowych występują tutaj zwężenia pierścieniowate, które są poprzedzone

rozszerzeniem jelita, odcinek poszerzony jest gotowy do przyjęcia treści jelita, a następujące po sobie

skurcze powodują wytworzenie fali perystaltycznej

•skurcze odcinkowe

•skurcze perystaltyczne- od 2-25 cm na sekundę

*trawienie, biorą udział:

-sok jelitowy- wytwarzają go gruczoły jelitowe, ma odczyn słabo zasadowy, ilość 3-6l/dobę, występują:

›aminopeptydazy- rozkładają peptydy do aminokwasów

›enzymy rozkładające kasy nukleinowe

›enzymy rozkładające wielocukry i dwucukry do cukrów prostych

›lipaza hydrolizująca tłuszcze obojętne do kwasów tłuszczowych i gliceroli

-sok trzustkowy, ilość 2l/dobę, odczyn zasadowy, pH=7,1-8,4, wydzielina zewn. trzustki i zawiera:;

›trypsynogen i chemotrypsynogen- nieaktywne enzymy protetyczne

›rybonukleazę i dezoksyrybonukleazę- enzymy trawiące DNA i RNA

›alfa amylazę- rozkłada wielocukry do dwucukrów

›lipaza- enzym hydrolizaujacy tłuszcze roślinne i zwierzęce.

-żółć- wytworzona w wątrobie przez komórki wątrobowe- hepatocyty, jest ona gromadzona w pęcherzyku żółciowym gdzie ulega zagęszczeniu z powodu resorbcji wody, wówczas traci część zasad, dlatego zmniejsza się jej pH od 0,5-7,4, w wątrobie pH =8. Wytwarzana jest ok. 0,5l/dobę, składniki:

›sole kwasów żółciowych

›cholesterol

›barwniki żółciowe- bilirubina

›sole mineralne

Błona śluzowa jelita cienkiego jest pokryta kosmkami jelitowymi o długości 0,5-1mm, występują one w liczbie 20-40/1mm2 błony śluzowej. Każdy a nich ma kilka mikrokosmków. Łączna powierzchnia jelita cienkiego po uwzględnieniu powierzchni kosmków i mikrokosmków wynosi ok. 300m2.

d)jelito grube-końcowa część układu pokarmowego, dzieli się na:

•jelito ślepe zw. kątnicą z wyrostkiem robaczkowym- leży poniżej ujścia jelita krętego do jelita grubego

Ujście to jest ograniczone zastawka kątniczo- krętniczą, zapobiega ona cofaniu się treści pokarmowej.

Jelito ślepe ma kształt worka, jest ono pokryte otrzewną. W dolnym przyśrodkowym odcinku jelita ślepego

znajduje się ujście wyrostka robaczkowego, który posiada dość grubą ścianę zawierającą dobrze rozwiniętą

mięśniówkę oraz dużą ilość tkanki limfatycznej. Wyrostek nie bierze bezpośredniego udziału w trawieniu.

•okrężnica, dzielimy ja na:

-o.wstepująca

-o.poprzeczną

-o.zstępującą

-o.esowatą

•odbytnica- jest ona na wysokości III kręgu krzyżowego, kończy się odbytem, dzielimy ją na:

-część miedniczą(ulega rozszerzeniu- bańka odbytnicy)

-część kroczową

Błona śluzowa jelita grubego jest gładka i nie ma kosmków, pokryta jest nabłonkiem cylindrycznym, zaopatrzonym w mikrokosmki.

Mięśniówka gładka okrężna, zgrubiała w okolicy odbytu tworzy zwieracz odbytu wewn., który reaguje rozwarciem przy rozciąganiu kałem ściany odbytnicy. Obwodowa od mięśniówki gładkiej znajduje się pierścień utworzony z mięśniówki poprzecznie prążkowanej zwany zwieraczem odbytu zewn., którego czynność jest zależna od naszej woli. Jednocześnie z rozkurczem obu zwieraczy występują skurcze przepony i mięśni brzucha, ciśnienie w jamie brzusznej wzrasta i kał wydalany jest na zewnątrz.

Udział jelita grubego w procesach trawiennych jest niewielki, sok wydzielany przez śluzówkę jelita grubego zawiera dużo mucyny, ma odczyn słabo alkaliczny i nie zawiera enzymów. Enzymy przechodzą do jelita grubego z miazgą pokarmową z jelita cienkiego.

W jelicie grubym zachodzi zwrotne wchłanianie elektrolitów witamin, aminokwasów oraz pod wpływem działania bogatej flory bakteryjnej następuje gnicie niestrawionych i niewchłoniętych składników pokarmowych oraz powstawanie kału. W formowaniu kału dużą rolę odgrywa śluz wytwarzany prze komórki kubkowe błony śluzowej, który zlepia niestrawione resztki pokarmu. Masy kałowe silnymi skurczami perystaltycznymi ścian jelita grubego (kilka razy na dobę) przesuwane są w kierunku odbytnicy.

e)wątroba

Jest największym gruczołem w organizmie człowieka, o wadze ok. 1,5 kg. Zbudowana jest z komórek miąższowych zwanych hepatocytami stanowiącymi ok. 80%komórek, oraz komórek układu siateczkowo- śródbłonkowego-16% i komórek nabłonka dróg żółciowych- 4%.Hepatocyty są komórkami wewnątrz i zewnątrz wydzielniczymi, a komórki siateczkowo- śródbłonkowe wyścielające zatoki żylne w zrazikach wątroby są komórkami żernymi.

Funkcje wątroby:

•filtru- zarówno dla związków wchłoniętych z przewodu pokarmowego dla krwi, jak i również dla związków uwolnionych do krwi z innych układów i narządów. Do składników zatrzymywanych przez wątrobę należą:

-monosacharydy (glukoza)

-wolne kwasy tłuszczowe

-aminokwasy

Hepatocyty wychwytują z krwi dopływającą przez żyłę wrotną bilirubinę wydzielaną z żółcią do dwunastnicy i zwrotnie wchłoniętą w jelicie cienkim oraz inne związki powstające w jelitach np. amoniak, kwasy glutamiznozy.

