wykłady 11

PRZEKAZYWANIE INFORMACJI W UKŁADZIE NERWOWYM I
ENDOKRYNOWYM
neurotransmiter
impulsy nerwowe
neuron
UKŁAD NERWOWY
komórki
gruczołu
dokrewnego
hormony w krwi
UKŁAD ENDOKRYNOWY
komórki
docelowe
CHEMICZNE
PRZEKAŹNIKI
INFORMACJI
komórka
gruczołowa
hormon
neuron
impuls
nerwowy
neuron
impuls
nerwowy
neurohormon
krew
neurotransmiter
krew
komórka
docelowa
neuron lub komórka
efektorowa
komórka
parakrynowe
komórka
docelowa
komórka
docelowa
komórka
autokrynowe
UKŁAD NERWOWY
WPŁYWA NA WYDZIELANIE HORMONÓW
OUN
PODWZGÓRZE
Zwój
współczulny
Hormony uwalniające
Przedni płat
przysadki
Tylny płat
przysadki
Hormony
Hormony
np. PRL
np. ADH
Rdzeń
nadnerczy
Hormon
adrenalina
Gruczoł
dokrewny
Hormon
np. insulina
REGULACJA WYDZIELANIA HORMONÓW
Hormonalna
Podwzgórze wydziela
hormony, które…
Humoralna
Niski poziom jonów
wapnia w krwi
stymuluje…
naczynie
krwionośne
…stymulują
przysadkę, która
wydziela
hormony, które…
przedni płat
przysadki
tarczyca, kora nadnerczy, gonada
Nerwowa
Zazwojowe włókna
współczulnego UN
stymulują rdzeń
nadnerczy…
rdzeń kręgowy
włókno
współczulne
przytarczyce
rdzeń
nadnerczy
przytarczyce
…wydzielanie
parathormonu (PTH)
…stymulują gruczoły
dokrewne do
wydzielania hormonów
…do wydzielania
adrenaliny naczynie
krwionośne
Drogi kontaktu podwzgórze- przysadka
neurony podwzgórza
wydzielają hormony do
krążenia wrotnego przysadki
krew
układ wrotny
pobudzona przysadka
wydziela hormony do
krwi
neurony podwzgórza
wydzielają hormony
do krwi
bezpośrednio na
terenie przysadki
wazopresyna, oksytocyna
przedni płat przysadki
(część gruczołowa)
tylny płat przysadki
(część nerwowa)
OŚ PODWZGÓRZOWO-PRZYSADKOWO-GRUCZOŁOWA
PODWZGÓRZE
Część
nerwowa
przysadki
część gruczołowa
przysadki
hormon
adrenokortykotropowy
(ACTH)
hormon wzrostu (GH)
kości, mięśnie
układ wrotny
prolaktyna (PRL) hormon hormon tyreotropowy
folikulotropowy (FSH) (TSH)
i luteotropowy (LH)
gruczoł mlekowy
tarczyca
glukokortykoidy
(kortyzol)
gonady
tyroksyna (T4),
trójjodotyronina (T3)
estrogeny,
progesteron,
androgeny
kora nadnerczy
HAMOWANIE
PODWZGÓRZE
UJEMNE
SPRZĘŻENIE
ZWROTNE
HORMONY UWALNIAJĄCE
(LIBERYNY)
PRZEDNI PŁAT
PRZYSADKI
HAMOWANIE
HORMONY TROPOWE
HORMONY
