1. Rola krwi w organizmie.
• rozprowadza po organizmie tlen, a odprowadza do płuc dwutlenek węgla.
• rozprowadza po organizmie substancje odżywcze oraz witaminy i hormony
• odprowadza do narządów wydalniczych (nerki, gruczoły potowe) i wątroby substancje zbędne bądź szkodliwe
• transportuje komórki krwi z miejsc hemocytogenezy (szpiku kostnego, gruczołów limfatycznych) do centralnego układu krwionośnego
• zapewnia możliwość regulacji termicznej
• zapewnia możliwość regulacji ciśnienia wewnątrz organizmu
• bierze udział w procesach krzepnięcia
• stanowi ważny czynnik w utrzymaniu homeostazy:
o buforuje (zapewnia w pewnych granicach stałe pH 7,4)
o gospodarka glukozą, lipidami i innymi substancjami pochodzącymi z białek
• bierze udział w obronie organizmu
2. Składniki morfologiczne krwi.
W składzie krwi wyróżniamy krwinki czerwone i białe, płytki krwi oraz płynne osocze. Przenośniki tlenu, czyli erytrocyty (krwinki czerwone, inaczej czerwone ciałka krwi), mają barwę czerwoną uzależnioną od zawartej w nich hemoglobiny - substancji, która potrafi wiązać i oddawać tlen w odpowiednim momencie. Ponieważ jest ich najwięcej, stąd krew przyjmuje barwę czerwoną - jest to kolor krwi utlenowanej (tętniczej). Po oddaniu tlenu kolor krwi zmienia się na ciemnoczerwony (taką krew nazywamy żylną). Drugim ważnym elementem krwi są leukocyty (krwinki białe, inaczej białe ciałka krwi). Służą one obronie przed bakteriami, wirusami, pierwotniakami itp. Składają się z kilku podgrup - granulocytów, limfocytów i monocytów. Trzecią ważną grupą są płytki krwi (trombocyty) - wyspecjalizowane komórki, które potrafią się w odpowiednim momencie łączyć ze sobą i tworzyć skrzep uniemożliwiający wypływ krwi z uszkodzonego naczynia.
3. Spirografia płuc (składowe całkowitej pojemności płuc).
Zapis objętości i pojemności płuc nazywa się spirogramem. Objętością oddechową (V) nazywamy ilość powietrza niepodzielną; pojemność oddechową (C) stanowią co najmniej dwie objętości oddechowe.
Całkowita pojemność płuc (TLC) - składa się z pojemności życiowej VC i objętości zalegającej RV płuc.
Pojemność życiowa (VC) - max ilości powietrza wdychana przez człowieka, poprzedzona max wydechem.
W skład VC wchodzi objętość oddechowa VT.
Drugi składnik to zapasowa objętość wdechowa (JRV).
Trzecia składowa to wydechowa objętość (ERV).
VC = VT + JRV + ERV
4.800 ml 500ml 3000ml 1300ml
VT - objętość oddechowa (objętość powietrza wdychanego lub wydychanego podczas pojedynczego wdechu lub wydechu ok. 500 ml
JRV - zapasowa objętość wdechowa (max objętość o jaką możemy powiększyć pojemność płuc po zakończeniu spokojnego wdechu ok. 3.000 ml.
ERV - wdechowa objętość zapasowa ( to objętość powietrza którą można wydmuchać z płuc po zakończeniu spokojnego wydechu ok. 1.300 ml.
RV - objętość zalegająca (która pozostaje w płucach nawet po wykonaniu najgłębszego wydechu ok. 1.200ml.
TLC = VC + RV
6.000ml = 4.800ml + 1200ml
Całkowita pojemność płuc
MV - jest to ilość powietrza przepływająca przez płuca w ciągu jednej minuty, wynosi około:
MV = 14 x 500ml (VT) = 7 l
4. Co to jest homeostaza.
Homeostaza- stałość środowiska wewnętrznego organizmu.
Stałość środowiska wewnętrznego ustroju jest nieustannie naruszana przez wpływy zewnętrzne o charakterze fizycznym (urazy), chemicznym (zatrucia), biologicznym (infekcje), a także przez dowóz substancji odżywczych i produkty przemiany materii oraz zmiany metaboliczne wywołane aktywnością fizyczną organizmu. Zadaniem wszystkich komórek, tkanek, narządów i układów organizmu człowieka jest dążenie do homeostazy. Utrzymanie homeostazy jest konieczne, gdyż warunkiem niezbędnym funkcjonowania organizmu jest utrzymanie, np. temperatury ciała w określonych zakresach w jakich przebiegają reakcje fizjologiczne. Oprócz temperatury ważnymi czynnikami regulującymi homeostazę będą: prężność tlenu i dwutlenku węgla, ciśnienie osmatyczne, równowaga kwasowo-zasadowa. W celu zachowania homeostazy organizmu działają mechanizmy kontrolujące poziom wskaźników fizjologicznych, a w razie ich zaburzenia powodują ich powrót do stanu wyjściowego (do normy, wyrównania). Mechanizm ten oparty jest na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego, czyli wzrost jednego ze składników czynnika fizjologicznego powoduje uruchomienie się mechanizmów regulujących.
5. Podział i rola mięśni.
Mięśnie wywołują poruszanie się całego organizmu. Najistotniejszą rolą mięsni jest zdolność do skurczu. Skurcz to zdolność do czynnej zmiany kształtu komórek przejawiających się przede wszystkim znacznym ich skróceniu. Po skurczu następuje rozkurcz i długość mięśnia ponownie wzrasta. Skurcz mięśnia nie jest synonimem jego skracania, gdyż efektem skurczu może być także wzrost napięcia bez zmiany ich długości. Wyróżniamy skurcze pojedyncze, tężcowe (zupełne i niezupełne) oraz auksotoniczne. Do skurczów pojedynczych należą skurcze izotoniczne (zmienia się długość mięśnia, stałe jest napięcie) i izometryczne (stała jest długość mięśnia, zmienia się jego napięcie). Skurcze tężcowe zupełne występują gdy pobudzenie jest większe niż 20 herców. Przez cały skurcz mięśnie są napięte (nie występuje rozgraniczenie fazy skurczu i rozkurczu)- nie występują w warunkach naturalnych. Skurcze tężcowe niezupełne utrzymują się przez cały okres pobudzenia (pobudzenie jest mniejsze niż 20 herców). Po skurczu następuje zupełny rozkurcz. Skurcze auksotoniczne- zmianie ulega długość i napięcie mięśnia. Aby mógł wystąpić skurcz impuls (bodziec) musi mieć wartość przewyższającą tak zwany potencjał progowy. W zależności od budowy i czynności wyróżniamy: tkankę mięśniową gładką, tkankę mięśniową poprzecznie prążkowaną, tkankę mięśnia sercowego.
Funkcje życiowe wykonywane są przez trzy mięśnie: tężcowy (nie jest zdolny do skurczu tężcowego), szkieletowe (są zdolne do skurczu tężcowego, podlegają naszej woli), gładkie (wyścielają narządy, są niezależne od naszej woli).
PODZIAŁ MIĘŚNI
1. Ze względu na kształt
• Długie
• Krótkie
• Płaskie
• Zwieracze
2. W zależności od ukierunkowania włókien
• pierzaste
• poprzeczne
3. Ze względu na liczbę ścięgien porządkowych
• dwugłowy
• trójgłowy
• czworogłowy
4. Ze względu jak działa :
• jednostawowe
• dwustawowe
• wielostawowe
5. Ze względu jaką mięsień ma funkcję:
• agonistyczne - ruch podstawowy
• synergistyczne - współpraca z ruchem
• antagonistyczne - przeciwdziałanie ruchowi
6. Co to jest tętno.
Tętno jest to siła z jaką krew jest tłoczona do aorty. Wywołuje też falę ciśnienia, które rozchodzi się wzdłuż tętnic. Fala ciśnienia rozciąga ściany tętnic i przechodzi na obwód. Fala ta jest wyczuwalna w dużych naczyniach przebiegających powierzchniowo i nazywa się tętnem. Wyczuwalna fala tętna jest wykorzystywana jako najpopularniejsza metoda określania częstotliwości skurczów serca. Prędkość rozchodzenia się fali tętna wynosi 6-8 m/s i nie należy jej mylić z prędkością przepływu krwi, która wynosi 0,6 m/s. Narządem przytrzymującym duże ilości krwi jest wątroba.
7. Cztery sposoby termoregulacji.
1. Konwekcji- przenoszenie ciepła na skutek ruchu cieczy lub gazu ze środowiska cieplejszego do zimniejszego.
2. Przewodzenia- zależy od różnicy temperatury między powierzchniami pozostającymi w bezpośrednim kontakcie.
3. Promieniowania- emitowanego nie tylko przez słońce i urządzenia grzewcze, lecz także przez powierzchnię ciała.
4. Parowania potu- odgrywa główną rolę w eliminacji ciepła zarówno przy obciążeniu ciepłem egzogennym (ekspozycje do gorąca), jak i endogennym (np. wysiłek fizyczny).
8. Transport CO2 w płucach.
W 5% dwutlenek węgla transportowany jest jako fizycznie rozpuszczony w osoczu. Kolejne 5% dwutlenku węgla transportowane jest z hemoglobiną w postaci karbaninohemoglobiny. 90% dwutlenku węgla transportowane jest jako wodorowęglan HCO3. W wyniku dyfuzji CO2 dostaje się do wnętrza komórki czerwonej, a w połączeniu z wodą powstaje kwas węglowy, który rozpada się do jonu H+ i anionu HCO3. Anion HCO3 transportowany jest do płuc i po reakcji połączenia się z wodorem wydalany jest jako CO2. Reakcję wiązania wodoru z anionem przyśpiesza działanie anhydrazy węglanowej. Bez wspierania anhydrazy węglanowej krew w płucach musiałaby przebywać około 4 minut by całkowicie pozbyć się dwutlenku węgla.