•zewnątrz- wydzielnicza- związana z powstawaniem żółci i jej wydzielaniem do dwunastnicy. Żółć zawiera bilirubinę, biliwerdynę, sole kwasów tłuszczowych, cholesterol, kwasy tłuszczowe, sole nieorganiczne o wodę.

•wewnątrz- wydzielnicza polegającą na wydzielaniu do krwi i chłonki różnych składników. Białka osocza krwi: albuminy, globuliny, fibrynogen syntetyzowane są w wątrobie. Komórki wątrobowe wydzielają do krwi enzymy osocza czynniki krzepnięcia krwi.

•magazyn związków niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania organizmu. W największych ilościach magazynowany jest w komórkach wątrobowych glikogen. Powstaje on w wyniku wchłoniętej w jelitach glukozy. Zwiększone stężenie glukozy we krwi sprzyja magazynowaniu się glikogenu w wątrobie. Zmniejszone natomiast stężenie glukozy we krwi powoduje przechodzenie glukozy w wątrobie hamuje dezaminację aminokwasów. W wątrobie magazynowane są również witaminy rozpuszczone w tłuszczach oraz Cu i Fe.

WCHŁANIANIE W UKŁADZIE POKARMOWYM

Substancje odżywcze po ich rozłożeniu do związków prostych przez enzymy soków trawiennych, oraz woda, sole mineralne i witaminy są wchłaniane do krwi lub chłonki. Mechanizm pochłaniania polega na dyfuzji lub aktywnym transporcie, a odcinkiem przewodu pokarmowego, w którym najwięcej się wchłania jest jelito cienkie, a szczególnie jelito czcze. Związki dobrze rozpuszczone w tłuszczach mogą być wchłaniane z każdego odcinka przewodu pokarmowego.

1.Węglowodany- wchłaniają się w postaci monosacharydów, heksoz i pentoz w dwunastnicy i jelicie czczym. Większość monosacharydów, a zwłaszcza glukoza i galaktoza jest wchłaniana na zasadzie transportu aktywnego (wbrew gradientowi stężeń).

2.Tłuszcze są hydrolizowane w przewodzie pokarmowym do monocytogliceroli i wolnych kwasów tłuszczowych i wnikają do erytrocytów. Cholesterol spożywany w pokarmach zostaje w obecności soli kwasów żółciowych zemulgowany z wolnymi kwasami tłuszczowymi, następnie dostają się do erytrocytów gdzie tworzy chylomikrony i w tej postaci trafia do naczyń chłonnych

3.Białka i kwasy nukleinowe. W jelicie cienkim podlegają wchłanianiu produkty trawienia białek egzogennych (w pokarmach) oraz białek endogennych występujących w sokach trawiennych i w złuszczonych komórkach nabłonka przewodu pokarmowego. Kwasy nukleinowe są rozkładane przez wiele enzymów trawiennych do pentoz, zasad purynowych oraz fosforanów.

4.Witaminy:

-rozpuszczalne w wodzie są szybko wchłaniane do krwi

-rozpuszczalne w tłuszczach ADEK są wchłaniane w obecności tłuszczów i żółci

Witamina B12 wchłania się wyłącznie w jelicie krętym.

FUNKCJE UKŁADU MOCZOWEGO

ELEKTROLITY:

1.Sód (Na)- w organizmie dorosłego człowieka znajduje się ok. 60mmol/kg masy ciała, ponad połowa jego jest w płynach ustrojowych (zewnątrz i wewnątrz komórkowym) oraz częściowo w kościach, stanowi tzw. sód wymienny- ok. 42mmol/kg masy ciała, pozostała ilość jest to sód niewymienny związany w tkance kostnej.

Norma we krwi 124-132 mmol/l. Sód jest odpowiedzialny za regulację wody w organizmie.

2.Potas (K) występuje prawie wyłącznie w płynie wewnątrzkomórkowym w ilości ok. 42mmol/kg masy ciała i prawie cały czas w postaci wymiennej. W osoczu jest go ok. 4mmol/l. Norma 3,5-4,2. Podwojenie się potasu w osoczu może być przyczyną śmierci. Wzrost jonów potasowych w płynie zewnątrzkomórkowym powoduje utratę pobudliwości komórek mięśniowych, zwłaszcza mięśnia sercowego o komórek nerwowych.

3.Chlor i wodorowęglany. W organizmie człowieka znajduje się średnio ok. 33mmol jonów chlorkowych na kg masy ciała, 70% znajduje się w osoczu i płynie tkankowym, a pozostałe 30 % występuje w tkance łącznej we włóknach kolagenowych oraz w komórkach (najwięcej w erytrocytach).

Anionów wodorowęglanowych jest w organizmie 10-12 mmol/kg masy ciała. Ich zawartość w płynach ustrojowych waha się np. wzrost zawartości jonów wodorowych powoduje tworzenie się wodorowęglanów kwasu węglowego, który rozpada się, na CO2 i H2O. Przeciwnie alkalizacja płynów ustrojowych wywołuje zwiększenie liczby anionów wodorowęglanowych w organizmie.

UTRATA WODY I ELEKTROLITÓW, organizm traci wodę przez:

-z moczem wydalonym przez nerki, ok. 1,5l/dobę

-wraz z potem i w wyniku parowania - przy temperaturze nie wyższej niż 28% utrata ok. 500ml

-układ oddechowy ok. 300ml

-z kałem ok. 100ml

CZYNNOŚĆ NEREK

Jednostką funkcjonalną nerek jest nefron składający się z ciałka nerkowego. W ciałku zachodzi filtracja kłębuszkowi, czyli przenikanie części osocza przepływającego przez kłębuszek naczyniowy do światła torebki kłębuszka Bosmana. Ultrafiltrat gromadzący się w świetle torebki kłębuszka kolejno przepływa przez:

-część bliższą kanalika nerkowego składającą się z kanalika nerkowego głównego i z części zstępującej pętli nefronu (Henlego).

