Konturek - Fizjologia ogólna

© Copyright by $taś

1

Fizjologia ogólna

1. Pomiar objętości płynów ustrojowych2. Sprzężenie zwrotne3. Rola płynu zewnątrz i wewnątrzkomórkowego w

homeostazie4. Wymiana wody pomiędzy ustrojem a

otoczeniem5. Receptory i transdukcja sygnału6. Białka osocza7. Lipidy osocza8. Hematokryt9. Odczyn Biernackiego (OB)10. Synapsa pobudzająca11. Konwergencja i dywergencja12. Hamowanie synaptyczne13. Sygnalizacja międzykomórkowa14. Transport aktywny pierwotny i wtórny15. Pompa sodowo-potasowa16. Dyfuzja17. Wymienniki jonowe18. Kanały błonowe19. Homeostat temperatury20. Barostat21. Regulacja objętości krwi22. Regulacja objętości ECF23. Regulacja osmolarności płynów ustrojowych24. Ciśnienie osmotyczne25. Pobudliwość żywej komórki26. Hemoglobina27. Skurcz tężcowy a skurcz pojedynczy28. Napięcie spoczynkowe i czynne a długość

mięśnia29. Rola i pochodzenie Ca2+ w skurczu mięśni

gładkich, szkieletowych i mięśnia sercowego30. Potencjał spoczynkowy i jego geneza31. Powstawanie prądów elektrotonicznych32. Rodzaje skurczów pojedynczych mięśnia

szkieletowego33. Przewodzenie potencjałów czynnościowych we

włóknach mielinowych i bezmielinowych34. Przewodzenie potencjałów czynnościowych w

włóknie nerwowym i podział włókiennerwowych

35. Mechanizm powstawania potencjałuczynnościowego i jego charakterystyka

36. Teoria ślizgowego skurczu mięśniowego37. Złącze nerwowo-mięśniowe (płytka motoryczna)38. Typy włókien szkieletowych39. Sumowanie skurczów40. Regulacja siły skurczu mięśnia41. Choroby mięśni szkieletowych42. Mięśnie gładkie - charakterystyka43. Mięśnie gładkie i szkieletowe - różnice44. Transmisja nerwowo-mięśniowa w mięśniach gładkich45. Sposoby aktywacji mięśni gładkich do skurczu46. Mechanizm skurczu mięśni gładkich47. Rodzaje skurczów mięśni gładkich48. Potencjał komórki nerwowej, mięśnia szkieletowego,

gładkiego i serca49. Alergia50. Funkcje przeciwciał51. Odporność - rodzaje52. Pierwotna i wtórna odpowiedź w reakcji humoralnej53. Mechanizm odpowiedzi humoralnej i komórkowej54. Hemostaza55. Mechanizm krzepnięcia krwi56. Czynniki antykrzepliwe57. Rola śródbłonka w hemostazie58. Interakcja między trombocytami i śródbłonkiem

naczyń59. Fibrynoliza60. Krew - ogólnie61. Limfocyty62. Monocyty63. Granulocyty i granulopoeza64. Erytropoeza – etapy i regulacja65. Płytki krwi – powstawanie i rola66. Metabolizm energetyczny mieśni67. Konflikt serologiczny68. Grupy krwi, zasady przetaczania krwi69. Mięsień sercowy - charakterystyka70. Żelazo71. Hemoliza krwinek czerwonych72. Witamina B1273. Biosynteza hemu


2

Pomiar objętości płynów ustrojowych

Podstawą pomiaru objętości płynów ustrojowych jest zasada rozcieńczania pewnych substancji w poszczególnychprzedziałach płynów ustrojowych.

Substancje te nie mogą być:- toksyczne- syntetyzowane lub metabolizowane w ustroju- nie mogą zmieniać dystrybucji płynów ustrojowych pomiędzy przedziałami

Jeżeli ilość substancji jest znana i stężenie w danych przedziałach może być zmierzone, to objętość (V) tego przedziałumoże być obliczona przez podzielenie ilości użytej substancji (Q) przez jego stężenie (C) czyli:

V= Q/C (bo stężenie to ilość przez objętość C=Q/V J)

Badanie objętości krwi

Objętość osocza (PV – Plasma Volume) można zmierzyć wstrzykując dożylnie barwniki, które wiążą się z białkami osocza,zwłaszcza zaś błękit Evansa (T-1824) lub indygokarmin, błękit Chicaga, czerwień Kongo, można też zastosować metodęradioizotopową, podając albuminę surowiczo znakowaną 125I.Po jego wymieszaniu pobiera się próbkę krwi. W ten sposób można wyznaczyć jej stężenie w osoczu. Ponieważ ilośćsubstancji i jej stężenie są znane (stężenie można łatwo zmierzyć), to objętość tego przedziału może być obliczona przezpodzielenie ilości użytej substancji przez jej stężenie.

U mężczyzny (70kg) jest około 3000-3500 ml osocza

Natomiast jeżeli znany jest też wskaźnik hematokrytu (Hct) ( w poniższych obliczeniach Hct nie podany w procentachtylko w liczbie rzecz. Czyli np. 0.43), to można również obliczyć całkowitą objętość krwi (TBV) :

Ponieważ PV = (1-Hct) x TBV to z przekształcenia wynika że:

TBV = PV/ (1-Hct)TBV = 3.5/(1- 0.45)

TBV = 6.4

Całkowitą objętość krwi (BV –Blood Volume lub TBV-Total Blood Volume) oblicza się ze wzoru:TBV = PV + RCV

Jeżeli znana jest tylko objętość osocza (PV) lub tylko objętość krwinek (RCV) i wskaźnik hematokrytu), wówczas objętośćkrwi można obliczyć (wykorzystując definicje hematokrytu Hct = (RCV/TBV) x 100%, czyli nie licząc w procentachHct=RCV/TBV, oraz to, że RCV=TBV-PV) według wzoru:

RCV/TBV = Hct (liczba nie procent) à TBV = RCV / Hct à TBV = (TBV-PV)/Hct à TBV = PV/(1-Hct)

TBV:- M = 5l- K = 4,5l

Objętość krwinek czerwonych (RCV – Erytrocyte Volume) oznacza się stosując substancje wiążące się z krwinkamiczerwonymi, takie jak radioizotopy np. radioaktywnym chromem 51Cr.

Pomiar TBW (Total Body Water)Do pomiaru wody całkowitej organizmu stosuje się substancje swobodnie dyfundujące przez wszystkie błony komórkowei równomiernie rozcieńczające się w wodzie całkowitej, takie jak: antypiryna, mocznik, ciężka woda, wodorotlenek trytu(THO)

Pomiar ECFStosuje się radioizotopy niektórych pierwiastków np. 22Na, 24Na, 36Cl oraz związki takie jak inulina, tiosiarczan sodu

wróć


3

Sprzężenie zwrotne

Mówi się o nim gdy obiekt kontrolowany w tych mechanizmach kontroluje z kolei obiekt kontrolujący i występujepomiędzy nimi oddziaływanie;

- jeżeli sprzężenie zwrotne pociąga za sobą narastające oddziaływanie obu obiektów i dochodzi dowytrącenia obu układów ze stanu równowagi, to sprzężenie to ma charakter dodatninp.

· akcja porodowa ( skurcze macicy à wzrost ciśnienia à ucisk główki płodu àpobudzenie mechanoreceptorów à impulsacje nerwowe do podwzgórzaà wyrzutOXY à a ta pobudza znów skurcze macicy itd.)

· aktywacja sodowa w czasie szybkiej depolaryzacji (ilekroć błona ulegniedepolaryzacji, zwiększa się jej przewodność dla jonów Na+. Jest to wynik otwieranialicznych kanałów Na+ bramkowanych potencjałem (depolaryzacją), przez co jonywnikają lawinowo do komórki, a to prowadzi do dalszej depolaryzacji błony, a coza tym idzie do otwierania jeszcze większej liczby kanałów Na+, co jeszcze bardziejzwiększa przewodność dla Na+)

· kaskada krzepnięcia· mikcja – oddawanie moczu· ejakulacja

- jeżeli sprzężenie zwrotne zmniejsza wielkość wyjściową układu kontrolującego, czyli stabilizuje ten układ iniweluje jego przypadkowe zmiany, to ma ono charakter sprzężenia zwrotnego ujemnego.

§ Wzrost poziomu ciśnienia krwi à wykrywają to baroreceptory łuku aorty i tętnic szyjnychàośrodek sercowy w RP i naczynioruchowy (twór siatkowaty RP) à spadek pracy serca irozszerzenie naczyńà spadek ciśnienia krwi

§ Jedzenie à wzrost glukozy we krwi à wyspy Langerhansa à wzrost wydzielania insuliny àpobór glukozy przez komórki à spadek glukozy w krwi

W skład tych układów można zaliczyć:

- detektory (czujniki, sensory) umożliwiają pomiar sygnału odchylenia od wartości punktu nastawczego- centrum integrujące (komparator) – zbiera informacje z różnych sensorów i porównuje z wielkością

optymalną na którą nastawiony jest homeostato homeostat (regulator) to układ stabilizujący wielkość regulowaną

(wyjściową), który utrzymuje ją we względnie stałych granicach- efektory – czyli np. mięśnie czy gruczoły

Współczynnik sprzężenia zwrotnego, albo inaczej wskaźnik homeostazy jest to stosunek odpowiedzi jaka zachodziłabygdyby układ nie był kontrolowany na zasadzie sprzężenia zwrotnego, do odpowiedzi układu kontrolowanego

Składowe homeostatycznego systemu kontrolnego:a) łuki odruchoweb) hormony i neuromediatoryc) śródkomórkowe komunikacje poprzez ścisłe złączad) eikozanoidy, czyli pochodne kwasu arachidonowegoe) inne przekaźniki, takie jak NO

wróć


4

Rola płynu zewnątrz i wewnątrzkomórkowego w homeostazie

Woda całkowita organizmu (TBW –Total Body Water) stanowi u człowieka o wadze 70 kg około 45-65% masy ciała(średnio 60%).

Ilość ta wykazuje duże różnice indywidualne, zależnie od:

a) zawartości tkanki tłuszczoweja. Tkanka tłuszczowa zawiera zaledwie około 10% wody dlatego przy jej nadmiarze w organizmie ,maleje

odpowiednio woda całkowita.b. U ludzi otyłych zawartość wody całkowitej może stanowić zaledwie 45% masy ciała.

b) Płcia. Zawartość wody u kobiet jest niższa niż u mężczyzn głównie z powodu większej zawartości tkanki

tłuszczowej

c) wieku.a. ilość wody zmniejsza się z wiekiem.

- Woda jest najłatwiej dyfundującym składnikiem płynów ustrojowych i na zasadzie osmozy z dużą prędkościąprzemieszcza się z jednej przestrzeni do drugiej

a) płyn wewnątrzkomórkowy (ICF) – 40% ciężaru ciałaà 60% TBWb) płyn zewnątrzkomórkowy (ECF) – 20% (osocze + ISFàECF) ciężaru ciałaà 40% TBW

i. 15% ciężaru ciała- to płyn tkankowy + chłonka (12l)ii. 5% ciężaru ciała- to osocze – 3 lity (stanowi około 55% objętości krwi)

Wszystkie składniki osocza z wyjątkiem białek ulegają ustawicznej wymianie ze składnikamipłynu tkankowego (wymiana przez śródbłonek kapilar)

- w PRZESTRZENI ZEWNĄTRZKOMÓRKOWEJ (ECF) wyodrębnia się :§ przestrzeń wewnątrznaczyniową (osocze krwi) – 7,5%§ przestrzeń zewnątrznaczyniową (płyn śródmiąższowy lub płyn tkankowy + limfa) – 17% + 3% =

20% TBW§ płyn uwięziony w tkance łącznej zbitej, chrzęstej (7,5%)§ płyn uwięziony w tkance kostnej (7,5%)§ przestrzeń transkomórkową transcelularną. 2,5%

o przestrzeń zewnątrzkomórkowa nie tworzy ciągłej fazy płynnej jak przestrzeń wewnątrzkomórkowa, alejest zbiorem przestrzeni, z których największą jest zewnątrznaczyniowa, czyli płyn śródmiąższowy(tkankowy) (17%). Łącznie z limfą (3%) stanowi on około 20% wody całkowitej organizmu. Płyn tentworzy bezpośrednie otoczenie komórek i jest środowiskiem pośredniczącym w wymianie materiałowejpomiędzy komórką a jej otoczeniem.

o Do płynów zewnątrzkomórkowych należy także przestrzeń wewnątrznaczyniowa, czyli osocze krwi(7,5%) oraz płyn „uwięziony” w tkance łącznej zbitej, chrzęstnej (7,5%) i kościach (7,5% wodycałkowitej).§ W odróżnieniu od osocza i płynu śródmiąższowego, które pozostają w stanie szybkiej wzajemnej

wymiany poprzez ściany kapilarów i przez to tworzą przestrzeń szybkiej dyfuzji, płynyzewnątrzkomórkowe w zbitej tkance łącznej chrzęstnej i kostnej stanowią przestrzeń powolnejdyfuzji

.o Stosunkowo mniejszy odsetek ECF (2,5%) stanowi woda transcelularna.

§ Głównymi jej komponentami są płyny zawarte w przewodzie pokarmowym, układziemoczowymi, oddechowym, płynie mózgowo-rdzeniowym, płynie maziowym torebekstawowych, gałce ocznej i płynach surowiczych jamy opłucnej i otrzewnej

.o Łącznie płyny zewnątrzkomórkowe stanowią około 40-45% objętości płynów ustrojowych. (20% ciężaru

ciała)


5

- PRZESTRZEŃ WEWNĄTRZKOMÓRKOWA stanowi około 35-45 (średnio 40%) masy ciała lub 55-60% całkowitejobjętości płynów i jest oddzielona błoną komórkową od pozostałych przestrzeni wodnych

Skład płynów ustrojowych- głównymi pod względem masy składnikami płynów ustrojowych są białka i inne substancje organiczne.

Stanowią one około 90% składników stałych płynu śródmiąższowego i 97% ICF. Główne różnice w składziesubstancji organicznych pomiędzy osoczem, płynem śródmiąższowym i śródkomórkowym dotyczą stężeniabiałka.

o Na skutek prawie 4-krotnie większego stężenia białka w osoczu niż w płynie śródmiąższowym ciśnienieosmotyczne osocza (28 mmHg) zwane onkotycznym, jest około 25 mmHg wyższe od ciśnieniaonkotycznego płynu śródmiąższowego (4,5 mmHg). Dzięki tej różnicy ciśnień onkotycznych objętośćosocza utrzymuje się w łożysku naczyniowym na stałym poziomie

- skład elektrolitowy płynów przestrzeni zewnątrzkomórkowych jest bardzo podobny

o cechuje się dużą zawartością jonów Na+ (142 mmol/L), Cl- (103 mmol/L) i HCO3- (26 mmol/L), orazniewielkimi ilościami jonów K+, Ca2+, Mg2+, HPO42- i SO42-

o Obecność większej ilości białka w osoczu w stosunku do płynu śródmiąższowego powoduję że składjonowy obu tych płynów jest nieco odmienny.§ Nierównomierność rozmieszczenia jonów po obu stronach ściany kapilarnej, będąca wynikiem

niedyfuzyjności białek, osocza, znana jest jako równowaga Gibbsa-Donnana.§ Przeciętnie stężenie kationów (Na+) w płynie śródmiąższowym jest około 5% niższe niż w osoczu,

natomiast anionów (Cl-) około 5% wyższe.

- płyn wewnątrzkomórkowy zawiera duże stężenie jonów K+ (145 mmol/L), Mg2+ (54 mmol/L) i HPO- (75 mmol/L).Inne jony, jak: Na+, Ca2+, Cl- znajdują się w stosunkowo niewielkim stężeniu

- Różnice w składzie elektrolitowym pomiędzy płynem wewnątrz i zewnątrzkomórkowym utrzymują się na skutekdziałania pompy Na+-K+-ATP-azowej, znajdującej się w błonie komórkowej, zapewniającej komórkom dużestężenie K+, i niskie Na+.

Główne organy zapewniające kontakt między ECF i środowiskiem zewnętrznym:- skóra- przewód pokarmowy- płuca- nerki

Woda pozyskiwana z:- wody z płynów- wody z pokarmów- metabolizmu tlenowego

Woda tracona z:- kałem (100-200ml)- odparowywana ze skóry i układu oddechowego (900ml w tym płuca 600ml i skóra 300ml)- moczem (1250ml)

wróć


6

Wymiana wody pomiędzy ustrojem a otoczeniem

- objętość wody całkowitej w organizmie zależy od prędkości jej wymiany z otoczeniem, za pośrednictwemróżnych kanałów zewnętrznych i wewnętrznych.

- Woda dostarczana jest do ustroju wyłącznie przez przewód pokarmowy, a wydalana z niego przez nerki, płuca,skórę i przewód pokarmowy

.- Dostarczanie wody – prawidłowo ok. 2,5 L/doba

o W postaci płynów ok. 1200 ml/dzieńo W pokarmach 1000 ml/dzieńo Po wchłonięciu z jelit składniki pokarmowe ulegają metabolizacji wyzwalając przy tym przeciętnie około

300 ml wody na dobę (woda wytwarzana endogennie)o Wchłanianie wody z przewodu pokarmowego odbywa się głównie w jelicie cienkim dokąd dostaje się

zarówno woda dostarczana z zewnątrz z płynami i pokarmami, jak i woda wydzielana tam z sokamitrawiennymi (ze śliną około 1500 ml/doba, z sokiem żołądkowym 2000-2500 ml/doba, z sokiemtrzustkowym 1500-2000 ml/doba, z żółcią 500 ml/doba, z sokiem jelitowym 1500 ml/doba

§ Z całej ilości płynu przepływającego przez jelita i wynoszącego łącznie 8-10 litrów na dobęprawie 85% ulega wchłonięciu w obrębie jelita cienkiego (głównie w czczym)à tylko około 1%wody ulega wydaleniu z kałem (ok. 100ml/doba)

- Wymiana wody i elektrolitów w jelitach częściowo podlega regulacji hormonalnej:o Aldosteron wzmaga wchłanianie Na+ i wydalanie K+ w początkowym odcinku jelita grubegoo Parathormon nasila wchłanianie wodyo Sekretyna i glukagon hamują wchłanianie wody i Na+ z jelita krętego

- Główną drogą wydalania wody z organizmu stanowią nerkio Wydalanie to zależy od objętości, osmolarności i składu elektrolitowego płynów ustrojowych oraz od

działania takich hormonów jak§ ADH§ Angiotensyna II§ Aldosteron§ ANP

o Objętość moczu przeciętnie 1500 ml/doba§ Ale w tym ok. 500ml wody/ doba

- Wydalanie wody przez płuca i skórę odbywa się stale i jest zjawiskiem czysto fizycznym ào odparowywanie wody zależne od temperatury i wilgotności otaczającego powietrza (zwiększa się w

wyższej temperaturze i suchym powietrzu)o proporcjonalne do intensywności metabolizmuo To parowanie lub przeziew niewidocznyo W sumie 900ml/doba

§ 600 ml/doba - płuca§ 300 ml/doba – skóra

o oprócz tego biernego mechanizmu również aktywnie z wydzieliną gruczołów potowychà w spoczynkuok. 50 ml wody

- czyli w spoczynku organizm traci około 1400 ml wody dobowo (900 ml odparowanie niewidoczne + 500 mlwydalanie z moczem) i stanowi to wydalanie obligatoryjne


7

wróć

Receptory i transdukcja sygnału

Receptory w postaci białek lub glikoprotein powstają w ER i następnie zostają wbudowane do błony komórkowej.Wystając na zewnątrz błony swoją domeną zewnątrzkomórkową. Cząsteczki chemiczne (ligandy) wiążą się z tymireceptorami na zasadzie swoistości, nasycenia i współzawodnictwa.

Wiązanie przekaźnika z receptorem prowadzi do aktywacji receptora i odpowiedzi komórki w postaci:- zmian przepuszczalności błony komórkowej lub jej właściwości- zmian metabolizmu komórki- zmian aktywności wydzielniczej komórki- zmian w kurczliwości komórki

Lokalizacja w błonie komórkowej dotyczy receptorów tych hormonów, które ze względu na duże rozmiary cząsteczeklub posiadany ładunek nie przechodzą przez błony (hormony białkowe, glikoproteidowe, peptydowe, aminowe)Przyłączenie hormonu do receptora powoduje zmianę konformacyjną receptora, która przeniesiona zostaje na efektor,wyzwalający odpowiedź komórki

Sposób przekazania sygnału na efektor (transdukcja) może być różny i w zależności od niego wyróżnia się następującegrupy receptorów błonowych:

A) RECEPTORY ZWIĄZANE Z BIAŁKAMI Ga. Pod wpływem reakcji z receptorem podjednostka alfa białka G przyłącza GTP, co jest równoznaczne z

jej aktywacją i umożliwia jej odłączenie od pozostałych dwóch podjednostek (β i gamma) oraz reakcjez efektorem

b. Efektor odpowiada za przetłumaczenie informacji o przyłączeniu się ligandu do receptora na jeden zsygnałów zrozumiałych dla komórki, który stanowi tzw. wtórny przekaźnik. Efektorem receptorówsprzężonych z białkami G bywa enzym (np. cyklaza adenylowa, fosfolipaza C) lub transbłonowy kanałdla jonów (np. Na+ lub Ca2+).

c. Wynikiem aktywacji efektora jest zmiana poziomu wtórnych przekaźników, do których należą:i. cAMP wytwarzany z ATP przy udziale cyklazy adenylowejii. trójfosforan inozytolu (IP3) oraz dwuacyloglicerol(DAG), powstające równocześnie w wyniku

działania fosfolipazy C na fosfatydyloinozytoliii. jony Ca2+ uwalniane z kalciosomów działaniem IP3iv. wtórnym przekaźnikiem może być także cGMP wytwarzany z GTP pod wpływem cyklazy

guanylowej, z tym że enzym ten nie podlega regulacji przez białka G


8

d. Wzrost poziomu określonego przekaźnika wtórnego w cytoplazmie powoduje aktywacje zależnej odniego kinazy (lub kilku kinaz)

i. Kinazy A – zależnej od cAMPii. Kinaz CaM – tj. zależnych od kalmoduliny (kalmodulina stanowi cytoplazmatyczne białko, które

wychwytuje jony Ca2+ i zależnie od ilości przyłączonych jonów Ca2+ zmienia swoją formęprzestrzenną)

iii. Kinazy C zależnej od DAGiv. Kinazy G zależnej od cGMP

na uwagę zasługuje sposób działanie IP3, który bezpośrednio nie aktywuje żadnej kinazy leczdziała poprzez uwolnienie jonów Ca2+ z kalciosomów, Jony te stanowią właściwy przekaźnikaktywujący kalmodulinę i zależne od niej kinazy (CaM J)

e. Zaktywowane kinazy katalizują reakcje fosforylacji, tj. przyłączania grup PO4 do seryny i/lub treoniny wróżnych substratach białkowych.

f. Proces fosforylacji powoduje zmianę właściwości białek i związane z tym przestrojenie procesówkomórkowych (np. białka enzymatyczne podlegają aktywacji lub dezaktywacji, białka chromatynyzmieniają swoje powinowactwo do DNA, tubulina zmniejsza swą zdolność do polimeryzacji)

B) RECEPTORY O FUNKCJI ENZYMATYCZNEJa. To białka błonowe, które zawierają w swojej cząsteczce zarówno (1) obszar wiążący ligand, jak i (2)

obszar o charakterze enzymu. Najczęściej enzymem tym jest kinaza tyrozynowa, która katalizujefosforylacje białek przy tyrozynie.

b. W wyniku przyłączenia ligandu dochodzi do uaktywnienia enzymu i autofosforylacji receptora w jegoodcinku cytoplazmatycznym.

c. Ufosforylowane reszty tyrozynowe w receptorze rozpoznawane są przez specyficzne domeny (obszary)oznaczane symbolem SH2 (nic wspólnego z wiązaniami siarczkowymi) obecnymi w określonychbiałkach cytoplazmatycznych

d. Przyłączenia się białek z domenami SH2 zapoczątkowuje przyłączanie się do receptora kolejnych grupbiałek o charakterze kinaz, które ulegają wzajemnej kaskadowej fosforylacji (uaktywnieniu). Ponieważróżne receptorowe kinazy tyrozynowe grupują wokół siebie różnorodne wewnątrzkomórkowe białkasygnalizacyjne, stąd powstawać mogą różnorodne efekty.

i. Najczęściej do ufosforylowanego receptora przyłączają się następujące białka-efektory1. fosfolipaza C (to izoforma tej fosfolipazy związanej z białkami G)2. kinaza 3-fosfatydyloinozytoli3. białko Ras (to GTP-aza, po jej aktywacji następuje kaskada fosforylacji kinaz

aktywujących podziały komórkowe, tzw. MAPK)


9

Receptory związane z kinazą tyrozynową uczestniczą głównie w reakcjach komórek na czynniki wzrostoweoraz cytokiny. Spośród klasycznych hormonów jedynie hormon wzrostu i prolaktyna wykorzystują ten szlaksygnalizacji.