HORMONY
GRUCZOŁY
DOKREWNE
TARCZYCA, KORA NADNERCZY, GONADY
kalcytonina
obniża
odzyskiwanie
Ca2+ w nerkach
tarczyca wydziela
kalcytoninę
stymuluje
odkładanie Ca2+
w kościach
Ca2+ w krwi
spada do poziomu
wyjściowego
BODZIEC
Ca2+ w krwi
Regulacja humoralna
HOMEOSTAZA
Ca2+ w krwi
(~ 10 mg/ 100ml)
Ca2+ w krwi
rośnie do poziomu
wyjściowego
BODZIEC
Ca2+ w krwi
stymuluje wydzielanie
Ca2+ z kości
PRZYTARCZYCE
PTH
wzmaga wchłanianie
Ca2+ w jelitach
aktywuje
wit.D
stymuluje odzyskiwanie
Ca2+ w nerkach
GnRH
LH
estrogeny
FSH
progesteron
GnRH
LH
FSH
androgeny
Regulacja wydzielania testosteronu
LH:
•pobudza wytwarzanie
testosteronu przez komórki
Leydiga
FSH:
•działa na komórki Sertoliego
•pobudzanie spermatogenezy
•wpływa na uwalnianie spermy
•stymuluje wydzielanie inhibiny
•aktywuje aromatazę T-E
PODWZGÓRZE
GnRH
(+)
płat przedni
przysadki
(-)
LH FSH
(+)
(+)
(-)
(-)
inhibina
testosteron
komórki
śródmiąższowe
(Leydiga)
komórki
podporowe
(Sertoliego)
LH
FSH
estradiol
progesteron
Cykl menstruacyjny
szyszynka
mózg
uwolnienie melatoniny
do krwi
móżdżek
światło
oko
SCN
zwój szyjny górny
rdzeń kręgowy
WYSTĘPOWANIE MIEJSC WIĄŻĄCYCH
MELATONINĘ W OUN KRĘGOWCÓW
SCN
visual
system
pars
tuberalis
pars distalis
mammals
+
-
+
+
birds
+
+
-
--
reptiles
+
+
-
-
amphibia
ns
+
+
-
-
group
Cassone and Natesan, 1997
zima
wiosna
lato
jesień
zima
ciemność
MELATONINA - ZEGAR I KALENDARZ
Kwas ejkoza- 5, 8, 11, 14 – tetra-enowy
n-6 PUFA
LTA4
LTB4
REGULACJA FUNKCJONOWANIA NADNERCZY –
OŚ STRESOWA
nadnercza
Rdzeń:
adrenalina,
noradrenalina
Kora: glukokortykoidy - kortyzol,
mineralokortykoidy – aldosteron,
androgeny - testosteron
KORA NADNERCZY JEST GRUCZOŁEM
DOKREWNYM
RDZEŃ NADNERCZY JEST
PRZEKSZTAŁCONYM
ZWOJEM WSPÓŁCZULNYM
NADNERCZE
NERKA
ACh
KOMÓRKA
CHROMAFINOWA JEST
PRZEKSZTAŁCONYM
NEURONEM
WSPÓŁCZULNYM
NACZYNIE
KRWIONOŚNE
PRZEDZWOJOWE
WŁÓKNO
WSPÓŁCZULNE
RDZEŃ KRĘGOWY
RDZEŃ
NADNERCZY
ADRENALINA JEST
NEUROHORMONEM
WYDZIELANYM DO KRWI
DO TKANEK
DOCELOWYCH
TOREBKA
ŁĄCZNOTKANKOWA
KORA
RDZEŃ
WARSTWA
KŁĘBKOWATA. Reg.
ANGIOTEN-SYNA II i
jony K
WARSTWA
PASMOWATA, reg.
ACTH
MINERALOKORTYKOIDY
Aldosteron
GLUKOKORTYKOIDY
Kortizol
Kortykosteron
WARSTWA
SIATKOWATA, reg.