-część dalszą kanalika nerkowego utworzona w części wstępującej pętli nefronu.

Mocz tworzący się w nefronie odpływa przez kanalik nerkowy zbiorczy i przewód brodawkowy do miedniczki nerkowej.

W każdej nerce człowieka znajduje się ok. 1miliona nefronów. Prawidłowa czynność nerek jest zachowana wtedy, kiedy nie mniej niż 30% nefronów (ok. 600 tysięcy) jest w pełni sprawna.

CZYNNOŚĆ NEREK WIĄŻE SIĘ Z:

›tworzeniem moczu, z którym usuwane są z organizmu metabolity i nadmiar płynów i elektrolitów-czynność zewnątrzwydzielnicza

›z wydzielaniem do krwi związków biologicznie czynnych- czynność wewnątrzwydzielnicza

a)filtracja kłębuszkowa. Przez nerki przepływa 20% krwi stanowiącej pojemność minutową serca (1,08l)18ml/sek. Do kłębuszków krew dopływa przez tętniczki doprowadzające. Nadchodząca do nerek krew zostaje doprowadzona tętniczkami doprowadzającymi do splotu naczyniowego ciałka nerkowego. Tutaj mniej więcej 1/5 objętości przepływającego osocza pod wpływem ciśnienia hydrostatycznego krwi przesącza się do torebko Bowmana tworząc tzw. mocz pierwotny. Zatem z ok. 700ml osocza przepływającego w ciągu minuty przez obie nerki, ok. 120ml zostaje wyłączone z obiegu krwi przechodząc do torebek Bowmana. Zaś pozostała cześć krwi wypływa z cieci kłębuszka naczyniowego przez tętniczkę odprowadzającą. Tętniczka ta ponownie rozpada się na sieć naczyń włosowatych oplatających tym razem układ kanalików nefronu, które ostatecznie łączą się i przechodzą w układ żylny. Przesączony w kłębuszkach mocz pierwotny przechodzi do układu kanalikowego gdzie ulega dalszym przemianom do moczu ostatecznego. Składają się na to 2 procesy:

•resorbcji kanalikowa (wchłaniane) ma charakter:

-resorbcji biernej- zgodnie z gradientem stężeń i potencjału elektrycznego np. mocznik i chlorki

-resorbcji czynnej- wbrew gradientowi stężeń np. glukoza, jony sodowe

•sekrecja (wydzielanie) przez komórki nabłonka do światła kanalików wydziela się szereg związków endo i egzogennych, wydzielanie każdego z tych związków odbywa się na zasadzie 1 z 3 mechanizmów:

-biernego wydzielania (dyfuzja) zgodnie z gradientem stężeń dotyczy słabych zasad np. soli amonowych i

słabych kwasów np. salicylowego.

-aktywne wydzielanie o bezwzględnej ograniczonej największej pojemności wydzielniczej:

-związki egzogenne np. penicylina, sulfonamidy

-związki endogenne np. kreatynina i hormony steroidowe

-aktywne wydzielanie, którego pojemność wydzielnicza jest ograniczona gradientem stężenia i czynnikiem

czasu np. jony potasowe i wodorowe.

b)regulacja czynności zewnątrz-wydzielniczej nerek. Tworzenie się moczu w nerkach zależy od optymalnego, średniego ciśnienia tętniczego w naczyniach kłębuszków. Na funkcję kłębuszkową wpływają pośrednio liczne hormony krążące we krwi zmieniając średnie ciśnienie w zbiorniku tętniczym dużym:

-wazopresyna powoduje zwiększone wchłaniane wody

-mineralokortykoidy min aldosteron zwiększają wchłanianie sodu i wydzielanie jonów potasowych

-hormon gruczołów przytarczycznych- kalcytonina zwiększa wydalanie fosforanów z moczem dzięki

zmniejszeniu ich wchłanianiu w kanalikach nerkowych.

c)czynność wewnątrz- wydzielnicza nerek. Niedokrwienie lub obniżenie prężności tlenu w nerkach powoduje wydalanie przez nerkę związków podwyższających ciśnienie tętnicze lub zwiększających erytropoezę w szpiku kostnym:

-renina- enzym proteolityczny wydzielany w niedokrwionych nerkach przekształcający angiotensynogen krwi

w angiotensynę i wpływający w ten sposób na podwyższenie ciśnienia krwi.

-erytropoetyna pobudza erytropoezę w szpiku kostnym.

d)wydzielanie moczu. Mocz wydostający się z kanalików nerkowych zbiorczych gromadzi się w miedniczce nerkowej. Na skutek ruchów perystaltycznych moczowodów (5/min) porcje moczu przemieszczone są z miedniczki do pęcherza moczowego. Wypełnianie się pęcherza moczowego powoduje rozciąganie jego ścian i podrażnianie receptorów. Na drodze odruchowej poprzez ośrodek oddawania moczu w części krzyżowej rdzenia kręgowego występuje jednoczesny skurcz mięśnia gładkiego w ścianie pęcherza moczowego zw.m.wypieraczem, rozkurcz mięśnia gładkiego zwieracza wewn.cewki moczowej. Na skutek zwiększonego ciśnienia w pęcherzu moczowym i rozkurczu zwieraczy mocz zostaje wydalony przez cewkę na zewnątrz.

CZYNNOŚĆ GRUCZOŁÓW DOKREWNYCH

Kontrola humoralna w organizmie wiąże się z przenoszeniem informacji zakodowanych w postaci przekaźników chemicznych, do których należą hormony. Wspólną cechą wszystkich hormonów jest to, że wytworzone w jednym narządzie, tkance czy komórce są przenoszone przez płyny ustrojowe i oddziałują na czynność innych narządów, tkanek i komórek.