Czynniki wzrostu takie jak:- epidermalny czynnik wzrostu (EGF)- transformujący czynnik wzrostu (TGFalfa)- insulinopodobny czynnik wzrostu (IGF-1)- fibroblastyczny czynnik wzrostu (FGF)- płytkowy czynnik wzrostu (PDGF)- hepatocytarny czynnik wzrostu (HGF)

wiążą się one z receptorami błony komórkowej, prowadząc do fosforylacji reszt tyrozynowych samego białkareceptorowego. Tak ufosforylowany receptor wraz z czynnikiem wzrostu ulega endocytozie i działając jako kinazawywołuje fosforylowanie białek cytoplazmatycznych i wzrost fosfoprotein warunkujących ostateczną odpowiedźkomórkową

C) RECEPTOR JEST JEDNOCZEŚNIE KANAŁEM BIAŁKOWYM, LUB JEST Z NIM SPRZĘŻONYa. Przyłączenie ligandu powoduje otwarcie kanału i zmianę potencjałub. Np. otwarcie kanału wapniowego w wyniku przyłączenia receptora à powoduje to wzrost stężenia

cytozolowego Ca2+ à to wystarcza żeby mówić o cytoplazmatycznej odpowiedzi; front wapniowystanowi o zmianie

Mechanizm działania hormonów poprzez receptory wewnątrzkomórkowe:


10

Hormony steroidowe (glikokortykoidy, mineralokortykoidy i estrogeny) przenikają przez błonę komórkową (dzięki swejlipofilności), tam wiążą się z receptorami w cytoplazmie à kompleks hormon-receptor

Kompleks hormon-receptor przenika do jądra

Połączenie ze swoistym segmentem DNA

Stymulacja procesu transkrypcji mRNA

Synteza odpowiednich białek

Odpowiedź komórki

Odpowiedź na działanie hormonów sterydowych polega na produkcji określonych białek, przy czym możliwa jestodpowiedź wczesna (której wyrazem jest synteza białka oparta na pierwszym transkrypcie z aktywowanej chromatyny)lub też odpowiedź późna, w której pierwsze wyprodukowane białko wywołuje derepresję innego odcinka chromatyny,wskutek czego dochodzi do wytwarzania białek następnych. Odpowiedź komórek na działanie hormonów sterydowychwymaga w związku z tym dłuższego czasu niż odpowiedź na hormony białkowe.

Receptory dla hormonów tarczycy

Hormony tarczycy mają podobny mechanizm działania z tym że są one zlokalizowane raczej w obrębie jądrakomórkowego oraz w błonie wewnętrznej mitochondriów. Przyłączenie się hormonów do receptorów jądrowychindukuje proces transkrypcji, natomiast przyłączenie hormonów do receptorów mitochondrialnych prowadzi dorozprzężenia procesu transportu elektronów i produkcji ATP, w związku z czym wytworzona energia zostaje zamienionana ciepło

wróć


11

Białka osocza

Stężenie białka w osoczu wynosi ok. 7g% i jest ok. 4 razy większe niż w płynie śródmiąższowym (1.8g%)

- Białka osocza stanowią ilościowo główny składnik osocza

- Dzielą się na:o albuminy – 4-5 g% (55,2%)o globuliny – 2,6-3 g% (38.3%)

§ alfa1-globulina§ alfa2-globulina§ beta-globulina§ gamma-globulina

o fibrynogen – 0,3-0,5g% (6,5%)

- do rozdziału białek osocza na frakcje stosuje się elektroforezę- współczynnik albuminowo-globulinowy stanowi 1,5:1 – 2:1- rola:

o fibrynogen – krzepnięcieo albuminy – utrzymanie ciśnienia onkotycznego osoczao utrzymanie równowagi kwasowo-zasadowej krwio globuliny tworzą ciała odpornościowe (zwłaszcza gamma) – Ig M,A,G,D,Eo alfa I gamma globuliny pełnią rolę transportową (ceruloplazmina I transferryna)o to substraty subst. biologicznie czynnycho stanowią wiele enzymów krwi

Składniki nieorganiczne krwi:- osocze bogate w Na+ i Ca2+ a ubogie w K+ i Mg2+- krwinki czerwone bogate w K+ i Mg2+ a ubogie w Na+

wróć

Lipidy osocza

- stanowią 5-9 g/l osocza- cholesterol – 3,9 mmol/l

o występuje w postaci wolnej (30%) oraz w postaci związanej z kwasami tłuszczowymi (70%)- fosfolipidy – 3g/l- trójglicerydy 1,5 g/l- wit. ADEK- hormony sterydowe- FFA – wolne kwasy tłuszczowe

Większość lipidów związana jest z białkami osocza i tworzy lipoproteiny:- VLDL – o bardzo niskiej gęstości (dużo trójglicerydów, umiarkowana ilość cholesterolu i fosfolipidów)- IDL – o pośredniej gęstości- LDL – o niskiej gęstości (mało trójglicerydów, dużo cholesterolu)- HDL – o wysokiej gęstości (50% ich składu stanowią białka)

- Ich funkcją jest transport cholesterolu, fosfolipidów, triacylogliceroli, witamin, hormonów sterydowych

W komórkach enterocytów następuje resynteza lipidów à powstawanie chylomikronów à dostają się dokrążenia limfatycznego jelit à do krwi à hydroliza lub wchłonięcie przez komórki gł. wątroby i tkankitłuszczowej

wróć


12

Hematokryt

1) wskaźnik hematokrytu – Hct2) prawdziwy wskaźnik hematokrytu - H3) wskaźnik hematokrytu ciała – H0

- wskaźnik hematokrytu (Hct) = (objętość krwinek/ objętość krwi) x 100%o objętość krwinek to głównie oznacza erytrocytów, bo na leukocyty i trombocyty stanowią ok. 1%

masy krwineko norma

§ M = 42§ K = 38

- Prawdziwy wskaźnik hematokrytu (H) = 96% Hcto Niweluje on błąd Hct w związku z obecnością osocza między odwirowanymi krwinkamio Norma

§ M = 40§ K = 36

- Wskaźnik hematokrytu ciała (H0)o To średni wskaźnik hematokrytu uwzględniający zarówno duże jak i małe naczynia krwionośne

H0= 0.91H = 0,87Hct

Zmiany hematokrytu występują w zależności od:- wysiłku fizycznego- stanów emocjonalnych- a także stanów patologicznych

o zmniejszenie§ w niedokrwistości§ w ciąży§ w przewodnieniu ustroju§ w chorobach serca, wątroby, nerki

o zwiększenie§ w nadkrwistości§ we wstrząsie z odwodnienia organizmu

Oznaczenie hematokrytu polega na wirowaniu krwi pełnej wraz ze środkiem przeciwkrzepliwym w specjalnym przyrządziezwanym hematokrytem. Zasada tej metody polega na tym. Aby erytrocyty zajęły możliwie najmniejszą objętość a ilośćosocza uwięzionego między nimi nie przekraczała 1%. Objętość krwinek w pobranej porcji krwi odczytuje się wprost naskali kalibrowanej rurki hematokrytu.

wróć


13

Odczyn Biernackiego (OB)

Odczyn Biernackiego, czyli odczyn „opadanie krwinek”- gdy krążenie krwi ustaje a jej krzepnięcie zostaje powstrzymane- stosowany jako test diagnostyczny w różnych stanach chorobowych

- OB zależy od:o Stosunku albumin do globulin (odwrotnie proporcjonalnie) – jeżeli stężenie albumin spada a globulin

wzrasta to szybkość opadania wzrasta (im mniejszy ten stosunek tym większa szybkość opadania)o Zmiana kształtu krwinek i ich zagęszczenie zwalnia opadanieo Rozcieńczenie krwinek przyspiesza opadanieo Zmniejszenie ładunku ujemnego krwinek przyspiesza opadanie, zwiększenie ładunku ujemnego

zwalnia opadanieo Podwyższenie temperatury hamuje opadanie krwineko Stosunku lecytyny do cholesterolu (proporcjonalnie) - zmniejszenie stosunku lecytyna/cholesterol

hamuje szybkość opadania krwinek

- Do oznaczania OB stosuje się metodę Westergrenao Pobraną krew miesza się w stosunku 4:1 z 3,8% roztworem cytrynianu sodu i umieszcza w rurce

szklanejo Po godzinie:

§ M: spadek 6mm§ K: spadek 8 mm

- Zwiększenie OB. gdy:

o Ciąża (a hematokryt zmniejsza się w czasie ciąży)o Obfity posiłeko Intensywny wysiłek fizycznyo Stany emocjonalneo Stany patologiczne

§ Gruźlica§ Choroby reumatyczne§ Nowotwory złośliwe§ Ostre stany zapalne

wróć

Synapsa pobudzająca

Ogólny mechanizm w synapsie:- fuzja pęcherzyków z błoną presynaptyczną- uwalnianie neuromediatora do szczeliny- wiązanie z receptorem błony postynaptycznej- degradacja neuromediatora- wychwyt zwrotny neuromediatora przez zakończenia presynaptyczne

Mechanizm uwalniania neuromediatora1) pęcherzyk synaptyczny jest umocowany przez synapsynę do filamentów aktynowych tworzących cytoszkielet

kolbki synaptycznej2) potencjał czynnościowy powoduje napływ Ca2+ przez napięciowo-zależne kanały Ca2+3) Ca2+ wiąże się z kalmoduliną i pęcherzyk synaptyczny odłącza się od synapsyny4) Egzocytoza neuromediatora do szczeliny synaptycznej

Synapsy pobudzające to synapsy wywołujące depolaryzacje błony postsynaptycznej.


14

Neurotransmittery synaps pobudzających:- w CSN

o serotonina, dopamina, histamina, SP, kwas glutaminowy, kwas asparaginowy, noradrenalina,acetylocholina

- w obwodowym UNo noradrenalina i acetylocholina

EPSP to postsynaptyczny potencjał pobudzający o typie depolaryzacji – występuje w synapsie pobudzającej

- pod wpływem transmittera, który pośredniczy w przewodzeniu przez synapsę impulsów pobudzających, jonyNa+ wnikają do wnętrza neuronu odbierającego impuls nerwowy. Tej wędrówce jonów Na+ przez błonępostsynaptyczną towarzyszy zmniejszanie spoczynkowego potencjału ujemnego wewnątrz komórki. Właśnieto zmniejszanie się ujemnego potencjału powodujące depolaryzacje nazywa się postsynaptycznympotencjałem pobudzającym.

- W przypadku synapsy pobudzającej z udziałem np. acetylocholiny jako neurotransmittera, dochodzi dootwierania kanałów dla Na+ i wpływu jonów Na+ do komórki postsynaptycznej. Im więcej na komórce jesttakich synaps pobudzających, tym więcej jonów Na+ wpływa do komórki i tym większa zachodzidepolaryzacja jej błony. W czasie trwania tej depolaryzacji pobudliwość neuronu na inne bodźce jestwzmożona (a zmiana potencjałów nosi nazwę właśnie EPSP)

- Zmiany potencjału błonowego EPSP są wywołane zwiększoną przepuszczalnością i przewodnością błonydla jonów Na+ lub rzadziej Na+ i w niewielkim stopniu także K+. W tym ostatnim (Na+ i K+) depolaryzacja jestsłabsza niż w pierwszym

- EPSP zależy od (1) liczby cząsteczek wydzielanych na poszczególnych synapsach (sumowanie czasowe)oraz od (2) liczby synaps, na których jednocześnie wydziela się neurotransmitter (sumowanie przestrzenne)

- Miejscem o najniższym progu pobudliwości, czyli tam gdzie najłatwiej osiąga się potencjał progowy i wktórym następuje wyładowanie jest wzgórek i początkowy segment aksonu.

- Aktywacja jednej synapsy pobudzeniowej zwykle nie wystarcza do depolaryzacji całego neuronu i na ogółna powierzchni komórki znajdują się tysiące synaps pobudzających i hamujących tworzących rodzajmozaiki. Przewaga aktywności synaps pobudzających może prowadzić ostatecznie do zmiany potencjałuspoczynkowego neuronu (zwłaszcza wzgórka i odcinka początkowego aksonu) do wartości potencjałuprogowego, a następnie do wyładowania potencjału czynnościowego.

- Potencjał przemieszcza się następnie z miejsca swego powstania w obu kierunkach, tj. wstecznie obejmującciało komórki i obwodowo biegnąc wzdłuż aksonu co prowadzi do depolaryzacji zakończeń neuronu.

Sumacja czasowa i przestrzenna potencjałów postsynaptycznych:

- przestrzenna sumacja:o Jeżeli znaczna liczba synaps pobudzających ulega aktywacji wówczas potencjał błonowy w

wyniku sumujących się EPSP ulega obniżeniu do wartości progowej i powstaje potencjałczynnościowy. Gdyby neuroprzekaźnik uwalniany był tylko z jednej synapsy, nie byłby w stanie takzdepolaryzować błony aby osiągnąć potencjał progowy.

o Wzrastanie postsynaptycznego potencjału pobudzającego (EPSP) w miarę zwiększania się liczbysynaps przekazujących pobudzenie wskazuje na zjawisko sumowania się przestrzennego impulsacjiw obrębie neuronu


15

- sumacja czasowao impulsy nerwowe są przewodzone przez komórki nerwowe nie pojedynczo, lecz zazwyczaj w postaci

salw. W każdej salwie odstępy pomiędzy impulsami mogą się zmniejszać, dochodzi wtedy doprzyspieszenia częstotliwości przewodzonych impulsów, lub zwiększać i następuje wówczaszwalnianie częstotliwości przewodzenia impulsów.

o Impulsy nerwowe przewodzone przez synapsy w odstępach czasu krótszych niż 5 ms, trafiają naresztki depolaryzacji wywołanej poprzednim impulsem. Kolejne występujące po sobie EPSPczęściowo nakładają się na siebie i coraz bardziej depolaryzują błonę komórkową.

o w odstępie czasu 5 ms nie powoduje sumacjio w odstępie 3 ms powoduje sumacje

Transmisja w synapsie cholinergicznej:

a) Ach wiąże się w błonie postynaptycznej z receptorem muskarynowym (M) lub nikotynowym (N) a nadmiarniezwiązanej z receptorem Ach jest hydrolizowany do choliny i kwasu octowego przez acetylocholinesterazę (AchE)

- Budowa receptora nikotynowego(i) Zbudowany z 5 podjednostek tworzących jonowy kanał Na+ (2 podjednostki alfa, które

posiadają miejsce wiązania Ach, i 3 pojedyncze podjednostki alfa, β i gamma)(ii) Gdy oba miejsca na podjednostce alfa są związane przez ligand (Ach) kanał zostaje otwarty i

dochodzi do wpływu Na+ do komórki postsynaptycznej i wypływu K+ z tej komórki àdepolaryzacja tej komórki

b) Cholina jest transportowana zwrotnie do zakończenia presynaptycznego na drodze wysokospecyficznegotransportu i jest wykorzystywana do resyntezy Ach przy udziale acetylotransferazy cholinowej (ten wychwyt zwrotnycholiny przez transportery cholinowe z komórek glejowych i z krwi krążącej w naczyniach krwionośnych


16

Blokery:- M – atropina- M1 – pirenzepina- N (płytki) – kurara- N (zwojów) - deksamethonium

Synapsa adrenergiczna i synteza katecholamin

1) z tyrozyny powstaje dopamina, która jest transportowana do pęcherzyków synaptycznych i przekształcana doNA przez β-hydroksylazę dopaminy

2) NA wiąże się z postsynaptycznymi receptorami alfa1-adrenergicznymi i presynaptycznymi receptorami alfa2-adrenergicznymi. Wychwyt NA w zakończeniu presynaptycznym (wychwyt1) pozwala zakończyć transmisjesynaptyczną

a. Receptory β1 przeważają w sercu i wiążą się zarówno z A jak i z NAb. Receptory β2 przeważają w mięśniach gładkich naczyń i oskrzeli i mają większe powinowactwo do A niż

NA3) NA jest transportowana do zakończeń postsynaptycznych przez mało specyficzny proces (wychwyt 2) gdzie

podlega deaminacji przez monoaminooksydazę (MAO) i katechol-O-metylotransferazę (COMT)

Degradacja neuromediatorów w synapsie adrenergicznej:- 2 enzymy odpowiedzialne za degradacje amin katecholowych:

MAO i COMT

o MAO – w mitochondriach w zakończeniach post ipresynaptycznych

o COMT – w cytoplazmie zakończeń postsynaptycznych

Blokery:- Alfa - fentolamina, fenoksybenzamina- alfa1 - prazosyna- β - propranolol- β1 - metoprolol- alfa, β - labetalol


17

Synapsa serotoninergiczna

1) tryptofan podlega hydroksylacji do 5-hydroksytryptofanu (5-HTP)przy udziale hydroksylazy tryptofanowej

2) w wyniku dekarboksylacji 5-HTP powstaje 5-hydroksytryptamina (5-HT)

3) 5-HT wykazuje powinowactwo do receptorów serotoninergicznychzlokalizowanych w błonie postsynaptycznej

4) serotonina również podlega procesowi wychwytu zwrotnego doelementu presynaptycznego

Bloker: metysergid

Istnieją 2 typy wychwytu zwrotnego:- neuronalny – umożliwia powtórne upakowanie

neuroprzekaźnika do pęcherzyka i uwalnianie do szczeliny podwpływem depolaryzacji

- kom. gleju posiadają zdolność do aktywnego transportuglutaminianu z synapsy i resyntezy glutaminy

wróć

Konwergencja i dywegencja

- konwergencjao wiele presynaptycznych neuronów tworzy synapsy z coraz mniejszą ilością neuronów, a nawet z

błonę pojedynczej kom. postsynaptycznejo czyli inaczej jest to występowanie na błonie pojedynczej komórki postsynaptycznej tysięcy synaps

pochodzących z kolbek od wielu różnych neuronów presynaptycznych

- dywegencjao akson łączy się rozbieżnie z sąsiednimi neuronami przesyłając impulsacje do wielu neuronów

postsynaptycznych i zwiększając ich pobudliwość

wróć

Hamowanie synaptyczne

- aktywacja synapsy hamującej powoduje zmiany w błonie postsynaptycznej, polegające na otwieraniukanałów Cl- i zwiększaniu przepuszczalności dla Cl-, a nie dla Na+

- wpływ jonów Cl- do komórki wzmaga elektronegatywność po stronie wewnętrznej błony postsynaptycznej,czyli prowadzi do hiperpolaryzacji, zwiększając jej potencjał spoczynkowy (np. z –70 mV do –90mV)

- może powstać też w wyniku otwarcia kanałów K+ (jony K+ wypływają z komórki) lub zamykania kanałówNa+ i K+

- ta hiperpolaryzacja nosi nazwę postsynaptycznego potencjału hamującego (IPSP), a synapsy wywołującehiperpolaryzacje błony postynaptycznej to synapsy hamujące


18

- do neuromediatorów uwalnianych w synapsach hamujących należą:o zarówno w CSN jak i w obwodowym:

§ kwas gamma-aminomasłowy (GABA), alanina, glicyna, tauryna, somatostatyna,prostaglandyny, enkefaliny

Hamowanie synaptyczne:

a) bezpośrednie¨ poprzez synapsy hamujące (IPSP)§ np. GABA, Ala, Gly

§ Neurony GABA-ergiczne stanowią główną pulę neuronów hamujących w CSN· Synteza GABA zachodzi w neuronie w wyniku dekarboksylacji glutaminianu przez dekarboksylazę kwasu

glutaminowego· Neuroprzekaźnik GABA łączy się z receptorami GABAa lub GABAb

(i) Receptor GABAa – kanał Cl- bramkowany ligandem i jego pobudzenie wywołuje IPSP (wzrostprzewodności dla Cl- do komórki)

(ii) Receptor GABAb – wywołuje potencjał IPSP, który jest wynikiem wzrostu przewodności K+poprzez aktywacje białka G

· Wychwyt zwrotny GABA przez transport do komórek glejowych· Zahamowanie jakie powstaje w błonie postsynaptycznej w wyniku IPSP nosi nazwę hamowania

bezpośredniego, ponieważ nie jest poprzedzone wyładowaniami (w postaci potencjałuczynnościowego) neuronu postsynaptycznego

b) Pośrednie

¨ Presynaptyczne· Zachodzi tylko w synapsach akso-aksonalnych· Jest szczególnym rodzajem hamowania pośredniego będącego wynikiem depolaryzacji zakończenia

nerwowego, które z kolei powoduje obniżenie amplitudy potencjału czynnościowego wędrującegoprzez to zakończenie i w efekcie zmniejszenie uwalniania neurotransmittera przez jego kolbkisynaptyczne

· Impulsy nerwowe przewodzone przez akson hamujący drugi do zakończenia należącego dopobudzającego neuronu pierwszego, powoduje w nim zmniejszenie amplitudy potencjałuczynnościowego, a następnie zmniejszenia wyrzutu neurotransmittera z zakończenia pierwszego przezwędrujący tym zakończeniem potencjał czynnościowy

· Tym samym impulsy przewodzone przez ten akson nie spowodują depolaryzacji błony postsynaptycznej


19

· Mechanizm:- Aktywacja kanałów i przewodności dla Cl- w presynaptycznym zakończeniu 1, a to obniża

amplitudę potencjału czynnościowego, docierającego do tego zakończenia- Zmniejsza się też przenikanie jonów Ca2+ i przewodność dla tego jonu w zakończeniu 1, prowadząc

do zmniejszenia uwalniania z niego neurotransmittera.- Ponadto otwierają się bramkowane potencjałem kanały dla K+ i zwiększa się wypływ K+, co

również obniża napływ jonów Ca2+ i uwalnianie transmittera z zakończenia 1- Hamowanie depolaryzacji w neuronie postsynaptycznym

· Pierwszym przekaźnikiem uczestniczącym w hamowaniu presynaptycznym okazał się GABA. Działa onprzez receptory GABAa i wzmaga przepuszczalność dla jonów Cl- co obniża potencjał błonowy i tymsamym prowadzi do redukcji potencjału czynnościowego i uwalniania z zakończenia 1neurotransmittera pobudzającego

· W odróżnieniu od hamowania postsynaptycznego, które hamuje przewodnictwo synaptycznewszystkich impulsów, hamowanie presynaptyczne powoduje bardziej wybiórcze blokowanie i dotyczytylko niektórych impulsów.

