układ autonomiczny

Wykłady 5
OBWODOWY UKŁAD NERWOWY
ORGANIZACJA OBWODOWEGO
UKŁADU NERWOWEGO
OBWODOWY UKŁAD NERWOWY
DROGI
ODŚRODKOWE
- EFERENTNE
UKŁAD AUTONOMICZNY
WEGETATYWNY
WSPÓŁCZULNY
TRZEWNY
PRZYWSPÓŁCZULNY
DROGI
DOŚRODKOWE –
AFERENTNE
CZUCIOWE
UKŁAD SOMATYCZNY
MOTORYCZNY
UKŁAD AUTONOMICZNY
Działa „NIEZALEŻNIE OD NASZEJ WOLI”
Uczestniczy w utrzymaniu homeostazy
Obejmuje 3 systemy:
WSPÓŁCZULNY (sympatyczny)
PRZYWSPÓŁCZULNY (parasympatyczny)
TRZEWNY – działa niezależnie, reguluje
czynność przewodu pokarmowego, trzustki,
pęcherzyka żółciowego
UKŁAD AUTONOMICZNY
DWUNEURONOWA droga odśrodkowa: włókna
przedzwojowe, zwoje, włókna zazwojowe
ACTYLOCHOLINA jest mediatorem uwalnianym
na zakończeniach włókien przedzwojowych
obydwu układów
Większość narządów unerwiona przez obydwie
składowe, działające antagonistycznie
Nawet w warunkach spoczynkowych neurony
układu autonomicznego generują potencjały
czynnościowe
CECHY UKŁADU AUTONOMICZNEGO
Droga odśrodkowa 2neuronowa:
 NEURON
PRZEDZWOJOWY
 SYNAPSA W ZWOJU
AUTONOMICZNYM
 NEURON ZAZWOJOWY
Uwalnianie
neurotransmitera w
unerwianym narządzie
w tzw.
perełkowatościach
OUN
PUN
OBWODOWY
ZWÓJ
AUTONOMICZNY
NEURON
PRZEDZWOJOWY
NEURON
ZAZWOJOWY
EFEKTOR
Figure 8.18
Porównanie układu somatycznego i autonomicznego
Układ
somatyczny
Mięśnie szkieletowe
Cechy
Układ autonomiczny
Narządy efektorowe Mięsień sercowy, mięśnie
gładkie, gruczoły
Tylko pobudzający
Wpływ na efektor
Pobudzający lub
hamujący – zależnie od
typu transmitera i
receptorów w komórkach
efektorowych;
Brak
Obecność zwojów
Zwoje współczulne:
pnie przykręgowe, przedkręgowe, dodatkowe;
przywspółczulne: w
narządach unerwianych;
Jeden – motoneuron
z pnia mózgu lub
rdzenia kręgowego;
Liczba neuronów w Dwa – przedzwojowy i
drodze odśrodkowej zwojowy (ośrodkowy i
obwodowy);
PRZYWSPÓŁCZULNY vs WSPÓŁCZULNY
RODZAJ NEUROTRANSMITERA ZAZWOJOWEGO
OUN
PUN
OUN
PUN
Cholinergiczny
receptor
nikotynowy
Cholinergiczny
receptor
nikotynowy
Ach
Receptor
muskarynowy
PRZYWSPÓŁCZULNY
NA
Receptor
adrenergiczny
WSPÓŁCZULNY
Figure 8.19
WSPÓŁCZULNY vs PRZYWSPÓŁCZULNY
CECHA
LICZBA NEURONÓW
WSPÓŁCZULNY
PRZYSWPÓŁCZYLNY
DWA
DWA
PIERSIOWY I LĘDŹWIOWY ODCINEK RDZENIA
TYŁOMÓZGOWIE
ODCINEK KRZYŻOWY
BLISKO RDZENIA
BLISKO NARZĄDU
NEURON
PRZEDZWOJOWY
KRÓTKI
DŁUGI
NEURON ZAZWOJOWY
DŁUGI
KRÓTKI
LICZBA SYNAPS/ NEURON PRZEDZWOJOWY
WIELE
KILKA
NEUROTRANSMITER
PRZEDZWOJOWY
ACETYLOCHOLINA
(Ach)
ACETYLOCHOLINA
(Ach)
NEUROTRANSMITER
ZAZWOJOWY
NORADRENALINA
(NA)
ACETYLOCHOLINA
(Ach)
LOKALIZACJA CIAŁ
NEURONÓW
POŁOŻENIE ZWOJÓW
PODWÓJNE UNERWIENIE AUTONOMICZNE
FUNKCJE UKŁADU AUTONOMICZNEGO
CZĘŚĆ
WSPÓŁCZULNA
NARZĄD
CZĘŚĆ
PRZYWSPÓŁCZULNA
rozszerzona
–
mało łez
ŹRENICA
m. rzęskowy
gruczoł łzowy
zwężona
skurcz
dużo łez
przyspieszona
wzmocniona
rozszerzone
SERCE
częstość skurczów
siła skurczów
tętnice wieńcowe
zwolniona
–
zwężone
rozkurczone
przyspieszony
PŁUCA
oddech
skurczone
zwolniony
PRZEWÓD POKARMOWY
zwolniona
perystaltyka
pogłębienie skurczu
zwieracze
zmniejszone
wydzielanie gruczołów
mało gęstej śliny
ślinianki
przyspieszona
rozkurczone
wzmożone
dużo wodnistej
NARZĄDY PŁCIOWE
rozkurcz,
zahamowanie erekcji
m. gładkie
erekcja
skurcz – wytrysk
m. nasieniowodu
rozkurcz
skurcz i
PORÓWNANIE UKŁADU SOMATYCZNEGO I
AUTONOMICZNEGO
OUN
Peryferyczny układ nerwowy
Mięśnie
szkieletowe
SOMATYCZNY
UKŁAD NERWOWY
A
U
T
O
N
O
M
I
C
Z
N
Y
U
K
Ł
A
D
N
E
R
W
O
W
Y
UKŁAD
W
S
P
Ó
Ł
C
Z.