Nieznana
ANDROGENY
DHEA
DHEA-siarczan
KOMÓRKI
CHROMAFINOWE
NERWY TRZEWNE
ŻYŁY RDZENIOWE
KATECHOLAMINY
Adrenalina
Noradrenalina
PODWZGÓRZE
STYMULACJA PRZEZ: ↓ KORTYZOLU
W KRWI, HIPOGLIKEMIĘ, PIROGENY,
STRES
HAMOWANIE PRZEZ ↑ KORTYZOLU W
KRWI
ANGIOTENSYNA
ALDOSTERON
ANDROGENY
WĄTROBA
NERKI
Raczej DHEA i
jego siarczan
1’ ROZPAD GLIKOGENU, ↑ POZIOMU GLUKOZY W KRWI MINERALOGLUKOKORTYKOIDY
2’ ↑ CIŚNIENIA KRWI
1’ ZATRZYMANIE ROZPAD BIAŁEK
3’ ↑ CZĘSTOŚCI ODDECHU
Na i WODY
i TŁUSZCZÓW
4’ ↑ TEMPA METABOLIZMU
w NERKACH
↑ POZIOMU GLUKOZY
5’ ZMIANY w PRZEPŁYWIE KRWI, PROWADZĄCE DO
2’ ↑ OBJĘTOŚCI
ZWIĘKSZONEJ CZUJNOŚCI PRZY ZAHAMOWANEJ
i CIŚNIENIA KRWI
HAMOWANIE
PRACY UKŁADU POKARMOWEGO i NEREK
ODPORNOŚCI
Pojęcie stresu ma już ponad 70 lat…
STRES
Uogólniona, adaptacyjna reakcja biologiczna
na różnorodne czynniki szkodliwe
Selye 1936
Dr. Hans Selye
(1907-1982)
http://www.natratech.com/images/Camel.jpg
STRES
Nieodłączny element życia większości organizmów –
skuteczne jego przezwyciężanie umożliwia przeżycie
Wywoływany przez wszelkie niezwykłe warunki otoczenia,
stanowiące zagrożenie realne lub domniemane
Definicja: sekwencja zdarzeń, zaczynających się bodźcem
(stresor), uruchamiającym reakcję OUN (percepcja stresu),
która z kolei uruchamia procesy fizjologiczne (reakcja
stresowa)
Reakcja stresowa: reakcja adaptacyjna na niezwykłe warunki
otoczenia lub niewłaściwa reakcja
na warunki zwyczajne
CZYNNIKI
STRESOTWÓRCZE:
 Problemy rodzinne
 Kłótnie
 Problemy
finansowe
 Pogoń za sukcesem
 Egzaminy
 Problemy z
przyjaciółmi
 Podejmowanie
decyzji
 Nowe sytuacje
CO SIĘ DZIEJE W ORGANIZMIE
Mobilizacja organizmu pod wpływem stresu
Mózg
zwiększone ukrwienie, zwiększona
przemiana glukozy
Układ sercowo-naczyniowy
zwiększona częstotliwość pracy serca,
zwiększona siła skurczu, obwodowy skurcz
naczyń, wzrost ciśnienia krwi
Układ oddechowy
rozszerzenie oskrzeli, wzrost wentylacji,
wzrost pobierania tlenu
Mięśnie
zwiększona glikogenoliza, wzmożona
kurczliwość
Wątroba
zwiększona glikogenoliza i glukoneogeneza
Tkanka tłuszczowa
zwiększona lipoliza, wzrost poziomu
kwasów tłuszczowych we krwi
Skóra
zmniejszone ukrwienie
Kościec
zmniejszony wychwyt glukozy
Przewód pokarmowy
zahamowanie funkcji
PRZEBIEG REAKCJI STRESOWEJ
STRES DŁUGOTRWAŁY STRES
KRÓTKOTRWAŁY STRES
Podwzgórze
CRH
(hormon uwalniający kortykotropinę)
Impuls nerwowy
Rdzeń
kręgowy
Komórki przysadki
Do tkanki docelowej
Włókno
współczulne
ACTH
(hormon adrenokortykotropowy)
Kora
nadnerczy
Rdzeń nadnerczy
Glukokortykoidy Mineralokortykoidy
Katecholaminy
(adrenalina,
noradrenalina)
SZYBKA ODPOWIEDŹ
1. Wzrost tętna
2. Wzrost ciśnienia krwi
3. Przemiana glikogenu w
wątrobie w glukozę i wydzielenie
jej do krwi
4. Rozkurcz oskrzelików
5. Obniżona aktywność układu
pokarmowego
6. Zmniejszone wydalanie moczu
7. Zwiększony metabolizm
DŁUGOTRWAJĄCA ODPOWIEDŹ
