FIZJOLOGIA

• Wykład 1

„Komórka”

KOMÓRKA - Podstawowa jednostka funkcjonalna życia

• Organelle komórkowe

• Dyfuzja prosta

• Dyfuzja ułatwiona - specjalne białko

• Transport aktywny - białko ATP, np.: białko Na + K⁺

• Egzocytoza

- tkanki budują narządy

- narządy tworzą układy narządów

PODZIAŁ UKŁADU NERWOWEGO:

1. Ze względu na budowę:

1. Centralny układ nerwowy - mózg + rdzeń kręgowy

2. Obwodowy układ nerwowy

2. Ze względu na funkcję:

1. Część czuciowa

2. Część ruchowa - somatyczna i autonomiczna

Funkcje układu nerwowego i narządów zmysłu / receptorów

BUDOWA UKŁADU NERWOWEGO:

• Nerwy i komórki gleju

• Astrocyty, oligodendrocyty, neuron, komórki mikrogleju

• Nerwy bezrdzenne i rdzenne

RODZAJE NERWÓW:

• Pseudobiegunowy

• Dwubiegunowy

• Wielobiegunowy

POTENCJAŁ CZYNNOŚCIOWY:

• Powstaje w komórkach pobudliwych, nerwowych i miocytach

• Jest miejscową zmianą potencjału błony komórki nerwowej powstała w wyniku zadziałania bodźca

• Powstaje gdy potencjał błony nerwu wzrośnie do wartości potencjału progowego (zajdzie depolaryzacja progowa)

• Powstaje zgodnie z zasadą wszystko albo nic - ma stała amplitudę bez względu na amplitudę bodźca

PRZEWODZENIE POTENCJAŁU CZYNNOŚCIOWEGO:

• Neuron bezrdzeniowy - ciągłe

• Neuron rdzeniowy - skokowe

PRZEWODZENIE IMPULSÓW MIĘDZY KOMÓRKAMI NERWOWYMI:

• Przewodzenie w obrębie synaps - element presynaptyczny, szczelina synaptyczna, element postysynaptyczny

• Przewodzenie impulsu odbywa się:

• Na drodze elektrycznej

• Przy udziale substancji chemicznej - neurotransmitera

SYNAPSY:

• aksona - dendrytyczne

• aksona - synaptyczne

• aksona - aksonalne (2 aksony)

Zjawiska zachodzą w synapsie chemicznej.

NEUROTRANSMITERY:

• acetylocholina

• neurotransmitery klasyczne: serotonina, noradrenalina i adrenalina

• aminokwasy: glutaminowy, glicyny, GABA, asparaginowy

• peptydy: SP, CCK, B - endorfiny, enkefoliny

• cząsteczki gazowe: CO, NO - pamięć

• ATP - CVN, OVN, ból

• Wykład 2

„Mięśnie szkieletowe i gładkie”

Mięśnie:

• Gładkie

• Poprzecznie prążkowane

-sercowe

-szkieletowe

Mięśnie szkieletowe (poprzecznie prążkowane)

Mięśnie szkieletowe - związane ze szkieletem, przewód pokarmowy

Funkcje - ruch i utrzymywanie postawy ciała, produkcja ciepła, funkcjonowanie przewodu pokarmowego, mimika twarzy

Komórka mięśniowa zbudowana jest z miocytów

Sorkalemma otacza miocyt

Miocyt posiada wiele jąder, które są wypchnięte na obrzerza

Miofybryla - włókna, które uczestniczą w skurczu i rozkurczu mięśnia, wypełniają większość komórki.

są zbudowane z naprzemiennie występujących prążków jasnych (A) i ciemnych (I),

są poprzecznie prążkowane

w połowie prążka I występuje linia Z jest to błona dzieląca na sarkomery Z-białka mocujące miofilamenty cienkie i grube

Sarkomer - powtarzajacy się fragment miofibryli zawarty pomiędzy dwoma liniami Z. Zawiera:

• Połowę prążka I

• Cały prążek A

• Połowę prążka I

Prążek I (ciemny) - miofilamenty cienkie

Prążek A (jasny) - miofilmenty grube

Miofilamenty grube są utworzone z setek cząsteczek miozyny

MIOZYNA: dwa łańcuchy spiralnie skręcone tworzą ogon miozyny, na głowie miozyny znajduję się miejsce wiążące aktynę oraz ATPaze.