Mięśnie
gładkie
(np. w
naczyniach)
Naczynie
krwionośne
Rdzeń nadnerczy
UKŁAD
PRZYWSPÓŁCZ.
Aksony
przedzwojowe
współczulne
Efektory
Aksony
zazwojowe
współczulne
zwój
Mielina
Aksony przedzwojowe przywspółczulne
Gru czoły
Mięsień
sercowy
Aksony zazwo-
jowe przywspółczulne
PODZIAŁ FUNKCJONALNY UN
DROGI DOŚRODKOWE
Informacja zaadresowana
anatomicznie
dośrodkowe drogi nerwowe
chemicznie
krew, narządy okołokomorowe
OŚRODKOWY UKŁAD NERWOWY (OUN)
3 WIELKIE DROGI ODŚRODKOWE
UKŁ. SOMATYCZNY
Informacja zaadre
-sowana precyzyjnie, anatomicznie:
• lokomocja,
• oprawa ruchowa
zachowań;
UKŁ. AUTONOMICZNY
UKŁ. NEUROENDOKRYNOWY
Układ przy- Układ współInformacja zaadrewspółczulny
czulny
- sowana chemicznie:
Informacja zaadresowana
anatomicznie:
• regulacja czynności
- gruczołów
• precyzyj- • mniej
- nie
precyzyjnie dokrewnych,
• regulacja homeostazy
•• regulacja czynności
- organizmu;
trzewi,
•• reakcje emocjonalne,
••
regulacja homeostazy
Trzy wielkie drogi odśrodkowe
Bruzda środkowa mózgu
Kompleks
podwzgórze-przysadka
• Układ neuroendokrynowy
• Ukł. nerwowy somatyczny jest
Informacja
regulowany przez korę mózgową;
czuciowa z
• Ukł. nerwowy autonomiczny jest pod
receptorów
kontrolą podwzgórza i układu limbicznego;
• Ukł. neuroendokrynowy – informacja
zaadresowana chemicznie do wszystkich komórek ciała, które mają receptory;
OŚRODKOWY UKŁAD NERWOWY
MÓZGOWIE
PRZODOMÓZGOWIE

i
RDZEŃ KRĘGOWY
i

PIEŃ MÓZGU


 KRESO MIĘDZY ŚRÓDTYŁOMÓZGOWIE
MÓZGOWIE
MÓZGOWIE
MÓZGOWIE
 półkule
 nadwzgórze z
 pokrywa–
 most
wtórne
mózgowe (wtórne)
szyszynką,
wzgórki
 móżdżek
 spoidło wielkie i
 wzgórze,
czworacze,
 opuszka czyli
spoidło przednie,
 podwzgórze z
 konary mózgu,
rdzeń przedłużony
 opuszki węchowe,
przysadką,
 nakrywka,
 wyspa,
 siatkówka,
 istota czarna
 jądra podstawy
mózgu,
struktury limbiczne:
☺ hipokamp,
☺ przegroda,
☺ zakręt obręczy, ☺ ciała
migdałowate
- ☺ kora węchowa,

Podział anatomiczny OUN
(blokowy)
K
Most i móżdżek
Ś
R
Rdzeń
przedłużony
Rdzeń kręgowy
2cm
Przodomózgowie
Tyłomózgowie
Śródmózgowie
Od ~24 tygodnia życia
płodowego w ciągu 1 minuty
przybywa w OUN 250 000
komórek !
Etapy rozwoju OUN człowieka: w 4., 16., 24. i 32. tygodniu
płodowego
życia
FUNKCJE KORY RUCHOWEJ
 Lokalizacja w tylnej części płatów czołowych, zawiaduje
ruchami zamierzonymi
 Każda część narządu ruchu (grupa mięśni) ma swoją
reprezentację
 Największą mają ręce, szczególnie palce oraz mięśnie
twarzy i języka, wyraźnie mniejszą - tułów i kończyny dolne
 Reprezentacja ruchu także w jądrach podkorowych (jądro
ogoniaste, jądro soczewkowate, ciało migdałowate):
wytworzenie napędu ruchowego oraz regulowanie napięcia
mięśni i korygowanie (zgodność z powziętym zamiarem)
czynności motorycznej inicjowanej w korze
INNE FUNKCJE PŁATÓW CZOŁOWYCH
• Kształtowanie osobowości
• Zdolność do myślenia i wyrażania woli
• Prawdopodobny prapoczątek uczuć
POZOSTAŁE PŁATY KOROWE
• Płaty ciemieniowe: kora czuciowa - analiza czucia
powierzchownego i głębokiego
• Płaty skroniowe: kora słuchowa
• Płaty potyliczne: kora wzrokowa
• Pod płatami czołowymi (w części podstawnej mózgu): kora
węchowa, najstarsza filogenetycznie część kresomózgowia,
utworzona przez położone zewnątrzmózgowo opuszki i
pasma węchowe, oraz struktury znajdujące się wewnątrz
mózgu
• Kora asocjacyjna, głównie w płatach czołowych, także w
płatach skroniowych, ciemieniowych i potylicznych:
integracja różnych funkcji kory, adekwatnie do powziętych
zamiarów
Promienistość wzgórzowa –
wzajemne połączenia wzgórza z
korą mózgową
WZGÓRZE