· Neurotransmitterem hamowania presynaptycznego są najczęściej GABA i enkefaliny

¨ Bez pośrednictwa neuronów wstawkowych

· Pojawia się gdy kolejny impuls trafi na neuron postynaptyczny w okresie jego refrakcji bezwzględnej lubpotencjałów następczych, po uprzednim pobudzeniu tego neuronu

· Ponadto powtarzające się , długotrwałe pobudzenie danego łańcucha nauronalnego możedoprowadzić do:- Wyczerpania naurotransmittera w błonie presynaptycznej- Zmniejszonej wrażliwości na ten mediator błony postsynaptycznej

¨ Przez neurony wstawkowe

§ Neurony wstawkowe to krótkie neurony z bogato rozgałęzioną wypustką dendrytyczną i krótkim aksonem.Odznaczają się one zdolnością do wielokrotnych wyładowań, które w neuronie postsynaptycznympowodują długotrwałą i silną hiperpolaryzację, czyli stan zahamowania

§ Hamowanie to jest wyzwalane głównie przez neurotransmitter w postaci glicyny§ Wyróżnia się:

· Hamowanie zwrotne- Zachodzi gdy neuron wstawkowy znajduje się w obwodzie równoległym względem hamowanej

komórki nerwowej- Np. hamowanie na drodze ujemnego sprzężenia zwrotnego motoneuronów rdzeniowych za

pośrednictwem interneuronów hamujących(i) Alfa-motoneurony rdzeniowe regularnie oddają kolaterale tworzące styki z hamującymi,

równolegle ułożonymi do tych motoneuronów, neuronami wstawkowymi rdzenia. Neuronywstawkowe z kolei (interneurony hamujące) tworzą synapsy z motoneuronami i uwalniają na


20

swych zakończeniach neurotransmitter hamujący (głównie glicynę), który hamujewyładowanie tych motoneuronów. Tak więc aktywacja alfa-motoneuronów prowadzi także dopobudzenia hamujących neuronów wstawkowych, które z kolei zwrotnie hamują temotoneurony

· Podawanie naprzód (autogenne)- Gdy neuron wstawkowy łączy się szeregowo z neuronem hamowanym- Dotyczy również sieci neuronalnych rdzenia kręgowego

· Reciprokalne (antagonistyczne)- Typowo w odruchu rozciągowym (hamowanie mięśni antagonistycznych w odpowiedzi na

rozciąganie)- Kiedy mięśnie agonistyczne kurczą się, a mięśnie antagonistyczne ulegają rozkurczowi na skutek

jednoczesnego zahamowania recyprokalnego motoneuronów tych drugich mięśni w obrębierdzenia kręgowego.

wróć


21

Sygnalizacja międzykomórkowa

- endokrynnao działanie na oddalone komórki organizmu poprzez układ

krwionośnyo hormon dociera do narządu docelowego przez krew

(dociera do krwi i jest dostarczany wraz z nią do narządu)

- neuroendokrynnao hormon uwolniony z zakończeń nerwowych do naczynia i stąd do narząduo np. hormony podwzgórzowe

- parakrynnao działanie na inną komórkę w pobliżuo komórka uwalnia hormon (ale może to być też związek

parakrynny)o np. gastryna, somatostatyna

- autokrynnao działanie na komórkę wytwarzającąo albo pobudzająca albo nieo receptor dla tego oddziaływania jest na tej samej komórceo np. prostaglandyna

- neurokrynnao z pominięciem krążeniao neuroprzekaźniki oddziałują w docelowym organie

- bezpośrednia (koneksony)

wróć


22

Transport aktywny pierwotny i wtórny

§ Wymaga energii§ Umożliwia przechodzenie substancji przez błonę komórkową przeciwko gradientowi stężeń§ Nie ustaje nawet gdy stężenie transportowanej substancji jest większe po stronie w kierunku której transport

się odbywa§ Może być pierwotny i dotyczy jednego typu substancji lub może to być transport aktywny wtórny, gdy

transport aktywny jednej substancji stwarza niezbędny gradient chemiczny lub elektryczny do transportudrugiej substancji

b) PIERWOTNY¨ Np. Na+-K+-ATP-aza,¨ K+,H+ -ATP-aza, (w kom. okładzinowych)¨ SERCA Ca2+ - ATPaza (sarkoplazmatyczne i endoplazmatyczne retikulum Ca2+ ATPazy w mięśniach

szkieletowych)¨ H+ -ATP-aza – w błonie plazmatycznej, błonie wewnętrznej mitochondriów i błonie lizosomów¨ Cl- - ATP-aza – w kom okładzinowych¨ Pompa wodorowęglanowa – w hepatocytach i drogach żółciowych¨ Pompa jodkowa w tarczycy

c) wtórny¨ np. cukry i aminokwasy wchłaniają się w jelitach i kanalikach nerkowych na drodze wtórnego transportu

aktywnego i przeciwko gradientowi stężeń¨ energia pochodzi nie bezpośrednio z ATP, tylko pośrednio z gradientu stężeń jonów Na+¨ białko nośnikowe ma dodatkowe miejsce wiązania dla jonu Na+¨ po połączeniu z jonem następuje zmiana powinowactwa miejsca wiązania dla substancji transportowanej¨ zmiana konformacyjna nośnika i przetransportowanie substancji na drugą stronę§ substancja jest transportowana wbrew gradientowi stężeń, zgodnie z kierunkiem transportu jonów Na+

¨ Transport glukozy ze światła jelita do krwi wrotnej

· Glukoza wchłania się ze światła jelita na zasadzie transportu aktywnego przeciwko gradientowi stężeń· Proces wchłaniania wymaga obecności Na+ w środowisku wypełniającym jelita

Pompa Na+-K+ usuwa Na+ z wnętrza kom. nabł jelitowego

wzrost gradientu stężeń Na+ miedzy cytoplazmą komórek a jelit

przyłączenie Na+ z jelita do nośnika błonowego

aktywacja nośnika

przyłączenie glukozy do aktywnego nośnika

przejście kompleksu przez błonę

uwolnienie do cytoplazmy

sód usuwany z powrotem przez pompę Na+-K+ a glukoza poprzez dyfuzje ułatwioną (poprzez GLUT2 ???)przechodzi do światła naczynia żylnego

· trójprzedziałowy model wchłaniania Currana i McIntosha dla glukozy

- I – wnętrze komórki- II – przestrzeń międzykomórkowa- III - przestrzeń okołonaczyniowa


23

wróć

Pompa sodowo-potasowa

§ Cechy· Struktura

1) miejsce wiązania Na+2) miejsce wiązania K+3) miejsce wiążące ouabainę4) miejsce fosforylacji5) miejsce wiązania ATP

· pompa jest tetramerem: 2 większe podjednostki katalityczne i 2 mniejsze o nieznanej jeszcze funkcji· Wymaga nakładu energii· zawiera ATP-azę typu P· asymetria 3Na+/2K+ - przesuwa 3 jony Na+ na zewn błony i 2 jony K+ do wewnątrz kom, na 1

cząsteczkę hydrolizowanego ATP· Cykl pracy:

- Przyłączenie 3Na+- Aktywacja ATP-azy- Fosforylacja białka alfa- Zmiana konformacji białka alfa


24

- Wyrzucenia Na+ na zewnątrz- Przyłączenie 2K+- Defosforylacja białka alfa- Zmiana konformacji (do wyjściowej)- Wrzucenie 2K+ do wnętrza komórki

· ATP-aza jest zależna od stężenia Na+ i K+. Im więcej jest Na+ wewnątrz a K+ na zewnątrz tymintensywniej działa.

· można ją blokować

- bezpośrednio(i) ouabaina(ii) strofantozyd G

- pośrednio(i) nitrofenole

· optymalna praca pompy i związana z tym optymalna pobudliwość komórek wymagają:- stałego dopływu tlenu i substancji energetycznych do komórki oraz odpływu CO2 z komórek- stałej resyntezy ATP i produktów rozpadu tego związku, ADP i fosforanów w procesie fosforylacji

oksydacyjnej- odpowiedniego stosunku stężeń Na+ i K+ w ECF i ICF- stałej i optymalnej temp. 37C

· znaczenie pompy:- utrzymuje różnicę stężeń Na+ i K+ (wysokie stężenie K+ wewnątrz komórki i niskie stężenie Na+

wewnątrz komórki, a na zewnątrz wysokie stężenie Na+ i niskie K+)

- przyczynia się do powstania potencjału błonowego i utrzymuje go(i) utrzymuje ujemny potencjał wewnątrzkomórkowy. Wzrost jej aktywności powoduje

hiperpolaryzację , a zahamowanie aktywności –depolaryzację komórki

- utrzymuje pobudliwość komórki

- utrzymuje stałą osmolarność i objętość a tym samym kształt komórki(i) udział w regulacji objętości komórki polega na transporcie cząsteczek wody związanymi z

jonami sodu i potasu. Liczba cząsteczek wody opłaszczających jony sodu przewyższa liczbęcząsteczek wody związanych z jonami potasu. Zahamowanie aktywności pompy prowadzi dozwiększenia w komórce zawartości wody związanej z jonami sodu.

- udział w regulacji napięcia mięśni (gładkich) związany z regulacją wymiany sód/wapń(i) zwiększenie aktywności pompy prowadzi do zmniejszenia stężenia sodu w komórce nasilając

wtórnie energię dokomórkowej dyfuzji dla tego jonu oraz transportów wtórnie aktywnychsprzężonych z transportem sodu. Należy do nic m.in. wymiana sód/wapń która usuwa jonywapnia z komórki w wymianie na jony Na+. Zmniejszenie stężenia wapnia w cytoplazmiepowoduje zmniejszenie napięcia mięśni gładkich. A przy zahamowaniu pompy à wzrostnapięcia mięśni gładkich

- umożliwia wtórny transport czynny glukozy i aminokwasów w nabłonku jelitowym lub nerkowym

wróć


25

Dyfuzja

- PROSTA- bez nakładu energii- zgodnie z gradientem stężeń (zachodzi w kierunku od wyższego do niższego stężenia)- dyfuzja netto zanika przy braku różnicy stężeń (dąży do ustalenia symetrii)- występuje na zasadzie ruchów Browna- efektywna na małych odległościach- nie ma progu wysycenia i nie występuje zjawisko konkurencji- w zależności od budowy substancji i ich dyfuzji przez błonę komórkową:

o I Prawo Overtona – dotyczy substancji apolarnych§ Ich dyfuzja jest wprost proporcjonalna do ich rozpuszczalności lipidowej§ NH3, O2, CO2, cholesterol, FFA, alkohol

o II Prawo Overtona – dotyczy substancji polarnych§ Szybkość jest odwrotnie proporcjonalna do wielkości cząsteczki, ładunku, ciśnienia

hydrostatycznego§ Przykłady: Woda, elektrolity i niektóre hormony

- Dyfuzja substancji rozpuszczalnych posiadających ładunek elektryczny, takich jak jony jest postawąpotencjału błonowego. Potencjał błonowy większości żyjących komórek jest ujemny wewnątrz komórkiw stosunku do zewnątrz

· Prawo Ficka dla dyfuzji – szybkość dyfuzji jest wprost proporcjonalna do różnicystężeń pomiędzy dwoma przedziałami, a odwrotnie proporcjonalna do masycząsteczkowej.

F = Kd (C1-C2)

Gdzie F=dyfuzja, Kd=stała proporcjonalności zależna od masy cząsteczkowej,zwana współczynnikiem dyfuzji (d),a C1 i C2 oznaczają stężenia danej substancji wprzedziale pierwszym i drugim

Wartość dyfuzji netto z jednego przedziału do drugiego zależy od następujących czynników:1) temperatury – im wyższa, tym większa szybkość ruchu cząsteczek2) masy cząsteczkowej – cząstki o większej masie wolniej dyfundują3) powierzchni przekroju poprzecznego przez który przebiega dyfuzja4) środowiska – w środowisku gazowym cząstki dyfundują szybciej niż w wodnym

Np. w przypadku dyfuzji glukozy z przedziału (1) o stężeniu 20 mmol/l do przedziału (2), gdzie brak jest początkowoglukozy. Po okresie wzmożonej dyfuzji z przedziału 1 do przedziału 2, ustala się stan równowagi, przy którym stężenieglukozy w obu przedziałach (C1 i C2) ulega wyrównaniu i osiągnięta zostaje równowaga dyfuzyjna, a stężenieglukozy w naczyniu 2 osiągnie wartość 10 mmol/l


26

- UŁATWIONA (NOSNIKOWA)

o Białko nośnikowe, które jest białkiem integralnym, łączy się z substancją transportowaną po jednejstronie błony komórkowej i oddaje ją po stronie przeciwnej§ Substancja transportowana oddziela się od białka nośnikowego dzięki niskiemu jej stężeniu

wewnątrz komórki.§ Po ukończeniu transportu białko nośnikowe powraca do wyjściowej konformacji

o Transport ten nie wymaga nakładu energii (to transport bierny)o Przebiega zgodnie z gradientem stężeńo Działa do chwili wyrównania stężeńo Szybkość dyfuzji jest większa w porównaniu do dyfuzji prostej.o Przy całkowitym wysyceniu nośnika osiągana jest maksymalna szybkość transportu (Vmax), która nie

może ulec już zwiększeniu

o Typowe cechy transportu nośnikowego

§ Stereospecyficzność(swoistość)· Zdolność wiązania się swoistego tylko określonej substancji z nośnikiem· Np. transport L-izomeru i D-izomeru aminokwasu przez błonę· Formy L-izomeryczne przenikają do komórki szybko i sprawnie (L – largo J à dużo

ich wnika J)· Formy D-izomeryczne powoli i z trudnością· Czyli przechodzenie L-izomeru przez błonę jest znacznie szybsze i jego stężenie

wewnątrzkomórkowe jest wyższe niż D-izomeru

§ Wysycalność· W układach transportowych z udziałem nośników, wnikanie cząsteczek do komórki

zwiększa się proporcjonalnie do ich zewnątrzekomórkowego stężenia tylko dopewnych granic, tzn. do momentu gdy zostaje osiągnięte maksimum transportu(Tmax).

· Wtedy wszystkie dostępne nośniki zostały wykorzystane i wzrost stężenia na zewnątrzsubstratu nie powoduje zmian szybkości transportu

§ Współzawodnictwo· Współzawodnictwo pomiędzy dwiema cząsteczkami A i B na zewnątrz komórki o

wspólny nośnik transportu błonowego prowadzi do zmniejszenia wchłaniania istężenia wewnątrzkomórkowego substancji A

· Jeżeli odbywałoby się to na zasadzie zwykłej dyfuzji to obecność cząsteczki B niemiałaby wpływu na transport A


27

o Przykładem transportu ułatwionego w organizmie jest przenoszenie cząsteczek glukozy poprzezbłonę większości komórek. Spolaryzowane cząsteczki glukozy o średnicy przekraczającej szerokośćporów błonowych nie mogą przenikać do komórki na drodze dyfuzji prostej i korzystają głównie ztransportu ułatwionego. Transport ułatwiony glukozy wykorzystuje co najmniej 5 różnych białeknośnikowych, określanych jako GLUT1, GLUT2, GLUT3, GLUT4, GLUT5

wróć

Wymienniki jonowe

a) 3Na+/Ca2+¨ w kardiomiocytach: usuwa Ca2+ z sarkoplazmy kardiomiocyta podczas fazy rozkurczowej pracy serca¨ wykorzystują energie z różnicy stężeń Na+, aby zapewnić wypływ jonów Ca2+ z komórki¨ wymiana 3 Na+ za 1 Ca2+¨ wszelkie zaburzenia funkcji pompy sodowo-potasowej powodujące spadek gradientu sodowego muszą odbić

się ujemnie na odkomórkowym transporcie Ca2+ przez wymiennik Na/Ca

b) Na+/H+¨ W komórkach okładzinowych¨ W komórkach o pH około 7 rola:§ Ochrona przed zakwaszeniem (bo usuwanie H+ z komórki kosztem Na+, który wnika do komórki)§ Mitogeny à pobudzenie procesów dojrzewania

¨ W cewce proksymalnej dystalnej i zbiorczej, rola:§ Zakwaszenie moczu§ Cykl izohydryczny – resorpcja HCO3-§ Kompensacja nerkowa kwasicy

c) CL-/HCO3-¨ Reguluje wewnątrzkomórkowy pH, bo odpowiada za alkalizację cytozolu¨ Odpowiada za transport CO2 z tkanek do płuc i jego wymianę w płucach¨ To źródło powstawania wodorowęglanów osoczowych

d) Na+/K+/2Cl- kotransport¨ Transport jonów Na+ zgodnie z gradientem elektrochemicznym (do komórki) zapewnia energię dla

jednoczesnego transportu jonów K+ i Cl- do wnętrza komórki¨ Pełni funkcje w regulacji objętości¨ Jest aktywowany przez spadek objętości komórki, napływ Na+, K+ i Cl- przywraca prawidłową objętość

komórce

e) K+/H+ - W enterocycie

f) Ca2+/H+wróć


28

Kanały błonowe

a) stale otwarte – niebramkowane¨ dzięki stałemu otwarciu umożliwiają swobodne przenikanie substancji¨ np. kanały wodne (akwaporyny)

b) bramkowane

¨ potencjałem§ zmiany w potencjale błonowym warunkujące bramkowanie napięciem elektrycznym kanałów§ napięciowo-zależne kanały są zamknięte do czasu zmiany potencjału błonowego§ np. szybki kanał sodowy

¨ ligandem§ otwarcie lub zamknięcie w zależności od swoistych przekaźników chemicznych wiążących się z receptorami

błony§ konały bramkowane przez ligandy są zarazem ich receptorami. Przyłączenie ligandu powoduje otwarcie

kanału przepływ jonów§ np. receptor nikotynowy płytki motorycznej

¨ mechanicznie§ (czyli rozciąganie fizyczne błony)§ np. kanały wapniowe miocytów gładkich§ (wg histologii: kanały Ca2+ w błonie siateczki śródplazmatycznej w mięśniach prążkowanych oraz kanały K+

w błonie komórkowej w receptorach słuchowych)

wróć

Homeostat temperatury

Spadek lub wzrost temperatury wywołuje reakcje homeostatyczne w kierunku przeciwnym do zmian wyjściowych

Współczynnik homeostazy = odpowiedź niekontrolowana/odpowiedź kontrolowana

Temp 2C Temp 40CCzłowiek 36,2 36,8Ciało fizyczne 2 40

Czyli współczynnik homeostazy = (40-2)/(36.8-36.2) = 63

Czyli że wysoka wydajność homeostatycznaGdy wartość >1 to współczynnik sprzężenia zwrotnego ujemnego

Ośrodki efektoroweutraty ciepła,termogenezy(podwzgórze)

Efektory

Zmiana regulowana Receptor temperatury

Sygnałreceptora

KomparatorSygnałodchylenia


29

Odruch minimalizujący skutki obniżenia temperatury ciała po narażeniu na zimno składa się z:a) receptorów skórnych odbierających wrażenie zimnab) aferentnej drogi nerwowejc) wyspecjalizowanego ośrodka integracyjnego w podwzgórzud) eferentnej drogi nerwoweje) narządów efektorowych, w tym głównie mięśni gładkich, naczyń skórnych (skurcz), mięśni szkieletowych

(drżenie) zapobiegających utracie ciepła i odpowiednio zwiększających produkcję ciepła

Spadek temp ciała powoduje skurcz naczyń krwionośnych i drżenie mięśnioweWzrost temp. Ciała powoduje rozszerzenie naczyń krwionośnych i zwiększoną efektywność gruczołów potowych

wróć

Barostat

Współczynnik homeostazy = (100mmHg-40mmHg)/(100mmHg-80mmHg) = 3

Wartość > 1 czyli jest to sprzężenie zwrotne ujemne, ale ma niską wartość, co świadczy o niewielkiej wydajnościhomeostatycznej

- Wielkością regulowaną jest tutaj ciśnienie tętnicze krwi, które wchodzi do pętli regulacyjnej działając nabaroreceptory.

- z tych baroreceptorów zlokalizowanych w łuku aorty i zatokach szyjnych informacja przekazywana jestnerwami dośrodkowymi do układu nastawczego (czyli komparatora)

- komparatorem są ośrodki opuszki rdzenia (czyli rdzenia przedłużonego) tworzące ośrodeknaczynioworuchowy, a także neurony przedzwojowe współczulne w rogach bocznych rdzenia kręgowego

- komparator działa na układ współczulny i gdy sygnałem odchylenia jest wyjściowy wzrost ciśnień w aorcie itętnicach szyjnych, wówczas układ sympatyczny ulega zahamowaniu, czego efektem jest rozszerzenienaczyń i zmniejszenie akcji serca tłoczącej krew do aorty, z następowym zmniejszeniem ciśnienia tętniczegow kierunku wartości prawidłowej. Natomiast w wyniku redukcji objętości krwi a przez to jego ciśnienia,wówczas występują odwrotne reakcje (przyspieszenie akcji serca, obkurczenie naczyń).

Redukcja objętości krwi pobudza także stymulacje ośrodków podwzgórzowych, prowadząc (w przypadku spadkuciśnienia krwi) do (1) wzrostu pragnienia i przyjmowania wody oraz (2) do zwiększenia wydzielania wazopresyny (ADH) znastępową redukcją produkcji moczu. Zjawiska te uczestniczą w przywracaniu pierwotnych objętości i ciśnienia krwi.

wróć

Regulacja objętości krwi

Utrzymanie względnie stałej objętości krwi, pomimo wahań dobowej podaży płynów, podlega kontroli opartejna zasadzie mechanizmu zwrotnego sprzężenia, w którym poszczególnymi ogniwami są: wyrzut sercowy, ciśnienietętnicze, średnie ciśnienie, wypełnienie łożyska żylnego i powrót żylny krwi do serca oraz wydalanie wody i elektrolitówprzez nerki

Wzrost objętości krwi prowadzi do zwiększenia wyrzutu sercowegoà to prowadzi do zwiększenia ciśnienia tętniczego,które z kolei zwiększa wydalanie nadmiaru wody z moczem (diureza ciśnieniowa) i elektrolitów, szczególnie NaCl(natriureza ciśnieniowa) przez nerki. Zmiany te potęgują się...

Mechanizmy zwrotnego sprzężenia pomiędzy nerkami a płynem ustrojowym są nastawione na utrzymaniestałych objętości i stężenia soli w płynach ustrojowych i na zapobieganie zmianom tych parametrów w warunkachfizjologicznych. Jak długo nerki funkcjonują prawidłowo, tak długo wykazują ciśnieniową diurezę i natriurezą i toniezależnie od unerwienia autonomicznego lub działania hormonów na te nerki. Tak więc przy zatrzymaniu wody i soli,gdy następuje wzrost ciśnienie tętniczego, dochodzi wówczas do automatycznego wzrostu produkcji moczu izwiększonego wydalania soli.

Mechanizmy nerwowe (pobudzenie układu współczulnego + odruchy z baroreceptorów naczyniowychreceptorów objętościowych w przedsionkach serca i żyłach płucnych) oraz hormonalne (angiotensyna II, aldosteron,


30

wazopresyna, ANP) zostają włączone po wyczerpaniu tych automatycznych mechanizmów nerkowych, kontrującychobjętość płynów zewnątrzkomórkowych i zawartość w nich soli

Gdy pobudzenie receptorów naczyniowych, wskutek wzrostu objętości krwi- odruchowe zahamowanie układu współczulnego nerek à rozszerzenie tętnic nerkowych à zwiększenie

przepływu krwi przez nerki i filtracji à zmniejszenie wchłaniania zwrotnego à zwiększenie wydalania moczu- odruchowe (z receptorów objętościowych i naczyniowych) zahamowanie wydzielania ADH à zmniejszona

resorpcja wody à zwiększone wydalanie moczu- wzrost wydzielania ANP z powodu rozciągania przedsionka- odruchowe zahamowanie sekrecji reniny i tworzenia angiotensyny II i aldosteronuà zmniejszenie resorpcji wody

i elektrolitów w kanalikach nerkowych, zwiększenie wydalania sodu i wody z moczem- odruchowe rozszerzenie tętniczek w krążeniu dużym à czasowe zmagazynowanie nadmiaru krwi w tkankach

wróć

Regulacja objętości płynu zewnątrzkomórkowego

Podstawowe mechanizmy regulacji objętości krwi kontrolują jednocześnie objętość płynu zewnątrzkomórkowego. Bodostające się do organizmu płynu zostają wchłonięte z jelit do krwi, a przez nią do przestrzeni zewnątrzkomórkowej,zwiększają (tylko przejściowo) objętość płynu w naczyniach uruchamiając jednocześnie podstawowe mechanizmuregulujące stała objętość krwi

W regulacji neurohormonalnej objętości ECF uczestniczą na zasadzie współdziałania wspomniany już układ współczulnyi takie hormony, jak angiotensyna II, wazopresyna, aldosteron i ANP.

Zwiększenie objętości ECF

Wzrost objętości krwi i ECF prowadzi do zwiększenia ciśnienia w tętniczej części dużego krążenia i wtórnie(odruchowo przez pobudzenie baroreceptorów naczyniowych) do zmniejszenia aktywności układu współczulnego i doodruchowego zahamowania wydzielania wazopresyny i układu renina- angiotensyna, zwiększa się wydzielania ANP

Kontrola objętości ECF których głównym czynnikiem osmotycznie czynnym jest NaCl sprowadza się w zasadzie też doprecyzyjnej regulacji ilości i stężenia Na+ w tych płynach, a więc jego wydalania, jeśli znajduje się w nadmiarze i groziwzrostem objętości płynu zewnątrzkomórkowego lub do jego zatrzymania jeśli niedobór w organizmie prowadzi doredukcji objętości ECF.

Gdy zmniejszenie objętości ECF

- Uaktywnieniu ulega układ współczulny i w jego następstwie układ renina-angiotensyna,- zwiększa się wytwarzanie angiotensyny II, która pobudza uwalnianie aldosteronu i prowadzi przez to do

zatrzymania NaCl na drodze zwiększonej reabsorpcji w kanalikach dalszych nerek.- Zmniejsza się wydalanie ANP.- Mniejsze wypełnienie łożyska naczyniowego i pobudzenie odruchowe układu współczulnego prowadzą do

redystrybucji krwi w nerkach, z nefronów korowych do przyrdzeniowych, co wywołuje większą filtrację w tychkłębuszkach o długich pętlach Henlego i zwiększenie zdolności zagęszczającej nerek

- W wyniku pobudzenia układu współczulnego oraz aktywności układu R-A zwiększa się uwalnianie wazopresyny.


31

wróć

Regulacja osmolarności płynów ustrojowych

Osmolarność ECF i pośrednio także pozostającego z nim w równowadze osmotycznej płynuwewnątrzkomórkowego zależy głównie od stężenia jonów Na+ (to główny kation ECF decydujący w 90-95% oefektywnym ciśnieniu osmotycznym)Kontrola osmolarności ECF jest ściśle związana z kontrolą stężenia Na+ w tych płynach i zależy w głównej mierze odukładu osmoreceptor-ADH-pragnienie

Regulacja osmolarności płynów zależy od dwu związanych ze sobą układów:- układu osmoreceptor-wazopresyna- mechanizmu pragnienia

Układ osmoreceptor – ADH- receptory wrażliwe na zmiany Na+ są w obszarze podwzgórza, gdzie znajdują się specjalne neurony jąder

nadwzrokowych- gdy zmniejszenie zawartości wody i wzrost stężenia Na+ à zwiększenie częstości wyładowań potencjałów

czynnościowych w szlaku podwzgórzowo-przysadkowymà uwalnianie z zakończeń w tylnym płacie przysadkizgromadzonej w ich ziarnistościach wazopresynyà zwiększenie zwrotnej resorpcji wody w kanalikach dystalnychà zmniejszenie objętości moczuà zatrzymanie wody w organizmieà wzrost ciśnienia tętniczegoà zaczyna siędiureza ciśnieniowa, pozwalająca jednocześnie na wydalanie z moczem nadmiaru składników osmotycznieczynnych (Na+)à zatrzymanie wody przy jednoczesnej utracie substancji osmotycznie czynnych prowadzi dorozcieńczenia pozostałych w ECF substancji osmotycznie czynnych i w ten sposób zostaje przywrócona donormy osmolarność ECF

(ADH powoduje też obkurczenie naczyń prostych (vasa recta) spadek przepływu krwi w tych naczyniach i wzrosthiperosmolarności rdzenia nerki (?))