ATPaza - enzym hydrolizujący ATP

Rozkurcz mięśnia szkieletowego:

1. Ustanie pobudzenia nerwowego

2. Odłączenia wapnia od białek regulujących (wapń wiązany w siateczce wewnątrz plazmatycznej, brak wapnia w samej komórce)

3. Rozpad mostków poprzecznych

4. Wysuwanie się aktyny z pomiędzy cząsteczek miozynowych

Mięśnie gładkie

• Wchodzą w skład innych tkanek i narządów (nie występują samoistnie jako tkanki)

• Regulują rozmiar i powierzchnię organów

• Przesuwanie płynów wzdłuż kanałów i przewodów

• Kontrola ilości światła „dostającego się do oka”

Budowa:

• Jedno jądro ułożone centralnie

• Wrzecionowaty kształt

• Mogą być ze sobą połączone, tworzyć sieć

• Brak sarkomerów - brak linii Z prążków, miofibryli

• Miofilamenty luźno rozmieszczone

• Obecne białka (miozyna, aktyna)

Nici miozynowe wyposażone w większą ilość głów rozmieszczonych na całej długości cząsteczki.

Typy zależne od: ułożenia, unerwienia, reaktywności

1. Wielo jednostkowe

2. Jednostkowe (trzewne)

• Przewód pokarmowy, moczowy, macicy

• Utworzone przez warstwy (podłużne, okrągłe, skośne) równoległe, ściśle do siebie przylegające

• Mogą być połączone przez mostki łączące. Pobudzenie jednej komórki pobudza resztę

JEDNOSTKOWE / TRZEWNE

ŹRÓDŁA POBUDZENIA

• Nerwowe (autonomiczne) - niezależne od naszej woli

1. skurcz pobudzenia nerwowego

2. receptory adrenergiczne

- α - głównie noradrenalina

- β - głównie adrenalina

3. receptory cholinergiczne - acetylocholina, aktywność neurotransmiterów można blokować

• Samo-pobudzenie

1. Komórki rozrusznikowe - wskazują na niestabilny potencjał spoczynkowy, cyklicznie i spontanicznie zmieniają wartość potencjału

Gdy fala wolna osiągnie wartość progową następuje potencjał czynnościowy = skurcz

2. Automatyzm mięśni gładkich - skurcz pochodzenia mięśniowego - bez środków zewnętrznych działających na pobudzenie.

• Substancje chemiczne / Farmakomechaniczne

Wiązane przez specyficzne receptory, wywołują potencjał czynnościowy (hormony, estrogeny, pro estrogeny)

• Rozciąganie mięśnia

Bodziec silnie pobudzający kurczliwość mięśni (np.: nagromadzenie płynów w pęcherzu)

WIELOJEDNOSTKOWE

• Występowanie: mięśnie oka, wyprostne włosów, w ścianie dużych tętnic i dróg oddechowych

• Bogate unerwienie - każda komórka ma swoje unerwienie

• Małe pączki nie połączone ze sobą

• Komórki kurczą się niezależnie

• Kurczą się tylko pobudzone nerwowo (AUTONOMICZNIE !!!)

MECHANIZM SKURCZU:

Pobudzenie (depolaryzacja błony komórkowej)

↓

Napływ Ca²⁺ do wnętrza komórki mięśnia

↓

Połączenie Ca²⁺ z kalmoduliną (kalmodulina - białko)

↓

Połączenie wapnia z białkiem - kinazą, aktywacja miozyny

↓

Uaktywnienie miozyny pod wpływem kinazy

↓

Połączenie głów miozynowych do aktyny

↓

Rozpad ATP, uginanie głów, wsuwanie miofilamentów cienkich pomiędzy miofilamenty grube.

SKURCZE MIĘŚNI GŁADKICH:

Źródła wapnia:

• Płyn zewnątrz komórkowy

• W mniejszym stopniu siateczka wewnątrz-plazmatyczna

Rola wapnia w skurczu:

• Połączenie z kalmoduliną i jej aktywacja

• Aktywna kalmodulina aktywuje kinazę

• Aktywna kinaza aktywuje miozynę

• Aktywna miozyna wchodzi w interakcję z nitkami aktynowymi

ROZKURCZ MIĘŚNI GŁADKICH:

Ustanie pobudzenia

↓

Odłączenie Ca²⁺ od kalmoduliny i usuwanie poza komórkę

↓

Spadek stężenia Ca²⁺ w cytoplazmie

↓

Nieaktywna kinaza

↓

Inaktywacja miozyny pod wpływem fosfatazy i zahamowanie oddziaływań miozyny z aktyną

↓

Wysuwanie się miofilamentów cienkich z miofilamentów grubych

↓

Rozkurcz mięśnia

• Wykład 3

„Układ sercowo naczyniowy (krążenia)”

• Serce

• Naczynia krwionośne

• Krew

• Naczynia limfatyczne

• Limfa

Funkcje układu:

• Transport gazów oddechowych do płuc i z płuc

• Transport składników odżywczych i zbędnych oraz szkodliwych składników

• Wyrównanie temperatury wszystkich płynów ustrojowych i tkanek

• Obrona przed skutkami wtargnięcia ciał obcych

Układ krwionośny:

• Mały (Serce - Płuca - Serce)

• Serce

• Duży (Serce - Pozostałe części ciała - Serce)

Budowa ściany serca:

1. Warstwa zewnętrzna - tkanka łączna - osierdzie, funkcje ochronne, zmniejszenie tarcia z innymi organami

2. Warstwa środkowa - mięsień sercowy, funkcja - praca mechaniczna

• Komórki robocze

• Komórki przewodzące

• Komórki wydzielnicze

3. Warstwa wewnętrzna - komórki nabłonkowe, funkcja - wyściełanie, zapobieganie tarciu przy przepływie krwi

MIĘSIEŃ SERCOWY

Komórki robocze - kardiocyty (>98% masy)

• Budowa i układ miofilamentów jak w mięśniach szkieletowych (teoria ślizgowa skurczu)

• Rozbudowany system błonowy

• Źródła wapnia: siateczka plazmatyczna, płyn zewnątrz-komórkowy, mitochondria, kalmodulina

• Komórki tworzą sieć: są ze sobą połączone, zespolone przez wstawki (połączenia komórkowe)

Komórki przechodzące - (<2% masy)

• Zawierają nieliczne elementy kurczliwe

• Niestabilny potencjał błony komórkowej (rytmiczne, samoczynne wytwarzanie potencjału czynnościowego - samo pobudzenie)

• Są skupione w tak zwany układ bodźco-przewodzący serca

• Węzeł zatokowy (zatokowo - przedsionkowy)

• Rozrusznik serca

• Samo pobudzenie, wytwarzanie pobudzenia

• Pęczek HISA, odnogi pęczka, włókna Purkinijego

• Służą do przewodzenia pobudzenia do wszystkich komórek roboczych serca

Refrakcja - okres niewrażliwości na bodźce

• FAZA 0 - depolaryzacja (powstanie potencjału czynnościowego, transport jonów)

• FAZA 1 - repolaryzacja wstępna (niewielka, krótka)

• FAZA 2 - Plateau potencjału (utrzymanie potencjału, długa)

• FAZA 3 - końcowa repolaryzacja (refrakcja względna)

• FAZA 4 - wyjściowy potencjał spoczynkowy (okres refrakcji czynnościowy)

Charakterystyka pracy mięśnia sercowego oraz przystosowanie do ciągłej pracy, bez wypoczynku:

• Zasada wszystko albo nic - siła skurczu mięśnia sercowego nie zależy od siły bodźca, każdy bodziec wywołuje skurcz o sile maksymalnej

• W mięśniu sercowym ze względu na długi okres refrakcji komórek roboczych nie występuje skurcz tężcowy. Mięsień przedsionków i komór kurczy się jako całość (długi okres refrakcji - skurcz na wszystkie komórki)

• Zależność „długość (obciążenie wstępne), siła” skurczu - im bardziej rozciągnięte mięśnie tym większa siła skurczu

• Możliwość zużycia kwasu mlekowego - mięsień sercowy nie męczy się (nie jest w nim gromadzony kwas mlekowy, jest on na bieżąco zużywany)

REGULACJA PRACY SERCA:

• Czynniki nerwowe

• (Unerwienie autonomiczne, włókna współczulne docierają do mięśni przedsionków i komór, w okolice węzła zatokowego i przedsionkowego, obecne w nich receptory adrenergiczne i cholinergiczne)

• Hormony

• (Głównie kory rdzenia nadnerczy i tarczycy)

• Stężenie jonów płynu zewnątrzkomórkowego (jony K, Na, Ca)

• Czynniki fizyczne

• (temperatura ciała)

• Środki farmaceutyczne

TYLKO MODULACJA !!!

NACZYNIA KRWIONOŚNE

Duży obieg (Serce - tętnice - tętniczki - kapilary - żyły - serce)

Budowa ścian naczyń krwionośnych

• Warstwa zewnętrzna (chroni przed pęknięciem i rozciąganiem, tkanka łączna, zapewnia sprężystość i elastyczność)

• Warstwa środkowa (mięsnie gładkie, zapewnia kurczliwość i zmianę wielkości światła)

• Warstwa wewnętrzna (śródbłonek - pojedyncza warstwa komórek nabłonkowych, wyścieła światło naczynia, zapewnia ciągłość przepływu krwi oraz posiada funkcję wydzielniczą)

MECHANIZMY WSPOMAGAJACE ŻYLNY POWRÓT KRWI DO SERCA

• Zastawki

• Ucisk mięśni szkieletowych

• Możliwość gromadzenia krwi w żyłach (większa ilość krwi „przepychana” jest dalej z większą siłą)

• Motoryka przewodu pokarmowego

• Pompa piersiowo-brzuszna (związana z oddychaniem)

REGULACJA DOPŁYWU KRWI DO KAPILAR

• Redukcja prędkości i ciśnienia - zapobieganie pękaniu i umożliwianie wymiany płynów/gazów

• Zmniejszająca się średnica przekroju światła tętnic

• Naczynia oporowe - umięśnione bardzo kurczliwe, wyhamowują krew

• Zwieracze przed kapilarne - redukcja ciśnienia i prędkości oraz dystrybucja krwi