Nowa droga do kory
prowadzi przez
WZGÓRZE
(ciała kolankowate
boczne)
Impulsacja
wzrokowa
Twór siatkowaty
Wstępujące drogi z mięśni, ścięgien,
stawów, czucia, dotyku, bólu i
temperatury
Wzgórze
otrzymuje
wielokrotnie
więcej informacji
z kory niż z
Impulsacja obwodu
słuchowa
Zstępujące drogi ruchowe
do rdzenia kręgowego
Półkule móżdżku
MÓŻDŻEK
Płat przedni
Szczelina
Płat tylny
Szczelina
poprzeczna
Robak
Istota biała
móżdżku
„Homunkulusy„
krótkotrwałe
odwzorowania napięcia
mięśni w różnych częściach
ciała;
Robak
Płat grudkowokłaczkowy
Pień móżdżku
Kora móżdżku
Głębokie jądra
móżdżku
Robak
(przecięty)
U dołu część tylna
Komórki Komórki Miejsce
występowania
Purkinjego ziarniste
komórek koszyczkowych
(warstwa
Kora móżdżka jest trójwarstwowa
molekularna)
(kora stara)
UKŁAD KRĄŻENIA I JEGO
REGULACJA
TYPY UKŁADÓW KRĄŻENIA
OTWARTY
Płyn krążący KREW
pozostaje zamknięty
w naczyniach i
bezpośrednio nie
kontaktuje się z
tkankami
Płyn krążący
HEMOLIMFA wchodzi
w bezpośredni
kontakt z tkankami w
przestrzeniach
zwanych ZATOKAMI
ZAMKNIĘTY
PŁYN ŚRÓDMIĄŻSZOWY (TKANKOWY) – płyn omywający komórki i tkanki, stanowi
środowisko wewnętrzne organizmu
LIMFA - płyn krążący we wtórnym układzie kręgowców, zwanym limfatycznym
RÓŻNE ŚCIANY NACZYŃ KRWIONOŚNYCH
TĘTNICE SPRĘŻYSTE- duże,
blisko serca
PRZYDANKA:
WŁ. KOLAGENOWE,
SPRĘŻYSTE, VASA
VASORUM
WARSTWA
ŚRODKOWA:
M. GŁDAKIE
OKRĘŻNE, WŁ.
SPRĘŻYSTE i
KOLAGENOWE
TĘTNICE MIĘŚNIOWE –
większość średnich i małych
WARSTWA
WEWNĘTRZNA:
ŚRÓDBŁONEK, M.
GŁADKIE,
FIBROBLASTY
TĘTNICZKI
NACZYNIA WŁOSOWATE
(KAPILARY)
PORÓWNANIE ŚCIAN ŻYŁY i TĘTNICY
KRĄŻENIE WIEŃCOWE
ROLA
OBRAZ
DYSTRYBUCJA KRWI NA OBWODZIE
TRZEWIA
NERKI
Regulacja pracy serca
Szczelina podłużna
mózgu
Kora
mózgowa
Zatoka
Płat
skroniowy
Tętnica szyjna
wspólna
Włókna
czuciowe
Łuk aorty
Podwzgórze
Rdzeń przedłużony
n. błędny
Węzeł
S.A.*
Węzeł AV
(przedsionkowo-komorowy)
Rdzeń kręgowy
•
•
n. współczulny
Pień współczulny
*węzeł
automatyzmu
zatokowo- przedsionkowy
CHARAKTERYSTYKA PRACY SERCA
POJEMOŚĆ WYRZUTOWA – objętość krwi
opuszczająca jedną komorę serca podczas
pojedynczego skurczu
TĘTNO – liczba skurczów serca w ciągu
minuty
POJEMNOŚĆ MINUTOWA – iloczyn tętna i
pojemności wyrzutowej
BRADYKARDIA – zmniejszona praca serca
TACHYKARDIA – przyspieszona praca serca
KONTROLA POJEMNOSCI WYRZUTOWEJ
ZWIĄZANIE NA lub ADRENALINY z
RECEPT β1 ADRENERGICZNYM
AKTYWUJE BIAŁKO G
PODJEDNOSTKA BIAŁKA G
AKTYWUJE CYKLAZĘ
ADENYLANOWĄ,
PRZEKSZTAŁCAJĄCĄ ATP->cAMP
cAMP AKTYWUJE KINAZĘ
BIAŁKOWĄ A, TO Z KOLEI
FORSFORYLUJE KANAŁ Ca TYPU L,
Ca WNIKA DO KOMÓRKI
POBUDZAJĄC SKURCZ
KINAZA BIAŁKOWA FOSFORYLUJE
TEŻ KANAŁ Ca W RETIKULUM
SARKOPLAZMAT, ↑ Ca w
CYTPLAZMIE POBUDZA SKURCZ;
FOSFORYLACJA MIOZYNY TAKŻE
POBUDZA SKURCZ;
FOSFORYLACJA
SARKOPLAZMATYCZNEJ Ca-ATP azy
PRZYSPIESZA USUWANIE Ca DO
SIATECZKI, CO SKRACA CZAS
ROZKURCZU MIĘŚNIA
Figure 9.27
ZMIANA POZYCJI CIAŁA
Zmiana pozycji (z leżącej na stojącą i odwrotnie)
wpływa na ciśnienie i przepływ krwi
Przyjęcie postawy stojącej przesuwa krew do
kończyn dolnych, zmniejsza powrót żylny,
↓pojemność wyrzutową serca, powoduje ↓
ciśnienia tętniczego
Odruch z baroreceptorów przywraca ciśnienie
do normy
Niskie ciśnienie ortostatyczne – zbyt wolna
korekta ciśnienia po zmianie pozycji na stojącą
WPŁYW PODWYŻSZONEGO CIŚNIENIA KRWI
KRÓTKOTRWAŁA REGULACJA
PODWYŻSZONEGO CIŚNIENIA KRWI:
CZ. 1
↑ CIŚNIENIA KRWI
ROZCIĄGNIECIE ŚCIAN TĘTNICY
POBUDZENIE BARORECEPTORÓW W ŁUKU
AORTY i TĘTNICY SZYJNEJ
↑IMPULSACJI AFERENTNEJ
WPŁYW PODWYŻSZONEGO CIŚNIENIA KRWI cd.