Przekaźniki chemiczne wydzielane do płynów ustrojowych powstają w:

a)wyspecjalizowanych narządach- gruczołach dokrewnych i są to hormony gruczołów dokrewnych

b)komórce rozsianego układu wydzielania wewnętrznego- są to hormony tkankowe np. łożysko lub ściana jelita cienkiego

c)komórce o innej wyspecjalizowanej funkcji- jako hormony o działaniu ogólnym lub miejscowym

Hormony o działaniu miejscowym oddziaływują na sąsiednie komórki poprzez płyn zewnątrzkomórkowy, ale niektóre z tych hormonów mogą być również przenoszone przez krew wywierając wpływ na inne odległe tkanki i narządy.

Hormony wytwarzane przez gruczoły dokrewne dzieli się w zależności od miejsca powstawania oraz budowy chemicznej ich cząsteczki, 2 grupy:

1.Zbudowane z aminokwasów lub związków pochodnych

2.Pochodne cholesterolu

Pierwsza grupa powstaje w komórkach podwzgórza części gruczołowej przysadki, części pośredniej przysadki, szyszynki i gruczołu tarczowego, gruczołów przytarczycznych, wysp trzustkowych i rdzenia nadnerczy.

Druga grupa powstaje w korze nadnerczy, jądrach (kom.śródmiąższowych), jajnikach- komórkach pęcherzyków jajnikowych, w komórkach ciałka żółtego (progesteron).

1.Hormony podwzgórzowe.

-AVP- wazopresyna argininowa

-OXY- oxytocyna

-TRH- tyreoliberyna- hormon uwalniający hormon tyreotropowy

-CRH- kortykoliberyna- hormon uwalniający hormony kortykotropowe

-GnRH- gonadoliberyna- hormon uwalniajacy hormony gonadotropowe

-GRH- somatokrynina- hormony uwalniające hormon wzrostu

-SRIF- somatostatyna- h.hamujacy uwalnianie hormonu wzrostu

-PIF- prolaktostatyna- czynnik hamujący uwalnianie prolaktyny

Część nadwzrokowa podwzgórza przedniego zawiera 3 pary jąder:

1)jądro skrzyżowania

2)jądro nadwzrokowe

3)jądro przykomorowe

Fizjologia jądra skrzyżowania nie została wyjaśniona, natomiast czynność pozostałych jąder związana jest z neurosekrecją. Wydzielane przez nie hormony przenikają wzdłuż neurytów komórek tworzących te jądra do tylnego płata przysadki mózgowej i tam w postaci hormonów tylnego płata w postaci oxytocyna i wazopresyny dostają się do krwi.

Wazopresyna- kurczy mięśnie naczyń krwionośnych i zwiększa resorbcje zwrotna wody w nerkach i nazywana jest hormonem antybiuretycznym-ADH.

Oxytocyna, podrażnianie receptorów brodawki sutkowej wywołuje wydzielanie oxytocyny, która kurczy mięsnie przewodów mlecznych sutka i wydala mleko w nim nagromadzone. Podrażnianie receptorów w szyjce macicy i pochwie również powoduje wydzielanie oxytocyny na drodze odruchowej. Występuje to w czasie porodu (powoduje skurcze mięśniówki macicy) i w czasie aktu płciowego.

2.Hormony przysadki mózgowej

Przysadka składa się z 2 części różniących się pod względem rozwoju, budowy i czynności:

1)część gruczołowa, gdzie wyróżniamy 3 części:

-płat przedni

-część guzowa

-część pośrednia

2)część nerwowa, składa się z:

-płata tylnego

-lejka

ad 1)W części gruczołowej występują komórki wydzielające hormony:

•hormon wzrostu- HGH, modulują go komórki somatotropowe- somatotropina. Uczestniczy w regulacji przemiany białek, tłuszczów, węglowodanów, soli mineralnych w organizmie i pobudza do wzrostu wszystkie zdolne do tego tkanki i narządy. Hormon ten jest szczególnie aktywny w stosunku do chrząstek nasadowych kości długich. Nadmiar tego hormonu w okresie wzrastania,może spowodować olbrzymi wzrost- gigantyzm, natomiast jego niedobór- karłowatość, czyli zahamowanie wzrostu. Nadmiar tego hormonu po zakończeniu procesu wzrostu powoduje rozrastanie kości wszerz oraz powiększanie niektórych tkanek miękkich, zwłaszcza języka, wątroby- akromegalia.

•prolaktyna- PRL, produkują go komórki prolaktynowe. Wzmaga syntezę białka, wydzielanie jej jest stale hamowane przez uwalniany w podwzgórzu do przysadkowych naczyń hormonohamujacych, którym jest dopamina. Wydzielanie PRL staje się bardziej aktywne w ciągu snu, wysiłku fizycznego, u kobiet w czasie ciąży (max ilość przed porodem). Powoduje ona także wytwarzanie mleka przez komórki wydzielnicze sutków, a także hamuje wydzielanie hormonów gonadotropowych, nie dochodzie wówczas do miesiączki i owulacji.

•hormon kortykotropowy- ACTH, produkują go komórki kortykotropowe

•hormon tyreotropowy- TSH, produkują go komórki tyreotropowe.

•hormony gonadotropowe:

-FSH- falikulotropowy

-LH- h.luteizujący inaczej luteina

Hormony tropowe( ACTH, TSH, FSH, LH), wydzielane są przez część gruczołową przysadki, kontrolują tzw. zależne gruczoły dokrewne.