1. Białka i tłuszcze
1. Zatrzymywanie
przekształcane w
jonów sodu i wody
glukozę lub rozkładane
przez nerki
w celu uzyskania energii
2. Zwiększona
2. Wzrost poziomu
objętość krwi i jej
glukozy w krwi
ciśnienie
3. Immunosupresja
wydolność organizmu
rozluźnienie
wydolność oczekiwana
zmęczenie
spadek aktywności obronnej organizmu
faza
stabilna
pobudzenie
wyczerpanie
załamanie się funkcji obronnych organizmu
przeciążenie
czas
noradrenalina (walka)
układ współczulny
rdzeń nadnerczy
katecholaminy
oś HPA
gonadotropiny
układ
oksytocynoergiczny
adrenalina (niepokój, ucieczka)
CRH-ACTH-kortykoidy (bezradność, depresja)
testosteron (trwanie popędu płciowego)
oksytocyna, prolaktyna (więzi socjalne,
behawior socjalny, macierzyński, seksualny)
Istnieją różnice gatunkowe w ich wydzielaniu np.
ptaki, myszy, szczury, płazy – głównie KORTYKOSTERON
psy – KORTYZOL i KORTYKOSTERON w równych ilościach
koty, owce, naczelne – głównie KORTYZOL
CZŁOWIEK KORTYZOL:KORTYKOSTERON = 7:1
WPŁYW NA UKŁAD ODPORNOŚCIOWY
HANS SELYE – 1936 – różne
czynniki stresowe
powodują przerost kory
nadnerczy i atrofię grasicy
CYKL ŻYCIOWY W OGÓLNYM ZARYSIE
Cykl życiowy zaczyna sięGAMETOGENEZA plemniki
od pojedynczej komórki;
Zapłodnienie
Cechy płciowe
wykształcają się w toku
rozwoju embrionalnego;
Podziały komórek
Gastrulacja
jajo
Zygota
(stadium 2-komórkowe)
blastula
gastrula
Morfogeneza
Etapy rozmnażania
płciowego:
 Determinacja płci
 Gametogeneza
 Kopulacja
 Zapłodnienie
 Rozwój
larwa
Metamorfoza
postać
młodociana
Rozwój narządów
rozrodczych
(nie rozmnaża się)
postać dorosła
(zdolna do rozrodu)
Starzenie się i śmierć
dorosły
po okresie rozrodczym
•
Centropyge loriculus jest hermafrodytą protogynicznym
Sekwencyjny hermafrodytyzm może być protogyniczny
(osobnik najpierw rozwija się jako samica) i
protoandryczny (odwrotnie i rzadziej występuje)

Zmiana płci nie zawsze musi nastąpić, ale zawsze jest
możliwa. Decyduje o tym zazwyczaj skład osobniczy
populacji

Takie ryby często tworzą monoandryczne haremy –
jedyny samiec broni haremu. W przypadku jego straty –
najważniejsza samica przekształca się z samca

Wioślarka Daphnia pulex
 Wioślarki mogą się
rozmnażać tylko
partenogenetycznie
bądź lub z
następstwem pokoleń,
zależnie od warunków
środowiska.
 Jaja „letnie” rozwijają
się
partenogenetycznie,
„zimowe” przechodzą
rozwój płciowy.
JĄDRA
DIPLOIDALNE
GAMETY
ZAPŁODNIENIE
ZYGOTY
 Samice mają XX, samce X0, co oznacza
brak drugiego chromosomu płci;
 Płeć zależy od liczby genów,
znajdującej się na obydwu
chromosomach;
 Występuje u wielu owadów, np. u
karaluchów i świerszczy (Orthoptera i
Blattodea);
 Niektóre drobne gryzonie, np.
kaukaskie norniki i ryjówki posługują
się takim systemem dziedziczenia płci,
czasem też u obydwu płci brak
drugiego chromosomu (są X0);
 Nie jest znany u nich mechanizm
determinujący płeć.