CZ. 2
↑ IMPULSACJI AFERENTNEJ Z
BARORECEPTORÓW
↓POBUDZENIA WSPÓŁCZULNEGO
↑POBUDZENIA PRZYWSPÓŁCZULNEGO
↓CZĘSTOŚCI PRACY SERCA
↑ŚREDNICY NACZYŃ
↓ CIŚNIENIA KRWI
SZYBKA REGULACJA SPADKU CIŚNIENIA KRWI
↓CIŚNIENIA KRWI
ZAHAMOWANIE BARORECEPTORÓW
↓ IMPULSACJI AFERENTNEJ
↓POBUDZENIA PRZYWSPÓŁCZULNEGO
↑POBUDZENIA WSPÓŁCZULNEGO
↑CZĘSTOTOLIWOŚCI I KURCZLIWOŚCI SERCA
↑ SKURCZU NACZYŃ
WYRZUT ADRENALINY Z NADNERCZY –
POBUDZA PRACĘ SERCA I SKURCZ NACZYŃ
WZROST CISNIENIA KRWI
REASUMUJĄC:
SZYBKA REAKCJA NA WZROST CIŚNIENIA KRWI POLEGA NA
POBUDZENIU UKŁADU PRZYWSPÓŁCZULNEGO, SKUTKUJĄC
SPADKIEM CZĘSTOTOLIWOŚCI RPACY SERCA, ROZSZERZENIEM
NACZYŃ I OBNIŻENIEM CIŚNIENIA
SPADEK CIŚNIENIA KRWI URUCHAMIA MECHANIZMY
WSPÓŁCZULNE, STYMULUJĄCE RPACĘ SERCA, SKURCZ NACZYŃ I
WZORST CIŚNIENIA
W DŁUŻSZYM PRZEDZIALE CZASOWYM NASTĘPUJE
URUCHOMIENIE MECHANIZMÓW NERKOWYCH Z UDZIAŁEM
UKŁADU RENINA-ANGIOTENSYNA-ALDOSTERON
PODWYŻSZENIE CIŚNIENIA OSMOTYCZNEGO KRWI URUCHAMIA
UWALNIANIE HORMONU ANTYDIURETYCZNEGO (ADH),
RESORPCJĘ I ZATRZYMANIE WODY W NERKACH, POBUDZENIE
OŚRODKÓW PRAGNIENIA I PODWYŻSZENIE CIŚNIENIA KRWI
CDN….
FUNKCJE KRWI – ODPORNOŚĆ
w. 6
1.04.2014
HEMATOPOEZA
Proces powstawania erytrocytów, płytek krwi i leukocytów z komórek
macierzystych szpiku kostnego (hematopoetyczne komórki macierzyste).
Miejsca hematopoezy u człowieka:
•
woreczek żółtkowy
pierwsze tygodnie życia płodowego
•
wątroba i śledziona
trzeci miesiąc życia płodowego (3 – 7 m-c)
•
szpik kostny
dalsze miesiące życia płodowego, po urodzeniu
hematopoeza w wątrobie i śledzionie ustaje
Hematopoetyczne komórki macierzyste
0.05% w szpiku kostnym
Limfoidalne komórki macierzyste
Mieloidalne komórki macierzyste
Komórki progenitorowe
Komórki progenitorowe
POWSTAWANIE KOMÓREK KRWI czyli
HEMATOPOEZA
HEMATOLOGIA – NAUKA O KRWI I O CHOROBACH
KRWI
LEUKOCYTY
czas życia
7 godz.