Pragnienie

- wzrost osmolarności i zmniejszenie objętości ECF, zwłaszcza osocza krwi , wywołuje silne pragnienie- redukcja ECF a zwłaszcza osocza, zmniejsza wypełnianie niskociśnieniowej części układu krążenia i prowadzi do

zmniejszenia hamującej impulsacji aferentnej z receptorów objętościowych i odruchowo do zwiększeniaaktywności neuronów podwzgórzowego ośrodka pragnienia (mieszczącego się w bocznej częściprzedzatokowej podwzgórza w pobliżu jądra nawzrokowego). Jednak to nie wystarcza do pełnej aktywacjimechanizmu pragnienia, w stopniu dostatecznym do wywołania reakcji picia. Zmniejsza to jednak prógwrażliwości mechanizmu pragnienia na wzrost osmolarności płynu zewnątrzkomórkowego, tak że już niewielkijego wzrost, jaki zwykle towarzyszy redukcji ECF wywołuje pragnienie i reakcję picia


32

- Próg pragnienia, czyli przyrost osmolarności osocza aktywujący mechanizm pragnienia, występuje przy wzrościetej osmolarności o 2-3% Tal więc pierwotnym bodźcem pobudzającym ośrodek pragnienia jest wzrostosmolarności ECF w ośrodku pragnienia podwzgórza i innych strukturach ośrodkowego układu nerwowego.

- Picie dużej ilości samej wody nie zapobiega pragnieniu bo woda chwilowo rozcieńcza krew i ECF ale niezatrzymuje się tam dłużej i jest szybko wydalana lub przechodzi do wnętrza komórek – dopiero dodanie NaCl doprzyjmowanych płynów przywraca objętość ECF i osocza do normy i gasi pragnienie

Osmolarność regulowana jest również hormonalnie przez aldosteron i ANP- aldosteron (z kory nadnerczy) – wzmaga zwrotną resorpcje Na+ w dystalnych kanalikach nerkowych

- ANP – przedsionkowy peptyd natriuretyczny (z miocytów przedsionków sercowych w wyniku ich rozciąganiaprzez zwiększony powrót krwi żylnej do prawego przedsionka))

o Hamuje zwrotną resorpcje Na+ w kanalikach nerkowycho Hamuje wydzielanie ADH

o Zwiększone wydzielanie H2O i Na+

wróć


33

Ciśnienie osmotyczne

Osmolarność – to liczba miliosmoli w 1 litrze wody1 osmol to ciśnienie wywierane przez 1 mol substancji rozpuszczonej w 1 litrze wody.

Ciśnienie osmotyczne jest wprost proporcjonalne do liczby cząsteczek rozpuszczonych w jednostce objętości roztworu.Zależy od liczby wszystkich swobodnie poruszających się cząsteczek, ale głównym czynnikiem odpowiedzialnym zawartość ciśnienia osmotycznego płynów ustrojowych są elektrolity.Szczególny udział w osmolarności odgrywają jony Na+ i K+. Jony Na+ decydują w ok. 90% o wartości ciśnienia płynuzewnątrzkomórkowego, a wielkocząsteczkowe składniki krwi jak np. białka odgrywają małą rolę.Jeżeli w roztworze są substancje dysocjujące to liczba wolnych, czynnych osmotycznie cząsteczek jest na skutekdysocjacji większa niż w roztworze subst. niedysocjującej o tym samym stężeniu molarnym, więc ciśnienie osmotycznetego roztworu będzie odpowiednio wyższe.

Objętość wody w ICF i ECF uzależniona jest od zawartości substancji osmotycznie aktywnych w każdej z nich. Woda nazasadzie osmozy z łatwością dyfunduje przez błonę komórkową z przestrzeni o niższym ciśnieniu do przestrzeni o wyższymciśnieniu osmotycznym.Woda zawsze dyfunduje z przedziału o mniejszym stężeniu składników niedyfundujących do przedziału o większymstężeniu tych składników. Tak więc, ruch wody przez błony półprzepuszczalne (osmoza) zachodzi zgodnie z gradientemstężeń cząsteczek wody.Osmotycznemu ruchowi wody można zapobiec przez przyłożenie odpowiedniego ciśnienia po stronie roztworuzawierającego więcej składników niedyfundujących, a równoważące osmozę ciśnienie nosi nazwę ciśnieniaosmotycznego albo onkotycznego (jeśli składnikiem niedyfundującym są koloidy, np. białka)

Ciśnienie osmotyczne (osmolarność) płynów niemal wszystkich przestrzeni wodnych ustroju utrzymuje się na poziomieokoło 300 mOsm/L. Wyjątek stanowi osocze, którego ciśnienie osmotyczne, z powodu większej zawartości białka, jest o1,3 mOsm/L wyższe niż płynu śródmiąższowego.

Ciśnienie osmotyczne płynów zawierających związki o nieznanej liczbie swobodnie rozpuszczonych cząsteczek możnaustalić:

- klasycznym osmometrem- metodą krioskopową- termometrem rtęciowym Beckmana- na podstawie pomiaru obniżenia punktu krzepnięcia (zamarzania) roztworu.

o Obniżenie punktu zamarzania roztworu w stosunku do punktu zamarzania wody destylowanej jestproporcjonalne do ilości czynnych osmotycznie cząsteczek, czyli jest pośrednio miarą jego ciśnieniaosmotycznego.

o Osmolarność obliczamy dzieląc wielkość obniżenia punktu zamarzania przez 0.00186.

Osmolarność osocza wynosi około 300 mOsm/l

wróć


34

Pobudliwość żywej komórki

- czyli zdolność żywej komórki do reagowania na bodźce, co prowadzi do powstawania czynnościowychpotencjałów bioelektrycznych lub do zmian metabolizmu komórki dzięki aktywacji bądź inaktywacjienzymów.

- Od czego zależy:

o Wzrost K+ w ECF powoduje wzrost pobudliwości§ Bo spadek gradientu stężeń dla K+ poprzez błonę pobudliwą à spadek potencjału

błonowego à wzrost pobudliwości błony (bodziec o mniejszej sile może prowadzić dopowstania potencjału czynnościowego)

o Spadek Ca2+ w ECFà wzrost pobudliwości

o Środki znieczulające (np. nowokaina – środek przeciwbólowy) à spadek pobudliwości§ Środki te blokują produkcje i przewodzenie potencjału czynnościowego wzdłuż włókna

(wpływ na przepuszczalność błon wypustek nerwowych)

o Hipotermiaà spadek pobudliwościo Hipertermiaà wzrost pobudliwościo Blokowanie pompy NA+-K+ à zanik pobudliwości

- Wielkości charakteryzujące pobudliwość:

o Czas użyteczny– jest to najkrótszy czas potrzebny do pobudzenia komórki za pomocąmaksymalnego bodźca

o Reobaza – to najmniejsze napięcie potrzebne do pobudzenia komórki (w nieskończenie długimczasie)

o Chronaksja – to czas potrzebny do pobudzenia komórki bodźcem o sile podwójnej reobazy

§ Wartości chronaksji dla komórek pobudliwych· Neurony

o A – 0,1–0,2 mso B – 0,3-0,4 mso C – 0,5 ms

· Mięśnie szkieletowe - 0,25-1 ms· Mięsień sercowy – 1-3 ms

wróć


35

Hemoglobina

- Średnia masa hemoglobiny w erytrocycie (MCH)o 27,5-33,2 pg

- Średnia koncentracja hemoglobiny w erytrocycie (MCHC)o 334-355 g/L

- Prawidłowo hemoglobinao M: 140-175 g/Lo K: 123-153 g/L

- Wskaźnik barwny – to stosunek zawartości Hb do krwinek czerwonych à około 1

- Hb zbudowana jest z globiny i barwnika – hemuo Globina składa się z 4 łańcuchów polipeptydowych, z których każdy jest połączony z grupą hemu

zbudowanego z 4 pierścieni pirolowych powiązanych ze sobą w większy układ pierścieniowy zwanyporfiryną

o Synteza hemu w mitochondriach a globuliny w obrębie rybosomów

- Łańcuchy polipeptydowe globiny posiadają odcinki o strukturze alfa-helix i tworzą całość cząsteczki Hb wten sposób że cząsteczki hemu znajdują się z pobliżu powierzchni w zagłębieniach łańcuchapolipeptydowego, co zapewnia im dużą łatwość wiązania się z Fe2+ układu hemowego

- Żelazo każdej cząsteczki hemu ma zdolność do nietrwałego, luźnego przyłączenia do jednej cząsteczkitlenu, która z drugiej strony łączy się z resztą histydyny zawartej w łańcuchu peptydowym

- Hemoglobina jest białkiem allosterycznym i przyłączenie cząsteczki tlenu jest regulowane na zasadzieinterakcji allosterycznej tzn. interakcji jakie zachodzą pomiędzy przestrzennie różnymi ugrupowaniamipoprzez zmiany konformacyjne globiny; wiązanie tlenu do Hb wzmaga jej powinowactwo do wiązaniadalszych cząsteczek tlenu do tej samej cząsteczki

- Powinowactwo Hb do tlenu zależy odo Prężności CO2o pHo Stężenia pewnych organicznych fosforanów (2,3-BPG)

- Rodzaje Hb u dorosłycho 97% stanowi HbA1 (2 łańcuchy alfa i 2 łańcuchy β)o 2,5% stanowi HbA2 (2 łańcuchy alfa i 2 łańcuchy delta)o 0,5% stanowi HbF (2 łańcuchy alfa i 2 łańcuchy gamma)

- metody oznaczania Hbo w spektrofotometrzeo przez określenie pojemności tlenowej krwio metoda Sahliego – porównanie próbek rozcieńczonej krwi z serią wzorców stałych barw

- główną funkcją Hb jest transport tlenu z płuc do tkanek i CO2 z tkanek do płuc. Hb jako bufor białkowyspełnia rolę w utrzymaniu pH osocza

wróć


36

Skurcz tężcowy a skurcz pojedynczy

Napięcie skurczowe zależy od:1) stężenia Ca2+ w sarkoplazmie2) ilości połączeń aktyna-miozyna3) stopnia rozciągnięcia komponenty elastycznej4) pobudliwości

Skurcz tężcowy Skurcz pojedynczyStężenie Ca2+ wsarkoplazmie

1. duża częstość pobudzeń i ciągłe uwalnianieCa2+ z retikulum do sarkoplazmy

2. pompa wapniowa nie nadąża zwpompowywaniem wapnia z powrotem doretikulum

3. wzrost Ca2+ w sarkoplazmie w czasie skurczu do10-4

1. poziom wapnia w czasieskurczu pojedynczego jestmniejszy niż w skurczu tężcowym

2. pompa Ca2+ skuteczniewpompowuje Ca2+ zpowrotem do retikulum –obniżając stężenie wapnia wsarkoplazmie

Ilość połączeńaktyna – miozyna

4. wzrost połączeń Ca2+ podjednostki C troponiny5. odblokowywanie większej ilości miejsc

aktywnych aktyny6. wzrost ilości połączeń aktyna-miozyna

3. mniej połączeń aktyna -miozyna

Stopieńrozciągnięciakomponentyelastycznej

7. w fazie plateau elementy elastyczne tracąswoją elastyczność i zachowują się jakelementy sztywne

8. całość energii generowanej przez sarkomer jestprzekazywana na zakończenia mięśnia

4. część energii generowanejprzez sarkomer jest pochłanianana rozciągnięcie elementówelastycznych

pobudliwość 9. pobudliwość rośnie (bo jest funkcją ilościpotencjałów czynnościowych)

Siła skurczu tężcowego jest dużo większa, boschodkowe nakładanie się kolejnych skurczów iwzrost pobudliwości mięśnia na kolejnepotencjały czynnościowePobudliwość – to funkcja ilości potencjałówczynnościowych !!!

5. pojedyncze pobudzeniawywołują mniejsząpobudliwość komórek niż salwapobudzeń

wróć


37

Napięcie spoczynkowe i czynne mięśnia a długość mięśnia

Napięcie skurczowe mięśnia jest wypadkową:- napięcia generowanego przez sarkomer (napięcie czynne)- stopnia rozciągnięcia komponenty elastycznej (napięcie bierne)

1) napięcia generowanego przez sarkomer (napięcie czynne)a. zależy od:

- ilości możliwych interakcji aktyna – miozyna- przestrzeni, na której może zachodzić ślizganie aktyny i miozyny

§ gdy długość wyjściowa mięśnia jest jego długością optymalną (100% długościmięśnia)- wzajemny układ między ilością połączeń a przestrzenią na której może

zachodzić interakcja jest optymalny, dlatego napięcie skurczowe sarkomerujest maksymalne

§ gdy długość (początkowa) mięśnia jest mniejsza od połowy długości optymalnej to:- ilość połączeń między aktyną i miozyną jest maksymalna, ale nie ma przestrzeni

na której mogłoby swobodnie zachodzić ślizganie aktyny i miozyny (nitki cienkiesą daleko wsunięte w nitki grube, a przez to możliwość powstawania międzytymi nićmi nowych połączeń jest znikoma)à dlatego napięcie skurczowe dążydo minimum

§ gdy długość (początkowa) mięśnia jest większa od podwojonej długości optymalnejwłókna to:- ilość możliwych interakcji między aktyną i miozyną spada do 0, bo zbytnie

rozciągnięcie mięśnia zmniejsza stopień nakładania się nitek miofibryli (cozmniejsza możliwość powstawania połączeń aktyna-miozyna (mostków)), atym samym zmniejsza napięcie skurczowe. Napięcie to spada do zera, jeślimięsień jest pobudzony do skurczu w chwili, gdy jest on tak rozciągnięty, że nitkicienki i grube w ogóle na siebie nie zachodzą i gdy brak jest łączących jemostków i interakcji między nimi.


38

2) stopnia rozciągnięcia komponenty elastycznej (napięcie bierne)

- przy długości wyjściowej mniejszej lub równej długości optymalnej (lopt) napięcie elementówelastycznych (napięcie bierne) jest równe 0. Powyżej długości optymalnej napięcie rośnie i jestfunkcją długości wyjściowej

Całkowite napięcie rozwijane przez mięsień jest sumą napięcia czynnego i napięcia biernego spowodowanegozwykłym rozciąganiem mięśnia. Odejmując napięcie bierne od całkowitego, można oznaczyć napięcie czynne,rozwijane przez ten mięsień w czasie skurczu izometrycznego, przy różnych wyjściowych długościach tego mięśnia.

- I – w zakresie od ½ - lopt – napięcie skurczowe mięśnia całkowicie zależy od napięciasarkomeru

- II – w zakresie od lopt - 2 lopt – napięcie skurczowe mięśnia jest wypadkową malejącegonapięcia sarkomeru a rosnącego elementów elastycznych

- III – powyżej 2lopt - napięcie mięśnia zależy już tylko od napięcia elementów elastycznych (bowtedy już nie ma napięcia czynnego – filamenty grube i cienkie są tak rozciągnięte że nietworzą się między nimi mostki)

wróć


39

Rola i pochodzenie Ca2+ w skurczu mięśni gładkich, szkieletowych i mięśniasercowego

Mięsień szkieletowy Mięsień sercowy Mięsień gładki

Ca2+ z retikulum sarkoplazmatycznego w100% Ca2+ z 75% z siateczki sarkoplazmatycznej

Ca2+ w 25% z płynu pozakomórkowego(w fazie platau)

Ca2+ w 70-100% z przestrzenipozakomórkowej

Sarkoplazma

Łączy się z odcinkiem C troponiny

Zniesienie hamującego działania układutroponina – tropomiozyna

skurcz

Sarkoplazma

Łączy się z odcinkiem C troponiny

Zniesienie hamującego działania układutroponina – tropomiozyna

skurcz

Ca2+ łączy się z kalmoduliną

Utworzenie kompleksu Ca2+ -kalmodulina

Aktywacja kinazy-L-miozyny

Fosforylacja p-lekkiegołańcucha miozyny

Skurcz

Zależność rozwijanej siły od stężenia Ca2+ w mioplazmie:- stężenie progowe = 10-7 mmol/l- stężenie optymalne = 10-5 mmol/l

Fizjologiczne stężenie wapnia = 2-3 mmol/l (we krwi)

W stanach takich jak: krzywica, wycięcie przytarczyc dochodzi do spadku [Ca2+], co wpływa na pobudliwość:- ze strony mięśni szkieletowych dochodzi do samoistnych skurczów- atonia (rozkurcz) mięśni gładkich (zahamowanie perystaltyki jelit)- osłabienie siły skurczy mięśnia sercowego i zatrzymanie akcji serca

Ilość Ca2+ w cytoplazmie, szczególnie w mięśniu sercowym i gładkim, można zmniejszyć poprzez stosowanie blokerówkanałów wapniowych np. VERAPAMIL i NIFEDYPINA

wróć


40

Potencjał spoczynkowy i jego geneza

· występuje w każdej żywej komórce· wszystkie komórki w organizmie są spolaryzowane, tzn. istnieje różnica pomiędzy stroną zewnętrzną a

wewnętrzną bony komórkowej.· Fosfolipidy w błonie komórkowej stanowią izolator umożliwiający nagromadzenie ładunków po obu stronach

błony.· Ta różnica potencjału elektrycznego zwana krótko potencjałem błonowym występuje we wszystkich

komórkach, a w komórkach nerwowych i mięśniowych, określanych mianem komórek pobudliwych, jestpodstawą ich własności fizjologicznych, tzn. zdolności generowania potencjałów miejscowych, czylielektrotonicznych, i wytwarzania oraz przewodzenia potencjałów czynnościowych, czyli impulsów nerwowych.

· Umownie przyjmuje się że potencjał strony zewnętrznej błony jest zerowy i w stosunku do niego określa siępotencjał strony wewnętrznej błony

· Potencjał błonowy w poprzek błony. W warunkach spoczynku dodatni na zewnątrz a ujemny wewnątrz· Potencjał spoczynkowy (potencjał błonowy, membranowy) to stała różnica potencjału elektrycznego

stwierdzana w komórkach pomiędzy wnętrzem a otaczającym środowiskiem zewnątrzkomórkowym w czasiespoczynku

a. Jest to ujemny potencjał wnętrza komórki o wartości około –65 - -95 mV, który istnieje międzyelektrodami: wprowadzoną d wnętrza komórki i umieszczoną na błonie komórkowej lub w środowiskuzewnątrzkomórkowym

Geneza potencjału spoczynkowego:

- różnica stężeń jonów poprzez błonę

- dyfuzja jonów zgodnie z gradientem stężeń przez stale otwarte kanały (potencjał błonowy topotencjał dyfuzyjny)

- różna przepuszczalność błony dla jonów (selektywność)

§ reguła Goldmana:

Potencjał błonowy jest najbardziej zbliżony do potencjału równowagi tego jonu, dlaktórego błona jest najbardziej przepuszczalna

Potencjał równowagi dla danego jonu to potencjał przy którym gradient chemiczny jestzrównoważony przez gradient elektryczny. Wówczas siła dyfuzji jonów powstała w wynikuróżnicy stężeń tych jonów po obu stronach błony zostaje zrównoważona przez powstającąróżnicę potencjału elektrycznego danego jonu. Potencjał równowagi oznacza, że bilansruchu jonów jest równy zero.

Potencjały równowagi

- Ej K+ = -90mV- Ej Na+ = +65mV- Ej Cl- = od –34 do +9 mV

- A ponieważ przepuszczalność błonowa pK+:pNa+:pCl- = 10 : 1 : 4 to potencjałspoczynkowy jest najbardziej zbliżony do Ek K+

- Pompa Na+/K+§ Utrzymuje stałą różnicę stężeń jonów poprzez błonę przeciwdziałając tym samym

dyfuzji tych jonów§ Jej blokada modyfikuje potencjał błonowy

wróć

Na+ K+ Cl-wewnątrz 15 mmol/l 140 mmol/l 3 mmol/lzewnątrz 140 mmol/l 5 mmol/l 103 mmol/l


41

Powstawanie prądów elektrotonicznych

Są to zmiany czysto fizyczne i lokalne, polegają na lokalnych zmianach przepuszczalności i przewodności elektrycznejbłony dla jonów Na+. Przewodzone biernie z dekrementem (zmniejszenie amplitudy wraz z odległością od ich miejscapowstawania)

Są to lokalne zmiany potencjału błonowego, związane ze zmianami fizycznymi przepuszczalności błonowej na danymodcinkuUmożliwiają przewodzenie potencjału czynnościowego wzdłuż komórki pobudliwejSą wynikiem ograniczonych w czasie, niewielkich zmian polaryzacji błony komórkowej ,w wyniku nieznacznych zmian wkanałach jonowych i przepuszczalności błony dla tych jonów

2 Rodzaje:- Katelektrotoniczne – o typie depolaryzacji- Anelektrotoniczne – o typie hiperpolaryzacji

Mogą ulec sumowaniu czasowemu i przestrzennemu

wróć

Rodzaje skurczów pojedynczych mięśnia szkieletowego

Skurcz – to aktywny proces, w trakcie którego w mięśniu wytwarza się siła, która działa równolegle do długości włóknamięśniowego powodując albo jego skrócenie albo zmianę napięcia

Po zadziałaniu podniety na nerw ruchowy, upływa pewien czas zanim zacznie wzrastać napięcie mięśnia lub zanimmięsień się skróci. Ten okres nosi nazwę okresu utajonego pobudzenia (latencji) i trwa on w większości mięśni ok. 5ms

Okres latencji w skurczu izotonicznym jest znacznie dłuższy niż w skurczu izometrycznym.Czas trwania skurczu izotonicznego jest nieco krótszy niż skurczu izometrycznego.

Mięśnie szkieletowe w ustroju nigdy nie wykonują skurczów całkowicie izotonicznych I raczej rzadko wykonują skurczecałkowicie izometryczne (usiłowanie podniesienia ciężaru przekraczającego możliwości mięśnia, utrzymania pozycjiciała przez napięcie statyczne mięśni)

a) izometryczny§ gdy oba przyczepy mięśnia są tak umocowane, że nie może on skrócić się w czasie pobudzenia§ w czasie takiego skurczu sarkomery skracają się kosztem rozciągania szeregowego komponentów

sprężystych, w których powstaje napięcie- stała długość- wzrasta napięcie

§ krótki okres latencji§ dłuższy czas trwania§ duża amplituda§ mięsień nie wykonuje pracy mechanicznej, a cała

energia idzie na ciepło§ występuje gdy siła zewnętrzna (obciążenie) przewyższa

siłę skurczu mięśniowego, albo przy utrzymywaniu pozycjiciała przez napięcie statyczne


42

b) izotoniczny§ w czasie skracania mięśnia jego napięcie (siła) nie ulega zmianie, następuje skrócenie mięśnia§ jeżeli mięsień skraca się bez obciążenia, nie generuje on żadnego napięcia, gdyż jego elementy sprężyste

nie są rozciągnięteà skurcz izotoniczny nie obciążony§ długi okres latencji§ krótki czas trwania§ część energii na ciepło a część na pracę§ wartość pracy proporcjonalna do obciążenia i skrócenia mięśnia

§ gdy wzrost obciążenia, to:- wydłużenie latencji- skrócenie skurczu- mniejsza siła skurczu- a gdy obciążenie przekroczy siłę skurczu mięśniowego to mięsień przestanie się skracać, a skurcz

przyjmuje charakter izometryczny

c) auksotoniczny§ wtórnie obciążony§ początkowo izometryczny§ następnie izotoniczny§ gdy napięcie elementów sprężystych zrównoważy obciążenie to izometryczny przechodzi w izotoniczny

wróć


43

Przewodzenie potencjałów czynnościowych we włóknach mielinowych ibezmielinowych

a) bezmielinowe¨ przewodzenie ciągłe¨ depolaryzacja depolaryzuje przyległą część błony¨ powstawanie potencjału w jednym segmencie powoduje depolaryzacje następnego¨ przewodzenie potencjału spowodowane jest okrężnym napływem prądów elektrotonicznych które mogą się

sumować w czasie trwania potencjału czynnościowego¨ polaryzacja spoczynkowa jest odwrócona i przez krótki czas następuje odwrócenie (rewersja) potencjałów¨ mała prędkość przewodzenia

b) mielinowe¨ przewodnictwo nieciągłe¨ depolaryzacja zachodzi tylko w obrębie cieśni i węzłów (tylko tu wartość progowa)¨ depolaryzacja depolaryzuje następne przewężenie¨ duża prędkość przewodzenia (50 razy szybciej niż bezmielinowe)¨ przewodzenie skokowe¨ potencjał odnawiany w następnym przewężeniu¨ występowanie osłonki mielinowej powoduje przepływ silniejszego prądu na większą odległość, umożliwiające

skokowe przechodzenie potencjału czynnościowego o wyższej amplitudzie z jednej cieśni na drugą

Szybkość przewodzenia potencjału czynnościowego:- może wahać się w dużych granicach o dochodzić nawet do 120 m/s- proporcjonalna do grubości włókien nerwowych- zależy od stopnia ich izolacji od zewnątrz przez osłonkę mielinową

wróć


44

Przewodzenie potencjału czynnościowego we włóknie mięśniowym i podziałwłókien

Szybkość rozchodzenia się potencjału czynnościowego zależy od:

1) grubości włóknaa) im większa jest średnica włókna, tym mniejszy jest opór elektryczny i tym szybciej

mogą rozchodzić się prądy jonowe i przebiegać bodziec

2) stopnia izolacji włóknaa) im osłonka grubsza tym większa szybkość – izolacja umożliwia szybsze

przewodzenie. Osłonka mielinowa ma duży opór elektryczny, a małą pojemność,Przewężenia są jedynymi miejscami we włóknie, gdzie może być wywołanadepolaryzacja. Dlatego przepływ prądu występuje pomiędzy przewężeniamiàjest to tzw. przewodnictwo skokowe, a szybkość tego przewodzenia to około120m/s