Dystrybucja krwi - mataarteriole - zespolenie tętniczo-żylne

Regulacja funkcji naczyń krwionośnych

• Zależna od powierzchni przekroju czyli prędkości i ciśnienia krwi

• Zależy od:

• Pracy serca

• Naczynia

• Zmniejszanie światła naczyń

• Naczynia oporowe

• Autonomiczne unerwienie, substancje chemiczne

• Autoregulacja (funkcja wydzielnicza śródbłonka)

Tlenki azotu - rozluźnienie

Endotelina - kurczenie

• Nerwowa-> skurcz, gdy zwiększy się układ współczulny

->rozkurcz, gdy zmniejszy się układ współczulny

• Nerwowa, odruchowa-> baroreceptory (łuk aorty, kłębek szyjny)

• Regulacja hormonalna

• Angiotensyna

• Wazopresyna

• Erytropoetyna

• Regulacja miejscowa miogenna i hormonalna:

• Wazokonstykcje-> wzrost błony mięśniowej i skurcz mięśniówki

• Rozciąganie ściany

• Obniżenie temperatury

• Autoregulacja krążenia

• Dystrybucja krwi

• Wazodylatacja

• Wzrost prężności CO2

• Mleczany

• Spadek pH

• Wzrost temperatury

Mechanizmy regulujące zapewniają dostosowany do potrzeb narządów przepływ krwi z odpowiednią szybkością i odpowiednim ciśnieniem.

• Wykład 4

„Krew”

Funkcje krwi:

• Utrzymanie stałego środowiska wewnętrznego (homeostazy)

• Gospodarka wodna

• Gospodarka elektrolitowa

• pH

• ciśnienie ostyczne

• Transportowa

• Gazy oddechowe

• Składniki odżywcze

• Produkty przemiany materii

• Hormony i inne

• Udział w mechanizmach obronnych ustroju

• Regulacja temperatury ciała

SKŁAD KRWI: 55% osocze i 45% elementy morfotyczne - krwinki

OSOCZE KRWI - płynna część krwi

Składniki:

• 92% woda

• Związki organiczne (białka: albuminy, globuliny, fibrynogen, transferryna, glukoza, aminokwasy, kwasy tłuszczowe)

OSOCZE KRWI POZBAWIONE FIBRYNOGENU = SUROWICA KRWI

• Jony - sód, potas, wapń, chlor, dwuwęglany- elektrolity

• Mocznik, kreatynina

• Gazy oddechowe - tlen, dwutlenek węgla

• Inne

HEMATOPOEZA - powstawanie i różnicowanie komórek krwi w szpiku kostnym czerwonym

Tkanki i narządy krwiotwórcze:

- pierwotne, centralne - szpik kostny czerwony i grasica

- wtórne, obwodowe - węzły i grudki chłonne w błonach śluzowych oraz śledziona

Procesy:

• Erytropoeza

• Leukopoeza

• Trombocytopoeza

Szpik kostny czerwony - (kości płaskie, nasady kości długich, trzony kręgów) - tworzenie erytrocytów, granulocytów i płytek krwi

Inne leukocyty - (monocyty i limfocyty) - wszystkie tkanki i narządy krwiotwórcze

• ERYTROCYTY

• Kształt dwuwklęsłej soczewki o dużej powierzchni

• Zdolność do odkształcenia i rulonizacji

• Sprężysta błona komórkowa

• Brak organelli komórkowych

• ATP pochodzi z procesów beztlenowych

• Wnętrze wypełnione hemoglobiną

REGULACJA ERYTROPOEZY:

- erytropoetyna - hormon

- 90% wytwarzana jest w nerkach, 10% w innych tkankach głównie w wątrobie

- Bodźcem do zwiększenia wytwarzania erytropoetyny jest zwiększenie ilości tlenu.

HEMOGLOBINA (Hb)

• 4 łańcuchy polipeptydowe

• 4 grupy hemowe z Fe²⁺

Transport gazów oddechowych we krwi:

O₂ rozpuszczony w osoczu (1,5%), związany z Hb (98%)

CO₂ rozpuszczony w osoczu (5-7%), związany z Hb (5-23%)

HCO₃ - w osoczu (70-90%)

CO₂ związane z hemoglobiną - karbamina-Hb - Hb-CO₂

O₂ związane z hemoglobiną - oksy-Hb - Hb-O₂

Czynniki wpływające na zdolność łączenia tlenu przez hemoglobinę:

• Odczyn środowiska (7,4pH najkorzystniejszy)

• Temperatura

*annydraza węglanowa - enzym obecny w erytrocytach

• LIMFOCYTY

Opuszczając szpik nie są zdolne do udziału w reakcjach odpornościowych, muszą dojrzeć:

• Limfocyty T dojrzewają w grasicy

• Limfocyty B dojrzewają w grudkach chłonnych układu pokarmowego

WARUNKUJĄ ODPORNOŚĆ:

• Humoralną - w obwodowych narządach limfatycznych, limfocyty B przekształcają się w komórki plazmatyczne produkujące immunoglobuliny - przeciwciała JgG, JgA, JgM, JgE, JgD

• Komórkową (limfocyty T) - stymulują dojrzewanie limfocytów B, niszczą obce komórki oraz komórki nowotworów i komórki zarażone

• MONOCYTY

Przekształcają się w tkankach w makrofagi - komórki żerne

• Fagocytują (pożerają) - bakterie, wirusy i pasożyty

• Regulują produkcję przeciwciał

• GRANULOCYTY

Mają zdolność fagocytozy - pochłonięcia

• NEUTROFILE - niszczą bakterie w wyniku chemotaksacji, fagocytozy i działania enzymów

• EOZYNOFILE - fagocytują bakterie, pasożyty,

• BAZOFILE - wydzielają substancje prozapalne m.in.: histaminę, heparynę

• TROMBOCYTY

HEMOSTAZA - zespół procesów zapewniających sprawne hamowanie krwawienia po przerwaniu ciągłości ściany naczyń krwionośnych, przywracających szczelność ściany naczyń i płynności krwi.

1. Krzepnięcie krwi

• Zaczepianie i przyleganie do ścianek naczynia płytek krwi (dzięki kolagenowi odsłoniętemu po uszkodzeniu ściany naczynia)

• Tworzenie tymczasowego trombocytarnego czopu hemostatycznego

• Skurcz naczynia krwionośnego - aktywacja procesu tworzenia skrzepu ostatecznego fibrynowego

2. Rozkład skrzepu - fibrynoliza i odbudowa uszkodzonego naczynia przez tkankę łączną

HEMOSTEAZA:

↓

Uszkodzenie kolagenu w ścianie naczynia (szlak wewnątrzpochodny)

i

Uwolnienie czynnika tkankowego (szlak zewnątrzpochodny)

↓

Co zapoczątkowuje kaskadowe reakcje prowadzące do:

↓

Aktywności protrąbiny do trąbiny i aktywności fibrynogenu do fibryny

GOSPODARKA WEGLANOWODOROWA (układ hormonalny)

• Tkanki metabolizujące tylko glukozę, neurony, erytrocyty, komórki nerki i siatkówki

• NORMOGLIKEMIA

• 70-99 mg/dl - na czczo

• <140 mg/dl - 1h po posiłku

• 70-135 mg/dl - 2h po posiłku

• HIPOGLIKEMIA

• Zaburzenie widzenia, chodu, mowy, zaburzenia nastroju (agresja)

• Śpiączka, śmierć

• HIPERGLIKEMIA

• Uszkodzenie naczyń krwionośnych, nerwów, soczewki oka (zaćma), kłębuszków nerkowych, komórek wewnątrzwydzielniczych

Glukoneogeneza - synteza krwi

Glikoliza - spalanie glukozy

Glikogenogeneza - synteza glikogenu z glukozy

Glikogenoliza - rozkład glikogenu do glukozy

Lipoliza - rozkład tri glicerydów (tłuszczy) do kwasów tłuszczowych i glicerolu

Lipogeneza - synteza tri glicerydów z kwasów tłuszczowych i glicerolu

Proteoliza - rozkład białka do aminokwasów

CO WYDZIELA HORMONY?

• Podwzgórze

• Przysadka

• Tarczyca

• Grasica

• Serce

• Nerki

• Gruczoły płatowe

• Trzustka

• żołądek

DZIAŁANIE INSULINY:

• Wątroba:

• Pobudza ↑ transport glukozy do hepatocytów, glikogenogeneza

• Hamowanie ↓ glukoneogeneza

• ↑ transportu aminokwasów do hepatocytów, synteza białka

• Komórki mięśniowe:

• ↑ transport glukozy do miocytów, glikogenogeneza

• ↑ transport aminokwasów, synteza białka, ↓ proteoliza

• ↑ transport kwasów tłuszczowych

• Tkanka tłuszczowa:

• ↑ transport glukozy do aglipocytów (?)