Hormony zależnych gruczołów dokrewnych: kory nadnerczy, gruczołu tarczowego i gruczołów płciowych działają na hormony w podwzgórzu i zwrotnie hamują sekrecję odpowiednich podwzgórzowych norm uwalniających. Jest to mechanizm zewnętrznego sprzężenia zwrotnego. Działają one również bezpośrednio na komórki wydzielnicze części gruczołowej przysadki. Hormony tropowe wydzielane są do krwi w sposób pulsacyjny, a więc w niewielkich porcjach w odstępach od kilkunastu do kilkudziesięciu minut i utrzymują zależnie od przysadki gruczoły dokrewne na poziomie czynności spoczynkowej. W czasie dużego zapotrzebowania na hormony przysadki wydziela duże ilości hormonów tropowych.

ad 2) Część środkowa

Hormon melanotropowy MSH reguluje wytworzenie i rozmieszczenie w skórze barwnika melaniny oraz uwolnienie wolnych kwasów tłuszczowych z tk.tłuszczową.

3.Hormony nadnerczy

Składają się z 2 różniących się rozwojowo morfologicznie i czynnościowo części: z leżącej obwodowo kory, która stanowi 80-90% masy całego narządu i otoczonego przez korę rdzenia.

1)hormony kory nadnerczy- glikortykoidowe:

a)kortyzon i kortykosteron, są wydzielane do krwi i wiążą się z białkami osocza i oddziałują na metabolizm

węglowodanów, białek i tłuszczów w tkankach całego organizmu, w wątrobie. Przyspieszają syntezę

glikogenu i aktywują glukozę-6-fosfatazę, dzięki temu zawartość glukozy we krwi zwiększa się. Utrzymują

prawidłową pobudliwość mięśni szkieletowych, gładkich i mięśnia sercowego. Zwiększają wydzielanie soku

żołądkowego i zwiększają w nerkach przesączanie kłębuszkowe współdziałając w wydalaniu wody z

organizmu. Zmniejszają liczbę krążących we krwi granulocytów kwasochłonnych dzięki zatrzymywaniu ich

w narządach wewn.( śledziona, płuca) oraz limfocytów w wyniku hamowania ich podziału i przyspieszonego

rozpadu. Węzły chłonne, grasica pod ich wpływem zmniejszają swoje rozmiary, ponieważ część komórek

ginie w tkankach limfatoidalnych szczególnie przez działanie kortyzolu.

b)h. mineralokortykoidalne- aldosteron, zwiększa w częściach dalszych kanalików nerkowych resorbcje

zwrotną jonów sodowych z moczu pierwotnego i zwiększają wydzielanie jonów potasowych. W komórkach

mięśniowych i nerwowych zwiększa zawartość potasu, a jednocześnie zmniejsza zawartość sodu.

c)androgeny- dehydroepiandrosteron, do jego pochodnych należą testosteron i estradiol wytwarzany w

niewielkich ilościach w warunkach prawidłowych. Pod wpływem androgenów przyspiesza się synteza

białek i wzrost organizmu, nadmiar powoduje zaburzenia w sferze płciowej(przedwczesne dojrzewanie

płciowe u dzieci, u kobiet owłosienie typu męskiego).

2)hormony rdzenia nadnerczy:

a)adrenalina 80%

b)noradrenalina 20%

Wywierają one na narządy wewnętrzne podobny wpływ jak pobudzenie nerwów współczulnych. Obydwie substancje działają na obwodowe naczynia krwionośne podnosząc ciśnienie krwi. Różnica w ich działaniu polega na tym, że adrenalina silniej pobudza akcje serca, a noradrenalina pobudza do skutku mięśniówkę gładką naczyń krwionośnych. Silne stresy emocjonalne wymagają mobilizacji organizmu co wywołuje wzmożone wydzielanie adrenaliny -zwiększa dopływ krwi do mięsni, serca, mózgu, przyspiesza tętno, zwiększa pojemność wyrzutową serca, powoduje uwalnianie glukozy, glikogenu w wątrobie dostarczając mięśniom dodatkowego źródła energii. W ten sposób organizm mobilizuje wszystkie siły do nadzwyczajnego wysiłku.

4.Hormony tarczycy, produkuje 2 zasadnicze hormony:

a)tyroksyna T4

b)trójjodotyronina T3

Wytwarzanie tych hormonów jest w dużej mierze zależne od czynników zewnętrznych, jakim jest jod, ponieważ są syntetyzowane z jodu nieorganicznego i z aminokwasu- tyrozyna. Jod nieorganiczny pochodzący z pokarmu w ilości 500 nanogramów/dobę wchłaniany jest w przewodzie pokarmowym i następnie dostaje się do krwi. W ok. 80% jest on wydalany z mocze,. a jego resztę wychwytują komórki gruczołu tarczowego , gruczołów sutkowych o gruczoły błony śluzowej żołądka, ślinianek. U dorosłego człowieka gruczoł tarczowy wydziela do krwi 100 nanogramów tyroksyny na dobę i ok. 10 nanogramów T3, które wiążą się z białkiem osocza tworząc tzw. jod związany z białkiem. Hormony tarczycy zwiększają aktywność metaboliczną w większości tkanek ustroju, działając przyspieszająco na przemianę materii i energii. Powoduje wzrost aktywności wielu enzymów, co powoduje wzrost procesów ogólnej przemiany komórkowej, czyli zużycie tlenu i glukozy, białek i wzmaga aktywność procesów chemicznych.

c)kalcytonina- hormon produkowany w komórkach pęcherzykowatych gruczołu tarczowego. Zwiększona

zawartość jonów wapniowych we krwi pobudza te komórki do wydzielania kalcytonina i zwrotnie

zmniejszającej zawartość jonów Ca we krwi.

5.Gruczoły przytarczyczne

Hormonem wydzielanym przez gruczoły przytarczyczne jest parathormon- PTH, który zwiększa w osoczu krwi stężenie jonów wapniowych, ponieważ pobudza:

a)uwalnianie jonów wapnia z tkanki kostnej do krwi

b)tworzenie się w nerkach witaminy D3, która przyspiesza wchłanianie jonów wapnia do krwi w jelitach

c)pobudza resorpcję zwrotną jonów wapnia w kanalikach nerkowych

6.Grasica.