3) odległość pomiędzy przewężeniami Ranvieraa) średnio to 1mmb) ale im odległości większe tym szybsze przewodnictwo

4) szerokość szczelina) im szczelina węższa, tym szybsze przewodnictwob) bo łatwiej ją zdepolaryzować i szybciej powstaje potencjał

Podział włókien nerwowych:

A. czuciowe- Ia – czuciowe – śr=12-22, v=70-120 m/s- Ib – czuciowe – śr=5-15, v=30-70 m/s- II – czuciowe – śr=6-12, v=36-72 m/s- III – czucie (temp, ból) – śr=1-6, v=3-36 m/s

B. włókna układu autonomicznego przedzwojowe z osłonkami- średnica 1-3 nm- prędkość przewodzenia = 3-15 m/s

C. włókna układu autonomicznego pozazwojowe, bez osłonek- średnica 0,5-2- prędkość przewodzenia = 0,5 – 3 m/s

wróć


45

Mechanizm powstawania potencjału czynnościowego i charakterystykapotencjału czynnościowego

Charakterystyka:§ powstaje w obszarze wzgórka aksonu§ nagła, krótkotrwała zmiana potencjału błonowego – bez względu na okres bodźca wyzwala się

taki sam potencjał czynnościowy (wynik zmiany przepuszczalności błony dla Na+ (wzrost 600x),zmiana jest rzędu kilkudziesięciu mV

§ odbywa się na zasadzie „wszystko albo nic” – aby wyzwolił się potencjał musi zostać przekroczonypróg (potencjał progowy) i cała komórka ulega depolaryzacji

· czyli potencjał albo występuje w całości, albo nie pojawia się w ogóle· Jeżeli potencjał czynnościowy zostanie już wyzwolony, to jego amplituda, kształt i czas

trwania nie zależą dalej od siły bodźca§ potencjał czynnościowy przesuwa się od miejsca powstania na dalsze części błony§ szerzy się bez dekrementu

· potencjały czynnościowe są przewodzone wzdłuż całego włókna nerwowego ze stałąszybkością i bez zmiany swej amplitudy, czyli bez dekrementu)

§ w momencie istnienia potencjału czynnościowego zanika pobudliwość błony (występuje refrakcja)§ wywołuje zmiany metabolizmu komórki

Wyzwalanie potencjału czynnościowego:

- I faza – wznosząca się (depolaryzacja)1) Bodziec2) Depolaryzacja przekracza próg3) Aktywacja szybkich kanałów sodowych4) Wzrost przepuszczalności dla sodu5) Na+ wnikają do wnętrza6) Dalsza depolaryzacja błony (tu sprzężenie zwrotne dodatnie)7) Potencjał wzrasta do +30mV8) Zamknięcie szybkich kanałów sodowych (inaktywacja)9) Spadek przepuszczalności Na+

- II faza – opadająca (repolaryzacja)

10) Otwarcie kanałów K+ (30x wzrost przepuszczalności)11) Wypływ K+ na zewnątrz12) Repolaryzacja13) Przywrócenie spoczynkowej wartości potencjału błonowego

wróć

Teoria ślizgowego skurczu mięśniowego (teoria Huxleya)

- proces skracania się elementów kurczliwych w mięśniu szkieletowym polega na ślizganiu się grubych nitekmiozyny na cienkich nitkach aktyny

- długość miofilamentów jak i szerokość prążków A jest stała, ale szerokość prążków I się zmienia

- do wystąpienia skurczu mięśnia szkieletowego niezbędne:a. miozyna – (filamenty grube): zawiera łańcuchy lekkie i ciężkie, głowa miozyny zawiera (1) łańcuch lekki i

(2) aminokwasowy fragment łańcucha ciężkiego, (3) miejsce wiążące aktynę i (4) obszar hydrolizującyATP

b. aktyna (filamenty cienkie): zawiera tropomiozynę i troponiną (I, T, C)- troponina I – hamuje interakcje miozyny z aktyną- troponina T – służy do wiązania z tropomiozyną- troponina C – wiąże jony Ca2+

c. ATPd. Ca2+e. Inne białka

- Aktynina – łączy aktynę z linią Z- Titina (konektyna) – łączy linię Z z linią M – odpowiada za elastyczność mięśnia

1) potencjał czynnościowy rozchodzi się wzdłuż miocytu2) depolaryzacja kanalików T i pobudzenie napięciowozależnych kanałów dihydroksypirydynowych (DHPR)


46

a. to kanały wapniowe cewek (kanalików) Tb. pod wpływem depolaryzacji zmieniają one swoją konformację à powoduje to zmianę koformacji

białka wiążącego stopki (urządzenie stopowe), a ta powoduje aktywacje kanałów wapniowychsiateczki sarkoplazmatycznej (kanałów ryanodinowych)

c. Kanały wapniowe kanalików T reagują na zmianę potencjału elektrycznego błony komórkowej- (a w sercu aktywatorem kanałów wapniowych siateczki są jony Ca2+ dyfundujące do

szczeliny pomiędzy zbiornikami końcowymi a kanalikami T przez aktywowane kanały wapniowesarkolemy)

3) Ca2+ wypływa poprzez kanały ryanodinowe z siateczki do mioplazmy4) Gdy stężenie Ca2+ wrośnie do 10-5 mM to wiąże się on z troponiną C (w obecności Mg2+)5) Połączenie aktyny z troponiną I ulega osłabieniu, pozwalając na przemieszczenie do boku cząsteczek

tropomiozyny i odsłaniając miejsca aktywne na aktynie do interakcji z miozyną

6) Przyłączenie głowy miozyny do aktyny7) Głowa miozyny przesuwa się o kilka nm (10nm) wzdłuż nici aktynowej i przyczepia się ponownie8) ATP-aza na tych głowach katalizuje rozpad ATP i uwalnia energię niezbędną do skurczu a część jako ciepło

(miejsce wiążąca ATP znajduje się 3,5nm) za miejscem wiążącym aktynę na głowie miozyny)9) Ta hydroliza ATP powoduje przemieszczenie się części głowy, która odchyla się i stanowi siłę uderzeniową

przesuwającą nitkę miozyny na nitce aktyny10) Resynteza ATP i w wyniku tego zmniejsza się powinowactwo miozyny do aktyny i rozpada się ich połączenie

umożliwiając powrót mostku poprzecznego do pozycji wyjściowej

11) Cykliczne ruchy mostków poprzecznych utrzymują się przez cały okres wysokiego stężenia jonów Ca2+ wsarkoplazmie, prowadząc do wsuwania się nitek cienkich aktyny pomiędzy nitki grube miozyny

12) Po skurczu w czasie rozkurczu, Ca2+-ATP-aza pompuje Ca2+ do SR gdzie łączy się on z białkiem(CaBP)(kalsekwestryna?J?) białka regulatorowe wracają do pozycji wyjściowej (spoczynkowej) i zasłaniająmiejsca aktywne na cząsteczkach aktyny, warunkując rozsunięcie i powrót do pozycji wyjściowej nitek aktyny imiozyny (bo w sarkoplazmie odłączają się jony Ca2+ od troponiny i przywrócone zostaje działanie hamująceukładu troponina-tropomiozyna)

Mówi się tu też o sprzężeniu pobudzeniowo-skurczowym mięśnia, które dzieli się na:- sprzężenie elektryczno-chemiczne – od wniknięcia potencjału czynnościowego w głąb

kanalika T do wzrostu stężenia wapnia w cytoplazmie do 10-5 M- sprzężenie chemiczno-mechaniczne – od wzrostu [Ca2+] w cytoplazmie do cyklu mostków

poprzecznych i skurczu

wróć

Złącze nerwowo-mięśniowe (Płytka motoryczna)

- skurcz mięśnia szkieletowego następuje po przejściu przez błonę komórki mięśniowej (miocytu) potencjałuczynnościowego.

- Potencjał ten powstaje w wyniku depolaryzacji błony miocytu w obrębie płytki motorycznej końcowej i nosinazwę potencjału płytki końcowej (EPP)

- Funkcjonowanie złącza nerwowo-mięśniowego

1) Transmisja w złączu rozpoczyna się gdy potencjał czynnościowy jest przewodzony wzdłuż aksonuneuronu motorycznego do zakończenia presynaptycznego

2) Depolaryzacja błony komórkowej zakończenia presynaptycznego powoduje otwarcienapięciowozależnych kanałów Ca2+ I wniknięcie wapnia, co uwalnia pęcherzyk z neurotransmitterem

3) Uwolnienie Ach z części presynaptycznej złącza4) Ach łączy się z receptorami nikotynowymi w części postsynaptycznej powodując powstanie potencjału

płytki końcowej (EPP). Związanie Ach z receptorami (nikotynowymi) powoduje zwiększenieprzepuszczalności błony postsynaptycznej dla jonów Na+ i K+, co prowadzi do depolaryzacji. Boreceptory są sprzężone z białkowymi kanałami dla jonów Na+ i K+, które otwierają się w momencieinterakcji Ach z tymi receptorami


47

- Z tym że na początku aktywacji kanałów gradient elektrochemiczny jonów Na+ skierowanyjest dokomórkowo: ich stężenie na zewnątrz jest około 10 razy większe niż w sarkoplazmie, aujemny potencjał wnętrza przyciąga je do środka.

- Gradient elektrochemiczny jonów K+ jest w tej fazie zbliżony do 0, gdyż siła ich dyfuzji kuzewnątrz równoważona jest przez elektrostatyczne przyciąganie ujemnego wnętrza. Ale późniejodkomórkowy prąd potasowy coraz silniej równoważy wobec tego dokomórkowy prąd sodowy

5) EPP wyzwala potencjał czynnościowy w mięśniu- Potencjał błony postsynaptycznej startując z wartości –90—80 mV osiąga wartość od –40 do –

5 mV. I to przesunięcie nosi nazwę postsynaptycznego potencjału pobudzającego. Wystarczaon z nawiązką do aktywacji kanałów sodowych błony postsynaptycznej których potencjałprogowy leży na poziomie około –65 mV à aktywacja tych kanałów powoduje powstaniepełnego potencjału czynnościowego

6) Nadmiar Ach jest rozkładany w szczelinie synaptycznej przez esterazę acetylocholinową (AchE)zlokalizowaną na powierzchni błony postsynaptycznej, do choliny i kwasu octowego

- EPP – potencjał płytki końcowej§ To czynnik generujący potencjał czynnościowy w mięśniu w otoczeniu płytki końcowej, który to

potencjał (czynnościowy ??, czy ten EPP) jest utworzony w połowie długości miocytu i przemieszczasię spontanicznie depolaryzując dalsze obszary błony komórkowej (po obu stronach miocytu)

§ Posiada znacznie większą amplitudę niż EPSP (bo gdzieś startuje od –90mV I dochodzi nawet do –5mV, co wystarcza z nawiązką do aktywacji kanałów sodowych I powstanie pełnego potencjałuczynnościowego)

§ Przewodzony jest z dekrementem§ Wywołuje potencjał czynnościowy w stosunku 1:1, czyli że każdy potencjał czynnościowy

dochodzący do złącza prowadzi do wytworzenia potencjału czynnościowego we włókniemięśniowym

§ EPP ma zasięg lokalny

- Potencjał spoczynkowy płytki końcowej wynosi około: -90mV- Złącze nerwowo-mięśniowe znajduje się w połowie długości włókna mięśniowego, więc utworzony potencjał

czynnościowy przesuwa się równocześnie w kierunku obu tych końców miocytu, wnikając po drodze kanalikamipoprzecznymi T do sarkoplazmy.

- Blokery:§ Receptora nikotynowego

· Odwracalne np. kuraropodobne ( np. Pavulon)· Nieodwracalne np. bungarotoksyna


48

§ Acetylocholinesterazy· Odwracalne np. fizostygmina, neostygmina, prostygmina· Nieodwracalne np. estry kwasu ortofosforowego

§ Uwalniania Ach· Botulina

§ Wychwytu choliny· hemicholina

wróć

Typy włókien szkieletowych

- I – wolno kurczące się – czerwone§ Przewaga metabolizmu tlenowego i fosforylacji oksydatywnej§ Ich skurcze pojedyncze cechują się powolnym narastaniem siły, a skurcze tężcowe mogą się

bardzo długo utrzymywać bez występowania zmęczenia§ Komórki te intensywnie wytwarzają ATP w toku oksydatywnych fosforylacji§ Powoli rozwijające się skurcze I intensywne wytwarzanie ATP na drodze oksydatywnych fosforylacji

chronią ten typ komórek przed szybkim zmęczeniem (dostatek ATP I mała produkcja kwasumlekowego)

§ Średnia aktywność Ca2+-ATP-azy§ Dostawa tlenu do tych komórek jest utrzymywana przez gęstą sieć naczyń włosowatych I dużą

zawartość mioglobyny, wiążącej duże ilości tlenu· Przez mioglobinę komórki te mają żywoczerwoną barwę

§ Posiadają dużą liczbę mitochondriów§ Przeważają one w mięśniach zaangażowanych w utrzymaniu postawy ciała które wykonują

długotrwałe skurcze tężcowe (mięśnie grzbietu, mięśnie prostowniki kończyn dolnych)

- IIB – czyli mięśnie białe – o szybkim metabolizmie glikolitycznym (wg Konturek…. wg Traczyk à wprost odwrotnie)

§ To mięśnie szybko kurczące się z przewagą procesów glikolitycznych jako źródła ATP§ Zachodzi w nich szybki rozpad i zużywanie ATP oraz szybkie jego generowanie głównie na drodze

glikolizy beztlenowej§ Dużo glikogenu§ Mało mioglobiny I mało mitochondriów§ Zdolne do krótkotrwałych i błyskawicznych skurczów, ale szybko się męczą (bo intensywny przebieg

beztlenowej glikolizy prowadzącej do kumulacji kwasu mlekowego)§ To np. mięśnie gałki ocznej i palców ręki§ Duża średnica§ Wysoka zdolność stężania jonów wapniowych w siateczce sarkoplazmatycznej

- IIA – mięśnie białe – o szybkim metabolizmie tlenowym (wg Konturek…. wg Traczyk à wprost odwrotnie)

§ Rzadko występują u człowieka§ Zawierają miocyty czerwone o szybkim metabolizmie tlenowym (przewaga) I jednocześnie dużej

wydajności glikolitycznej§ Niska aktywność utleniająca

o Komórki typu II przeważają w mięśniach np. Ramienia, wykonujących szybkie, ale krótkotrwałe skurczeo Przesunięcia ilościowego stosunku włókien białych I czerwonych zachodzą pod wpływem różnego typu

treningu. Sprinterzy cechują się przewagą włokien białych, maratończycy – włókien czerwonych

Cechy Typ I Typ IIB

Zdolność ATP-azowa, szybkość syntezy ATP Mała DużaZdolność wiązania Ca2+ w SR Umiarkowana DużaZależność od korzystania z glikolizy Znikoma DużaZależność od Hb i ilości mitochondriów Duża MałaIlość kapilar Duża MałaSzybkość skurczu i rozkurczu Mała DużaZmęczenie Powolne Szybkie


49

wróć

Sumowanie skurczów

a) sumowanie skurczów pojedynczycha. czas trwania skurczu jest dużo większy niż czas trwania potencjału Okres refrakcji trwa tak długo, jak

długo trwa depolaryzacja, wobec czego on również kończy się w czasie ramienia wstępującegoskurczu. W czasie dalszych faz skurczu mięsień staje się ponownie pobudliwy, a więc może zostaćpobudzony.

b. sumowanie występuje, gdy pobudzenie trafia na ramie zstępującec. zsumowany skurcz uzyskuje się przez stosowanie bodźców w czasie krótszym niż czas trwania skurczu

pojedynczego (następna porcja Ca2+ zostaje dodana do Ca2+, który jeszcze pozostał nie usunięty popoprzednim pobudzeniu. Wobec tego aktywowany przez niego skurcz rozpoczyna się na ramieniuzstępującym poprzedniego I jest od niego silniejszy)

b) skurcz tężcowy niezupełnya. występują okresy rozkurczub. wzrost siły skurczuc. jeżeli przerwy pomiędzy pobudzeniami sarkolemy są krótsze od czasu trwania pojedynczego skurczu, to

każde następne pobudzenie podtrzymuje aktywacje układów kurczliwych wywołaną pobudzeniempoprzedzającym. W rezultacie skurcz wywołany pierwszym pobudzeniem jest podtrzymywany tak długo,jak długo mięsień jest pobudzany przez następne bodźce.

d. pobudzenie mięśnia w odstępach czasu dłuższych niż czas trwania fazy skurczowej skurczupojedynczego – pobudzenie zachodzi w momencie gdy mięsień zaczął się rozkurczać

e. bodziec działa na mięsień w jego fazie rozkurczowej

c) skurcz tężcowy zupełnya. maksymalna siła skurczub. siła 3-5x większa niż w normalnym skurczu.

i. (Maksymalna siła, jaką mięsień rozwija w czasie skurczu tężcowego jest wprost proporcjonalnado częstotliwości pobudzeń=

c. występuje gdy wzrost częstości działania bodźcad. pobudzenia w odstępach krótszych niż faza skurczowae. bodziec działa na mięsień w jego fazie skurczowej, przez to mięsień w ogóle nie może zacząć się

rozkurczać


50

d) rekrutacja jednostek motorycznycha. odgałęzienia każdego aksonu neuronu ruchowego przednich rogów istoty szare rdzenia kręgowego

unerwiają kilka do kilkuset komórek mięśniowych à grupę komórek mięśniowych oraz unerwiający jeneuron nazywa się jednostką motoryczną

b. pomiędzy poszczególnymi komórkami mięśniowymi nie ma żadnych połączeń umożliwiającychprzekazywanie pomiędzy nimi stanu czynnego, Są one od siebie całkowicie izolowane. Wobec tegostan czynny powstający w jednostce motorycznej na skutek pobudzenia jej motoneuronu ogranicza siędo niej I nie jest przekazywany na inne jednostki.

c. W czasie fizjologicznego skurczu tylko część jednostek motorycznych zostaje aktywowana. Wobec tegoistnieje możliwość regulacji siły skurczu przez zmianę liczby (rekrutacji) aktywowanych jednostek

wróć

Regulacja siły skurczu mięśnia

Istnieje trzy mechanizmy regulacji siły skurczu mięśni:1) przez zmianę stopnia wstępnego rozciągnięcia. Patrz…2) przez zmianę częstotliwości pobudzeń. Patrz..3) na drodze rekrutacji jednostek motorycznych. Patrz …

wróć

Choroby mięśni szkieletowych

- Myasthenia graviso jest postępującą choroba autoimmunologiczną, w której produkowane są przeciwciała przeciwko własnym

receptorom cholinergicznym w płytce nerwowo-mięśniowejo Leczy się poprzez podawanie inhibitorów AchE, które powodują zwiększenie stężenia Ach w szczelinie

synaptycznejo Choroby nerwowo-mięśniowe są zagrożeniem dla życia, gdy blokują transmisję synaptyczną w przeponie i

innych mięśniach oddechowych

- Tężyczkao Po usunięciu przytarczyc, w alkalozie metabolicznej i oddechowej oraz w krzywicyo Normalnie większe jony blokują dostęp do szybkich kanałów sodowycho w tężyczce gdy ilość jonów wapniowych spada, kanały sodowe są niejako odsłonięte i zbyt dużo Na+ wnika

do komórek

- Myotonia congenitalis (miotonia wrodzona)o Błona mięśniowa wykazuje nadmierną przepuszczalność dla jonów zwł. Na+ i K+o W związku z tym proces polaryzacji błony mięśniowej jest upośledzony i pojawiają się spontaniczne

wyładowania w postaci potencjałów czynnościowych wywołując utrzymujący się przykurcz mięśniowy

wróć


51

Mięśnie gładkie – charakterystyka

- brak sarkomerów, linii Z – ich odpowiednikiem są ciałka gęste§ końce cienkich filamentów aktyny przytwierdzone są do wewnętrznej powierzchni błony

komórkowej za pośrednictwem białek winkuliny I desminy w miejscach zwanych ciałkami gęstymi.

- 90-95% Ca2+ pochodzi z ECF

- obecność aktyny i miozyny (10% w stosunku do mięśni szkieletowych)o wszystkie boczne łańcuchy miozyny zwrócone są w stronę aktyn. I dlatego, choć zawartość miozyny w

mięśniach gładkich jest pięciokrotnie mniejsza niż w poprzecznie prążkowanych, maksymalne napięcieskurczowe rozwijane przez mięśnie gładkie w przeliczeniu na powierzchnię przekroju nie różni się odnapięcia wytwarzanego przez mięśnie poprzecznie prążkowane, ale przy zużyciu energii mniejszym od 100do 1000 razy

- mniejsza siła skurczu:o mniejsza ilość ATPo mniejsza ilość fosfokreatynyo mniejsza aktywność ATP-azowa

§ częstotliwość rozpadu ATP ok. 50 razy wolniejsza w mięśniach gładkich niż szkieletowych

- długość optymalna znacznie dłuższa niż w szkieletowym- brak troponiny C, występuje kalmodulina- skurcze fazowe i toniczne

- typy mięśni gładkich

o JEDNOSTKOWE§ unerwienie mięśni gładkich trzewnych (jednostkowych) jest ograniczone do zakończeń nerwów

współczulnych lub przywspółczulnych z żylakowatościami na przebiegu aksonu, zawierającymiziarnistości z neurotransmitterem wywołującym zmiany polaryzacji błony, przenoszące się z jednegomiocytu na następny poprzez niskooporowe połączenia szczelinowate

§ tworzą syncytium – bo pobudzenia w mięśniach gładkich trzewnych z łatwością przewodzone są zjednej komórki na następne. Dotyczy to szczególnie fal wolnych które łatwo przechodzą przezszczelinowate połączenia i niskooporowe mostki łączące miocyty. Również potencjałyczynnościowe łatwo szerzą się tą drogą w mięśniach trzewnych, aktywując znaczne ilościzespolonych z sobą miocytów, które zachowują się jak syncytium czynnościowe.

§ Unerwienie to jest jednak skąpe, odległości między komórkami mięśniowymi a żylakowatościamizakończeń współczulnych są duże.

§ połączenia koneksonowe

§ niektóre komórki pełnią funkcję rozruszników dla pozostałych miocytów

· mięśnie jednostkowe (trzewne) są pobudzane głównie dzięki spontanicznym i rytmicznymcyklom depolaryzacji i repolaryzacji błony komórkowej niektórych miocytów, działającychjako komórki rozrusznikowe

· charakter rozruszników z powolną spoczynkową depolaryzacją (podobną do węzła SAserca) – powoduje ją dokomórkowy prąd wapniowy. Z chwilą osiągnięcia potencjałuprogowego następuje otwarcie zależnych od potencjału kanałów wapniowych i szybkichkanałów sodowych i do cytoplazmy miocytu napływa dokomórkowy prąd niesiony przezładunki Ca2+ i Na+, powodując typowy potencjał czynnościowy. Ten automatyzmmiocytów jest źródłem pobudzeń które rozchodzą się na komórki sąsiednie przezniskooporowe złącza szczelinowe. To szerzenie potencjału jest z dekrementem

· te rytmiczne wahania potencjału błonowego noszą nazwę fal wolnych i jeżeli fala wolnaprowadzi do depolaryzacji sięgającej wartości progowej, wtedy może powstać potencjał


52

czynnościowy i następuje skurcz mięśnia (przeciętnie 40-60% fal wolnych wytwarzapotencjały czynnościowe)

§ brak typowych synaps à żylakowatości aksonalne§ duża wrażliwość na mediatory krążące§ pobudzenie miogenne§ występują w:

· przewodzie pokarmowym· macicy· pęcherzu moczowym

o WIELOJEDNOSTKOWE§ są przeważnie typu neurogennego, a więc ulegają pobudzeniu przez impulsy w nerwach

autonomicznych§ każda komórka pobudzana przez zakończenia nerwu autonomicznego

§ TWORZĄ ONE JEDNOSTKI MOTORYCZNE OBEJMUJĄCE KILKA LUB KILKANAŚCIE MIOCYTÓW, Z KTÓRYCH KAŻDA UNERWIONA JESTPRZEZ OSOBNY NEURON AUTONOMICZNY

§ cały mięsień gładki typu neurogennego składa się z wielu takich jednostek motorycznych i dlategomówi się o mięśniu wielojednostkowym

§ duża precyzja skurczu§ szybkie zmęczenie§ pobudzenie neurogenne

§ występują w:· tęczówce· ciałku rzęskowym· mięśniach wyprostnych włosów· ścianach naczyń krwionośnych

o TYP MIESZANY (POŚREDNI)§ unerwienie asymetryczne§ wiele miocytów znajduje się stosunkowo blisko żylakowatości i są unerwione, inne położone są poza

obszarem działania NA, uwalnianej z zakończeń, ale pobudzenie dociera tam przez koneksony lubod komórek rozrusznikowych.

