PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 O P R A C O W A N I A : FIZJOLOGIA Patryk KiciÅ„ski 1 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 SPIS TREÅšCI FIZJOLOGIA UKAADU KRÅ»ENIA 8 PotencjaÅ‚ spoczynkowy kardiomiocytów roboczych i komórek ukÅ‚adu bodzcotwórczego 8 Powolna spoczynkowa depolaryzacja 8 PotencjaÅ‚ czynnoÅ›ciowy roboczych i komórek ukÅ‚adu bodzcotwórczego. 9 Budowa ukÅ‚adu bodzcotwórczego- bodzcoprzewodzÄ…cego. 10 Propagacja potencjaÅ‚u czynnoÅ›ciowego w ukÅ‚adzie bodzcoprzewodzÄ…cym. 11 Cykl hemodynamiczny. 11 Mechanizmy regulacji pracy serca- wpÅ‚yw autonomicznego ukÅ‚adu nerwowego. 13 ObjÄ™toÅ›ci serca, pojemność minutowa. 14 Åšrednie ciÅ›nienie tÄ™tnicze. 14 Mechanizm dziaÅ‚ania baroreceptorów. 15 Rola baroreceptorów w próbie ortostatycznej. 15 EKG, interpretacja zapisu. 16 OÅ› elektryczna serca 17 WpÅ‚yw wysiÅ‚ku fizycznego na pracÄ™ ukÅ‚adu krążenia. 17 FIZJOLOGIA KRWI 18 WÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci fizykochemiczne krwi 18 Funkcje krwi 18 SkÅ‚ad krwi 19 Elementy morfotyczne 20 Osocze 22 BiaÅ‚ka osocza i ich funkcje 23 Erytropoeza 24 Hemoliza 25 Podstawowe badania krwi 26 FIZJOLOGIA NERKI 28 Czynność nerek 28 Anatomia czynnoÅ›ciowa nerek 29 Podstawowe procesy zachodzÄ…ce w nerkach 30 PrzesÄ…czanie kÅ‚Ä™buszkowe 31 Kanalikowo-kÅ‚Ä™buszkowe sprzężenie zwrotne 32 Regulacja hormonalna 33 Autoregulacja miogenna 36 Transport Na+ w kanaliku proksymalnym 37 Kontrolka 38 KamieÅ„ nerkowy 39 FIZJOLOGIA UKAADU NERWOWEGO 40 WÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci i aktywność elektryczna komórki nerwowej 40 typy komórek wystÄ™pujÄ…cych w oÅ›rodkowym ukÅ‚adzie nerwowym 40 funkcje komórki nerwowej 40 2 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 budowa bÅ‚ony komórkowej 40 funkcje bÅ‚ony komórkowej 41 przepuszczalność bÅ‚ony komórkowej 41 transport bierny przez bÅ‚onÄ™ komórkowÄ… 41 klasyfikacja kanałów jonowych 42 transport aktywny przez bÅ‚onÄ™ komórkowÄ… 42 mechanizm dziaÅ‚ania pompy sodowo- potasowej 42 fizjologiczne rola pompy sodowo-potasowej 43 potencjaÅ‚ równowagi 43 równanie Nernsta 43 równanie Goldmana 43 potencjaÅ‚ spoczynkowy komórki nerwowej 43 geneza potencjaÅ‚u spoczynkowego komórki nerwowej 43 potencjaÅ‚ lokalny 44 potencjaÅ‚ czynnoÅ›ciowy komórki nerwowej 44 fazy potencjaÅ‚u czynnoÅ›ciowego komórki nerwowej 44 cechy potencjaÅ‚u czynnoÅ›ciowego komórki nerwowej 45 refrakcja wzglÄ™dna i bezwzglÄ™dna 45 propagacja potencjaÅ‚u czynnoÅ›ciowego w komórce nerwowej 45 Czucie i percepcja 46 Receptory 46 potencjaÅ‚ receptorowy 47 adaptacja receptorów 47 siÅ‚a bodzca a pobudzenie receptorów 47 czucie powierzchniowe 47 pola recepcyjne 49 budowa i funkcja oka 49 wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci optyczne oka 51 fotorecepcja i fototransdukcja 51 przenoszenie informacji wzrokowej w siatkówce 52 adaptacja oka do Å›wiatÅ‚a i ciemnoÅ›ci 52 pola recepcyjne komórek zwojowych siatkówki 53 widzenie barw 53 zaburzenia widzenia barw 53 kanaÅ‚y informacji wzrokowej 54 pole widzenia 54 ruchy gaÅ‚ek ocznych 55 akomodacja oka 55 regulacja szerokoÅ›ci zrenicy 55 budowa i czynnoÅ›ci narzÄ…du sÅ‚uchu 56 przebieg fali akustycznej w uchu wewnÄ™trznym 57 pobudzenie komórek wÅ‚oskowatych wewnÄ™trznych 57 sprzężenie elektromechaniczne w komórka wÅ‚oskowatych zewnÄ™trznych 57 unerwienie komórek wÅ‚oskowatych 57 3 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 kodowanie informacji sÅ‚uchowej w nerwie Å›limakowatym 58 podkorowe oÅ›rodki sÅ‚uchu- cena poÅ‚ożenia zródÅ‚a dzwiÄ™ku 58 organizacja okolicy sÅ‚uchowej kory mózgowej 58 budowa i czynnoÅ›ci komórek wÄ™chowych 58 biaÅ‚ka receptorowe komórek wÄ™chowych 58 transdukcja sygnaÅ‚u w komórce wÄ™chowej 58 wybiorczość percepcji wÄ™chowej 58 receptory smaku 59 budowa i czynnoÅ›ci komórki smakowej 59 dziaÅ‚anie substancji smakowych na komórki smakowe 59 drogi czucia smaku 60 Nerwowa kontrola skurczu mięśnia szkieletowego 60 budowa i mechanizm dziaÅ‚ania zÅ‚Ä…cza nerwowo-mięśniowego 60 budowa mięśni szkieletowych 60 budowa cienkich i grubych filamentów 61 mechanizm skurczu miofibrylii 61 rola ATP i jonów wapnia w skurczu mięśni szkieletowych 61 jednostka motoryczna 62 typy skurczów mięśni 62 regulacja siÅ‚y skurczu mięśnia 62 skurcz tężcowy 63 zależność pomiÄ™dzy dÅ‚ugoÅ›ciÄ… mięśnia a napiÄ™ciem oraz szybkoÅ›ciÄ… skurczu 63 asynchroniczna rekrutacja jednostek motorycznych 64 Przekaznictwo synaptyczne 64 pojÄ™cie synapsy 64 podstawowa funkcja synapsy 64 typy synaps ze wzglÄ™du na sposób przekazywania informacji 65 budowa synapsy elektrycznej 65 mechanizm dziaÅ‚ania synapsy elektrycznej 65 budowa synapsy chemicznej 65 mechanizm dziaÅ‚ania synapsy chemicznej 65 rola receptorów jonotropowych i metabotropowych w przekaznictwie synapt. 66 postsynaptyczny potencjaÅ‚ pobudzajÄ…cy EPSP- powstawanie i znaczenie 66 postsynaptyczny potencjaÅ‚ hamujÄ…cy IPSP- powstawanie i znaczenie 66 sprzężenie elektro-chemiczne i chemiczno-elektryczne w synapsie chemicznej 67 modyfikowanie przekazywanej informacji w synapsie chemicznej na drodze 67 FIZJOLOGIA UKAADU ODDECHOWEGO 68 Budowa ukÅ‚adu oddechowego 68 budowa i podziaÅ‚ dróg oddechowych 68 czynność górnych dróg oddechowych 70 rola poszczególnych stref oddechowych 70 czynniki wpÅ‚ywajÄ…ce na aktywność skurczowÄ… i rozkurczowÄ… mięśniówki drzewa oskrzelowego 71 4 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 budowa pÄ™cherzyków pÅ‚ucnych 71 Mechanika oddychania 72 mięśnie oddechowe 72 cykl oddechowy 72 opory oddechowe 75 podatność pÅ‚uc 75 surfaktant 76 CzynnoÅ›ciowe metody spirometryczne 76 Zależność VA/Q 80 Dyfuzja 81 aspekt fizyczny zjawiska dyfuzji gazów w organizmie 82 czynniki wpÅ‚ywajÄ…ce na tempo dyfuzji gazów oddechowych 82 pojemność dyfuzyjna 83 gradient dyfuzyjny 83 dyfuzja w obrÄ™bie pÅ‚uc i tkanek 83 transport O2 i CO2 we krwi 84 rola hemoglobiny 85 krzywa dysocjacji hemoglobiny 85 hipoksja, hipoksemia 86 hipokapnia, hiperkapnia 86 Regulacja oddychania 87 oÅ›rodki oddechowe 87 receptory uczestniczÄ…ce w regulacji oddychania 87 udziaÅ‚ mechanoreceptorów pÅ‚uc w regulacji oddychania 87 udziaÅ‚ chemoreceptorów obwodowych i centralnych w regulacji 88 oddychania Krążenie pÅ‚ucne 88 charakterystyka krążenia pÅ‚ucnego 88 przepÅ‚yw krwi przez tkankÄ™ pÅ‚ucnÄ… 88 Obturacja 88 Restrykcja 89 FIZJOLOGIA WYDZIELANIA WEWNTRZNEGO 90 Definicja hormonu. 90 Receptory 90 Mechanizmy dziaÅ‚ania hormonów 90 OÅ› podwzgórze-przysadka 91 Hormony podwzgórza 91 Hormony przedniego pÅ‚ata przysadki mózgowej 93 Regulacja wydzielania wewnÄ™trznego 94 Hormonalna regulacja stężenia jonów wapnia w surowic krwi 94 Mechanizmy parakrynne wydzielania trzustki 95 Glukagon, insulina, somatostatyna- czynniki regulujÄ…ce wydzielanie hormonów 95 5 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 Komórki efektorowe dla glukagonu i insuliny 96 Efekt oddziaÅ‚ywania glukagonu i insuliny na komórki docelowe 96 Cukrzyca typu I i II 97 6 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 FIZJOLOGIA CZAOWIEKA - nauka zajmujÄ…ca siÄ™ procesami życiowymi organizmu ludzkiego (czynnoÅ›ciami i funkcjami jego komórek, tkanek i narzÄ…dów oraz prawami, które tymi funkcjami rzÄ…dzÄ…). Podstawowym pojÄ™ciem fizjologii jest homeostaza równowaga fizykochemiczna w organizmie umożliwiajÄ…ca jego funkcjonowanie. Wszystkie komórki i narzÄ…dy współdziaÅ‚ajÄ… w celu jej utrzymania. W swych badaniach opiera siÄ™ na fizyce, chemii, biologii, a także współpracuje z cytologiÄ…, anatomiÄ…, biofizykÄ…, biochemiÄ…, elektronikÄ… i wieloma innymi. Poszczególne dziaÅ‚y fizjologii sÄ… również podstawÄ… nauk klinicznych. Na przykÅ‚ad na fizjologii ukÅ‚adu dokrewnego opiera siÄ™ endokrynologia, a na fizjologii ukÅ‚adu krążenia - kardiologia. Fizjologia zwierzÄ…t i czÅ‚owieka stanowi Å‚Ä…cznik pomiÄ™dzy biologiÄ… i medycynÄ…. Wyróżniamy fizjologiÄ™: ogólnÄ…, porównawczÄ…, zwierzÄ…t, roÅ›lin, czÅ‚owieka i patologicznÄ… (patofizjologiÄ™). W zakres fizjologii wchodzi nie tylko wiedza o prawidÅ‚owym funkcjonowaniu organizmu, ale też o sposobach przywracania wÅ‚aÅ›ciwego dziaÅ‚ania gdy zostanie ono zaburzone. Stan zakłócenia tego prawidÅ‚owego dziaÅ‚ania nazywa siÄ™ patologiÄ…. PODZIAA ·ð fizjologia komórki - cytologia ·ð fizjologia ukÅ‚adu nerwowego - neurofizjologia ·ð fizjologia ukÅ‚adu krążenia ·ð fizjologia ukÅ‚adu oddechowego ·ð fizjologia ukÅ‚adu dokrewnego ·ð fizjologia ukÅ‚adu pokarmowego ·ð fizjologia ukÅ‚adu ruchu ·ð fizjologia ukÅ‚adu moczowo-pÅ‚ciowego ·ð fizjologia ukÅ‚adu odpornoÅ›ciowego - immunologia ·ð fizjologia patologiczna patofizjologia 7 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 FIZJOLOGIA UKAADU KRÅ»ENIA POTENCJAA SPOCZYNKOWY KARDIMIOCYTÓW ROBOCZYCH I KOMÓREK UKAADU BODyCOTWÓRCZEGO Wartość bÅ‚onowego potencjaÅ‚u spoczynkowego w kardiomiocyach komórkowych wynosi ok. -90 mV, w miocytach przedsionkowych jest mniejsza i wynosi ok. - 80 mV. Polaryzacja ta jest wynikiem biernej przepuszczalnoÅ›ci dla różnych jonów, zwÅ‚aszcza K+ i Na+. W spoczynku jony K+ dyfundujÄ… na zewnÄ…trz przez kanaÅ‚y potasowe na ich miejsce do kardiomiocytów przez kanaÅ‚y sodowe wnikajÄ… jony Na+, zgodnie z gradientem chemicznym i elektrycznym. BÅ‚ona ta jest ok. 100 razy bardziej przepuszczalna dla jonów K+ niż Na+. KOMÓRKI UKAADU BODyCOTWÓRCZEGO - posiadajÄ… zdolność do samoistnego generowania potencjaÅ‚u czynnoÅ›ciowego , ukÅ‚ad ten jest odpowiedzialny za automatyzm serca. TworzÄ… one trzy wÄ™zÅ‚y. Przewodzenie impulsów elektrycznych w obrÄ™bie wÄ™złów jest bardzo wolne. Ich potencjaÅ‚ spoczynkowy wynosi ok. - 60 mV. POWOLNA SPOCZYNKOWA DEPOLARYZACJA yródÅ‚em pobudzeÅ„ elektrycznych w mięśniu sercowym, sÄ… wyspecjalizowane komórki rozrusznikowe, których bÅ‚ona komórkowa odznacza siÄ™ zdolnoÅ›ciÄ… do rytmicznej spontanicznej depolaryzacji. Ich potencjaÅ‚ spoczynkowy nie jest staÅ‚y, tak jak w komórkach roboczych mięśnia sercowego, tylko ulega spontanicznie i samoistnie podwyższeniu (powolna spoczynkowa depolaryzacja, prepotencjaÅ‚ rozrusznika). Dzieje siÄ™ to na skutek nasilania siÄ™ dokomórkowego prÄ…du jonów wapniowych aż do osiÄ…gniÄ™cia potencjaÅ‚u progowego, przy którym wyzwala siÄ™ potencjaÅ‚ czynnoÅ›ciowy (depolaryzacja). Z wÄ™zÅ‚a zatokowo-przedsionkowego (który to nadaje rytm pracy w prawidÅ‚owo dziaÅ‚ajÄ…cym sercu rytm zatokowy) depolaryzacja rozchodzi siÄ™ na miÄ™sieÅ„ obu przedsionków, dalej za poÅ›rednictwem trzech pÄ™czków miÄ™dzywÄ™zÅ‚owych na wÄ™zeÅ‚ przedsionkowo-komorowy i dalej pÄ™czkiem Hissa na mięśnie komór. NastÄ™pnie po repolaryzacji komórek caÅ‚y cykl powtarza siÄ™. 8 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 POTENCJAA CZYNNOÅšCIOWY KOMÓREK ROBOCZYCH I KOMÓREK UKAADU BODyCOTWÓRCZEGO POTENCJAA CZYNNOÅšCIOWY KOMÓREK ROBOCZYCH Komórki robocze mięśnia sercowego reagujÄ… na dziaÅ‚anie stosownego bodzca stanem pobudzenia, w którym nastÄ™pujÄ… zmiany przepuszczalnoÅ›ci i przewodnoÅ›ci bÅ‚ony komórkowej dla jonów oraz pojawia siÄ™ przepÅ‚yw prÄ…dów jonowych, prowadzÄ…cy do zmiany potencjaÅ‚u bÅ‚onowego. Ten zespół zmian nosi nazwÄ™ potencjaÅ‚u czynnoÅ›ciowego. WystÄ™pujÄ…cy w czasie pobudzenia kardiomiocytów roboczych potencjaÅ‚ czynnoÅ›ciowy skÅ‚ada siÄ™ z czterech nastÄ™pujÄ…cych po sobie faz: FAZA 0: 1. Bodziec z wÄ™zÅ‚a SA (zatokowo-przedsionkowego) 2. Wzrost dokomórkowego prÄ…du Na+ i lokalna depolaryzacja z -90mV do -60mV 3. Lokalne otwarcie bramkowanych depolaryzacjÄ… szybkich kanałów dla Na+. 4. ZamkniÄ™cie kanałów dla K+, gdy depolaryzacja osiÄ…gnie wartość -40 mV. 5. NastÄ™puje peÅ‚na aktywacja sodowa -> wzrost potencjaÅ‚u bÅ‚onowego do +25 mV. FAZA 1: 1. Inaktywacja kanałów sodowych, chwilowy wzrost przepuszczalnoÅ›ci dla jonów Cl- i spadek potencjaÅ‚u do 0 mV. 2. Aktywacja kanałów dla Ca2+ . FAZA 2: 1. Dokomórkowy prÄ…d Ca+ i równowaga z odkomórkowym sÅ‚abym prÄ…dem jonów K+ (faza plateau). 2. Wzrost stężenia Ca2+ w sarkoplazmie. 3. Stopniowy wzrost aktywnoÅ›ci kanałów potasowych. FAZA 3: (FAZA KOCCOWEJ REPOLARYZACJI) 1. OsÅ‚abienie prÄ…du Ca2+, silna aktywacja kanałów potasowych. 2. Repolaryzacja. Gdy potencjaÅ‚ bÅ‚onowy spadnie do -50 mV nastÄ™puje aktywacja kanałów sodowych FAZA 4: 1. Aktywacja pompy sodowo-potasowej, wyrzucanie Na+ na zewnÄ…trz z jednoczesnym wciÄ…ganiem K+ do wewnÄ…trz. 2. Przywrócenie potencjaÅ‚u spoczynkowego. 9 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 POTENCJAA CZYNNOÅšCIOWY KOMÓREK UKAADU BODyCOTWÓRCZEGO PotencjaÅ‚ czynnoÅ›ciowy w komórkach tkanki wÄ™zÅ‚owej trwa krócej niż w komórkach roboczych serca, nie wykazujÄ…c typowej dla nich, nagÅ‚ej depolaryzacji z nadstrzaÅ‚em w fazie 0, a fazy 1 i 2 Å‚Ä…czÄ… siÄ™ w fazÄ™ 3, co ostatecznie skraca caÅ‚y okres repolaryzacji. Po koÅ„cowej repolaryzacji potencjaÅ‚ bÅ‚onowy stopniowo siÄ™ zmniejsza (faza 4), osiÄ…gajÄ…c wartość progowÄ… i prowadzi do wywoÅ‚ania kolejnego potencjaÅ‚u czynnoÅ›ciowego. W ten sposób komórki tkanki bodzco-przewodzÄ…cej majÄ… zdolność do samoistnego i rytmicznego pobudzania siÄ™, tworzÄ…c tym samym rozrusznik caÅ‚ego mięśnia sercowego. BUDOWA UKAADU BODyCOTWÓRCZEGO - BODyCOPRZEWODZCEGO Komórki ukÅ‚adu bodzcotwórczego posiadajÄ… zdolność samoistnego generowania potencjaÅ‚u czynnoÅ›ciowego, odpowiedzialne sÄ… za automatyzm serca. UkÅ‚ad ten leży bezpoÅ›rednio pod wsierdziem tworzÄ…c skupienia: 1. wÄ™zeÅ‚ zatokowo - przedsionkowy czyli wÄ™zeÅ‚ Keitha - Flacka - znajduje siÄ™ w prawym przedsionku, przy ujÅ›ciu żyÅ‚y głównej górnej i jest fizjologicznym rozrusznikiem serca. CzÄ™stość wyzwalanych przez niego pobudzeÅ„ wynosi prawidÅ‚owo 60 - 100/min 2. wÄ™zeÅ‚ przedsionkowo - komorowy czyli wÄ™zeÅ‚ Aschoffa - Tawary - leży w prawym przedsionku przy przegrodzie miÄ™dzyprzedsionkowej, nad zastawkÄ… trójdzielnÄ…. Automatyzm wÅ‚asny komórek w okolicy tego wÄ™zÅ‚a wynosi 40 - 60/min 3. pÄ™czek przedsionkowo - komorowy czyli pÄ™czek Paladino - Hissa - Wychodzi z wÄ™zÅ‚a przedsionkowo - komorowego, przebiega wzdÅ‚uż przegrody miÄ™dzykomorowej, dzielÄ…c siÄ™ na dwie odnogi na granicy części bÅ‚oniastej i mięśniowej przegrody. ·ð odnoga prawa pÄ™czka Hissa biegnie po przegrodzie miÄ™dzykomorowej do mięśnia komory prawej ·ð odnoga lewa pÄ™czka Hissa dzieli siÄ™ na trzy wiÄ…zki: przedniÄ…, tylnÄ… i Å›rodkowÄ…, które docierajÄ… do mięśnia komory lewej 4. Włókna Purkinjgo - sÄ… najbardziej dystalnym odcinkiem ukÅ‚adu przewodzÄ…cego serca. SÄ… to drobne włókna, które stykajÄ… siÄ™ z komórkami mięśnia sercowego. 10 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 PROPAGACJA POTENCJAAU CZYNNOÅšCIOWEGO W UKAADZIE BODyCOTWÓRCZYM Z wÄ™zÅ‚a zatokowo-przedsionkowego (który to nadaje rytm pracy w prawidÅ‚owo dziaÅ‚ajÄ…cym sercu rytm zatokowy) depolaryzacja rozchodzi siÄ™ na miÄ™sieÅ„ obu przedsionków, dalej za poÅ›rednictwem trzech pÄ™czków miÄ™dzywÄ™zÅ‚owych na wÄ™zeÅ‚ przedsionkowo-komorowy i dalej pÄ™czkiem Hissa na mięśnie komór. U ludzi depolaryzacja mięśnia komór rozpoczyna siÄ™ po lewej stronie przegrody miÄ™dzykomorowej i rozprzestrzenia siÄ™ w prawÄ… stronÄ™ przez Å›rodkowÄ… cześć przegrody, nastÄ™pnie przemieszcza siÄ™ w dół przegrody do koniuszka serca. Wraca wzdÅ‚uż Å›cian komór do bruzdy wieÅ„cowej, przechodzÄ…c od wsierdzia do nasierdzia. Na koÅ„cu depolaryzacji ulegajÄ… tylno-podstawna część lewej komory, stożek tÄ™tnicy pÅ‚ucnej i najwyższa część przegrody miÄ™dzykomorowej. Komórki wÄ™zÅ‚a zatokowo-przedsionkowego pobudzajÄ… siÄ™ w rytmie 60-100 razy na minutÄ™ (Å›rednio okoÅ‚o 72/min.). PozostaÅ‚e komórki ukÅ‚adu przewodzÄ…cego pobudzajÄ… siÄ™ samoistnie w rytmie wolniejszym, każde niższe piÄ™tro wolniej od wyższego (najmniejsza czÄ™stość jest we włóknach Purkiniego oraz w kardiomiocytach). W zwiÄ…zku z tym wÄ™zeÅ‚ zatokowo-przedsionkowy stanowi oÅ›rodek pierwszorzÄ™dowy i narzuca swój rytm wszystkim pozostaÅ‚ym komórkom ukÅ‚adu przewodzÄ…cego i komórkom caÅ‚ego mięśnia sercowego CYKL HEMODYNAMICZNY Jest indukowany przez ukÅ‚ad bodzcoprzewodzÄ…cy serca, który pobudza kardiomiocyty do skurczu w odpowiedniej kolejnoÅ›ci wymuszajÄ…c przepÅ‚yw krwi. Na ukÅ‚ad bodzcoprzewodzÄ…cy wpÅ‚ywa impulsacja z ukÅ‚adu autonomicznego regulujÄ…c rytm serca i dostosowujÄ…c go do aktualnych potrzeb ustroju. 11 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 Rytmiczne generowanie pobudzeÅ„ w ukÅ‚. bodzcoprzewodzÄ…cym wywoÅ‚uje rytmiczne pobudzenie przedsionków po którym nastÄ™puje pobudzenie komór. Kolejne skurcze oddzielone sÄ… okresami pauzy. Skurcz przedsionków koÅ„czy okres pauzy. Komory i przedsionki sÄ… wtedy wypeÅ‚nione krwiÄ…. Skurcz przedsionków przesuwa dodatkowÄ… objÄ™tość krwi z przedsionków do komór. Po skurczu komory osiÄ…gajÄ… obj. póznoskurczowÄ… 180 -200ml, a panujÄ…ce w nich ciÅ›nienie nazywamy póznoskurczowym (12 mmHg). (FAZA SKURCZU IZOWOLUMETRYCZNEGO) NastÄ™pny etap skurcz komór. CiÅ›nienie w komorach, rosnÄ…c szybko wraz ze skurczem mięśnia komór, zamyka zastawki przedsionkowo - komorowe. Komory stajÄ… siÄ™ jamami zamkniÄ™tymi, nie sÄ… poÅ‚Ä…czone ani z przedsionkami ani z tÄ™tnicami. CiÅ›nienie w komorach stale roÅ›nie, ale objÄ™tość siÄ™ nie zmienia. Trwa to do chwili, gdy ciÅ›nienie w komorach przewyższy ciÅ›nienie w aorcie i tÄ™tnicy pÅ‚ucnej. Ze wzglÄ™du na różnice w budowie ciÅ›nienie w lewej i prawej komorze różniÄ… siÄ™: lewa komora - max 120 mmHg, prawa komora - max 30 mmHg. Odwrócenie gradientu ciÅ›nieÅ„ miÄ™dzy LK a aortÄ… i PK a tÄ™tnicÄ… pÅ‚ucnÄ… powoduje otwarcie zastawek półksiężycowatych - FAZA WYRZUTU. Obj. komór zmniejsza siÄ™, nie zmienia siÄ™ ciÅ›nienie w komorach. Z obu komór w tej fazie wyrzucana jest objÄ™tość krwi okreÅ›lana jako objÄ™tość wyrzutowa (70 - 120 ml u zdrowego czÅ‚owieka). FAZA ROZKURCZU KOMÓR (FAZA ROZKURCZU IZOWOLUMETRYCZNEGO). Gdy ciÅ›nienie w komorach spadnie poniżej ciÅ›nienia w aorcie i tÄ™tnicy pÅ‚ucnej zamykajÄ… siÄ™ zastawki półksiężycowate. Zastawki przedsionkowo - komorowe sÄ… wciąż zamkniÄ™te - komory serca sÄ… znowu izolowanymi jamami, ich obj. nie zmienia siÄ™ mimo obniżonego ciÅ›nienia. FAZA NAPEANIANIA KOMÓR. Gdy ciÅ›nienie w komorach spadnie poniżej ciÅ›nienia w przedsionkach, otwierajÄ… siÄ™ zastawki przedsionkowo - komorowe. Krew napÅ‚ywa do komór. Z poczÄ…tku komory szybko siÄ™ wypeÅ‚niajÄ…, nastÄ™pnie napeÅ‚nianie zwalnia. Szybkość napeÅ‚nienia komór zależy od wielkoÅ›ci powrotu żylnego (wypeÅ‚nienia przedsionków). Na charakterystykÄ™ tej fazy wpÅ‚yw ma sprawność rozkurczowa mięśni komór. Podczas tej fazy do przedsionków i komór krew napÅ‚ywa z ukÅ‚. żylnego. Wszystkie zjawiska hemodynamiczne majÄ… swoje odpowiedniki akustyczne - TONY SERCA. Ton I skurczowy dÅ‚uższy i niższy (150 ms, 25-45 Hz), drgania zamykanych zastawek przedsionkowo komorowych, drgania Å›cian napinajÄ…cego siÄ™ serca Ton II rozkurczowy krótszy i wyższy (120 ms, 50 Hz), drgania zamykanych zastawek półksiężycowatych i wibracji obu pni tÄ™tniczych Ton III cichy Ton IV skurcz przedsionków 12 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 MECHANIZM REGULACJI PRACY SERCA - WPAYW AUTONOMICZNEGO UKAADU NERWOWEGO UkÅ‚ad nerwowy kontroluje pracÄ™ serca przez ukÅ‚ad współczulny i przywspółczulny. Włókna współczulne wydzielajÄ… noradrenalinÄ™ a włókna przywspółczulne acetylocholinÄ™. Nerwy zaopatrujÄ…ce serce wpÅ‚ywajÄ… na czÄ™stość pracy serca (dziaÅ‚anie chronotropowe), siÅ‚Ä™ skurczu serca (dziaÅ‚anie inotropowe), i prÄ™dkość przewodzenia w ukÅ‚adzie bodzcoprzewodzÄ…cym (dziaÅ‚anie dromotropowe). Włókna współczulne zaopatrujÄ…ce serce odchodzÄ… od nerwów bÅ‚Ä™dnych, zatem pobudzenie prawego nerwu bÅ‚Ä™dnego powoduje zmianÄ™ rytmu serca a lewego zmianÄ™ szybkoÅ›ci przewodzenia przedsionkowo-komorowego. EFEKT CHRONOTROPOWY: ·ð Pobudzenie nerwów bÅ‚Ä™dnych powoduje zwolnienie czÄ™stoÅ›ci pracy serca (ujemny efekt) ·ð Pobudzenie ukÅ‚adu współczulnego powoduje przyÅ›pieszenie czÄ™stoÅ›ci pracy serca (dodatni efekt) 13 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 EFEKT INOTROPOWY: ·ð Pobudzenie nerwów bÅ‚Ä™dnych powoduje zmniejszenie siÅ‚y skurczu przedsionków (ujemny efekt) ·ð Pobudzenie ukÅ‚adu współczulnego zwiÄ™ksza siÅ‚Ä™ skurczu przedsionków (dodatni efekt) EFEKT DROMOTROPOWY: ·ð Pobudzenie nerwów bÅ‚Ä™dnych powoduje zwolnienie przewodzenia przedsionkowo- komorowego. ·ð Pobudzenie ukÅ‚adu współczulnego przyÅ›piesza przewodzenie przedsionkowo-komorowe. OBJTOŚĆ SERCA, POJEMNOŚĆ MINUTOWA OBJTOŚĆ WYRZUTOWA SERCA (SV) ObjÄ™tość wyrzutowa serca jest to objÄ™tość krwi wytÅ‚oczona przez jednÄ… z komór serca podczas jej skurczu. U dorosÅ‚ego mężczyzny objÄ™tość krwi wytÅ‚oczonej przez komorÄ™ podczas skurczu wynosi okoÅ‚o 70-75 ml. Zależy od: ·ð KurczliwoÅ›ci mięśnia komór, ·ð CiÅ›nienia tÄ™tniczego, ·ð ObjÄ™toÅ›ci krwi w komorze na poczÄ…tku skurczu. POJEMNOŚĆ MINUTOWA SERCA (CO) Pojemność minutowa jest to pojemność krwi wytÅ‚oczonej przez jednÄ… z komór w czasie jednej minuty. Pojemność minutowÄ… oblicza siÄ™ mnożąc objÄ™tość wyrzutowÄ… (SV) przez liczbÄ™ skurczów w czasie jednej minuty (HR) (CO) = (HR) * (SV) Zależy od: ·ð ObjÄ™toÅ›ci wyrzutowej serca ·ð CzÄ™stoÅ›ci skurczów serca ·ð Wagi, wieku, stanu metabolizmu ÅšREDNIE CIÅšNIENIE TTNICZE (MAP) Åšrednie ciÅ›nienie tÄ™tnicze nie jest zwykÅ‚Ä… Å›redniÄ… arytmetycznÄ… ciÅ›nienia skurczowego i rozkurczowego, gdyż czas trwania i krzywa pulsacyjnego ciÅ›nienia wzrastajÄ…cego sÄ… różne od czasu trwania i krzywej pulsacyjnego ciÅ›nienia opadajÄ…cego. Jedynie w aorcie wartoÅ›ci te sÄ… zbliżone. 14 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 W przybliżeniu Å›rednie ciÅ›nienie tÄ™tnicze w tÄ™tnicach obwodowych można obliczyć wg wzoru: MAP = ciÅ›nienie rozkurczowe + 1/3 (ciÅ›nienie skurczowe ciÅ›nienie rozkurczowe) Norma Å›redniego ciÅ›nienia tÄ™tniczego wynosi od 75 100 mmHg. Wartość Å›redniego ciÅ›nienia tÄ™tniczego ma znaczenie w utrzymaniu odpowiedniej perfuzji narzÄ…dowej. Uważa siÄ™, że poniżej 60 mmHg MAP ciÅ›nienie perfuzji jest niedostateczne i dochodzi do niedotlenienia. Głównymi czynnikami wpÅ‚ywajÄ…cymi na wartość MAP sÄ…: ·ð pojemność minutowa serca ·ð obwodowy opór naczyniowy. Wzrost pojemnoÅ›ci minutowej zwiÄ™ksza dopÅ‚yw krwi do ukÅ‚adu tÄ™tniczego, wiÄ™c zwiÄ™ksza MAP. Zmniejszenie pojemnoÅ›ci minutowej spowoduje spadek MAP. Przy wzroÅ›cie lub spadku oporu obwodowego odpowiednio zmniejsza siÄ™ lub zwiÄ™ksza odpÅ‚yw krwi z ukÅ‚adu tÄ™tniczego. W pierwszym przypadku prowadzi to do podwyższenia Å›redniego ciÅ›nienia tÄ™tniczego, w drugim do jego spadku. MECHANIZM DZIAAANIA BARORECEPTORÓW Baroreceptory to wolne zakoÅ„czenia nerwowe, zlokalizowane w przydance naczyÅ„. SÄ… one mocno rozgaÅ‚Ä™zione co zapewnia im dużą wrażliwość na rozciÄ…ganie pod wpÅ‚ywem ciÅ›nienia transmuralnego. Baroreceptory to receptory odpowiadajÄ…ce za staÅ‚Ä… wielkość ciÅ›nienia krwi. Podwyższone ciÅ›nienia krwi i rozciÄ…gniÄ™cie Å›cian tÄ™tnic drażni baroreceptory w Å›cianie Å‚uku aorty i zatokach tÄ™tnic szyjnych wewnÄ™trznych. Impuls biegnie od baroreceptorów przez włókna aferentne nerwu jÄ™zykowo-gardÅ‚owego (IX) i nerwu bÅ‚Ä™dnego (X), nastÄ™pnie pobudza oÅ›rodek zwalniajÄ…cy pracÄ™ serca. OsÅ‚abia siÄ™ jego kurczliwość i pojemność minutowa. Spadek ciÅ›nienia tÄ™tniczego i zwężenie naczyÅ„ powoduje spadek pobudzenia baroreceptorów. NastÄ™puje wówczas odruchowy wzrost aktywnoÅ›ci współczulnej (wydziela siÄ™ Na), co prowadzi do: ·ð przyspieszenia rytmu serca, ·ð Ä™! pojemnoÅ›ci minutowej ·ð skurczu naczyÅ„ krwionoÅ›nych i Ä™! ciÅ›nienia tÄ™tniczego krwi. ROLA BARORECEPTORÓW W PRÓBIE ORTOSTATYCZNEJ Zmniejszenie tÄ™tniczego ciÅ›nienia krwi bÄ…dz zmniejszenie amplitudy skurczowo- rozkurczowej tÄ™tniczego ciÅ›nienia krwi powoduje zmniejszenie pobudzenia baroreceptorów tÄ™tniczych tj. odbarczenie baroreceptorów Odbarczenie wywoÅ‚uje reakcje: 15 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 ·ð zwiÄ™kszenie czÄ™stoÅ›ci skurczów serca ·ð zwężenie naczyÅ„ krwionoÅ›nych ·ð zwiÄ™kszenie tÄ™tniczego ciÅ›nienia krwi Klasycznym przykÅ‚adem odbarczenia baroreceptorów jest zmiana pozycji ciaÅ‚a z leżącej na stojÄ…cÄ…. Reakcja na pobudzenie baroreceptorów jest sÅ‚absza w porównaniu z reakcjÄ… na odbarczenie baroreceptorów. Zatem odbarczenie jest skuteczniejsze w przywracaniu prawidÅ‚owego ciÅ›nienia tÄ™tniczego krwi po jego obniżeniu aniżeli pobudzenie baroreceptorów w przywracaniu prawidÅ‚owego ciÅ›nienia tÄ™tniczego krwi po jego podwyższeniu. EKG, INTERPRETACJA ZAPISU Badanie elektrograficzne (EKG) jest podstawowym narzÄ™dziem diagnostycznym, rutynowo stosowanym w badaniach internistycznych. Każda komórka mięśnia sercowego generuje pole elektryczne w procesie swojej aktywacji. Zapis EKG jest rejestracjÄ… z powierzchni klatki piersiowej zmian potencjałów powstajÄ…cych w wyniku zjawisk elektrycznych zachodzÄ…cych w sercu. Poszczególne odchylenia w górÄ™ i w dół od linii izoelektrycznej noszÄ… nazwÄ™ zaÅ‚amków, a fragmenty linii izoelektrycznych Å‚Ä…czÄ…cych poszczególne zaÅ‚amki koniec poprzedzajÄ…cego z poczÄ…tkiem nastÄ™pnego odcinków. ZaÅ‚amki oznaczone sÄ… litrami P, Q, R, S, T. Odcinek PQ przebiega od koÅ„ca zaÅ‚amka P do poczÄ…tku zaÅ‚amka Q, a odcinek ST od koÅ„ca zaÅ‚amka S do poczÄ…tku zaÅ‚amka T. MiarÄ… odcinków jest czas, podobnie jak odstÄ™pów, które mierzone sÄ… od poczÄ…tku zaÅ‚amka poprzedzajÄ…cego do koÅ„ca zaÅ‚amka nastÄ™pnego. ZaÅ‚amek P jest wynikiem depolaryzacji przedsionków. DepolaryzacjÄ™ przedsionków poprTedza depolaryzacja wÄ™zÅ‚a zatokowo-przedsionkowego, jest ona jednak zbyt maÅ‚a i niewidoczna z powierzchni ciaÅ‚a. Poszerzenie zaÅ‚amka P jest wynikiem powiÄ™kszenia przedsionków lub opóznienia przewodnictwa Å›ródprzedsionkowego. Zespół QRS odpowiada przesuwaniu siÄ™ fali depolaryzacji w obszarze mięśni komór. PrawidÅ‚owy