Hormony grasicy (ok. 20 związków w obudowie peptydowej) uczestniczą w tworzeniu się odporności komórkowej organizmu. Biorą udział w procesie dojrzewania limfocytów T.

7.Trzustka.

Wyspy trzustkowe Langerhansa- stanowią one ok. 1% masy całej trzustki. Występują w nich komórki alfa- wydzielające glukagon oraz komórki beta- wydzielające insulinę.

Insulina umożliwia przejście glukozy z krwi do wnętrza komórek, gdzie ulega dalszym przemianom tzn. spalaniu i przemianie na gliceroli lub tłuszcze.

Glukagon natomiast jest antagonistą insuliny, czyli podwyższa poziom cukru we krwi.

8.Szyszynka.

Hormonem wydzielany przez nią jest melatonina, która gromadzi się w tkance mózgowej wpływającej na ośrodki związane z snem, czuwaniem i przede wszystkim działa na ośrodki kontrolujące wydzielanie gonadotropii FSH i LH opóźniając dojrzewanie płciowe.

9.Gruczoły płciowe.

1)jajniki, hormony przez nie produkowane dzielą się na 2 grupy:

a)estrogeny- estradiol- estriol- estron, powst. w pęcherzykach jajnikowych Graffa, w zależności od fazy cyklu

miesiączkowego wydzielanie estrogenów zmniejsza się lub zwiększa. Najwięcej estrogenów wydziela się w

fazie falikularnej od 4-12 dnia cyklu, oraz w II połowie fazy lutealnej od 19-25 dnia cyklu.

Działanie estrogenów na:

-błonę śluzową macicy (endometrium)- wywołują w niej rozrost w fazie falikularnej, a w fazie lutealnej

pobudzają gruczoły śluzowe macicy do wydzielania śluzu.

-błonę mięśniową macicy i jajowody- powodują przerost mięsni gładkich, zwiększają ich pobudliwość i

ukrwienie

-drugorzędowe cechy płciowe- wpływają na ich rozwój (powodują wzrost gruczołów sutkowych, powiększa

się pochwa), dochodzi do odkładania się barwnika w naskórku, wokół brodawek sutkowych, narządów

płciowych zewnętrznych.

-OUN, wyzwalają popęd płciowy w kierunku płci męskiej działając na ośrodki motywacyjne w mózgowiu.

b)progesteron jest wytwarzany przez komórki ciałka żółtego w fazie lutealnej, powstaje pod wpływem LH,

działa antagonistycznie w stosunku do estrogenu. Zmniejsza pobudliwość błony mięśniowej macicy,

zwłaszcza w stosunku do oxytocyny. W obrębie gruczołów sutkowych wywołuje w płacikach rozwój

komórek gruczołowych.

2)jądra

Testosteron- jego wydzielanie jest kontrolowane przez LH, wydzielany do krwi u osób obu płci, ale u mężczyzn kilkakrotnie więcej, wywołuje:

-w mężczyzn rozwój cech płciowych męskich (wykształcenie się narządów płciowych zewnętrznych, wzrost

gruczołu krokowego, pęcherzyków nasiennych, wykształcenie się budowy ciała i owłosienia typu męskiego)

-u płodu płci męskiej różnicowanie się ośrodka rozrodczego w podwzgórzu, ośrodek ten jest niecykliczny, co

wyraża się stałym poziomem wydzielania gonadotropii FSH i LH.

-u obu płci przyspiesza syntezę białek, zatrzymanie wody i elektrolitów w organizmie działając razem z

pozostałymi androgenami pochodzącymi z kory nadnerczy.

CZYNNOŚĆ BIOELEKTRYCZNA MÓZGU

Czynność OUN wiąże się ściśle z 3 podstawowymi procesami:

1)odbieranie bodźców ze środowiska zewn. i wewn. organizmu

2)adekwatne reagowanie na odbierane bodźce

3)przekazywanie śladów po bodźcach, czyli ich zapamiętywanie

Za pośrednictwem aferentnych włókien nerwowych impulsy nerwowe są przewodzone od receptorów do niższych pięter OUN. Następnie poprzez coraz wyższe piętra impulsy nerwowe są przekazywane do najwyższego piętra- kory mózgu. W kierunku przeciwnym od kory do efektorów impulsy nerwowe przekazywane są przez coraz to niższe piętra i eferentne włókna nerwowe biegnące w nerwach czaszkowych i rdzeniowych. Impulsy przekazywane są za pośrednictwem małej liczby neuronów w obrębie uk.swoistych- szybko przewodzących: układu wstęg i uk. piramidowego. Duża liczba neuronów uczestniczy w przekazywaniu impulsów w uk.nieswostych- wolno przewodzących.

Układy swoiste szybko przewodzące są filogenetycznie młodsze. Potrzeba szybkiego reagowania na bodźce z otoczenia doprowadziła do wykształcenia się w OUN dróg, ośrodków i całych układów szybko przekazujących impulsy od receptorów do efektorów za pośrednictwem ściśle określonych ośrodków swoistych dla miejsca i charakteru działającego bodźca.

W obrębie uk. nieswoistych wolno przewodzących znajdują się skupienia neuronów o wyspecjalizowanej funkcji i tworzą one ośrodki kontrolujące czynność poszczególnych narządów i układów np.uk oddechowego, trawiennego. W tych układach występują komórki nerwowe stanowiące rozruszniki da spontanicznej czynności bioelektrycznej mózgu.