•
Występuje u ptaków, gadów, niektórych owadów;
•
Odwrócony układ w porównaniu do XY: samice
mają dwa różne chromosomy płci ZW, samce są ZZ;
•
U kur gen DMRT1, a ogólnie u ptaków locus płci
zawiera geny FET1 i ASW na chromosomie W,
określające samiczość (porównywalnie do
męskiego genu SRY u ssaków);
•
U niektórych motyli samice są ZW, ale także Z0 a
nawet ZZW;
 Występuje u owadów błonkoskrzydłych, jak mrówki i
pszczoły;
 Niezapłodnione haploidalne jaja rozwijają się dając samce
(trutnie);
 Samce nie mają ojców ani synów, ale mają dziadków i wnuki
(męscy przodkowie i potomstwo);
 Diploidalne są zazwyczaj samice, czasem samce, ale te są
sterylne;
Płeć potomstwa zależy od temperatury inkubacji jaj
SAMCE:
Żółwie morskie:
20-22 oC
Aligatory: ok. 33oC
SAMICE:
Żółwie morskie:
30-35 oC
Aligatory: ok.30 oC
OKRES WRAŻLIWOŚCI NA
TEMPERATURĘ
Temperaturowa determinacja płci:
 W wyższej temperaturze rozwija się jedna płeć, w niższej
druga; lub
 W skrajnych temperaturach powstaje jedna płeć, w
pośrednich druga
 SRY = Sex determining Region Y,
 Gen kodujący czynnik
transkrypcyjny należący do
rodziny genów SOX (SRY-like
box), kodujących białka wiążące
DNA.
 Jest to białko SRY, z grupy TDF
(Testis Determing Factor). Od
niego zależy determinacja płci
męskiej.
 Mutacje genu SRY powodują
powstawanie kobiet XY z
niedorozwojem jajników (zespół
Swyera) a translokacja fragmentu
chromosomu Y z tym genem do X
powoduje zespół samczy XX.
środowisko zewnętrzne
czynniki psychiczne, stres
UKŁAD
NERWOWY
światło - ciemność
SZYSZYNKA
środowisko wewnętrzne
antygeny
UKŁAD
UKŁAD
ENDOKRYNOWY ODPORNOŚCIOWY
ODDZIAŁYWANIA NEUROENDOKRYNO-IMMUNOLOGICZNE
Poziom strategiczny
ETAPY RÓŻNICOWANIA I DOJRZEWANIA:
• Długotrwałe działanie hormonów
• Niezależne od antygenów
Poziom alarmowy
RZECZYWISTA MOŻLIOWŚĆ REAGOWANIA:
• Krótkotrwałe działanie hormonów
• Zależne od antygenów
WĘZŁY CHŁONNE
KOMÓRKI
ODPORNOŚCIOWE
NACZYNIA KRWIONOŚNE
SZPIK KOSTNY
GRASICA
PŁUCA
WĄTROBA
UKŁAD
POKARMOWY
ŚLEDZIONA
NADNERCZA
TOCZĄCY SIĘ PROCES CHOROBOWY WPŁYWA NA
SAMOPOCZUCIE I ZACHOWANIE
SICKENSS BEHAVIOR jako MECHANIZM ADAPATCYJNY
Kontakt z patogenem aktywuje makrofagi i inne APC, które zaczynają
produkować cytokiny prozapalne. W wyniku ich działania OUN zmienia
priorytety behawioralne, a zachowanie chorego zwierzęcia ułatwia aktywację
procesów zwalczających patogeny. Sickness behavior wzmacnia odporność na
chorobę i przyspiesza powrót do stanu prawidłowego.