czas trwania zespoÅ‚u komorowego nie przekracza 0,12 s. WydÅ‚użenie czasu trwania zespoÅ‚u RS Å›wiadczy o desynchronizacji depolaryzacji prawej i lewej komory w sytuacji bloku prawej/lewej odnogi pÄ™czka Hisa lub po pojawieniu siÄ™ ogniska ekotopowego generujÄ…cego wczeÅ›niejszÄ… depolaryzacjÄ™ jednej komory, podczas gdy druga komora otrzymuje pobudzenie z fizjologicznego rozrusznika. Odcinek ST odpowiada fazie plateau komórek roboczych mieÄ™nia komór. Jego poÅ‚ożenie okreÅ›la siÄ™ wzglÄ™dem odcinka TP (okres spoczynku komór). Uniesienie lub obniżenie odcinka ST w zapisie EKG Å›wiadczy o ischemii mięśnia sercowego i pojawieniu siÄ™ tzw. prÄ…dów uszkodzenia miÄ™dzy prawidÅ‚owo ukrwionym a niedokrwiony obszarem mięśnia (komórki niedokrwione majÄ… mniej ujemny potencjaÅ‚ spoczynkowy w porównaniu do komórek zdrowych, ich potencjaÅ‚ czynnoÅ›ciowy narasta wolniej, zatem rozchodzenie siÄ™ fal depolaryzacji jest tutaj wolniejsze). Niedokrwienie obszarów podwsierdziowych przejawia siÄ™ obniżeniem odcinka ST, a niedokrwienie Å›cian komór od strony podnasierdziowej przejawia siÄ™ uniesieniem odcinka ST. 16 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 PogÅ‚Ä™bienie siÄ™ zaÅ‚amka Q jest wyrazem martwicy komórek w przebiegu zawaÅ‚u serca i pojawieniu siÄ™ obszaru elektrycznie niemego (zawaÅ‚ lub blizna pozawaÅ‚owa). OÅš ELEKTRYCZNA SERCA To rzut wektora siÅ‚y elektromotorycznej serca na pÅ‚aszczyznÄ™ przedniej Å›ciany klatki piersiowej, można jÄ… wyznaczyć w każdym momencie cyklu serca, w którym istnieje odpowiedni wektor. OkreÅ›lenie tej osi ma znaczenie kliniczne szczególnie w rozpoznawaniu poÅ‚ożenia serca, zmian w budowie i przerostów lewej lub prawej komory. OÅ› elektrycznÄ… oznacza siÄ™ głównie dla okresu depolaryzacji komorowej, biorÄ…c pod uwagÄ™ amplitudÄ™ zaÅ‚amków R we wszystkich dwubiegunowych odprowadzeniach koÅ„czynowych. Mierzy siÄ™ wysokość zaÅ‚amka R w każdym z dwubiegunowych odprowadzeÅ„ koÅ„czynowych i na boki trójkÄ…ta Einthovena odkÅ‚ada wielkość tego zaÅ‚amka w każdym odprowadzeniu. PrzeciÄ™cie linii prostopadÅ‚ych do każdego ze skÅ‚adowych wektorów wyznacza wielkość i kierunek osi elektrycznej serca. KÄ…t jaki tworzy oÅ› z liniÄ… poziomÄ…, okreÅ›la jej nachylenie w stosunku do skali. Nachylenia osi elektrycznej serca wyznaczone dla zaÅ‚amka R wynosi prawidÅ‚owo od 0 do 90° i nosi nazwÄ™ normogramu. WPAYW WYSIAKU FIZYCZNEGO NA PRAC UKAADU KRÅ»ENIA Utrzymanie w czasie wysiÅ‚ku fizycznego zwiÄ™kszonego dopÅ‚ywu krwi do mięśni ma na celu lepsze zaopatrzenie ich w tlen i substancje odżywcze oraz usuwanie koÅ„cowych produktów metabolizmu. W zwiÄ…zku z tym w czasie wysiÅ‚ku, a nawet jeszcze przed jego rozpoczÄ™ciem , zachodzÄ… w ukÅ‚adzie sercowo-naczyniowym duże zmiany, zwiÄ™kszajÄ…ce dopÅ‚yw krwi, czÄ™stość skurczów i pojemność minutowÄ… serca, ciÅ›nienie skurczowe i pulsowe oraz redystrybucjÄ™ krwi w poszczególnych obszarach naczyniowych. Pierwsze zmiany krążeniowe, tuż przed wysiÅ‚kiem lub na poczÄ…tku wysiÅ‚ku, majÄ… swoje zródÅ‚o w oÅ›rodkowym ukÅ‚adzie nerwowym, a zwÅ‚aszcza w korze ruchowej, podwzgórzu i rdzeniu przedÅ‚użonym. Tuż przed wysiÅ‚kiem i w czasie wysiÅ‚ku rozluzniajÄ… siÄ™ zwieracze przedwÅ‚oÅ›niczkowe, nastÄ™puje rekrutacja kapilar, zwiÄ™ksza siÄ™ ich efektywna powierzchnia oraz zmniejsza odlegÅ‚ość pomiÄ™dzy krwinkami czerwonymi w kapilarach a komórkami mięśniowymi (powoduje to lepszÄ… wymianÄ™ tlenu). ZwiÄ™ksza siÄ™ filtracja przez Å›cianÄ™ naczyÅ„ wÅ‚osowatych, co prowadzi do zmniejszenia objÄ™toÅ›ci krwi krążącej (zmniejszenie objÄ™toÅ›ci zwykle nie przekracza 5%). Pojemność minutowa zwiÄ™ksza siÄ™ proporcjonalnie do zużycia tlenu (może wzrosnąć nawet 7-krotnie). ObjÄ™tość wyrzutowa serca również wzrasta, zwÅ‚aszcza w pozycji poziomej przy wysiÅ‚ku w pozycji stojÄ…cej wzrost objÄ™toÅ›ci wyrzutowej jest sÅ‚abiej zaznaczony. Wzrost czÄ™stoÅ›ci skurczów serca może wystÄ…pić na poczÄ…tku wysiÅ‚ku lub przed rozpoczÄ™ciem. Obserwuje siÄ™ wzrost ciÅ›nienia skurczowego i Å›redniego. 17 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 FIZJOLOGIA KRWI WAAÅšCIWOÅšCI FIZYKOCHEMICZNE KRWI WAAÅšCIWOÅšCI FIZYCZNE: ·ð Ciężar wÅ‚aÅ›ciwy - mierzony w temp 22 stopnie wynosi ok. 1,02 kg/m3. Ciężar wÅ‚aÅ›ciwy krwi zależy od liczby krwinek czerwonych (od zawartoÅ›ci hemoglobiny w krwinkach). ·ð Lepkość - jest ok. 4-5 razy wiÄ™ksza od lepkoÅ›ci wody i zależy głównie od iloÅ›ci biaÅ‚ek, temperatury, zawartoÅ›ci CO2, zmienia siÄ™ w zależnoÅ›ci od iloÅ›ci spożywanych pokarmów i pÅ‚ynów. Pokarmy wÄ™glowodanowe o dużej zawartoÅ›ci wody zmniejszajÄ… lepkość krwi a pokarmy tÅ‚uszczowe o maÅ‚ej zawartoÅ›ci wody zwiÄ™kszajÄ… lepkość. ·ð CiÅ›nienie osmotyczne - Głównym czynnikiem odpowiedzialnym za wartość ciÅ›nienia osmotycznego krwi sÄ… elektrolity. Szczególne znaczenie dla osmolarnoÅ›ci majÄ… jony Na+ i K+. Roztwory majÄ…ce ciÅ›nienie osmotyczne takie samo jak krew nazywa siÄ™ roztworami izotonicznymi z krwiÄ…. Można je stosować jako pÅ‚yny infuzyjne. Najczęściej stosowanym takim roztworem jest 0,9% wodny roztwór NaCl. ·ð Krzepliwość - osocze zawiera wiÄ™kszość biaÅ‚kowych czynników krzepniÄ™cia ·ð Przewodnictwo elektryczne ·ð NapiÄ™cie powierzchniowe WAAÅšCIWOÅšCI CHEMICZNE KRWI: ·ð aglutynacja zlepianie siÄ™ erytrocytów ·ð hemoliza przejÅ›cie barwnika krwi erytrocytów do otaczajÄ…cej je cieczy, w której ulega rozpuszczeniu ·ð sedymentacja opadanie erytrocytów FUNKCJE KRWI 1. rozprowadza po organizmie substancje odżywcze oraz 2. witaminy i hormony, 3. odprowadza do narzÄ…dów wydalniczych (nerki, pÅ‚uca, 4. wÄ…troba, gruczoÅ‚y potowe) substancje zbÄ™dne bÄ…dz 5. szkodliwe, 6. zapewnia możliwość regulacji termicznej. Termoregulacja- krew krążąc po ciele rozprowadza ciepÅ‚o od narzÄ…dów wytwarzajÄ…cych ciepÅ‚o do tych co wytwarzajÄ… go mniej intensywnie) 7. buforuje (zapewnia w pewnych granicach staÅ‚e pH 7,35- 18 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 8. 7,45), 9. stanowi ważny czynnik w utrzymaniu homeostazy (pozwala na utrzymanie szczelnoÅ›ci naczyÅ„ krwionoÅ›nych) 10. rozprowadza po organizmie O2, a odprowadza do pÅ‚uc CO2, 11. udziaÅ‚ w mechanizmach obronnych ustroju. SKAAD KRWI ·ð W skÅ‚ad krwi wchodzÄ… skÅ‚adniki komórkowe (ok. 44%) i osocze (ok. 55%). Dalsze skÅ‚adniki krwi to hormony, rozpuszczone gazy oraz substancje odżywcze (cukier, tÅ‚uszcze i witaminy), transportowane do komórek, a także produkty przemiany materii (np. mocznik i kwas moczowy), niesione z komórek do miejsc gdzie majÄ… być wydalone. ·ð Krew zawiera 92% wody oraz skÅ‚adniki organiczne i nieorganiczne ·ð Ucieczce wody zapobiega ciÅ›nienie osmotyczne. 19 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 ELEMENTY MORFOTYCZNE ERYTROCYTY ·ð Erytrocyty majÄ… ksztaÅ‚t dwuwklÄ™sÅ‚ych dysków. U ssaków tracÄ… jÄ…dro przed wejÅ›ciem do ukÅ‚adu krążenia. Åšrednica ich waha siÄ™ od 6,9 - 9mm, grubość na obwodzie wynosi ok. 2,0 mm, a w Å›rodku 1mm. ·ð Krwinki prawidÅ‚owej wielkoÅ›ci i ksztaÅ‚tu - normocyty, wiÄ™ksze od prawidÅ‚owych - makrocyty, mniejsze od prawidÅ‚owych - mikrocyty. ·ð ZawierajÄ… hemoglobinÄ™ (16g/100ml krwi). Hemoglobina jest to czerwony barwnik zawarty w erytrocytach. Jest kulistÄ… czÄ…steczkÄ… skÅ‚adajÄ…cÄ… siÄ™ z 4 podjednostek. U ludzi dorosÅ‚ych hemoglobina prawidÅ‚owa (hemoglobina A) zawiera dwa rodzaje Å‚aÅ„cuchów polipeptydowych, nazwanych Å‚aÅ„cuchami a i b. Wyróżniamy 4 typy hemoglobiny: -ð OsyhemoglobinÄ™ -ð Methemoglobine -ð Karbaminohemoglobine -ð Karboksyhemoglobine ·ð GÅ‚ownÄ… funkcjÄ… erytrocytów jest transport tlenu. Wysokie ciÅ›nienie parcjalne tlenu, niskie CO2 i zasadowe pH to warunki wystÄ™pujÄ…ce w pÅ‚ucach, które sprzyjajÄ… wiÄ…zaniu tlenu. ·ð Erytrocyty sÄ… plastyczne i dopasowujÄ… swój ksztaÅ‚t do Å›rednicy naczyÅ„ krwionoÅ›nych. ·ð Czas życia: 120 dni ·ð Erytropoeza-30 dni. ·ð W prawidÅ‚owych warunkach tyle samo erytrocytów zostaje wyprodukowane co zniszczone ·ð Tkanki krwiotwórcze to u dorosÅ‚ych czerwony szpik kostny a u pÅ‚odu Å›ledziona i wÄ…troba. ·ð 30%obj krwi możemy stracić bez uszczerbku na zdrowiu. Erytropoeza wyrównuje te straty. ·ð UlegajÄ… rozpadowi w Å›ledzionie. Podczas rozpadu uwalniana jest hemoglobina, która nastÄ™pnie żyÅ‚Ä… wrotnÄ… podąża do wÄ…troby, a tam przeksztaÅ‚ca siÄ™ w biliwerdynÄ™, a nastÄ™pnie do bilirubiny. Bilirubina wchÅ‚aniana do krwi, przechodzi filtracje w nerkach a w osoczu zamienia siÄ™ w urobilinogen(powoduje żółte zabarwienie moczu) i sterkobilinogen (brunatne zabarwienie kaÅ‚u). 20 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 LEUKOCYTY: ·ð Leukocyty sÄ… niemal bezbarwne i mniej liczne od erytrocytów, posiadajÄ… zdolność ruchu. Å»yjÄ… nawet do 20 lat. Ich zadaniem jest ochrona organizmu przed patogenami takimi jak wirusy i bakterie. WażnÄ… ich cechÄ… jest to, że pod wpÅ‚ywem bodzców chemicznych (substancji wytwarzanych przez bakterie) majÄ… zdolność przemieszczania siÄ™- CHEMOTAKSJA. ·ð Na ruch wpÅ‚ywajÄ… produkty rozkÅ‚adu tkanek, produkty wysyÅ‚ane przez bakterie. ·ð Funkcja odpornoÅ›ciowa leukocytów jest realizowana przez: -ð fagocytozÄ™ (pochÅ‚anianie, trawienie komórek drobnoustrojów oraz martwych krwinek czerwonych przez część krwinek biaÅ‚ych) -ð odporność swoistÄ… (przeciwciaÅ‚a) -ð LEUKOCYTY DZIEL SI NA: I. Agranulocyty pozbawione zaiarnistoÅ›ci w cytoplazmie. Øð Limfocyty StanowiÄ… 25 35% ogólnej liczby leukocytów, zawierajÄ… duże kuliste jÄ…dro i maÅ‚o cytoplazmy. ·ð Limfocyty T -ð DojrzewajÄ… w grasicy -ð WywoÅ‚ujÄ… odpowiedz immunologicznÄ… typu komórkowego -ð Na ich powierzchni znajdujÄ… siÄ™ przeciwciaÅ‚a wiążące antygeny -ð Po namnożeniu różnicujÄ… siÄ™ na limfocyty cytotoksyczne i limfocyty T pamiÄ™ci. ·ð Limfocyty B -ð DojrzewajÄ… w szpiku kostnym i wÄ™zÅ‚ach chÅ‚onnych -ð SÄ… prekursorami plazmocytów wytwarzajÄ…cych przeciwciaÅ‚a (humoralna odpowiedz immunologiczna) -ð Namnożone komórki różnicujÄ… siÄ™ m.in. na limfocyty B plazmatyczne (produkujÄ… przeciwciaÅ‚a) i limfocyty B pamiÄ™ci. Øð Monocyty -ð StanowiÄ… 4 6% ogólnej liczby leukocytów -ð NajwiÄ™ksze komórki krwi -ð Duże jÄ…dro ksztaÅ‚tu nerkowatego -ð MajÄ… zdolnoÅ›c ruchu i fagocytozy -ð Wspólnie z limfocytami T uczestniczÄ… w reakcjach odpornoÅ›ciowych -ð WytwarzajÄ… czynnik hamujÄ…cy wzrost komórek nowotworowych oraz interferon czynnik hamujÄ…cy namnażanie wirusów -ð PrezentujÄ… limfocytom T obce antygeny -ð Po okoÅ‚o 2 dniach przebywania we krwi przedostajÄ… siÄ™ do tkanek i przeksztaÅ‚cajÄ… w makrofagi pochÅ‚aniajÄ…ce bakterie, wirusy, grzyby i martwe komórki. II. Granulocyty majÄ… pÅ‚atowate jÄ…dro oraz ziarnistoÅ›ci w cytoplazmie o swoistych zdolnoÅ›ciach barwienia siÄ™. ·ð Neutrofile -ð StanowiÄ… 60% ogólnej liczby leukocytów 21 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 -ð OpuszczajÄ… Å›wiatÅ‚o naczyÅ„ krwionoÅ›nych -ð WykrywajÄ… i fagocytujÄ… różne czynniki chorobotwórcze ·ð Eozynofile -ð StanowiÄ… 2 4% ogólnej liczby leukocytów -ð PoruszajÄ… siÄ™ ruchem peÅ‚zakowatym -ð Na drodze fagocytozy niszczÄ… obce biaÅ‚ka i sterujÄ… reakcjami alergicznymi -ð ZwalczajÄ… pasożyty jelitowe. ·ð Bazofile -ð StanowiÄ… okoÅ‚o 0,5% ogólnej liczby leukocytów -ð WykazujÄ… znikome wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci poruszania siÄ™ ruchem peÅ‚zakowatym -ð UczestniczÄ… w reakcjach alergicznych -ð WytwarzajÄ… histaminÄ™ i heparynÄ™. TROMBOCYTY ·ð KsztaÅ‚t dysku ·ð Bezbarwne, różnoksztaÅ‚tne fragmenty komórek ·ð Pozbawione jÄ…dra ·ð PowstajÄ… w czerwonym szpiku kostnym ·ð UlegajÄ… degradacji w Å›ledzionie ·ð BiorÄ… udziaÅ‚ w procesie krzepniÄ™cia krwi. OSOCZE zasadniczy (główny), pÅ‚ynny skÅ‚adnik krwi, w którym sÄ… zawieszone elementy morfotyczne (komórkowe). Stanowi ok. 55% objÄ™toÅ›ci krwi. Uzyskuje siÄ™ je przez wirowanie próbki krwi. Osocze po skrzepniÄ™ciu i rozpuszczeniu skrzepu nazywamy surowicÄ… krwi. WAAÅšCIWOÅšCI: Osocze krwi jest pÅ‚ynem skÅ‚adajÄ…cym siÄ™ przede wszystkim z wody, transportujÄ…cym czÄ…steczki niezbÄ™dne komórkom (elektrolity, biaÅ‚ka, skÅ‚adniki odżywcze), ale również produkty ich przemiany materii. Z powodu zdolnoÅ›ci krzepniÄ™cia odgrywa podstawowÄ… rolÄ™ w hemostazie. BiaÅ‚ka osocza peÅ‚niÄ… różne funkcje: odpowiadajÄ… za równowagÄ™ kwasowo-zasadowÄ…, ciÅ›nienie onkotyczne, lepkość osocza, obronÄ™ organizmu, a w przypadku gÅ‚odu sÄ… zródÅ‚em aminokwasów dla komórek. Osocze ma na ogół zabarwienie sÅ‚omkowe, ale może przybierać także inne barwy w zależnoÅ›ci od stanu fizjologicznego organizmu i spożytych pokarmów, np.: -ð zielony - u kobiet stosujÄ…cych antykoncepcjÄ™ hormonalnÄ…, -ð brÄ…zowy - w przypadku chorób wÄ…troby, -ð żółta - w przypadku spożycia dużej iloÅ›ci tÅ‚uszczu SKAAD: üð 90% woda üð albuminy üð 7% biaÅ‚ka üð globuliny alfa 1 üð 3% zwiÄ…zki organiczne i üð globuliny alfa 2 nieorganiczne üð globuliny beta 22 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 üð globuliny gamma üð glukoza üð lipoproteiny üð witaminy rozpuszczalne w üð HDL tÅ‚uszczach (A, D, E, K) üð IDL üð dwutlenek wÄ™gla üð LDL üð produkty metabolizmu biaÅ‚ek üð VLDL (mocznik, aminokwasy) üð kwasy tÅ‚uszczowe üð produkty metabolizmu hemu üð cholesterol (bilirubina oraz urobilinogen) üð trójglicerydy üð sole mineralne (Cl-,K+,Na+) üð hormony BIAAKA OSOCZA I ICH FUNKCJE BIAAKA DZIEL SI NA TRZY FRAKCJE: Øð Albuminy - 55% Øð Globuliny - 38% Øð Fibrynogen - 6,5% Przyjmuje siÄ™, że zródÅ‚em albumin, fibrynogenu i ok. 50% globulin, głównie typu a 1 i a 2 jest wÄ…troba. ALBUMINY Albuminy sÄ… wytwarzane w wÄ…trobie. FUNKCJE ALBUMIN: ·ð wiążą i zatrzymujÄ… wodÄ™ w osoczu krwi a także przyciÄ…gajÄ… wodÄ™ z pÅ‚ynu miedzykomórkowego wywierajÄ…c tzw. ciÅ›nienie onkotyczne = 25 mmHg ·ð wiążą i przenoszÄ… we krwi: hormony (np. tarczycy), kwasy tÅ‚uszczowe, barwniki żółciowe. DziÄ™ki temu: -ð chroniÄ… przed ucieczkÄ… wodÄ™ z naczyÅ„ krwionoÅ›nych -ð nie dopuszczajÄ… do gromadzenia siÄ™ wody w tkankach i tworzenia siÄ™ obrzÄ™ków GLOBULINY ·ð Globuliny sÄ… bardzo niejednorodnÄ… grupÄ… dzielÄ…cÄ… siÄ™ na Ä…1, Ä…2, ² i Å‚ -globuliny. ·ð Alfa i beta-globuliny peÅ‚niÄ… funkcje transportera różnych, czÄ™sto sÅ‚abo rozpuszczalnych w wodzie skÅ‚adników osocza. ·ð Alfa-globulina, zwana ceruloplazminÄ… transportuje miedz, Beta-globulina, zwana transferynÄ… żelazo. Inne globuliny przenoszÄ… hormony steroidowe, karoteny, ·ð cholesterol, barwniki żółciowe i inne skÅ‚adniki 23 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 ·ð Globuliny typu Å‚ tworzÄ… ciaÅ‚a odpornoÅ›ciowe (przeciwciaÅ‚a) zwane immunoglobulinami, które dzielÄ… siÄ™ na: -ð Immunoglobuliny G - IgG -ð Immunoglobuliny A - IgA -ð ImmunoglobulinyM - IgM -ð Immunoglobuliny D - IgD -ð Immunoglobuliny E IgE FIBRYNOGEN ·ð Fibrynogen jest biaÅ‚kiem osocza, wytwarzanym w wÄ…trobie. Stanowi 6% (4g/l) ogólnej iloÅ›ci biaÅ‚ka zawartego w osoczu. ·ð Z fibrynogenu powstajÄ… pod wpÅ‚ywem trombiny czÄ…steczki fibryny, które tworzÄ… sieć włókien skÅ‚adajÄ…cÄ… siÄ™ na skrzep krwi. ERYTROPOEZA - Powstawanie i rozwój erytrocytów ·ð Proces odbywa siÄ™ w szpiku kostnym koÅ›ci pÅ‚askich i nasadach koÅ›ci dÅ‚ugich. Mechanizm kontrolowany jest przez glikoproteinowy hormon peptydowy erytropoetynÄ™ (EPO). ·ð Do prawidÅ‚owego procesu erytropoezy, oprócz erytropoetyny, potrzebne sÄ… czynniki krwiotwórcze, tj.: -ð żelazo -ð witamina B12 -ð witamina B6 -ð witamina C -ð kwas foliowy -ð kwasy i substancje biaÅ‚kowe -ð hormony ROLA WITAMINY B12 (CYJANOKOBALAMINY) W erytropoezie jest niezbÄ™dna do prawidÅ‚owej syntezy DNA w komórkach, szczególnie szpiku kostnego, które wytwarzajÄ… komórki krwi. Brak kabalaminy upoÅ›ledza dojrzewanie i podziaÅ‚ jÄ…dra, a ponieważ tkanka krwiotwórcza należy do najszybciej namnażajÄ…cych siÄ™, brak tej witaminy prowadzi do zahamowania wytwarzania krwinek czerwonych. Witamina B12 uwalnia siÄ™ w żoÅ‚Ä…dku ze zwiÄ…zków z biaÅ‚kiem pod wpÅ‚ywem niskiego pH i dziaÅ‚ania pepsyny. Wolna czÄ…steczka witaminy B12 zostaje zwiÄ…zana przez czynnik wewnÄ™trzny Castle a w postaci kompleksu, umożliwiajÄ…cego wchÅ‚oniÄ™cie cyjanokabalaminy w alkalicznym Å›rodowisku jelita cienkiego. 24 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 WchÅ‚oniÄ™ta z jelita witamina B12 gromadzi siÄ™ w wÄ…trobie, skÄ…d uwalniana jest do krążenia oraz dociera do szpiku i innych tkanek. SKUTKI NIEDOBORU WITAMINY B12 ·ð Zahamowanie dojrzewania komórek i wytwarzanie czerwonych krwinek, co również powoduje anemiÄ™. ·ð PowstajÄ…ce komórki nabierajÄ… charakterystycznego wyglÄ…du i ksztaÅ‚tu i zarówno one, jak i ich jÄ…dra stajÄ… siÄ™ olbrzymie (stÄ…d nazwa: "anemia megaloblastyczna" pochodzÄ…ca od greckiego sÅ‚owa"megas", czyli "wielki"). Zmniejszenie liczby krwinek biaÅ‚ych i pÅ‚ytek krwi. Czynniki regulujÄ…ce erytropoezÄ™(tworzenie erytrocytów Erytropoetyna (EPO) Wytwarzana w nerkach i wÄ…trobie. (90% Å›ródbÅ‚onka naczyÅ„ wÅ‚osowatych otaczajÄ…cych kanaliki nerkowe w korze nerek) i wÄ…trobie(10%) Zmniejszenie prężnoÅ›ci tlenu w nerkach stanowi zasadniczy czynnik zwiÄ™kszajÄ…cy wydzielanie EPO do krwi (zmniejszona podaż tlenu do organizmu w stanach upoÅ›ledzonego transportu tlenu) POWSTAWANIE ERYTROCYTU 1. TSC CFU-LM CFU-GEMM BFU CFU-E (komórki macierzyste pnia) 2. proerytroblast 3. erytroblast zasadochÅ‚onny (bazofilny) 4. erytroblast wielobarwliwy (polichromatyczny) 5. erytroblast kwasochÅ‚onny (ortochromatyczny) 6. retikulocyt 7. erytrocyt HEMOLIZA - Rozpad krwinek czerwonych z wypÅ‚ywaniem z nich hemoglobiny do osocza krwi. PRZYCZYNY HEMOLIZY: 1) dziaÅ‚anie hemolizym: toksyn bakteryjnych (jady bakteryjne), pasożytniczych (zimnica), nowotworowych, jadów zwierzÄ…t (węży, skorpionów), leków, trucizn tj. sole oÅ‚owiu 2) mechaniczne uszkodzenie np. krążenie pozaustrojowe. Hemoliza wystÄ™puje także w żółtaczce hemolitycznej, żółtaczce noworodków i niedokrwistoÅ›ci. CZYNNIKI HEMOLIZUJCE 25 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 1. FIZYCZNE: Promieniowanie jonizujÄ…ce, magnetyczne, ultradzwiÄ™ki, przyspieszenia, zmiana temperatury 2. CHEMICZNE: Substancje zwiÄ™kszajÄ…ce ciÅ›nienie osmolarne w erytrocytach, czynniki obniżajÄ…ce napiÄ™cie powierzchniowe krwi (detergenty), rozpuszczalniki organiczne 3. BIOLOGICZNE: Toksyny bakteryjne, jady węży, alkaloidy roÅ›linne PODSTAWOWE BADANIA: Odczyn Biernackiego , Hematokryt (sposób wykonania badania, czynniki wpÅ‚ywajÄ…ce na wynik ) HEMATOKRYT Hematokryt jest to stosunek objÄ™toÅ›ci krwinek czerwonych do caÅ‚kowitej objÄ™toÅ›ci krwi. Wyrażany jest zwykle w procentach. 42-48% to prawidÅ‚owy wynik. W czasie anemii spada do ok. 30%. Czerwienica 70% (nadmierna produkcja erytrocytów) Wysoki hematokryt to tzw lepkość krwi która może prowadzić do rozwoju procesów zakrzepowych i niewydolnoÅ›ci serca. Hematokryt sÅ‚uży również do oceny iloÅ›ci wody w organizmie (za niski to przewodnienie, a zawyżony to odwodnienie) ponieważ w osoczu jest dużo wody. Klasyczny sposób oznaczania wskaznika hematokrytowego, to metoda mikroskopowa[potrzebne zródÅ‚o] lub makrometoda. Ta druga polega na umieszczeniu krwi w skalibrowanej i heparynizowanej kapilarze. Jeden koniec takiej kapilary uszczelnia siÄ™. Wirowanie prowadzi siÄ™ przy 3000 obrotach na minutÄ™ przez ok. 30 minut lub 6000 obrotach na minutÄ™ przez 5 minut[4]. Wysokość osiadÅ‚ego na dnie sÅ‚upa erytrocytów w stosunku do wysokoÅ›ci caÅ‚ego sÅ‚upa próbki jest wÅ‚aÅ›nie szukanym wskaznikiem. ODCZYN BIERNACKIEGO wskaznik sedymentacji erytrocytów miara szybkoÅ›ci opadania czerwonych krwinek w osoczu w jednostce czasu. Zwykle jest okreÅ›lany po jednej, a czasem dwóch godzinach. W warunkach fizjologicznych jest wartoÅ›ciÄ… staÅ‚Ä…, zależnÄ… od masy wÅ‚aÅ›ciwej krwinek i osocza, stężenia biaÅ‚ek krwi, wielkoÅ›ci opadajÄ…cych czÄ…stek i innych mniej poznanych czynników. 26 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 WYKONANIE Polega na pobraniu krwi, najczęściej z żyÅ‚y odÅ‚okciowej, do strzykawki zawierajÄ…cej cytrynian sodu i nastÄ™pnie umieszczeniu tej krwi w specjalnie kalibrowanej (co 1 milimetr) rurce. WARTOÅšCI PRAWIDAOWE Dzieci ·ð noworodki 0 2 mm/h ·ð niemowlÄ™ta (do 6 miesiÄ™cy) 12 17 mm/h Kobiety ·ð do 60 lat poniżej 12 mm/h ·ð powyżej 60 lat poniżej 20 mm/h Mężczyzni ·ð do 60 lat poniżej 8 mm/h ·ð powyżej 60 lat poniżej 15 mm/h CZYNNIKI WPAYWAJCE NA ZMIAN WARTOÅšCI -ð Ciąża -ð Poród -ð MiesiÄ…czka -ð Ostry stan zapalny -ð PrzewlekÅ‚y stan zapalny - gorÄ…czka reumatyczna, reumatoidalne zapalenie stawów -ð Niedokrwistość -ð Niedoczynność i nadczynność tarczycy -ð Stosowanie niektórych leków dożylnych -ð Urazy, zÅ‚amanie koÅ›ci -ð Nadkrwistość pierwotna lub wtórna -ð PrzewlekÅ‚a niewydolność krążenia -ð Niedobór fibrynogenu -ð Alergia 27 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 FIZJOLOGIA NEREK CZYNNOŚĆ NEREK PODSTAWOW ROL NEREK JEST OCZYSZCZANIE OSOCZA ZE ZBDNYCH SUBSTANCJI, W TYM WODY, ABY UTRZYMAĆ HOMEOSTAZ. CZYNNOŚĆ T WYKONUJ NEFRONY. W CIGU DOBY PRZEZ NERKI PRZESCZANE JEST OKOAO 180 L PAYNU. Zadania nerek to: Øð Utrzymanie staÅ‚ej objÄ™toÅ›ci pÅ‚ynów ustrojowych, a w pierwszej kolejnoÅ›ci pÅ‚ynu zewnÄ…trzkomórkowego w tym osocza; Øð Utrzymanie staÅ‚ej osmolarnoÅ›ci pÅ‚ynów ustrojowych z uwzglÄ™dnieniem gospodarki solami sodu, potasu i wapnia; Øð OszczÄ™dzanie zasad, a wydalanie nadmiaru kwasów; w tym zakresie nerka jest głównym narzÄ…dem utrzymujÄ…cym równowagÄ™ kwasowo-zasadowÄ… organizmu; Øð Wydalanie produktów koÅ„cowych metabolizmu, które sÄ… zbÄ™dne lub szkodliwe (np. kwas moczowy, mocznik, kreatynina); Øð Regulacja skÅ‚adu substancji organicznych i nieorganicznych w organizmie Øð Wytwarzanie substancji hormonalnie czynnych, takich jak erytropoetyna, renina, bradykinina; Øð PrzeksztaÅ‚canie 25-hydroksywitaminy D do 1,25-dihydroksywitaminy D ; 3 3 Øð wytwarzanie epidermalnego czynnika wzrostu (EGF); jest to jedno z ważniejszych zródeÅ‚ tego peptydu; Øð Procesy detoksykacyjne (np. leki, spożywcza Å›rodki konserwujÄ…ce); Øð Pobudzanie glukoneogenezy w przewlekÅ‚ym stanie gÅ‚odzenia. 28 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 Procesy zachodzÄ…ce w nerkach: Øð PrzesÄ…czanie kÅ‚Ä™buszkowe - za pomocÄ… którego przez bÅ‚onÄ™ filtracyjnÄ… j kÅ‚Ä™buszka przesÄ…cza siÄ™ stale pÅ‚yn o skÅ‚adzie zbliżonym do odbiaÅ‚czonego osocza. Øð WchÅ‚anianie zwrotne powrót części lub caÅ‚oÅ›ci niektórych skÅ‚adników po przesÄ…czeniu przez kÅ‚Ä™buszek nerkowy. Øð Wydzielanie kanalikowe polegajÄ…ce na dodatkowym usuniÄ™ciu, poza kÅ‚Ä™buszkiem, substancji zbÄ™dnych do Å›wiatÅ‚a nefronu. ANATOMIA CZYNNOÅšCIOWA NEREK üð Nerki sÄ… narzÄ…dem parzystym, leżą pozaotrzewnowo w okolicy lÄ™dzwiowej (Th L ). 12 3 Prawa nerka znajduje siÄ™ nieco niżej od lewej. Wyższe uÅ‚ożenie lewej nerki tÅ‚umaczone jest tym, że roÅ›nie silniej i z tego powodu znajduje wyżej. Różnica poziomu obu nerek wynosi okoÅ‚o pół do jednego trzonu krÄ™gu. PrzeciÄ™tna masa pojedynczej nerki wynosi od 120 200 g. Do wnÄ™ki nerki wchodzi tÄ™tnica nerkowa (najczęściej pojedyncza) i nerwy a wychodzÄ… żyÅ‚a nerkowa, moczowód oraz dodatkowo naczynia limfatyczne - struktury te tworzÄ… korzeÅ„ nerki . üð Nerki otoczone sÄ… tkankÄ… tÅ‚uszczowÄ… oraz torebkami wewnÄ™trznÄ… i zewnÄ™trznÄ…. Każda nerka zawiera okoÅ‚o 1 300 000 nefronów. üð Nefron zaczyna siÄ™ od ciaÅ‚ka nerkowego zÅ‚ożonego z kÅ‚Ä™bka naczyÅ„ wÅ‚osowatych, zwanego kÅ‚Ä™buszkiem naczyniowym, wpuklajÄ…cym siÄ™ do torebki kÅ‚Ä™buszka zwanej tez torebkÄ… Bowmana. Blaszka wewnÄ™trzna torebki otacza wpuklajÄ…ce siÄ™ do jej wnÄ™trza pÄ™tle naczyÅ„ wÅ‚osowatych. Blaszka zewnÄ™trzna przechodzi bezpoÅ›rednio w Å›cianÄ™ części bliższej kanalika nerkowego. Część bliższa przechodzi w pÄ™tle nefronu zwanÄ… też pÄ™tlÄ… Henlego. PÄ™tla nefronu do zagiÄ™cia pÄ™tli nosi nazwÄ™ części zstÄ™pujÄ…cej a od zagiÄ™cia do kanalika zbiorczego części wstÄ™pujÄ…cej. Dalej nefron przechodzi w cześć dalszÄ… kanalika nerkowego a nastÄ™pnie w kanalik nerkowy zbiorczy. Kanaliki zbiorcze Å‚Ä…czÄ… siÄ™ w przewody brodawkowe, otwierajÄ…ce siÄ™ na szczycie brodawek nerkowych do miedniczki nerkowej. Z miedniczki nerkowej odchodzi moczowód, Å‚Ä…czÄ…cy jÄ… z pÄ™cherzem moczowym. üð Nefron w obrÄ™bie nerki ma staÅ‚Ä… lokalizacjÄ™; ciaÅ‚o nerkowe wraz z częściÄ… bliższÄ… i dalsza kanalika nerkowego, jak tez poczÄ…tkowym odcinkiem części zstÄ™pujÄ…cej pÄ™tli Henlego mieszczÄ… siÄ™ w obrÄ™bie kory nerki, podczas gdy wiÄ™kszość pÄ™tli nefronu i kanalik zbiorczy mieszczÄ… siÄ™ w części rdzennej nerki. üð Nefrony nie sÄ… jednakowej dÅ‚ugoÅ›ci. Jedne rozpoczynajÄ… siÄ™ na obrzeżu kory nerki, inne w pobliżu części przyrdzeniowej. Ze wzglÄ™du na lokalizacje dzielimy je na powierzchowne i okoÅ‚ordzeniowe, a ze wzglÄ™du na dÅ‚ugość pÄ™tli na nefrony z dÅ‚ugÄ… i krótkÄ… pÄ™tlÄ…. üð KÅ‚Ä™buszek naczyniowy tworzy siÄ™ z docierajÄ…cej do nefronu tÄ™tniczki doprowadzajÄ…cej, która w torebce dzieli siÄ™ na okoÅ‚o 50 naczyÅ„ wÅ‚osowatych o krÄ™tym przebiegu a nastÄ™pnie ponownie Å‚Ä…czy siÄ™ w tÄ™tniczkÄ™ odprowadzajÄ…cÄ…. PrzepÅ‚ywajÄ…cÄ… przez naczynia kÅ‚Ä™buszka krew oddziela od Å›wiatÅ‚a torebki: Å›ródbÅ‚onek naczyÅ„ wÅ‚osowatych, bÅ‚ona podstawna komórek torebki i warstwa komórek nabÅ‚onkowych podocytów. 29 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 üð Filtr kÅ‚Ä™buszkowy ma strukturÄ™ sita, przez które mogÄ… przejść czÄ…steczki o Å›rednicy do 4 nm. W praktyce umożliwia to przechodzenie przez filtr wody, elektrolitów, części substancji organicznych, hemoglobiny i albumin. Nie przechodzÄ… natomiast globuliny i elementy upostaciowione krwi. PODSTAWOWE PROCESY ZACHODZCE W NERKACH Do podstawowych procesów zwiÄ…zanych z tworzeniem moczu ostatecznego należą: 1. PrzesÄ…czanie kÅ‚Ä™buszkowe - Filtracja (przesÄ…czanie) zachodzi miÄ™dzy sieciÄ… naczyÅ„ wÅ‚osowatych w kÅ‚Ä™buszku nerkowym (gdzie jest wyższe ciÅ›nienie) a Å›cianÄ… torebki Bowmana. Część skÅ‚adników krwi przechodzi do nefronu. Przez nerkÄ™ przepÅ‚ywa ok. 1 litra krwi na minutÄ™. PowstaÅ‚y przesÄ…cz nosi nazwÄ™ moczu pierwotnego, w skÅ‚ad którego wchodzÄ…: -ð woda, -ð jony nieorganiczne, np. Na+, K+, Cl-, Ca2+, H+, siarczanowe, wÄ™glanowe i fosforanowe, -ð zwiÄ…zki organiczne, np. glukoza, aminokwasy, mocznik. -ð Brak w nim biaÅ‚ek i komórek krwi. Nerki czÅ‚owieka produkujÄ… ok. 150 180 litrów moczu pierwotnego na dobÄ™. Mocz pierwotny jest izotoniczny w stosunku do osocza. 