• ↑ synteza białka

• ↑ transport kwasów tłuszczowych, lipogeneza, ↓ lipoliza

DZIAŁANIE GLUKAGONU:

• Wątroba:

• ↑ uwalnianie glukozy: ↑ glikogenoliza, ↓ glikogenogeneza, ↑ glukoneogeneza

• ↑ Uwalnianie aminokwasów: ↑ proteoliza, ↓ synteza białka

• Tkanka tłuszczowa:

• ↑ uwalnianie kwasów tłuszczowych: ↑ lipoliza, ↓ lipogeneza

ADRENALINA

Działania kataboliczne

- mobilizacja rezerw energetycznych: glikogenoliza w wątrobie i lipiza

- wydzielanie glukagonu (w górę) sekrecja insuliny (w dół)

Układ oddechowych:

- zaopatrzenie w tlen i usuwanie dwutlenku węgla

Układ krążenia:

- wzrasta tempo i siła skurczu serca - objętość wyrzutowa

- skurcz naczyń: skóra, przewód pokarmowy, rozluźnienie naczyń: mięśnie

Efekt łączny:

Przygotowanie organizmu do działania w warunkach ostrego stresu

Zwiększona dostępność składników energetycznych (glukoz i kwasów tłuszczowych)

Zwiększone zaopatrzenie mięśni w składniki energetyczne i tlen, lepsze usuwanie produktów przemiany materii

• Wykład 5

„Fizjologia układu oddechowego”

Funkcje układu oddechowego:

Związane z oddychaniem:

- wymiana gazowa: pobieranie O2 i usuwanie CO2

- utrzymywanie równowagi kwasowo-zasadowej: usuwanie CO2

- udział w termoregulacji i regulacji równowagi wodnej: usuwanie ogrzanej pary wodnej

Poza oddechowe czynności płuc:

- biosynteza różnych związków biologicznie czynnych

- inaktywacja czynników naczynioruchowych

- aktywacja angiotensyny II

- filtr i zbiornik dla krwi

- funkcja obronna

- artykulacja dźwięków

- odbieranie wrażeń zapachowych

- wspomaganie żylnego powrotu krwi do serca

UKŁAD ODDECHOWY:

- Drogi oddechowe i płuca

- Krążenie płucne

- Mięśnie oddechowe

- Ośrodki regulujące oddychanie

• UKŁAD ODDECHOWY

Dogi oddechowe - transport powietrza do i z pęcherzyków płucnych

Górne drogi oddechowe:

• jama nosowa,

• jama ustna,

• gardło,

• krtań

Dolne drogi oddechowe:

DRZEWO OSKRZELOWE

1. Strefa przewodząca - transport powierza (rysunek wstawić z net)

2. Strefa przejściowa i oddechowa

- wymiana gazowa

Powietrze -> ściana pęcherzyka płucnego -> ściana naczynia krwionośnego -> krew

BUDOWA ŚCIANY DRÓG ODDECHOWCH:

Nabłonek z brzeżkiem migawkowym,

Liczne gruczoły śluzowe wydzielające obficie śluz

- aparat śluzowo-migawkowy: zapewnia drożność „przepływu” gazów oddechowych poprzez zatrzymanie i usuwanie zanieczyszczeń

KONTROLA AKTYWNOŚCI SKURCZOWEJ OSKRZELI PRZEZ RÓŻNE CZYNNIKI:

Wydech - skurcz (nerw błędny, acetylocholina, histamina)

Wdech - rozkurcz (nerw współczulny, noradrenalina, jony Ca++)

PŁUCA:

Parzyste pęcherzykowate narządy o płatowatej budowie

Tkanka płucna jest bardzo sprężysta dzięki licznym włóknom kolagenowym i sprężystym

Prawe - 2 płaty

Lewe - 3 płaty

KOMÓRKI ŚCIANY PĘCHERZYKA:

• Pneumocyty I (95% powierzchni pęcherzyka)

Funkcja: wymiana gazowa

• Pneumocyty II (5% powierzchni pęcherzyków)

Funkcja: produkcja surfaktantu (czynnik powierzchniowy pęcherzyków, zapobiega zapadaniu i zlepianiu się pęcherzyków, ułatwia ich wypełnienie powietrzem)

• Makrofagi - komórki żerne

Element obronny płuc

• Elementy łącznotkankowe

ETAPY ODDYCHANIA:

1. Zewnętrzne - wentylacja płuc, wymiana gazowa płuca-krew, transport gazów oddechowych przez krew (krążenie płucne)

2. Wewnętrzne - wymiana gazowa krew-tkanki, oddychanie komórkowe (krążenie obwodowe)

WENTYLACJA PŁUC - CYKL ODDECHOWY

Pojedynczy wdech i wydech

WDECH: uniesienie żeber, skurcz przepony, spłaszczenie i opuszczenie przepony

WYDECH: opuszczenie żeber, rozkurcz przepony, uniesienie i uwypuklenie przepony

Mechanizm wdechu i wydechu

WDECH:

• Rozciągnięcie sprężystej struktury płuc

• Skurcz mięśni wdechowych, zwłaszcza przepony ale i mięśni międzyżebrowych zewnętrznych (uniesienie klatki piersiowej - mostka i żeber)

Skute: wzrost wymiarów klatki piersiowej (przód/tył, góra/dół, w poprzek)

WYDECH:

• Ustanie aktywności skurczowej mięśni wdechowych - rozkurcz przepony i mięsni międzyżebrowych zewnętrznych