funkcje
odpowiedź na ataki
bakteryjne – fagocytoza
55-65%
neutrofil
czas życia
różny
limfocyt T, ok. 2/3 Li
różny
udział w reakcjach
nadwrażliwości – histamina
0-1% - mastocyty tkankowe
bazofil
różny
limfocyt B, ok. 1/3 Li
różny
eozynofil
odpowiedź na atak
pasożytów 2-4%
3 dni
monocyt
funkcje
komórkowa odpowiedź
odpornościowa: pomocnicze
Th, cytotoksyczne Tc i
supresorowe Treg
25-35%
różnicują się w komórki
plazmatyczne,
wydzielają specyficzne
immunoglobuliny
ok. 10%
stają się makrofagami
tkankowymi,
migrują do ogniska
zapalenia i pochłaniają
bakterie 3-8%
DEFINICJA ODPORNOŚCI:
Jest to zdolność organizmu
do zachowania integralności, zagrożonej
przez potencjalnie niebezpieczne czynniki
POCHODZENIA ZEWNĘTRZNEGO
(np. drobnoustroje chorobotwórcze)
LUB WEWNĘTRZNEGO
(np. komórki nowotworowe)
Płytycz, 1999
FUNKCJONALNY PODZIAŁ ODPORNOŚCI
NIESWOISTA
KOMÓRKOWA
BARIERY
 Skóra
 Błony śluzowe
MECHANIZMY OBRONNE

SWOISTA

Limfocyty Th, Tc i Treg
HUMORALNA

Limfocyty B i przeciwciała
Fagocytoza
Makrofagi
Monocyty
Granulocyty

Kręgowce
3,4 %
Cytotoksyczność
Komórki NK
Białka: interferony i
układ dopełniacza
Bezkręgowce
96,6 %
KOMÓRKI EFEKTOROWE I GŁÓWNE CECHY ODPORNOŚCI
ODPORNOŚĆ WRODZONA
ODPORNOŚĆ NABYTA
ODPOWIEDŹ
HUMORALNA
ODPOWIEDŹ
KOMÓRKOWA
• SZYBKA
• POWOLNA
• NIE POZOSTAWIA PAMIĘCI
• POZOSTAWIA PAMIĘĆ
• RECEPTORY DLA Ag NIEZMIENNE
• RECEPTORY DLA Ag
I MAŁO SPECYFICZNE
RÓŻNORODNE
I SPECYFICZNE
LINIE OBRONY
Rys. N.Drela
FAGOCYTOZA
płyn zewnątrz
komórkowy
lizosom
KOMÓRKA
FAGOCYTUJĄCA
Uwalnianie
produktów
końcowych
Patogen Associated
Molecular Pattern PAMP
patogen PAMP
Endocytoza tworzenie
fagosomu
PRM/TLR
Patogen Recognition
Molecules PRM
jądro
komórki
fagolizosom
FAGOCYTOZA
NIESWOISTA REAKCJA ODPORNOŚCIOWA
Kontakt fagocytów
z patogenem
wydzielanie mediatorów
przez fagocyty
fagocytoza
Wewnątrzkomórkowe
zabijanie
patogenów
Regulacja
procesu
zapalnego
Pozakomórkowe
zabijanie
patogenów
Modulowanie
procesów
krzepnięcia
krwi
Hormonalna
regulacja
uogólnionej
odpowiedzi na
infekcje
DEFINICJA ZAPALENIA:
Miejscowa, fizjologiczna reakcja obronna tkanki na
uszkodzenie mechaniczne lub inne urazy
(chemiczne, biologiczne), która gwałtownie się
rozwija i z reguły szybko się kończy
Główna część odporności wrodzonej (nieswoistej),
lecz dzięki jej aktywacji dochodzi do uruchomienia
mechanizmów nabytych (swoistych)…
STAN ZAPALNY
KREW
TKANKI
R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY ,,Immunology”2003
GŁÓWNE OZNAKI ZAPALENIA
Gorączka
CALOR
Rumień
RUBOR
Obrzęk
TUMOR
Ból
Utrata funkcji
DOLOR FUNCTI LASEA
Po raz pierwszy opisane przez Celsusa - 2000 lat temu
RÓŻNE OBLICZA LIMFOCYTA
limfocyt w mikroskopie
świetlnym
limfocyt cytotoksyczny w
mikroskopie skaningowym
limfocyt B w mikroskopie
elektronowym
TYPY LIMFOCYTÓW I ICH FUNKCJE
Bursa
Fabrycjusza
lub jej
odpowiednik
Grasica
Limfocyty T
Limfocyty B
Odpowiedź humoralna
Odpowiedź komórkowa
Szpik kostny
linia
mieloidalna
komórki pnia
linia
limfoidalna
(ukierunkowanie)
POCHODZENIE
LIMFOCYTÓW
BiT
(dojrzewanie)
dojrzały
LiB
prekursor
LiT
grasica
kontakt z
antygenem
wtórne narządy limfoidalne
komórki plazmatyczne przeciwciała
kontakt z
antygenem
(dojrzewanie)
dojrzały
LiTh
dojrzały
LiTc
kontakt z
antygenem
RECEPTORY LIMFOCYTÓW ROZPOZNAJĄCE
ANTYGENY
R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY ,,Immunology”2003
DEFINICJA ANTYGENU:
• Pierwotnie: substancja powodująca powstawanie
przeciwciał (ang. antibody generating)
• Obecnie: czynniki wywołujące aktywację układu
odpornościowego, czyli takie (nonself), przeciw
którym kierowana jest odpowiedź odpornościowa
• Epitopy albo determinanty antygenowe to struktury
powierzchniowe antygenu, odpowiedzialne za
immunogenność antygenu
• Niekompletne antygeny to hapteny
ROZPOZNANIE „SWÓJ-0BCY”
• Mechanizmy obronne w zwykłych warunkach nie
zwalczają tkanek, które mają znacznik „swój” .
• Jest to możliwe dzięki mechanizmowi autotolerancji czyli rozróżnieniu „swój-obcy”.
• Ale przy spotkaniu z komórką lub organizmem
noszącymi znacznik „obcy” uruchamiane są
mechanizmy zwalczające intruza.