2. WchÅ‚anianie zwrotne w kanalikach nerkowych 3. Wydzielanie kanalikowe PrzesÄ…cz trafiajÄ…cy do torebki Bowmana to mocz pierwotny, nastÄ™pnie podlega on zmianom iloÅ›ciowym i jakoÅ›ciowym w czasie jego przepÅ‚ywu przez kanaliki nerkowe. Procesy prowadzÄ…ce do zmiany skÅ‚adu moczu to resorpcja (wchÅ‚anianie) i sekrecja (wydzielanie). ZwiÄ…zki ulegajÄ…ce resorpcji trafiajÄ… z kanalika nerkowego do pÅ‚ynu Å›ródmiąższowego i trafiajÄ… do naczyÅ„ nerkowych okoÅ‚o kanalikowych . WchÅ‚ania siÄ™ do nich z przesÄ…czu okoÅ‚o 99% wody, jonów Na+, Cl-, wodorowÄ™glanów, glukozy, anionów organicznych i aminokwasów. W kanalikach wydzielajÄ… siÄ™ sÅ‚abe zasady, jony H+ i K+, kwasy sulfonowe i przyjÄ™te przez czÅ‚owieka leki. Niektóre skÅ‚adniki przesÄ…czu (kwas moczowy, mocznik, kreatynina) ulegajÄ… tylko częściowemu wchÅ‚oniÄ™ciu, reszta wydala siÄ™ z moczem. Jony K+ nie tylko podlegajÄ… przesÄ…czaniu i wydzielaniu, sÄ… także wchÅ‚aniane. Wszystkie wymienione procesy sÄ… zależne od siebie i mogÄ… zachodzić równoczeÅ›nie. 30 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 GAÓWNE MECHANIZMY TRANSPORTU W NEFRONIE: ·ð Kanalik krÄ™ty bliższy nastÄ™puje redukcja objÄ™toÅ›ci filtratu o ok. 70% -ð Resorpcja: HCO O, K+, glukoza (tylko tutaj) 3-, H 2 -ð Sekrecja: H+, NH 3 ·ð PÄ™tla Henlego ramiÄ™ zstÄ™pujÄ…ce -ð Resorpcja: H O 2 ·ð PÄ™tla Henlego ramiÄ™ zstÄ™pujÄ…ce -ð Resorpcja: NaCl (poczÄ…tkowo biernie zgodnie z gradientem stężeÅ„, nastÄ™pnie w wyższej części pÄ™tli Henlego dochodzi do transportu aktywnego z wykorzystaniem energii z rozkÅ‚adu ATP) ·ð Kanalik dalszy -ð Resorpcja: NaCl, H O, HCO 2 3- -ð Sekrecja: H+, K+ ·ð Cewka zbiorcza -ð Resorpcja: NaCl oraz mocznik* i H O* 2 (*mocznik i woda sÄ… resorbowane jedynie pod warunkiem, że w tylnym pÅ‚acie przysadki dochodzi do syntezy wazopresyny jeÅ›li zachodzi potrzeba zatrzymania wody w organizmie) PRZESCZANIE KABUSZKOWE PrzesÄ…czanie kÅ‚Ä™buszkowe (GFR) zależy od różnicy ciÅ›nieÅ„ hydrostatycznych i onkotycznych po obu stronach naczynia i czynniki o nim decydujÄ…ce sÄ… takie jak w zwykÅ‚ych naczyniach wÅ‚osowatych. Można to ująć wzorem: GFR = K (P P ) P f h t o Gdzie: GFR przesÄ…czanie kÅ‚Ä™buszkowe K współczynnik przesÄ…czania zależny od przepuszczalnoÅ›ci i powierzchni f kÅ‚Ä™buszkowych naczyÅ„ wÅ‚osowatych. P ciÅ›nienie hydrostatyczne w kÅ‚Ä™buszkowych naczyniach wÅ‚osowatych h P ciÅ›nienie hydrostatyczne wewnÄ…trz torebki kÅ‚Ä™buszka t P o ciÅ›nienie onkotyczne biaÅ‚ek osocza. SiÅ‚y przesÄ…czania kÅ‚Ä™buszkowego sÄ… wiec różnicÄ… ciÅ›nieÅ„ hydrostatycznych miÄ™dzy naczyniami wÅ‚osowatymi kÅ‚Ä™buszka a ciÅ›nieniem w torebce kÅ‚Ä™buszka, pomniejszonymi o różnice ciÅ›nieÅ„ onkotycznych miÄ™dzy ciÅ›nieniem onkotycznym w naczyniu kÅ‚Ä™buszka a panujÄ…cym w torebce Bowmana. 31 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 WIELKOÅšC FILTRACJI KABUSZKOWEJ ( GFR) zależy od: ·ð ciÅ›nienia hydrostatycznego wewnÄ…trz naczyÅ„ wÅ‚osowatych kÅ‚Ä™buszka ·ð nerkowego przepÅ‚ywu krwi, na który wpÅ‚yw ma: -ð autoregulacja miogenna -ð zwiÄ…zki regulujÄ…ce przepÅ‚yw krwi przez naczynia nerek -ð opór naczyniowy w tÄ™tniczkach PrzesÄ…czanie w nerkach wywoÅ‚uje ciÅ›nienie, który nosi nazwÄ™ efektywnego ciÅ›nienia przesÄ…czania (EFP): EFP = P (P + P ) h o t Gdzie: P h ciÅ›nienie hydrostatyczne w kÅ‚Ä™buszkowych naczyniach wÅ‚osowatych P o ciÅ›nienie onkotyczne biaÅ‚ek osocza P t ciÅ›nienie hydrostatyczne wewnÄ…trz torebki kÅ‚Ä™buszka nerkowego CZYNNIKAMI WYWIERAJCYMI WPAYW NA PRZESCZANIE KABUSZKOWE S: ·ð CiÅ›nienie tÄ™tnicze krwi ·ð PrzepÅ‚yw krwi przez kÅ‚Ä™buszki nerkowe ·ð Stan skurczu tÄ™tniczek doprowadzajÄ…cych i odprowadzajÄ…cych kÅ‚Ä™buszków ·ð Stężenie biaÅ‚ek osocza ·ð Aktywność ukÅ‚adu współczulnego ·ð CiÅ›nienie w drogach moczowych Należy jednak zaznaczyć, ze głównym czynnikiem wpÅ‚ywajÄ…cym na przesÄ…czanie kÅ‚Ä™buszkowe jest ciÅ›nienie hydrostatyczne w naczyniach wÅ‚osowatych kÅ‚Ä™buszka. PrzesÄ…czanie kÅ‚Ä™buszkowe jest stabilizowane przez kanalikowo-kÅ‚Ä™buszkowe sprzężenie zwrotne. KANALIKOWO - KABUSZKOWE SPRZÅ»ENIE ZWROTNE Kanalikowo- kÅ‚Ä™buszkowe sprzężenie zwrotne ma na celu utrzymanie staÅ‚oÅ›ci Å‚adunku moczu kanalikowego dopÅ‚ywajÄ…cego do kanalika dalszego i plamki gÄ™stej. 32 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 MECHANIZM DZIAAANIA: W nefronie dziaÅ‚a system stabilizujÄ…cy GFR dziaÅ‚a on na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego pomiÄ™dzy iloÅ›ciÄ… przesÄ…czu i moczu kanalikowego dopÅ‚ywajÄ…cego do kanalika dalszego i plamki gÄ™stej a Å›rednicÄ… tÄ™tniczki doprowadzajÄ…cej kÅ‚Ä™buszka. ZwiÄ™kszenie GFR i iloÅ›ci przesÄ…czonego NaCl dziaÅ‚a przez chemoreceptory w ten sposób, ze kurczy siÄ™ tÄ™tniczka doprowadzajÄ…ca kÅ‚Ä™buszka i zostaje przywrócona prawidÅ‚owa GFR, w procesie tym poÅ›redniczÄ… tromboksany. W warunkach przeciwnych podczas zmniejszenia przesÄ…czania kÅ‚Ä™buszkowego zmniejsza siÄ™ ilość NaCl docierajÄ…cego z moczem do plamki gÄ™stej i zmniejsza siÄ™ jej pobudzenie, co prowadzi do rozkurczu tÄ™tniczki doprowadzajÄ…cej i powrotu GFR do warunkach prawidÅ‚owych. REGULACJA HORMONALNA DZIAAANIE UKAADU RENINA ANGIOTENSYNA ALDOSTERON UkÅ‚ad RAA reguluje przepÅ‚yw krwi w krążeniu nerkowym jak i krążeniu ogólnym. W aparacie przykÅ‚ebuszkowym nerek (komórkach ziarnistych) wytwarzana jest kwaÅ›na proteaza renina. Proteaza ta po przejÅ›ciu do krążenia dziaÅ‚a na angiotensynogen wytwarzany w wÄ…trobie i odszczepia od niego angiotensynÄ™ I, aby nastÄ™pnie w pÅ‚ucach mogÅ‚a powstać angiotensyna II. W korze nadnerczy pod wpÅ‚ywem aminopeptydazy angiotensyna II przechodzi w angiotensynÄ™ III. Do czynników uwalniajÄ…cych reninÄ™, która pochodzi głównie z nerek, należy: ·ð Zmniejszenie stężenia NaCl w moczu w części dalszej kanalików nerkowych i pobudzenie chemoreceptorów plamki gÄ™stej, 33 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 ·ð Pobudzenie baroreceptorów w obrÄ™bie komórek ziarnistych na skutek mniejszego rozciÄ…gania Å›cian tÄ™tniczki, ·ð DziaÅ‚anie adrenaliny na receptory ² 1-adrenergiczne na komórki ziarniste po pobudzeniu ukÅ‚adu współczulnego. ·ð WpÅ‚yw prostaglandyn, w tym zwÅ‚aszcza PGI i PGE , 2 2 ·ð DziaÅ‚anie czynników lokalnych (np. NO) lub ogólnych (np. marskość wÄ…troby). Czynnikami hamujÄ…cymi uwalnianie reniny sÄ…: ·ð Angiotensyna II ·ð Przedsionkowy czynnik natriretyczny (ANP) przez zmiany stężenia jonów Na+ ·ð ADH przez pobudzenie wchÅ‚aniania wody ·ð Blokery receptorów ²-adrenergicznych, np. propranolol, ·ð Leki, np. kwas acetylosalicylowy i inne niesteroidowe leki przeciwzapalne (hamujÄ… syntezÄ™ prostaglandyn). Do dziaÅ‚ania angiotensyny II należy: ·ð Pobudzanie uwalniania noradrenaliny z pozazwojowych włókien współczulnych na obwodzie i z rdzenia nadnerczy, ·ð Mocne dziaÅ‚anie skurczowe na tÄ™tnice i naczynia oporowe (4-8 razy mocniejsze niż noradrenaliny), ·ð Podwyższenie ciÅ›nienia tÄ™tniczego krwi, ·ð Pobudzenie uwalniania ADH i ACTH przez aktywowanie podwzgórza, ·ð Pobudzanie mechanizmów pragnienia w podwzgórzu, ·ð Pobudzanie wydzielania aldosteronu. DziaÅ‚anie angiotensyny II na tkanki docelowe zachodzi za poÅ›rednictwem receptorów klasy AT i AT , które wystÄ™pujÄ… w Å›cianie naczyÅ„ tÄ™tniczych, korze nadnerczy i mózgu. 1 2 DziaÅ‚anie aldosteronu polega na: ·ð Pobudzeniu wchÅ‚aniania zwrotnego Na+ z kanalików nerkowych, a tym samym jonów Cl-. ·ð Pobudzeniu wydalania jonów K+ z moczem, ·ð Pobudzeniu wydzielania jonów H+ przez komórki kanalików, ·ð ZwiÄ™kszeniu objÄ™toÅ›ci pÅ‚ynu pozakomórkowego, a tym samym ciÅ›nienia krwi. ·ð Angiotensyna III wpÅ‚ywa na wydzielanie aldosteronu, lecz dziaÅ‚a również naczynioskurczowo. ReasumujÄ…c, do głównych fizjologicznych skutków dziaÅ‚ania ukÅ‚adu RAA należy: Øð Utrzymanie prawidÅ‚owego ciÅ›nienia tÄ™tniczego krwi przez wpÅ‚yw na aktywność skurczowÄ… mięśni tÄ™tniczek i wydzielania aldosteronu. Øð Zapewnienie równowagi kÅ‚Ä™buszkowo-kanalikowej przez kontrolÄ™ GFR i utrzymanie odpowiedniego stosunku miÄ™dzy filtracjÄ… a zwrotnym wchÅ‚anianiem kanalikowym. W skrócie : Renina jest enzymem syntetyzowanym w komórkach ukÅ‚adu przykÅ‚Ä™buszkowego nerek. Renina odszczepia od biaÅ‚kowego substratu osocza maÅ‚o aktywny dekapeptyd 34 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 (angiotensynÄ™ I), z którego nastÄ™pnie (w tkance pÅ‚ucnej) pod wpÅ‚ywem konwertyny powstaje angiotensyna II. Angiotensyna II jest substancjÄ… o potężnym dziaÅ‚aniu naczyniokurczÄ…cym. Powoduje również pobudzenie syntezy aldosteronu, tj. hormonu wytwarzanego w korze nadnerczy, który zwiÄ™ksza wchÅ‚anianie zwrotne sodu i wody w cewkach nerkowych. ZwiÄ™kszone wydzielanie reniny ma miejsce m.in. przy spadku ciÅ›nienia tÄ™tniczego krwi (np. po krwotokach) i w nadciÅ›nieniu naczyniowo-nerkowym. MECHANIZM DZIAAANIA HORMONU ANTYDIURETYCZNEGO (ADH) ·ð ADH wydzielany przez tylny pÅ‚at przysadki mózgowej, wraz z krążeniem trafia do nerki, z naczyÅ„ wÅ‚osowatych, przez Å›ródmiąższe do bÅ‚ony podstawno-bocznej ·ð ADH przyÅ‚Ä…cza siÄ™ do receptora V2 i aktywuje kaskadÄ™ reakcji przez biaÅ‚ko Gs, cyklazÄ™ adenylanowÄ…, cAMP i kinazÄ™ proteinowÄ… A. Umożliwia to wbudowanie aquaporyny 2 do bÅ‚ony luminalnej (receptor V1 znajduje siÄ™ w naczyniach krwionoÅ›nych) ·ð Woda przemieszcza siÄ™ przez aquaporynÄ™ 2 (kanaÅ‚ wodny) w odpowiedzi na gradient osmotyczny a nastÄ™pnie przez aquaporynÄ™ 3 i 4 w bÅ‚onie podstawno-bocznej ·ð V2+ADH Ä…ð biaÅ‚ko G , które aktywuje cyklozÄ™ adenylanowÄ…, która powoduje powstawanie cAMP (cykliczny AMP). cAMP powoduje z kolei aktywacjÄ™ kinazy biaÅ‚kowej (w tym przypadku kinazÄ™ biaÅ‚kowÄ… A). Kinazy biaÅ‚kowe powodujÄ… przeniesienie czÄ…steczek fosforanowych na biaÅ‚ko, co zmienia konformacjÄ™ biaÅ‚ka i nabywajÄ… one zdolnoÅ›ci wbudowania siÄ™ w bÅ‚onÄ™ luminalnÄ… powstaje kanaÅ‚ wodny, a biaÅ‚ko wodne nazywa siÄ™ aquaporynÄ…. Od strony bÅ‚ony luminalnej biaÅ‚ko nazywa siÄ™ aquaporynÄ… 2. Powoduje zagÄ™szczanie moczu poprzez resorpcjÄ™ wody i jonów sodu w kanalikach nerkowych (kanalikach drugiego rzÄ™du) poprzez pobudzanie receptorów V2. Na akwaporyny dziaÅ‚a w dwojaki sposób: krótkoterminowa regulacja kieruje AQP2 do bÅ‚ony (odpowiedz w ciÄ…gu kilku minut), natomiast dÅ‚ugoterminowa (efekty widoczne na przestrzeni kilku dni) powoduje ekspresjÄ™ genów kodujÄ…cych kanaÅ‚ AQP2 (w przeciwieÅ„stwie do AQP1 stale obecnego w bÅ‚onie) dla wody, nastÄ™pnie translacjÄ™ tegoż mRNA oraz wbudowanie tego produktu w bÅ‚onÄ™ bieguna apikalnego komórek szeÅ›ciennych budujÄ…cych kanaliki nerkowe. WYDZIELANIE ADH Czynniki zwiÄ™kszajÄ…ce wydzielanie wazopresyny: 1. Wzrost osmolarnoÅ›ci pÅ‚ynów ustrojowych 2. Redukcja impulsacji z baroreceptorów, tonicznie hamujÄ…cej wydzielani wazopresyny 3. Stymulacja neuronów wydzielajÄ…cych wazopresynÄ™ przez angiotensynÄ™ II 4. Hipoksja OSMORECEPTORY ·ð W podwzgórzu (jÄ…dro nadwzrokowe i przykomorowe) ·ð W narzÄ…dach okoÅ‚okomorowych 35 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 ·ð W okolicy przedwzrokowej Uszkodzenie tych okolic powoduje: ·ð Brak wytwarzania (i wydzielania) ADH, czego skutkiem jest poliuria (moczówkÄ™ prostÄ…) ·ð AdypsjÄ™ (brak pragnienia) Prowadzi to do powstania zespoÅ‚u hiperosmolarnego (zwiÄ™kszenie osmolarnoÅ›ci pÅ‚ynów ustrojowych i hipernatremia) AUTOREGULACJA MIOGENNA Autoregulacja zwiÄ…zana jest ze skurczem mięśniówki naczyÅ„ oporowych, głównie tÄ™tniczek oraz zwieraczy prekapilarnych przy wzroÅ›cie ciÅ›nienia transmuralnego, czyli różnicy ciÅ›nienia pomiÄ™dzy Å›wiatÅ‚em tych naczyÅ„ a otaczajÄ…cym pÅ‚ynem Å›ródmiąższowym. Polega to na automatycznym wzmożeniu czynnego napiÄ™cia i skurczu tej mięśniówki przy wzroÅ›cie ciÅ›nienia transmuralnego. AUTOREGULACJA TA MA CHARAKTER: Øð autonomiczny, Øð wewnÄ…trzpochodny i zachodzi także w nerce odnerwionej, przeszczepionej lub wyizolowanej. Autoregulacja wynika ze specjalnych wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci miocytów gÅ‚adkich tÄ™tniczek nerkowych odpowiadajÄ…cych skurczem na wzrost rozciÄ…gajÄ…cego je ciÅ›nienia transmuralnego, co zapobiega automatycznie zwiÄ™kszeniu ciÅ›nienia w naczyniach kÅ‚Ä™buszkowych. AUTOREGULACJI PODLEGAJ: Øð CiÅ›nienie w kapilarach kÅ‚Ä™buszka naczyniowego Øð Ilość przepÅ‚ywajÄ…cej krwi przez nerki Øð Filtracja kÅ‚Ä™buszkowa Øð Ilość produkowanego moczu nie podlega autoregulacji Mimo tego, że autoregulacja jest zjawiskiem głównie mięśniowym, autonomicznym i wewnÄ…trznerkowym to pewne znaczenie przypisuje siÄ™ czynnikom hormonalnym (angiotensynie II, tlenkowi azotu, prostaglandynom) AUTOREGULACJA DZIAAA DWUKIERUNKOWO: Zapobiega nadmiernemu wzrostowi i zbytniemu spadkowi przepÅ‚ywu krwi i ciÅ›nienia w kapilarach kÅ‚Ä™buszka. Autoregulacja może ulec ograniczeniu w stanach krwotoku i 36 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 anoksji, dziaÅ‚ania zimna i różnych czynników chemicznych( cyjanki, prokaina, alkohol etylowy) Autoregulacja znika, gdy ciÅ›nienie tÄ™tnicze spada poniżej 80 mmHg TRANSPORT NA W KANALIKU PROKSYMALNYM ·ð Mechanizm pierwotny o Na-K-ATP-aza w bÅ‚onie podstawno-bocznej (pompa sodowo-potasowa) żð Utrzymuje niskie stężenie Na w komórce żð Utrzymuje wysokie stężenie jonów K w komórce żð Utrzymuje ujemny potencjaÅ‚ bÅ‚onowy o Gradient stężeÅ„ odpowiada za mechanizmy transportu wtórnego ·ð Mechanizm pompy dziaÅ‚ajÄ…cy w kanaliku proksymalnym odpowiada za resorpcjÄ™ glukozy. Glukoza jest w caÅ‚oÅ›ci filtrowana, a nastÄ™pnie w kanaliku resorbowana. Współpartner Na glukoza zlokalizowany jest w rÄ…bku, transportuje jednÄ… czÄ…steczkÄ™ glukozy i dwa jony Na na 1 cykl z filtratu do komórek kanalika proksymalnego. Jest to transport aktywny wtórny, który wykorzystuje gradient chemiczny i elektryczny dla ustalenia jonów Na przez pompÄ™ sodowo- potasowÄ…. Glukoza jest transportowana z komórek pÅ‚ynu Å›ródmiąższowego przez niezależny mechanizm do naczyÅ„ wÅ‚osowatych krążenia. ·ð Transport w pÄ™tli Henlego o Transport w grubej części ramienia wstÄ™pujÄ…cego żð Pierwotny mechanizm transportu: Na-K-ATP-aza w bÅ‚onie podstawno-bocznej żð Wtórny mechanizm transportu: współpartner Na-2Cl-K w bÅ‚onie luminalnej, zależny od gradientu chemicznego Na i Cl. BiaÅ‚ko znajdujÄ…ce siÄ™ w bÅ‚onie komórki kanalika. PÄ™tla Henlego miejsce wychwytu dla zwiÄ…zków blokujÄ…cych współtransport Na+/2Cl-/K+. Furosemid, który należy do diuretyków pÄ™tlowych ma dziaÅ‚anie moczopÄ™dne - zwiÄ™ksza wydzielanie jonów wraz z towarzyszÄ…cymi im czÄ…steczkami wody. Reabsorpcja sodu w kanaliku zbiorczym: ·ð Na jest re absorbowany przez komórki główne w kanaliku zbiorczym ·ð Mechanizm pierwotny: Na-K-ATP-aza w bÅ‚onie podstawno-bocznej ·ð DziÄ™ki pompie sodowo-potasowej tworzy siÄ™ gradient elektrochemiczny dla sodu w bÅ‚onie luminalnej ·ð Gradient ten powoduje ruch jonów Na+ do komórki przez kanaÅ‚y sodowe ·ð Reabsorpcja jonów Na+ jest stymulowana przez aldosteron ·ð Reabsorpcja jonów Cl- drogÄ… para celularnÄ… (zgodnie z gradientem stężeÅ„, szczelinami miÄ™dzykomórkowymi) 37 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 KONTROLKA WPAYW ÅšREDNICY TTNICZKI DOPROWADZAJCEJ I ODPROWADZAJCEJ NA FILTRACJ KABUSZKOW TÄ™tniczka doprowadzajÄ…ca (aferentna) ma Å›rednicÄ™ wiÄ™kszÄ… od odprowadzajÄ…cej (eferentnej). Powoduje to wzrost ciÅ›nienia wewnÄ…trz kÅ‚Ä™buszka nerkowego i tym samym powoduje filtracjÄ™ krwi. W sytuacji zmniejszenia Å›rednicy tÄ™tniczki doprowadzajÄ…cej zmniejsza siÄ™ współczynnik filtracji kÅ‚Ä™buszkowej. W przypadku zmniejszenia Å›rednicy tÄ™tniczki odprowadzajÄ…cej obserwujemy zwiÄ™kszenie filtracji kÅ‚Ä™buszkowej. WPAYW CIÅšNIENIA HYDROSTATYCZNEGO NA FILTRACJ KABUSZKOW No siÄ™ kurwa zwiÄ™kszy filtracja jak zwiÄ™kszysz ciÅ›nienie -.- REAKCJA FIZJOLOGICZNA NERKI NA ZMIAN CIÅšNIENIA KRWI Przy zmniejszeniu ciÅ›nienia tÄ™tniczego krwi równoczeÅ›nie zmniejsza siÄ™ ciÅ›nienie hydrostatyczne w naczyniach wÅ‚osowatych kÅ‚Ä™buszka naczyniowego a co za tym idzie również współczynnik przesÄ…czania kÅ‚Ä™buszkowego. W warunkach obniżonego ciÅ›nienia tÄ™tniczego zwiÄ™kszenie Å›rednicy tÄ™tniczki doprowadzajÄ…cej lub zmniejszenie Å›rednicy tÄ™tniczki odprowadzajÄ…cej wpÅ‚ynÄ… zwiÄ™kszajÄ…co na ciÅ›nienie w naczyniach wÅ‚osowatych kÅ‚Ä™buszka naczyniowego a wiÄ™c także na zwiÄ™kszajÄ…co wpÅ‚ynÄ… na przesÄ…czanie kÅ‚Ä™buszkowe, przy czy zwiÄ™kszenie Å›rednicy tÄ™tniczki doprowadzajÄ…cej jest znacznie bardziej efektywne w kompensowaniu obniżonego ciÅ›nienia krwi niż zmniejszanie Å›rednicy tÄ™tniczki odprowadzajÄ…cej. Przy równoczesnej zmianie Å›rednicy obu tÄ™tniczek znacznie wzrasta zarówno ciÅ›nienie hydrostatyczne w naczyniach wÅ‚osowatych kÅ‚Ä™buszka jak i wskaznik przesÄ…czania kÅ‚Ä™buszkowego. Różnica pomiÄ™dzy promieniami obu tÄ™tniczek wywoÅ‚uje ciÅ›nienie, które sprawia, ze do wnÄ™trza torebki z wiÄ™kszÄ… szybkoÅ›ciÄ… i siÅ‚Ä… przesÄ…cza siÄ™ filtrat osocza. WPAYW GRADIENTU STÅ»EC JONÓW NA STÅ»ENIE MOCZU REABSORBCJA GLUKOZY Z UZYCIEM NOÅšNIKÓW GLUKOZY glukoza ulega przesÄ…czeniu w kÅ‚Ä™buszkach i wchÅ‚ania siÄ™ caÅ‚kowicie w kanalikach bliższych, wymaga to obecnoÅ›ci jonów Na; glukoza i Na Å‚Ä…czÄ… siÄ™ ze wspólnym noÅ›nikiem SGLT 2 i SGLT 1 w bÅ‚onie przyszczytowej komórek kanalikowych i dostajÄ… siÄ™ do Å›wiatÅ‚a zgodnie z gradientem, potem Na zostajÄ… wypompowane do przestrzeni miÄ™dzykomórkowej przez Na-K-ATPazÄ™ a glukoza przetransportowana tam za pomocÄ… przenoÅ›nika GLUT 2, odbywa siÄ™ ona na zasadzie wtórnego transportu czynnego w którym pompa Na-K-ATPaza w bÅ‚onie bocznej i przypodstawnej stanowi głównÄ… siÅ‚Ä™ napÄ™dowÄ… 38 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 WPAYW HORMONÓW NA POWSTAWANIE MOCZU DziaÅ‚anie aldosteronu polega na: ·ð Pobudzaniu wchÅ‚aniania zwrotnego Na+ z kanalików nerkowych, a tym samym jonów Cl- ·ð Pobudzeniu wydalania jonów K+ z moczem ·ð Pobudzaniu wydzielania jonów H+ przez komórki kanalików ·ð ZwiÄ™kszeniu objÄ™toÅ›ci pÅ‚ynu pozakomórkowego, a tym samym ciÅ›nienia krwi. Aldosteron ma duży wpÅ‚yw na objÄ™tość wydalanego moczu. Wydzielanie wazopresyny zwiÄ™ksza stężenie moczu. Do czynników, które jÄ… uwalniajÄ… należą: ·ð Podwyższenie ciÅ›nienia osmotycznego krwi o 1-2 % ·ð Angiotensyna II ·ð Pobudzenie OUN np. w stresie ·ð Zmniejszenie objÄ™toÅ›ci krwi lub ciÅ›nienia tÄ™tniczego krwi, ·ð Prostaglandyny ·ð Nikotyna Do czynników hamujÄ…cych należy przede wszystkim alkohol i duże stężenie jonów wapnia w surowicy krwi. Powoduje zagÄ™szczanie moczu poprzez resorpcjÄ™ wody i jonów sodu w kanalikach nerkowych (kanalikach drugiego rzÄ™du) poprzez pobudzanie receptorów V2. KAMIEC NERKOWY W przypadku zamkniÄ™cia Å›wiatÅ‚a moczowodu przez kamieÅ„ moczowy, ciÅ›nienie hydrostatyczne w caÅ‚ym systemie kanalików podwyższa siÄ™, zmniejsza siÄ™ EFP i GFR. Częściej jednoczesne obniżenie filtracji i przepÅ‚ywu krwi przez kÅ‚Ä™buszek jest nastÄ™pstwem spadku EFP spowodowanego zwężeniem tÄ™tniczek doprowadzajÄ…cych np. pobudzenie nerwowych włókien współczulnych lub dziaÅ‚anie hormonów kurczÄ…cych naczynia - amin katecholowych lub angiotensyny. W stanach pobudzenia ukÅ‚adu współczulnego i przy wydzielaniu wymienionych hormonów GFR mniej siÄ™ zmienia jak RBF. 39 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 FIZJOLOGIA UKAADU NERWOWEGO WAAÅšCIWOÅšCI I AKTYWNOŚĆ ELEKTRYCZNA KOMÓRKI NERWOWEJ. 1. Typy komórek wystÄ™pujÄ…cych w oÅ›rodkowym ukÅ‚adzie nerwowym, funkcje komórki nerwowej; * Komórki nerwowe(neurony) Ich zasadniczÄ… funkcjÄ… jest przekazywanie informacji zakodowanych w postaci impulsów nerwowych. Neurony skÅ‚adajÄ… siÄ™ z ciaÅ‚a komórkowego ( perykarionu ) oraz 2 rodzajów wypustek: aksonu i licznych dendrytów. Perykarion jest zasadniczym miejscem metabolizmu i syntezy skÅ‚adników komórkowych. Dendryty przewodzÄ… informacje dokomórkowo (do ciaÅ‚a komórki) a aksony (od komórkowo). Dendryty odchodzÄ… promieniÅ›cie na zewnÄ…trz od ciaÅ‚a komórki i wielokrotnie siÄ™ rozgaÅ‚Ä™ziajÄ…. Typowy neuron ma również dÅ‚ugi akson, który bierze poczÄ…tek w nieco pogrubiaÅ‚ej okolicy ciaÅ‚a neuronu nazywanej wzgórkiem aksonalnym. Akson dzieli siÄ™ na gaÅ‚Ä™zie koÅ„cowe z których każda ma na swym koÅ„cu kolbki synaptyczne. Kolbki te zawierajÄ… pÄ™cherzyki w których przechowywane sÄ… przekazniki (transmitery). Aksony wielu neuronów majÄ… osÅ‚onkÄ™ zbudowanÄ… z mieliny. Poza ukÅ‚adem oÅ›rodkowym mielina wytwarzana jest przez komórki Schwanna. W OUN aksony wiÄ™kszoÅ›ci neuronów majÄ… osÅ‚onkÄ™ mielinowÄ… wytwarzanÄ… przez oligodendrocyty. OsÅ‚onka mielinowa pokrywa akson na caÅ‚ej jego dÅ‚ugoÅ›ci oprócz jego zakoÅ„czeÅ„ i przewężeÅ„ Ranviera. * Komórki glejowe ( Nie ma ich na kole, ale sÄ… na egzaminie- takÄ… notkÄ™ miaÅ‚am zapisanÄ… na kartce z pierwszych ćw. fizjologii.) Nie przewodzÄ… impulsów nerwowych lecz stanowiÄ… tkankÄ™ podporowÄ… dla komórek nerwowych i metabolizujÄ… transmitery uwalniane do przestrzeni synaptycznej. Komórki glejowe dzielÄ… siÄ™ na neuroglej i mezoglej (mikroglej) - OÅ›rodkowy neuroglej Należą do niego: astrocyty, oligodendrocyty, ependymocyty. Oligodendrocyty wytwarzajÄ… mielinÄ™ speÅ‚niajÄ…cÄ… funckjÄ™ izoltora oddzielajÄ…cego od siebie kom. nerwowe. Astrocyty- oddzielajÄ… kom. nerwowe od bezpoÅ›redniego kontaktu z naczyniami wÅ‚osowatymi krwionoÅ›nymi i poÅ›redniczÄ… w wymianie substancji budulcówych, energetycznych pomiÄ™dzy krwiÄ… i kom. nerwowymi - Mikroglej Jego komórki wykazujÄ… wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci żerne ( pożerajÄ… fragmenty obumarÅ‚ych komórek nerwowych) 2. Budowa bÅ‚ony komórkowej; BÅ‚ona komórkowa zbudowana jest z biaÅ‚ek i lipidów. Podstawowe lipidy bÅ‚ony to fosfolipidy takie jak fosfatydylocholina i fosfatydyloetanoloamina. Lipidy tworzÄ… podwójnÄ… warstwÄ™- zrÄ…b 40 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 bÅ‚ony. GÅ‚owa czÄ…steczki lipidu zawierajÄ…ca część fosforanowÄ… jest Å‚atwo rozpuszczalna w wodzie- jest polarna czyli hydrofilowa. Ogony sÄ… nierozpuszczalne w wodzie- sÄ… niepolarne, hydrofobowe. Hydrofilowe koÅ„ce sÄ… skierowane do Å›rodowiska obmywajÄ…cego komórki z zewnÄ…trz oraz do cytoplazmy. KoÅ„ce hydrofobowe spotykajÄ… siÄ™ we wnÄ™trzu bÅ‚ony. W bÅ‚onÄ™ wbudowanych jest wiele różnych biaÅ‚ek. -biaÅ‚ka integralne przechodzÄ… przez bÅ‚onÄ™ -biaÅ‚ka powierzchniowe rozmieszczone sÄ… na wewnÄ™trznej i zewnÄ™trznej powierzchni bÅ‚ony -biaÅ‚ka noÅ›nikowe tworzÄ… kanaÅ‚y aktywnego transportu czÄ…steczek przez bÅ‚onÄ™ ( wbrew gradientowi stężeÅ„, wymaga nakÅ‚adu energii) -biaÅ‚ka tworzÄ…ce kanaÅ‚y jonowe ( transport bierny, zachodzi zgodnie z gradientem stężeÅ„, bez nakÅ‚adów energii) -biaÅ‚ka receptorowe- wiążą swoiÅ›cie ligandy np. przekazniki chemiczne BiaÅ‚ka czÄ™sto sÄ… przymocowane do bÅ‚ony kom. przez GPI ( kotwice glikozylofosfatydyloinozytolowe). Inne biaÅ‚ka sÄ… lipidowane czyli przyÅ‚Ä…czajÄ… okreÅ›lone lipidy. 3. Funkcje bÅ‚ony komórkowej; - otacza komórkÄ™ i oddziela jÄ… od Å›rodowiska - zapewnia wybiórczy transport substancji do i z komórki ( selektywna przepuszczalność) - utrzymuje różnicÄ™ stężeÅ„ niektórych jonów( liczne jony przechodzÄ… przez bÅ‚onÄ™ tylko przy udziale biaÅ‚ek transportowych) 4. Przepuszczalność bÅ‚ony komórkowej; Przenikanie substancji apolarnych ( tlen, dwutlenek wÄ™gla, amoniak, alkohol) zachodzi przez caÅ‚Ä… grubość bÅ‚ony i jest proporcjonalne do ich rozpuszczalnoÅ›ci lipidowej. Natomiast dyfundowanie substancji polarnych ( woda, elektrolity i niektóre substancje organiczne ) zachodzi za poÅ›rednictwem porów w bÅ‚onie. 5. Transport bierny przez bÅ‚onÄ™ komórkowÄ…; Transport jonów przez bÅ‚ony biologiczne zachodzi za poÅ›rednictwem wyspecjalizowanych biaÅ‚ek nazywanych kanaÅ‚ami jonowymi. WiÄ™kszość kanałów posiada specyficzny mechanizm bramkujÄ…cy, który może ulec aktywacji (otwarcie kanaÅ‚u) pod wpÅ‚ywem zmian potencjaÅ‚u bÅ‚onowego (kanaÅ‚y zależne od potencjaÅ‚u) lub zwiÄ…zania siÄ™ specyficznego agonisty z receptorem (kanaÅ‚y zależne od receptora). WÅ‚aÅ›ciwymi czynnikami regulujÄ…cymi mogÄ… być biaÅ‚ka G, ATP lub zmiany Å›rodowiska jonowego. 41 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 Część kanałów nazywana kanaÅ‚ami przeciekowymi lub kanaÅ‚ami prostej dyfuzji nie posiada specjalnego mechanizmu bramkujÄ…cego, a stopieÅ„ ich otwarcia zależy od mechanicznego rozciÄ…gniÄ™cia bÅ‚ony komórkowej. 6. Klasyfikacja kanałów jonowych; 1) Bramkowane napiÄ™ciem ( potencjaÅ‚ozależne ) Czynnikiem otwierajÄ…cym kanaÅ‚y jonowe jest zmiana potencjaÅ‚u elektrycznego bÅ‚ony komórkowej. KanaÅ‚y napiÄ™ciozależne mogÄ… znajdować siÄ™ w trzech stanach: otwartym, zamkniÄ™tym, inaktywowanym. 2) Bramkowane przez ligandy ( ligandozależne) - PrzyÅ‚Ä…czenie siÄ™ ligandu spowoduje otwarcie kanaÅ‚u jonowego; odÅ‚Ä…czenie siÄ™ ligandu spowoduje zamkniÄ™cie kanaÅ‚u jonowego. WyjÄ…tkiem sÄ… kanaÅ‚y wyciekowe- one pozostajÄ… otwarte po odÅ‚Ä…czeniu siÄ™ ligandu. KanaÅ‚y zależne od ligandu mogÄ… znajdować siÄ™ w trzech stanach: otwartym, zamkniÄ™tym, desensytyzowanym. 