§ Np. mięśnie oskrzeli, pęcherza moczowego

wróć

Mięśnie gładkie i szkieletowe – różnice

CECHA MIĘŚNIE GŁADKIE MIĘŚNIE SZKIELETOWEPOBUDZENIE DO SKURCZU Neuro i miogenne NeurogenneUKŁAD TROPONIN Brak (kalmodulina) ObecnyKINAZA LEKKICH ŁAŃCUCHÓW MIOZYNOWYCH Obecna BrakCEWKI T Brak ObecneMECHANIZM RYGLOWANIA Obecny BrakRODZAJE SKURCZU Fazowe i toniczne Pojedyncze i złożoneHAMOWANIE INTERAKCJI A-M Defosforylacja łańc. lekkich miozyny Układ troponina - tropomiozyna

wróć

Transmisja nerwowo-mięśniowa w mięśniach gładkich

Transmisja nerwowa w mięśniach gładkich jest zależna w mniejszym stopniu od potencjału postsynaptycznego niż wmięśniach szkieletowych.


53

· W mięśniach gładkich transmittery działają bowiem także na drodze sprzężenia farmakomechanicznego, niewymagającego zmian potencjału dla zapoczątkowania skurczu miocyta. (Istnieje również sprzężeniefarmakowydzielnicze).

o Oba te sprzężenia powodują, że TRANSMITTERY UKŁADU AUTONOMICZNEGO MOGĄ POBUDZAĆ LUB HAMOWAĆKOMÓRKĘ MIĘŚNI GŁADKICH LUB WYDZIELNICZĄ BEZ UPRZEDNIEGO POTENCJAŁU POSTSYNAPTYCZNEGO

o Pobudzenie włókien współczulnych powoduje dwufazowy potencjał postsynaptyczny

§ Pierwsza faza, tzw. pobudzający potencjał złącza (EJP – excitatory junctional potential), jestkrótkotrwałą depolaryzacją ulegającą sumowaniuà po przekroczeniu potencjału progowegoEJP wyzwala pełny potencjał czynnościowy

· EJP wyzwala się również spontanicznie pod wpływem kwantowego spoczynkowegowydzielania transmittera z żylakowatości

· Transmitterem powodującym wczesny EJP jest ATPà otwiera on kanały Na+, K+, Ca2+

§ W drugiej fazie potencjału postsynaptycznego pojawia się wolna depolaryzacja utrzymującasię przez kilka sekund po pobudzeniu włókien współczulnych (powoduje ją NA)

· A ta długa depolaryzacja bo musi być aktywowane wcześniej białko G i drugiprzekaźnik – IP3, który uwalnia Ca2+ z siateczki à a to powoduje wtórne zwiększenieprzewodności kanałów wapniowych à i pod wpływem tego pochodzącego zsiateczki wapnia następuje wzrost stężenia Ca2+ i skurcz

o Natomiast drażnienie nerwów współczulnych hamujących czynność mięśni gładkich wyzwalahamujące potencjały złącza (IJP – inhitory junctional potential) o charakterz miejscowej hiperpolaryzacji

wróć

Sposoby aktywacji mięśni gładkich do skurczu

Do fizjologicznych czynników wywołujących pobudzenie mięśni gładkich do skurczu należą:1) aktywność komórek rozrusznikowych2) neurotransmittery uwalniane na zakończeniach nerwów autonomicznych3) działanie czynnika miejscowego, chemicznego (hormony)

1. PGE2 – kurczy mięśnie macicy2. PGI2 – rozkurcza miocytu macicy

4) mechaniczne rozciągnięcie mięśnia1. w bliżej nieznany sposób depolaryzuje miocyty i prowadzi do ich skurczu

- aktywność elektryczna mięśni, zarówno wielojednostkowych, jak i jednostkowych, jest modyfikowana przeznerwy autonomiczne i uwalniane na ich zakończeniach neurotransmittery, takie jak acetylocholina inoradrenalina. Zakończenia tych nerwów tworzą typowe złącza nerwowo-mięśniowe z włóknami mięśniwielojednostkowych, natomiast w mięśniach jednostkowych przechodzą między komórkami mięśniowymi,tworząc liczne zgrubienia (żylakowatości) na przebiegu aksonu, zawierające pęcherzyki z neurotransmitteremo A i NA poza układem współczulnym uwalniają się tez w rdzeniu nadnerczy i drogą krwi docierają do

receptorów mięśni gładkicho W mięśniach gładkich 2 typy receptorów związanych z działaniem neurotransmitterów uwalnianych przez

zakończenia autonomiczne§ Receptory adrenergiczne (alfa (alfa1 i alfa2) i β(beta1, beta2)) – w mięśniach gładkich tylko alfa1 i

beta2§ Receptory cholinergiczne są receptorami typu M (muskarynowe) – zróżnicowane na M1 i M2

· Atropina blokuje M1 i M2· Pirenzepina blokuje M1

o Działanie noradrenaliny (NA)§ Efekt jej działania zależy od przewagi w danym miocycie receptorów alfa lub β, z tym że

noradrenalina ma większe powinowactwo do receptorów alfa, a adrenalina do receptorów β

· Gdy przewaga receptorów alfaà depolaryzacja komórek miocytu à skurcz· Gdy przewaga receptorów β àhiperpolaryzacja błony à rozkurcz mięśnia gładkiego

· Receptory alfa przeważają w:o Miocytach naczyń skórnych, wieńcowych, mięśniowych,

nerkowych i trzewnych, tęczówki, ciałka rzęskowego,mięśniówki żołądka i jelit oraz zwieraczy przewodupokarmowego, moczowodu i zwieracza pęcherza imacicy


54

o Pod wpływem NA następuje ich skurcz

· Receptory beta2 przeważają w:o Miocytach mięśnia rzęskowego, tętnic wieńcowych,

mięśniowych, drzewa oskrzelowego, ścian przewodupokarmowego, pęcherza moczowego i macicy

o Dlatego pod wpływem NA następuje ich rozkurcz

§ W miocytach serca występują głównie receptory β2, ale są także β1· Pobudzenie beta1 przyspiesza częstość skurczów i przewodnictwo

w układzie bodźcotwórczym oraz pobudza skurcze mięśniasercowego.

· Pobudzenie beta2 (głównie w przedsionkach) słabiej pobudzaskurcze miocytów niż beta1

o Neuromediatorem zakończeń układu przywspółczulnego jest acetylocholina, działająca na miocyty zapośrednictwem receptorów cholinergicznych M

· W wyniku działania Ach dochodzi, zależnie od efektora, do depolaryzacji lubhiperpolaryzacji i odpowiednio do skurczów lub rozkurczów miocytów zaopatrzonych w tenreceptor

§ Pod wpływem Acho Skurcz zwieracza źrenicy i m. rzęskowego (do bliskiego

widzenia)o Zwężenie oskrzelio Rozkurcz wszystkich naczyń krwionośnycho Skurcze żołądka i jelit i rozkurcz ich zwieraczyo Skurcz pęcherza moczowego i rozkurcz jego zwieraczao Skurcz macicyo Wzrost wydzielania amin katecholowych z nadnerczyo Wzrost wydzielania trzustkowegoo Wzrost wydzielania ślinyo Wzrost wydzielania soku żołądkowego

o Poza neurotransmitterami układu autonomicznego skurcze mięśni gładkich mogą być wynikiem działaniaczynnika miejscowego:§ Chemicznego – np. prostaglandyn (PG) z których PGE2 kurczy np. mięśnie gładkie macicy, a PGI2

rozkurcza te miocyty§ Mechanicznego – poprzez rozciąganie, które w bliżej nieznany sposób depolaryzuje miocyty i

prowadzi do ich skurczu

wróć

Mechanizm skurczu mięśni gładkich

Kolejne etapy w mechanizmie skurczu i rozkurczu mięśni gładkich unerwionych przez nerwy cholinergiczne:

1. wiązanie neurotransmittera acetylocholiny do receptorów muskarynowych (nie nikotynowych, bonikotynowe w mięśniach szkieletowych J) w błonie miocytów

2. Otwieranie kanałów wapniowych bramkowanych napięciem i prąd jonów Ca2+ do miocytówPobudzenie skurczowe mięśni gładkich jest wynikiem nagłego wzrostu stężenia jonów Ca2+ w sarkoplazmie.Ponieważ brak w mięśniach gładkich złożonego układu siateczki sarkoplazmatycznej i układu białekregulatorowych troponina-tropomiozyna, więc jony Ca2+ pochodzą głównie ze środowiskazewnątrzkomórkowego i przenikają do sarkoplazmy w chwili depolaryzacji błony poprzez bramkowanepotencjałem kanały dla Ca2+ (głównie typu L)

3. Mięśnie gładkie nie posiadają troponiny i roę receptora dla Ca2+ odgrywa kalmodulina oraz białkoregulacyjne kaldesmon à gdy niskie stężenie wapnia w komórce to blokują one aktynę i uniemożliwiającskurcz

4. Pod wpływem wapnia kaldesmon oddziela się od aktyny i zwalnia punkt uchwytu dla łańcuchów bocznychmiozyny

5. Jony Ca2+ uruchamiają proces skurczu gdyż łącząc się z kalmoduliną, aktywują kinazę lekkich łańcuchówmiozynowych (MLCK)

6. Kinaza katalizuje fosforylacje lekkich łańcuchów miozyny miozyny


55

7. Fosforylowana miozyna wykazuje działanie ATP-azowe i rozkłada ATP oraz tworzy mostki poprzeczne zaktyną, dzięki czemu aktyna ślizga się po miozynie

8. Skurcz mięśnia gładkiego

ROZKURCZ9. Spadek [Ca2+] w cytoplazmie10. Pobudzenie fosfatazy lekkich łańcuchów miozynowych11. Defosforylacja (przez fosfatazę) a przez to zahamowanie interakcji cząsteczek aktyny i miozyny12. Rozkurcz lub utrzymujący się skurcz, dzięki mechanizmowi „ryglowania” mostków poprzecznych

(hamowanie procesu defosforylacji), czyli utrzymywania się przez pewien czas połączeń aktyny z miozyną,pomimo spadku stężenia Ca2+ w sarkoplazmie

a. Dzięki temu miesień gładki może utrzymać bardzo długi, nieprzerwany skurcz, kosztem 3-4 razymniejszego zużycia ATP niż w skurczach częstych i naprzemiennych. Ten rodzaj długotrwałegonapięcia charakteryzuje tylko niektóre mięśnie gładkie i określany jest jako zatrzask. W mechanizmiezatrzasku uczestniczy kalponina (odpowiedzialna za hamowanie aktywności ATP-azy miozynowo-aktynowej)

wróć

Rodzaje skurczów mięśni gładkich

a) Fazowea. Rytmiczneb. Krótkotrwały napływ Ca2+c. Skurcz + rozkurczd. Skurcz trwa 2-20 sekunde. Możliwość sumowaniaf. Występowanie

i. Żołądekii. Jelitoiii. Moczowód

b) Tonicznea. Długotrwały przykurczb. Całkowity tonus zależy od liczby miocytów będących w stanie przykurczuc. Tonus może być podtrzymywany przez naprzemiennie kurczące się grupy komórek mięśniowychd. Mechanizm ryglowania mostkówe. Poziom Ca2+ utrzymuje się na nieco podwyższonym poziomief. Występowanie

i. Zwieracz przewodu pokarmowegoii. Pęcherz moczowyiii. macica


56

wróć

Potencjał komórki nerwowej, mięśnia szkieletowego,gładkiego, serca

Potencjał progowy większości błon pobudliwych jest o 5-15 mV mniejszy od potencjału spoczynkowego

a) komórka nerwowaa. wartość spoczynkowa to –70mVb. wahnięcie potencjału błonowego sięga od wartości spoczynkowej, tj. około –70mV, do wartości

szczytowej +35mV, maksymalnie do +60mV i potem następuje szybki powrót potencjału do wartościwyjściowej

c. potencjał iglicowyd. krótki czas trwania (ok. 1ms)e. szybka depolaryzacjaf. nadstrzał

b) komórka mięśnia szkieletowegoa. od –80 mV do ok. +30mVb. potencjał iglicowyc. krótki czas trwania około 5msd. szybka depolaryzacja + repolaryzacjae. nadstrzał

c) komórka mięśnia sercowego


57

a. potencjał spoczynkowy kardiomiocytu wynosi około –90mVb. w okresie pobudzenia następuje szybka depolaryzacja (faza 0) z nadstrzałem ,po której rozpoczyna się

wstępna, szybka i częściowa repolaryzacja (faza 1) do plateau (faza 2) trwającego przez cały okresskurczu. Dopiero pod koniec skurczu rozpoczyna się repolaryzacja ostateczna (faza 3), przywracającapotencjał błonowy do wartości spoczynkowej (faza 4)

c. mięsień sercowy wykazuje potencjał czynnościowy trwający około 150 ms w przedsionkach i 300 ms wkomórkach komór

d. długa refrakcjae. ta charakterystyczna krzywa potencjału z typowym plateau występuje w komórkach mięśnia

przedsionków i komór oraz we włóknach Purkiniegof. fazy:

i. 0 – aktywacja sodowa – szybka depolaryzacja z nadstrzałem – wzrost przepuszczalności dla Na+(Na+ do środka)

ii. 1-inaktywacja sodowa – wstępna, szybka repolaryzacja (częściowa) – Cl do środka, zamknięciekanałów Na+

iii. 2 – plateau – przez cały skurcz (Ca2+ do środka i równoważący go K+ na zewnątrz)iv. 3 – inaktywacja wapniowa – repolaryzacja ostateczna – K+ na zewnątrz i zamknięcie kanałów

wapniowychv. 4 – przywrócenie potencjału błonowego (-90mV)

d) komórka węzła SA (zatokowo-przedsionkowego)a. w krzywej potencjału brak typowej fazy 0, a fazy 1 i 2 są połączone z fazą 3 i nie ma

charakterystycznego plateaub. natomiast komórki te cechuje powolna spoczynkowa depolaryzacja pomiędzy potencjałami

czynnościowymi (depolaryzacja rozkurczowa), czyli tzw. potencjał rozrusznika (prepotencjał). Dzięki tejdepolaryzacji potencjał błonowy szybko osiąga wartość progową i szybciej wyzwala się potencjałczynnościowy w węźle SA niż w innych częściach serca. Dlatego właśnie komórki węzła SA generująimpuls skurczowy dla pozostałych komórek serca

e) komórka mięśnia gładkiegoa. spoczynkowy potencjał błonowy mięśni gładkich wynosi średnio około –50mV i wykazuje wahania od –

40mV do –60mV (jest więc znacznie niższy niż w komórkach mięśni szkieletowych – gdzie potencjał tenwaha się od –80 mV do –90mV)

b. wzrost pobudliwości wyraża się powolnym spadkiem potencjału błonowego, który zależy nie tyle odwnikania jonów Na+, ile raczej jonów Ca2+ do wnętrza miocytu

c. prąd jonowy (Ca2+), poprzez błonę komórkową w okresie depolaryzcji, prowadzi do powstaniapotencjału czynnościowego, który trwa dłużej (zwykle od 50 do 500ms) i wolniej się rozprzestrzeniawzdłuż włókien mięśni gładkich (2-60mm/s), niż w przypadku mięśni szkieletowych

d. potencjały czynnościowe w różnych typach mięśni gładkich mogą wykazywać znaczne zróżnicowanie iprzybierać typowy kształt iglicy, trwającej około 50 ms lub iglicy przechodzącej w plateau, utrzymującejsię przez okres od 100 do 1000ms.

e. w komórkach mięśni gładkich czas trwania potencjału czynnościowego może wynosić nawet 5-10si. w komórkach rozrusznikowych

1. iglice2. salwy iglic3. fale wolne

ii. w trzewiach, macicy1. 50-500 ms2. o charakterze plateau3. bez nadstrzału

wróć

Alergia

Alergia to nabyta nadwrażliwość na określoną substancję – reakcja immunologiczna uszkadza tkanki. W reakcjachalergicznych biorą udział albo przeciwciała (reakcja alergen-przeciwciało; w typie I, II, III), albo uczulone limfocyty(reakcja alergen-uczulony limfocyt; w typie IV)

- Typ I – anafilaktyczny reaginowy§ Przeciwciała IgE uczulają mastocyty i bazofile do uwalniania histaminy, serotoniny, limfokinin itp.


58

§ Przy ponowm wprowadzeniu antygenu reakcja antygen-przeciwciało zachodzi na powierzchniuczulonej komórki co prowadzi do uwalniania szeregu substancji biologicznie czynnych: histaminy,serotoniny, bradykininy, substancji wolno działającej (SRS-A), acetylocholiny

§ Efektem jest:· obrzęk spowodowany rozszerzeniem i zwiększeniem przepuszczalności naczyń i

przesączaniem osocza przez kapilary do tkanek· skurcz mięśni gładkich (skurcz oskrzeli)· zwiększona sekrecja błon śluzowych· może wystąpić szok anafilaktyczny prowadzący do śmierci lub w przypadku reakcji

miejscowej – pokrzywki, katar sienny

- Typ II – cytotoksyczny§ Powstałe przeciwciała reagują z antygenem na powierzchni komórki, co prowadzi do

cytotoksycznego uszkodzenia komórki§ W obecności dopełniacza lub bez§ Np. choroba hemolityczna noworodków

- Typ III – typ choroby posurowiczej§ Tylko w obecności dopełniacza§ Przeciwciała reagują z nadmiarem antygenu, tworząc kompleksy immunologiczne, które w

obecności dopełniacza są toksyczne dla komórek, gdyż prowadzą do uwalniania substancjibiologicznie czynnych, jak histamina, acetylocholina, kininy (np. bradykinina), oraz działająchemotaktycznie na granulocyty, uwalniające przy swym rozpadzie enzymy lizosomalne

§ Przeciwciała reagują z nadmiarem antygenu tworząc kompleksy immunologiczne (A-P), któreosadzają się w ściance naczynia. Następnie dołącza się dopełniacz. Kompleks A-P-D działacytotoksycznie na krwinki białe i płytki krwi prowadząc do zapalenia

§ Wolniejsza niż anafilaksja i mniej nasilona ale podobna§ Występuje po 7-12 dniach

- Typ IV – nadwrażliwość typu późnego§ W odpowiedzi na substancje chemiczne, leki lub zakażenia np. gruźlicę§ Uczulone limfocyty T reagują z antygenem a następnie uwalniają limfokiny§ Reakcja po kilkunastu, kilkudziesięciu dniach

o Leczenie I, II, III· Odczulanie (podawanie wzrastających dawek antygenu)· Glikokortykoidy (działanie przeciwzapalne)· Noradrenalina (przeciwdziała rozszerzeniu naczyń)· Leki przeciwhistaminowe (blokują działanie histaminy na naczynia krwionośne· Sole wapniowe (uszczelniają kapilary)

o Leczenie IV· Glikokortykoidy – najlepsze !!! (efekt przeciwzapalny i bezpośredni wpływ toksyczny na

uczulone limfocyty)wróć

Funkcje przeciwciał

- neutralizacja – inaktywacja toksyn bakteryjnych i wirusów przez przestrzenne zablokowanie ich grupy toksycznejprzez swoiste przeciwciała

- precypitacja – wytrącanie antygenów w wyniku łączenia z przeciwciałami w coraz to większe kompleksy, którenastępnie zostają wchłonięte i strawione przez makrofagi

- aglutynacja – jest rodzajem reakcji immunologicznej, w której antygenami są cząsteczki elementówupostaciowionych, a więc bakterii, komórek, krwinek czerwonych itd. Przeciwciała powstające w odpowiedzi nate antygeny są skierowane przeciwko cząsteczkom wchodzącym w skład otoczki lub błony komórkowej.Podczas reakcji antygen-przeciwciało dochodzi do aglutynacji, czyli zlepiania komórek czy bakterii i wytrącaniaich z roztworu.

- Liza – to reakcja w której biorą udział: (1) antygen, będący częścią błony komórkowej lub otoczki bakteryjnej, (2)swoiste przeciwciało i (3) dopełniacz


59

§ kom. bakteryjna à pokrycie przeciwciałami à rozpad komórki (z udziałem dopełniacza)

- opsonizacja – jest typem reakcji immunologicznej, w której przeciwciała (lizyna), z dopełniaczem lub bez niego,przyczepiają się do powierzchni bakterii czy innej obcej komórki i ułatwiają ich fagocytozę. Przeciwciała tezwane opsoninami zwiększają szybkość fagocytozy o 5-100 razy

wróć

Odporność

a) nieswoista¨ tworzą ją

§ skóra· złuszczanie naskórka· skóra ma odczyn kwaśny· wydzielina gruczołów łojowych zawiera kwas mlekowy, nienasycone kwasy tłuszczowe

§ układ oddechowy· śluz pokrywający błonę śluzową dróg oddechowych – przylepiają się do niego obce ciała – zostają

usunięte przy kaszlu, kichaniu, albo unieszkodliwione przez lizozym· makrofagi pęcherzyków płucnych zjadają bakterie

§ przewód pokarmowy· lizozym zawarty w ślinie· kwas solny żołądka (pH 1-2)· śluz, lizozym, złuszczanie nabłonka jelitowego

§ układ moczopłciowy· śluz, lizozym· niskie pH

¨ nieswoiste substancje bakteriobójcze§ lizozym

· to enzym obecny w fagocytach i wydzielinach, rozkładający wiązania kwasu neuraminowego zacetyloglukozą, które wchodzą w skład błon komórkowych bakterii

§ polipeptydy zasadowe· tj. leukina (w neutrofilach) i plakina (w płytkach krwi)

§ interferon· białko wytwarzane przez komórki zarażone wirusem i indukujące w tej komórce produkcję białka

hamującego namnażanie wirusa§ inhibitory wirusowe§ przeciwciała naturalne (IgM)

· pojawiają się w osoczu jako reakcja na antygeny bakteryjne flory jelitowej

¨ komórkowy układ odporności nieswoistej tworzą najpierw granulocyty (głównie neutrofile) a potem układmakrofagów

wróć

Pierwotna i wtórna odpowiedź w reakcji humoralnej

Reakcja pierwotna – jest wynikiem kontaktu organizmu z antygenem po raz pierwszy. Charakteryzuje się ona:- długim okresem utajenia- niewielką dynamiką (powoli narastają przeciwciała)- niskim poziomem przeciwciał

Reakcja wtórna- krótki okres utajenia- wysoka dynamika narastania poziomu przeciwciał- wysoki poziom przeciwciał

Obraz reakcji wtórnej jest spowodowany powstaniem w czasie reakcji pierwotnej komórek pamięci immunologicznej.


60

wróć

Mechanizm odpowiedzi humoralnej i komórkowej naantygen

W wyniku działania antygenu na ustrój aktywowane zostają limfocyty B (odpowiedź humoralna) i limfocyty T (odpowiedźkomórkowa)

- odpowiedź humoralnao limfocyt B à transformacja blastyczna à proliferacja à limfoblasty à plazmoblasty komórki pamięci à

proplazmoblasty à plazmocyty à przeciwciała§ a przeciwciała powodują

· inaktywacje toksyn bakteryjnych i wirusów· precypitacje· aglutynacje· opsonizacje· lize drobnoustrojów

- odpowiedź komórkowao limfocyt Tà transformacja blastycznaà proliferacjaà dojrzewanieà uczulone kom Tà komórki pamięci i

komórki efektorowe à limfokininy§ cytotoksyczność§ chemotaksja§ aktywacja makrofagów§ interferon§ pobudzanie transformacji blastycznej limfocytów B§ zahamowanie migracji komórek zawierających antygen

wróć


61

Hemostaza

Hemostaza to zespół mechanizmów homeostatycznych przeciwdziałających krwawieniu spowodowanemu urazowymlub chorobowym uszkodzeniem ściany naczyniowej. Obejmuje wiele wzajemnie nakładających się I uzależnionychreakcji, których końcowym wynikiem jest utworzenie nierozpuszczalnego skrzepu – włóknika.