9. Budowa miofibryli.
Tkanka mięśniowa jest zróżnicowana. Zróżnicowanie to polega głównie na tym, iż w komórkach powstają kurczliwe elementy- miofibryle. Głównymi składnikami miofibryli są białka kurczliwe: aktyna i miozyna. W miofibrylach możemy wyróżnić charakterystyczne prążki ciemne i jasne. Prążki ciemne, które załamują światło nazywamy anizotropowymi (w skrucie A)- w ich skład wchodzi głównie miozyna. Prążki jasne (nie załamujące światła) nazywamy izotropowymi (w skrócie I)- w ich skład wchodzi głownie aktyna. W czasie skurczu prążki I ulegają skruceniu, natomiast prążki A prawie nie ulegają zmianie. Podczas skurczu nitki aktyny wysuwają się z pomiędzy nitek miozyny.
10. Wydolność płuc.
Płuca stanowią główną część układu oddechowego i złożone są z dwóch części, leżących w klatce piersiowej. Płuca mają kształt zbliżony do ściętego stożka i cechują się znaczną elastycznością, pozwalającą na wchodzenie do nich dużej ilości powietrza.
Płuca, w których zachodzi wymiana gazowa stanowią tkankę bierną, a zmiana ich objętości jest wynikiem ruchu klatki piersiowej. Płuca podążają za ruchami klatki piersiowej. Głównym mięśniem jest przepona, a dodatkowo we wdechu uczestniczą mięśnie wewnętrzne żebrowe oraz mięśnie szyi.
Wydech jest aktem biernym w spoczynku, natomiast podczas wysiłku wydech wspomagany jest przez mięsień prosty brzucha i mięśnie międzyżebrowe wewnętrzne.
Układ oddechowy spełnia funkcję regulatora równowagi kwasowo-zasadowej. Pojemność płuc dorosłego człowieka wynosi ok. 60 l, powierzchnia od 50-100 m2 . W wymianie gazowej bierze udział 300 mln pęcherzyków płucnych.
Chemoreceptory ośrodkowe zmieniają swoją aktywność pod wpływem jonów wodorowych.
H2O + CO2 = H+ + HCO-
11. Opisz od czego zależy siła skurczu mięśnia szkieletowego w organizmie.
1. przekroju fizjologicznego mięśnia
2. początkowej długości mięśnia w czasie pobudzenia(można ją wydłużyć do 20%)
3. liczby aktywnych jednostek motorycznych (człowiek ma 2 takie jednostki)
- FT szybko kurczące się - zawierają więcej włókien mięśniowych w cytoplazmie
przez co szybciej uzyskują max siłę (sprinter).
- ST wolno kurczące się - mają mniej włókien mięśniowych w cytoplazmie
przystosowane są do wysiłków długotrwałych (maratończyk).
4. Od typu jednostki motorycznej : sprinter, maratończyk
5. Od wielkości mięśnia.( inny mięsień zgina palec a inny kolano)
6. Od kąta w stawie
7. Prędkość skracania się mięśnia
8. Częstotliwość pobudzeń
12. Podaj definicję wydolności fizycznej.
Wydolność fizyczna oznacza zdolność organizmu do wysiłków fizycznych. Pojęcie to obejmuje także tolerancję zaburzeń homeostazy wewnątrzustrojowej wywołanej wysiłkiem fizycznym oraz zdolność organizmu do szybkiej ich likwidacji po zakończeniu wysiłku. Wydolność fizyczna jest często kojarzona z „wydolnością tlenową” to znaczy zdolnością do pracy długotrwałej o dużej lub umiarkowanej intensywności, a jej miarą jest najczęściej wielkość maksymalnego poboru tlenu (VO2 max).
13. Opisz transport CO2 we krwi.
CO2 transportowany jest na 3 sposoby:
- w osoczu 5%
- karbaminohemoglobinie ok. 5%
- w wodorowęglanie HCO3 ok. 90%
CO2 powstaje w komórkach jako produkt końcowy metabolizmu tlenowego. Dyfunduje do krwi naczyń włosowatych .
CO2 do krwi transportowany jest w ok. 5% jako rozpuszczalny w osoczu.
5% transportowane jest z hemoglobiną , pozostałe 90% przenoszone jest w postaci wodorowęglanów HCO3. W wyniku dyfuzji CO2 do wnętrza komórki krwinki czerwonej i połączeniu się z wodą powstaje kwas węglowy, który rozpada się na jon H+ i anion HCO3-. Wodorowęglan HCO3- jest transportowany do płuc i po reakcji połączenia z wodorem wydalany jest jako CO2 i H2O. Ten proces przyspiesza działanie anhydrazy węglanowej!
14. Procesy zachodzące w czasie skurczu:
• Depolaryzacja neuronu ruchowego
• Uwolnienie mediatora (Ach) z kolbki synoptycznej
• Połączenie acetyloholiny z cholinergicznym receptorem nikotynowym
• Zwiększenie przepuszczalności błony postsynoptycznej aksonu dla Na+
• Powstawanie potencjału czynnościowego w błonie postsynoptycznej
• Powstawanie potencjału czynnościowego we włóknie mięśniowym
• Przesuwanie się depolaryzacji do wnętrza komórki i dalej do układu sorkotubularnego
• Uwolnienie Ca ++ z cewek końcowych siateczki sarkoplazmatycznej i dyfuzja Ca ++ pomiędzy nitki cienkie i nitki grube
• Połączenie Ca++ z troponiną osłaniające miozynowe miejsca wiążące na aktynie
• Tworzenie się mostków poprzecznych pomiędzy aktyną a miozyną i wsuwanie się nitek cienkich pomiędzy nitki grube
15. Procesy zachodzące podczas rozkurczu:
• Wychwytywanie jonów Ca++ przez siateczkę sarkoplazmatyczną
• Odłączenie jonów Ca++ od troponiny
• Zaprzestanie wzajemnego oddziaływania pomiędzy aktyną a miozyną
Acetylocholina - jest to mediator neurochemiczny syntetyzowany w neuronach cholinergicznych. Prekursorem acetylocholiny jest cholina, która przenika z przestrzeni międzykomórkowej do wnętrza neuronów.
Wzór strukturalny acetylocholiny
Acetylocholina między innymi:
• powoduje rozszerzenie naczyń krwionośnych
• obniża ciśnienie krwi
• zwalnia częstość akcji serca
• zmniejsza siłę skurczu mięśnia sercowego
• powoduje skurcze mięśni gładkich oskrzeli, jelit i pęcherza moczowego
• powoduje zwężenie źrenicy
• zwiększenie wydzielania gruczołów
• skurcz mięśni prążkowanych (receptory nikotynowe)
16. Ciśnienie tętnicze krwi.
Największą wartość ciśnienia panującego w tętnicach na szczycie wyrzutu komorowego nazywa się: tętniczym ciśnieniem krwi skurczowym (u młodego człowieka pozostającego w spoczynku wynosi 120mmHg).
Ciśnienie tętnicze krwi nie ma nic wspólnego z tętnem. Ciśnienie tętnicze to siła z jaką krew działa na ścianki naczyń. Ciśnienie jest wyższe (najwyższe) w lewej komorze podczas jej skurczu (tzw. ciśnienie skurczowe) i stopniowo maleje podczas przepływu przez kolejne obszary naczyń krwionośnych, by w przedsionkach osiągnąć wartości najniższe (ciśnienie rozkurczowe). Różnica ciśnień nazywa się gradientem i jest siłą napędową powodującą krążenie krwi. Ciśnienie tętnicze krwi zależy głównie od pojemności minutowej serca (Q) oraz od stanu naczyń krwionośnych. Ciśnienie tętnicze krwi podawane jest w milimetrach słupa rtęci (mmHg). W momencie skurczu mamy do czynienia z ciśnieniem skurczowym (120mmHg). W momencie rozkurczu mamy do czynienia z ciśnieniem rozkurczowym (80mmHg). Podczas wysiłku ciśnienie skurczowe może wzrosnąć do 200mmHg. Osiągnięcie wartości 250mmHg stanowi zagrożenie (należy przerwać wysiłek).
1. co to jest tkanka
TKANKA - to zespół komórek jednakowego pochodzenia i budowy spełniający tą samą czynność
2. Podaj podział tkanek
• tkanka nabłonkowa
• tkanka łączna
włóknista luźna (wszystkie narządy)
włóknista zwarta (wiązadła, ścięgna)
siateczkowa ( węzły chłonne, śledziona, szpik kostny, wątroba)
• tkanka tłuszczowa
• tkanka chrzęstna
szklista
włóknista
sprężysta
• tkanka kostna
• krew
• tkanka mięśniowa
• tkanka nerwowa
3. Napisz od czego zalezna jest siła skurczu mięsnia w organizmie
Siła skurczu mięśnia w organizmie zależy od:
5. przekroju fizjologicznego mięśnia
6. początkowej długości mięśnia w czasie pobudzenia(można ją wydłużyć do 20%)
7. liczby aktywnych jednostek motorycznych (człowiek ma 2 takie jednostki)
- FT szybko kurczące się - zawierają więcej włókien mięśniowych w cytoplazmie
przez co szybciej uzyskują max siłę (sprinter).
- ST wolno kurczące się - mają mniej włókien mięśniowych w cytoplazmie
przystosowane są do wysiłków długotrwałych (maratończyk).
8. Od typu jednostki motorycznej : sprinter, maratończyk
9. Od wielkości mięśnia.( inny mięsień zgina palec a inny kolano)
10. Od kąta w stawie 1/10 5kg 1000 optymalny kąt w tym stawie
11. Prędkość skracania się mięśnia
12. Częstotliwość pobudzeń
4. Składowe całkowitej pojemności płuc
TLC=VC+RV (całkowita pojemność płuc=pojemność życiowa+pojemność zalegająca)
VC - pojemność życiowa - jest to maksymalna ilość powietrza wdychana przez człowieka poprzedzona maksymalnym wydechem
RV - objętość zalegająca - to objętość, która pozostaje w płucach nawet po dokonaniu najgłębszego wydechu i wynosi około 1.200 ml.
5. Wentylcja pęcherzykowa
6. Wentylacja minutowa
MV - wentylacja minutowa płuc - jest to ilość powietrza przepływająca przez płuca w ciągu jednej minuty. U człowieka wynosi 7 litrów (jest to czynnik mnożenie ilości oddechów razy 500 - objętość oddechowa).
Podczas maksymalnych wysiłków objętość oddechowa (VT) może się zwiększyć o około 60% oraz zwiększa się także ilość oddechów.