7. Transport aktywny przez bÅ‚onÄ™ komórkowÄ…; Transport aktywny umożliwia przechodzenie substancji przez bÅ‚onÄ™ kom. przeciwko gradientowi stężeÅ„, wymaga nakÅ‚adu energii i nie ustaje, nawet gdy stężenie transportowanej substancji jest wiÄ™ksze po stronie, w kierunku której transport siÄ™ odbywa. Transport akt. może być pierwotny i dotyczy jednego typu substancji lub może być to transport akt. wtórny, gdy transport aktywny jednej substancji stwarza niezbÄ™dny gradient chemiczny lub elektryczny do transportu drugiej substancji. 8. Mechanizm dziaÅ‚ania pompy sodowo - potasowej; Utrzymanie wewnÄ…trz komórek dużego stężenia jonów K + i maÅ‚ego stężenia jonów Na + wymaga aktywnego transportu obu tych kationów przez bÅ‚onÄ™ komórkowÄ… przeciwko gradientowi stężeÅ„. Kationy sodowe napÅ‚ywajÄ…ce do wnÄ™trza komórki przez kanaÅ‚y dla prÄ…dów jonów sodowych zostajÄ… po stronie wewnÄ™trznej bÅ‚ony zwiÄ…zane z enzymem. Znajduje siÄ™ on w samej bÅ‚onie komórkowej i transportuje jony sodu na zewnÄ…trz bÅ‚ony. JednoczeÅ›nie ten sam enzym zabiera ze sobÄ… jony potasu z zewnÄ™trznej powierzchni bÅ‚ony i transportuje je do wnÄ™trza komórki. Enzym transportujÄ…cy jony sodu i potasu przez bÅ‚onÄ™ przeciw gradientowi stężeÅ„ czerpie energiÄ™ z hydrolizy ATP do ADP. Enzym ten aktywowany jest przez jony sodu i potasu, stÄ…d pochodzi jego nazwa: NA-K-ATP-aza. Rozpad ATP do ADP pod wpÅ‚ywem NA-K-ATP- azy zachodzi w obecnoÅ›ci jonów magnezowych zawartych w pÅ‚ynie wewnÄ…trzkomórkowym. Energia wyzwolona z rozpadu 1 mola ATP do ADP wykorzystywana jest na antyport 3 moli jonów sodu z komórki i 2 moli jonów potasu do komórki. 42 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 9. Fizjologiczne rola pompy sodowo-potasowej; ·ð - generowanie gradientu stężeÅ„ jonów sodu i potasu ·ð - generowanie ujemnego Å‚adunku wewnÄ…trz komórki tzw. aktywność elektrogenna ·ð - regulacja bilansu wodnego ·ð - podtrzymywanie potencjaÅ‚u bÅ‚onowego 10. PotencjaÅ‚ równowagi; PotencjaÅ‚ równowagi- jest to taki potencjaÅ‚ bÅ‚onowy, przy którym gradient chemiczny zostaje zrównoważony przez gradient elektryczny. Czyli przy którym siÅ‚a dyfuzji jonów zwiÄ…zana z różnicÄ… stężeÅ„ po obu stronach bÅ‚ony zostaje zrównoważona przez powstajÄ…cÄ… różnicÄ™ potencjaÅ‚u elektrycznego danego jonu. Wartość potencjaÅ‚u okreÅ›la równanie Nernsta. 11. Równanie Nernsta; Równanie Nernsta sÅ‚uży do obliczenia potencjaÅ‚u równowagi. 12. Równanie Goldmana; Równanie Goldmana sÅ‚uży do obliczenia potencjaÅ‚u bÅ‚ony komórkowej ( np. potencjaÅ‚u spoczynkowego) 13. PotencjaÅ‚ spoczynkowy komórki nerwowej; To stabilny potencjaÅ‚ bÅ‚ony komórkowej na którÄ… nie dziaÅ‚a żaden bodziec, na której nie wystÄ™pujÄ… skutki wczeÅ›niejszego dziaÅ‚ania bodzca i która nie wykazuje spontanicznej aktywnoÅ›ci elektrycznej. Powstaje on na skutek : różnicy stężeÅ„ jonów po obu stronach bÅ‚ony, dyfuzji tych jonów, selektywnej przepuszczalnoÅ›ci bÅ‚ony dla poszczególnych jonów i czynnego transportu jonów sodu i potasu przez bÅ‚onÄ™ komórkowÄ… przy udziale Na-K-ATP-azy. 14. Geneza potencjaÅ‚u spoczynkowego komórki nerwowej; Jej elementy to : - gradient stężeÅ„ dla jonów sodu i potasu ( stężenie jonów potasu jest wyższe wewnÄ…trz komórki niż na zewnÄ…trz, stężenie jonów sodu jest wyższe na zewnÄ…trz niż wewnÄ…trz) -wystÄ™powanie w bÅ‚onie komórkowej kanałów wyciekowych potasowych( dziÄ™ki którym w czasie potencjaÅ‚u spoczynkowego możliwy jest ruch jonów potasu- tzw. prÄ…d potasowy przez bÅ‚onÄ™ komórkowÄ…. PrÄ…d potasowy dąży do wyrównania potencjaÅ‚u bÅ‚ony z potencjaÅ‚em równowagi dla jonów potasu) 43 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 - elektrogenna aktywność pompy sodowo potasowej ( generowanie Å‚adunku ujemnego wewnÄ…trz komórki) - obecność dużych anionów organicznych ( wpÅ‚ywajÄ… one na ruch innych jonów przez bÅ‚onÄ™ komórkowÄ…) Ruchem jonów przez bÅ‚onÄ™ komórkowÄ… kierujÄ… dwie siÅ‚y : chemiczna i elektrostatyczna. SiÅ‚a chemiczna kieruje ruchem zgodnie z gradientem stężeÅ„, a elektrostatyczna kieruje ruchem poprzez odziaÅ‚ywania elektrostyczne. JeÅ›li siÅ‚a elektrostatyczna i chemiczna sÄ… w innym kierunku przy czym: * jedna siÅ‚a przeważa - to istnieje możliwość ruchu jonów w kierunku siÅ‚y przeważajÄ…cej o ile w bÅ‚onie wystÄ™pujÄ… otwarte kanaÅ‚y jonowe * siÅ‚y siÄ™ równoważą - wówczas nie ma możliwoÅ›ci ruchu jonów przez bÅ‚onÄ™ kom. JeÅ›li siÅ‚a chemiczna i elektrostatyczna majÄ… taki sam kierunek to istnieje możliwość ruchu jonów przez bÅ‚onÄ™ o ile wystÄ™pujÄ… w bÅ‚onie otwarte kanaÅ‚y jonowe. Elektrogenna aktywność pompy i obecność dużych anionów organicznych powodujÄ…, że komórka wewnÄ…trz ma Å‚adunek ujemny a na zewnÄ…trz dodatni) 15. PotencjaÅ‚ lokalny; Lokalna wymiana jonów pomiÄ™dzy wnÄ™trzem komórki a jej otoczeniem. 16. PotencjaÅ‚ czynnoÅ›ciowy komórki nerwowej; PotencjaÅ‚ czynnoÅ›ciowy kom. nerwowej jest przejÅ›ciowÄ… zmianÄ… potencjaÅ‚u bÅ‚ony zwiÄ…zanÄ… z przekazywaniem informacji. Miejscem jego powstania w neuronach jest zwykle wzgórek aksonu lub cieśń wÄ™zÅ‚a. PotencjaÅ‚ progowy : Jest to wielkość potencjaÅ‚u bÅ‚ony komórki, która musi zostać przekroczona, aby mógÅ‚ być wygenerowany potencjaÅ‚ czynnoÅ›ciowy. Zawiera siÄ™ zwykle w granicach od -40 do -55 mV. 17. Fazy potencjaÅ‚u czynnoÅ›ciowego komórki nerwowej; * Depolaryzacja - jest to wzrost potencjaÅ‚u bÅ‚ony powyżej potencjaÅ‚u spoczynkowego. Wynika z napÅ‚ywu jonów sodu przez napiÄ™ciozależne kanaÅ‚y sodowe. NapÅ‚yw jonów sodu przez napiÄ™ciozależne kanaÅ‚y sodowe nasila odkomórkowy prÄ…d potasowy. Aby powstaÅ‚ potencjaÅ‚ czynnoÅ›ciowy dokomórkowy prÄ…d sodowy musi przeważyć odkomórkowy prÄ…d potasowy. W wiÄ™kszoÅ›ci komórek pobudliwych depolaryzacja wykracza poza zero i potencjaÅ‚ bÅ‚onowy(wnÄ™trza komórki) siÄ™ga do wartoÅ›ci dodatnich. Dodatnia, krótkotrwaÅ‚a część potencjaÅ‚u czynnoÅ›ciowego jest nazywana nadstrzaÅ‚em. 44 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 * Repolaryzacja - jest to obniżenie potencjaÅ‚u bÅ‚ony do wartoÅ›ci potencjaÅ‚u spoczynkowego. Wynika z ruchu jonów potasu na zewnÄ…trz przez napiÄ™ciozależne kanaÅ‚y potasowe. Repolaryzacja zachodzi poczÄ…tkowo szybko, ale potem ulega zwalnianiu, w miarÄ™ jak powraca ujemny potencjaÅ‚ bÅ‚onowy. Te zmiany potencjaÅ‚u obserwowane pod koniec albo już po repolaryzacji okreÅ›la siÄ™ jako potencjaÅ‚y nastÄ™pcze. * Hiperpolaryzacja - jest to spadek potencjaÅ‚u bÅ‚ony poniżej wartoÅ›ci potencjaÅ‚u spoczynkowego. Jest to efekt nadmiernej ucieczki jonów potasu z komórki. Po zamkniÄ™ciu kanałów potasowych zostanÄ… uruchomione elementy genezy potencjaÅ‚u spoczynkowego. 18. Cechy potencjaÅ‚u czynnoÅ›ciowego komórki nerwowej; 1) powstaje wg zasady wszystko albo nic , która oznacza, że powstanie on zawsze, gdy bodziec osiÄ…gnie co najmniej wartość progowÄ…, przy czym jego wartość (amplituda) nie zależy od siÅ‚y bodzca. 2) jest nie wygasajÄ…cy 3) rozprzestrzenia siÄ™, przy czym przemieszcza siÄ™ od miejsca powstawania zawsze w kierunku zakoÅ„czenia aksonu. 19. Refrakcja wzglÄ™dna i bezwzglÄ™dna; Refrakcja (niepobudliwość) bezwzglÄ™dna jest to okres w czasie potencjaÅ‚u igilicowego kiedy żaden z bodzców, niezależnie od swej siÅ‚y, nie jest zdolny do wywoÅ‚ania pobudzenia. Refrakcja wzglÄ™dna jest to okres kiedy bodzce nadprogowe mogÄ… wywoÅ‚ać pobudzenie 20. Propagacja potencjaÅ‚u czynnoÅ›ciowego w komórce nerwowej. ·ð jeÅ›li dokomórkowe prÄ…dy kationów przeważajÄ… nad odkomórkowymi, nastÄ™puje depolaryzacja od poziomu potencjaÅ‚u spoczynkowego (okoÅ‚o -70 mV) do potencjaÅ‚u krytycznego czyli progowego (okoÅ‚o -50 mV) ·ð po osiÄ…gniÄ™ciu potencjaÅ‚u progowego, nastÄ™puje otwarcie bramkowanych elektrycznie kanałów przewodzÄ…cych odkomórkowo kationy potasowe, oraz kanałów przewodzÄ…cych kationy sodowe do wnÄ™trza komórki ·ð wskutek różnicy potencjałów kationy sodowe szybko napÅ‚ywajÄ… do wnÄ™trza komórki, niwelujÄ…c różnicÄ™ potencjałów pomiÄ™dzy Å›rodowiskiem zewnÄ…trz- i wewnÄ…trzkomórkowym do zera (depolaryzujÄ… bÅ‚onÄ™ komórkowÄ…) jest to poczÄ…tek tzw. potencjaÅ‚u iglicowego ·ð ze wzglÄ™du na dużą poczÄ…tkowÄ… różnicÄ™ stężeÅ„, mimo wyrównania potencjałów, kationy sodowe napÅ‚ywajÄ… w dalszym ciÄ…gu do wnÄ™trza komórki, powodujÄ…c odwrotnÄ… polaryzacjÄ™ bÅ‚ony (dochodzÄ…cy do +35 mV) ·ð w ciÄ…gu okoÅ‚o 2 ms nastÄ™puje caÅ‚kowita inaktywacja kanałów sodowych ·ð po rozpoczÄ™ciu aktywacji sodowej, w odpowiedzi na depolaryzacjÄ™, nastÄ™puje aktywacja potasowa, czyli otwarcie kanałów dla odkomórkowego prÄ…du kationów potasowych 45 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 powoduje to zmianÄ™ potencjaÅ‚u wnÄ™trza komórki z powrotem na ujemny, czyli repolaryzacjÄ™ (w tym czasie nie jest możliwe ponowne pobudzenie komórki, jest to okres refrakcji bezwzglÄ™dnej) ·ð w czasie trwania potencjaÅ‚u iglicowego, a zwÅ‚aszcza pod koniec proporcje kationów po obu stronach bÅ‚ony sÄ… odwrócone (Na+ wewnÄ…trz, K+ na zewnÄ…trz komórki) ·ð w ciÄ…gu kolejnych kilkudziesiÄ™ciu milisekund przywracane sÄ… proporcje kationów sodowych i potasowych po obu stronach bÅ‚ony komórkowej ·ð jednak poczÄ…tkowo bÅ‚ona jest jeszcze w stanie hiperpolaryzacji różnica potencjałów przekracza wartość spoczynkowÄ… (refrakcja wzglÄ™dna) ·ð depolaryzacja przesuwa siÄ™ wzdÅ‚uż aksonu z prÄ™dkoÅ›ciÄ… do 100 m/sekundÄ™ CZUCIE I PERCEPCJA ( ĆWICZENIA). Patryk: 1. Receptory Receptorami nazywamy zarówno wyspecjalizowane struktury, odrÄ™bne komórki receptorowe jak i zakoÅ„czenia obwodowe neuronów czuciowych. Czynność receptorów polega na dostarczaniu do OUN informacji o srodowisku zewnÄ™trznym i wewnÄ™trznym organizmu. OkreÅ›lony receptor jest zazwyczaj pobudzany jednym rodzajem energii, wskazuje to na swoistÄ… wrażliwość receptorów na okreÅ›lony rodzaj bodzca . Jednak koncepcja swoistoÅ›ci receptorów nie ma wartoÅ›ci bezwzglÄ™dnej. Nawet najbardziej wyspecjalizowany receptor może być pobudzany przez kilka rodzajów bodzców pod warunkiem, że ich intensywność jest odpowiednio duża. Swoistość receptorów jest wiÄ™c wzglÄ™dna. Bodziec, w stosunku do którego receptor ma najniższy próg pobudliwoÅ›ci zwany jest bodzcem adekwatnym(swoistym) dla tego receptora. Receptory dzieli siÄ™ na: - eksteroreceptory - reagujÄ… na bodzce Å›rodowiska zewnÄ™trznego (mechaniczne, zmiany temperatury) - interoreceptory odbierajÄ… bodzce z trzew. - proprioreceptory dostarczajÄ… informacji o pozycji caiÅ‚a, koÅ„czyn, gÅ‚owy i tuÅ‚owia wzglÄ™dem siebie. - telereceptory informujÄ… o zmianach zachodzÄ…cych w bardziej odlegÅ‚ym otoczeniu - nocyreceptory sÄ… pobudzane przez bodzce uszkadzajÄ…ce tkanki. Ze wzglÄ™du na rodzaj przetwarzanej energii na : - fotoreceptory - mechanoreceptory - termoreceptory - chemoreceptory 46 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 2. PotencjaÅ‚ receptorowy SÄ… to zmiany potencjaÅ‚u powstajÄ…ce w receptorze pod wpÅ‚ywem dziaÅ‚ajÄ…cego na nie bodzca. W przeważajÄ…cej części receptorów polega na depolaryzacji zakoÅ„czenia obwodowego. Niektóre receptory pod wpÅ‚ywem bodzca ulegajÄ… hiperpolaryzacji. PotencjaÅ‚ receptorowy jest zmianÄ… miejscowÄ…: zależy od wielkoÅ›ci bodzca i roÅ›nie wraz z jego zwiÄ™kszeniem. Åšwiadczy to o tym, że w odróżnieniu od potencjaÅ‚u czynnoÅ›ciowego we włóknie nerwowym , którego wielkość jest staÅ‚a, nie stosuje siÄ™ on do prawa wszystko albo nic . Po osiÄ…gnieciu pewnej wielkoÅ›ci zwanej potencjaÅ‚em progowym, potencjaÅ‚ receptorowy wyzwala impuls nerwowy. Próg pobudliwoÅ›ci receptora może być bardzo niski. Duże znaczenie dla wyzwolenia potencjaÅ‚u ma szybkość narastania siÅ‚y bodzca. 3. Adaptacja receptorów; Zmniejszenie siÄ™ wartoÅ›ci potencjaÅ‚u generujÄ…cego(lub jego caÅ‚kowity zanik) podczas dziaÅ‚ania bodzca o staÅ‚ym natężeniu. PodstawowÄ… przyczynÄ… adaptacji w wielu mechanoreceptorach sÄ… wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci lepko-sprężyste torebki Å‚Ä…cznotkankowej otaczajÄ…ce zakoÅ„czenie czuciowe. Ze wzglÄ™du na zdolność do adaptacji wyróżniamy receptory: - fazowe (szybko adaptujÄ…ce siÄ™) w których dÅ‚ugotrwaÅ‚y bodziec wywowÅ‚uje potencjaÅ‚ który szybko wygasa (receptory wrażliwe na dotyk i ucisk). - toniczne (wolno adaptujÄ…ce siÄ™) w których potencjaÅ‚ czynnoÅ›ciowy jest generowany mimo pewnego spadku czÄ™stotliwoÅ›ci, przez caÅ‚y czas trwania bodzca (zakoÅ„czenia pierÅ›cieniowo-spiralne we wrzecionku mięśniowym, ciaÅ‚ka buÅ‚awkowate, baroreceptory Å‚uku aorty i zatoki szyjnej oraz niektóre termoreceptory). 4. SiÅ‚a bodzca a pobudzenie receptorów; ·ð Bodziec podprogowy - to bodziec o maÅ‚ej intensywnoÅ›ci, niewystarczajÄ…cej do pobudzenia receptora. ·ð Bodziec progowy - to bodziec o najmniejszej intensywnoÅ›ci wystarczajÄ…cej do pobudzenia receptora. ·ð Bodziec nadprogowy - to bodziec silniejszy od progowego, który pobudza receptor w stopniu zależnym od swej intensywnoÅ›ci. ·ð Bodziec maksymalny - to bodziec nadprogowy wywoÅ‚ujÄ…cy najwiÄ™ksze możliwe pobudzenie receptora. Dalsze zwiÄ™kszanie siÅ‚y bodzca jest już nieefektywne. Bodzce o takiej intensywnoÅ›ci nazywa siÄ™ supermaksymalnymi. 5. Czucie powierzchniowe: Czucie powierzchniowe czyli eksteroceptywne jest odbierane przez receptory znajdujÄ…ce siÄ™ w skórze-eksteroreceptory. Bodzcami dla eksteroreceptorów sÄ… zmiany zachodzÄ…ce w najbliższym otoczeniu organizmu, dziaÅ‚ajÄ…ce na skóre. 47 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 a. Czucie dotyku - Najlepiej poznane ze wszystkich rodzajów czucia. Jest ono odbierane przez receptory o różnej budowie mikroskopowej tj.: - CiaÅ‚ka dotykowe Meissnera wrażliwe na dotkniÄ™cie i rozciÄ…ganie - CiaÅ‚ka blaszkowate Paciniego wrażliwe na wibracje - AÄ…kotki dotykowe Merkela wrażliwe na dotkniÄ™cie i ucisk - CiaÅ‚ka zmysÅ‚owe Ruffiniego wrażliwe na rozciÄ…ganie - Receptory koszyczkowe mieszka wÅ‚osa wrażliwe na jego ruchy WywoÅ‚ane jest wyÅ‚Ä…cznie odksztaÅ‚ceniem skóry, nie wywoÅ‚uje go równomierny ucisk nie powodujÄ…cy odksztaÅ‚cenia. Czucie dotyku możliwe jest tylko w Å›ciÅ›le okreÅ›lonych obszarach skóry co wywoÅ‚ane jest nierównomiernym uÅ‚ożeniem mechanoreceptorów, nawiecej jest ich na opuszkach palców, nosie i wargach, najmniej na plecach udach i ramionach. Impulsacja aferentna z receptorów czucia dotyku przewodzona jest do rdzenia krÄ™gowego przez włókna zaliczane do grupy A, z osÅ‚onkÄ… mielinowÄ…. PrÄ™dkość przewodzenia w tych włóknach jest rzÄ™du kilkudziesiÄ™ciu metrów na sekundÄ™. Impulsy nerwowe wyzwolone dziÄ™ki pobudzeniu receptorów czucia dotyku kierowane sÄ… do pola czuciowego kory mózgu. Na tej drodze impulsy przewodzone sÄ… przez 4 neurony czuciowe. Droga impulsów z receptorów dotyku: I neuron: zwój nerwu rdzeniowego Ä…ð II neuron: róg tylny rdzenia krÄ™gowego lub jÄ…dro smukÅ‚e i klinowate rdzenia przedÅ‚użonego Ä…ð III neuron: jÄ…dro przekaznikowe wzgórza (jÄ…dro brzuszne tylno-boczne wzgórza) Ä…ð IV neuron: pole 1-3 wg Brodmanna. b. Czucie temperatury - zmysÅ‚, przez który organizm odbiera temperaturÄ™. Ssaki majÄ… co najmniej dwa typy termoreceptorów: te, które odpowiedzialne sÄ… za czucie gorÄ…ca (tj. temperatury powyżej staÅ‚ej temperatury ciaÅ‚a) i te, które odpowiadajÄ… za czucie zimna (tj. temperatury poniżej staÅ‚ej temperatury ciaÅ‚a). Włókna nerwowe przewodzÄ…ce impulsacjÄ™ od receptorów wrażliwych na temperaturÄ™ należą do włókien typu A o Å›rednicy od 2 do 5 um. Czucie zimna lub ciepÅ‚a powstaje tylko wtedy kiedy zmiany temperatury dotyczÄ… samych receptorów i wystÄ™pujÄ… dostatecznie szybko. Zmiany temperatury otoczenia, które nie wywoÅ‚ujÄ… spadku lub wzrostu temperatury receptorów wiÄ™kszego od od progu pobudliwoÅ›ci, nie sÄ… odbierane w postaci czucia zimna lub ciepÅ‚a. Temperatura 15-30oC odczuwana jest jako chłód a poniżej 15oC jako dokuczliwe zimno. Wysoka temperatura w pewnym stopniu pobudza także receptory zimna. Pod wpÅ‚ywem zimna lub bardzo wysokiej temperatury pobudzane sÄ… receptory bólowe. Droga impulsów z receptorów dotyku: I neuron: zwój nerwu rdzeniowego Ä…ð II neuron: róg tylny rdzenia krÄ™gowego lub jÄ…dro smukÅ‚e i klinowate rdzenia przedÅ‚użonego Ä…ð III neuron: jÄ…dro przekaznikowe wzgórza (jÄ…dro brzuszne tylno-boczne wzgórza) Ä…ð IV neuron: pole 1-3 wg Brodmanna. W obrÄ™bie wzgórza i w korze mózgu lokalizacja neuronów odbierajÄ…cych czucie temperatury pokrywa siÄ™ z lokalizacjÄ… neuronów czucia dotyku. Receptory ciepÅ‚a lub zimna szybko siÄ™ adaptujÄ… dlatego czucie temperatury po pewnym czasie ustÄ™puje. Zero fizjologiczne wystÄ™puje wtedy gdy temperatura otoczenia równa siÄ™ temperaturze powierzchni skóry. Niewielkie zmiany temperatury otoczenia w zakresie 20-40oC, zachodzÄ…ce powoli nie zmieniÄ… temperatury skóry i nie wywoÅ‚ajÄ… 48 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 czucia. Pobudzenie receptorów skóry wymaga dostatecznie szybkiej zmiany temperatury a gaz, pÅ‚yn lub ciaÅ‚o staÅ‚e stykajÄ…ce siÄ™ ze skórÄ… muszÄ… mieć duże przewodnictwo cieplne. 6. Pola recepcyjne- zależność wielkoÅ›ci pól recepcyjnych od miejsca wystÄ™powania; Pole recepcyjne to obszar na którym znajdujÄ… siÄ™ receptory pobudzajÄ…ce dany neuron czuciowy posiadajÄ…cy swojÄ… reprezentacje oÅ›rodkowÄ…. MaÅ‚e pole recepcyjne pozwala na dużą rozdzielczość (dokÅ‚adność) odczuwania zmysÅ‚owego np. oko widzi ostro, a opuszki palców majÄ… precyzjÄ™ dotyku, ponieważ komórki unerwiajÄ…ce centralnÄ… część siatkówki oka oraz włókna czuciowe w opuszkach majÄ… niewielkie pole odbiorcze. Im wiÄ™ksze pole recepcyjne tym mniejsza dokÅ‚adność recepcji zmysÅ‚owej. W miejscach o dużej wrażliwoÅ›ci na bodzce wystÄ™pujÄ… neurony o maÅ‚ych polach recepcyjnych. 7. Budowa i funkcja oka; GaÅ‚ka oczna zajmuje przedniÄ…, najszerszÄ… część piramidy oczodoÅ‚u, jej odlegÅ‚ość od Å›cian oczodoÅ‚u nie przekracza 1 cm. Ma ksztaÅ‚t kulisty, jej przeciÄ™tnÄ… Å›rednica w przekroju strzaÅ‚kowym wynosi 24,21 mm, w poprzecznym 23,4 mm. PrzeciÄ™tna masa gaÅ‚ki ocznej waha siÄ™ od 6,3 do 7,8 g, objÄ™tość jej zaÅ› wynosi 6000 7000 mm3. GaÅ‚ka oczna zbudowana jest z trzech bÅ‚on: zewnÄ™trznej, Å›rodkowej i wewnÄ™trznej. Øð ZewnÄ™trzna bÅ‚ona naczyniowa ·ð Nieprzejrzysta twardówka - utrzymuje ksztaÅ‚t i strukturÄ™ oka - peÅ‚ni funkcje ochronne ·ð Przezroczysta rogówka - Wraz z soczewkÄ… stanowiÄ… 2 główne ukÅ‚ady optyczne oka. Jest nieunaczyniona. Jest odżywiana przez dyfuzje z zewnÄ…trz i od Å›rodka. Od strony zewnÄ™trznej odżywia jÄ… tzw. film Å‚zowy , który jest wydzielinÄ… gruczołów Å‚zowych. StaÅ‚a wilgotność i dopÅ‚yw tlenu determinujÄ… przezierność rogówki. - bardzo silnie unerwiona - promieÅ„ krzywizny mniejszy od promienia twardówki Øð Åšrodkowa bÅ‚ona naczyniowa ·ð Naczyniówka - gÄ™sta sieć naczyÅ„ krwionoÅ›nych - odżywienie zewnÄ™trznych warstw siatkówki ·ð CiaÅ‚o rzÄ™skowe - PierÅ›cieÅ„ na graniczy tÄ™czówki i naczyniówki - zbudowany z miÄ™snia rzÄ™skowego (miÄ™sniówka gÅ‚adka) - reguluje za poÅ›rednictwem włókien obwodowych krzywiznÄ™ soczewki oka 49 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 - produkuje ciecz wodnistÄ… - od wieÅ„ca rzÄ™skowego odchodzÄ… liczne włókna Å›ciÄ™gniste obwódka rzÄ™skowa, które przyczepiajÄ… siÄ™ do soczewki w jej rejonie równikowym. - bierze udziaÅ‚ w procesie akomodacji ·ð TÄ™czówka - speÅ‚nia funkcjÄ™ przesÅ‚ony regulujÄ…cej ilość swiatÅ‚a wpadajÄ…cego do oka - zrenica otwór o wielkoÅ›ci zmienianej przez miÄ™snie zwieracz i rozszerzacz zrenicy Øð WewnÄ™trzna bÅ‚ona naczyniowa ·ð Siatkówka - wÅ‚aÅ›ciwy element Å›wiatÅ‚oczuÅ‚y oka ________________________________________________________________________________ GaÅ‚ka oczna znajduje siÄ™ w przedniej części oczodoÅ‚u i porusza siÄ™ dziÄ™ki ruchom mięśni ocznych w zagÅ‚Ä™bieniu utworzonym przez tkankÄ™ tÅ‚uszczowÄ… oczodoÅ‚u i liczne powiÄ™zie. WychodzÄ…cy z niej nerw wzrokowy przechodzi przez otwór kostny do wnÄ™trza czaszki i dalej do mózgu. Oko ma w przybliżeniu ksztaÅ‚t kuli o Å›rednicy 24 mm, wypeÅ‚nionej w wiÄ™kszoÅ›ci bezpostaciowÄ… substancjÄ… (ciaÅ‚kiem szklistym), znajdujÄ…cej siÄ™ pod ciÅ›nieniem pozwalajÄ…cym na utrzymanie jego ksztaÅ‚tu. Twardówka jest najbardziej zewnÄ™trznÄ… częściÄ… oka. Zbudowana jest z nieprzezroczystej bÅ‚ony włóknistej Å‚Ä…cznotkankowej. W przedniej części oka przechodzi w rogówkÄ™. Rogówka ksztaÅ‚tem przypomina wypukÅ‚e szkieÅ‚ko od zegarka. Zbudowana jest z przezroczystej bÅ‚ony włóknistej. MiÄ™dzy twardówkÄ… i siatkówkÄ… leży naczyniówka która wraz z tÄ™czówkÄ… i ciaÅ‚em rzÄ™skowym tworzy bÅ‚onÄ™ naczyniowÄ…, w której znajdujÄ… siÄ™ naczynia krwionoÅ›ne. CiaÅ‚o rzÄ™skowe utrzymuje soczewkÄ™ w odpowiednim poÅ‚ożeniu. Siatkówka (retina) jest receptorowÄ… częściÄ… oka. SkÅ‚ada siÄ™ z trzech warstw, przy czym najbliższa Å›rodka oka warstwa skÅ‚ada siÄ™ z czopków i prÄ™cików - komórek Å›wiatÅ‚oczuÅ‚ych, a dwie pozostaÅ‚e z neuronów przewodzÄ…cych bodzce wzrokowe. Na siatkówce znajduje siÄ™ plamka żółta, bÄ™dÄ…ca miejscem o najwiÄ™kszym skupieniu czopków i z tego powodu cechuje siÄ™ najwiÄ™kszÄ… wrażliwoÅ›ciÄ… na barwy i Å›wiatÅ‚o. Nieco niżej znajduje siÄ™ plamka Å›lepa - miejsce pozbawione komórek Å›wiatÅ‚oczuÅ‚ych i dlatego niewrażliwe na Å›wiatÅ‚o. Jest miejscem zbiegu nerwów Å‚Ä…czÄ…cych komórki Å›wiatÅ‚oczuÅ‚e z nerwem wzrokowym. Soczewka jest zawieszona miÄ™dzy tÄ™czówkÄ… a ciaÅ‚em szklistym na obwódce rzÄ™skowej. SkÅ‚ada siÄ™ z torebki, kory i jÄ…dra i ma dwie wypukÅ‚e powierzchnie - przedniÄ… i tylnÄ…. JeÅ›li wyobrazimy sobie soczewkÄ™ jako owoc, to torebka jest jego skórkÄ…, kora jego miąższem, a jÄ…dro pestkÄ…. TÄ™czówka jest umięśnionÄ… częściÄ… bÅ‚ony naczyniowej otaczajÄ…cej otwór nazywany zrenicÄ…. DziÄ™ki zawartemu w niej pigmentowi jest kolorowa. Mięśnie tÄ™czówki pozwalajÄ… na zwiÄ™kszanie lub zmniejszanie dopÅ‚ywu Å›wiatÅ‚a przez regulacjÄ™ wielkoÅ›ci zrenicy. WnÄ™trze oka wypeÅ‚nia przezroczysta, galaretowata substancja, nazywana ciaÅ‚em szklistym 50 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 Przednia część gaÅ‚ki ocznej i wewnÄ™trzna część powiek pokryte sÄ… spojówkÄ…. W górno - bocznej części oczodoÅ‚u znajduje siÄ™ gruczoÅ‚ Å‚zowy wydzielajÄ…cy Å‚zy majÄ…ce za zadanie oczyszczać powierzchniÄ™ oka z zabrudzeÅ„ i nawilżać jÄ…. UkÅ‚ad optyczny oka przyrównać można do aparatu fotograficznego, przy czym rolÄ™ soczewek obiektywu speÅ‚niajÄ… rogówka i soczewka oka, rolÄ™ przysÅ‚ony - tÄ™czówka, a warstwy Å›wiatÅ‚oczuÅ‚ej kliszy - siatkówka. 8. WÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci optyczne oka; UkÅ‚ad optyczny oka utworzony jest ze struktur i pÅ‚ynów przejrzystych, zaÅ‚amujÄ…cych promienie Å›wietlne. SÄ… to rogówka, ciecz wodnista, soczewka i ciaÅ‚o szkliste. Głównymi skÅ‚adowymi zÅ‚ożonego ukÅ‚adu optycznego oka sÄ… rogówka i soczewka. SiÅ‚a refrakcji rogówki (zdolność Å‚amiÄ…ca) najsilniejszego ukÅ‚adu optycznego oka wynosi 42 dioptrie i ma charakter staÅ‚y. Soczewka o budowie sÅ‚ożonej (nabÅ‚onek, kora i jÄ…dro soczewki) charakteryzuje siÄ™ zmiennym współczynnikiem zaÅ‚amania a także zmiennÄ… refrakcjÄ…. Åšrednia refrakcja ukÅ‚adu optycznego oka wynosi 60 dioptrii. WiÄ™kszość szerokiej wiÄ…zki Å›wiatÅ‚a padajÄ…cej na oko zostaje przez twardówkÄ™ odbita, ta jej część zaÅ›, która przez otwór zreniczny i pozostaÅ‚e ukÅ‚ay optyczne osiÄ…ga siatkówkÄ™, tworzy na niej kontrastowy obraz pomniejszony, rzeczywisty i odwrócony. W zdowym oku (oku miarowym) ukÅ‚ad optyczny skupia równolegÅ‚Ä… wiÄ…zkÄ™ Å›wiatÅ‚a na siatkówce. Jest to możliwe dziÄ™ki wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci umożliwiajÄ…cej zmiany zdolnośći Å‚amiÄ…cej soczewki akomodacji. Promienie równolegÅ‚e padajÄ…c na rogówkÄ™ zaÅ‚amujÄ… siÄ™ i skupiajÄ… w ognisku leżącym na siatkówce. 9. Fotorecepcja i fototransdukcja FOTORECEPCJA: ÅšwiatÅ‚o wpadajÄ…ce do oka przechodzi przez wszystkie oÅ›rodki optyczne i dociera do siatkówki i jej warstwy receptorowej gdzie zostaje pochÅ‚oniÄ™te przez fotopigmenty czyli substancje Å›wiatÅ‚oczuÅ‚e znajdujÄ…ce siÄ™ w fotoreceptorach siatkówki (prÄ™ciki, czopki) a Å›ciÅ›lej w ich segmentach zewnÄ™trznych. CZOPKI wypeÅ‚nione sÄ… barwnikiem skÅ‚adajÄ…cym siÄ™ z retinolu oraz jednego z trzech różnych biaÅ‚ek opsyn. W zależnoÅ›ci od budowy czÄ…steczki biaÅ‚ka, czopki pochÅ‚aniajÄ… Å›wiatÅ‚o niebieskie, zielone lub czerwono żółte. Czopki zapewniajÄ… odbiór Å›wiatÅ‚a o różnej dÅ‚ugoÅ›ci fali, ostrość widzenia oraz widzenie barwne. W okolicy siatkówki wystÄ™pujÄ… czopki, które sÄ… rozmieszczone tak gÄ™sto, że do siebie przylegajÄ…. PRCIKI zbudowane sÄ… ze spÅ‚aszczonych pÄ™cherzyków gÅ‚adkiej siateczki Å›ródplazmatycznej w postaci dysków. WypeÅ‚nione sÄ… barwnikiem rodopsynÄ…. PrÄ™ciki odbierajÄ… różnice w natężeniu promieni Å›wietlnych padajÄ…cych na różne miejsca siatkówki. Obraz odbierany przez prÄ™ciki jest nieostry, ponieważ jeden neuron wzrokowo-zwojowy odbiera impulsy od wielu neuronów dwubiegunowych, te zaÅ› majÄ… synapsy z 30-50 neuronami wzrokowymi prÄ™cikowymi. FOTOTRANSDUKCJA: JeÅ›li molekuÅ‚y fotopigmentu pochÅ‚onÄ… dostatecznÄ… ilość energii Å›wietlnej, zostajÄ… zainicjowane przemiany fizykochemiczne najpierw w części prostetycznej substancji Å›wiatÅ‚oczuÅ‚ej a potem w 51 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 jej części biaÅ‚kowej - opsynie. Przemiany te prowadzÄ… do pobudzenia w fotoreceptorach a także oddzielenia opsyny od retinalu. Pod wpÅ‚ywem Å›wiatÅ‚a nastÄ™puje izomeryzacja retinalu (izomer retinalu 11-cis Ä…ð izomer all-trans). Aktywizacja rodopsyny przez Å›wiatÅ‚o wyzwala caÅ‚y szereg substancji poÅ›rednich, z których metarodopysna II jest tym zwiÄ…zkiem który inicjuje zamykanie kanałów dla jonów Na+ przez aktywizacje biaÅ‚ka transducyny. W czasie rozpadu rodopsyny powstaje impuls nerwowy. Aktywizacja retinalu powoduje aktywizacje ww, bialka G(transducyny). Ta ostatnia, przyÅ‚Ä…czajÄ…c GTP aktywizuje fosfodiestrazÄ™, która katalizuje przemianÄ™ cGMP w 5 GMP. Cykliczny GMP jest zawarty w cytoplazmie fotoreceptorów, dziaÅ‚ajÄ…c bezpoÅ›rednio na kanaÅ‚y Na+, utrzymujÄ…c je otwarte w ciemnoÅ›ci. Zatem zmniejszenie pod wpÅ‚ywem Å›wiatÅ‚a zawartoÅ›ci cGMP w cytoplazmie fotoreceptorów powoduje zamkniÄ™cie kanałów Na+. Otwarte w ciemnoÅ›ci kanaÅ‚y Na+ powodujÄ… spadek dodatnich jonów Na+ we wnÄ™trzu komórek receptorowych komórki te sÄ… w stanie depolaryzacji. Poziom dodatnich jonów w przestrzeni zewnÄ…trzkomórkowej jest wyższy niż w Å›rodku komórek receptorowych. DopÅ‚yw Å›wiatÅ‚a zamykajÄ…c w konsekwencji kanaÅ‚y na Na+ zmniejsza ich stężenie w komórce, co prowadzi do hiperpolaryzacji fotoreceptorów. 