Czynność bioelektryczna mózgu bada się za pomocą elektrod odbierających, przystawionych do skóry głowy. Zarejestrowane zmiany potencjału elektrycznego mózgu przyjęto nazwać EEG- elektroencefalogram. EEG jest suma potencjałów wytworzonych przez pobudzone ciała neuronów i ich wypustki. Im więcej neuronów jest pobudzanych rytmicznie w krótkich odstępach czasu tym wypadkowa tych potencjałów jest wyższa, określa się ten stan jako synchronizację czynności elektrycznej mózgu. Pobudzanie neuronów nie jednocześnie powoduje, że poszczególne potencjały komórkowe przeważnie dendrytyczne nie sumują się wzajemnie. Rejestruje się wtedy potencjały o niskiej amplitudzie i dużej częstotliwości, czyli niesynchroniczną aktywność neuronów- desynchronizacja.

W zależności od miejsca, z którego się odbiera potencjały bioelektryczne maja one różną amplitudę i występują z różną częstotliwością. Każdy człowiek ma indywidualny zapis potencjałów elektrycznych mózgu, choć jednocześnie zapisy z różnych okolic różnią się. Na skórze głowy umieszcza się 19 elektrod odbierających, po 8 nad każdą półkulą + 3 przystawione w linii środkowej:

- nad kora płatów czołowych - 7 elektrod

-na pograniczu płatów czołowych i ciemieniowych- 3

-nad płatem ciemieniowym- 3

-nad płatem skroniowym- 4

-nad płatem potylicznym- 2

Samoistna czynność bioelektryczna mózgu związana jest ze stałym krążeniem impulsów pomiędzy neuronami należącymi do różnych struktur mózgowych tworzących mechanizmy synchronizujące i desynchronizujace.

Łuk odruchowy- jest to odpowiedź efektora wywołana przez bodziec działający na receptor, wyzwolona za pośrednictwem układu nerwowego. Droga, jaką przebywa impuls nerwowy od receptora do efektora nazywa się łukiem odruchowym, składa się z 5 części:

1.receptora czyli narządu odbierającego

2.afarentnego czyli dośrodkowego włókna nerwowego

3.ośrodka nerwowego

4.eferentnego czyli odśrodkowego włókna nerwowego

5.efektora czyli narządu wykonawczego

W zależności od liczby neuronów w ośrodkach nerwowych przewodzących impulsy od receptora do efektora odruchy dzielimy na:

-proste

-złożone

Odruchy proste to odruchy rdzeniowe i ich łuk odruchowy składa się z 2 lub 3 komórek nerwowych. Wysteruje tylko jedna synapsa, w której neuron czuciowy przekazuje pobudzenie bezpośrednio na neuron ruchowy jest to tzw. odruch monosynaptyczny np. odruch na rozciąganie.

Łuk odruchowy złożony jest częściej spotykany, w łuku tym między neuronem czuciowym, ruchowym wewn. ośrodka nerwowego włączony jeden lub kilka neuronów pośredniczących. Jest to łuk odruchowy odruchu polisynaptycznego o większej niż jedna liczba synaps np. odruch zginania kończyn.

Łuk odruchowy prosty i złożony biegną nie tylko przez rdzeń kręgowy, lecz także przez ośrodki wyższe w mózgowiu i korze mózgowej.

Jeżeli łuk odruchowy zachodzi przy udziale synaps zlokalizowanych w ośrodkach rdzenia kręgowego, pnia mózgu to nazywamy go odruchem bezwarunkowym.

Odruchy warunkowe wykształcają się przy udziale ośrodków nerwowych w korze mózgowej, są reakcjami zdobytymi i wyuczonym w ciągu życia osobniczego, mogą ulegać wzmocnieniu lub wygaszeniu.

CZUCIE EKSTERORECEPTYWNE

Pobudzenie receptorów wywołuje nie tylko przewodzenie impulsów poprzez łuk odruchowy do efektorów, ale także przewodzenie do ośrodków, w których skupione są neurony czuciowe wyższego rzędu. Pobudzanie neuronów w ośrodkach czuciowych jest podstawą czucia. Pobudzenie jednego rodzaju receptorów wywołuje czucie bodźca.

Czucie jest to proste wiązanie zmysłowe polegające na subiektywnej ocenie bodźców pobudzających receptory. Bodziec pobudzający jednocześnie kilka rodzajów receptorów pozwala na jego pełne rozpoznanie, czyli percypowanie.

Pojęciem wyższego rzędu w stosunku do czucia jest pojęcie percepcji- obejmuje ona jednocześnie kilka rodzajów czucia, dzięki temu pozwala lepiej rozpoznać zarówno te same bodźce jak i za źródła podstawę percepcji jest złożone wrażenie zmysłowe.

W warunkach fizjologicznych wrażenia zmysłowe powstają tylko

wtedy, kiedy impulsacji wysyłana przez receptory jest jednocześnie przewodzona przez neurony do dróg swoistych i nieswoistych. Jednoczesne przewodzenie impulsacji czuciowej przez drogi swoiste i nieswoiste jest warunkiem odbierania wrażeń zmysłowych, czyli warunkiem percepcji w zależności od receptorów wyspecjalizowanych w odbieraniu określonych bodźców.

Czucie dzielimy na:

-teleceptywne- odbierane przez narządy zmysłów powonienia, wzroku, słuchu, czyli działające na organizm z pewnej odległości.

-eksteroceptywne położone w obrębie powłoki wspólnej, odbierają wrażenia ze środowiska zewn. np. dotyk, ucisk, zmiana temperatury, ból smak.

-proprioreceptywne- położone w mięśniach szkieletowych, więzadłach, informują o stanie całego układu kostno- stawowo- mięśniowego, o ruchu, pozycji kończyn i innych części ciała.

-interoceptywne- położone są w narządach wewnętrznych, jamach ciała, odbierają czucie dotyczące bólu, odczuć pokrewnych oraz zmian chemicznych.

CZUCIE EKSTEROCEPTYWNE

1.CZUCIE DOTYKU I UCISKU

Z powierzchni skóry odbierane jest czucie dotyku, ucisku, ciepła zimna, bólu. Bodźce czuciowe działające na powierzchnie skóry odkształcają i pobudzają receptory znajdujące się w skórze.