• Czasami ta walka jest groźniejsza dla organizmu niż
rozpoznany „obcy” (alergie)
GŁÓWNY KOMPLEKS ZGODNOŚCI TKANKOWEJ
Major histocompatibility complex
(MHC)
MHC klasy I



występują na powierzchni
wszystkich komórek w
organizmie
prezentują antygeny
pochodzenia endogennego
np. białka wirusowe lub
zmienione białka własne
współdziałają z limfocytami Tc
MHC klasy II



występują na powierzchni
komórek prezentujących
antygen (APC)
prezentują antygeny
pochodzenia egzogennego
współdziałają z limfocytami
Th
PREZENTACJA ANTYGENU
ANTYGEN
DOWOLNA KOMÓRKA
OBCY DROBNOUSTRÓJ
PRZETWORZONY
ANTYGEN
KOMÓRKA PREZENTUJĄCA ANTYGEN
INFEKCJA
(antygeny)
ODPOWIEDŹ IMMUNOLOGICZNA
SWOISTA
PRZECIWCIAŁA
(immunoglobuliny)
ZAINFEKOWANA
KOMÓRKA
KOMÓRKI PLAZMATYCZNE
LIMFOCYT Tc
(cytotoksyczny)
MAKROFAG (APC)
LIMFOCYT B
INTERLEUKINA -2
LIMFOCYT Th
(pomocniczy)
INTERLEUKINA-1
STRUKTURA UKŁADU
ODPORNOŚCIOWEGO:
• Pierwotne narządy (gruczoły) limfoidalne: grasica i szpik
kostny (analog bursy Fabrycjusza ) – ŚRODOWISKO
DOJRZEWANIA LIMFOCYTÓW
• Wtórne narządy (gruczoły) limfoidalne: śledziona, węzły i
grudki chłonne – MIEJSCA KONTAKTU LIMFOCYTÓW Z
ANTYGENAMI
• Komórki odpornościowe: leukocyty i produkowane przez
nie cytokiny – NOŚNIKI INFORMACJI W UKŁADZIE
ODPORNOŚCIOWYM
NARZĄDY LIMFOIDALNE
MIGDAŁKI
WĘZŁY
CHŁONNE
GRASICA
ŚLEDZIONA
WYROSTEK
ROBACZKOWY
SZPIK KOSTNY
KĘPKI PEYERA W
JELICIE CIENKIM
WĘZŁY CHŁONNE
NACZYNIA
LIMFATYCZNE
UKŁAD ODDECHOWY
• ZALEŻNOŚCI ŚRODOWISKOWE
i SYSTEMATYCZNE
• WYMIANA
w. 7
GAZOWA,WENTYLACJA,
08.04.2014
CZYNNIKI
MODYFIKUJĄCE
• REGULACJA ODDYCHANIA u
CZŁOWIEKA
•w 8
FUNKCJE KRWI REALIZOWANE SĄ W
NACZYNIACH WŁOSOWATYCH
UKŁAD KRĄŻENIA: transport O2 i CO2
PRAWA KOMORA
PODSTAWOWE POJĘCIA:
• Oddychanie – sekwencja procesów, powodująca, że tlen
pobrany ze środowiska zewnętrznego zostaje przeniesiony
do naczyń włosowatych a w tkankach wymieniony z CO2,
usuwanym na zewnątrz
• Oddychanie komórkowe (mitochondrialne) – produkcja
ATP z substratów energetycznych
• Oddychanie zewnętrzne – wymiana gazów między
środowiskiem zewnętrznym na poziomie powierzchni
oddechowej
• Oddychanie wewnętrzne – wymiana gazów w tkankach
• Ruch gazów odbywa się zawsze w kierunku
od wysokiego do niskiego ciśnienia parcjalnego
MIEJSCA WYMIANY GAZOWEJ
TĘTNICA PŁUCNA
ODDYCHANIE ZEWNĘTRZNE:
• CO2 dyfunduje z kapilar płucnych do
pęcherzyków płucnych
• O2 dyfunduje z pęcherzyków do kapilar
AORTA TĘTNICA GŁÓWNA
ODDYCHANIE WEWNĘTRZNE:
• O2 dyfunduje z obwodowych naczyń
włosowatych do komórek
• CO2 dyfunduje z komórek do
obwodowych naczyń włosowatych
WYMIANA GAZOWA W
PĘCHERZYKACH PŁUCNYCH
CECHY FIZYCZNE POWIETRZA i WODY
(w temp. 20 oC)
CECHA
POWIETRZE
WODA
W:P
1.2
998
~800:1
0.02
1
50:1
WSP. DYFUZJI O2 (m2/sec x 10-9)
20 300
2.1
~1:10 000
WSP. DYFUZJI CO2 (m2/sec x 10-9)
16 000
1.8
~1:10 000
ROZPUSZCZALNOŚĆ O2 (ml/l)
1 000
33.1
1:30
ROZPUSZCZALNOŚĆ CO2 (ml/l)
1 000
930
~1
STĘŻENIE O2 (mM) przy p=1atm
8.7
0.3
1:30
STĘŻENIE CO2 (mM) przy p=1atm
0.01
0.01
~1
GĘSTOŚĆ (kg/m3)
LEPKOŚĆ (poise x 10-2)
RYBY CHRZĘSTNE - SPODOUSTE
ETAPY WENTYLACJI:
• Otwarcie jamy gębowej
zasysa wodę, także przez
otwory skrzelowe
• Zamknięcie pyska i otworów
skrzelowych
• Mięśnie wokół jamy gębowej
przepychają wodę przez
skrzela, na zewnętrz przez
szczeliny skrzelowe
PRZECIWPRĄDOWY RUCH
WODY i KRWI W SKRZEALCH
CYKL WENTYLACYJNY RYB KOSTNYCH
• Otwarcie pyska
• Zastawka zamknięta
• Powiększona jama
gębowa
• Powiększona jama
skrzelowa
• Zamknięcie pyska
• Jama gębowa
zmniejszona
• Zastawka
zamknięta
• Jama skrzelowa
zmniejszona
• Zamknięcie pyska
• Otwarcie zastawki
• Jama gębowa
zmniejszona
• Jama skrzelowa
zmniejsza się
• Otwarcie pyska
• Jama gębowa
powiększa się
• Zastawka otwarta
• Jama skrzelowa
zmniejsza się
SKRZELA RYB – WENTYLACJA
PRZECIWPRĄDOWA
ODDYCHANIE TLENEM
ATMOSFERYCZNYM
• OWADY – układ tchawkowy
• PŁAZY – oddychanie skórne, workowate płuca,
skrzela zewnętrzne, wentylacja pływowa dzięki
ruchom dna jamy gębowej
• PTAKI - sztywne płuca, kapilary i worki
powietrzne, wymiana gazowa w kanalikach
powietrznych (parabronchi)
• SSAKI – górne i dolne drogi oddechowe,
powierzchnia oddechowa ukryta w pęcherzykach
płucnych
BŁONY OPŁUCNE i ich rola
Każde płuco otaczają dwie warstwy tej samej błony
surowiczej czyli opłucnej: trzewna i ścienna. Leżąca między
nimi jama opłucna jest wypełniona płynem.