10. Przenoszenie informacji wzrokowej w siatkówce; Siatkówka zawiera 5 rodzajów komórek nerwowych i jeden typ komórek glejowych tzw. Komórek Mullera. Komórki nerwowe sÄ… zorganizowane w 3 warstwy (warstwa ziarnista zewnÄ™trzna, warstwa ziarnista wewnÄ™trzna oraz warstwa komórek zwojowych), które sÄ… poÅ‚Ä…czone dwoma warstwami splotowatymi warstwÄ… splotowatÄ… zewnÄ™trznÄ… i splotowatÄ… wewnÄ™trznÄ…. W warstwie splotowatej zewnÄ™trznej informacja wzrokowa zostaje wprowadzona w specjalny przestrzenny system analizy bodzca wzrokowego. W warstwie splotowatej wewnÄ™trznej bodziec jest segregowany i przenoszony do różnych pod wzglÄ™dem czynnoÅ›ci komórek zwojowych. Komórki dwubiegunowe przejmujÄ… impuls bezpoÅ›rednio z komórek receptorowych i przekazujÄ… go dalej do zwojowych bezpoÅ›rednio lub poÅ›rednio przez komórki amakrynowe i miÄ™dzyspolotowe, zatem kazda informacja musi przez nie przejść. Komórki poziome sÄ… odpowiedzialne za procesy interakcji i integracji komórek receptorowych w warstwie splotowatej zewnÄ™trznej. Natomiast komórki amakrynowe speÅ‚niajÄ… tÄ… samÄ… rolÄ™ tworzÄ…c synapsy z neuronami dwubiegunowymi i neuronami wzrokowo-zwojowymi w warstwie splotowatej wewnÄ™trznej. Zadaniem komórek miedzysplotowych jest interakcja i integracja miedzy dwoma warstwami splotowatymi. Komórki zwojowe tworzÄ… koÅ„cowy neuron siatkówkowy, Å‚Ä…czÄ…c czynnoÅ›ciowo siatkówkÄ™ przez nerw wzrokowy z wyższymi oÅ›rodkami ukÅ‚adu wzrokowego. 11. Adaptacja oka do Å›wiatÅ‚a i ciemnoÅ›ci: AdaptacjÄ… oka do Å›wiatÅ‚a i ciemnoÅ›ci nazywamy procesy, które przystosowujÄ… siatkówkÄ™ do odbioru bodzców przy różnych natężeniach Å›wiatÅ‚a. a. Mechanizm fototopowy i skototopowy; Komórki wzrokowe czopkonoÅ›ne majÄ… wysoki próg pobudliwoÅ›ci i reagujÄ… w Å›rednich i wysokich natężeniach Å›wiatÅ‚a sÄ… odpowiedzialne za widzenie 52 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 fotopowe. Adaptacja do dużego natężenia swiatÅ‚a osiÄ…ga swoje maksimum w czasie okoÅ‚o 10 minut. W zaadoptowanej do Å›wiatÅ‚a siatkówce przeważajÄ…ca część fotoreceptorów ma rozÅ‚ożony barwnik i tym samym nie wysyÅ‚ajÄ… one impulsów nerwowych. Barwnik w fotoreceptorach zostaje znacznie szybciej rozÅ‚ożony niż jest resyntezowany i wiÄ™kszość fotoreceptorów jest niepobudliwa. Komórki wzrokowe prÄ™cikonoÅ›ne majÄ… bardzo niski próg pobudliwoÅ›ci, reagujÄ… zatem w niskich natężeniach Å›wiatÅ‚a. OdpowiadajÄ… za widzenie skotopowe. W caÅ‚kowitej ciemnoÅ›ci dochodzi do resyntezy barwnika we wszystkich fotoreceptorach, tak ze minimalne natężenie Å›wiatÅ‚a jest odbierane przez maksymalnÄ… liczbÄ™ fotoreceptorów. Adaptacja do ciemnoÅ›ci trwa ponad godzinÄ™ i w tym czasie pobudliwość siatkówki może zwiÄ™kszyć siÄ™ do 100 tysiÄ™cy razy w porównaniu z siatkówkÄ… zaadoptowanÄ… do silnego Å›wiatÅ‚a. b. Zjawisko Purkinjego; Zjawisko przy którym ulega zmianie jaskrawość różnych barw. WystÄ™puje ono przy bardzo niskim poziomie oÅ›wietlenia, gdy czopki przestajÄ… już funkcjonować, a dziaÅ‚anie przejmujÄ… prÄ™ciki, które sÄ… czulsze na krótszÄ… dÅ‚ugość fali. Kolory niebieskie stajÄ… siÄ™ wtedy jaÅ›niejsze w porównaniu z barwami czerwonymi. 12. Pola recepcyjne komórek zwojowych siatkówki; 13. Widzenie barw; PodstawÄ… warunkujÄ…cÄ… widzenie barwne jest obecność w siatkówce 3 rodzajów czopków, zawierajÄ…cych odmienne fotopigmenty o innym maksimum absorbcji promieni Å›wietlnych. Czopki niebieskoczuÅ‚e pochÅ‚aniajÄ… najlepiej promieÅ„ Å›wietlny o dÅ‚ugoÅ›ci fali 440 450nm, czopki zielonoczuÅ‚e- 530 540 nm oraz czerwonoczuÅ‚e 660 680 nm. Z widzeniem barw jest powiÄ…zany antagonistycznie dziaÅ‚ajÄ…cy ukÅ‚ad neuronalny. DziÄ™ki badaniom elektrofizjologicznym wiadomo dziÅ›, że impuls sygnalizujÄ…cy okreÅ›lonÄ… barwÄ™, opuszczajÄ…c komórki receptorowe, w nastÄ™pnym neuronie jest kodowany tak, ze sygnalizuje również barwÄ™ kontrastujÄ…cÄ…. 14. Zaburzenia widzenia barw; Zaburzenia w rozpoznawianu bawr wystÄ™pujÄ… w 8% u mężczyzn i w 1% u kobiet. SÄ… zwykle dziedzicznie uwarunkowane i dotyczÄ… obu oczu, rzadziej sa nabyte i w tedy z reguÅ‚y dotyczÄ… jednego oka. Wyróżnia siÄ™ zaburzenia, takie jak : achromatopsja caÅ‚kowita Å›lepota na barwy, monochromatopsja: dichromatyzm widzenie dwubarwne, protanopia Å›lepota na barwe czerwonÄ…, deuteranopia Å›lepota na barwÄ™ zielonÄ…, tritanopia Å›lepota na barwÄ™ niebieskÄ…, trichromazja anomalna gorsze widzenie jednej z barw np. upoÅ›ledzenie rozróżniania barwy czerwonej protanomalia, zielonej deuteranomalia. 53 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 15. KanaÅ‚y informacji wzrokowej; Impulsy z maÅ‚ych i dużych komórek zwojowych biegnÄ… do ciaÅ‚a kolankowatego bocznego, odrÄ™bnymi kanaÅ‚ami : ·ð drobnokomórkowymi(system brzuszny) pÅ‚ynÄ… do okolic w pÅ‚acie skroniowym dane o cechach stacjonarnych przedmiotu. ·ð wielokomórkowymi( system grzbietowy)- doprowadza informacje o lokalizacji i ruchu przedmiotu do asocjacyjnych okolic wzrokowych w pÅ‚acie ciemieniowym kory mózgu. 16. Pole widzenia: a. Widzenie stereoskopowe; Dwuoczna percepcja gÅ‚Ä™bi i odlegÅ‚oÅ›ci, rodzaj postrzegania wzrokowego umożliwiajÄ…cy ocenianie odlegÅ‚oÅ›ci do widzianych przedmiotów. Zdolność widzenia stereoskopowego wystÄ™puje u ssaków naczelnych w tym maÅ‚p i ludzi. Na gÅ‚owie zwierzÄ™cia (w tym czÅ‚owieka) dwie gaÅ‚ki oczne umieszczone sÄ… obok siebie i skierowane w tym samym kierunku. W efekcie dwupunktowej percepcji powstajÄ… dwa, bardzo podobne do siebie obrazy otoczenia, które mózg skÅ‚ada w jeden obraz. Na podstawie różnic w obrazach uzyskiwanych przez oczy, mózg tworzy informacje o odlegÅ‚oÅ›ci do obserwowanych przedmiotów oraz ich wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ciach. Oczy sÄ… wzglÄ™dem siebie przesuniÄ™te. Każdy przedmiot widoczny na obu obrazach znajduje siÄ™ pod trochÄ™ innym kÄ…tem. Oko obraca siÄ™, aż przedmiot znajdzie siÄ™ na jego osi. W efekcie obie gaÅ‚ki oczne obserwujÄ… ten sam punkt na postrzeganym obiekcie. KorzystajÄ…c ze znanego kÄ…ta patrzenia oczu oraz na podstawie ich rozstawu, kora wzrokowa oblicza odlegÅ‚ość do przedmiotu. Już same różnice pomiÄ™dzy obrazami też zawierajÄ… sporÄ… informacjÄ™ o odlegÅ‚oÅ›ci. W efekcie kora wzrokowa, stosujÄ…c szereg technik, buduje trójwymiarowy model otoczenia. b. Ubytki w polu widzenia; Obserwowany przedmiot znika, gdy znajdzie siÄ™ w odlegÅ‚oÅ›ci 15 bocznie od Å›rodka pola, czyli w obrÄ™bie plamki Å›lepej- jest to fizjologiczny ubytek, inne Å›wiadczÄ… o uszkodzeniu. Niedowidzenia poÅ‚owiczne- Uszkodzenie okolicy wzrokowej w korze mózgu, jest to nierozpoznawanie przedmiotów w poÅ‚owie pola widzenia przeciwnej do strony uszkodzenia. Niedowidzenie skroniowe- widzi siÄ™ przedmioty tylko w Å›rodku pola widzenia, nie widzi przedmiotów poÅ‚ożonych bocznie. 54 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 Karolina: 17. Ruchy gaÅ‚ek ocznych: Wyróżnia siÄ™ 4 typy ruchów oczu: ruchy sakadowe nagÅ‚e, wystÄ™pujÄ… podczas przerzucania wzroku z jednego przedmiotu na drugi (obraz pada na plamkÄ™ żółtÄ…) ruchy wodzÄ…ce wystÄ™pujÄ… w czasie obserwowania poruszajÄ…cego siÄ™ przedmiotu. ruchy przedsionkowe zwiÄ…zane z regulacjÄ…, która wystÄ™puje w odpowiedzi na bodzce powstajÄ…ce w przewodach półkolistych. (utrzymanie poÅ‚ożenia gaÅ‚ek ocznych podczas ruchów gÅ‚owy). ruchy konwergencyjne zbliżajÄ… do siebie osie widzenia, gdy wzrok jest skupiany na przedmiocie poÅ‚ożonym blisko oka. a. odruch bÅ‚Ä™dnikowo-oczny; Zaliczany jest do odruchów bezwarunkowych. Odruch ten polega na powolnym ruchu gaÅ‚ek ocznych w przeciwnym kierunku do kierunku obracania gÅ‚owy lub caÅ‚ego ciaÅ‚a. Umożliwia to prawidÅ‚owe ustawienie osi optycznych oczu i widzenie dwuoczne. b. reakcja optikinetyczna; Wodzenie wzrokiem lub podążanie organizmu w kierunku ruchomego elementu otoczenia, bÄ™dÄ…ce rodzajem reakcji odruchowej. 18. Akomodacja oka; Proces powodujÄ…cy zwiÄ™kszenie krzywizny soczewki. DziÄ™ki zjawisku akomodacji oko może zmieniać ostrość widzenia. Zmiana ostroÅ›ci widzenia pozwala obserwować przedmioty znajdujÄ…ce siÄ™ w różnej odlegÅ‚oÅ›ci od oka. Mechanizm akomodacji polega na zmianie ksztaÅ‚tu soczewki oka lub zmianie odlegÅ‚oÅ›ci soczewki od siatkówki. Elastyczna soczewka oka może zmieniać swój ksztaÅ‚t (uwypuklenie) dziÄ™ki mięśniom rzÄ™skowym. W czasie patrzenia na przedmioty odlegÅ‚e miÄ™sieÅ„ rzÄ™skowy jest rozkurczony, a przyczepiona do torebki soczewki obwódka rzÄ™skowa ( wiÄ™zadeÅ‚ka Zinna) jest napiÄ™ta. Soczewka jest wtedy spÅ‚aszczona. W czasie patrzenia na przedmioty bliskie miÄ™sieÅ„ rzÄ™skowy siÄ™ kurczy, obwódka rzÄ™skowa rozluznia i soczewka przybiera ksztaÅ‚t kulisty. 19. Regulacja szerokoÅ›ci zrenicy; Åšrednica zrenicy kontrolowana jest odruchowo i jej wielkość zależy od natężenia promieni Å›wietlnych padajÄ…cych na siatkówkÄ™ oraz od odlegÅ‚oÅ›ci obserwowanego przedmiotu. Gdy Å›wiatÅ‚o jest kierowane na oko, dochodzi do zwężenia zrenicy( odruch zreniczny na Å›wiatÅ‚o skurcz mięśnia zwieracza zrenicy). Przeciwnie, gdy nastÄ™puje zmniejszenie natężenia Å›wiatÅ‚a lub oddalenie siÄ™ obserwowanego przedmiotu dochodzi do rozszerzenia zrenicy ( skurcz mięśnia rozwieracza zrenicy). Włókna nerwu wzrokowego przekazujÄ…ce impulsy odpowiedzialne za powstawanie odruchów zrenicznych opuszczajÄ… ten nerw w pobliżu ciaÅ‚a kolankowatego bocznego, nastÄ™pnie wnikajÄ… do Å›ródmózgowia i koÅ„czÄ… przebieg w jÄ…drze przednakrywkowym. 55 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 20. Budowa i czynnoÅ›ci narzÄ…du sÅ‚uchu: SÅ‚uch zmysÅ‚ umożliwiajÄ…cy odbieranie (percepcjÄ™) fal dzwiÄ™kowych. NarzÄ…dy sÅ‚uchu nazywa siÄ™ uszami. SÅ‚uch jest wykorzystywany przez organizmy żywe do komunikacji oraz rozpoznawania otoczenia. NarzÄ…d sÅ‚uchu anatomicznie dzieli siÄ™ na ucho zewnÄ™trzne, Å›rodkowe, wewnÄ™trzne. Ucho zewnÄ™trzne skÅ‚ada siÄ™ z małżowiny usznej i przewodu sÅ‚uchowego zewnÄ™trznego oddzielonego od przestrzeni ucha Å›rodkowego bÅ‚onÄ… bÄ™benkowÄ…, z którÄ… zroÅ›niÄ™ta jest rÄ™kojeść mÅ‚oteczka. Rola małżowiny usznej u czÅ‚owieka polega na zbieraniu i kierowaniu fal akustycznych do przewodu sÅ‚uchowego zewnÄ™trznego i bÅ‚ony bÄ™benkowej. OsÅ‚aniajÄ…c przewód sÅ‚uchowy od tyÅ‚u małżowina bierze pewien udziaÅ‚ w umiejscowieniu kierunku zródÅ‚a dzwiÄ™ku. Przewód sÅ‚uchowy zewnÄ™trzny kanaÅ‚ doprowadzajÄ…cy fale dzwiÄ™kowe do bÅ‚ony bÄ™benkowej, o dÅ‚ugoÅ›ci ok 26 30 mm i Å›rednicy ok. 7 mm. Zbudowany z tkanki chrzÄ™stnej pokrytej od wewnÄ…trz skórÄ…, zawierajÄ…cÄ… gruczoÅ‚y woskowinowe, których zadaniem jest wydzielanie woskowiny oraz wÅ‚osków rozprowadzajÄ…cych woskowinÄ™. Na jego koÅ„cu znajduje siÄ™ bÅ‚ona bÄ™benkowa. Stanowi ochronÄ™ bÅ‚ony bÄ™benkowej przed urazami mechanicznymi i wysychaniem. BÅ‚ona bÄ™benkowa skÅ‚ada siÄ™ z części wiotkiej i części napiÄ™tej. Oddziela przewód sÅ‚uchowy zewnÄ™trzny od ucha Å›rodkowego, zamienia fale dzwiÄ™kowe w drgania mechaniczne, pobudzajÄ…c kosteczki sÅ‚uchowe. Ucho Å›rodkowe obejmuje trzy kosteczki sÅ‚uchowe i trÄ…bkÄ™ Eustachiusza. Trzy kosteczki sÅ‚uchowe mÅ‚oteczek, kowadeÅ‚ko, strzemiÄ…czko. MÅ‚oteczek z jednej strony Å‚Ä…czy siÄ™ z bÅ‚onÄ… bÄ™benkowÄ…, a z drugiej strony Å‚Ä…czy siÄ™ z kowadeÅ‚kiem, kowadeÅ‚ko ze strzemiÄ…czkiem, a ono z kolei Å‚Ä…czy siÄ™ z bÅ‚onÄ… okienka owalnego. Ich zadaniem jest wzmocnienie drgaÅ„ bÅ‚ony bÄ™benkowej i doprowadzenie ich do ucha wewnÄ™trznego. Wzmocnienie jest osiÄ…gane dziÄ™ki temu, że powierzchnia mÅ‚oteczka Å‚Ä…czÄ…ca siÄ™ z bÅ‚onÄ… jest wiÄ™ksza od powierzchni strzemiÄ…czka, tworzÄ…c przekÅ‚adnie wzmacniajÄ…cÄ…. IstotnÄ… rolÄ™ odgrywajÄ… tutaj też dwa mięśnie napinacz bÅ‚ony bÄ™benkowej, który przy rozluznieniu osÅ‚abia drgania zbyt mocnych dzwiÄ™ków oraz miÄ™sieÅ„ strzemiÄ…czkowy majÄ…cy analogicznÄ… rolÄ™. Kosteczki sÅ‚uchowe sÄ… najmniejszymi kośćmi organizmu ludzkiego. Kosteczki sÅ‚uchowe w uchu Å›rodkowym majÄ… jeszcze jednÄ… funkcje stanowiÄ… barierÄ™ zabezpieczajÄ…cÄ… ucho przed dzwiÄ™kami, które majÄ… zbyt duże natężenie i maÅ‚Ä… czÄ™stotliwość. TrÄ…bka Eustachiusza kanaÅ‚ Å‚Ä…czÄ…cy ucho Å›rodkowe z gardÅ‚em, o dÅ‚ugoÅ›ci ok. 35 mm. Normalnie jest zamkniÄ™ta, ale może siÄ™ otworzyć w celu wyrównania ciÅ›nienia powietrza w uchu. 56 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 a. funkcja kosteczek sÅ‚uchowych; Wzmocnienie drgaÅ„ bÅ‚ony bÄ™benkowej i doprowadzenie ich do ucha wewnÄ™trznego. StanowiÄ… barierÄ™ zabezpieczajÄ…cÄ… ucho przed dzwiÄ™kami, które majÄ… zbyt duże natężenie i maÅ‚Ä… czÄ™stotliwość. b. budowa ucha wewnÄ™trznego; Ucho wewnÄ™trzne (bÅ‚Ä™dnik) skÅ‚ada siÄ™ z dwóch części. BÅ‚Ä™dnik kostny to kilka kanałów w części skalistej koÅ›ci skroniowej. BÅ‚Ä™dnik bÅ‚oniasty otoczony przychÅ‚onkÄ…, ksztaÅ‚t kanałów kostnych, wypeÅ‚niony Å›ródchÅ‚onkÄ…, która nie Å‚Ä…czy siÄ™ z przychÅ‚onkÄ…. Przewód Å›limakowy stanowiÄ…cy część bÅ‚Ä™dnika bÅ‚oniastego dzieli Å›limak na schody przedsionka i schody bÄ™benka. Obie te przestrzenie wypeÅ‚nione przychÅ‚onkÄ… Å‚Ä…czÄ… siÄ™ ze sobÄ… w szczycie Å›limaka przez szparÄ™ osklepka. Schody przedsionka zamyka podstawa strzemiÄ…czka tkwiÄ…ca w okienku przedsionka, a schody bÄ™benka bÅ‚ona bÄ™benkowa wtórna pokrywajÄ…ca okienko Å›limaka. MieszczÄ…cy siÄ™ w bÅ‚onie podstawnej narzÄ…d Cortiego ma komórki wÅ‚oskowate, które sÄ… receptorami sÅ‚uchowymi. NarzÄ…d ma ksztaÅ‚t spirali. Blaszka siateczkowata, podparta komórkami Cortiego przebijana jest przez wyrostki komórek wÅ‚oskowatych. Komórki te uÅ‚ożone sÄ… w 4 rzÄ™dach: 3 rzÄ™dy zewnÄ™trznych komórek wÅ‚oskowatych i rzÄ…d wewnÄ™trznych komórek wÅ‚oskowatych. RzÄ™dy pokryte sÄ… elastycznÄ… bÅ‚onÄ… nakrywkowÄ…. Wyrostki komórek wÅ‚oskowatych sÄ… omywane Å›ródchÅ‚onkÄ… natomiast ich podstawy przychÅ‚onkÄ…. KanaÅ‚y półkoliste ustawione prostopadle do siebie po obu stronach czaszki. KanaÅ‚y bÅ‚oniaste zawiszone w przychÅ‚once.Struktura receptorowa, czyli grzebieÅ„ baÅ„kowy mieÅ›ci siÄ™ w baÅ„ce każdego z bÅ‚oniastych kanałów. Każdy grzebieÅ„ skÅ‚ada siÄ™ z komórek wÅ‚oskowatych i komórek podporowych pokrytych przegrodÄ… (osklepek),zamyka ona baÅ„kÄ™. 21. Przebieg fali akustycznej w uchu wewnÄ™trznym; Fale dzwiÄ™kowe przez powietrze docierajÄ… do małżowiny usznej, nastÄ™pnie przewodem sÅ‚uchowym zewnÄ™trznym do bÅ‚ony bÄ™benkowej. Pod wpÅ‚ywem drgaÅ„ powietrza bÅ‚ona bÄ™benkowa porusza przylegajÄ…cy do niej mÅ‚oteczek. Drgania z mÅ‚oteczka sÄ… przekazywane na kowadeÅ‚ko i strzemiÄ…czko, za poÅ›rednictwem okienka owalnego trafiajÄ… do ucha wewnÄ™trznego, gdzie drgania sÄ… zamieniane na impulsy nerwowe, które nerwem sÅ‚uchowym docierajÄ… do oÅ›rodków sÅ‚uchowych w korze mózgowej. 22. Pobudzenie komórek wÅ‚oskowatych wewnÄ™trznych; 23. Sprzężenie elektromechaniczne w komórka wÅ‚oskowatych zewnÄ™trznych; 24. Unerwienie komórek wÅ‚oskowatych; 57 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 25. Kodowanie informacji sÅ‚uchowej w nerwie Å›limakowatym; Grupy komórek zmysÅ‚owych narzÄ…du spiralnego zostajÄ… pobudzane wÅ‚aÅ›ciwymi dla nich czÄ™stotliwoÅ›ciami. Pobudzenia te w postaci zakodowanej informacji impulsów nerwowych zostajÄ… nastÄ™pnie przekazywane przez dwubiegunowe komórki zwoju spiralnego Å›limaka i kolejne neurony aferentnej drogi sÅ‚uchowej. Impulsy z receptorów sÅ‚uchowych przebiegajÄ… przez części tworu siatkowatego Å‚Ä…czÄ…ce komórki jÄ…der Å›limakowych z różnymi oÅ›rodkami korowymi. We wszystkich odcinkach od receptorów i przez caÅ‚Ä… drogÄ™ sÅ‚uchowÄ… do oÅ›rodków korowych zachowana jest struktura czynnoÅ›ciowa przekazywania i odbierania czÄ™stotliwoÅ›ci dzwiÄ™ków. We włóknie nerwowym przewodzenie jest ograniczone do 300 impulsów na sekundÄ™. 26. Podkorowe oÅ›rodki sÅ‚uchu- cena poÅ‚ożenia zródÅ‚a dzwiÄ™ku; 27. Organizacja okolicy sÅ‚uchowej kory mózgowej; 28. Budowa i czynnoÅ›ci komórek wÄ™chowych; Wrażenia wÄ™chowe powstajÄ… po zadziaÅ‚aniu czÄ…steczek zawartych we wdychanym powietrzu na komórki zmysÅ‚owe nabÅ‚onka wÄ™chowego, znajdujÄ…cego siÄ™ w górnej części jamy nosowej. NabÅ‚onek wÄ™chowy skÅ‚ada siÄ™ z komórek wÄ™chowych i komórek mitralnych. Komórka wÄ™chowa (I neuron) jest to komórka nerwowa o dwóch wypustkach. Jedna z wypustek zakoÅ„czona jest pÄ™cherzykiem pokrytym wÅ‚oskami wÄ™chowymi, wystajÄ…cymi spomiÄ™dzy komórek podstawnych nad powierzchniÄ… nabÅ‚onka. Druga wypustka przewodzi impulsy od ciaÅ‚a komórki, a wiÄ™c speÅ‚nia funkcjÄ™ aksonu. Komórki wÄ™chowe sÄ… to neurony o podwójnej funkcji: sÄ… one jednoczeÅ›nie chemoreceptorami i komórkami przewodzÄ…cymi impulsy. Komórki mitralne (II neuron czuciowy) tworzÄ… kÅ‚Ä™buszek wÄ™chowy, przejmujÄ… impulsy nerwowe z neuronów wÄ™chowych w obrÄ™bie opuszki wÄ™chowej, ich aksony biegnÄ… prążkiem wÄ™chowym poÅ›rednim i prążkiem wÄ™chowym bocznym do kory wÄ™chowej. Trzecie neurony czuciowe odbierajÄ…ce impulsy wysyÅ‚ane przez komórki mitralne wystÄ™pujÄ… w strukturach zaliczanych do wÄ™chomózgowia. Neurony te znajdujÄ… siÄ™ w korze mózgu w sÄ…siedztwie trójkÄ…ta wÄ™chowego, w zakrÄ™cie hipokampa, w zakrÄ™cie gruszkowatym stanowiÄ…cym część haka zakrÄ™tu hipokampa oraz w guzku wÄ™chowym, jÄ…drze wÄ™chowym przednim i w ciele migdaÅ‚owatym. 29. BiaÅ‚ka receptorowe komórek wÄ™chowych; 30. Transdukcja sygnaÅ‚u w komórce wÄ™chowej; 31. Wybiorczość percepcji wÄ™chowej; 58 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 32. Receptory smaku; Receptory smakowe odbierajÄ…ce bodzce smakowe znajdujÄ… siÄ™ głównie na bÅ‚onie Å›luzowej jÄ™zyka, na podniebieniu miÄ™kkim i tylnej Å›ciance gardÅ‚a. Receptory smakowe odbierajÄ… podniety chemiczne pochodzÄ…ce jedynie z substancji rozpuszczonych w wodzie. Najszybciej reagujÄ… na te substancje, które dostanÄ… siÄ™ do jamy ustnej w postaci roztworów, a wolniej na te substancje, które zostajÄ… wprowadzone w postaci suchej i sÄ… rozpuszczone dopiero w Å›linie. Kubek smakowy jest podstawowÄ… jednostkÄ… czynnoÅ›ciowo- strukturalna zdolnÄ… do odbioru różnych wrażeÅ„ smakowych. Kubek smakowy skÅ‚ada siÄ™ z komórek smakowych i komórek podporowych. NajwiÄ™cej kubków smakowych wystÄ™puje na grzbietowej powierzchni jÄ™zyka, który oprócz innych funkcji peÅ‚ni rolÄ™ narzÄ…du smaku. BÅ‚ona Å›luzowa jÄ™zyka wytwarza brodawki, w których znajdujÄ… siÄ™ kubki smakowe. Choć kubki smakowe sÄ… morfologicznie do siebie podobne, to rozróżniajÄ… cztery rodzaje smaków: sÅ‚odki, sÅ‚ony, kwaÅ›ny i gorzki. Liczba kubków smakowych u czÅ‚owieka zmniejsza siÄ™ z wiekiem i w okresie staroÅ›ci wystÄ™puje ich o poÅ‚owÄ™ mniej niż byÅ‚o na poczÄ…tku (okoÅ‚o 2000). Kubki smakowe majÄ… odmiennÄ… wrażliwość chemicznÄ… i to im umożliwia odróżnianie wrażeÅ„ smakowych. U maÅ‚ych dzieci kubki smakowe wystÄ™pujÄ… nie tylko w brodawkach smakowych rozmieszczonych na jÄ™zyku, ale także na wargach w okolicy ust. Kubki smakowe rozmieszczone sÄ… na jÄ™zyku i podniebieniu miÄ™kkim. WiÄ™kszość kubków smakowych na jÄ™zyku zlokalizowana jest wewnÄ…trz brodawek. Wyróżniamy brodawki: " nitkowate (odpowiadajÄ… za dotyk, pozbawione sÄ… kubków smakowych), " grzybowate (sÄ… w przedniej części jÄ™zyka, wyglÄ…dajÄ… jak różowe plamki), " okolone (sÄ… z tyÅ‚u jÄ™zyka uÅ‚ożone w ksztaÅ‚cie litery V), " liÅ›ciaste (sÄ… po bokach tylnej części jÄ™zyka). 33. Budowa i czynnoÅ›ci komórki smakowej; Komórki smakowe sÄ… wrzecionowate i mocno wydÅ‚użone. Zbudowane sÄ… z komórek smakowych (chemoreceptorów) otoczonych komórkami podporowymi. Na każdej z nich od góry jest prÄ™cik smakowy, a od doÅ‚u wychodzÄ… z niej włókna nerwowe. Komórki smakowe reagujÄ… na substancje chemiczne zawarte w pokarmach i napojach, dlatego zaliczamy je do receptorów chemicznych typu kontaktowego. 34. DziaÅ‚anie substancji smakowych na komórki smakowe; Kubki smakowe skupione na koÅ„cu jÄ™zyka reagujÄ… na substancje sÅ‚odkie, skupione wzdÅ‚uż brzegów jÄ™zyka reagujÄ… na substancje kwaÅ›ne, przód jÄ™zyka reaguje na substancje sÅ‚one, a tylna część jÄ™zyka jest wrażliwa na smak gorzki. Substancje chemiczne zawarte w pokarmach i napojach rozpuszczajÄ… siÄ™ w jamie ustnej i nastÄ™pnie wchodzÄ… do kubka smakowego, gdzie pobudzajÄ… receptory smakowe. PowstaÅ‚e impulsy dostajÄ… siÄ™ nerwami do mózgu, a dokÅ‚adnie do oÅ›rodków smaku, które znajdujÄ… siÄ™ w pÅ‚acie ciemieniowym kory mózgowej. W rozróżnianiu bardziej subtelnych wrażeÅ„ smakowych narzÄ…d smaku jest wspomagany przez narzÄ…d powonienia. W mózgu nakÅ‚adajÄ… siÄ™ na siebie informacje wÄ™chowe i pochodzÄ…ce z kubków 59 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 smakowych, dziÄ™ki czemu powstajÄ… odpowiednie wrażenia smakowe. W mózgu nastÄ™puje interpretacja tych wrażeÅ„ smakowych. ZmysÅ‚ smaku broni nas przed zjedzeniem pokarmu nieÅ›wieżego czy trujÄ…cego. 35. Drogi czucia smaku. Włókna czuciowe z kubków smakowych biegnÄ… w strunie bÄ™benkowej, docierajÄ…c do pnia mózgu drogÄ… nerwu jÄ™zykowo-gardÅ‚owego. Włókna czuciowe z pozostaÅ‚ych obszarów dochodzÄ… do pnia mózgu drogÄ… nerwu bÅ‚Ä™dnego. Włókna smakowe Å‚Ä…czÄ… siÄ™ w rdzeniu przedÅ‚użonym, w części smakowej jÄ…dra pasma samotnego. StÄ…d aksonu neuronów drugorzÄ™dowych wchodzÄ… do wstÄ™gi przyÅ›rodkowej i przechodzÄ… do brzusznego tylko-przyÅ›rodkowego jÄ…dra wzgórza. StÄ…d aksony neuronów trzeciorzÄ™dowych przechodzÄ… do pola twarzowego kory zakrÄ™tu zaÅ›rodkowego. NERWOWA KONTROLA SKU RCZU MIÅšNIA SZKIELETOWEG O: Patryk: 1. Budowa i mechanizm dziaÅ‚ania zÅ‚Ä…cza nerwowo-mięśniowego; Przez synapsÄ™ nerwowo-mięśniowÄ… nastÄ™puje przekazanie sygnaÅ‚u z motoneuronu do mięśnia szkieletowego. W pobliżu komórki mięśniowej neuron traci osÅ‚onkÄ™ mielinowÄ… i rozdziela siÄ™ na wiele cienkich odgaÅ‚Ä™zieÅ„, które kontaktujÄ… siÄ™ z bÅ‚onÄ… komórki mięśniowej (bÅ‚onÄ… postsynaptycznÄ…). W miejscach stycznoÅ›ci na koÅ„cówkach nerwu (bÅ‚onie presynaptycznej) znajdujÄ… siÄ™ kolbki synaptyczne, w których znajdujÄ… siÄ™ pÄ™cherzyki zawierajÄ…ce neurotransmiter acetylocholinÄ™ (ACh). PrzestrzeÅ„ miÄ™dzy bÅ‚onÄ… pre- i postsynaptycznÄ… to przestrzeÅ„ synaptyczna. W bÅ‚onie presynaptycznej strefy aktywne, w których zachodzi egzocytoza pÄ™cherzyków z neurotransmiterem i uwolnienie ACh do przestrzeni synaptycznej. W tej bÅ‚onie znajdujÄ… siÄ™ także kanaÅ‚y wapniowe typu N. W bÅ‚onie postsynaptycznej, naprzeciw stref aktywnych, znajdujÄ… siÄ™ pofaÅ‚dowania synaptyczne. Na ich krawÄ™dziach znajdujÄ… siÄ™ receptory acetylocholiny typu synaptycznego, które sÄ… kanaÅ‚ami jonowymi otwierajÄ…cymi siÄ™ w wyniku przyÅ‚Ä…czenia ACh. 2. Budowa mięśni szkieletowych; Mięśnie szkieletowe zbudowane sÄ… z uÅ‚ożonych w pÄ™czki włókien mięśniowych. Włókna te majÄ… wrzecionowaty ksztaÅ‚t i zawierajÄ… dużą ilość jÄ…der komórkowych. MajÄ… dÅ‚ugość kilku centymetrów i Å›rednicÄ™ 10 100 mm. Samo włókno mięśniowe zbudowane jest z jeszcze mniejszych struktur. MiÄ™dzy jego koÅ„cami rozciÄ…gajÄ… siÄ™ włókienka kurczliwe, nazywane miofibryllami. Te maÅ‚e włókienka zÅ‚ożone sÄ… z nici, które utworzone sÄ… przez biaÅ‚ka majÄ…ce zdolność do kurczenia siÄ™. Każda miofibrylla zawiera dwa rodzaje nici (nazywanych również filamentami) - grube i cienkie. UÅ‚ożone sÄ… one w taki sposób, że nici cienkie nakÅ‚adajÄ… siÄ™ częściowo na nici grube. Powstaje przez to w mikroskopie Å›wietlnym obraz poprzecznego prążkowania mięśnia. 60 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 3. Budowa cienkich i grubych filamentów; Miofibryle włókienka kurczliwe, makrokompleksy filamentów w postaci minipaÅ‚eczek. Filamenty uÅ‚ożone w nich sÄ… bardzo regularnie, zachodzÄ… na siebie w ukÅ‚adzie szeÅ›ciokÄ…tnym (co widać na przekroju poprzecznym). W ich budowie wyróżnia siÄ™: - filamenty cienkie, w skÅ‚ad których wchodzÄ… nastÄ™pujÄ…ce biaÅ‚ka: aktyna, tropomiozyna i troponina, - filamenty grube, w skÅ‚ad których wchodzi potężne biaÅ‚ko miozyna. Miofibryle sÄ… podstawowym elementem miocytów które tworzÄ… tkankÄ™ mięśniowÄ…. 4. Mechanizm skurczu miofibrylii (teoria Å›lizgowa); Teoria wyjaÅ›niajÄ…ca molekularne podÅ‚oże zjawiska skurczu mięśnia przez mechanizm przesuwania siÄ™ wzglÄ™dem siebie filamentów cienkich aktynowych i grubych miozynowych w mięśniach poprzecznie prążkowanych, zorganizowanych w sarkomery i miofibryle; przesuwanie filamentów wzglÄ™dem siebie jest wynikiem stymulowanej jonami wapniowymi interakcji głów miozyny w filamentach grubych z czÄ…steczkami aktyny w filamentach cienkich, która prowadzi do aktywacji enzymu (adenozynotrifosfatazy miozynowej) hydrolizujÄ…cego ATP; wyzwalana energia chemiczna zamieniana jest w mechanicznÄ… zmianÄ™ poÅ‚ożenia głów miozynowych w stosunku do filamentu grubego, co w konsekwencji prowadzi do przeciÄ…gniÄ™cia filamentu aktynowego przez przemieszczajÄ…cÄ… siÄ™ gÅ‚owÄ™. Karolina: 5. Rola ATP i jonów wapnia w skurczu miÄ™sni szkieletowych; ROLA JONÓW WAPNIA: Na skurcz caÅ‚ego mięśnia skÅ‚adajÄ… siÄ™ jednoczesne skurcze szeregu włókien mięśniowych. Jednym z sygnałów rozpoczynajÄ…cych skurcz mięśnia jest napÅ‚yw jonów wapnia do komórek mięśniowych. Jony wapnia oddziaÅ‚ujÄ…c z biaÅ‚kami pomocniczymi budujÄ…cymi filamenty umożliwiajÄ… zrywanie dotychczasowych i utworzenie nowych poÅ‚Ä…czeÅ„ pomiÄ™dzy filamentami. Jony wapnia wnikajÄ… do wnÄ™trza włókien mięśniowych z kanalików T, w chwili kiedy ma siÄ™ rozpocząć skurcz mięśnia. ROLA ATP: - energia uwolniona z ATP jest zużywana bezposrednio do ruchów mostków poprzecznych miozyny i Å›lizgania siÄ™ nitek aktynowych wzglÄ™dem nitek miozynowych. przyÅ‚Ä…czanie nowych czÄ…steczek ATP do gÅ‚owy czÄ…steczki miozyny jest warunkiem oddzielenia gÅ‚owy mostka poprzecznego miozyny od czÄ…steczki aktyny i cyklicznych ruchow mostków poprzecznych, energia uwolniona z rozpadu ATP zużywana jest przez siateczkÄ™ sarkoplazmatycznÄ… do napÄ™dzania pompy Ca2+ i wychwytu jonów Ca2+, prowadzÄ…c do rozluznienia mięśnia. 