Maksymalna częstotliwość oddechów, jaką akceptuje człowiek to wzrost o 60 ml. Wielkość wentylacji minutowej zależy od głębokości oddechu i częstotliwości oddechu. U osób wysoko wytrenowanych wskaźnik wentylacji minutowej płuc może wzrosnąć do 20 litrów
7. Elektrokardiograf-rysunek+opis
8. Pojemnośc minutowa serca-wzór
Q = SV x HR objęt. Minutowa serca to ilość krwi przepływająca przez każdą komorę w ciągu 1 min. To iloczyn objętości wyrzutowej serca i częstotliwości skurczów serca na min. W spoczynku wartość ta wynosi ok. 4900 ml.
9. Metoda spirograficzna -TLC=Vc+RV Vc=Vt+IRV+ERV , MV=14*500ml=7l
TLC - całkowita pojemność płuc - składa się z pojemności życiowej (VC) i pojemności zalegającej (RV). Pomiaru objętości płuc wykonujemy za pomocą metody spirograficznej, za pomocą której możemy zmierzyć składowe pojemności życiowe.
TLC=VC+RV (całkowita pojemność płuc=pojemność życiowa+pojemność zalegająca)
VC=VT+IRV+ERV (pojemność życiowa=objętość oddechowa+zapasowa objętość wdechowa+zapasowa objętość wydechowa)
TLC - całkowita pojemność płuc - składa się z pojemności życiowej (VC) i pojemności zalegającej (RV). Pomiaru objętości płuc wykonujemy za pomocą metody spirograficznej, za pomocą której możemy zmierzyć składowe pojemności życiowe.
VC - pojemność życiowa - jest to maksymalna ilość powietrza wdychana przez człowieka poprzedzona maksymalnym wydechem
IRV - zapasowa objętość wdechowa - jest to maksymalna objętość o jaką możemy powiększyć pojemność płuc po zakończeniu spokojnego wdechu i wynosi około 3.000 ml.
ERV - zapasowa objętość wydechowa - jest objętość, którą można wydmuchnąć z płuc po zakończeniu spokojnego wydechu i wynosi około 1.300 ml.
VT - objętość oddechowa - jest to objętość powietrza wdychanego lub wydychanego podczas pojedynczego oddechu i wynosi około 500 ml
RV - objętość zalegająca - to objętość, która pozostaje w płucach nawet po dokonaniu najgłębszego wydechu i wynosi około 1.200 ml.
MV - wentylacja minutowa płuc - jest to ilość powietrza przepływająca przez płuca w ciągu jednej minuty. U człowieka wynosi 7 litrów (jest to czynnik mnożenie ilości oddechów razy 500 - objętość oddechowa).
WYKŁADY
ANATOMIA - nauka o makroskopowej budowie ciała
• Fitotomia - roślin
• Zootomia - zwierząt
• Antopotomia - budowie człowieka
o Opisowa - budowa ciała wg narządów
o Topograficzna - wzajemne relacje między narządami w odniesieniu do części ciała.
o Stratograficzna - budowa części ciała i okolic oraz warstw, z których zbudowany jest narząd.
o Plastyczna - opis ciała kształtu i proporcji zwłaszcza z układem kostnym i mięśniowym
o Czynnościowo - funkcjonalna - opis budowy ciała zwłaszcza na funkcje
HISTOLOGIA- zajmuje się rozwojem, budową i funkcją tkanek.
• Cytologia - nauka o komórce
• Histologia ogólna - nauka o tkankach
• Histologia szczegółowa - narządy
• Histofizjologia -bada związki między budową tkanki a jej czynnościami
ONTOGENEZA - nauka o rozwoju organizmu
• Embriologia - okres płodu
• Postembriologia - następne okresy
FIZJOLOGIA - nauka zajmująca się czynnościami żywego organizmu
KOMóRKA - najdrobniejsza cząstka organizmu zdolna do samodzielnego wykonywania zasadniczych funkcji życiowych będąca podstawową jednostką morfologiczno-czynnościowąustroju. Do przejawów życia komórki należą: przemiana materii, pobudliwość, ruch, zdolność do podziału
TKANKA - to zespół komórek jednakowego pochodzenia i budowy spełniający tą samą czynność:
• tkanka nabłonkowa
• tkanka łączna
włóknista luźna (wszystkie narządy)
włóknista zwarta (wiązadła, ścięgna)
siateczkowa ( węzły chłonne, śledziona, szpik kostny, wątroba)
• tkanka tłuszczowa
• tkanka chrzęstna
szklista
włóknista
sprężysta
• tkanka kostna
• krew
• tkanka mięśniowa
• tkanka nerwowa
NARZĄD- narządem nazywa się zbiór tkanek ułożonych wg określonego planu przystosowanych do wykonywania określonych czynności.
UKŁAD- to zgrupowanie narządów zapewniających wykonywanie określonych złożonych funkcji fizjologicznych
RODZAJE UKŁADÓW
• Układ kostny \
------- kości, połączenia kości (stawy i więzadła) i mięśnie są narządami ruchu tworzą układ ruchowy
• Układ mięśniowy /
• Układ trawienny - jama ustna, gardziel, gardło, przełyk, żołądek, jelito cienkie, jelito grube, trzustka, wątroba
• Układ oddechowy - nos, gardło, krtań, tchawica, oskrzela główne, płuca
• Układ naczyniowo płciowy - narządy moczowe i płciowe
• Układ chłonny - naczynia i węzły chłonne
• Układ krążenia - serce, tętnica, żyły, naczynia krwionośne
• Układ nerwowy -układ nerwowy, odśrodkowy, obwodowy, autonomiczny
Gruczoły dokrewne i narządy zmysłów nie tworzą układów
UKŁAD RUCHOWY
1. część bierna - kości i więzadła
2. część czynna -mięśnie szkieletowe którymi steruje układ nerwowy
BUDOWA KOŚCI
Kości podobnie jak chrząstka zbudowane są z tkanki Łącznej. Chrząstka jest zbudowana z substancji która wypełnia przestrzenie międzykomórkowe (włókna kolagenowe) W zależności od występowania włókien kolagenowych wyróżnia się 3 rodzaje tkanki chrzęstnej:
a) szklista (nos, krtań, tchawica, oskrzela, pokrywa nasady kości tworząc powierzchnie stawową, dzięki temu nasze kości poruszają się płynnie)
b) włóknista -w dyskach międzykręgowych są to głównie włókna kolagenowe
c) sprężysta
Kość kończyn górnych - obręcz barkowa: obojczyk, łopatka, mostek, kończyna wolna
Kręgosłup (od czaszki do miednicy) - jest zbudowane z kręgów, w górnej części są żebra przyrastają stawami, z przodu połączone są częściowo mostkiem i tworzą klatkę piersiową.
Miednica z tyłu zamyka się kością krzyżową z przodu łączy się przez spojenie łonowe.
Kończyna dolna - części udowa, kość podudzia (piszczelowa, strzałkowa), kość stopy.
Tkanka kostna zbudowana jest z substancji podstawowej, komórek zwanych osteocytami. Wyróżniamy kość zbitą i gąbczastą. Kość zbita ma znacznie większą gęstość, jest mniej aktywna metabolicznie. Kość gąbczasta zbudowana jest z beleczek z wolnymi przestrzeniami
Większość kości to kości zbite( ok.75%). Natomiast reszta to kości gąbczaste (25%).Białka, które wypełnią strukturę kości nazywamy kolagenem (jest to białko budulcowe) Kości są biernymi narządami ruchu, stanowią rusztowanie podtrzymujące i osłaniające narządy. Biorą udział w gospodarce mineralnej organizmu. Niektóre kości pełnią role krwiotwórczą, (ponieważ występuje w nich szpik kostny czerwony) Szpik kostny stanowi ok. 5% masy całkowitej kości, z czego połowa to czerwony szpik kostny, z którego powstają elementy morfologiczne krwi (krwinki czerwone, białe, płytki krwi). Szpik kostny czerwony wypełnia istotę gąbczastą, we wszystkich kościach płaskich (łopatka mostek, miednica, żebra, kości biodrowe, trzony kręgów, nasady kości długich). Do ok. 15-17 roku życia między trzonem kości a nasadą występuje chrząstka nasadowa, która następnie kostnieje( następuje zahamowanie procesu wzrostu). Kość zbita zbudowana jest ze składników nieorganicznych (głównie soli fosforowych wapnia),które nadają kości twardość, oraz ze składników organicznych które nadają kości sprężystości
Kości ze względu na kształt dzielimy na :
• długie - dzwignie dla pracujących mięśni,(kości: ramieniowa, udowa, podudzie, strzałkowa)
• płaskie - służą głównie jako osłona, zawierają szpik kostny czerwony zbudowane są z istoty zbitej otaczającej istotę gąbczastą (miednica, łopatki, czaszka, czołowe, ciemieniowe, skroniowe, potyliczne
• krótkie - tworzą sprężyste człony i sklepienia np. nadgarstek stopa
• różnokształtne - np. kość podniebienia
• pneumatyczne - wypełnione błoną śluzową, wewnątrz nich jest powietrze np. kość czaszki
• trzeszczki kości zawarte w obrębie ścięgien i wiązadeł np. rzepka.
U człowieka jest ok. 206 kości w tym 40 kości nieparzystych.
Masa kości bez szpiki wynosi ok. 12 kg
Układ kostny dzieli się na:
Kręgosłup zbudowany jest z 31-33 kręgów:
• 7 kręgów szyjnych
• 12 kręgów piersiowych
• 5 kręgów lędźwiowych
• 5 kręgów krzyżowych
• 1-3 kręgów guzicznych (zrastają się ze sobą tworząc kość guziczną i krzyżową)
Kość krzyżowa łączy się z kośćmi miednicy tworząc kość miedniczą.
Ruchy w stawie krzyżowo - biodrowym są minimalne.
Kręgosłup jest w kształcie litery „S”
Odcinek szyjny - lordoza szyjna (do przodu)
Odcinek piersiowy - kifoza piersiowa (do tyłu)
Kręgi lędźwiowe - lordoza lędźwiowa (do przodu)
Krąg składa się z części przedniej tzw. trzonu kręgu Z tyłu znajduje się tzw. łuk kręgowy. Z łuku kręgowego wychodzi 7 wyrostków, z tyłu 1 nieparzysty wyrostek kolczysty, z boku są wyrostki stawowe górne i dolne. 4 i 2 to wyrostki poprzeczne.
Trzony kręgów łączą się ze sobą za pośrednictwem krążków między kręgowych wewnątrz których znajduje się jądro miażdżyste.