Układ hemostatyczny:a) krew = płytki i ich czynniki + czynniki osoczoweb) naczynia krwionośnec) dynamika krążenia ogólnego i miejscowegod) narządy krwiotwórcze i krwiogubnee) nadrzędne układy regulacyjne – nerwowy i hormonalny

Przebieg hemostazy miejscowej:

I. FAZA NACZYNIOWAa. Bezpośrednio po przerwaniu naczynia następuje jego skurcz. Odruchowy skurcz

naczynia jest wynikiem zadrażnienia nerwowych zakończeń bólowych przezuraz i odruchowego pobudzenia układu współczulnego. Skurcz miogennyspowodowany zadrażnieniem przez uraz mięśniówki gładkiej ściany naczyniaoraz działanie uwalnianej przez płytki serotoniny

i. Tętnice kurczą się zupełnieii. żyły kurczą się do połowy pierwotnych rozmiarówiii. kapilary nie mają elementów kurczliwychà początkowo się rozszerzają

pod wpływem histaminy, potem dzięki skurczowi arterioli i serotoninieich światło się zwęża

b. Skurcz naczynia (1)ułatwia zlepianie się śródbłonków kapilar i (2) powodujeskierowanie duże ilości krwi do naczyń sąsiednich

c. Miejscowe zwolnienie przepływu krwi i spadek ciśnienia ułatwiają aglutynacjepłytek

II. FAZA PŁYTKOWAa. Płytki przechodzą w formę wypustkową (2-5x większą), która ma zdolność

zlepiania sięb. Płytki agregując tworzą sieć płytkową przylegającą do śródbłonka naczynia

zwłaszcza do włókien kolagenowychc. Agregacji sprzyjają: TXA2, cyklooksygenaza (COX), ADP, NA, serotoninad. Agregacja początkowo jest odwracalna, ale w miarę wzrostu [ADP] zaczyna

działać fibryna à proces nieodwracalny. Pod wpływem trombosteniny płytkiuwalniają różne subst. biologicznie czynne: ADP, serotoninę, TXA2, enzymylizosomalne, Ca2+, aminy katecholowe, czynniki płytkowe 3 i 4

e. Po upływie 30-60 minut sieć płytkowo-włóknikowa ulega obkurczeniu = retrakcjina skutek skurczu białka płytkowego = trombosteninyskurcz ten konsoliduje czop i zbliża do siebie brzegi uszkodzonego naczynia

III. FAZA OSOCZOWA – TWORZENIE SKRZEPUa. Rozpoczyna się w 15-20 s od skaleczenia, jeśli uraz naczyniowy jest duży, lub w

1-2 minuty gdy niewielkie uszkodzenieb. Jej podstawą jej skrzep włóknika, którego nitki osadzają się na agregujących

płytkach. W ten sposób nitki włóknika wzmacniają pierwotny czop płytkowy itworzą razem z krwinkami czerwonymi i białymi tzw. ostateczny skrzep krwi, którymoże zamknąć naczynie na pewnej długości lub dalej narastać, lub oderwaćsię i popłynąć z prądem krwi, do odległych narządów, będąc przyczyną np.płucnych zatorów naczyniowych. Zwykle jednak utrzymuje się w miejscupowstania i powoli ulega samoograniczeniu, dzięki retrackcji oraz równocześnierozpoczynającemu się rozpuszczaniu włóknika (fibrynolizie)

c. Po 3-6 minutach od uszkodzenia czop wypełnia naczynia, a po dalszych 30-60minutach gdy skrzep się obkurcza, zupełnie zamyka uszkodzone naczynie

d. W następnych kilku godzinach lub dniach od powstania skrzepu makrofagi zotaczającej tkanki łącznej wnikają do niego i fagocytują krwinki uwalniająchemoglobinę oraz ulegając stopniowo zamianie na fibroblasty. W ten sposóbskrzep ulega organizacji łącznotkankowej w ciągu 7-11 dni, zamieniając się napostronkowate zgrubienie..

e. Etapy tworzenia skrzepu


62

i. Wytworzenie aktywnego czynnika Xii. Pod wpływem tego czynnika (Xa), protrombinaà trombinaiii. Trombina zamienia fibrynogen na nitki włóknika, które odkładają się na

czopie tworząc skrzep

Czynniki hemostatyczne:- Osoczowe

§ I – fibrynogen§ II – protrombina§ IV – jony Ca2+§ V –czynnik labilny (proakceleryna)§ VII – czynnik stabilny (akcelerator konwersji protrombiny)§ VIII – czynnik przeciwkrwawiączkowy A§ IX – czynnik przeciwkrwawiączkowy B§ X- czynnik Stuart-Prower§ XI – czynnik Rosenthala§ XII – czynnik kontaktu§ XIII – stabilizator włóknika (czynnik stabilizujący fibrynę)

- Płytkowe

o Występują one w granulomerze lub hialomerze płytek (a czynniki I –XIII są w otoczeniu płytek)o To czynniki wytwarzane przez płytki które pobudzają proces krzepnięcia

§ Czynnik 1 – zewnątrzpłytkowy – jest zaadsorbowanym czynnikiem V osocza§ Czynnik 2 – wewnątrzpłytkowy – działa proteolitycznie na fibrynogen uczulając go na działanie

trombiny§ Czynnik 3 – wewnątrzpłytkowy – jest fosfolipidem, bierze udział w syntezie czynnika II§ Czynnik 4 – wewnątrzpłytkowy – działanie przeciwheparynowe, ułatwia agregację płytek§ Czynnik 5 – identyczny z serotoniną i wzmaga napięcie i skurcz naczyń

spośród wymienionych czynników uwalnianych z płytek podczas ich agregacji najważniejszą rolę wprocesie krzepnięcia krwi odgrywa czynnik 3 (fosfolipid). On to w łaśnie, wspólnie z czynnikiem VIII i IXa,aktywuje czynnik X i razem z nim, przy udziale czynnika V, wpływa na wytwarzanie aktywatoraprotrombiny.

- Naczyniowe

(? Nie wiem czy to ma być tu)

Udział płytek w procesie krzepnięcia wiąże się z PG i TXA2, produktami metabolizmu kwasu arachidonowego(poprzez COX).

§ PGE są , po części, odpowiedzialne za odkształcenie płytek w czasie przejścia w postać czynną.§ TXA2 uwalniany przez płytki powoduje agregację płytek i skurcz naczyń krwionośnych.§ Ponadto, płytki w zetknięciu z śródbłonkiem naczyń krwionośnych, powodują wytwarzanie PGI2,

działającej antagonistycznie do TXA2, a więc zapobiegającej agregacji płytek i rozszerzającejnaczynia krwionośne

- tkankoweo w ścianie naczyń oraz we wszystkich tkankach znajduje się czynnik tkankowy (czynnik III – tromoplastyna

tkankowa). Występuje on w tkankach w postaci nieczynnej i uwalnia się dopiero po ich uszkodzeniu, abypołączyć się z czynnikiem VII i w obecności jonów wapnia aktywować czynnik X, który następnie łączy się zfosfolipidem tkankowym (płytkowy czynnik III) i czynnikiem V, biorąc udział w tworzeniu aktywatoraprotrombiny, ważnego etapy krzepnięcia, wspólnego dla procesów zewnątrz i wewnątrzpochodnych.

wróć


63

Mechanizm krzepnięcia krwi

- czynnik Xa jest enzymem powodującym przejście protrombiny w trombinę, a kofaktorem jest tu czynnik V- czynnik Xa może postać w układzie zewnątrzpochodnym lub wewnątrzpochodnym

uraz tkanek powoduje uruchomienie obu mechanizmów (zewnątrzkomórkowego i wewnątrzkomórkowego z tym, żezewnątrzpochodny przebiega znacznie szybciej).

Uszkodzenie naczynia uruchamia kolejno oba układy:§ najpierw zewnątrzpochodny (szybki)à krew krzepnie po 10-15 s§ później wewnątrzepochodny (wolny) à krew krzepnie po 2-5 minutach

o ZEWNĄTRZPOCHODNY MECHANIZM KRZEPNIĘCIA KRWI§ gdy zetknięcie krwi, wypływającej z naczyń krwionośnych, z uszkodzonymi tkankami§ reakcja czynnika tkankowego (tromboplastyny tkankowej) z czynnikiem VIIa w obecności Ca2+

powoduje aktywacje czynnika X (powstaje Xa)

o WEWNĄTRZPOCHODNY MECHANIZM KRZEPNIĘCIA§ mechanizmem zapłonowym jest kontakt czynnika XII z obcymi powierzchniami (np. z uszkodzoną

ścianą naczynia)

zmiana konformacji XII

odsłonięcie jego centrum aktywnego i pod wpływem kalikreiny i HMWK powstaje XIIa

XIIa aktywuje XI i powstaje XIa

XIa aktywuje IX i powstaje IXa

IXa aktywuje czynnik X (odbywa się to w kompleksie: fosfolipidy płytkowe - czynnik X -czynnik IXa -czynnik VIII (III ??) - jony Ca2+)

powstaje Xa

Począwszy od aktywacji czynnika X do Xa, wewnątrzpochodny i zewnątrzpochodny mechanizm aktywacji protrombiny ikrzepnięcia przebiegają jednakowo:

czynnik Xa przekształca protrombinę (czynnik II) w trombinę (czynnik IIa)

Trombina powoduje odczepienie 2 par fibrynopeptydów z fibrynogenu (czynnik I)

Z fibrynogenu (czynnik I) powstaje monomer fibryny

Polimeryzacja monomerów fibryny

Powstaje fibryna labilna (Ia)

Z fibryny labilnej (Ia) pod wpływem czynnika XIIIa i jonów Ca2+ powstaje fibryna stabilna (Ib)


64

Czyli że proces krzepnięcia krwi można podzielić na 3 fazy:I faza – aktywacja wszystkich czynników niezbędnych do zamiany X na XaII faza – zamiana protrombiny (II) na trombinę (IIa)III faza – powstanie fibryny stabilnej (Ib) z fibrynogenu (I)

wróć

Czynniki antykrzepliwe

1) endogenne mechanizmya. ciągłość śródbłonka ściany naczyń krwionośnychb. warstwa białkowa naładowana ujemnie zaadsorbowana na powierzchni śródbłonkac. efekt antytrombinowy I

i. 90% wytworzonej trombiny ulega adsorbcji i dezaktywacji na nitkach powstałego włóknikaàograniczenie rozprzestrzeniania się skrzepu

d. antytrombina III (i jej kofaktor – heparyna)i. hamuje głównie czynnik IIa (trombinę) oraz czynnik Xa, a w mniejszym stopniu też czynniki IXa,

Xa, XIa, XIIaii. leczenie heparyną jest związane z obecnością AT-III, która w kompleksie heparyna + AT-III

zwiększa swoją aktywność antykoagulacyjną1. aktywność heparyny zależy od stężenia AT-III we krwi

iii. endogenne heparyny1. te heparyny to wytwór bazofili i mastocytów2. działanie:

a. heparyna łączy się z osoczowym kofaktorem przeciwtrombinowym w kompleksantytrombina-heparyna, który z kolei hamuje działanie trombiny na fibrynogenutrudniając jego przejście w fibrynę

b. w kompleksie z antytrombiną reaguje z czynnikami IX, X, XI, XII hamująckaskadę krzepnięcie

c. zwiększa adsorpcje trombiny na nitkach w łóknika przez co przyczynia się do jejusuwania z ustroju

e. białko C oraz białko Si. dezaktywują one czynnik VIIIa oraz czynnik Vaii. inaktywują także ‘inhibitory tkankowego aktywatora plazminogenu 1,2’ (czyli PAI-1 i PAI-2) à

czyli ‘tkankowy aktywator plazminogenu’ (t-PA) nie jest hamowany à plazminogen przechodziw plazminę à plazmina wywołuje fibrynolizę (rozkład stabilnego fibrynogenu budującegoskrzep). Plazmina normalnie występuje w postaci nieczynnego proenzymu, którego przejście waktywny enzym aktywowane plazminogenem (którego aktywatorami są t-PA i u-PA, ainhibitorami PAI-1 i PAI-2)

iii. białko C1. hamuje głównie tworzenie trombiny2. inaktywuje czynnik Va oraz VIIIa3. aby osiągnąć aktywność antykoagulacyjną, białko V powinno być aktywowane

kompleksem trombina + tromboglobulina. Ponadto wymaga współdziałania z białkiemS, które spełnia rolę kofaktora.

iv. Białko S1. inaktywuje czynnik V i VIII2. synteza białka S zależna jest od witaminy K

f. PGI2 + NO + t-PA - są produkowane fizjologicznie przez śródbłoneki. t-PA powoduje fibrynolizę (aktywacja plazminy)ii. PGI2 i NO mają działanie antyagregacyjne

g. alfa2-makroglobulinai. inaktywuje trombinę, kalikreinę i plazminęii. jego stężenie zwiększa się podczas ciąży i stosowania środków antykoncepcyjnych


65

h. alfa1-antytrypsynai. inaktywuje trombinę, kalikreinę i czynnik XIa

2) Egzogenne mechanizmya. Heparynyb. Antywitaminy K – kumaryna hamuje dojrzewanie czynników II, VII, IX, X

i. bo niedobór witaminy K hamuje syntezę w wątrobie protrombiny (II), hamuje też syntezę VII, IX, Xoraz białka C i białka S

c. Przeciwpłytkowe (antyagregacyjne) – np. aspiryna i tiklopidyna

i. Aspiryna blokuje cyklooksygenazę 1 (COX-1), prowadząc do zahamowania syntezy labilnychendoperoksydaz – prekursorów tromboksanu (TXA2) (TXA2 to najsilniejszy stymulator agregacjitrombocytów i zwężenia naczyń).

1. Cyklooksygenaza 1 jest enzymem obecnym prawie we wszystkich tkankach i mawłaściwości ochronne w stosunku do błony śluzowej żołądka.

a. Blokowanie jej w żołądku jest powodem zapalenia i owrzodzenia żołądka.

2. Cyklooksygenaza 1 jest także obecna w komórkach śródbłonka, w których pod jejwpływem z kwasu arachidonowego powstają labilne endoperoksydazy podobnie jakw trombocytach. Jednakże pod wpływem syntetazy prostacykliny powstajeprostacyklina o przeciwstawnym wpływie na naczynia i agregację trombocytów wporównaniu z tromboksanem

3. obok opisanej wyżej COX1 wykryto istnienie drugiej formy cyklooksygenazy 2 (COX-2)indukowanej w warunkach patologicznych (np. w procesie zapalnym). Ponieważniesteroidowe leki przeciwzapalne hamują w jednakowym stopniu COX-1 i COX-2,dlatego duże znaczenie miało wyprodukowanie leków przeciwzapalnych opreferencyjnym hamowaniu COX-2. leki te nie hamują COX-1, nie zmniejszająwytwarzania tromboksanu i nie powodują stanu zapalnego błony śluzowej żołądka

wróć

Rola śródbłonka w hemostazie

Śródbłonek naczyń zawiera i uwalnia czynniki odgrywające ważną rolę w procesie krzepnięcia i fibrynolizy oraz waktywacji białka C (naturalnego inhibitora krzepnięcia). Diżeki powierzchniowym receptorom dla czynnika IX i IXauczestniczy w procesie osoczowego krzepnięcia. Kolagen znajdujący się w warstwie środkowej po uszkodzeniuśródbłonka naczyń, wchodzi w kontakt z trombocytami, powodując ich adhezje czyli przyleganie do siebie (dokolagenu). Jest to reakcja zapoczątkowująca powstawanie czopu hemostatycznego. Ponadto aktywuje czynnik XII,który zapoczątkowuje reakcje krzepnięcia i fibrynolizy.

Czynniki uwalniane przez komórki śródbłonka i ich znaczenie:

- prostacyklina (w tym PGI2) –najsilniejszy inhibitor agregacji trombocytów i czynnik rozkurczu naczyń- tromboplastyna tkankowa – aktywuje czynnik VII układu zewnętrznego, a także plazminogen- fibronektyna – ułatwia adjezje trombocytów- czynnik von Willebranda – wiąże się z receptorami trombocytów lub z fibronektyną i ułatwia proces adhezji i

agregacji- ADP i ATP – aktywuje proces uwalniania- Tromboglobulina - aktywuje białko C, które jest inhibitorem procesu krzepnięcia- Endoteliny – wywołują skurcz naczyń i wzrost ciśnienia tętniczego- Immunoglobilina G – uczestniczy w procesach odporności humoralnej- Białko S – inaktywuje czynnik V i VIIIC- Czynnik Fitzgeralda – stymuluje proces krzepnięcia i powstawania plazminy- Plazminogen – prekursor plazminy, rozpuszczającej włóknik- T-PA i u-PA – aktywatory fibrynolizy- Interleukina 1 – powoduje reakcje ostrej fazy- PAF – czynnik aktywujący trombocyty- Kolagen – stymuluje adhezje trombocytów do śródbłonka- Elastyna – bierze udział w adhezji trombocytów- Witronektyna - bierze udział w adhezji trombocytów


66

Interakcja między trombocytami i śródbłonkiem naczyń

Metabolizm fosfolipidów otoczki trombocytów i śródbłonka naczyń jestjednakowy do momentu powstania cyklicznych endoperoksydaz.Endoperoksydazy przechodzą:

- w śródbłonku w prostacyklinę pod wpływem enzymu –syntetazy porstacykliny,

- w trombocycie – w tromboksan pod wpływem syntetazytromboksanu.

Tromboksan i prostacyklina mają przeciwstawne działanie:- tromboksan to najsilniejszy stymulator agregacji trombocytów i

zwężenia naczyń- prostacyklina to najsilniejszy inhibitor agregacji trombocytów i

czynnik rozkurczu naczyń

Niedobór prostacykliny jest najprawdopodobniej przyczyną zwiększonejagregacji trombocytów i zwieszonej tendencji do zakrzepów.Stosowanie leków hamujących powstawanie tromboksanu, takich jakaspiryna, wykorzystywane jest w profilaktyce zakrzepów

wróć

Fibrynoliza

· Jest to mechanizm fizjologiczny, który nie tylko prowadzi do rozpuszczania i likwidacji skrzepów w łóknikapowstających w związku z uszkodzeniem naczyń, ale także uczestniczy w wielu innych procesach , jakkrwawienie miesiączkowe i porodowe, stany zapalne, proces nowotworowy itd.

· Fibrynoliza odbywa się przy udziale enzymu plazminy, który powstaje z białka prekursorowego – plazminogenupod wpływem aktywatorów

· Plazmina rozpuszcza złogi włóknika w świetle naczyń i zapewnia swobodne krążenie krwi· Plamina rozszczepia też inne białka osocza uczestniczące w procesie krzepnięcia, tj. fibrynogen, czynnik XI, IX,

VIII, V, a także jest ważnym aktywatorem układu dopełniacza (rozszczepia C3 do C3a i C3b)

· Prekursor plazminy à plazminogen jest wytwarzany głównie przez komórki wątroby, nerki oraz przez eozynofile.Jego aktywacja odbywa się poprzez:

o aktywatory naczyniowe (aktywacja drogą wewnętrzną)§ przy udziale czynników XII, XI, PK, HK (kininogen) i kalikreiny

o aktywatory tkankowe (aktywacja drogą zewnętrzną).§ za pośrednictwem tkankowych aktywatorów plazminy – t-PA.

· Ten tkankowy aktywator uwalniany jest przez śródbłonek naczyń krwionośnych. Kiedyplazminogen i t-PA połączą się z fibryną dochodzi do aktywacji plazminogenu wplazminę à a powstała plazmina trawi włóknik.

· W procesie trawienia fibryny i fibrynogenu powstają pierwsze produkty rozszczepieniatych białek, które w połączeniu z innym aktywatorem plazminogenu – urokinazą (u-PA)dodatkowo aktywują proces przejścia plazminogenu w plazminę

· Głównym inhibitorem plazminy jest α2-antyplazmina syntetyzowana w wątrobie. Unieczynnia ona plazminękrążącą, zapewniając tym samym kontrolę nad jej powstawaniem.

· Kontrolę fibrynolizy sprawują również inhibitory aktywacji plazminogenu – PAI


67

§ PAI-1- produkowany m.in. przez śródbłonek, magazynowany w trombocytach w postacinieaktywnej, zapobiega przedwczesnemu rozpuszczaniu włóknikaà hamuje powstawanie t-PA

§ PAI-2 – główny inhibitor u-PA

· Zachowanie równowagi między procesami krzepnięcia i fibrynolizy wynika z tego że niektóre czynniki uczestnicząw obu procesach. Niektóre czynniki uwalniane na początku procesu krzepnięcia ,zapoczątkowują go ijednocześnie aktywują plazminogen (np. tromboplastyna tkankowa). Podobną rolę odgrywa kalikreina,trombina oraz czynnik Fitzgeralda (HWMK chyba).

o Kalikreina powstaje z prekalikreiny pod wpływem czynnika Hagemana (czynnik XII) i plazminy. Czynnikten poza stymulacją plazminogenu aktywuje proces przejścia czynnika XII w aktywną postać XIIa.

o Trombina jest konieczna do tworzenia fibryny, z drugiej zaś strony aktywuje plazminogen, pobudzającuszkodzony śródbłonek do uwalniania kinin tkankowych

o Czynnik Fitzgeralda stymuluje zarówno proces krzepnięcia, jak i powstawania plazminy.

wróć

Krew – ogólnie

Wg Histologii- erytrocyty: 4,5-5 mln/mm3 (do 5,4 u mężczyzn)- trombocyty: 200-300 tys/mm3- leukocyty: 5-8 tys/mm3

o neutrofile – 55-65%o eozynofile 2-4%o bazofile – 0,5-1%o limfocyty – 25-35%o monocyty – 4-8%

wróć


68

Limfocyty – powstawanie, rodzaje, funkcja

a) Limfocyty B¨ Powstawanie§ STEM-CELL (szpik)à progenitorowa komórka limfoidalna (szpik) à limfocyty PRE-Bà (szpik)à limfocyt Bà

plazmocyt

¨ Cechy§ Stanowią około 15%§ Szpikozależne§ Wytwarzają immunoglobuliny (IgM,A,G,D,E)§ Odpowiedź humoralna§ Po uwolnieniu ze szpiku nie przechodzą przez grasicę§ Zdolność do reakcji odpornościowej zyskują w układzie limfatycznym przewodu pokarmowego (migdałki,

kępki Peyera, wyrostek robaczkowy)

b) Limfocyty T¨ Powstawanie§ STEM-CELL à Progenitorowa komórka limfoidalna à limfocyty PRE – Tà (grasica) à limfocyt Tà CD4 (Th),

CD8 (Tc), CD3 (Ts)

¨ Cechy§ Stanowią 70%

§ CD4 (Th) – pomagające (4-h)· Stanowią 40% limfocytów T· Głównym zadaniem limfocytów T CD4 jest wydzielanie polipeptydowych przekaźników humoralnych

zwanych cytokininami lub interleukinami (IL). Cytokiny wydzielane są w odpowiedzi na działanieswoistych substancji immunologicznych lub nieswoistych mitogenów i można je podzielić na prozapalne(IL-1beta, IL-8, TNF-alfa), antyzapalne (IL-4, IL-6, IL-8)

· Produkują: IL-2,4,5,6,10, TNF, IFN-gamma· Aktywują limfocyty B lub Tc

§ CD8 (Tc) - cytotoksyczne· Stanowią 30% limfocytów T· Bezpośrednio cytotoksyczne· Produkują perforynę i granzymy· Odpowiedzialne za odrzucanie przeszczepu i reakcje późnej nadwrażliwości

c) Limfocyty NK¨ Powstawanie§ STEM-CELL à progenitorowa komórka limfoidalnaà limfocyty NK

¨ Cechy§ „naturalni zabójcy”§ Stanowią 16%§ Silna aktywność cytotoksyczna§ Niszczenie przez wytworzone przez siebie białka (np. perforyna uszkadzająca błonę komórkową)§ Niszczą komórki nowotworowe§ Niszczą komórki zakażone wirusem§ Ekspresja cząstek różnicujących CD16 i CD56§ Nie podlegają dojrzewaniu w obwodowych tkankach limfoidalnych


69

wróć

Monocyty i makrofagi

- powstawanie:o STEM-CELL à CFU-GEMMà CFU-GM à CFU-M à((+) CSF-GM, CSF-1, IL-6) à monoblast à promonocyt à

monocyt

- Ze szpiku kostnego czerwonego- We krwi pozostają od 8 do 72 godzin (około 14h)- 3x więcej monocytów krwi osadzonych na śródbłonku naczyń krwionośnych (monocyty przyścienne) w stosunku

do monocytów wolno krążących- po przejściu z krwi do tkanek: monocyty à makrofagi tkankowe (do układu siateczkowo-śródbłonkowego)

o w płucacho mikroglej w mózguo kom siateczk-śródbłonk gwiaździste w wątrobie (komórki

Browicza-Kupffera)o k. kościogubne (osteoklasty)o makrofagi w jamie otrzewnowejo makrofagi w torebkach stawowych

- makrofagi wykazują właściwości żerne bo mają liczne enzymy proteolityczne, enzymy lipolityczne, lizozymprocesy monocytów i makrofagów

§ regulacja biosyntezy immunoglobulin§ reakcje przeciwbakteryjne, przeciwpasożytnicze, przeciwgrzybicze, przeciwwirusowe§ usuwanie uszkodzonych tkanek§ kierowanie czynnością fibroblastów i komórek tkanki łącznej§ angiogeneza§ wytwarzanie czynników wzrostowych§ uczestniczą w transporcie żelaza do różnych tkanek np. do szpiku§ makrofagi uwalniają czynniki niezbędne do przebiegu podstawowych procesów (krzepnięcia,

fibrynolizy, odporności immunologicnej, hemopoezy)

- aktywność makrofagów podlega wpływom hormonalnymo pobudzają je:

§ estrogeny§ hormony tarczycy§ hormon wzrostu§ małe dawki glikokortykoidów

o hamują§ duże dawki glikokortykoidów

wróć

Granulocyty i granulopoeza

a) Neutrofile¨ Powstawanie§ STEM CELL àCFU-GEMMà CFU-G à ((+)CSF-G, CSF-GM, CSF-1) à mieloblast à promielocyt à mielocyt

obojętnochłonny à metamielocyt obojętnochłonny à neutrofil (pałeczka) à neutrofil (segmentowany)

¨ 30-70% leukocytów¨ 1,3,5 - segmentów jądra¨ 2 pule: krążąca i przyścienna¨ Cechy:§ T1/2 = 7 dni§ Diapedeza§ Chemotaksja§ Adhezja§ Fagocytoza (opsoniny)


70

§ Degranulacja§ Oddychanie wybuchowe (powstaje H2O2, i OH-)§ Produkuje IL-1, IL-6, IL-8, TNF alfa, CSF-6

b) Eozynofil¨ Powstawanie§ STEM-CELL à CFU-GEMM (komórki macierzyste nieukierunkowane)à CFU-Eosà ( (+) CSF-G, CSF-GM, IL-3,