To chroni płuca przed zapadaniem się.
OPŁUCNA TRZEWNA
pokrywa powierzchnię
płuc,
OPŁUCNA ŚCIENNA
przylega do mostka,
ściany klatki piersiowej i
przepony
JAMĘ OPŁUCNĄ
wypełnia płyn
BŁONY i JAMA OPŁUCNA
Jama opłucna
wypełniona płynem
Opłucna ścienna
Opłucna trzewna
Jama opłucna jest cienką szczeliną
wypełnioną płynem
Płyn jamy opłucnej wspomaga oddychanie,
działając jako czynnik zmniejszający tarcie
dwóch warstw opłucnej
CIŚNIENIE w JAMIE OPŁUCNEJ
JEST ZAWSZE UJEMNE – wywiera efekt zasysania, chroniąc płuca
przed zapadaniem
OPŁUCNA
TRZEWNA
OPŁUCNA
ŚCIENNA
PĘCHERZYKI
PŁUCNE
Podciśnienie w jamie
opłucnej jest efektem:
• napięcia powierzchniowego
płynu pęcherzykowego;
• elastyczności płuc;
• elastyczności klatki piersiowej
JAMA OPŁUCNA WYPEŁNIONA
PŁYNEM
PRZEBIEG WDECHU i WYDECHU
PROCESY ZACHODZĄCE PODCZAS
WDECHU
PRZEBIEG WDECHU:
Skurcz przepony i mięśni
międzyżebrowych zewnętrznych
↓
Wzrost objętości klatki piersiowej
↓
Wzrost podciśnienia w jamie
opłucnej
↓
Płuca rozciągają się
↓
Ciśnienie w płucach staje się ujemne
↓
Powietrze wnika do płuc
DRZEWO OSKRZELOWE
OSKRZELE GŁÓWNE
CHRZĄSTKA
Ściany tchawicy i oskrzeli są
wyłożone chrząstką,
chroniącą przed zapadaniem
się;
Oskrzeliki zawierają więcej
mięśni gładkich, co ułatwia
regulację przepływu
powietrza;
Od jamy nosowej do
końcowego oskrzelika
prowadzą drogi oddechowe;
W nich powietrze jest
oczyszczane, ogrzewane,
nawilżane.
OSKRZELE II- rzędowe
OSKRZELE III-rzędowe
OSKRZELIK
OSKRZELIK KOŃCOWY
STREFA WYMIANY
GAZOWEJ
PĘCHERZYKI i KAPILARY PŁUCNE
TĘTNICE PŁUCNE rozprowadzają krew
ODTLENOWANĄ z serca do płuc;
Ich wielokrotne rozgałęzienia tworzą
sieć, oplatającą każdy pęcherzyk.
Doprowadzają do nich krew i tu
następuje wymiana gazów (tlen i
dwutlenek węgla) między powietrzem
pęcherzykowym a krwią zawartą w
kapilarach.
Krew przepływa do naczyń ŻYLNYCH,
transportujących z powrotem do
serca krew UTLENOWANĄ
ŻYŁA PŁUCNA
odprowadza
krew do serca
PŁYN PĘCHERZYKOWY
NAPIĘCIE POWIERZCHNIOWE wewnątrz
pęcherzyka płucnego jest efektem
oddziaływań między cząsteczkami wody na
powierzchni PŁYNU PĘCHERZYKOWEGO;
Wypełniony samą wodą pęcherzyk by się
zapadał;
SURFAKTANT obniżający napięcie
powierzchniowe płynu pęcherzykowego jest
mieszaniną fosfolipidów i lipoprotein,
wydzielanych przez specjalne komórki.
W płucach człowieka znajduje się ok. 300
milionów pęcherzyków płucnych, dając
powierzchnię oddechową ok. 90 m².
ŚREDNICA pęcherzyka płucnego wynosi 150250 µm.
KONTROLA ODDYCHANIA
Tempo
oddychania jest
dostosowywane
do potrzeb
gwarantujących
zachowanie
homeostazy
OŚRODEK ODDECHOWY
Podstawowy rytm oddechowy jest
spontanicznie generowany w ośrodku
WDECHU, zlokalizowanym w PNIU MÓZGU
(most i rdzeń przedłużony).
OŚRODEK WDECHU
OŚRODEK WDECHU wysyła
impulsy nerwowe do
przepony i mięśni
międzyżebrowych
zewnętrznych
OŚRODEK WDECHU
Człowiek w spoczynku
oddycha w tempie 12-15
oddechów na minutę
INNE OŚRODKI KONTROLUJĄCE
ODDYCHANIE
OŚRODEK WYDECHU znajdujący się w rdzeniu przedłużonym funkcjonuje
podczas pogłębionego wydechu, stymulując mięśnie międzyżebrowe
wewnętrzne i mięśnie grzbietu. Pozostałe ośrodki oddechowe zlokalizowane
w moście modyfikują wdech i ułatwiają łagodne przejście do wydechu.