Jądro przesunięte w kierunku kanału to okropne dolegliwości bólowe.
Między trzonem jest otwór kręgowy, łącząc się tworzą kanał a w tym kanale idzie rdzeń kręgowy.
W odcinku szyjnym są trzy charakterystyczne kręgi:
1. I krąg szyjny szczytowy- łączy czaszkę z kręgosłupem - brak trzonu
2. II krąg szyjny obrotowy - posiada ząb, tworzy staw obrotowy łącząc się z kręgiem szczytowym
3. VII krąg szyjny wystający - ma bardzo długi wyrostek kolczasty
Klatka piersiowa - stanowią ją kręgi piersiowe, żebra i mostek.
Pierwsze 7 żeber górnych łączy się z mostkiem, są to żebra prawdziwa.
3 żebra dolne łączą się ze sobą tworzą łuk żebrowy, są to żebra rzekome.
Najniżej położone 2 pary żeber nie łączą się z mostkiem bezpośrednio są to żebra wolne , tzw. pływające. Z przodu klatkę piersiową zamyka mostek, skladający się z :
• Rękojeści mostka
• Trzon mostka
• Wyrostek mieczykowaty mostka
Kończyna górna
• łopatka ; grzebień ; 2 wyrostki (łączące się z obojczykiem)
1. Kość kończyny górnej - łopatka i obojczyk tworzą obręcz , obojczyk łącz się z tyłu z łopatką as z przodu z mostkiem
2. Kość ramienna długa : głowa kości ramiennej, trzon, nakłykcie boczne
3. Dwie kości przedramienia stanowią: kość łokciowa (po stronie palca 5-go małego) ; kość promieniowa (po stronie kciuka)
4. Kość nadgarstka ułożone w dwa szeregi po 4 kości: kość śródręcza kość palców - paliczki (kciuk 2 paliczki, pozostałe palce po 3 paliczki)
Kończyna dolna
Miednica - obręcz miednicy stanowi miednica.
Miednica utworzona jest z 2-ch kości miedniczych - kości krzyżowej, kości guzicznej
Kończyna dolna wolna składa się z :
• Kości udowej - pomiędzy trzonem a głową kości udowej jest ok. 1300 szyjka kości udowej, kłykieć przyśrodkowy i boczny
• Rzepki - jest największą trzeszczką i tworzy przednią ściankę stawu przedkolanowego
• Kości piszczelowej- ma dwa kłykcie i stanowi kostkę przyśrodkową natomiast w części dolnej mamy guzowatość piszczelową
• Kości strzałkowej - głowa strzałki, kostka boczna i kostka przyśrodkowa
• Kości stępu - ułożone w dwóch szeregach, szereg bliższy szereg dalszy
• Kości śródstopia - trzon i głowa oraz kości od I do V liczymy od strony palucha. Paluch ma 2 kości reszta palców ma 3 kości.
• Kości palców - tak jak w kończynie górnej
Połączenie kości ze względu na budowę:
• Ścisłe - więzozrosty; chrząstkozrosty; kościozrosty
• Pół ścisłe - stawy płkaskie
• Ruchome- stawy jednoosiowe (zawiasowy, obrotowy); stawy dwuosiowe (kłykciowy, siodełkowy)
Podział połączeń ze względu na funkcję:
• Stawy proste - w których ruch biorą 2 kości
• Stawy złożone - w których w ruchu biorą udział więcej niż 2 kości
• Stawy zespolone - gdzie jest krążek np. staw obojczykowo-mostkowy
Podział połączeń ze względu na budowę:
1. Ścisłe
• Więzozrosty - włókniste elastyczne szwy, wklinowania np. zęby, więzozrosty między kręgami
• Chrząstkozrosty - włókniste i szkliste, różnego rodzaju
• Kościozrosty - powstają na skutek skostnienia więzozrostów i chrząstkozrostów np. spojenie łonowe
3. Półścisłe
• Stawy płaskie mało ruchliwe
4. Ruchome
• Staw zawiasowy - staw skokowy
• Stawy dwuosiowe - staw łokciowy
• Stawy wieloosiowe - staw ramienny
Staw - zbudowany jest z dochodzących do siebie dwóch kości powierzchnie składowe pokryte są chrząstkę stawową wewnątrz której znajduje się jama skokowa. Wewnątrz jamy znajduje się maź stawowa.
W stawie mogą występować więzadła stawu.
Więzadła - są to pasma tkanki łącznej włóknistej zawartej, które:
• Umacniają połączenia wewnętrzne i zewnętrzne stawowe np. więzadła krzyżowe w stawie kolanowym
• Ograniczają przestrzenie lub otwory np. otwór w miednicy
FIZJOLOGIA MIĘŚNI SZKIELETOWYCH
Mięśnie szkieletowe ich oddziaływanie na system dzwigni kostnych wokół osi których odbywa się ruch w stawach . Dzięki temu może człowiek się przemieszczać lub przesuwać przedmioty.
Mięśnie są w ruch zarówno wtedy jak się poruszamy, ale także gdy siedzimy, gdy bije nam serce, jemy itp.
Najbardziej istotną cechą jest ich skurcz.
Skurcz - to zdolność do czynnej zmiany kształtu komórek przejawiających się przede wszystkim znacznym ich skróceniu.
Jest to wysoce wyspecjalizowana struktura, która wymaga dodatkowych struktur pomocniczych. Te struktury pomocnicze będą zbudowane z tkanki łącznej i nerwowej.
W ten sposób tkanka mięśniowa tworzy narządy i mięśnie.
Zróżnicowanie tkanki polega na tym, że w jej komórkach występują włókienka kurczliwe zwane MIOFIBRYLAMI.
W zależności od budowy i czynności wyróżnia się tkankę mięśniową:
• Tkankę mięśniową gładką
• Tkankę mięśniową poprzecznie prążkowaną
• Tkankę mięśniową serca
Wielorakie zadania układu mięśniowego są wykonywane przez trzy rodzaje mięśni:
• Mięśnie szkieletowe
• Mięśnie gładkie wszystkie rodzaje tkanek kurczą się i rozkurczają
• Mięsień sercowy
Różnice:
• Mięsień sercowy - nie jest zdolny do skurczu tężcowego
• Mięśnie szkieletowe - są zdolne do skurczu tężcowego
• Mięśnie gładkie - występują w narządach wewnętrznych są niezależne od naszej woli mają własny rytm skurczów.
• Mięśnie poprzecznie prążkowane - zbudowane z tkanki mięśniowej są czynnymi narządami ruchu mogą prowadzić do zmiany części ciała wobec siebie czyli przemieszczania się, lub do odkształcania.
Mięśnie poprzecznie prążkowane: szkieletowe mają swój początek i koniec.
Wyrazowe są to mięśnie skórne.
W każdym mięśniu poprzecznie prążkowanym można wyróżnić:
Początek Koniec
Część główna BRZUSIEC
Jeżeli mięsień kończy się szerokim przyczepem nazywamy go rozścięgnem. Ścięgno i przyczep są częścią ruchomą mięśnia..
Ścięgno zbudowane jest z tkanki łącznej włóknistej zwartej a brzusiec z tkanki mięśniowej.
Na powierzchni mięsień otoczony jest omięśną natomiast wewnątrz składa się z szeregu włókien z których każde otacza omieśna wewnętrzna.
PODZIAŁ MIĘŚNI
6. Ze względu na kształt
• Długie
• Krótkie
• Płaskie
• Zwieracze
7. W zależności od ukierunkowania włókien
• Pierzaste
• Poprzeczne
8. Ze względu na liczbę ścięgien porządkowych
• Dwugłowy
• Trójgłowy
• Czworogłowy
9. Ze względu jak działa :
• Jednostawowe
• Dwustawowe
• Wielostawowe
10. Ze względu jaką mięsień ma funkcję:
• Agonistyczne - ruch podstawowy
• Synergistyczne - współpraca z ruchem
• Antagonistyczne - przeciwdziałanie ruchowi
Budowa mięśnia poprzecznie prążkowanego szkieletowego:
Zbudowany jest z wielu tysięcy komórek wielojądrzastych mięśniowych które tworzą pęczki od kilku mm do 50 cm . Jądra ułożone są na obwodzie.
Jednostką strukturalną jest MIOCYT poprzecznie prążkowany.
Liczba jąder w poszczególnym miocycie może dochodzić do kilkuset.
Miocyt poprzecznie prążkowany otoczony jest błoną, która nazywa się SARKOLEMĄ.
Sarkolema to pobudliwa błona komórkowa przewodząca fale depolaryzacji wzdłuż włókna mięśniowego.
Wewnątrz komórki znajdują się MIOFIBRYLE będące włókienkami kurczliwymi, całe wnętrze wypełnione jest SARKOPLAZMĄ .
Sarkoplazma jest magazynem glikogenu, występuje w niej sieć błon cytoplazmatycznych tzw. siateczka sarkoplazmatyczna.
Siateczka sarkoplazmatyczna współtworzy układ sarkotubalny, pośredniczy w przenoszeniu pobudzenia z błony na włókienka kurczliwe, czyli z MIOCYTU na MIOFIBRYLE.
MIOFIBRYLE wykazują poprzeczne prążkowanie, występują tu prążki o większym i mniejszym współczynniku załamania światła (naprzemiennie).
• Prążki ciemne - ANIZOTRPOWE czyli „A” załamują światło podwójnie
• Prążki jasne - IZOTROPOWE czyli „J” załamują światło pojedynczo
Włókienka kurczliwe ściśle do siebie przylegają a prążki ciemne i jasne we wszystkich miofibrylach leżą na tym samym poziomie
Włókno mięśniowe składa się z jednego prążka anizotropowego (ciemny) i dwóch połówek prążka izotropowego (jasnego).
Mięsień szkieletowy zbudowany jest z szeregu pęczków i w zależności od ilości sarkoplazmy we włókienkach wyróżniamy :
• Białe- ubogie w sarkoplazmę, FT szybko się kurczą i ulegają szybkiemu zmęczeniu
• Czerwone - bogate w sarkoplazmę i bardziej odporne na zmęczenie
Pobudzenie: - to zmiana właściwości błony komórkowej lub metabolizmu komórkowego pod wpływam czynników działających z zewnątrz komórki , czyli pod wpływam bodźców.