61 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 DODATKOWO: Kolejność zmian doprowadzajÄ…cych do skurczu, a nastÄ™pnie do rozkurczu włókna mięśniowego przedstawia siÄ™ nastÄ™pujÄ…co: " Podrażnienie włókna mięśniowego " Powstanie potencjaÅ‚u czynnoÅ›ciowego " Przewodzenie pobudzenia wzdÅ‚uż sarkolemy i w gÅ‚Ä…b włókna po kanalikach siateczki sarkoplazmatycznej " Uwolnienie jonów wapnia z cystern siateczki i dyfuzja ich do miofibryli " Wzajemne oddziaÅ‚ywanie na siebie (Å›lizganie siÄ™) nitek aktyny i miozyny, doprowadzajÄ…ce do skurczu mięśnia " Aktywacja pompy wapniowej " Spadek stężenia wolnych jonów wapnia w sarkoplazmie " Rozkurcz mięśnia 6. Jednostka motoryczna; JednostkÄ… ruchowÄ… (motorycznÄ…) nazywa siÄ™ kompleks, w skÅ‚ad którego wchodzi jeden motoneuron, jego włókno osiowe i włókna mięśniowe unerwione wyÅ‚Ä…cznie przez ten motoneuron. Mięśnie sÄ… strukturalnie podzielone na okreÅ›lonÄ… liczbÄ™ jednostek ruchowych (motorycznych). Jeden motoneuron może unerwić od kilku do okoÅ‚o 100 włókien mięśniowych. Włókno nerwowe (akson) przed wejÅ›ciem do mięśnia rozgaÅ‚Ä™zia siÄ™ na szereg odnóg, a każda z nich koÅ„czy siÄ™ synapsÄ… nerwowo-mięśniowÄ… w komórce mięśniowej tworzÄ…c pÅ‚ytkÄ™ ruchowÄ…. Każdy miÄ™sieÅ„ skÅ‚ada siÄ™ z jednostek motorycznych o różnej pobudliwoÅ›ci. To powoduje, że wielkość reakcji mięśni jest zależna od siÅ‚y bodzców. Jednostki motoryczne sÄ… najmniejszymi czynnoÅ›ciowymi jednostkami wystÄ™pujÄ…cymi w mięśniach, reagujÄ… zgodnie z prawem wszystko albo nic . Każdy skurcz wiąże siÄ™ z czynnoÅ›ciÄ… okreÅ›lonej liczby jednostek ruchowych. 7. Typy skurczów mięśni (skurcz izometryczny, skurcz izotoniczny, skurcz auksotoniczny); Skurcz izometryczny wzrasta napiÄ™cie mięśnia przy staÅ‚ej dÅ‚ugoÅ›ci Skurcz izotoniczny skrócenie mięśnia bez zmian jego napiÄ™cia. Skurcz auksotoniczny zmiana dÅ‚ugoÅ›ci i napiÄ™cia mięśni (np. przy chodzeniu, bieganiu). 8. Regulacja siÅ‚y skurczu mięśnia; a. zmiana caÅ‚kowitej liczby aktywowanych motoneuronów; 62 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 Marzena: 9. Regulacja siÅ‚y skurczu mięśnia; b. zmiana czÄ™stoÅ›ci potencjałów czynnoÅ›ciowych w motoneuronie jednostki motorycznej; Zmiana czÄ™stoÅ›ci potencjaÅ‚ow czynnoÅ›ciowych w motoneuronie jedn. motorycznej. W warunkach fizjologicznych stany czynne w pojedyÅ„czym motoneuronie docierajÄ… do wszystkich miocytów unerwianych przez ten motoneuron, a każdy motoneuron wraz z unerwianymi przez niego miocytami nosi nazwÄ™ jednostki ruchowej. W zwiÄ…zku z tym siÅ‚a skurczu mięśni szkieletowych zależy gÅ‚ownie od liczby pobudzonych aktualnie jednostek motorycznych czyli od stopnia ich rekrutacji. JeÅ›li poszczególne włókna mięśniowe należace do poszczegolnych jednostek motorycznych sÄ… ze sobÄ… poÅ‚aczone równolegle w pÄ™czki miÄ™sniowe wytwarzane prez nie siÅ‚y podlegajÄ… sumacji . W tych warunkach szybkość i siÅ‚a skurczu caÅ‚ego pÄ™czka wÅ‚okien jest sumÄ… skurczów wszytskich miocytów wchodzÄ…cych w skÅ‚ad pÄ™czka miÄ™sniowego. Pobudzenie wywoÅ‚uje rozprzestrzenie potencjaÅ‚u czynnoÅ›ciowego odpowiedzielnego za inicjacjÄ™ skurczu. PotencjaÅ‚ czynnoÅ›ciowy rozpoczyna siÄ™ gwaÅ‚townÄ… depolaryzacjÄ… , odpowiadajÄ…cÄ… otwieraniu szybkich kanałów dla jonów sodu bramkowanych potencjaÅ‚em. Po nadstrzale rozpoczyna siÄ™ poczÄ…tkowo szybka tzw wstÄ™pna repolaryzacja, przechodzÄ…ca w dÅ‚ugie plateau. 10. Skurcz tężcowy; Jest to to typ skurcz jaki uzyskuje siÄ™ przez stosowaanie bodzców w czasie krótszym niż czas trwania skurcu pojedyÅ„czego. Skurcz tężcowy zupeÅ‚ny wystÄ™pujÄ™ wówczas, gdy pobudzenie nastÄ™puje zanim miÄ™sieÅ„ zacznie siÄ™ rozkurczać. Podczas tego skurczu miÄ™sieÅ„ caÅ‚y czas przebywa w stanie skurczu. Skurcz tężcowy niezupeÅ‚ny powstaje przy pobudzenia mięśnia w okresie rozkurczu. 11. Zależność pomiÄ™dzy dÅ‚ugoÅ›ciÄ… mięśnia a napiÄ™ciem oraz szybkoÅ›ciÄ… skurczu; Szybkość skurczu lub szybkość skracania siÄ™ w zasadniczy sposób wpÅ‚ywa na napiÄ™cie, jakie miÄ™sieÅ„ może wyprodukować. Zasady rzÄ…dzÄ…ce szybkoÅ›ciÄ… skracania siÄ™ (lub wydÅ‚użania ) mięśnia i maksymalnego napiÄ™cia produkowanego przez miÄ™sieÅ„ lub jego włókno: - skurcze izometryczne majÄ… wyższe wartoÅ›ci napiÄ™cia niż skurcze skracajÄ…ce miÄ™sieÅ„, - jeżeli szybkość skracania siÄ™ mięśnia wrasta, to jego napiÄ™cie zmniejsza siÄ™, - w czasie skurczu wydÅ‚użajÄ…cego miÄ™sieÅ„ może wytworzyć siÄ™ jego wiÄ™ksze napiÄ™cie niż podczas skurczów izometrycznych lub skracajÄ…cych, 63 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 - do pewnego punktu, gdy wzrasta szybkość rozciÄ…gania mięśnia, wzrasta także jego napiÄ™cie. Skurcz izotoniczny- w czasie tego skurczu włókna mięśniowe i caÅ‚y miesieÅ„ ulegajÄ… skróceniu, napiÄ™cie zaÅ› mięśnia siÄ™ nie zmienia.Mięśnie tak kurczÄ…ce siÄ™ wykonujÄ… pracÄ™ zewnÄ…trznÄ…. Skurcz izometryczny- w czasie tego skurczu nastÄ™puje narastanie napiÄ™cia mięśniowego, bez zmian dÅ‚ugoÅ›ci mięśnia. Mięśnie tak kurczÄ…ce siÄ™ nie wykonujÄ… pracy mechanicznej. 12. Asynchroniczna rekrutacja jednostek motorycznych. Rekrutacja czasowa jest dodatkowym czynnikiem zwiÄ™kszajÄ…cym obciążenie podczas zabiegu i siÅ‚Ä™ mięśni poprzez zwiÄ™kszenie czÄ™stotliwoÅ›ci impulsów, co doprowadza do skrócenia czasu relaksacji mięśni i akumulacji wiÄ™kszego stopnia napiÄ™cia mięśniowego. Od strony fizjologicznej, wiÄ™ksza rekrutacja czasowa oznacza wiÄ™kszÄ… liczbÄ™ potencjałów czynnoÅ›ciowych, które sÄ… wysyÅ‚ane do mięśni przez neurony ruchowe (motoneurony) w mózgu. Gdy "polecenie" dociera do mięśni, mięśnie odpowiadajÄ… skurczem, a także rozwijajÄ… wiÄ™kszÄ… siÅ‚Ä™ lub napiÄ™cie. Rekrutacja przestrzenna- Odnosi siÄ™ do liczby jednostek motorycznych, które sÄ… aktywowane podczas skurczu mięśni. Neuron ruchowy jednak zawsze unerwia wiÄ™cej niż jedno włókno mięśniowe, a ich liczba jest różna w różnych mięśniach. Rekrutacja przestrzenna po prostu odnosi siÄ™ do liczby włókien, które sÄ… zaangażowane lub biorÄ… udziaÅ‚ w każdym skurczu. PRZEKAyNICTWO SYNAPT YCZNE: Patryk: 1. PojÄ™cie synapsy; Synapsa miejsce komunikacji bÅ‚ony koÅ„czÄ…cej akson z bÅ‚onÄ… komórkowÄ… drugiej komórki, nerwowej lub komórki efektorowej (wykonawczej), np. mięśniowej lub gruczoÅ‚owej. Impuls nerwowy zostaje przeniesiony z jednej komórki na drugÄ… przy udziale substancji o charakterze neuroprzekaznika (zwanego czasem neurohormonem) mediatora synaptycznego (synapsy chemiczne) lub na drodze impulsu elektrycznego (synapsy elektryczne). 2. Podstawowa funkcja synapsy; * Koordynacja zewnÄ™trzna * Kontakt i reakcje ze Å›wiatem zewnÄ™trznym * Kieruje czynnoÅ›ciami zależnymi od naszej woli * Jego efektory to mięśnie szkieletowe, gruczoÅ‚y skórne i komórki barwnikowe 64 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 3. Typy synaps ze wzglÄ™du na sposób przekazywania informacji; Ze wzglÄ™du na sposób przekazywania impulsu wyróżnia siÄ™ synapsy elektryczne i chemiczne. Elektryczne - W tych synapsach neurony prawie siÄ™ stykajÄ… (gÅ‚. poÅ‚Ä…czenia typu "neksus"). Kolbka presynaptyczna oddalona jest od kolbki postsynaptycznej o 2 nm. Możliwa jest wÄ™drówka jonów z jednej komórki do drugiej - przekazywanie dwukierunkowe. Impuls jest bardzo szybko przekazywany. WystÄ™pujÄ… w mięśniach, siatkówce oka, części korowej mózgu oraz niektórych częściach serca. Chemiczne - W tych synapsach komórki sÄ… od siebie oddalone o ok. 20 nm, miÄ™dzy nimi powstaje szczelina synaptyczna. ZakoÅ„czenie neuronu presynaptycznego tworzy kolbkÄ™ synaptycznÄ…, w której sÄ… wytwarzane neuroprzekazniki (mediatory - przekazywane w pÄ™cherzykach synaptycznych), które Å‚Ä…czÄ… siÄ™ z receptorem, powodujÄ…c depolaryzacjÄ™ bÅ‚ony postsynaptycznej. WystÄ™pujÄ… tam, gdzie niepotrzebne jest szybkie przekazywanie impulsu, np. w narzÄ…dach wewnÄ™trznych. 11. Budowa synapsy elektrycznej; W tych synapsach neurony prawie siÄ™ stykajÄ… (gÅ‚. poÅ‚Ä…czenia typu "neksus"). Kolbka presynaptyczna oddalona jest od kolbki postsynaptycznej o 2 nm. Możliwa jest wÄ™drówka jonów z jednej komórki do drugiej - przekazywanie dwukierunkowe. Impuls jest bardzo szybko przekazywany. WystÄ™pujÄ… w mięśniach, siatkówce oka, części korowej mózgu oraz niektórych częściach serca. 12. Mechanizm dziaÅ‚ania synapsy elektrycznej. Jeżeli przestrzeÅ„ synaptyczna jest wÄ…ska to ruch jonów przez bÅ‚onÄ™ neuronu wysyÅ‚ajÄ…cego impulsy nerwowy powoduje w komórce odbierajÄ…cej otwieranie siÄ™ kanałów bramkowanych napiÄ™ciem dla dokomórkowego prÄ…du jonów o dodatnim Å‚adunku elektrycznym. W ten spsoób odbierane sÄ… impulsy nerwowe i przenoszona jest informacja bez poÅ›renictwa synaptycznego przekaznika chemicznego. 4. Budowa synapsy chemicznej; Każda synapsa skÅ‚ada siÄ™ z części presynaptycznej, szczeliny synaptycznej o szerokoÅ›ci 20 40 nm i części postsynaptycznej. Cytoplazma elementów presynaptycznych zawieta pÄ™cherzyki synaptyczne. BÅ‚ona presynaptyczna posiada zgrubienia, tzw. ZagÄ™szczenia presynaptyczne, które umożliwiajÄ… kontakt pÄ™cherzyków z bÅ‚onÄ… postsynaptycznÄ…. BÅ‚ona postsynaptyczna jest bogata w receptory i zwiÄ…zane z nimi kanaÅ‚y jonowe. Czas życia receptorów bÅ‚ony postsynaptycznej jest ograniczony i np. dla nikotynowego receptora acetylocholiny wynosi okoÅ‚o 10 dni. Szczelina synaptyczna jest wypeÅ‚niona zwiÄ…zkami bogatymi w wielocukry. PrzestrzeÅ„ synaptyczna jest zamkniÄ™ta przez otaczajÄ…ce jÄ… wypustki komórek glejowych. 5. Mechanizm dziaÅ‚ania synapsy chemicznej; Mechanizm dziaÅ‚ania opiera siÄ™ na procesie sprzężenia elektryczno-wydzielniczego w bÅ‚onie presynaptycznej (egzocytozie neuroprzekaznika zawartego w pÄ™cherzykach synaptycznych pod wpÅ‚ywem potencjaÅ‚u czynnoÅ›ciowego docierajÄ…cego do bÅ‚ony kolbki synaptycznej) oraz sprzężenia chemiczno-elektrycznego w bÅ‚onie postsynaptycznej (zwiÄ…zanie neuroprzekaznika przez bÅ‚onowe receptory molekularne uruchamia proces otwierania kanałów jonowych, prowadzÄ…cy do wyzwolenia potencjaÅ‚u czynnoÅ›ciowego w bÅ‚onie nastÄ™pnej komórki); przekazywanie informacji przez synapsÄ™ chemicznÄ… zwiÄ…zane jest z opóznieniem synaptycznym. 65 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 Karolina: 6. Rola receptorów jonotropowych i metabotropowych w przekaznictwie synaptycznym; Receptory jonotropowe - sÄ… kanaÅ‚ami jonowymi bramkowanymi ligandem. PowodujÄ… szybkÄ… i krótkotrwaÅ‚Ä… odpowiedz synaptycznÄ…. WystÄ™pujÄ… w obwodach kontrolujÄ…cych szybkie zachowania. IstniejÄ… trzy ogólne typy tych receptorów: - receptory kainianowe ich otwarcie umożliwia napÅ‚yw jonów Na+ do komórki i wypÅ‚yw jonów K+ z komórki. - receptory AMPA proste kanaÅ‚y dla jonów Na+ i kanaÅ‚y umożliwiajÄ…ce przepÅ‚yw jonów Ca2+. - receptory NMDA umożliwia przepÅ‚yw wzglÄ™dnie dużych iloÅ›ci Ca2+. Receptory metabotropowe receptory sprzężone z biaÅ‚kami G, których aktywacja prowadzi do zwiÄ™kszenia stężeÅ„ IP3 i DAG wewnÄ…trz komórki lub do zmniejszenia stężenia cAMP. DajÄ… odpowiedz wolniejszÄ… i dÅ‚uższÄ…. ModulujÄ… zachowanie zmieniajÄ…c pobudliwość neuronów i siÅ‚Ä™ poÅ‚Ä…czenia synaptycznego. 7. Postsynaptyczny potencjaÅ‚ pobudzajÄ…cy EPSP- powstawanie i znaczenie; Z zakoÅ„czeÅ„ aksonów w obrÄ™bie synapsy wydzielajÄ… siÄ™ przekazniki chemiczne, czyli transmittery, które zmieniajÄ… wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci bÅ‚ony postsynaptycznej. Pod wpÅ‚ywem czÄ…steczek transmittera, który poÅ›redniczy w przewodzeniu przez synapsÄ™ impulsów pobudzajÄ…cych, jony Na+ wnikajÄ… do wnÄ™trza neuronu odbierajÄ…cego impuls nerwowy. Tej wÄ™drówce jonów Na+ przez bÅ‚onÄ™ postsynaptycznÄ… towarzyszy zmniejszenie spoczynkowego potencjaÅ‚u ujemnego wewnÄ…trz komórki w stosunku do potencjaÅ‚u zerowego panujÄ…cego na zewnÄ…trz komórki. Zmniejszenie siÄ™ ujemnego potencjaÅ‚u wewnÄ…trzkomórkowego przyjÄ™to nazywać postsynaptycznym potencjaÅ‚em pobudzajÄ…cym, synapsy wywoÅ‚ujÄ…ce depolaryzacjÄ™ bÅ‚ony komórkowej zaÅ› noszÄ… nazwÄ™ synaps pobudzajÄ…cych. ZNACZENIE: - generowanie potencjaÅ‚u czynnoÅ›ciowego w wyniku sumowania czasowo-przestrzennego potencjałów postsynaptycznych w elemencie postsynaptycznym. - potencjaÅ‚ ma charakter synapsy pobudzeniowej, aktywujÄ…c przylegÅ‚Ä… do synapsy okolicÄ™ neuronu 8. Postsynaptyczny potencjaÅ‚ hamujÄ…cy IPSP- powstawanie i znaczenie; Poza synapsami pobudzajÄ…cymi otaczajÄ…cymi neurony istniejÄ… również synapsy, na których wydziela siÄ™ transmitter hamujÄ…cy przewodzenie impulsów. CzÄ…steczki tego transmittera zmieniajÄ… wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci bÅ‚ony komórkowej w ten sposób, że jony K+ uciekajÄ… z wnÄ™trza neuronu 66 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 na zewnÄ…trz i jednoczeÅ›nie jony Cl- wnikajÄ… do wnÄ™trza przez odpowiednie kanaÅ‚y jonowe. Ubywanie jonów o dodatnim Å‚adunku elektrycznym i przybywanie jonów o ujemnym powoduje wzrost ujemnego potencjaÅ‚u elektrycznego we wnÄ™trzu komórki i wzrost polaryzacji bÅ‚ony komórkowej postsynaptyczny potencjaÅ‚ hamujÄ…cy. Synapsy wydzielajÄ…ce transmittery hiperpolaryzujÄ…ce bÅ‚onÄ™ komórkowÄ… sÄ… synapsami hamujÄ…cymi. Neurony w których wystÄ™pujÄ… postsynaptyczny potencjaÅ‚ hamujÄ…cy, majÄ… zmniejszonÄ… pobudliwość. ZNACZENIE: - odsuwa potencjaÅ‚ membranowy do poziomu progowego i obniża pobudliwość neuronu po drugiej stronie synapsy - zmniejszenie pobudliwoÅ›ci motoneuronów 9. Sprzężenie elektro-chemiczne i chemiczno-elektryczne w synapsie chemicznej; Marzena: 10. Modyfikowanie przekazywanej informacji w synapsie chemicznej na drodze: a. hamowania presynaptycznego; Hamowanie presynaptyczne- jest to rodzaj poÅ›redniczÄ…cego hamowania, bÄ™dÄ…cego wynikiem depolaryzacji zakoÅ„czenia nerwowego, która z kolei powoduje obniżenie amplitudy potencjaÅ‚u czynnoÅ›ciowego, wÄ™drujÄ…cego przez to zakoÅ„czenie i w efekcie zmniejszenie siÄ™ uwalniania neurotransmittera przez jego kolki synaptyczne. b. torowanie synaptyczne; Torowanie synaptyczne- mamy z nim do czynienia wtedy gdy potencjaÅ‚ czynnoÅ›ciowy jest przedÅ‚uzony, a kanaÅ‚y dla jonów wapniowych otwierajÄ… siÄ™ na dÅ‚uższy czas. c. sumowania w czasie; Sumowanie w czasie- wystÄ™puje wtedy gdy powtarzajÄ…ce siÄ™ bodzce wywoÅ‚ujÄ… nowe EPSP przed wygaÅ›niÄ™ciem poprzednich. Im dÅ‚uższy czas trwania EPSP tym wiÄ™ksze prawdopodobieÅ„stwo wystÄ…pienia sumowania. d. sumowania w przestrzeni; Sumowanie w przestrzeni- wystÄ™puje gdy wiecej niz jedna kolbka synaptyczna wykazuje aktywnosc w tym samym czasie . e. hamowania postsynaptycznego (na przykÅ‚adzie odruchu na rozciÄ…ganie i odwróconego odruchu na rozciÄ…ganie); 67 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 FIZJOLOGIA UKAADU ODDECHOWEGO BUDOWA UKAADU ODDECHOWEGO BUDOWA I PODZIAA DRÓG ODDECHOWYCH W skÅ‚ad ukÅ‚adu oddechowego wchodzÄ…: 1. górne drogi oddechowe " jama nosowa, " gardÅ‚o, " krtaÅ„ 2. dolne drogi oddechowe- " tchawica, " oskrzela, " pÅ‚uca NarzÄ…dami pomocniczymi biorÄ…cymi udziaÅ‚ w ruchach oddechowych sÄ… mięśnie: głównie przepona oraz mięśnie miÄ™dzyżebrowe. GÓRNE DROGI ODDECHOWE JAMA NOSOWA " to pierwszy odcinek dróg oddechowych: " podzielona jest na dwie poÅ‚owy przegrodÄ… nosa zbudowanÄ… z koÅ›ci oraz chrzÄ…stki; " wokół jamy nosowej znajdujÄ… siÄ™ przestrzenie wypeÅ‚nione powietrzem tzw. zatoki oboczne nosa- czÄ™sto wystÄ™pujÄ… stany zapalne tych zatok; " od tyÅ‚u jama nosowa Å‚Ä…czy siÄ™ poprzez nozdrza tylne z jamÄ… gÅ‚adkÄ…; " wewnÄ…trz wysÅ‚ana jest silnie unaczynionÄ… bÅ‚onÄ… Å›luzowÄ… pokrytÄ… licznymi rzÄ™skami migawkami, w przedniej części bÅ‚onÄ™ Å›luzowÄ… jamy nosowej pokrywajÄ… grube, krótkie wÅ‚oski; " możemy w niej wyróżnić okolicÄ™ wÄ™chowÄ…, w bÅ‚onie Å›luzowej tej okolicy znajdujÄ… siÄ™ zakoÅ„czenia nerwów wÄ™chowych Powietrze, które przechodzi przez jamÄ™ nosowÄ… zostaje: " oczyszczone z kurzu dziÄ™ki Å›luzowi, rzÄ™skom i wÅ‚oskom pokrywajÄ…cym tÄ™ jamÄ™; " ogrzanie " nawilżone (nasycone parÄ… wodnÄ…) 68 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 GARDAO " odcinek w którym krzyżujÄ… siÄ™ drogi oddechowe i pokarmowe. " Jama gardÅ‚a dzieli siÄ™ na 3 części: -ð górnÄ…-nosowÄ…, która Å‚Ä…czy siÄ™ z jamÄ… nosowÄ…; w bocznej Å›cianie części nosowej gardÅ‚a znajdujÄ… siÄ™ otwory- ujÅ›cia trÄ…bek sÅ‚uchowych -ð Å›rodkowÄ…-ustnÄ…, leżącÄ… bezpoÅ›rednio za jamÄ… ustnÄ… -ð dolnÄ…-krtaniowÄ…, w której znajduje siÄ™ wejÅ›cie do krtani KRTAC " narzÄ…d poÅ‚ożony miÄ™dzy gardÅ‚em a tchawicÄ… " zbudowana jest z 9 chrzÄ…stek, poÅ‚Ä…czonych za sobÄ… wiÄ…zadÅ‚ami i mięśniami, które sÅ‚użą do unoszenia i opuszczania krtani. Jedna z chrzÄ…stek nagÅ‚oÅ›nia- zamyka wejÅ›cie do krtani w czasie poÅ‚ykanie pokarmu. Zabezpiecza to drogi oddechowe przed niepożądanym wnikniÄ™ciem do nich czÄ…steczek pokarmowych. " WnÄ™trze krtani wysÅ‚ane jest nabÅ‚onkiem nabÅ‚onkiem ruchomymi rzÄ™skami. RzÄ™ski poruszajÄ… siÄ™ w kierunku gardÅ‚a usuwajÄ…c pyÅ‚y lub inne zanieczyszczenia, dostajÄ…ce siÄ™ do krtani wraz z wdychanym powietrzem. " KrtaÅ„ jest narzÄ…dem gÅ‚osotwórczym. WewnÄ…trz krtani pomiÄ™dzy chrzÄ…stkami rozpiÄ™te sÄ… tzw. faÅ‚dy gÅ‚osowe. " FaÅ‚dy gÅ‚osowe ograniczajÄ… przestrzeÅ„ zwanÄ… gÅ‚oÅ›niÄ…. Jest to wÅ‚aÅ›ciwy aparat gÅ‚osowy. Dolne faÅ‚dy gÅ‚osowe zwane sÄ… strunami gÅ‚osowymi. FaÅ‚dy gÅ‚osowe mogÄ… siÄ™ przemieszczać wzglÄ™dem siebie dziÄ™ki odpowiednim mięśniom, powodujÄ…cym powiÄ™kszenie lub wyciÅ›nianie szpary gÅ‚oÅ›ni. " Szpara gÅ‚oÅ›ni może być szeroka, w tedy przechodzÄ…ce przez niÄ… powietrze nie powoduje powstawania żadnego dzwiÄ™ku przy wÄ…skiej, wyciÅ›nionej szparze gÅ‚osowej, przechodzÄ…ce przez niÄ… powietrze wywoÅ‚uje drgania strun gÅ‚osowych i powstawanie dzwiÄ™ku. DOLNE DROGI ODDECHOWE TCHAWICA " ma ksztaÅ‚t rury o dużej sprężystoÅ›ci, dÅ‚ugoÅ›ci okoÅ‚o 10-13cm " od góry poÅ‚Ä…czona jest z krtaniÄ…, u doÅ‚u przechodzi w dwa oskrzela. " Åšciana tchawicy zbudowana jest z poÅ‚Ä…czonych ze sobÄ… za pomocÄ… wiÄ…zadeÅ‚ chrzÄ™stnych pierÅ›cieni(16-20). Każda z chrzÄ…stek ma ksztaÅ‚t podkowy " WewnÄ…trz wysÅ‚ana jest bÅ‚ona Å›luzowÄ… pokrytÄ… nabÅ‚onkiem z rzÄ™skami. " Åšluz wydzielany przez gruczoÅ‚y Å›luzowe oraz falujÄ…ce ruchy rzÄ™sek uÅ‚atwiajÄ… wychwytywanie drobin pyÅ‚u wdychanych wraz z powietrzem, które usuwane sÄ… z dróg oddechowych w czasie odruchu kaszlu. OSKRZELA " SÄ… naturalnym przedÅ‚użaniem tchawicy. " Zbudowane podobnie jak tchawica z podkowiastych chrzÄ…stek, poÅ‚Ä…czonych ze sobÄ… wiÄ™zadÅ‚ami, wysÅ‚ane nabÅ‚onkiem z ruchomymi rzÄ™skami. " Oskrzela górne rozgaÅ‚Ä™ziajÄ… siÄ™ na oskrzela o mniejszej Å›rednicy, które dajÄ… poczÄ…tek jeszcze węższym oskrzelikom. Najdrobniejsze z oskrzelików zakoÅ„czone sÄ… pÄ™cherzykami pÅ‚ucnymi. " W Å›cianach oskrzelików nie wystÄ™pujÄ… chrzÄ…stki. " System rozgaÅ‚Ä™zieÅ„ każdego z oskrzeli głównych tworzy tzw. Drzewo oskrzelowe doprowadzajÄ…ce powietrze do każdego z pÅ‚uc 69 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 PODSTAWOWE ZADANIE TCHAWIC I OSKRZELI: " Transport powietrza do pÅ‚uc " Ogrzewanie i nawilżanie tego powietrza " Oczyszczanie powietrza z ciaÅ‚ obcych. PAUCA " SÄ… narzÄ…dem parzystym o gÄ…bczastej strukturze; " Leżą wewnÄ…trz klatki piersiowej; " MajÄ… ksztaÅ‚t zbliżony do spÅ‚aszczonych stożków. " PÅ‚uco lewe jest nieco mniejsze od prawego w zwiÄ…zku z uÅ‚ożeniem serca. " Pokryte sÄ… cienkÄ…, bÅ‚yszczÄ…cÄ… bÅ‚onÄ… tzw. OpÅ‚ucnÄ…, której wilgotna powierzchnia uÅ‚atwia ruch pÅ‚uc w czasie oddechu, nie pozwalajÄ…c na tarcie Å›cian; " Zbudowane sÄ… z milionów pÄ™cherzyków pÅ‚ucnych, z których każdy opleciony jest gÄ™stÄ… sieciÄ… naczyÅ„ krwionoÅ›nych wÅ‚osowatych. W pÄ™cherzykach pÅ‚ucnych odbywa siÄ™ wymiana gazowa miÄ™dzy wypeÅ‚niajÄ…cym je powietrzem a krwiÄ…. " Przenikanie gazów przez Å›ciany pÄ™cherzyków pÅ‚ucnych jest możliwe, gdyż skÅ‚adajÄ… siÄ™ one z pojedynczej warstwy komórek. CZYNNOŚĆ GÓRNYCH DRÓG ODDECHOWYCH " Drogi oddechowe doprowadzajÄ… (podczas wdechu) i odprowadzajÄ… (podczas wydechu) powietrze z pÅ‚uc. " PowodujÄ… ocieplenie wdychanego powietrza do ciepÅ‚oty ciaÅ‚a, nawilżenie parÄ… wodnÄ… oraz oczyszczenie tj. zatrzymanie czÄ…steczek kurzu, pyÅ‚u, bakterii, grzybów i innych zanieczyszczeÅ„ na migawkach (rzÄ™skach) nabÅ‚onka bÅ‚ony Å›luzowej oraz wydzielinie surowiczo-Å›luzowej jej gruczołów. " Migawki przesuwajÄ… wydzielinÄ™ z zanieczyszczeniami po powierzchni nabÅ‚onka do gardÅ‚a, skÄ…d ulega ona odkrztuszeniu lub poÅ‚kniÄ™ciu. " KrtaÅ„ jest narzÄ…dem wytwarzania gÅ‚osu oraz ochrony dolnych dróg oddechowych przy przeÅ‚ykaniu. ROLA POSZCZEGÓLNYCH STREF ODDECHOWYCH W dolnych drogach oddechowych wyróżniamy: 1. strefÄ™ przewodzÄ…cÄ…, do 16 generacji oskrzeli wÅ‚Ä…cznie, nie zawiera pÄ™cherzyków. Strefa przewodzÄ…ca posiada wÅ‚asne ukrwienie odżywcze, należące do krążenia oskrzelowego. Stanowi obszar przewodzÄ…cy powietrze i nazywana jest anatomicznÄ… przestrzeniÄ… martwÄ…. 2. strefÄ™ przejÅ›ciowÄ…, 17-19 generacja oskrzeli, pojawia siÄ™ nabÅ‚onek pÄ™cherzykowy, 3. strefÄ™ oddechowÄ…, zÅ‚ożonÄ… z przewodów pÄ™cherzykowych od 20 generacji i pÄ™cherzyków pÅ‚ucnych. Strefa oddechowa (oskrzeliki koÅ„cowe, przewody pÄ™cherzykowe i pÄ™cherzyki) jest zaopatrywana przez krążenie pÅ‚ucne.. 70 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 CZYNNIKI WPAYWAJCE NA AKTYWNOŚĆ SKURCZOW I ROZKURCZOW MIÅšNIÓWKI DRZEWA OSKRZELOWEGO Czynniki obkurczajÄ…ce oskrzela: -ð histamina -ð prostaglandyny serii F -ð leukotrieny -ð tromboksan -ð aktywujÄ…cy czynnik pÅ‚ytkowy PAF Czynniki rozkurczajÄ…ce oskrzela: -ð adrenalina -ð noradrenalina -ð tlenek azotu BÅ‚ona Reissesena Element mięśniowy oskrzeli powodujÄ…cy naprzemienne skurcze i rozkurcze ich Å›cian, tzw. grÄ™ oskrzelowÄ…, efekt zmian napiÄ™cia mięśni gÅ‚adkich oskrzeli i oskrzelików w czasie wdechu i wydechu. Nerw bÅ‚Ä™dny (X nerw czaszkowy) Unerwia tonicznie drogi oddechowe. Uwalnia acetylocholinÄ™, powodujÄ…cÄ… skurcze miocytów oskrzeli i oskrzelików. Podczas wdechu nastÄ™puje wzrost napiÄ™cia nerwów bÅ‚Ä™dnych, oskrzela kurczÄ… siÄ™. W czasie wydechu obserwuje siÄ™ spadek napiÄ™cie nerwów bÅ‚Ä™dnych, oskrzela rozkurczajÄ… siÄ™ i opór dla przepÅ‚ywu powietrza maleje. BUDOWA PCHERZYKÓW PAUCNYCH " Struktura anatomiczna ludzkiego pÅ‚uca posiadajÄ…ca ksztaÅ‚t wydrążonej jamy, której Å›cianÄ™ tworzy cienki nabÅ‚onek jednowarstwowy pÅ‚aski (zbudowany głównie z pneumocytów I i II typu). " Z zewnÄ…trz pÄ™cherzyki sÄ… pokryte przez naczynia wÅ‚osowate. " Ich Å›rednica wynosi od 0,15 do 0,6 mm, a ich Å‚Ä…czna powierzchnia wynosi od 50 do 90 m². " SÄ… pokryte surfaktantem, co zabezpiecza pÅ‚uca przed zapadniÄ™ciem. " Dodatkowo sÄ… oplecione sprężystymi włóknami biaÅ‚kowymi, przede wszystkim kolagenowymi, co nadaje sprężystość tkance pÅ‚ucnej. " PÄ™cherzyki pÅ‚ucne przylegajÄ… do siebie w taki sposób, że sÄ…siadujÄ…ce pÄ™cherzyki posiadajÄ… wspólnÄ… Å›cianÄ™, która jest nazwana przegrodÄ… miÄ™dzy pÄ™cherzykowÄ…. Przegroda ta jest bardzo podatna na uszkodzenia i zawiera pory Kohna (które sÄ… niedużymi otworkami i Å‚Ä…czÄ… Å›wiatÅ‚a dwóch sÄ…siadujÄ…cych pÄ™cherzyków). " Poza komórkami tworzÄ…cymi nabÅ‚onek jednowarstwowy pÅ‚aski, w pÄ™cherzykach pÅ‚ucnych znajdujÄ… siÄ™ dwa inne typy komórek: makrofagi (komórki żerne), a także komórki które wytwarzajÄ… surfaktant. " WchodzÄ…c do pÄ™cherzyka wÅ‚oÅ›niczki przynoszÄ… krew bogatÄ… w dwutlenek wÄ™gla i wodÄ™. W pÄ™cherzyku tlen z powietrza zostaje wychwycony przez krwinki czerwone we wÅ‚oÅ›niczkach, które jednoczeÅ›nie pozbywajÄ… siÄ™ dwutlenku wÄ™gla. Krew opuszczajÄ…ca wÅ‚oÅ›niczki pÄ™cherzykowe jest bogata w tlen, który przenosi do wszystkich komórek ustroju. W pÄ™cherzykach panuje ciÅ›nienie Å›ródpÄ™cherzykowe. 