Czucie dotyku odbierane przez receptory o różnej budowie mikroskopowej. Bodziec pobudzający receptory w skórze charakteryzuje siła, czas narastania, czas jego trwania. Dla powstania wrażenia zmysłowego najważniejszy jest czas narastania bodźca (im jest on krótszy tym intensywność większa). Największe zagęszczenie receptorów występuje w skórze z końca nosa, języka, na wargach, opuszkach palców, najmniejsze ma skóra grzbietu, ud i ramion. Okolice o dużej gęstości receptorów maja dużą reprezentację korową. W korze mózgu nadrzędne neurony odbierające czucie dotyku rozmieszczone są równolegle do powierzchni zakrętu zarodkowego kory (receptory- ciałka Meissnera, łękotki Markela, wolne zakończenia nerwowe oplatające pochewkę włosa). Znacznie silniejszy nacisk na skórę wywołuje wrażenie ucisku, receptory to:

-ciałka Paciniego znajdują się w tkance podskórnej, ale również w ścięgnach, torebce stawowej, okostnej i powięziach.

-ciałka Mazzoniego występują w warstwie podbrodawkowej skóry

2.CZUCIE CIEPŁA I ZIMNA

Spadek temperatury skóry odbierany jest przez kolby końcowe, a wzrost temperatury przez położone głębiej ciałka zmysłowe (Ryffiniego i ciałka krańcowe Krausego). Bodźcem progowym dla receptorów zimna jest spadek temperatury skóry a dla receptorów ciepła jej wzrost. Przy jednakowej temperaturze powierzchni skóry i otoczenia receptory nie są pobudzane. Nadrzędne neurony odbierające czucie ciepła i zimna znajdują się w korze mózgu, w zakręcie zarodkowym płata ciemieniowego.

3.CZUCIE BÓLU wywołują bodźce uszkadzające skóre co odbierają nagie zakończenia nerwowe. Pomiędzy bodźcem progowym a maksymalnie wywołującym ból zachodzi stosunek energii jak 2:1. Maksymalne czucie bólu zachodzi przy zadziałaniu energii tylko dwukrotnie wyższej od progowej, zabezpiecza to przed bodźcami uszkadzającymi tkanki.

4.CZUCIE SMAKU

W jamie ustnej znajdują się skupione w kubkach smakowych receptory odbierające 4 podstawowe smaki: słodki, słony, kwaśny i gorzki. Wrażliwość komórek smakowych w kubkach rozmieszczonych w błonie śluzowej pokrywającej język, krtań, gardło nie jest jednakowa. Dzięki różnorodnej lokalizacji tych kubków i odmiennej ich wrażliwości możliwe jest odbieranie smaków. Komórki smakowe to chemoreceptory reagujące tylko wtedy, kiedy substancja wywołująca czucie smaku rozpuszczona jest w śluzie pokrywającym ich powierzchnie.

CZUCIE PROPRIORECEPTYWNE

W układzie ruchu znajdują się receptory pobudzane praca statyczną i dynamiczna mięsni szkieletowych. Bodźcem pobudzającym jest napięcie i rozciąganie mięsni, ścięgien, więzadeł oraz ucisk wywierany na powierzchnie stawowe. Receptory występujące w wrzecionkach mięśniowych, ścięgnach, więzadłach, powierzchniach stawowych i okostnej. W układzie ruchu występują również nagie zakończenia nerwowe odbierające czucie bólu głębokiego. W warunkach fizjologicznych nie odczuwamy impulsacji z proprioreceptorów, bo impulsacji wysyłana do OUN jest poniżej progu świadomości. Nadrzędny neuron znajduje się w zakręcie zarodkowym kory i odbiera impulsacji z proprioreceptorów narządu ruchu oraz eksteroceptorów skóry.

1.CZUCIE RÓWNOWAGI

W przewodach półkolistych i przedsionku znajdują się proprioreceptory zmysłu równowagi. Komórki receptorów w bańkach błoniastych przewodów półkolistych reagują na obrót głowy, czyli przyspieszenie kątowe, a komórki występujące w łagiewce i woreczku są wrażliwe na przyspieszenie liniowe ( z zależności od położenia ciała i głowy- dając poczucie równowagi lub jej utratę).

CZUCIE INTEROCEPTYWNE

Czucie trzewne jest odbierane przez interoreceptory znajdujące się w narządach wewnętrznych. Interoreceptory pobudzane są przez bodźce:

-chemiczne- np. prężność tlenu we krwi

-mechaniczne, czyli wywołane rozciąganiem tkanek, w których się znajdują

1.CZUCIE BÓLU TRZEWNEGO

Proces chorobowy toczący się w obrębie jakiegoś narządu wewnętrznego wywołuje podrażnienie interoreceptorów. Impulsacji wywołana przez nie nasila się poza fizjologiczna granicę częstotliwości. Tym samym przez trzewny łuk odruchowy jest przewodzona zwiększona w jednostce czasu liczba impulsów. Neurony czuciowe w rogach tylnych rdzenia kręgowego staja się bardziej pobudliwe dzięki konwergencji- przełączeniu się impulsów z neuronów należących do trzewnych łuków odruchowych na inne neurony przewodzące czucie z eksteroreceptorów i proprioreceptorów. Dzięki odcinkowemu unerwieniu skóry, mięsni i narządów wewnętrznych impulsacji z interoreceptorów przełącza się na drogi przewodzące czucie ze skóry i mięsni unerwionych przez ten sam odcinek rdzenia kręgowego. Wywołuje to przeczulicę skóry i promieniowanie bólu do okolic odległych od chorobowo zmienionego narządu wewnętrznego. Pojawiają się:

-promieniowanie trzewno- skórne, czyli przeczulica skóry

-odruchy trzewno- mięśniowe, czyli wzmożone napięcie mięsni poprzecznie prążkowanych unerwionych przez ten sam odcinek rdzenia, co narząd chorobowo zmieniony.

---