Bodźce fizjologiczne - to takie które nie uszkadzają komórki i wpływają na procesy całkowicie odwracalne.
Pobudliwość - to zdolność na reagowania na bodźce, do pobudliwych zalicza się tkanki które szybko odpowiadają na bodźce (tkanki zbudowane z komórek nerwowych i ich wypustek oraz komórek mięśniowych gładkich i mięśnia sercowego.
Potencjał czynnościowy - to zmiany właściwości błony komórkowej pod wpływem działającego bodźca. Do wnętrza komórek przez otwierające się kanały dla prądu jonów sodowych Na+ wpływa Na+ CO powoduje wzrost potencjału komórki do wartości dodatnich- następuje depteryzacja błony komórkowej.
Przesuwanie się fali depolaryzacji do miejsca zadziałania bodźca na błonę komórkową aż do zakończenia neuronu nazywamy impulsem nerwowym.
Jedna komórka mięśniowa , jej wypustka czyli akson (wypustka biegnąca do mięśni) i wszystkie komórki mięśniowe przez nią unerwione to stanowią jednostkę motoryczną.
Komórki mięśnia poprzecznie-prążkowanego są ukrwione przez komórki nerwowe skupione w jądrach ruchowych pnia mózgu i rdzenia kręgowego.
Komórki nerwowe jąder ruchowych wysyłają swoje wypustki tzw. AKSONY . Te AKSONY docierają do komórki mięśniowej.
Jedna komórka czerwona biegnąca do mięśnia może unerwić od 10-200 komórek mięśniowych.
Ilość komórek unerwionych przez komórki nerwowe nosi nazwę jednostki motorycznej, w niej można wyróżnić włókna jednego rodzaju.
Pomiędzy zakończeniem AKSONU a mięśniem jest SYNOPSA , SYNOPSY są zakończeniem AKSONU.
SYNOPSY pokrywa błona komórkowa nazywana BŁONĄ PRESYNOPTYCZNĄ, POSTSYNOPTYCZNĄ.
Wewnątrz SYNOPSY znajdują się pęcherzyki, które zawierają substancje chemiczne zwane MEDIATORAMI które uwalniają się w czasie pobudzenia do przestrzenie SYNOPTYCZNEJ i wywołują depolaryzację:
• Potencjał progowy
• Potencjał spoczynkowy
Do każdego skurczu potrzebna jest energia aby bodziec został przekazany na mięsień potrzebny jest mediator - Ach ACETYLOHOLINA.
Jon Ca i MG.
Ach ACETYLOHOLINA powoduje depolaryzację błony POSTSYNOPTYCZNEJ to pobudzenie rozprzestrzenia się na całą SARKOLEMĘ.
Komórka mięśniowa odpowiada na bodziec wg zasady „wszystko albo nic” , musi być bodziec progowy który siłą spowoduje skurcz. Im większy bodziec tym efektywniejszy skurcz. Bodziec podprogowy nie będzie powodował skurczu - nie depolaryzuje (za mały).
Depolaryzacja błony komórkowej wyprzedza o kilka milisekund początek skracania się mięśnia czyli skurczu.
Rozkurcz mięśnia jest także procesem aktywnym i do niego potrzebne będą Ca2+ oraz energia.
Rozkurcz działa dzięki energii potrzebnej Ca2+ tzw. pompa wapniowa .
W pracy mięśni szkieletowych wyróżniamy skurcze:
1. IZOTOMICZNY - w czasie skurczu izotomicznego komórki mięśniowe skracają się i cały mięsień ulega skróceniu. Jego napięcie zaś nie zmienia się. Przyczepy mięśnia szkieletowego zbliżają się do siebie i cały mięsień ulega skróceniu
2. IZOMETRYCZNY - skurcz izometryczny charakteryzuje się zwiększeniem napięcia mięśnia bez zmiany jego długości. Przyczepy mięśni w układzie szkieletowym nie zmieniają swojej długości.
Skurcz tężcowy : - powtarzające się z pewną częstotliwością bodźce nadprogowe powodują kolejne skurcze mięśni , przy pewnej częstotliwości bodźca zaczyna występować zjawisko sumowania się skurczów pojedynczych. Dochodzi do skurczu tężcowego- zupełnego lub niezupełnego.
1. Skurcz zupełny 2. Skurcz niezupełny 3. Skurcz prosty
Skurcz tężcowy zupełny występuje wtedy kiedy bodźce pobudzają mięsień w odstępach czasu krótszych niż trwa skurcz pojedynczy.
Miśnie szybko kurczące się wymagają ponad 100 bodźców na sekundę aby wystąpił skurcz tężcowy zupełny .
Skurcz tężcowy niezupełny występuje gdy bodziec działa w odstępach czasu dłuższych niż czas trwania skurczu co pozwala na częściowy rozkurcz mięśnia.
Siła skurczu mięśnia w organizmie zależy od:
1. przekroju fizjologicznego mięśnia
2. początkowej długości mięśnia w czasie pobudzenia(można ją wydłużyć do 20%)
3. liczby aktywnych jednostek motorycznych (człowiek ma 2 takie jednostki)
- FT szybko kurczące się - zawierają więcej włókien mięśniowych w cytoplazmie
przez co szybciej uzyskują max siłę (sprinter).
- ST wolno kurczące się - mają mniej włókien mięśniowych w cytoplazmie
przystosowane są do wysiłków długotrwałych (maratończyk).
4. Od typu jednostki motorycznej : sprinter, maratończyk
5. Od wielkości mięśnia.( inny mięsień zgina palec a inny kolano)
6. Od kąta w stawie 1/10 5kg 1000 optymalny kąt w tym stawie
7. Prędkość skracania się mięśnia
8. Częstotliwość pobudzeń
Napięcie mięśnia regulowane jest przez:
1. Nadrzędne ośrodki ruchowe w OUN
2. Samoregulacja mięśnia nerwowego
Napięcie mięśnia - to słaby skurcz tężcowy , izometryczny bardzo długo utrzymujący
się w czasie.
Skąd bierze się energia aby mięsień się skurczył ?
Impuls nerwowy przesuwając się wzdłuż włókna nerwowego obejmuje „stopkę” i depolaryzuje jej błonę.
Powoduje to otwarcie się szczeliny synoptycznej, uwalnia się Ach ACETYLOHOLINA - zjawisko SPRĘŻENIA WYDZIELNEGO.
Ach ACETYLOHOLINA wiąże się z receptorem w błonie postsynoptycznej otwiera kanały dla dokomórkowego i szybkiego prądu jonów sodowych Na+ które wnikają do wnętrza komórki mięśniowej.
Pojawia się w tej okolicy potencjał elektryczny, czyli prąd to zjawisko nosi nazwę POTENCJAŁU ZAKOŃCZENIA SYNPTYCZNEGO NERWOWO - MIĘŚNIOWEGO
Potencjał ten rozchodzi się wzdłuż komórki mięśniowej, depolaryzując jej błonę , co powoduje skurcz.
Jony Ca2+ Mg2+ oddziaływują na przewodzenie.
Jony Ca2+ są niezbędne w procesie przewodzenia przez synopsę nerwowo-mięśniową, gdyż warunkuje to wydzielanie się Ach zakończenia synoptycznego nerwowo - mięśniowego .
Jony Mg2+ mają działanie przeciwne - powodują hamowanie Ach.
Jony Ca2+ uwalniają się w 5 ms (milisekundzie) od zadziałania bodźca , natomiast w następnych 20ms nitki aktyny wnikają w nitki miozyny i następuje skurcz.
Energia potrzebna do wykonywania pracy mięśnia pochodzi z przemian chemicznych zachodzących w komórce podczas skurczu.
Do skurczu i roskurczu (transport Ca2+ ) potrzebna jest energia.
Glikoliza tlenowe
1 mol glikolizy + O2 CO2 + H20
38 moli ADP + P ATP 38 moli
Glikoliza beztlenowa
Glukoza Mleczan
ADP + P ATP
Glikoliza fosfokreatyny
ATP ulega resyntezie działa na zasadzie odbudowy
FOSFOKREATYNA + ADP ATP + KREATYNA
Przekształcenie bezpośredniej energii chemicznej w mechaniczną jest wyjątkową właściwością organizmów żywych .
Komórki ciała ludzkiego nie mają możliwości wykorzystywania energii cieplnej.
Ta chemiczna energia skumulowana jest w wiązaniach cząsteczek węglowodorów tłuszczów i białek.
Uwalniana jest w niewielkich ilościach podczas reakcji kontrolowanych enzymatycznie.
Reakcje te zachodzą w środowisku wodnym przy stosunkowo niskich temperaturach. Powolne uwolnienie się energii zmniejsza straty w postaci ciepła i zwiększa sprawność mechanizmu w jej przekształceniu. Sprawność urządzeń mierzy się ilością strat ciepła.
Większość uwolnionej energii potrzebna jest do skurczu mięśni, natomiast mniejsza ilość do roskurczu (relaksacja).
Bezpośrednim źródłem energii potrzebnej do skurczu mięśnia jest ADENOZYNOTRIFOSFORAN (ATP) jest to wysoce energetyczne wiązanie fosforanowe.
Jest to jedyne bezpośrednie źródło energii potrzebne do skurczu komórek nerwowych (m. Szkieletowe). Jego ilość zmagazynowana w naszym organizmie wynosi około 90 g co starcza na kilka skurczów. Stały zapas ATP w komórce wystarcza zaledwie na kilka sekund o dużej intensywności.> ATP musi być stale odnawiane, czyli ciągle ulegać resyntezie, z szybkością dostosowaną do wielkości jego wykorzystania.
W natychmiastowej resyntezie jego wartość spada niewiele do 30% wartości początkowej.
Duże znaczenie dla utrzymania zdolności kontynuowania skurczów ma zapobieganie dużym zmianą stosunku ATP do ADP ponieważ zmniejszenie się wartości tego stosunku może hamować aktywność enzymów w obecności którego następuje rozwiązanie wiązania ATP-oza.
Rozpad ATP jest katalizowany przez enzym miozynowy czyli ATP-ozę , która jest aktywowana w momencie pobudzenia komórek i zwolnienia się jonów Co2+ .
ATP rozpada się na ADP + P (ortofosforan).
Strukturę komórki w której wytworzona jest energia są MITOCHONDRIA.