71 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 MECHANIKA ODDYCHANIA: MIÅšNIE ODDECHOWE Mięśnie oddechowe, do których należy przede wszystkim przepona oraz mięśnie miÄ™dzyżebrowe zewnÄ™trzne umożliwiajÄ… unoszenie żeber zwiÄ™kszajÄ…c objÄ™tość klatki piersiowej, przez co spada ciÅ›nienie w drogach oddechowych prowadzÄ…ce do wdechu. Wdech trwa tak dÅ‚ugo, aż dojdzie do wyrównania ciÅ›nienia pÄ™cherzykowego z ciÅ›nieniem atmosferycznym. W niektórych sytuacjach mechanizm ten wspomagany jest przez mięśnie pochyÅ‚e i mostkowo-obojczykowo-sutkowe. Wydech jest procesem biernym i umożliwiajÄ… go mięśnie brzuszne i miÄ™dzyżebrowe wewnÄ™trzne. FAZA WDECHU - Na skutek skurczu mięśni oddechowych, głównie przepony, nastÄ™puje zwiÄ™kszenie wielkoÅ›ci klatki piersiowej i wzrost objÄ™toÅ›ci pÅ‚uc. GłównÄ… siÅ‚Ä… rozciÄ…gajÄ…cÄ… pÅ‚uca jest zwiÄ™kszenie ujemnego ciÅ›nienia wewnÄ…trzopÅ‚ucnowego. FAZA WYDECHU rozciÄ…gniÄ™te we wdechu elementy sprężyste klatki piersiowej i pÅ‚uc wracajÄ… biernie do pozycji wyjÅ›ciowej. CYKL ODDECHOWY POWSTAWANIE, ZMIANY I ROLA CIÅšNIEC W UKAADZIE ODDECHOWYM Podczas oddychania zachodzÄ… cykliczne zmiany objÄ™toÅ›ci i ciÅ›nienia wewnÄ…trz pÄ™cherzyków pÅ‚ucnych. Zaistnienie obu faz cyklu oddechowego wdechu i wydechu jest konsekwencjÄ… powstajÄ…cego gradientu ciÅ›nieÅ„ pomiÄ™dzy pÄ™cherzykiem pÅ‚ucnym a powietrzem atmosferycznym. Cykliczne zmiany ciÅ›nienia pÄ™cherzykowego (P ) sÄ… niezbÄ™dne ponieważ A ciÅ›nienie powietrza atmosferycznego (P ) uznajemy za staÅ‚e. atm P = 760 mmHg = const. atm Mechanika oddychania polega wÅ‚aÅ›nie na cyklicznych zmianach ciÅ›nienia w pÄ™cherzykach pÅ‚ucnych i wymaga współdziaÅ‚ania pÅ‚uc, Å›cian klatki piersiowej oraz przepony. SiÅ‚Ä™ wywoÅ‚ujÄ…cÄ… ruch powietrze miÄ™dzy powietrzem atmosferycznym a pÄ™cherzykami pÅ‚ucnymi stanowi odpowiedni gradient ciÅ›nieÅ„ pomiÄ™dzy tymi Å›rodowiskami. ·ð wdech zachodzi wówczas gdy wartość P > P (powietrze porusza siÄ™ atm A zgodnie z gradientem ciÅ›nieÅ„ od miejsca o ciÅ›nieniu wyższym Patm, do miejsca o ciÅ›nieniu niższym P ) A ·ð wydech zachodzi gdy P < P atm A Oddychanie jest to proces wymiany gazów miÄ™dzy organizmem a otaczajÄ…cym go Å›rodowiskiem. Wyróżniamy trzy etapy oddychania: 1) Oddychanie zewnÄ™trzne zachodzi w pÅ‚ucach, stanowi wymianÄ™ gazów pomiÄ™dzy: 72 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 ·ð powietrzem atmosferycznym a pÄ™cherzykami pÅ‚ucnymi ·ð pÄ™cherzykami pÅ‚ucnymi a osoczem krwi ·ð osoczem krwi a erytrocytami 2) Transport gazów (oddechowa funkcja krwi) wykonywany przy udziale krwi, w której transporterem O jest głównie hemoglobina a CO osocze, w którym gaz ten jest 2 2 rozpuszczony 3) Oddychanie wewnÄ™trzne wymiana gazowa pomiÄ™dzy: ·ð Å›rodowiskiem zewnÄ…trzkomórkowym a wnÄ™trzem komórek ·ð Å›rodowiskiem wewnÄ…trzkomórkowym a mitochondriami komórek, w których zachodzÄ… główne procesy zużywajÄ…ce O i tworzÄ…ce CO 2 2 FAZY CYKLU ODDECHOWEGO WDECH Jest to wzrost objÄ™toÅ›ci pÅ‚uc spowodowany dziaÅ‚aniem siÅ‚ rozciÄ…gajÄ…cych ukÅ‚ad oddechowy. Fizjologicznym zródÅ‚em wdechu jest skurcz mięśni wdechowych. Wdech jest wiÄ™c fazÄ… czynnÄ…, warunkowanÄ… w spoczynku przez nastÄ™pujÄ…ce mięśnie: ·ð przeponÄ™ ·ð mięśnie miÄ™dzyżebrowe zewnÄ™trzne W oddychania wysiÅ‚kowego dodatkowo uczestniczÄ… we wdechu: ·ð miÄ™snie mostkowo obojczykowo sutkowe ·ð mięśnie pochyÅ‚e szyi ·ð mięśnie piersiowe wiÄ™ksze ·ð mięśnie dzwigacze Å‚opatek ·ð mięśnie prostowniki krÄ™gosÅ‚upa ·ð miÄ™sieÅ„ czworoboczny ·ð mięśnie zÄ™bate brzuszne Skurcz mięśni wdechowych doprowadza do zwiÄ™kszenia wymiarów klatki piersiowej w trzech wymiarach: ·ð wymiar górno dolny spowodowany skurczem i obniżeniem przepony o ok. 1,5 cm (przy nasilonych wdechach przepona jest w stanie obniżyć siÄ™ nawet o 10 cm zwiekszajÄ…c objÄ™tość oddechowÄ… o 70%) ·ð wymiar przednio tylny dokonywany w górnej części klatki piersiowej w wyniku skurczu mięśni miÄ™dzyżebrowych zewnÄ™trznych żeber I V. Mostek ulega odsuniÄ™ciu ku przodowi od nieruchomego krÄ™gosÅ‚upa. ·ð wymiar poprzeczny zwiÄ™kszany w dolnej części klatki piersiowej przez kurczÄ…ce siÄ™ mięśnie miÄ™dzyżebrowe zewnÄ™trzne żeber VI IX. Zmiana wyżej omówionych wymiarów klatki piersiowej w wyniku skurczu mięśni wdechowych prowadzi do wzrostu jej objÄ™toÅ›ci i w efekcie do: ·ð “! ciÅ›nienia w jamie opÅ‚ucnej (P ) pl ·ð Ä™! objÄ™toÅ›ci tkanki pÅ‚ucnej ·ð Ä™! objÄ™toÅ›ci pÄ™cherzyków pÅ‚ucnych ·ð “! ciÅ›nienia w pÄ™cherzykach pÅ‚ucnych (P ) A 73 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 SUMARYCZNIE WIC CELEM WDECHU JEST OBNIÅ»ENIE CIÅšNIENIA W PCHERZYKACH PAUCNYCH W CELU WYTWORZENIA GRADIENTU CIÅšNIEC MIDZY CIÅšNIENIEM POWIETRZA ATMOSFERYCZNEGO (P ) A CIÅšNIENIEM PCHERZYKOWYM (P ). ATM A GDY GRADIENT TEN OSIGNIE ODPOWIEDNI WARTOŚĆ WYSTARCZAJC DO POKONANIA OPORU DRÓG ODDECHOWYCH POJAWIA SI RUCH POWIETRZA DO PCHERZYKA. NAPAYW POWIETRZA POWODUJE STOPNIOWE ZWIKSZANIE OBNIÅ»ONEGO WCZEÅšNIEJ CIÅšNIENIA W PCHERZYKACH PAUCNYCH, Z CHWIL WYRÓWNANIA P Z WARTOÅšCI P , NAPAYW POWIETRZA A ATM USTAJE, STWIERDZAMY WIC Å»E NA SZCZYCIE WDECHU P = P = A ATM 760 MMHG WYDECH Jest to faza bierna cyklu oddechowego. Jego przyczynÄ… jest ustanie skurczu mięśni wdechowym co prowadzi do zmniejszenie wszystkich trzech wymiarów klatki piersiowej. DziÄ™ki dużej sprężystoÅ›ci powiÄ™kszona podczas wdechu klatka piersiowa szybko wraca do wymiarów spoczynkowych co w efekcie powoduje: ·ð “! objÄ™toÅ›ci klatki piersiowej ·ð Ä™! ciÅ›nienia w jamie opÅ‚ucnej (P ) pl ·ð “! objÄ™toÅ›ci tkanki pÅ‚ucnej ·ð “! objÄ™toÅ›ci pÄ™cherzyków pÅ‚ucnych ·ð Ä™! ciÅ›nienia w pÄ™cherzykach pÅ‚ucnych (P ) A Dodatkowo w pogÅ‚Ä™bionym wydechu (tzw. wydechu czynnym) obecnym przy czynnoÅ›ciach fonacyjnych jak np. Å›piew czy gra na instrumentach dÄ™tych, uczestniczÄ… mięśnie pomocnicze wydechowe: ·ð mięśnie miÄ™dzyżebrowe wewnÄ™trzne ·ð mięśnie brzucha: m.prosty, m.skoÅ›ne zewnÄ™trzne, m.skoÅ›ne wewnÄ™trzne, m.poprzeczne brzucha SUMARYCZNIE WDECH MA NA CELU ZWIKSZENIE CIÅšNIENIA PCHERZYKOWEGO (P ) DO TAKIEJ WARTOÅšCI AÅ» JEGO WARTOŚĆ A PRZEKROCZY WIELKOŚĆ CIÅšNIENIA POWIETRZA ATMOSFERYCZNEGO (P ). W EFEKCIE WYTWARZA TO GRADIENT ATM CIÅšNIEC, KTÓRY POZWALA MU NA POKONANIE OPORÓW POWIETRZA I NA RUCH POWIETRZA Z PCHERZYKA DO 74 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 ÅšRODOWISKA ZEWNTRZNEGO. WYPAYW POWIETRZA BDZIE TRWAA DOPÓKI P BDZIE WIKSZE OD P , WRAZ Z A ATM UCHODZENIEM Z PCHERZYKÓW POWIETRZA P BDZIE A STOPNIOWO MALAAO AÅ» ZRÓWNA SI WARTOÅšCI Z P . ATM STWIERDZAMY WIC, ZE NA SZCZYCIE WYDECHU P = P = 760 A ATM MMHG OPORY ODDECHOWE Opory oddechowe sÄ… obrazowane przez podatność pÅ‚uc stosunek zmiany objÄ™toÅ›ci pÅ‚uc do zmiany ciÅ›nienia (wewnÄ…trz pÅ‚ucnego). Zmniejszona podatność wystÄ™puje w obrzÄ™ku, przekrwieniu pÅ‚uc. ZwiÄ™kszona podatność rozedma. Øð OPÓR NIESPRÅ»YSTY pojawia siÄ™ w drogach oddechowych głównie w wyniku tarcia czÄ…steczek powietrza w czasie przepÅ‚ywu powietrza z atmosfery do pÄ™cherzyków pÅ‚ucnych (wdech) i w czasie przepÅ‚ywu powietrza z pÄ™cherzyków pÅ‚ucnych do atmosfery (wydech). Wielkość oporu niesprężystego determinowana jest promieniem dróg oddechowych - opór niesprężysty jest tym wiÄ™kszy, im mniejszy jest promieÅ„ dróg oddechowych. Øð OPÓR SPRÅ»YSTY w ukÅ‚adzie oddechowym stwarzajÄ… zarówno siÅ‚y retrakcji pÅ‚uc jak i sprężystość Å›cian klatki piersiowej. PÅ‚uca wykazujÄ… staÅ‚Ä… skÅ‚onność do zapadanie siÄ… pod wpÅ‚ywem siÅ‚ retrakcji, do których zalicza siÄ™ siÅ‚y napiÄ™cia powierzchniowego pÄ™cherzyków i ciÅ›nienie skoku sprężystego zrÄ™bu Å‚Ä…cznotkankowego pÅ‚uc. NapiÄ™cie powierzchniowe pÄ™cherzyków stanowi siÅ‚Ä™ którÄ… trzeba pokonać w czasie wdechu. NapiÄ™cie to można wyeliminować a opór napotkany wówczas przy rozciÄ…ganiu pÅ‚uca to opór sprężysty samej tkanki pÅ‚ucnej. Przy maÅ‚ej objÄ™toÅ›ci pÅ‚uc opór sprężysty tkanki pÅ‚ucnej jest niewielki i wzrasta w miarÄ™ rozciÄ…gania pÅ‚uc. PODATNOŚĆ PAUC ·ð Wskaznik rozciÄ…gliwoÅ›ci pÅ‚uc, mierzony jako stosunek zmiany objÄ™toÅ›ci powietrza wprowadzonego do pÅ‚uc do wywoÅ‚anej przez niÄ… zmiany ciÅ›nienia transpulmonalnego 75 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 (różnica miedzy ciÅ›nieniem w jamie opÅ‚ucnej a ciÅ›nieniem wewnÄ™trznym pÄ™cherzyków pÅ‚ucnych). ·ð Stosunek ten jest wielkoÅ›ciÄ… staÅ‚Ä… i nosi nazwÄ™ współczynnika podatnoÅ›ci, wynosi Å›rednio 200 ml/l cm H20. ·ð ZwiÄ™kszenie podatnoÅ›ci wystÄ™puje przy zaniku przegród pÄ™cherzykowych (w rozedmie), malejÄ… siÅ‚y sprężyste pÅ‚uc i siÅ‚y sprężyste klatki piersiowej, powodujÄ… rozciÄ…gniÄ™cie" pÅ‚uc, powstaje wdechowe ustawienie klatki piersiowej. ·ð Zmniejszenie podatnoÅ›ci wystÄ™puje w wyniku rozwoju tkanki Å‚Ä…cznej (pÅ‚uca sztywne"). W tym przypadku wzrost siÅ‚ sprężystych pÅ‚uc wymaga przyÅ‚ożenia wiÄ™kszej siÅ‚y (wiÄ™kszej różnicy ciÅ›nieÅ„) do wywoÅ‚ania odpowiednich zmian objÄ™toÅ›ci. ·ð Współczynnik podatnoÅ›ci jest matematycznÄ… odwrotnoÅ›ciÄ… współczynnika sprężystoÅ›ci. SURFAKTANT ·ð Zapobiega zapadaniu siÄ™ pÄ™cherzyków pÅ‚ucnych ·ð Jest to biaÅ‚kowo- tÅ‚uszczowa substancja, wytwarzana przez pneumocyty II rzÄ™du w ostatnich tygodniach życia pÅ‚odowego i w ciÄ…gu caÅ‚ego życia osobniczego ·ð Tworzy cienkÄ… bÅ‚onkÄ™ pokrywajÄ…cÄ… wewnÄ™trznÄ… powierzchniÄ™ pÄ™cherzyków pÅ‚ucnych. ·ð Zmniejsza napiÄ™cie powierzchniowe pÄ™cherzyków pÅ‚ucnych, w fazie wdechu zapobiega rozrywaniu Å›cian pÄ™cherzyków pÅ‚ucnych(rozrzedzenie warstewki surfaktantu) ·ð W fazie wydechu zapobiega zapadaniu siÄ™ Å›cian pÄ™cherzyków pÅ‚ucnych (zagÄ™szczenie surfaktantu). FUNKCJE SURFAKTANTU: -ð zmniejszanie siÅ‚y refrakcji zwiÄ™ksza podatność pÅ‚uc -ð umożliwia współistnienie pÄ™cherzyków o różnych rozmiarach -ð zapobiega zapadaniu pÄ™cherzyków -ð dziaÅ‚anie przeciw niedomowe -ð dziaÅ‚anie przeciwobrzÄ™kowe CZYNNOÅšCIOWE METODY SPIROMETRYCZNE Podstawowe narzÄ™dzie rozpoznawania i oceny stopnia zaawansowania chorób obturacyjnych ukÅ‚adu oddechowego. IstotÄ… badania spirometrycznego jest: ·ð Pomiar objÄ™toÅ›ci i pojemnoÅ›ci pÅ‚uc /spirometria statyczna/ ·ð Pomiar przepÅ‚ywu powietrza w poszczególnych fazach wydechu oraz ocena natężonej pojemnoÅ›ci życiowej /spirometria dynamiczna/ WSKAZANIA ·ð Diagnostyczne ·ð Monitorowanie ·ð Orzecznictwo ·ð Wskazania epidemiologiczne 76 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 WSKAZANIA DIAGNOSTYCZNE Øð Ocena czynnoÅ›ci ukÅ‚adu oddechowego przy stwierdzeniu: -ð objawów podmiotowych takich jak kaszel, duszność, Å›wisty, odkrztuszanie czy bóle w klatce piersiowej; -ð objawów przedmiotowych takich jak: cechy rozedmy, wydÅ‚użona faza wydechu, sinica, deformacja klatki piersiowej -ð nieprawidÅ‚owoÅ›ci w badaniach dodatkowych takich jak hipoksemia, hiperkapnia, czerwienica, nieprawidÅ‚owoÅ›ci w RTG. Øð Badania przesiewowe u osób z czynnikami ryzyka MONITOROWANIE Øð Leczenia -ð Lekami rozkurczajÄ…cymi oskrzela -ð Steroidami -ð Antybiotykami w mukowiscydozie Øð PostÄ™pu choroby -ð Choroby obturacyjne -ð Choroby ukÅ‚adu krążenia -ð Choroby ukÅ‚adu nerwowo-mięśniowego ORZECZNICTWO Øð Ocena zdolnoÅ›ci do pracy Øð Ocena niepeÅ‚nosprawnoÅ›ci Øð Ocena skutków rehabilitacji Øð Ocena czynnoÅ›ci ukÅ‚adu oddechowego dla celów ubezpieczeniowych Øð Orzekanie o chorobach zawodowych WSKAZANIA EPIDEMIOLOGICZNE Øð Ocena zdrowia populacji Øð Ocena odlegÅ‚ych skutków zakażeÅ„ i wpÅ‚ywu zanieczyszczenia powietrza na czynność ukÅ‚adu oddechowego Øð Badania kliniczne Øð Badania w celu okreÅ›lenia wartoÅ›ci referencyjnych w populacji. PRZECIWWSKAZANIA BEZWZGLDNE ·ð Åšwieży zawaÅ‚ mięśnia sercowego ·ð Åšwieży udar OUN ·ð Stan po operacji okulistycznej ·ð ZwiÄ™kszone ciÅ›nienie wewnÄ…trzczaszkowe ·ð Oda opÅ‚ucnowa 77 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 ·ð TÄ™tniaki ·ð Krwioplucie o nieznanej etiologii WZGLDNE ·ð Obecność stanu, który może wpÅ‚ynąć na wiarygodność badania np. kaszel, nudnoÅ›ci, wymioty ·ð Stan po operacji jamy brzusznej lub klatki piersiowej ·ð Zawroty gÅ‚owy ·ð Zaburzenia rytmu serca BADANIE SPIROMETRYCZNE SKAADA SI Z 3 CZÅšCI: 1. pomiaru pojemnoÅ›ci życiowej (VC) i jej skÅ‚adowych - odbywa siÄ™ podczas ciÄ…gÅ‚ej rejestracji iloÅ›ci powietrza wdychanego i wydychanego. Jest to badanie statyczne - manewry oddechowe powinny być wykonywane na tyle spokojnie, aby nie wywoÅ‚ać znaczÄ…cych zmian ciÅ›nienia w klatce piersiowej. Po kilku spokojnych oddechach polecamy wykonanie wolno i jednostajnie najgÅ‚Ä™bszego wydechu do osiÄ…gniÄ™cia plateau, nastÄ™pnie możliwie najgÅ‚Ä™bszego wdechu, a po uzyskaniu plateau wdechowego powrót do spokojnego oddychania. W czasie badania VC należy uzyskać co najmniej 2 poprawne pomiary, a w przypadku braku powtarzalnoÅ›ci nie wykonywać ich wiÄ™cej niż 4. Za wynik należy uznać najwiÄ™kszÄ… wartość. 2. rejestracji natężonego wydechu - może dotyczyć samego natężonego wydechu lub może być poÅ‚Ä…czone z natężonym wdechem - peÅ‚na pÄ™tla przepÅ‚yw-objÄ™toÅ›c. Po kilku spokojnych oddechach, wykonać wolny, najgÅ‚Ä™bszy wydech, po którym ma nastÄ…pić najszybszy i najgÅ‚Ä™bszy wdech. Po nim wykonać jak najgÅ‚Ä™bszy gwaÅ‚towny wydech kontynuowany jak najdÅ‚użej. Po uregulowaniu oddechu, nie wczeÅ›niej niż po 30s, pomiar powtórzyć. Podczas badania mierzy siÄ™ FEV , FVC i maksymalne przepÅ‚ywy wydechowe w 1 okreÅ›lonych objÄ™toÅ›ciÄ… partiach wydechu. 3. pomiaru maksymalnej wentylacji dowolnej - jest to sumaryczna maksymalna wentylacja zmierzona w ciÄ…gu 12s i przeliczona na wentylacje minutowÄ…. SkÅ‚ada siÄ™ z 2 faz: w pierwsze (statycznej) badany oddycha spokojnie, a w drugiej (dynamicznej) na sygnaÅ‚ wykonuje siÄ™ przez 12s jak najgÅ‚Ä™bsze wdechy i wydechy z czÄ™stotliwoÅ›ciÄ… przez siebie wybranÄ…. Po uregulowaniu oddechów należy badanie dwukrotnie powtórzyć, a za zmierzonÄ… przyjąć wartość najwiÄ™kszÄ…. MIERZONE PARAMETRY W BADANIACH SPIROMETRYCZNYCH POMIAR STATYCZNY Umożliwia zmierzenie: -ð ERV zapasowa objÄ™tość -ð VC pojemnoÅ›ci życiowej i jej wydechowa skÅ‚adowych -ð IRV zapasowa objÄ™tość wdechowa -ð TV objÄ™toÅ›ci oddechowej -ð IC pojemność wdechowa 78 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 Nie pozwala na zmierzenie: -ð TLC - caÅ‚kowita pojemność -ð RV objÄ™toÅ›ci zalegajÄ…cej pÅ‚uc -ð FRC czynnoÅ›ciowej pojemnoÅ›ci zalegajÄ…cej POMIAR DYNAMICZNY Umożliwia zmierzenie: -ð FVC natężona pojemność życiowa -ð FEV natężona objÄ™tość wydechowa pierwszosekundowa 1 -ð FEV % VC wskaznik Tiffenau 1 -ð FEV % FVC wskaznik pseudo Tiffenau 1 SPOSÓB OCENY PARAMETRÓW W ocenie poprawnoÅ›ci pomiarów zwraca siÄ™ uwagÄ™ na: " ksztaÅ‚t krzywych przepÅ‚yw - objÄ™tość i czas - objÄ™tość " prawidÅ‚owy poczÄ…tek wydechu " wÅ‚aÅ›ciwe zakoÅ„czenie wydechu STATYCZNE I DYNAMICZNE PARAMETRY WENTYLACYJNE PAUC WIELKOÅšCI STATYCZNE: TLC CaÅ‚kowita pojemność pÅ‚uc - objÄ™tość powietrza wypeÅ‚niajÄ…ca pÅ‚uca na szczycie maksymalnego wdechu VC pojemność życiowa - ilość powietrza, którÄ… można usunąć z pÅ‚uc po uprzednim maksymalnym wdechu lub nabrać do pÅ‚uc po maksymalnym wydechu IC pojemność wdechowa - suma objÄ™toÅ›ci oddechowej i wdechowej zapasowej FRC czynnoÅ›ciowa pojemność zalegajÄ…ca - ilość powietrza pozostajÄ…ca w pÅ‚ucach po zakoÅ„czeniu spokojnego wydechu IRV objÄ™tość wdechowa zapasowa - objÄ™tość powietrza, którÄ… można dodatkowo nabrać do pÅ‚uc po zakoÅ„czeniu spokojnego wdechu TV objÄ™tość oddechowa - objÄ™tość powietrza wprowadzana do pÅ‚uc podczas spokojnego oddychania ERV zapasowa objÄ™tość wydechowa - część pojemność FRC, wydychanej dodatkowo z pÅ‚uc po wykonaniu spokojnego wydechu RV objÄ™tość zalegajÄ…ca - część powietrza pozostajÄ…cego w pÅ‚ucach po wykonaniu maksymalnego wydechu, nie można jej usunąć z pÅ‚uc 79 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 WIEKOÅšCI DYNAMICZNE: FEV natężona objÄ™tość wydechowa pierwszo sekundowa. ObjÄ™tość powietrza wydychana w 1 pierwszej sekundzie natężonego wydechu. FVC natężona pojemność życiowa. NajwiÄ™ksza pojemność powietrza wydychana przy maksymalnym wysiÅ‚ku wydechowym, po uprzednim możliwie najwiÄ™kszym wdechu FEV % VC okreÅ›la stosunek FEV do pojemnoÅ›ci życiowej pÅ‚uc i wyrażony jest w 1 1 procentach. FEV % FVC okreÅ›la jaki procent natężonej pojemnoÅ›ci życiowej pacjent jest w stanie 1 wydmuchać w ciÄ…gu 1s natężonego wydechu. Wskaznik ten nosi nazwÄ™ wskaznika Tiffeneau. ZMIANA PARAMETRÓW WENTYLACYJNYCH WRAZ Z WIEKIEM. ·ð Z powodu zmniejszenia sprężystoÅ›ci pÅ‚uc, zwiÄ™kszonej sztywnoÅ›ci Å›cian klatki piersiowej i zmniejszonej siÅ‚y generowanej przez miÄ™snie oddechowe u ludzi starszych obserwuje siÄ™ postÄ™pujÄ…ce zmniejszenie pojemnoÅ›ci życiowej (VC). ·ð Zmniejsza siÄ™ natężona pojemność życiowa (FVC). ·ð Zmniejszenie FEV jest porównywalne do zmniejszenia FVC i jest znacznie wiÄ™ksze u 1 osób palÄ…cych tytoÅ„. ·ð Wraz ze zmniejszaniem FVC symetrycznie zwiÄ™ksza siÄ™ objÄ™tość zalegajÄ…ca (RV). ZALEÅ»NOŚĆ VA/Q Warunkiem optymalnej wymiany gazowej (prawidÅ‚owej prężnoÅ›ci O i CO we krwi tÄ™tniczej) 2 2 jest takie dostosowanie wentylacji pÅ‚uc do przepÅ‚ywu krwi w naczyniach wÅ‚osowatych pÅ‚uc, aby 80 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 stosunek wentylacja/perfuzja (VA/Q) wynosiÅ‚ 0,85 takÄ… wartość ma ten stosunek w Å›rodkowych partiach pÅ‚uc, ponieważ tam: VA = 4600 ml i Q= 5400 ml a) w szczytowych częściach pÅ‚uc zarówno wentylacja jak i przepÅ‚yw krwi sÄ… stosunkowo niskie, daje to wysoki stosunek VA/Q ok. 3,3 ·ð wartość ta Å›wiadczy o przewadze wentylacji nad przepÅ‚ywem ·ð nadmiar wentylacji sprawia, że część powietrza doprowadzanego do pÄ™cherzyków w szczytach pÅ‚uc w fazie wdechu nie uczestniczy w wymianie gazowej ·ð biorÄ…c pod uwagÄ™ wyżej omówione wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci, szczytowe części pÅ‚uc nazywamy pÄ™cherzykowÄ… przestrzeniÄ… fizjologicznie bezużytecznÄ… (fizjologiczna przestrzeÅ„ martwa) b) w podstawnych częściach pÅ‚uc zarówno wentylacja jak i przepÅ‚yw krwi sÄ… wysokie, daje to niski stosunek VA/Q ok. 0,55 ·ð wartość ta Å›wiadczy o przewadze przepÅ‚ywu krwi nad wentylacjÄ… ·ð nadmierny przepÅ‚yw krwi powoduje, że część krwi przepÅ‚ywajÄ…cej przez naczynia wÅ‚osowate otaczajÄ…ce pÄ™cherzyki pÅ‚ucne w podstawnej części pÅ‚uc nie uczestniczy w wymianie gazowej ta odtlenowana krew miesza siÄ™ wraz z krwiÄ… prawidÅ‚owo utlenowanÄ… i powraca do lewego przedsionka serca. Stanowi ona mieszankÄ™ krwi odtlenowanej i utlenowanej zawartej w lewej poÅ‚owie serca, czyli tzw. fizjologiczny przeciek pÅ‚ucny DYFUZJA DYFUZJA-Samorzutne przemieszczanie siÄ™ czÄ…steczek pod wpÅ‚ywem gradientu ich stężeÅ„ w danym oÅ›rodku(gaz, ciecz, ciaÅ‚o staÅ‚e- jednak najszybciej w gazach) ·ð Jest konsekwencjÄ… chaotycznych zderzeÅ„ czÄ…steczek dyfundujÄ…cej substancji miÄ™dzy sobÄ… lub z czÄ…steczkami otaczajÄ…cego oÅ›rodka ·ð Procesy dyfuzji nastÄ™pujÄ… zawsze w kierunku wyrównania stężeÅ„ ·ð NastÄ™puje z szybkoÅ›ciÄ… proporcjonalnÄ… do wielkoÅ›ci gradientu stężeÅ„ Rodzaje dyfuzji: Øð OSMOZA samorzutne przenikanie czÄ…steczek rozpuszczalnika przez półprzepuszczalnÄ… bÅ‚onÄ™ od roztworu o mniejszym stężeniu do roztworu o wiÄ™kszym stężeniu. Przez bÅ‚onÄ™ półprzepuszczalnÄ… mogÄ… przechodzić czÄ…steczki rozpuszczalnika, ale nie mogÄ… przechodzić czÄ…steczki wiÄ™kszoÅ›ci rozpuszczonych substancji. Øð DYFUZJA PROSTA swobodne przenikanie substancji przez bÅ‚onÄ™, w którym wykorzystywane jest dążenie czÄ…steczek do wyrównania stężeÅ„. Odbywa siÄ™ zawsze w kierunku od wyższego stężenia do niższego (zgodnie z gradientem stężeÅ„). Dotyczy czÄ…steczek na tyle maÅ‚ych, że mogÄ… zmieÅ›cić siÄ™ w porach pomiÄ™dzy czÄ…steczkami lipidów (np. tlen, dwutlenek wÄ™gla) lub czÄ…steczek rozpuszczalnych w tÅ‚uszczach. 81 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 Øð DYFUZJA WSPOMAGANA dotyczy czÄ…steczek wiÄ™kszych, które nie mieszczÄ… siÄ™ w porach bÅ‚ony komórkowej, np. glukozy. Do przejÅ›cia na drugÄ… stronÄ™ wykorzystujÄ… odpowiednie biaÅ‚ka transportowe. Kierunek transportu jest zgodny z gradientem stężeÅ„, wiÄ™c proces ten nie wymaga nakÅ‚adu energii. ASPEKT FIZYCZNY ZJAWISKA DYFUZJI GAZÓW W ORGANIZMIE ·ð wymiana gazowa miÄ™dzy mieszanÄ… krwiÄ… żylnÄ… dopÅ‚ywajÄ…cÄ… do pÅ‚uc, a gazem pÄ™cherzykowym; ·ð proces dąży do zapewnienia wysokiego PO2 i niskiego PCO2 w gazie pÄ™cherzykowym; ·ð w pÅ‚ucach zachodzi proces dyfuzji biernej przez bÅ‚onÄ™ pÄ™cherzykowo-kapilarnÄ…; ·ð gradient stężeÅ„ PCO2 i PO2 miÄ™dzy gazem pÄ™cherzykowym a mieszanÄ… krwiÄ… żylnÄ… dopÅ‚ywajÄ…cÄ… do pÅ‚uc jest siÅ‚Ä… napÄ™dowÄ… dyfuzji ·ð CzÄ…steczki O2 dyfundujÄ… ze Å›wiatÅ‚a pÄ™cherzyków do krwi, czÄ…steczki CO2 w kierunku przeciwnym CZYNNIKI WPAYWAJCE NA TEMPO DYFUZJI GAZÓW ODDECHOWYCH ·ð Gazy posiadajÄ…ce niższÄ… masÄ™ dyfundujÄ… szybciej niż gazy o wiÄ™kszej masie czÄ…steczkowej ·ð Dyfuzyjność gazu w Å›rodowisku pÅ‚ynnym zależy od istniejÄ…cego gradientu ciÅ›nieÅ„, a przy staÅ‚ym gradiencie - od rozpuszczalnoÅ›ci tego gazu w pÅ‚ynie. ·ð Zależy od różnic ciÅ›nieÅ„ parcjalnych po obu stronach Å›ciany oraz od jej pola powierzchni. ·ð Gaz dyfunduje szybciej gdy różnica ciÅ›nieÅ„ lub wielkość powierzchni wzrasta 82 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 Czyli: Øð Masa czÄ…steczkowa gazu (im mniejsza tym szybciej dyfunduje) Øð Rozpuszczalność gazu w pÅ‚ynie (jeżeli gradient ciÅ›nieÅ„ jest staÅ‚y a gaz znajduje siÄ™ w Å›rodowisku pÅ‚ynnym to szybciej dyfunduje ten gaz, który siÄ™ szybciej rozpuszcza w pÅ‚ynie) Øð Powierzchnia pÄ™cherzyka pÅ‚ucnego ( im wiÄ™ksza powierzchnia tym szybsza dyfuzja) Øð Gradient ciÅ›nieÅ„ (im wiÄ™kszy gradient tym szybciej dyfunduje) POJEMNOŚĆ DYFUZYJNA To objÄ™tość gazu dyfundujÄ…ca przez bÅ‚onÄ™ pÄ™cherzykowo kapilarnÄ… w ciÄ…gu 1min przy różnicy ciÅ›nieÅ„ parcjalnych wynoszÄ…cej 1mmHg Pojemność dyfuzyjna jest miernikiem sprawnoÅ›ci dyfuzyjnej danego gazu i zależy od: ·ð Dyfuzji przez bÅ‚onÄ™ pÄ™cherzykowo kapilarnÄ… ·ð SzybkoÅ›ci wiÄ…zania tlenu z hemoglobinÄ… i dwutlenku wÄ™gla do postaci wÄ™glowodorów osocza GRADIENT DYFUZYJNY CiÅ›nienie parcjalne w krwi dopÅ‚ywajÄ…cej do pÅ‚uc wynosi 40 mmHg, w pÅ‚ucach ciÅ›nienie parcjalne tego gazu wynosi 100 z czego wynika że gradient ciÅ›nieÅ„ wynosi 60. Tlen dyfunduje ze Å›rodowiska o wiÄ™kszym stężeniu do Å›rodowiska o stężeniu mniejszym czyli z pÄ™cherzyków pÅ‚ucnych do krwi przepÅ‚ywajÄ…cej przez naczynia wÅ‚osowate pÄ™cherzyków. CiÅ›nienie parcjalne CO2 w naczyniach wÅ‚osowatych pÄ™cherzyków wynosi 47 a w pÄ™cherzykach 40 dlatego dwutlenek wÄ™gla dyfunduje z naczyÅ„ krwionoÅ›nych do pÄ™cherzyków i jest wydalany przez drogi oddechowe na zewnÄ…trz. Tlen, który dyfundowaÅ‚ z pÅ‚uc do krwi dostaje siÄ™ naczyniami żylnymi do lewej części serca skÄ…d jest dalej tÅ‚oczony do tkanek. CiÅ›nienie parcjalne tlenu docierajÄ…cego do tkanek wynosi 92 mmHg. CiÅ›nienie parcjalne tlenu w tkankach jest mniejsze niż 40 dlatego pod wpÅ‚ywem gradientu ciÅ›nieÅ„ tlen z krwi tÄ™tniczej dyfunduje do tkanek. W tym samym czasie z tkanek do krwi dyfunduje dwutlenek wÄ™gla, którego ciÅ›nienie parcjalne we krwi dopÅ‚ywajÄ…cej do tkanek wynosi 40 mmHg a w tkankach jest wiÄ™ksze niż 47 co kieruje gradient dyfuzyjny z tkanek do krwi i powoduje dyfundowanie CO2 do Å›wiatÅ‚a naczyÅ„. NastÄ™pnie krew wÄ™druje naczyniami krwionoÅ›nymi żylnymi do prawego przedsionka, pózniej do prawej komory skÄ…d dostaje siÄ™ do pÅ‚uc i cykl powtarza siÄ™. DYFUZJA W OBRBIE PAUC I TKANEK Etapy dyfuzji tlenu przez bÅ‚onÄ™ pÄ™cherzykowo kapilarnÄ… 1. Warstwa surfaktantu 2. Cienka warstwa pÅ‚ynu wyÅ›cielajÄ…cego pÄ™cherzyk 83 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 3. NabÅ‚onek pÅ‚aski 4. BÅ‚ona podstawna 5. Tkanka Å›ródmiąższowa w przegrodzie miÄ™dzy pÄ™cherzykowej 6. BÅ‚ona podstawna Å›ródbÅ‚onka kapilar 7. ÅšródbÅ‚onek kapilar 8. Osocze 9. BÅ‚ona erytrocytu 10. PÅ‚yn w erytrocytach Tlen z pÄ™cherzyka dyfunduje przez bÅ‚onÄ™ pÄ™cherzykowo-kapilarnÄ… przechodzÄ…c kolejno przez: warstwÄ™ surfaktantu Ä…ð warstwÄ™ pÅ‚ynu wyÅ›cielajÄ…cego pÄ™cherzyk Ä…ð nabÅ‚onek pÅ‚aski pÄ™cherzyka pÅ‚ucnego Ä…ð bÅ‚onÄ™ podstawnÄ… pÄ™cherzyka pÅ‚ucnego Ä…ð tkankÄ™ Å›ródmiąższowÄ… w przegrodzie miedzy pÄ™cherzykowej Ä…ð bÅ‚onÄ™ podstawnÄ… Å›ródbÅ‚onka kapilar Ä…ðÅ›ródbÅ‚onek kapilar Ä…ð osocze Ä…ð bÅ‚onÄ™ erytrocytów Ä…ð pÅ‚yn w erytrocytach. CiÅ›nienie parcjalne tlenu w powietrzu atmosferycznym wynosi 158 mm Hg w drogach oddechowych obniża siÄ™ i w pÄ™cherzykach pÅ‚ucnych osiÄ…ga okoÅ‚o100 mm Hg, natomiast w mieszanej krwi żylnej dopÅ‚ywajÄ…cej do pÅ‚uc wynosi okoÅ‚o 40 mm Hg. Zatem gradient ciÅ›nieÅ„ parcjalnych poprzez bÅ‚onÄ™ pÄ™cherzykowo-kapilarnÄ… ksztaÅ‚tuje siÄ™ na poziomie 60 mm Hg, stanowiÄ…c głównÄ… siÅ‚Ä™ napÄ™dowÄ… dyfuzji O2 w pÅ‚ucach. TRANSPORT O I CO WE KRWI 2 2 Tlen i dwutlenek wÄ™gla to gazy oddechowe, które muszÄ… być wydajnie transportowane po caÅ‚ym organizmie. Oba gazy przenoszone sÄ… wraz z krwiÄ…, jednak w różny sposób. Transport tlenu (O2) przebiega na dwa sposoby. OkoÅ‚o 3% tlenu, który dostaje siÄ™ do krwi ulega fizycznemu rozpuszczeniu w osoczu. PozostaÅ‚e 97% tlenu przenoszone jest w erytrocytach. Obecna w nich hemoglobina Å‚Ä…czy siÄ™ z tlenem i powstaje tzw. oksyhemoglobina. CzÄ…steczka hemoglobiny jest tzw. tetramerem, czyli skÅ‚ada siÄ™ z czterech poÅ‚Ä…czonych ze sobÄ… Å‚aÅ„cuchów biaÅ‚kowych (dwa Å‚aÅ„cuchy typu alfa i dwa typu beta). Każda z podjednostek posiada wbudowany zwiÄ…zek organiczny - hem. WewnÄ…trz czÄ…steczki hemu znajduje siÄ™ atom żelaza dwu wartoÅ›ciowego Fe2+, który ma możliwość przyÅ‚Ä…czania jednej czÄ…steczki tlenu. PoÅ‚Ä…czenie to jest nietrwaÅ‚e, dziÄ™ki czemu tlen może być uwalniany w tkankach organizmu. Transport dwutlenku wÄ™gla (CO2) przebiega na trzy sposoby. OkoÅ‚o 10% dwutlenku wÄ™gla rozpuszcza siÄ™ fizycznie w osoczu. Kolejne 20% dwutlenku wÄ™gla transportowane jest w poÅ‚Ä…czeniu z biaÅ‚kami osocza i z biaÅ‚kowÄ… częściÄ… hemoglobiny. PozostaÅ‚a część dwutlenku wÄ™gla (ok. 70%) przenoszone jest w osoczu w formie jonów wodorowÄ™glanowych HCO3-. Jony te tworzone sÄ… z CO2 i H2O m.in. w erytrocytach. Substancje które w szczególny sposób wpÅ‚ywajÄ… na ukÅ‚ad oddechowy : ·ð Tlenek wÄ™gla CO - wykazuje ok. 200-krotnie wyższe powinowactwo do hemoglobiny niż tlen. Wysyca caÅ‚kowicie hemoglobinÄ™ powodujÄ…c tzw. zatrucie czadem. ·ð Dym tytoniowy - zawiera substancje rakotwórcze takie jak np. benzopiren. ·ð Azbest - jego drobiny gromadzÄ… siÄ™ w pÅ‚ucach i powodujÄ… po latach powstawanie chorób nowotworowych 84 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 ·ð PyÅ‚ wÄ™glowy - jest przyczynÄ… pylicy ROLA HEMOGLOBINY ·ð CzÄ…steczka hemoglobiny skÅ‚ada siÄ™ z dwóch par biaÅ‚kowych podjednostek. Każda podjednostka zawiera jako grupÄ™ prostetycznÄ… (niebiaÅ‚kowÄ…) czÄ…steczkÄ™ hemu. CzÄ…steczka hemu zawiera poÅ‚ożony centralnie atom żelaza (Fe2+) umożliwiajÄ…cy jej wiÄ…zanie czÄ…steczek tlenu (O2). ·ð GłównÄ… funkcjÄ… Hb jest transport tlenu z pÅ‚uc do tkanek i CO2 z tkanek do pÅ‚uc. Hb jako bufor biaÅ‚kowy speÅ‚nia rolÄ™ w utrzymaniu pH osocza. KRZYWA DYSOCJACJI HEMOGLOBINY, (PRZESUNICIE W PRAWO, LEWO) Krzywa dysocjacji, czyli krzywa zależnoÅ›ci pomiÄ™dzy procentowym wysyceniem Hemoglobiny tlenem a ciÅ›nieniem parcjalnym O2 . PRZESUNICIE KRZYWEJ DYSOCJACJI NA LEWO NA PRAWO Øð wzrost pH, Øð spadek pH, Øð obniżenie temperatury, Øð wzrost temperatury 85 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 Przemieszczenie siÄ™ krzywej dysocjacji Hb pod wpÅ‚ywem zmian pH jest znane jako Efekt Bohra . Czyli to zjawisko polegajÄ…ce na zmniejszeniu powinowactwa hemoglobiny do tlenu w warunkach obniżonego pH. POJCIA HIPOKSJA- RODZAJE, HIPOKSEMIA HIPOKSEMIA prowadzÄ…ce do hipoksji obniżenie ciÅ›nienia czÄ…stkowego tlenu we krwi tÄ™tniczej (PaO2). HIPOKSJA niedobór tlenu w tkankach powstajÄ…cy w wyniku zmniejszonej dyfuzji tlenu w pÅ‚ucach lub zaburzenia transportu tlenu przez krew do tkanek. RODZAJE Ze wzglÄ™du na czynnik wywoÅ‚ujÄ…cy można wyróżnić nastÄ™pujÄ…ce typy hipoksji: ·ð anoksemiczna (hipoksemiczna) zmniejszenie dyfuzji tlenu w pÅ‚ucach ·ð anemiczna powstaje w wyniku zmniejszenia pojemnoÅ›ci tkankowej krwi, np. po krwotoku lub zatruciu tlenkiem wÄ™gla ·ð krążeniowa - inaczej zastoinowa, spowodowana przez spowolniony przepÅ‚yw krwi przez narzÄ…dy ·ð histotoksyczna - spowodowana zahamowaniem procesów utleniania w tkankach, najczęściej w wyniku zatruć (np. cyjankiem potasu). ·ð wysokoÅ›ciowa niedotlenienie tkanek podczas pobytu na znacznych wysokoÅ›ciach nad poziomem morza, gdzie obniżone jest ciÅ›nienie atmosferyczne, a co za tym idzie obniżenie ciÅ›nienia parcjalnego tlenu w jednostce objÄ™toÅ›ci, jest znacznie niższa. HIPOKAPNIA, HIPERKAPNIA HIPERKAPNIA u czÅ‚owieka stan podwyższonego ciÅ›nienia parcjalnego CO2 (pCO2) we krwi powyżej 45 mmHg (6,0 kPa). NajczÄ™stszymi przyczynami hiperkapnii sÄ…: Øð utrudniona wymiana gazowa ·ð bezdech ·ð obturacja (zwężenie) dróg oddechowych ·ð blok pÄ™cherzykowo-wÅ‚oÅ›niczkowy ·ð niewydolność krążenia Øð zwiÄ™kszone stężenie CO2 we wdychanym powietrzu HIPOKAPNIA stan obniżonego ciÅ›nienia parcjalnego CO2 (pCO2) we krwi poniżej normy. WywoÅ‚ana jest podczas hiperwentylacji przy zwiÄ™kszonym wydalaniu dwutlenku wÄ™gla przez pÅ‚uca. Stan taki powoduje tzw.: "mroczki" przed oczyma, wystÄ™pujÄ… zawroty gÅ‚owy, szum w 86 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 uszach, osÅ‚abienie mięśniowe. Hipokapnia może prowadzić do okresowego bezdechu, odruchowego niedokrwienia mózgu oraz do alkalozy. REGULACJA ODDYCHANIA OÅšRODKI ODDECHOWE RECEPTORY UCZESTNICZCE W REGULACJI ODDYCHANIA RODZAJ, MIEJSCE WYSTPOWANIA, ODBIERANE BODyCE, DROGI PRZEKAZYWANIA SYGNAAU, ODRUCHY Z UDZIAAEM TYCH RECEPTORÓW, Receptory krtani ·ð Mechanoreceptory wolno adaptujÄ…ce ·ð Mechanoreceptory pobudzane podczas skurczu mięśni poprzecznie prążkowanych górnych dróg oddechowych ·ð Mechanoreceptory pobudzane zimnym powietrzem ·ð Receptory szybko adaptujÄ…ce ·ð Receptory o charakterze chemorecepcyjnym Receptory tchawicy ·ð Mechanoreceptory wolno adaptujÄ…ce ·ð Receptory szybko adaptujÄ…ce ·ð Receptory typu C Receptory oskrzeli i pÅ‚uc ·ð Mechanoreceptory wolno adaptujÄ…ce ·ð Receptory szybko adaptujÄ…ce ·ð Receptory typu C i J UDZIAA MECHANORECEPTORÓW PAUC W REGULACJI ODDYCHANIA Mechanoreceptory- Receptory oddechowe 1. SAR wolno adaptujÄ…ce siÄ™ mechanoreceptory pÅ‚uc, znajdujÄ… siÄ™ w mm. GÅ‚adkich klp pobudzane sÄ… przez zmiany wymiaru klp, czyli przez mechaniczne rozciÄ…ganie pÅ‚uc w czasie wdechu. Z receptorami SAR zwiÄ…zany jest odruch Heringa-Breuera, hamuje on i skraca fazÄ™ wdechu, pobudza neurony wydechowe, przyÅ›piesza rytm oddechowy i zapobiega nadmiernemu rozciÄ…gniÄ™ciu klp w czasie wdechu. 