• Skurcz mięsni międzyżebrowych wewnętrznych

Skutek: bierne opadanie klatki piersiowej i płuc do „pozycji wyjściowej” spowodowane ich własnym ciężarem i własną sprężystością

KRĄŻENIE PŁCNE:

Prawa komora serca

↓

Pień płucny: tętnice płucne prawa i lewa

↓

W płucach rozpad na coraz drobniejsze i ostatecznie - płucne kapilary pęcherzykowe

↓

Żyłki przechodzące w coraz większe

↓

4 żyły płucne

↓

Lewy przedsionek serca

NACZYNIA KRĄŻENIA PŁUCNEGO:

• Ich ściany zawierają nieliczne włókien mięśniowych i kolagenowych

• Są mało kurczliwe i mało sprężyste

• Brak naczyń oporowych i zwieraczy przed kapilarnych

• Prowadzą krew pod niskim ciśnieniem i z niewielką prędkością

Cel: wymiana gazowa

WYMIANA GAZOWA - DYFUZJA:

Cel wentylacji płuc: zapewnienie wysokiej P O2 i niskiej P CO2 w pęcherzykach

Po co? - ułatwianie wymiany gazowej

Czynniki wpływające na zdolność wiązania tlenu przez hemoglobinę: niższa temperatura ułatwia wiązanie tlenu z hemoglobiną, ułatwia dyfuzję tlenu

PRZYSTOSOWANIE UKŁADU ODDECHOWEGO DO FUNKCJI WYMIANY GAZOWEJ

• Rozbudowane drzewo oskrzelowe i powierzchnia płuc - duża powierzchnia wymiany gazowej

• Cienka ściana pęcherzyków płucnych i gęsta sieć kapilar oplatających pęcherzyki płucne - „krótka” droga dla transportu gazów oddechowych

• Krew płynie w naczyniach pod niskim ciśnieniem i z niedużą prędkością

• Aparat śluzówkowo-migawkowy zapewniający drożność dróg oddechowych

REGULACJA ODDYCHANIA obejmuje:

• OŚRODEK ODDECHOWY W PNIU MUZGU - rdzeniu przedłużonym - automatyczna regulacja oddychania

• OŚRODKI KOROWE - dowolna regulacja oddychania

• MECHANO- I CHEMORECEPTORY CENTRALNE I OBWODOWE

• MOTONEURONY ODDECHOWE WRAZ Z UNERWIONYMI MIĘŚNIAMI ODDECHOWYMI

NERWOWA REGULACJA ODDYCHANIA

• Neurony wdechowe generują rytmiczne potencjały czynnościowe przekazywane do motoneuronów mięśni wdechowych

• Równocześnie hamując neurony wydechowe

• Pod koniec wdechu maleje aktywność neuronów wdechowych, a narasta pobudzenie neuronów wydechowych hamujących zwrotnie aktywność neuronów wdechowych

Na ośrodek oddechowy wpływają:

- ośrodki wyższe: mowa, emocje, dowolna kontrola (+/-)

- chemoreceptory ośrodkowe strefy chemowrażliwej mózgu (+/-)

- chemoreceptory obwodowe (wrażliwe na wartości tlenowe) - kłębki szyjne, kłębki aortalne (+)

- mechanoreceptory SAR w płucach - miocytach (wrażliwe na rozciąganie) (-)

- receptory C (wrażliwe na histaminę, substancje drażniące)

- mechanoreceptory i chemoreceptory mięsni i stawów (+)

- receptory dotyku, temperatury, bólu (+)

CHEMICZNA REGULACJA ODDYCHANIA:

• Wykład 6

„układ wydalniczy nerek”

• BILANS WODY

• Rozmieszczenie wody w poszczególnych przestrzeniach płynowych:

CAŁKOWITA WODA ORGANIZMU 60% m.c.

1. Płyn pozakomórkowy 20%

1. Osocze

2. Płyn chrząstek i kości

3. Płyn tkankowy

4. Limfa

2. Płyn wewnątrzkomórkowy 40%

1. Przewodu pokarmowego

2. Układu moczowo-płciowego, oddechowego

3. Mózgowo-rdzeniowy

4. Maziowy torebek stawowych

5. Gałki oczne

6. Jamy opłucnej i otrzewnej

FUNKCJE NEREK:

Regulacyjne:

• Regulacja objętości i składu (zawartości substancji nieorganicznych i organicznych) płynu zewnątrzkomórkowego

• Kontrola utraty wody i rozpuszczonych w niej substancji nieorganicznych (Na⁺, K⁺, H⁺, Ca²⁺, Cl^-, HPO₄^-, HCO₃^-)

• Udział w regulacji równowagi kwasowo-zasadowej: wydalanie substancji o charakterze kwasów i zasad

• Wydzielanie do krwi substancji o działaniu hormonalnym - erytropoetyna, renina, aktywna postać witaminy D₃

• Czynności metaboliczne - detoksykacja, glukoneogeneza w warunkach głodu, inaktywacja niektórych hormonów