Uwolniony ATP powraca do mitochondriów i bierze udział w resyntezie ATP.
Energia potrzebna do resyntezy ATP pochodzi z rozkładu produktów spożywczych: węglowodany tłuszcze, białka odbywa się w obecności tlenu.
Powstałe po rozpadzie spożywczych pokarmów składniki to: glukoza, aminokwasy, kwasy tłuszczowe.
Procesy te przebiegają wieloetapowo. Część tych procesów przebiega w cytoplazmie komórkowej mięśni bez udziału tlenu , część w mitochondriach i wymaga to obecności tlenu.
Procesy oddychania wewnątrzkomórkowego, przebiegają w dwóch fazach: tlenowej i beztlenowej.
W fazie beztlenowej energia pozyskiwana w procesie glikolizy. Glikoliza do rozpad glikogenu w mięśniach , z głównego składnika odżywczego jakim jest glukoza.
Z jednej cząsteczki glukozy, która przekształca się w pirogranian, powstają 2-e cząstki ATP.
Glikoza w fazie tlenowej w fazie tlenowej pirogranian przekształca się w C02 + H2O i uzyskuje się energię potrzebną do resyntezy ATP.
W wyniku tego powstają 38 cząsteczki ATP.
W strukturze komórki mięśniowej, w której wytworzona jest energia są mitochondria.
W mitochondriach są ATP adezynofosforany , które są uniwersalnymi przenośnikami energii w komórce. To wytworzenie nosi nazwę oddychania wewnętrznego czyli wewnątrzkomórkowego.
Resynteza ATP to proces który wymaga energii i jest energochłonny .
Energia do resyntezy ATP czerpana jest w procesach metabolicznych składników odżywczych.
W glikolizie tlenowej wytworzy się C02 + H2O w glikolizie beztlenowej wytworzy się mleczan.
Komórki pobierają składniki odżywcze z otoczenia czyli z płynu międzykomórkowego. Składnikami odżywczymi będzie glukoza, aminokwasy, kwasy tłuszczowe(FFA).
Transport cząsteczek z płynu wewnątrzkomórkowego odbywa się na zasadzie gradiętu (z wyższego do niższego).
Uzyskanie energii ze składników odżywczych odbywa się w drodze przenoszenia tych atomów na atomy tlenu.
Tlen dostarczony jest z zewnątrz na drodze dyfuzji z płynu międzykomórkowego do wewnątrz komórki.
W fazie tlenowej energia pozyskiwana jest w procesie glikolizy gdzie rozpad glikogenu następuje w mięśniu.
Głównym czynnikiem będzie ta sama glukoza W tym momencie następuje przekształcenie jednej cząsteczki glukozy w pirogronian i powstają dwie cząsteczki ATP.
W fazie rozpoczęcia wysiłku kiedy dobór tlenu do komórek jest niewystarczający , kiedy zapotrzebowanie na energię wzrasta - prężność tlenu w komórkach znacznie się zwiększa.
Dochodzi do DYSOCJACJI MIOIGLOBINY która jest barwnikiem nadającym kolor mięśniom i dzięki swej budowie podobna jest do hemoglobiny (H4O która uwalnia związany tlen w dysocjacji.
Mioglobina jest jedynym magazynem tlenu wewnątrz-komórkowego.
Czyli następujący podczas wysiłku brak tlenu w komórce powoduje czerpanie energii potrzebnej do ATP z procesu glikolizy beztlenowej i pirogronion przekształca się w mleczan.
Głównym źródłem chemicznej energii do resyntezy ATP będą węglowodany i tłuszcze.
Natomiast pewna część energii niezbędna do resyntezy ATP jest generowana nagle (na samym początku) i bez użycia tlenu.
Z innego wysoce energetycznego związku którego rozpad dostarcza energii do resyntezy ATP - jest to hydroliza fosfokreatyny . W momencie gdy zachodzi HYDROLIZA FOSFOROKREATYNY wydziela się energia.
Fosforokreatyna jest magazynem wysoce energetycznych fosforanów.
Zawartość fosforokreatyny PC w komórce mięśniowej jest 4-6 razy większa niż ATP.
Energia uzyskana z PC ma ogromne znaczenie podczas przechodzenia organizmu z wysokiego do niskiego zapotrzebowania energetycznego, jakie ma miejsce na początku wysiłku , kiedy to zapotrzebowanie energetyczne przeważa nad ilością energii dostarczonej z rozpadu zmagazynowanych składników-odżywczych.
PC + ATP = ATP + P (kreatyna)
W formie tlenowej resynteza ATP jest bardziej wydajna w porównaniu z fazą beztlenową.
Proces beztlenowy zmniejsza PH , czyli organizm ulega zakwaszeniu na skutek gromadzenia się mleczanu.
Większa część energii 70-8-% w komórce mięśniowej metabolizowana z glukozy jest zmieniona na energię cieplną.
Na energię mechaniczną związaną ze skracaniem mięśni wykorzystywane jest 20-25% energii wytworzonej w komórce mięśniowej.
Stosunek całej energii wytworzonej w komórce mięśniowej wydawanej podczas pracy do ilości energii mechanicznej nosi nazwę WSPÓŁCZYNNIKA PRACY UŻYTECZNEJ i jest miarą wydajności pracy.
Dokonując pomiaru ilości tlenu pobranego przez organizm podczas pracy oraz znając współczynnik energetyczny tlenu można obliczyć jaką ilość energii wydatkowano podczas wysiłku pracy
Ilość energii wytworzona przez organizm w trakcie pracy nosi nazwę wydatku energetycznego.
WYDATEK ENERGETYCZNY- stanowi podstawę do ilościowej oceny wartości energetycznej pracy, wyraża się w kilokaloriach na minutę.
Koszt energetyczny pracy można badać również ilością tlenu jaką organizm musi pochłonąć by wytworzyć niezbędną ilość energii, to wyrażamy wskaźnikiem VO2L/min (litrów na minutę).
100%
80%
Źródła energetyczne w czasie wysiłku 60% do 90s (na początku pracy)
50%
10%
10s 20s 90s
Procesy zachodzące w czasie skurczu:
1. depolaryzacja neuronu ruchowego
2. Uwolnienie mediatora (Ach) z kolbki synoptycznej
3. Połączenie acetyloholiny z cholinergicznym receptorem nikotynowym
4. Zwiększenie przepuszczalności błony postsynoptycznej aksonu dla Na+
5. Powstawanie potencjału czynnościowego w błonie postsynoptycznej
6. Powstawanie potencjału czynnościowego we włóknie mięśniowym
7. Przesuwanie się depolaryzacji do wnętrza komórki i dalej do układu sorkotubularnego
8. Uwolnienie Ca ++ z cewek końcowych siateczki sarkoplazmatycznej i dyfuzja Ca ++ pomiędzy nitki cienkie i nitki grube
9. Połączenie Ca++ z troponiną osłaniające miozynowe miejsca wiążące na aktynie
10. Tworzenie się mostków poprzecznych pomiędzy aktyną a miozyną i wsuwanie się nitek cienkich pomiędzy nitki grube
Procesy zachodzące podczas roskurczu:
1. Wychwytywanie jonów Ca++ przez siateczkę sarkoplazmatyczną
2. Odłączenie jonów Ca++ od troponiny
3. Zaprzestanie wzajemnego oddziaływania pomiędzy aktyną a miozyną
Układ procesów tlenowych w wysiłku fizycznym zwiększa się z czasem trwania wysiłku.
Wysiłki tlenowe wykonywane przez dłuższy czas, z mniejszą intensywnością stanowią podstawę treningu wytrzymałościowego (areobowego).
Możliwości czerpania energii ze źródeł tlenowych praktycznie jest niewyczerpywalna, w przeciwieństwie do źródeł beztlenowych, które ulegają szybkiemu wyczerpaniu.
Wyczerpanie się glikogenu uzależnione jest od intensywności pracy czy wysiłku, różne jest wyczerpanie we włóknach SF i FT.
Mechanizm fosfogenowy:
Jest wykorzystywany przez organizm do rozwijania dużych mocy w kilka sekund.
Natomiast mechanizm tlenowy jest wykorzystywany przez wysiłek długotrwających o długotrwałej intensywności aktywności fizycznej.
Zatem aktywność rozpatruje się pod względem (zarówno sportową jak i rekreacyjną) energetycznym jako pewną całość procesów tlenowych i beztlenowych.
Udział przemian tlenowych zależy od intensywności , głównym źródłem jest glikogen mięśniowy. Im mniejsza intensywność wysiłku a dłuższy czas trwania tym większy jest udział wolnych kwasów tłuszczowych FFA i glukozy pochodzącej z krwi transportowanej prze krew.
Natomiast większa intensywność wysiłku powoduje większe wytwarzanie i przechodzenie do krwi kwasu mlekowego. Co przyczynia się do powstania kwaśnicy mleczanowej.
Białko staje się źródłem resyntezy ATP po 6h intensywnego treningu lub w stanach przetrenowania.
Podsumowanie :
1. Substancjami energetycznymi do pracy mięśni są :
• Fosfokreatyna PC
• Glikogen mięśniowy
• Glukoza z krwi i wątroby
• Wolne kwasy tłuszczowe FFA
3. W toku glikolizy powstaje kwas mlekowy który przechodzi do krwi
4. Wytwarzanie kwasu mlekowego rośnie wraz z intensywnością wysiłku i będzie świadczył o przewadze procesów beztlenowych.
5. Rodzaj wykorzystywanych substancji energetycznych przez organizm jest zależny od intensywności i czasu trwania wysiłku fizycznego.
6. W początkowej fazie pracy organizm korzysta z glikogeny a potem z puli glukozy PC, FFA
7. W wysiłku o dużej intensywności, której towarzyszą procesy beztlenowe pierwszym źródłem E będzie PC , a w wysiłku krótkim o dużej intensywności, zachodzą przemiany tlenowe.