2. RAR szybko adaptujÄ…ce siÄ™ mechanoreceptory pÅ‚uc, receptor podnabÅ‚onkowy, pobudzane sÄ… przez nagÅ‚e i znaczne rozciÄ…gniecie pÅ‚uc w czasie wdechu spowodowane np. 87 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 czynnikami chemicznymi lub zapadniÄ™ciem pÅ‚uc. Odruchy: ziewanie, gÅ‚Ä™bokie westchnienie, kaszel i skurcz oskrzeli UDZIAA CHEMORECEPTORÓW OBWODOWYCH I CENTRALNYCH W REGULACJI ODDYCHANIA Chemoreceptory- swobodne zakoÅ„czenia czuciowe w kÅ‚Ä™bkach szyjnych i aortalnych, dajÄ…ce poczÄ…tek włóknom aferentnym. ZakoÅ„czenia te pozbawione sÄ… osÅ‚onki mielinowej i tworzÄ… bezpoÅ›rednie zaspolenia synaptyczne z komórkami kÅ‚Ä™bkowymi I typu, co umożliwia oddziaÅ‚ywanie tych komórek kÅ‚Ä™bkowych na zakoÅ„czenia czuciowe. KRÅ»ENIE PAUCNE CHARAKTERYSTYKA KRÅ»ENIA PAUCNEGO KRÅ»ENIE PAUCNE (maÅ‚e) czynnoÅ›ciowe. Jego zadaniem jest utlenowanie Hemoglobiny, a oddanie CO2. Krążenie pÅ‚ucne nie sÅ‚uży odżywianiu pÅ‚uc. Rozpoczyna siÄ™ ono w Komorze Prawej pniem pÅ‚ucnym. PieÅ„ pÅ‚ucny rozgaÅ‚Ä™zia siÄ™ na prawÄ… i lewÄ… tÄ™tnicÄ™ pÅ‚ucnÄ…. Do pÅ‚uc pÅ‚ynie krew odtlenowanÄ…, tzn. z dużą zawartoÅ›ciÄ… dezoksyhemoglobiny. Na poziomie pÄ™cherzyków pÅ‚ucnych w mikrokrążeniu dochodzi do wymiany gazowej. Ulega rozpadowi dezoksy-Hb, a powstaje oksy- Hb, czyli Hb z tlenem. Krew natlenowana powraca z pÅ‚uc najczęściej 4 żyÅ‚ami pÅ‚ucnymi po 2 z każdego pÅ‚uca, które uchodzÄ… do przedsionka lewego serca. PRZEPAYW KRWI PRZEZ TKANK PAUCN OBTURACJA UpoÅ›ledzenie przepÅ‚ywu powietrza w drogach oddechowych wynikajÄ…ce ze zmniejszenia ich drożnoÅ›ci. Polega na zwiÄ™kszeniu oporów w drogach oddechowych w nastÄ™pstwie np. zmian obrzÄ™kowych Å›luzówki oskrzeli, zalegajÄ…cego w nich Å›luzu, skurczu mięśni oskrzelowych lub zmniejszenia liczby przyczepów przegród miÄ™dzy pÄ™cherzykowych do Å›cian drobnych oskrzelików, które utrzymuje ich Å›wiatÅ‚o co powoduje zapadanie siÄ™ tych oskrzelików podczas wydechu. ObturacjÄ™ rozpoznaje siÄ™ na podstawie zmniejszenia FEV % VC luz FEV % FVC poniżej dolnej 1 1 granicy normy dla dla pÅ‚ci, wieku i wzrostu. Za dolnÄ… granicÄ™ przyjmuje siÄ™ wartość 5 centyla. Do chorób obturacyjncyh zaliczamy: rozedmÄ™, gruzlicÄ™, raka pÅ‚uc, astmÄ™ oskrzelowÄ…, POChP, wole tarczycy, zwężenie tchawicy, porażenie struny gÅ‚osowej czy mukowiscydozÄ™. 88 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 RESTRYKCJA Zaburzenia powodujÄ…ce schorzenia miąższu pÅ‚ucnego, obniżajÄ…ce podatność pÅ‚uc i zmniejszajÄ…ce ilość czynnej tkanki pÅ‚uc. MogÄ… to być rozlegÅ‚e zmiany zwyrodnieniowe pÅ‚uc, zapalenie, nowotwory oraz zmian obrzÄ™kowe. Do przyczyn restrykcji zalicza siÄ™ choroby Å›ródmiąższowe, choroby naczyÅ„ pÅ‚ucnych, resekcjÄ™ miąższu pÅ‚ucnego, niedodmÄ™, choroby opÅ‚ucnej, zmiany konsolidacyjne, deformacjÄ™ Å›cian klatki piersiowej, zaburzenia nerwowo-mięśniowe, pÅ‚yn w otrzewnej czy otyÅ‚ość. RestrykcjÄ™ rozpoznaje siÄ™ na podstawie obniżenia TLC poniżej dolnej granicy normy. Obniżenie VC luz FVC poniżej dolnej granicy normy przy prawidÅ‚owej wartoÅ›ci wskaznika FEV1 % VC może sugerować istnienie restrykcji. W celu uzyskania pewnoÅ›ci co do przyczyny zmniejszenia VC wymagana jest weryfikacja metodÄ… referencyjnÄ… pletyzmograficzne oznaczenie TLC. POJCIA Wszystkie pojawiajÄ… siÄ™ w tekÅ›cie powyżej. Surfaktant, siÅ‚y retrakcji, ciÅ›nienie napÄ™dowe przepÅ‚ywu powietrza w drogach oddechowych, opory sprężyste i niesprężyste, hipoksja, hipoksemia, hiperkapnia, hipokapnia, hiperoksemia, hipoksja krążeniowa, hipoksja histotoksyczna, hipoksja anemiczna , hipoksja hipoksyczna, przeciek fizjologiczny, przeciek anatomiczny, przeciek pÅ‚ucny, pneumocyty I i II rzÄ™du, próba Valsalvy, ciÅ›nienie transmuralne, ciÅ›nienie transtorakalne, ciÅ›nienie wewnÄ…trzopÅ‚ucnowe, podatność pÅ‚uc, rozkÅ‚ad oporu w obrÄ™bie drzewa oskrzelowego, wartoÅ›ci normy ciÅ›nieÅ„ gazów oddechowych panujÄ…cych w (krwi tÄ™tniczej i żylnej, powietrzu pÄ™cherzykowym), dyfuzja, chemoreceptory obwodowe i centralne, mechanoreceptory. 89 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 FIZJOLOGIA WYDZIELANIA WEWNTRZNEGO DEFINICJA HORMONU Hormon Substancja chemiczna uwalniana przez gruczoÅ‚y, tkanki i komórki wydzielania wewnÄ™trznego, której dziaÅ‚anie polega na regulowaniu czynnoÅ›ci docelowych tkanek i narzÄ…dów. RECEPTORY WpÅ‚yw hormonów na komórki docelowe zachodzi za poÅ›rednictwem receptorów i sprowadza siÄ™ w zasadzie do regulowania już istniejÄ…cych procesów biologicznych. RECEPTORY POWIERZCHNIOWE Inaczej hormonalne, tkwiÄ…ce w bÅ‚onie komórkowej i reagujÄ…ce z hormonami docierajÄ…cymi do powierzchni komórki. ZwiÄ…zana przez receptor czÄ…steczka może być przetransportowana do wnÄ™trza komórki lub sÅ‚użyć jako sygnaÅ‚ do odpowiedniej reakcji. Odcinek hydrofobowy biaÅ‚ka receptorowego znajduje siÄ™ w obrÄ™bie samej bÅ‚ony a jego koÅ„cowy, wÄ™glowy odcinek wnika do cytoplazmy i pozostaje w interakcji z okreÅ›lonymi jej biaÅ‚kami, np. z biaÅ‚kiem G , które poÅ›redniczy w pobudzaniu cyklazy s adenylowej i prowadzi do zwiÄ™kszenia stężenia cAMP. Pobudzenie innych receptorów bÅ‚onowych może powodować aktywacje biaÅ‚ek G , które hamujÄ… pobudzanie cyklazy adenylowej i i aktywujÄ… fosfodiestraze, która zamienia cAMP w 5 AMP lub biaÅ‚ek G , które aktywujÄ… q fosfolipazÄ™ C warunkujÄ…cÄ… zwiÄ™kszenie stężenia trifosforanu inozytolu(IP ), który z kolei 3 uwalnia jony Ca2+ prowadzÄ…c ostatecznie do odpowiedzi komórki na pobudzenie jej receptorów. RECEPTORY WEWNTRZKOMÓRKOWE Inaczej receptory ruchowe . Rodzaj receptorów wyspecjalizowanych w rozpoznawaniu chemicznych czÄ…steczek sygnaÅ‚owych zdolnych do przenikania przez bÅ‚onÄ™ komórkowÄ…. Po zwiÄ…zaniu czÄ…steczki sygnaÅ‚u na obszarze jÄ…dra komórkowego uruchamiajÄ… siÄ™ szlaki aktywacji lub inhibicji ekspresji genów, co prowadzi do zmiany metabolizmu lub funkcjonowania komórki, bÄ™dÄ…cej reakcjÄ… komórki na informacjÄ™ dostarczonÄ… przez czÄ…steczkÄ™ sygnaÅ‚owÄ…. MECHANIZMY DZIAAANIA HORMONÓW MECHANIZM ENDOKRYNNY Przekażniki chemiczne dziaÅ‚ajÄ… na komórki odlegÅ‚ych tkanek i narzÄ…dów gdzie docierajÄ… drogÄ… krwi. SÄ… to np. hormony hipofizjotropowe, które regulujÄ… aktywność przedniego pÅ‚ata przysadki mózgowej. 90 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 MECHANIZM PARAKRYNNY Przekazniki chemiczne dziaÅ‚ajÄ… na sÄ…siednie komórki dyfundujÄ…c do nich przez przestrzeÅ„ miÄ™dzykomórkowÄ…. W ten sposób dziaÅ‚a Angiotensyna II i hormony pÅ‚ciowe. OÅš PODWZGÓRZE-PRZYSADKA UkÅ‚ad odpowiedzialny za utrzymanie homeostazy organizmu. Oparty jest na wzajemnej regulacji podwzgórzowo- przysadkowo-obwodowej. NadrzÄ™dnÄ… rolÄ™ speÅ‚nia podwzgórze, którego neurony wydzielnicze produkujÄ… nie tylko dziaÅ‚ajÄ…ce na przysadkÄ™ hormony uwalniajÄ…ce (liberyny) i hamujÄ…ce (statyny), ale również oddziaÅ‚ujÄ…ce bezpoÅ›rednio na tkanki obwodowe hormon antydiuretyczny oraz oksytocynÄ™. Przysadka w odpowiedzi na sygnaÅ‚y hormonalne z podwzgórza, produkuje i uwalnia szereg hormonów tropowych (pÅ‚a t przedni endokrynny). PÅ‚at tylny nerwowy, skÅ‚ada siÄ™ z zakoÅ„czeÅ„ bezmielinowych aksonów neuronów wydzielniczych podwzgórza i uwalnia do krwiobiegu przetransportowane z podwzgórza hormony oksytocynÄ™ i wazopresynÄ™. UkÅ‚ad podwzgórzowo- przysadkowy regulowany jest przez sprzężeÅ„ zwrotnych (w głównej mierze ujemnych), w których konsekwencjÄ… produkcji danego hormonu jest hamujÄ…ce dziaÅ‚anie na produkcjÄ™ tego hormonu. HORMONY PODWZGÓRZA HORMONY HIPOFIZJOTROPOWE SÄ… to hormony podwzgórzowe pozostajÄ…ce pod silnym wpÅ‚ywem nerwowym. Wytwarzane sÄ… przez neurony podwzgórza, uwalniajÄ…c siÄ™ do naczyÅ„ wÅ‚osowatych podwzgórzowo-przysadkowego ukÅ‚adu wrotnego, docierajÄ… do przysadki, oddziaÅ‚ujÄ…c (pobudzajÄ…c lub hamujÄ…c) na wydzielanie hormonów przedniego jej pÅ‚ata. DziaÅ‚anie hormonu podwzgórzowego hipofizjotropowego na przysadkÄ™ rozpoczyna siÄ™ już klika minut po jego uwolnieniu z neuronów podwzgórza. W nastÄ™pstwie tego uwalniania dochodzi do pobudzenia receptorów komórek przysadkowych, co prowadzi do aktywacji ukÅ‚adu cyklaza adenylowa-cAMP. ZwiÄ™kszenie stężenia cAMP prowadzi do zwiÄ™kszenia aktywnoÅ›ci kinazy biaÅ‚kowej, zależnej od cAMP i wzrostu przepuszczalnoÅ›ci bÅ‚ony komórkowej dla jonów Ca2+. Te ostatnie, gromadzÄ…c siÄ™ w komórkach przysadki, wzmagajÄ… syntezÄ™ i uwalnianie 91 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 hormonu przysadkowego. Dotychczas wyosobniono nastÄ™pujÄ…ce hormony podwzgórzowe: hormon uwalniajÄ…cy tyreotropinÄ™, hormon uwalniajÄ…cy gonadotropiny, hormon uwalniajÄ…cy hormon adrenokortykotropowy, hormon uwalniajÄ…cy hormon wzrostu, hormon hamujÄ…cy uwalnianie hormonu wzrostu, hormon uwalniajÄ…cy prolaktynÄ™, hormon hamujÄ…cy uwalnianie prolaktyny, hormon uwalniajÄ…cy hormon melanotropowy, hormon hamujÄ…cy uwalnianie hormonu melanotropowego. WAZOPRESYNA ARGININOWA - czynniki wpÅ‚ywajÄ…ce na produkcjÄ™ i wydzielanie: 1) wzrost ciÅ›nienia osmotycznego osocza krwi i pÅ‚ynu mózgowo-rdzeniowego o 1-2% ponad wartość prawidÅ‚owÄ… 2) zmniejszenie objÄ™toÅ›ci krwi i ciÅ›nienia tÄ™tniczego o 5-10% 3) dziaÅ‚anie angiotensyny II 4) pobudzenie OUN w stanach stresowych w wyniku urazu fizycznego lub bodzców emocjonalnych 5) dziaÅ‚anie prostaglandyn 6) dziaÅ‚anie nikotyny - receptory receptory dla wazopresyny znajdujÄ… siÄ™ na zewnÄ…trz bÅ‚ony komórkowej, uwalniana jest stale w maÅ‚ych porcjach.` - mechanizm i efekt dziaÅ‚ania: 1) Powoduje zagÄ™szczanie moczu poprzez resorpcjÄ™ wody i jonów sodu w kanalikach nerkowych poprzez pobudzanie receptorów V2. 2) Powoduje skurcz naczyÅ„ krwionoÅ›nych poprzez receptory V1, obecne na ich powierzchni. OKSYTOCYNA - czynniki wpÅ‚ywajÄ…ce na produkcjÄ™ i wydzielanie wydzielanie zachodzi na drodze odruchowej w wyniku podrażnienia receptorów brodawek sutków(ssanie sutka) lub receptorów szyjki macicy i pochwy(poród, stosunek pÅ‚ciowy). Z czynników hormonalnych: estrogeny wzmagajÄ… jej wytwarzanie a progesteron je hamuje. -mechanizm i efekt dziaÅ‚ania wzmożone wydzielanie okstocyny odgrywa ważnÄ… rolÄ™ w okresie laktacji, uÅ‚atwiajÄ…c wypÅ‚yw mleka z przewodów mlecznych. Wzmaga wydzielanie prolaktyny. Powoduje silny skurcz macicy zwÅ‚aszcza ciężarnej. Bierze udziaÅ‚ w akcie pÅ‚ciowym i zapÅ‚odnieniu, w czasie stosunku wzmaga siÄ™ jej wydzielanie, co może częściowo wywoÅ‚ać skurcze macicy podczas orgazmu. Skurcze macicy umożliwiajÄ… transport nasienia przez macicÄ™ w kierunku jajowodów i tym samym uÅ‚atwiajÄ… zapÅ‚odnienie. -zmiany stężenia oksytocyny we krwi w czasie ciąży i porodu pod koniec ciÄ…zy i podczas porodu gdy zmniejsza siÄ™ wydzielanie progesteronu , OXY wywoÅ‚uje gwaÅ‚towne skurcze macicy, biorÄ…c udziaÅ‚ w akcji porodowej. Wydzielanie oksytocyny zwieksza siÄ™ w miare przesuwania siÄ™ pÅ‚odu przez szyjkÄ™ macicy, rozciÄ…ganie to drażni receptory szyjki i wywoÅ‚uje odruchowe zwiÄ™kszenie sekrecji tego hormonu. BezpoÅ›rednio po porodzie, oksytocyna powoduje obkurczanie macicy oraz poÅ‚ożonych w Å›cianie macicy naczyÅ„ krwionoÅ›nych, tamujÄ…c w ten sposób krwawienie po urodzeniu Å‚ożyska. 92 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 -wpÅ‚yw oksytocyny na produkcjÄ™ i wydzielanie FSH i LH oksytocyna hamuje produkcje i wydzielnia FSH i LH prowadzÄ…c do zatrzymania owulacji. HORMONY PRZEDNIEGO PAATA PRZYSADKI MÓZGOWEJ HORMONY TROPOWE grupa hormonów wydzielanych przez komórki przedniego pÅ‚ata przysadki mózgowej, których zadaniem jest regulacja wydzielania innych hormonów. Z kolei wydzielanie hormonów tropowych jest regulowane przez podwzgórze, które wydziela liberyny oraz zwrotnie przez hormony produkowane przez gruczoÅ‚y dokrewne, które same regulujÄ…. DziaÅ‚a tutaj zasada ujemnego sprzężenia zwrotnego. Do hormonów tropowych należą hormon tyreotropowy (TSH), hormon luteinizujÄ…cy (LH), hormon folikulotropowy (FSH), hormon adrenokortykotropowy (ACTH) PROLAKTYNA - czynniki wpÅ‚ywajÄ…ce na produkcjÄ™ i wydzielanie prolaktoliberyna, estrogeny, drażnienie brodawki sutka, ciaża, połóg, stosunek pÅ‚ciowy - mechanizm i efekt dziaÅ‚ania ZapoczÄ…tkowuje i podtrzymuje laktacjÄ™. Wzmacnia dziaÅ‚anie steroidów w jÄ…drach (poprzez kom. Podporowe Sertolego), ale nadmiar PRL hamuje czynność jÄ…der. Wysokie stężenie PRL hamuje owulacjÄ™ (hamuje uwalnianie FSH i LH). Utrzymuje dziaÅ‚anie ciaÅ‚ka żółtego (zaburza owulacjÄ™). Prolaktyna dziaÅ‚a sama tonicznie, hamujÄ…co na podwzgórze i wÅ‚asne wydzielanie zapobiegajÄ…c mlekotokowi HORMON WZROSTU - czynniki wpÅ‚ywajÄ…ce na produkcjÄ™ i wydzielanie Stężenie GH osiÄ…ga szczyt w nocy w stadium 3 i 4 snu wolnofalowego. Wydziela siÄ™ w wiÄ™kszych iloÅ›ciach w stanie stresu wywoÅ‚anego bólem, zimnem, urazami, zabiegiem chirurgicznym, strachem, wysiÅ‚kiem fizycznym, stanami hipoglikemii, dÅ‚ugotrwaÅ‚ego gÅ‚odu po wstrzykniÄ™ciu insuliny, glukagonu, wazopresyny, dopaminy i innych. Na uwalnianie GH pobudzajÄ…co dziaÅ‚a wzrost stężenia aminokwasów w pÅ‚ynach ustrojowych a także maÅ‚e stężenie kwasów tÅ‚uszczowych. Również wydzielanie somatoliberyny. Szczególnie duże stężenie obserwuje siÄ™ w stanach nadczynnoÅ›ci przysadki(gigantyzm, akromegalia) - mechanizm i efekt dziaÅ‚ania Hormon wzrostu dziaÅ‚a na różne tkanki, bezpoÅ›rednio na wÄ…trobÄ™ i poÅ›rednio na miÄ™snie i tkankÄ™ tÅ‚uszczowÄ…. GH wywiera część swoich dziaÅ‚aÅ„ poprzez stymulacjÄ™ wytwarzania peptydów poÅ›redniczÄ…cych somatomedyn zwanych również insulinopodobnymi czynnikami wzrostu IGF-1 i IGF-2 w wÄ…trobie i, być może, także w innych tkankach. Głównym dziaÅ‚aniem hormonu wzrostu, w którym poÅ›redniczÄ… somatomedyny jest pobudzanie wzrostu masy ciaÅ‚a i wzrost, bÄ™dÄ…ce wynikiem pobudzenia chondrogenezy i osteogenezy w chrzÄ…stkach wzrostowych koÅ›ci. GH (bez udziaÅ‚u somatomedyn) wpÅ‚ywa na gospodarkÄ™ wÄ™glowodanowÄ… powodujÄ…c pobudzenie glikogenolizy i zwiÄ™kszone uwalnianie glukozy z wÄ…troby. PrzedÅ‚użone stosowanie GH powoduje zwiÄ™kszone wydzielanie insuliny przez wyspy trzustki. Hormon wzrostu dziaÅ‚ajÄ…c na tkankÄ™ tÅ‚uszczowÄ… zwiÄ™ksza lipolizÄ™ i 93 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 zmniejsza lipogenezÄ™, prowadzÄ…c do zwiÄ™kszenia stężenia wolnych kwasów tÅ‚uszczowych w osoczu. Ma dziaÅ‚anie antagonistyczne wzglÄ™dem insuliny REGULACJA WYDZIELANIA WEWNTRZNEGO: NERWOWA Kontrola typu nerwowego zwiazana jest z regulacjÄ… czynnoÅ›ci dokrewnych przez ukÅ‚ad autonomiczny . PrzykÅ‚adem może być uwalnianie insuliny przez nerwy cholinergiczne lub amin katecholowych przez rdzeÅ„ nadnerczy pod wpÅ‚ywem cholinergicznych przedzwojowych nerwów współczulnych. Niemal wszystkie gruczoÅ‚y dokrewne unerwiane sÄ… przez ukÅ‚ad autonomiczny, który wywiera wpÅ‚yw na ich aktywnoÅ›c hormonalnÄ… wÅ‚Ä…czajÄ…c w to gonady, nadnercza i gruczoÅ‚ tarczowy. Mechanizmy nerwowe mogÄ… być również bezpoÅ›rednio odpowiedzialne za wydzielanie hormonów np. tylnego pÅ‚ata przysadki (wazopresyna, oksytocyna) albo hormonów hipofizjotropowych w podwzgórzu, które miejscowym ukÅ‚adem wrotnym dostajÄ… siÄ™ do przedniego pÅ‚ata przysadki, regulujÄ…c wydzielanie takich hormonów jak hormon tyreotropowy(TSH), hormon adrenokortykotropowy(ACTH) oraz hormony gonadotropowe(hormon luteinizujÄ…cy LH i hormon folikulotropowy FSH) HORMONALNA Regulacja hormonalna gruczołów dokrewnych polega na bezpoÅ›rednim dziaÅ‚aniu pobudzajÄ…cym hormonów na wydzielanie tych gruczołów oraz na ich wpÅ‚ywie troficznym. PrzykÅ‚adem może tu być pobudzajÄ…ce i troficzne dziaÅ‚anie hormonów tropowych przysadki na podlegÅ‚e im gruczoÅ‚y dokrewne np. ACTH na kore nadnerczy, w wyniku czego pobudzeniu ulega wydzielanie kortyzolu oraz uwidocznia siÄ™ dziaÅ‚anie troficzne na kore nadnerczy. Można by przytoczyć wiele przykÅ‚adów ukÅ‚adu hormon troficzny hormon docelowy. Ważniejsze znaczenie fizjologiczne majÄ… ukÅ‚ady: angiotensyna II - aldosteron, hormon adrenokortykotropwy - kortyzon, hormon tyreotropowy - tyroksyna, parathormon - 1,25- dihydroksycholekalcyferol. METABOLICZNA Dotyczy bezpoÅ›redniego wpÅ‚ywu substratów lub produktów metabolicznych na wydzielanie dokrewne. PrzykÅ‚adem tego może być wpÅ‚yw jonów Ca2+ na wydzielanie parathormonu(PTH), wpÅ‚yw pobudzajÄ…cy glukozy na uwalnianie insuliny i hamujÄ…cy na sekrecje glukagonu, jonów Na+/K + na uwalnianie aldosteronu. HORMONALNA REGULACJA STÅ»ENIA JONÓW WAPNIA W SUROWICY KRWI Z uwagi na bardzo ważne znaczenie wapnia w wielu procesach biologicznych utrzymanie jego staÅ‚ego stężenia podlega bardzo precyzyjnej regulacji homeostatycznej. Na tÄ™ regulacjÄ™ wpÅ‚ywajÄ… szczególnie trzy hormony: 94 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 PARATHORMON (PTH) uÅ‚atwia transfer wapnia z koÅ›ci, przesÄ…czu kÅ‚Ä™buszkowego i zawartoÅ›ci jelitowej do pÅ‚ynów zewnÄ…trzkomórkowych. DziaÅ‚a bezpoÅ›rednio na koÅ›ci, uruchamiajÄ…c uwalnianie wapnia z jego rezerwuaru, oraz na kanaliki nerkowe usprawniajÄ…c zwrotne wchÅ‚anianie wapnia i wydalanie fosforanów z moczem. PoÅ›rednio uÅ‚atwia wchÅ‚anianie wapnia z jelit i stymuluje tworzenie w nerkach hormonalnej pochodnej witaminy D. HORMONALNA POCHODNA WITAMINY D (1,25-DIHYDROKSYCHOLEKALCYFEROL) mobilizuje wapÅ„ z koÅ›ci i potÄ™guje wpÅ‚yw PTH na tÄ™ mobilizacje, ponadto wzmaga reabsorpcjÄ™ wapnia i fosforanów z kanalików nerkowych. KALCYTONINA hamuje aktywność osteoklastów i w ten sposób blokuje uwalnianie wapnia z koÅ›ci do pÅ‚ynu zewnÄ…trzkomórkowego MECHANIZMY PARAKRYNNE WYDZIELANIA TRZUSTKI MiÄ™dzy komórkami wysp, szczególnie A, B i C tworzÄ… siÄ™ liczne poÅ‚Ä…czenia komunikujÄ…ce umożliwiajÄ…ce sygnalizacje parakrynnÄ… miÄ™dzy tymi komórkami. Krew w zatokowych naczyniach wÅ‚osowatych wysp pÅ‚ynie z centrum na ich obwód co ma znaczenie w odziaÅ‚ywaniu wydzielania insuliny na uwalnianie glukagonu. GLUKAGON, INSULINA, SOMATOSTATYNA - CZYNNIKI REGULUJCE WYDZIELANIE HORMONÓW GLUKAGON Obniżenie poziomu glukozy we krwi wzmaga wydzielanie glukagonu, pojawienie siÄ™ w organizmie aminiokwasów glukogennych także wzmaga wydzielanie glukagonu. Wolne kwasy tÅ‚uszczowe majÄ… umiarkowany wpÅ‚yw hamujÄ…cy na wydzielanie glukagonu. INSULINA Czynnikiem pobudzajÄ…cym wydzielanie insuliny jest wzrost we krwi poziomu glukozy ale także innych monocukrów takich jak mannoza i fruktoza, niektórych poÅ›rednich produktów cyklu Krebsa(pirogronian, fumaran), kwasów tÅ‚uszczowych, aminokwasów(leucyna, arginina), ciaÅ‚ ketonowych, niektórych hormonów(hormon wzrostu, glikokortykosteroidy, cholecystokinina, sekretyna, enteroglukagon, glukagon). Na pobudzenie wydzielania insuliny silny wpÅ‚ywa majÄ… także wÄ™glowodany obecne w Å›wietle jelit zanim jeszcze nastÄ…pi wchÅ‚anianie tych substancji i 95 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 zwiÄ™kszenie stężenia glukozy we krwi. Wydzielanie insuliny hamowane jest przez somatostatyne. SOMATOSTATYNA Antagonista somatoliberyny. Somatostatyna blokuje wydzielanie hormonu wzrostu przez przysadkÄ™ mózgowÄ… oraz hamuje wydzielanie insuliny. KOMÓRKI EFEKTOROWE DLA GLUKAGONU I INSULINY Komórkami efektorowymi dla glukagonu i insuliny sÄ…: - Miocyty (komórki mięśniowe) - Adipocyty (komórki syntetyzujÄ…ce i magazynujÄ…ce tÅ‚uszcze proste) - Hepatocyty (komórki wÄ…trobowe) EFEKT ODDZIAAYWANIA GLUKAGONU I INSULINY NA KOMÓRKI DOCELOWE DZIAAANIE GLUKAGONU Powoduje zahamowanie syntezy i jednoczesny rozkÅ‚ad glikogenu w hepatocycie, wpÅ‚ywa na adipocyty, w których wzmaga rozkÅ‚ad triacylogliceroli. Glukagon wtórnie pobudza uwalnianie insuliny przez komórki B wysp trzustkowych. W dużych dawkach wywiera wpÅ‚yw na ukÅ‚ad sercowo-naczyniowy, mianowicie zwieksza wyrzut i pojemnoÅ›c minutowÄ… serca, rozszerza naczynia wieÅ„cowe, zmniejsza opór obwodowy naczyÅ„, zwiÄ™ksza przepÅ‚yw krwi przez naczynia, obniża rozkurczowe ciÅ›nienie krwi. Pod wpÅ‚ywem glukagonu zahamowaniu ulegajÄ… czynnoÅ›ci motoryczne żoÅ‚Ä…dka i wydzielanie żoÅ‚Ä…dkowe oraz trzustkowe, jednoczeÅ›nie wzmaga siÄ™ wydzielanie żółci wÄ…trobowej i wydzielanie jelitowe. Glukagon dziaÅ‚a diuretycznie zwiÄ™kszajÄ…c wydalanie wielu jonów. DZIAAANIE INSULINY BezpoÅ›rednim skutkiem dziaÅ‚ania insuliny jest zwiÄ™kszenie transportu bÅ‚onowego glukozy, aminokwasów i jonów K+ do komórek docelowych tego hormonu. Skutkiem poÅ›rednim jest stumulacja syntezy biaÅ‚ka i zahamowanie jego rozpadu, aktywacja syntezy glikogenu i enzymów szlaku glikolitycznego oraz zahamowanie fosforylaz i enzymów glukoneogenezy. Oczywsitym skutkiem dziaÅ‚ania insuliny jest hipoglikemia powstajÄ…ca głównie w wyniku dziaÅ‚ania hormonu na miocyty i adipocyty a także takie komórki jak leukocyty, fibroblasty, komórki przysadki i inne. W adipocytach insulina wyrażnie hamuje mobilizacjÄ™ i uwalnianie kwasów tÅ‚uszczowych. Insulina odgrywa ważnÄ… role w regulacji czynnoÅ›ci wÄ…troby jako buforu utrzymujÄ…cego staÅ‚e stężenie glukozy w pÅ‚ynach ustrojowych. 96 PATRYK KICICSKI 4 czerwca 2013 CUKRZYCA TYPU I I II- MECHANIZMY POWSTAWANIA OBJAWÓW OGÓLNOUSTROJOWYCH CukrzycÄ™ charakteryzujÄ… nastÄ™pujÄ…ce objawy: - wielomocz - zwiÄ™kszone pragnienie - ubytek masy ciaÅ‚a pomimo zwiÄ™kszonego Å‚aknienia - hiperglikemia - cukromocz - ketoza - kwasica - Å›piÄ…czka - ograniczenie przechodzenia glukozy do wielu tkanek obwodowych - zwiÄ™kszone uwalnianie glukozy z wÄ…troby do krwi Cukrzyca jest chorobÄ… charakteryzujÄ…cÄ… siÄ™ hiperglikemiÄ…. Sama hiperglikemia może powodować objawy wynikajÄ…ce z hiperosmolarnoÅ›ci krwi. Może także być przyczynÄ… glikozurii z powodu przekroczenia zdolnoÅ›ci nerek do resorpcji glukozy. Wydalanie osmotycznie czynnych czÄ…steczek glukozy pociÄ…ga za sobÄ… utrate dużych iloÅ›ci wody. WynikajÄ…ce z tego odwodnienie organizmu aktywuje mechanizmy regulujÄ…ce pobieranie wody i prowadzi do wzmożonego pragnienia. Dochodzi wtedy także do znacznej utrat Na+ i K+ z moczem. Każdy wydalony z organizmu 1 gram glukozy oznacza stratÄ™ 4,1 kcal energii, W celu pokrycia tych strat energetycznych zwiÄ™ksza siÄ™ spożycie substancji energetycznych, co przyczynia siÄ™ do dalszego zwiÄ™kszania stężenia glukozy w osoczu i nasila glikozuriÄ™. Mechanizm taki powoduje mobilizacjÄ™ endogennych biaÅ‚ek i zapasów tÅ‚uszczu i nie zapobiega zmniejszaniu masy ciaÅ‚a. W prawidÅ‚owych warunkach katabolizm glukozy jest głównym zródÅ‚em energii a w cukrzycy potrzeby energetyczne mogÄ… być zaspokojone tylko dziÄ™ki zaspokojeniu zapasów biaÅ‚ek i tÅ‚uszczu. Aktywowane sÄ… mechanizmy, które znacznie zwiÄ™kszajÄ… katabolizm biaÅ‚ek i tÅ‚uszczu a jednÄ… z konsekwencji nadmiernego rozpadu t Å‚uszczu jest ketoza. 97