IL-5) à mieloblast àpromielocyt à mielocyt kwasochłonny à metamielocyt kwasochłonny à eozynofil(pałeczka)à eozynofil (segmentowany)

¨ 2-4% leukocytów¨ 2 segmenty jądra¨ ziarnistości kwasochłonne¨ cechy:§ diapedeza§ chemotakcja§ inaktywacja§ fagocytoza + niszczenie kompleksów immunologicznych§ produkuje leukotrieny (LTB4, LTC4), PAF, i transformujący czynnik wzrostu (TGF alfa i β)§ mogą atakować organizmy pasożytnicze§ usuwają czynniki biorące udział w reakcjach immunologicznych, a także substancje powstające w toku

tych reakcji

c) bazofile¨ powstawanie:§ STEM-CELL à CFU-GEMM à CFU-Bas à ((+) SCF, NGF, IL-3, IL-4, IL-10) à mieloblast à promielocyt à

mielocyt zasadochłonny à metamielocyt zasadochłonny à bazofil (pałeczka) à bazofil

¨ 0-1% leukocytów¨ niesegmentowane¨ ziarnistości zasadochłonne¨ zawierają ziarnistości spiętrzające heparynę (która hamuje krzepnięcie krwi i zwiększa aktywność lipazy

lipoproteinowej)¨ uwalniają ze swoich ziarnistości histaminę, serotoninę i bradykininę¨ posiadają receptory dla interleukin¨ mogą gromadzić na swojej powierzchni cząsteczki IgE powodując ich degranulacje¨ udział w reakcjach alergicznych bezpośredniej nadwrażliwości i anafilaksji¨ cechy:§ diapedeza§ chemotaksja§ degranulacja

wróć

Erytropoeza – etapy, regulacja

1) Etapy erytropoezy:¨ STEM-CELLà (erytropoetyna, IL-3, IL-9, IL-11, CSF-GM)à BFU-E (komórki ukierunkowane linii erytrocytów

wczesnego stadium) à CFU –E (komórka macierzysta erytrocytów) à proerytroblast à erytroblastzasadochłonny à erytroblast polichromatofilny à erytroblast kwasochłonnyà (przekroczenie barieryszpikowej)à retikulocyt à erytrocyt

¨ Miejsca erytropoezy§ I – pęcherzyk żółtkowy§ II – śledziona§ III – wątroba§ IV – szpik

2) Regulacja¨ Proces erytropoezy zachodzi przy udziale:


71

§ czynników wzrostowych- czynnik wzrostowy komórek prekursorowych granulocytów i monocytów (CSF-GM)

§ interleukin- IL-3- IL-9- IL-11

§ Erytropoetyny

- Jest głównym humoralnym regulatorem wytwarzania erytrocytów- Jej stymulujące działanie na erytropoezę zaczyna się na szczeblu komórek

progenitorowych, takich jak komórka krwiotwórcza ukierunkowana linii erytrocytówwczesnego stadium (BFU-E), i komórka krwiotwórcza ukierunkowana linii erytrocytówpóźnego stadium (CFU-E), które mają receptory wrażliwe na erytropotynę

- To białko wytwarzane u ludzi dorosłych w 90-95% w nerkach i w 5-10% w wątrobie- Zmniejszenie prężności tlenu w nerkach jest zasadniczym czynnikiem zwiększającym

wydzielanie EPO do krwi- Miejscem wytwarzania EPO, która jest jednym z czynników wzrostowych, są komórki

śródbłonka naczyń włosowatych otaczających kanaliki nerkowe w korze nerek

- Mechanizm ten zachodzi poprzez uwalnianie białka erytrogeniny z komórek kanalikównerkowych. Erytrogenina powoduje przekształcenie nieczynnegoproerytropoetynogenu, będącego alfa2-globuliną produkowaną w wątrobie, wuczynnioną postać EPO§ Czyli EPO powstaje przy udziale

i. Nerkowego czynnika erytropoetycznego zwanego erytrogeninąii. Alfa2-globuliny osocza, produkowanej przez wątrobę i zwanej

erytropoetynogenem

§ EPO działa na komórki pnia i erytroblasty za pośrednictwem swoistegoreceptora komórkowego. Po związaniu EPO z receptorem następują zmianykonformacyjne białka receptorowego, które przekazuje informacje do jądrakomórki pnia, prowadząc do represji genu operatorowego dla syntezyswoistego informacyjnego RNA (mRNA) i dalej do wzmożonej produkcji Hb

§ Aminy katecholowe zwiększają jej wydzielanie

§ Witaminy- Najważniejszą rolę w erytropoezie, poza EPO, odgrywa cyjanokobalamina, czyli

witamina B12, Jest ona niezbędnym czynnikiem dla wszystkich komórek i jej brak worganizmie upośledza rozplem i wzrost komórek. Wynika to z faktu że jest ona niezbędnado zmiany nukleotydów rybozowych na nukleotydy zawierające dezoksyrybozę, co mazasadnicze znaczenie w procesie syntezy DNA

- Brak kobalaminy upośledza dojrzewanie i podział jądra, a ponieważ tkankakrwiotwórcza należy do najszybciej rozmnażających się, wiec brak kobalaminyprowadzi przede wszystkim do zahamowania wytwarzania krwinek czerwonych.

- Poza tym witaminy B1, B2, B6, C, kwas foliowy (odgrywa ważną rolę w syntezie DNA wkomórkach szpiku – przy jego braku zmiany podobne do niedokrwistości złośliwej

§ Pierwiastki- Fe2+, Mn, Mb, Co, Ni, Zn

§ Hormony- Aminy katecholowe poprzez receptory β-adrenergiczne zwiększają wydzielanie EPO- Pobudzająco na erytropoezę wpływają m.in.

§ Androgeny§ Hormony gruczołu tarczowego (T3, T4)§ Hormon wzrostu§ Prolaktyna

- Hamująco§ Estrogeny

- Czynniki naczyniowe, jak angiotensyna, serotonina, noradrenalina, prostaglandyny(zwłaszcza serii F), wzmagają erytropoezę, prawdopodobnie na skutek zmniejszaniaprzepływu krwi przez nerki


72

wróć

Płytki krwi, ich powstawanie i rola

- jest ich około 150-400 tys/mm3 krwi- powstawanie w szpiku czerwonym

¨ STEM-CELL à CFU-Meg à ((+) IL-3, CSF-GM) à megakarioblast à ((+) IL-3, IL-6) à megakariocyt àpłytki

- Funkcja – hemostatyczna¨ Adhezja – zdolność przylegania do fibryny, fibronektyny, lamininy, trombospondyny, kolagenu¨ Agregacja – zlepianie się płytek, tworzenie agregatów¨ Uwolnienie czynników proagregacyjnych

§ ADP, ATP, serotonina, Ca2+, PDGF, PAF, TXA2, TXB2, fosfolipidy płytkowe, LT B

¨ Czynniki płytkowe§ Zewnątrzpłytkowy – zaadsorbowany czynnik V osocza§ Wewnątrzpłytkowy – proteoliza fibrynogenu + uczulenie na trombinę§ Wewnątrzpłytkowy – fosfolipid płytkowy§ Wewnątrzpłytkowy – działanie przeciwheparynowe§ Wewnątrzpłytkowy – serotonina

wróć

Metabolizm energetyczny mięśni

Źródłem energii niezbędnej do skurczu i rozkurczu mięśnia jest ATP, które spełnia potrójną funkcję:1) energia uwolniona z ATP jest zużywana bezpośrednio do ruchów mostków poprzecznych miozyny i ślizgania się

nitek aktynowych względem nitek miozynowych2) przyłączenie nowych cząsteczek ATP do głowy cząsteczki miozyny jest warunkiem oddzielenia głowy mostka

poprzecznego miozyny od cząsteczki aktyny i cyklicznych ruchów mostków poprzecznych3) energia uwolniona z rozpadu ATP jest zużywana przez siateczkę sarkoplazmatyczną do napędzania pompy

Ca2+ i wychwytu jonów Ca2+, prowadząc do rozluźnienia mięśnia

Głównym, bezpośrednim źródłem energii dla skurczów jest hydroliza ATP do ADP i fosforanu, ale obok ATP w mięśniachistnieje drugi wysokoenergetyczny związek, tj. fosforylokreatyna (CP),

- CP ulega hydrolizie do kreatyny (C) i grupy fosforanowej z uwalnianiem znacznej ilości energii (podobnailość jak z przy rozkładzie ATP do ADP) .

- CP i ADP mogą reagować z sobą, przy czym energia zmagazynowana w CP zostaje przeniesiona naADP, tworząc ATP i kreatynę, Reakcja te jest odwracalna i CP może powstawać z kreatyny i ATP.

CP + ADP C + ATP

- W czasie spoczynku część ATP powstającego w mitochondriach oddaje grupy fosforanowe kreatynie iwtedy następuje odbudowa zapasów fosforylokreatyny.

- Podczas pracy fosforylokreatyna ulega hydrolizie w miejscu łączenia się aktyny z głowami miozyny i oddajegrupę fosforanową miozynie, zmieniając ADP na ATP. Pozwala to na przedłużenie skurczów, do którychniezbędny jest stały dopływ ATP.

- W ten sposób kosztem CP następuje częściowe uzupełnianie ATP w miarę jak ta substancja jest zużywana napokrycie kosztów energetycznych skurczu. Dzięki tym przemianom, dopóki tylko CP jest obecna w komórcemięśniowej, obniżenie stężenia ATP jest stosunkowo niewielkie


73

- Ilość CP w komórkach mięśniowych jest jednak ograniczona. Gdy aktywność skurczowa mięśni jestintensywna i przedłuża się, ATP musi być regenerowane w procesach glikolizy beztlenowej lub tlenowej.

Najbardziej ekonomicznym źródłem ATP jest fosforylacja oksydacyjna, produkująca 36 z 38 ATP z każdej cząsteczkiglukozy. To źródło ATP wymaga jednak odpowiedniej dostawy tlenu, glukozy i czasu niezbędnego do uruchomieniazłożonego, wieloczłonowego układu enzymatycznego.

(1)Jeśli mięsień jest pobudzony przez bodźce o małej częstotliwości, to może wykazywać zdolność do długotrwałegokurczenia się, bez wyraźnych objawów zmęczenia. Warunkiem utrzymania zdolności mięśni do skurczów jestdostateczna ilość tlenu i materiałów energetycznych, zwłaszcza glukozy i kwasów tłuszczowych w mięśniu. Rozpad ATPjest wtedy wyrównywany przez jego równoczesną syntezę.

(2) W czasie długotrwałych wysiłków mięśniowych glikoliza (rozkład glukozy do kwasu pirogronowego, który późniejzostaje zamieniony na kwas mlekowy) staje się jednak głównym źródłem ATP nawet w obecności tlenu bo:

- szlak bardzo wydajny (w krótszym czasie może np. postać 64 cząsteczki ATP w drodze glikolitycznegorozkładu 32 cząsteczek glukozy do kwasu mlekowego niż 32 cząsteczki ATP drogą fosforylacji oksydacyjnej z1 cząsteczki glukozy) choć mało ekonomiczny

- nie wymaga tlenu (a warunki beztlenowe towarzyszą długotrwałym skurczom mięśniowym)

Jednak powoduje to:- bardzo szybkie znikanie zapasu glikogenu z miocytów (bo mała wydajność glikolizy)- skurcze szybko słabną i wcześnie rozwija się zmęczenie mięśniowe- nadmierna produkcja mleczanuà zaciągnięcie długu tlenowego à zmęczenie mięśniowe

Ilość nagromadzonego kwasu mlekowego we krwi i w mięśniach jest marą zaciągniętego przez mięśnie „długutlenowego”. Dług tlenowy można określić doświadczalnie przez pomiar zużycia tlenu po wysiłku fizycznym, aż do chwiliosiągnięcia stałego, podstawowego poboru tlenu. Odejmując ten podstawowy pobór tlenu od jego całkowitegozużycia określa się wielkość długu tlenowego (może sięgać ok. 20 litrów tlenu)

Losy kwasu mlekowego wytworzonego podczas wysiłku fizycznego:- kwas mlekowy może być zamieniony do kwasu pirogronowego i utleniony w cyklu kwasu cytrynowego w

mięśniach typu I, w mózgu, sercuà powstaje ATP i CO2- może być też w wątrobie zamieniony do glukozy, aby następnie służyć jako źródło energii skurczowej (cykl

Coriego)


74

Poza glukozą źródłem energii w mięśniach są dostające się do miocytów wolne kwasy tłuszczowe (FFA), które podobniejak glukoza również utleniają się do CO2 i H2O, uwalniając duże ilości energii w postaci ATP. Ta energia jest zużywana dopodtrzymania pracy mięśni, głównie w spoczynku i w okresie odnowy po skurczu

wróć

Konflikt serologiczny

To zaburzenia wynikające z niezgodności antygenowej np. zaburzenia poprzetoczeniowe, konflikty serologiczne wprzebiegu ciąży (choroba hemolityczna noworodka)

- w wypadku przetaczania krwi niezgodnej grupowo występuje aglutynacja i hemoliza krwinek. Jest to wynikiemdziałania odpowiednich aglutynin, skierowanych przeciwko przetoczonym krwinkom. Nadmierny rozpad krwinekblokuje cewki nerkowe poprzez wytrącającą się Hb. Dochodzi do upośledzenia produkcji moczu, anemii i śmierci

- choroba hemolityczna noworodków występuje w wypadki odziedziczenia przez płód czynnika Rh+ po ojcu,podczas gdy matka należy do Rh-

Aglutyniny anty-D wytwarzane w organizmie matki pod wpływem antygenu Rh+ płodu przechodzą przez łożyskoi zlepiają jego krwinki. Matka uczula się na czynniki Rh+ na skutek przechodzenia do jej krążenia przez łożyskoantygenu Rh+ z produktami rozpadu komórek płodu. Ponadto w czasie porodu nieznaczna ilość krwinek płoduprzechodzi z łożyska do krążenia matki. W wyniku uczulenia w organizmie matki rozwijają się przeciwciała anty-D,których miano wzrasta z każdą kolejną ciążą

· Choroba hemolityczna noworodka może pojawić się niekiedy w trakcie trwania pierwszej ciąży (np: jakopowikłanie zabiegów wewnątrzmacicznych). Ze względu na szeroko stosowaną profilaktykę są to przypadkisporadyczne a większość ciąż "konfliktowych" kończy się urodzeniem zdrowego dziecka.

· Konfliktowi serologicznemu zapobiega się podając zaraz po porodzie, poronieniu, zabiegach, w których możedojść do transfuzji krwi płód-matka, immunoglobulinę anty-D, która niszczy erytrocyty Rh (+), zanim układimmunologiczny matki zdąży zareagować.

wróć


75

Grupy krwi, zasady przetaczania krwi

Wyróżnia się 6 zasadniczych grup krwi: A1, A2, B, A1B,A2B, 0.Przynależność do określonej grupy krwi jest uwarunkowana genetycznieSubstancja grupowa 0 – jest słabym antygenem, natomiast substancja grupowa A i B są silnymi antygenami(aglutynogenami). Są przyczyną występowania aglutynacji i hemolizy po przetoczeniu niezgodnej grupowo krwi.Osocze poszczególnych grup układu AB0 wykazuje obecność aglutynin zawsze skierowanych przeciwko aglutynogenomnieobecnym w krwinkach danej grupy.

Układ Rh jest uwarunkowany obecnością antygenów D, C, E. Cechą charakterystyczną układu Rh jest pojawienie sięaglutynin anty-D dopiero po zadziałaniu antygenu Rh, czyli po przetoczeniu osobnikowi Rh- krwi pochodzącej od dawcyRh+

W układzie AB0 aglutyniny są przeciwciałami naturalnymi, natomiast w układzie Rh aglutyniny anty-D są wynikiemuczulenia na wprowadzony antygen Rh

Przetaczanie krwi musi być zgodne grupowo w układzie AB0 jak i Rh

wróć

Mięsień sercowy – charakterystyka

- bardzo podobny do szkieletowego- taki sam układ miozyny i aktyny- białka układu troponina – tropomiozyna- sarkomer- dobrze rozwinięty układ siateczki sarkoplazmatycznej tworzy diady, złożone z kanalika T i cysterny brzeżnej- miocyty sercowe tworzą mocne, wzajemne połączenia przez niskooporowe złącza szczelinowe (syncytium

czynnościowe) – aby wszystkie miocyty kurczyły się w tym samym czasieà miocyty ściśle do siebie przylegają itworzą między sobą mostki dzięki czemu pobudzenie w krótkim czasie całą masę mięśniową syncytium

- czas trwania potencjału czynnościowego – 200-300ms- potencjał czynnościowy trwa dłużej niż okres szerzenia się impulsu skurczowegoà impulsy ulegają depolaryzacji

prawie w tym samym czasie

- mięsień sercowy rozpoczyna skurcz przy długości mniejszej (rozkurczowe rozciągnięcie przez wypełniającąkomory krew) niż optymalnaà zachowanie pewnej rezerwy

¨ optymalne wypełnienie jam serca à skurcz maksymalny – zgodnie z prawem Franka - Starlinga§ energia skurczu jest funkcją początkowej długości miocytów sercowych§ w miarę wzrostu początkowej długości miocytów zwiększa się także energia skurczów

- udział jonów Ca2+ w sprzężeniu pobudzeniowo-skurczowym mięśnia sercowego¨ 25% Ca2+ pochodzi z ECF a 75% z siateczki sarkoplazmatycznej¨ podobieństwo sercowego i obserwowanego w mm. szkieletowych mechanizmu spustu Ca2+¨ depolaryzacja receptorów dihydroksypirydynowych (DHP-R) i napływ zewnątrzkomórkowego Ca2+

poprzez bramkowane napięciem kanały wapniowe typu L powoduje opróżnienie Ca2+ z siateczkisarkoplazmatycznej poprzez aktywacje receptorów ryanodynowych (kanały wapniowe siateczki)

- blokowanie kanału Ca2+ przez zastosowanie antagonisty tych kanałów, związku Diltiazen, podawanego wdawkach wzrastających, obniża potencjał fazy platau i skraca czas trwania fazy 2

wróć

Żelazo

- Zapotrzebowanie dobowe – 0,5 do 3.0 mg- w organizmie około 4g

¨ 65% w erytrocytach w postaci związanej z Hb¨ 20% w wątrobie jako ferrytyna i hemosyderyna¨ 4% w mioglobinie¨ 1% w komórkach jako składnik enzymów oddechowych¨ 0,1% w połączeniu z transferryną


76

- organizm traci żelazo w ilości około 1 mg na dobę ze złuszczającymi się nabłonkiem i naskórkiem, z włosami, a ukobiet z krwawieniami miesiączkowymi.

- w żołądku żelazo nie podlega wchłanianiu¨ wchłania się w jelicie (w kompleksie z gastroferrytyną) do krwi¨ wchłanianie żelaza jest powolne, gdyż jest kontrolowane na drodze ujemnego sprzężenia zwrotnego¨ żelazo może być wchłonięte z jelit jedynie w postaci jonu żelazawego (Fe2+)

- wchłanianie żelaza z jelit wzmagają czynniki obecne w sokach trawiennych, zwłaszcza w soku żołądkowym.Znany jest wpływ pobudzający kwasu solnego, czynnika wewnętrznego i specjalnego czynnika stabilizującego,zawartego w soku żołądkowym. Ten ostatni chroni sole żelazawe przed przejściem w żelazowe i wytrąceniem wnierozpuszczalne kompleksy. Podobne pobudzająco na wchłanianie działają enzymy trzustkowe i jelitowe,sprzężone sole żółciowe i niektóre witaminy zwłaszcza kwas askorbinowy

- wchłaniane w jelitach sole żelazawe łączą się w błonie śluzowej jelita z apoferrytyną – białkiem, które wiążeżelazo w postaci ferrytyny

¨ żelazo może być również magazynowane w postaci hemosyderyny- żelazo w postaci ferrytyny zostaje zmagazynowane w wątrobie, śledzionie i jelitach a szczególnie w

makrofagach tych narządów- gdy trzeba (np. do syntezy Hb) ulega łatwo uwolnieniu z ferrytyny i przechodzi do osocza gdzie łączy się z

białkiem transportowym, należącym do frakcji β-globuliny tworząc transferrynę, a ta transportuje go domitochondriów gdzie syntetyzowany jest hem

- zawartość żelaza w komórce regulowana jest na zasadzie sprzężenia zwrotnego między ilością komórkowegożelaza a aktywnością komórkowych elementów białka nazwanego IRE-BP (Iron responsive element bindingprotein).

¨ Mechanizm regulacji polega na tym, że ilość żelaza w komórce warunkuje aktywność IRE-BP, czegonastępstwem jest zwiększenie wytwarzania ferrytyny i zmniejszona ekspresja receptora transferryny.

¨ Zmniejszenie zaś ilości żelaza w komórce powoduje aktywacje IRE-BP, a w ślad za nią następujezwiększona ekspresja receptora transferrynowego i zmniejszenie wytwarzania ferrytyny.

- po rozpadzie krwinek haptoglobina silnie wiąże wolną hemoglobinę, a hemopeksyna tworzy kompleksy zhemem, Połączenia z białkami sprawiają że żelazo może być odzyskiwane z rozpadu hemu i Hb dopiero pozakończeniu biologicznego życia krwinki czerwonej

wówczas żelazo jest przekazywane transferrynie i zostaje w ten sposób transportowane do wątroby, albo wykorzystane werytropoezie

wróć

Hemoliza krwinek czerwonych

- czas przeżycia krwinek czerwonych wynosi około 120 dni- rozpad krwinek głównie w makrofagach (układ siateczkowo-śródbłonkowy), głównie śledziony i częściowo

wątroby oraz szpiku kostnego- rozpadające się krwinki uwalniają Hb, która szybko zostaje wchłonięta przez makrofagi wątroby, śledziony i szpiku- Hb uwolniona z rozpadłych erytrocytów i sfagocytowana przez makrofagi ulega następnie rozpadowi na

globinę i hem- Równocześnie uwalnia się żelazo, które łączy się w osoczu z transferryną, dostając się następnie albo do szpiku,

gdzie zostaje zużyte w procesie erytropoezy, albo ulegając odłożeniu w postaci ferrytyny, głównie w wątrobie- Pierścień hemu pęka w alfa-metylenowym mostku tworząc biliwerdynę- Ta z kolei zamienia się na bilirubinę uwalnianą do osocza- Bilirubina transportowana w osoczu w połączeniu z albuminami- Wychwycona przez hepatocyty- W hepatocycie ulega sprzężeniu z kwasem glukuronowym lub kwasem siarkowym tworząc odpowiednio

glukuronian i siarczan bilirubiny- W tej postaci wydzielana do żółci à do przewodu pokarmowego· Bilirubina sprzężona z kwasem glukuronowym nie wchłania się z jelit i jest wydalona z kałem.

o Pewna jej ilość podlega w jelitach dekoniugacji bakteryjnej i redukcji pod wpływem enzymówbakteryjnych do urobilinogenu, zwanego także sterkobilinogenem i dalej jako sterkobilina zostajewydalona z kałem nadając mu brunatne zabarwienie.

o Urobilinogen wchłania się częściowo w jelitach i krążeniem jelitowo-wątrobowym przedostaje się dowątroby, aby z powrotem wydalić się z żółcią do jelit.


77

o Nieznaczna jego ilość przenika do krążenia ogólnego i dalej przechodzi do moczu, w którym zamieniasię urobilinę

- Nagromadzenie bilirubiny w osoczu w ilościach większych niż 2mg% prowadzi do żółtawego zabarwienia skóry ibłon śluzowychà żółtaczki

wróć

Witamina B12 (cyjanokobalamina)

- witamina B12 nie jest wytwarzana w organizmie i musi być dostarczana z pokarmem w ilościach pokrywającychjej zapotrzebowanie czyli około 1-5 mikrogramów na dobę

- ETAPY wchłaniania¨ Związanie z białkiem R ze śliny¨ Trawienie białka przez trypsynę¨ Związanie z IF w dwunastnicy

§ Czynnik wewnętrzny (IF) to mukoproteid wytwarzany przez komórki okładzinowe gruczołówwłaściwych żołądka

¨ Stabilny kompleks IF – B12 i przejście do jelita krętego¨ Wchłanianie w dystalnym odcinku jelita krętego do krążenia wrotnego¨ Transport we krwi¨ Magazynowane w wątrobie

z wątroby witamina ta jest stopniowo uwalniana do krążenia i dociera do szpiku i innych tkanek

wróć

Biosynteza hemu

- miejsce: mitochondria

- etapy:¨ kondensacja 8 glicyn z 8 cząsteczkami uaktywnionego przez koenzym A bursztynianu

¨ utworzenie kwasu alfa-amino-β-ketodipinowego

¨ dekarboksylacja tego kwasu

¨ powstaje kwas alfa-aminolewulinowy (ALA)

¨ 2 cząsteczki kwasu ALA kondensują i powstaje porfobilinogen

¨ 4 porfobilinogeny kondensują i powstaje uroporfirynogen

¨ uroporfirynogen ulega utlenianiu i dekarboksylacji

¨ powstaje protoporfiryna, która przyłącza Fe2+ dając hem

- równocześnie z syntezą hemu w krwinkach czerwonych odbywa się synteza globiny w obrębie rybosomów

wróć

Documents

Konturek - Fizjologia ogólna