UKŁAD ODDECHOWY
Układ oddechowy rozpoczyna się nozdrzami przednimi, które prowadzą do jamy nosowej, będącej pierwszym odcinkiem układu oddechowego. Ku tyłowi jama nosowa otwiera się do jamy gardłowej (stanowi wspólny odcinek z układem pokarmowym). Z jamy gardłowej dostajemy się do kolejnego odcinku ukł. oddechowego, którym jest krtań, utworzona z chrząstek nieparzystych (nagłośniowej, tarczowatej, pierścieniowatej); łączy się z tchawicą. Tchawica ma postać rury: przechodzi w oskrzela. Jej długość wynosi 12-14 cm. Zbudowana jest z półpierścieni chrzęstnych (nie zamknięte od tyłu), połączonych ze sobą wiązadłami. W tchawicy można wyróżnić dwa odcinki: szyjny i piersiowy. Odcinek piersiowy kończy się rozwidleniem na wysokości 4 kręgu piersiowego. Od rozwidlenia zaczynają się oskrzela główne, które dzielą się na oskrzela płatowe. Płuca otoczone są dwiema blaszkami błony surowiczej zwanej opłucną.
Pomiędzy błonami jest jama wypełniona płynem surowiczym, który zmniejsz tarcie w trakcie oddychania. Płuca maja kształt nieregularnych stożków. W każdym płucu wyróżniamy: podstawę, wierzchołek i powierzchnię (żebrową, śródpiersiową, przeponową i międzypłatową). Ważnym elementem są pęczerzyki płucne, które oplata sieć naczyń włosowatych biorących udział w wymianie gazowej.
Czynnością ukł. oddechowego jest dostarczanie tlenu (O2) i wydalanie dwutlenku węgla (CO2). Zadanie to wykonywane jest dzięki ruchom klatki piersiowej, za którymi podążają płuca. Podczas wysiłku czynność płuc znacznie się zwiększa, gdyż wzrasta zapotrzebowanie na tlen, które jest zaspokajane nie tylko dzięki zwiększonemu pobudzeniu ukł. oddechowego, ale także dzięki współdziałaniu ukł. krążenia i krwi.
Układ oddechowy:
- stanowi dużą powierzchnię dyfuzyjną, przez która tlen może być wprowadzany do ustroju a CO2 eliminowany,
- bierze udział w regulacji kwasowo-zasadowej,
- pełni funkcję obronna organizmu przed wdychaniem ciał obcych stałych t.j. pyłki i bakterie,
- nawilża i ogrzewa powietrze wprowadzone do pęcherzyków płucnych oraz oczyszcza je z czynników potencjalnie szkodliwych dla organizmu.
W płucach odbywa się wymiana gazowa. Płuca są tkanką bierną. Zmiana ich objętości jest wynikiem ruchów klatki piersiowej. Głównym mięśniem wdechowym jest przepona. Mięśniami dodatkowymi wspierającymi oddech są mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne, a przy intensywnych wysiłkach także mięśnie szyjne. Skurcz przepony powoduje około 70% wzrostu objętości płuc. Przepona jest unerwiona przez włókna ruchowe, regulują oddychanie, jak i niezależnie od naszej świadomości. Istnienie tej regulacji świadomej i nie świadomej daje możliwość odpowiedniej wentylacji płuc, bez udziału kory mózgowej, pozwalając jednocześnie na kontrolę oddychania.
Wdech jest aktem czynnym, natomiast wydech w czasie spoczynku jest aktem biernym. W warunkach wysiłku wydech wspomagają mięśnie: prosty brzucha i międzyżebrowe wewnętrzne - jest aktem czynnym.
Pojemność płuc u dorosłego człowieka wynosi 4-6 litrów. Płuca ważą około 1 kilograma. Powierzchnia płuc 50-100 m2. wymiana gazowa odbywa się w około 300 mln pęcherzyków płucnych.
Podstawowy automatyczny rytm oddychania powstaje w opuszce mózgu, która jest częścią rdzenia przedłużonego. Aktywność neuronu skorelowana jest wdechem i wydechem. Zmiany zawartości CO2 powodują wzrost wentylacji płuc. Około 85% spoczynkowej akcji oddechowej jest uwarunkowane pobudzającym wpływem CO2 na receptory ośrodkowe.
Diagram pojemności życiowej i objętości płuc
TLC=VC+RV (całkowita pojemność płuc=pojemność życiowa+pojemność zalegająca)
VC=VT+IRV+ERV (pojemność życiowa=objętość oddechowa+zapasowa objętość wdechowa+zapasowa objętość wydechowa)
TLC - całkowita pojemność płuc - składa się z pojemności życiowej (VC) i pojemności zalegającej (RV). Pomiaru objętości płuc wykonujemy za pomocą metody spirograficznej, za pomocą której możemy zmierzyć składowe pojemności życiowe.
VC - pojemność życiowa - jest to maksymalna ilość powietrza wdychana przez człowieka poprzedzona maksymalnym wydechem
IRV - zapasowa objętość wdechowa - jest to maksymalna objętość o jaką możemy powiększyć pojemność płuc po zakończeniu spokojnego wdechu i wynosi około 3.000 ml.
ERV - zapasowa objętość wydechowa - jest objętość, którą można wydmuchnąć z płuc po zakończeniu spokojnego wydechu i wynosi około 1.300 ml.
VT - objętość oddechowa - jest to objętość powietrza wdychanego lub wydychanego podczas pojedynczego oddechu i wynosi około 500 ml
RV - objętość zalegająca - to objętość, która pozostaje w płucach nawet po dokonaniu najgłębszego wydechu i wynosi około 1.200 ml.
MV - wentylacja minutowa płuc - jest to ilość powietrza przepływająca przez płuca w ciągu jednej minuty. U człowieka wynosi 7 litrów (jest to czynnik mnożenie ilości oddechów razy 500 - objętość oddechowa).
Niecałe wdychane powietrze dociera do pęcherzyków płucnych. Po drodze powietrze przechodzi przez tzw. Przestrzeń martwą (górne drogi oddechowe: krtań, tchawica, oskrzela - zostaje tam około 150 ml powietrza.
Podczas maksymalnych wysiłków objętość oddechowa (VT) może się zwiększyć o około 60% oraz zwiększa się także ilość oddechów.
Maksymalna częstotliwość oddechów, jaką akceptuje człowiek to wzrost o 60 ml. Wielkość wentylacji minutowej zależy od głębokości oddechu i częstotliwości oddechu. U osób wysoko wytrenowanych wskaźnik wentylacji minutowej płuc może wzrosnąć do 20 litrów.
Ciśnienie cząsteczkowe gazu (partacjalne) jest to iloczyn jego ułamkowej wartości w danej mieszaninie gazu i wywieranego przez tą mieszaninę ciśnienia 760mm Hg x 0,21 ~ 160mm Hg (PO2)
Ciśnienie parcjalne CO2 w krwi tętniczej i powietrzu pęcherzykowym jest utrzymywane na tym samym poziomie tak jak 40mm Hg. Regulacja ciśnienia cząsteczkowego CO2 w powietrzu pęcherzykowym zapobiega zmianom wartości pH. Wzrost wentylacji pęcherzykowej (hiperwentylacja) powoduje obniżenie ciśnienia parcjalnego CO2 (Pco2) w powietrzu pęcherzykowym.
Dyfuzja polega na przemieszczaniu cząsteczek od stężenia wyższego do niższego. Bezpośrednia wymiana gazowa odbywa się w pęcherzykach płucnych a gaz dyfunduje przez błonę pęcherzykowo-włośniczkową. Tlen dyfunduje z powietrza pęcherzykowego do krwi naczyń włosowatych płuc, gdyż ciśnienie w pęcherzykach płucnych wynosi około 100mm Hg a w naczyniach włosowatych około 40mm Hg. Wzrost prężności tlenu w osoczu powoduje jego dyfuzję do wnętrza krwinki czerwonej, gdzie wiąże się z hemoglobiną. Czas potrzebny do osiągnięcia równowagi dyfuzji wynosi 0,25 sekundy. Krwinka przebywa w naczyniu włosowatym 0,75 sekundy. Ta rezerwa czasowa wykorzystywana jest podczas wysiłków fizycznych, podczas których przepływ krwi przez płuca znacznie wzrasta. Dwutlenek węgla dyfunduje z osocza naczyń włosowatych do pęcherzyków płucnych, gdyż jego prężność krwi w krwi żylnej wynosi 46mm Hg. Mimo znacznie mniejszej różnicy ciśnienia parcjalnego niż ma to miejsce w przypadku tlenu dwutlenek węgla na dyfuzję tylko 0,15 sekund (do pełnej dyfuzji), gdyż z powodu lepszej rozpuszczalności dyfunduje 20 razy szybciej niż tlen.
Transport dwutlenku węgla
W 5% CO2 transportowany jest jako fizycznie rozpuszczony w osoczu. Kolejne 5% CO2 transportowane jest z hemoglobiną w postaci karbaninohemoglobiny. 95% CO2 transportowane jest jako wodorowęglan HCO3. W wyniku dyfuzji CO2 dostaje się do wnętrza komórki czerwonej a w połączeniu z wodą powstaje kwas węglowy, który rozpada się do jonu H+ i anionu HCO3-. Anion HCO3- transportowany jest do płuc po reakcji połączenia się z wodorem wydalany jest jako CO2. reakcje wiązania się wodoru z anionem przyspiesza działanie anchydrazy węglanowej. Bez wspierania anchydrazy węglanowej krew w płucach musiałaby przebywać około 4 mi, by całkowicie pozbyć się CO2.
Pobór tlenu podczas wysiłku
W spoczynku organizm pobiera około 250 ml tlenu na minutę. W momencie rozpoczęcia pracy pobór na tlen wzrasta, proporcjonalnie do intensywności wysiłku. W wysiłkach o stałej intensywności wentylacja minutowa i pobieranie tlenu ustalają się na pewnym stałym poziomie. Wysiłek o stałej intensywności powoduje proporcjonalny wzrost wentylacji do obciążenia. Podczas wysiłku wytrzymałościowego (tlenowego) wzrasta wentylacja minutowa, zwiększa się wydolność tlenowa, gdyż zwiększa się zapotrzebowanie na tlen, oraz zwiększa się wydalenie CO2.
Regulacja oddychania przebiega zarówno na drodze nerwowej jak i hormonalnej. Ośrodek oddechowy znajduje się w rdzeniu przedłużonym i składa się z dwóch przeciwstawnych ośrodków: wdechu i wydechu. Ośrodek wdechowy wysyła impulsy z częstotliwością około 14 na minutą do mięśni wdechowych, a ośrodek wydechowy pobudza nerwy przekazujące pobudzenie do mięśni wydechowych. Na ten mechanizm nakładają się informacje z wyższych ośrodków nerwowych oraz z hemo- i mechanoreceptorów mięsień i ścięgien. Stała produkcja CO2 przez organizm powinna powodować zmianę pH krwi. W celu utrzymania stałego poziomu pH niezbędne jest eliminowanie CO2 z organizmu. Jest to najważniejsza rola jaką pełni układ oddechowy.