Wydalnicze:

• Wydalanie zbędnych lub szkodliwych metabolitów (mocznik, kwas moczowy, kreatynina)

• Wydalanie końcowych produktów przemiany materii

• Wydalanie obcych substancji chemicznych (leki, pestycydy)

• NEFRON - podstawowa jednostka anatomiczno-funkcjonalna nerki

PODSTAWOWE PROCESY ZACHODZĄCE W NEFRONIE:

• Filtracja - przesączenie krwi z naczyń kłębuszka do światła torebki i dalej do światła kanalika nerkowego

• Reabsorbcja - wchłanianie zwrotne składników ze światła kanalika do światła naczynia krwionośnego

• Sekrecja - wydzielanie składników ze światła naczynia krwionośnego do światła kanalika

• Wydalanie - usuwanie płynów ze światła kanalika na zewnątrz

Kłębuszek nerkowy: produkcja filtratu - moczu pierwotnego

Kanalik bliższy:

- reabsorbcja wody, jonów i związków organicznych;

- sekrecja H⁺, NH₄⁺, kwasy organiczne, toksyny, leków, mocznika, kreatyniny

Pętla nefronu:

- ramię zstępujące (cienkie) - dalsza reabsorbcja wody;

- ramię wstępujące (grube) reabsorbcja jonów Na⁺, Cl^-

Kanalik dalszy:

- sekrecja kreatyniny, leków, toksyn, jonów H⁺, NH₄⁺,

- reabsorbcja wody i jonów „pod kontrolą hormonów”

Kanalik zbiorczy:

- reabsorbcja wody, jonów,

- sekrecja jonów H⁺, K⁺ „pod kontrolą hormonów”

Mocz ostateczny - zagęszczony

1. 100% osocza przepływa przez kłębuszek nerkowy

2. 80% trafia powrotem do krążenia, 20% ulega filtracji

3. Ponad >19% ulega reabsorbcji

4. >99% osocza wchodzącego w skład krwi wraca do krążenia

5. <1% zostaje wydalane

SUMA DZIAŁANIA - PRODUKCJI - MOCZU WE WSZYSTKICH NEFRONACH OBU NEREK DAJE MOCZ WYDALANY DO PĘCHERZA MOCZOWEGO I OSTATECZNIE NA ZEWNĄTRZ

BUDOWA KŁĘBUSZKA:

- naczynia krwionośne - tętniczka wprowadzająca i wyprowadzająca, naczynia włosowate

- torebka kłębuszka - zbudowana z podocytów

FILTRACJA KŁĘBUSZKOWA - Filtrowana jest krew. Filtrowaniu ulega osocze pozbawione białek, filtracja następuje poprzez błonę kapilarno-kłębuszkową.

FILTRACJA KŁĘBUSZKOWA:

1. Okienka pomiędzy komórkami śródbłonka kapilar: pozwalają na filtrację składników osocza ale zapobiegają filtracji komórek krwi

2. Błona podstawna: zapobiega przefiltrowaniu dużych białek

3. Okienka pomiędzy wypustkami podocytów: zapobiegają przefiltrowaniu średniej wielkości białek

APARAT PRZYKŁEBUSZKOWY:

• komórki przykłębuszkowe ziarniste - przekształcone miocyty - baroreceptory - wrażliwe na rozciąganie, czyli prędkość i ciśnienie krwi przepływającej przez tętniczkę doprowadzającą; produkują reninę

• plamka gęsta - komórki kanalika dalszego - chemoreceptory - wrażliwe na stężenie Na⁺ w płynie przepływającym przez kanalik dalszy

• komórki mezangialne - komórki wypełniające przestrzeń między plamką gęstą, a kłębuszkiem

• UKŁAD RENINA - ANGIOTENSYNA - ALDOSTERON

Rys4

ACE - enzym konwertujący

MECHANIZM POBUDZENIA PRODUKCJI RENINY

• pobudzanie baroreceptorów komórek przykłębuszkowych - ich pobudzenie następuje przy spadku ciśnienia krwi wpływającej do nefronu -> spadek tempa filtracji i produkcji moczu

• pobudzenie chemoreceptorów plamki gęstej - ich pobudzenie następuje przy niskim stężeniu jonów Na⁺ w płynie kanalika dalszego

• pobudzenie ze strony układu współczulnego - noradrenalina jest czynnikiem naczyniokurczącym, a tym samym ogranicza przepływ krwi przez nerki

CZYNNIKI POBUDZAJACE WYDZIELANIE RENINY:

• spadek zawartości płynów w ustroju np.: w skutek odwodnienia (wysiłek fizyczny, wymioty, biegunka) lub niewystarczającej podaży

• obniżenie ciśnienia krwi np.: w skutek nagłej pionizacji ciała lub nadmiernej utraty krwi

• sytuacje stresowe

UKŁAD: R-A-A

---