W organizmie znajdują się receptory wrażliwe na zawartość tlenu, CO2 oraz pH krwi, które nazywamy hemoreceptorami. Umiejscowione są w kłębkach szyjnych i aortowych. Układ nerwowy decyduje o regulacji wentylacji wysiłkowej. Wentylacja płuc podczas wysiłku wzrasta na skutek impulsów nerwowych wysiłkowych do pracujących mięśni ze strefy ruchowej kory mózgowej. Podczas wysiłku wentylacja zależy od prędkości tlenu i CO2 oraz stężenia jonów wodorowych. Zadaniem układu oddechowego jest zatem stałe utrzymywanie odpowiedniej prężności tlenu i CO2 w powietrzu pęcherzykowym, a tym samym we krwi. Pobudzanie hemoreceptorów powoduje pogłębienie oddychania i wzrost częstotliwości oddechu. Wzrost prężności CO2 we krwi tętniczej pobudza hemoreceptory tętnicze. Czynniki te nazywamy czynnikami humoralnymi. W procesie dostosowywania wentylacji minutowej do wysiłku fizycznego biorą udział czynniki nerwowej i czynniki humoralne.
UKŁAD KRĄŻENIA
Zadaniem wszystkich komórek, tkanek narządów i układów organizmu człowieka jest dążenie do homeostazy. Homeostaza to dążenie do utrzymania stałości środowiska wewnętrznego organizmu. Utrzymanie homeostazy jest konieczne gdyż warunkiem niezbędnym funkcjonowania organizmu jest utrzymanie np. temperatury ciała w określonych zakresach w jakich przebiegają reakcja fizjologiczne. Oprócz temperatury ważnymi czynnikami regulującymi homeostazę będą: prężność tlenu i CO2, równowaga kwasowo-zasadowa czy ciśnienie osmotyczne (dążenie do wyrównania stężeń). W celu zachowania homeostazy organizmu działają mechanizmy kontrolujące poziom wskaźników fizjologicznych a w razie ich zaburzenia powodują powrót do stanu wyjściowego (do normy lub wyrównania) mechanizm ten oparty jest na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego czyli wzrost jednego ze składnikiem czynnika fizjologicznego powoduje uruchomienie się mechanizmów dążących do utrzymania mechanizmów regulujących.
Układ krążenia za pomocą krwi dostarcza do wszystkich tkanek tlen i składniki odżywcze oraz usuwa produkty końcowe metabolizmu. Układ krążenia jest układem zamkniętym zbudowanym z pompy (serce), wysokociśnieniowego układy rozprowadzania (naczynia tętnicze), naczyń wymiany (naczyń włosowatych) i niskociśnieniowego systemu zbierania i powrotu krwi (żyły). Krew w organizmie jest nierównomiernie rozmieszczona. W żyłach znajduje się 64% całej krwi, w dużych tętnicach 7%, w sercu 7%, w naczyniach włosowatych 5%, w małych tętnicach i tętniczkach około 5%. Objętościowo krew stanowi około 6-8% masy ciała (od 5l krwi). Ilość krwi jest mniejsza u kobiet u mężczyzn więcej. Krew jest tkanką płynną i składa się z: osocza i elementów upostaciowionych. Osocze stanowi około 55% a elementy upostaciowione 45%. Ilość krwi zależy od masy ciała.
Osocze jest płynem zewnątrz komórkowym, zawiera składniki ożywione (białka, reszty pozabiałkowe, lipidy) i nieożywione. Osocze krwi w 90-92% składa się z wody, w 8% z białek i fibrynogenu, który bierze udział w krzepnięciu krwi. Pozostałe elementy rozpuszczone w krwi to aminokwasy, glukoza, kwas mlekowy, kationy, aniony i inne.
Elementami upostaciowonymi krwi są krwinki czerwone, krwinki białe i płytki krwi. 99% stanowią krwinki czerwone. Kobiety mają mniej krwinek czerwonych a ich wskaźnik hermokrytu wynosi 40, u mężczyzn 45.
Krwinki czerwone (erytrocyty) - wytworzone są w czerwonym szpiku kostnym, nie mają jąder. Dziennie produkowane jest 1%, a czas ich przeżycia wynosi 100 do 120 dni. Ilość wytworzonych krwinek czerwonych jet równa liczbie krwinek ginących. Do prawidłowej produkcji czerw. Krwinek krwi potrzebne jest żelazo, kwas foliowy, witaminy B12. przyjmuje się że liczba krwinek czerwonych, krwi obwodowej u mężczyzny wynosi 5,0-5,2 x 1012 . najważniejszym zadaniem krwinek czerwonych jest transport hemoglobiny, która transportuje tlen z płuc do tkanek. 1 gram hemoglobiny przyłącza do siebie 1,34 ml tlenu. W jednym litrze krwi transportowany jest 160 gram hemoglobiny ( u mężczyzn) i 140 gram u kobiet. W krwi żylnej zawartość tlenu spada, wynosi ok. 150 ml. Różnica tętniczo-żylna zachodzi między ilością tlenu z krwi w spoczynku o około 50-60 ml (tlen ten został zatrzymany w tkankach). Hemoglobina poza krwinką czerwoną nie spełnia funkcji transportera tlenu. Procesy tworzenia krwinek czerwonych nazywamy erytropazą. Może on kilkakrotnie wzrosnąć w przypadku wzrostu hormonu erytropoetyną (Epo).
Białe ciałka krwi ( leukocyty)- wytworzone w czerwonym szpiku kostnym ( i w grasicy). Ich podstawową funkcją jest funkcja ochronna. Liczba białych ciałek krwi wynosi 7,4x109
Płytki krwi (trombocyty) -mają za zadanie przeciwdziałania utraty krwi z organizmu podczas krwotoku. Ich liczba wynosi 250x109. Krążą we krwi ok. 8-10 dni i ulegają rozpadowi (w śledzionie).
Krew i jej rola w organizmie
Krew jest tkanką płynną. Najważniejszą rolą krwi jest rola transportowa. Transportuje ona CO2 z tkanek do płuc oraz transportuje do wszystkich tkanek produkty przemiany materii do nerek skąd są wydalane z moczem. Krew transportuje do wszystkich tkanek produkty energetyczne, budulcowe oraz hormony i witaminy. Krew transportuje hormony syntezowanie przez organizm, magazynuje hormony, wyrównuje ciśnienie osmotyczne oraz wyrównuję stężenie jonów H+ (pH we wszystkich tkankach wyrównuje różnicę temperatur występującą miedzy poszczególnymi tkankami i narządami). Krew tworzy zaporę przed inwazją drobnoustrojów, eliminuje za pomocą przeciwciał substancje obce(szczególnie o charakterze białkowym) oraz wszelkiego rodzaju toksyny. Przenosi także tlen z płuc do tkanek. Krew ma dużą pojemność cieplną- potrafi przenosić ciepło wyprodukowane przez mięśnie. Ciepło to przesuwane jest do płuc i na powierzchnię . Krew utrzymuje także stałość środowiska wewnętrznego; ma zdolność buforowani (homeostaza) . Zapobiega krwawieniu i zatrzymuje krwotok- za pomocą krzepnięcia (trombocyty). Ma zdolność utlenowania (krwinka czerwona). W 5l krwi krąży 15 ml tlenu. Krwinka czerwona transportuje je niewielkie ilości CO2 - 5%. Krwinka czerwona poprzez hemoglobinę przyłącza………………………… …………………………… 230;…………………………… ;……………………………… 8230;…………………………̷ 0;……………………………& #8230;…………………………R 30;…………………………… …………………………… 230;…………………………… ;……….
5l krwi zawiera 15 ml tlenu, co starcza na 4min życia.
Krew krąży w naszym ustroju i w dużym obiegu (rozpoczyna się w komorze lewej, kończy w przedsionku prawym serca). Płynąca w nim krew doprowadza tlen do tkanek, odtlenowana krew płynie z tkanek do serca, w którym opuszcza obieg duży i przenosi się do małego. Przepływ krwi jest dostosowany do zapotrzebowania tkanek na tlen. Krążenie małego obiegu rozpoczyna się w komorze prawej a kończy w lewym przedsionku serca . Doprowadza krew odtlenowaną z serca do płuc a utlenowaną z płuc do serca( krew przepływa przez płuca gdzie w pęcherzykach płucnych dokonuje się wymiana gazowa, pobierany jest tlen, wydalane CO2 i para wodna) Z serca krew utlenowana przepływa do krążenia dużego
Fizjolog K. Bohr wykazał że wzrost zakwaszenia krwi niszczy pH ( powoduje jego obniżenie). Jest czynnikiem powodującym przyśpieszenie oddawania tlenu - tzw. Efekt Bobra. Ma on szczególne znaczenie podczas wysiłku fizycznego wtedy, gdy występuje przyśpieszenie (lepsze warunki do pobierania tlenu przez tkanki; występuje wyższa temperatura tkanek pracujących i wyższy poziom CO2). Obieg krwi ma kontrolować wzrost temperatury, poziom kwasu mlekowego; poziom kwasu mlekowego. Układ krążenia jest pod ciągłą kontrolą ukł nerwowego przez czynność układy autonomicznego.
Metabolizm tkankowy reguluje lokalne (wewnętrzne przepływy krwi. Jest to szczególnie ważne gdy tkanka mięśniowa jest aktywna. Kiedy tkanka pracuje organizm potrzebuje 20-30 razy więcej krwi. Pojemność wyrzutowa serca może się zwiększyć 4 razy tym samym nie jest możliwe uspokojenie zapotrzebowania metabolicznego na tlen (jedynie przez wzrost przepływu krwi. Metabolizmem który będzie nam pomagał będzie mikrokrążenie, który zapewnia wymianę między układem krążenia a przestrzenią zewnątrzkomórkową. Wspomagającymi będą aktywne mechanizmy wymiany ……………………………… 8230;………………… ……………………………… 8230;……………………… ……………………………… 8230;…………. produktów przemiany materii między krwią a tkankami.
Serce -budowa