LOKALIZACJA CHEMORECEPTORÓW
CHEMORECEPTORY OŚRODKOWE znajdujące się w
rdzeniu przedłużonym monitorują pH, zależne od
stężenia CO2 w CSF czwartej komory. Mają
bezpośrednie połączenie z ośrodkami oddechowymi.
LOKALIZACJA CHEMORECEPTORÓW
RECEPTORY OBWODOWE to
kłębki szyjne i aortalne,
monitorujące ciśnienie CO2,
pH i ciśnienie O2 w krwi
tętniczej.
Ta informacja dociera do
ośrodków oddechowych
nerwem błędnym i językowogardłowym.
PODSUMOWANIE WPŁYWU PO2, pH i PCO2
ODŻYWIANIE
15 KWIETNIA 2014
w.8
PRZYSWAJANIE POKARMU
Ciąg procesów, na które składa się:
 Pobieranie pokarmu
 Rozdrobnienie mechaniczne i rozkład chemiczny
 Przyswajanie – wchłanianie
 Usuwanie niewykorzystanych resztek
 PRZEBIEGA w PRZEWODZIE POKARMOWYM,
będącym fragmentem ŚRODOWISKA
ZEWNĘTRZENGO
 Mechanizmy regulacyjne układu pokarmowego
kształtują optymalne warunki trawienia i
wchłaniania w świetle przewodu pokarmowego
POBIERANIE POKARMU
NOZDRZA
OCZY
ZĘBY
IDENTYFIKACJA POKARMU
OBRÓBKA MECHANICZNA
JĘZYK
PRZEŁYK
PRZEWÓD
POKARMOWY
GIT
TRAWIENIE CHEMICZNE
ŻOŁĄDEK
PRZYSWAJANIE - WCHŁANIANIE
JELITA
USUWANIE POZOSTAŁOŚCI
DEFEKACJA
STRUKTURA UKŁADU POKARMOWEGO
PRZEWÓD POKARMOWY – fragment
środowiska zewnętrznego modyfikowany przez
różne mechanizmy regulacyjne, kontrolujące
warunki w świetle przewodu w taki sposób,
aby były optymalne do trawienia i wchłaniania;
DODATKOWE NARZĄDY TRAWIENNE – zęby,
język, pęcherzyk żółciowy oraz duże gruczoły:
ślinianki, wątroba i trzustka – umożliwiają
pobieranie pokarmu i produkują wydzieliny,
uczestniczące w rozkładzie składników
pokarmu.
KOLEJNOŚĆ PROCESÓW ZACHODZĄCYCH
w PRZEWODZIE POKARMOWYM
 Pobranie pokarmu: udział jamy ustnej/gębowej;
 Przesuwanie pokarmu: połykanie i perystaltyka;
 Trawienie mechaniczne - rozdrobnienie fizyczne, umożliwiające
późniejszy rozkład chemiczny: żucie, mieszanie ze śliną i sokiem
żołądkowym oraz ruchy segmentacyjne (odcinkowe) jelita;
 Trawienie chemiczne – sekwencyjne działanie różnych enzymów
hydrolitycznych, wydzielanych do światła przewodu
pokarmowego;
 Wchłanianie – przejście końcowych produktów trawienia, ze
światła jelita (głównie cienkiego), przez śluzówkę do krwi i limfy
 Defekacja – usunięcie niestrawionych składników w postaci kału
przez odbyt
UKŁAD POKARMOWY CZŁOWIEKA
MECHANICZNE
ROZDRABNIANIE POKARMU
TRAWIENIE CHEMICZNE W
KWAŚNYM ŚRODOWISKU
GŁÓWNE TRAWIENIE I
WCHŁANIANIE
ODZYSKIWANIE WODY
USUWANIE ZBĘDNYCH
RESZTEK - DEFEKACJA
PODSTAWOWE MECHANIZMY
REGULACYJNE:
AKTYWNOŚĆ TRAWIENNĄ WYZWALAJĄ różne
bodźce, mechaniczne i chemiczne, działające na
receptory obecne w ścianie poszczególnych
odcinków przewodu pokarmowego;
AKTYWNOŚĆ TRAWIENNA JEST REGULOWANA
przez czynniki wewnętrzne („odruchy krótkie”,
kontrolowane przez unerwienie lokalne) i
zewnętrzne („odruchy długie”, pochodzące z
OUN i AUN)
PRZEKRÓJ POPRZECZNY PRZEZ ŚCIANĘ
JELITA
SPLOT
MIĘŚNIÓWKOWY
AUERBACHA
SPLOT PODŚLUZÓWKOWY
MEISNERA
MIĘŚNIE GŁADKIE
OKRĘŻNE
PODŚLUZÓWKA
MIĘŚNIE GŁADKIE
PODŁUŻNE
BŁONA ŚLUZOWA
STRUKTURA ŚCIANY JELITA
„MÓZG JELITOWY” czyli jelitowy układ
nerwowy (ENS) znajduje się pomiędzy
warstwami, tworzącymi ścianę
przełyku, żołądka, jelita cienkiego i
grubego
SPLOT PODŚLUZÓWKOWY
(Meisnera) reguluje
aktywność gruczołów i
mięśniówki błony śluzowej
SPLOT MIĘŚNIÓWKOWY
(Auerbacha) kontroluje
czynności wydzielnicze
gruczołów trawiennych
ŚWIATŁO JELITA jest
kontrolowane za pośrednictwem
impulsów z OUN i ENS,
wpływających na stan jego
ściany
KREZKA mocuje
jelito do ściany
ciała, dostarcza
naczynia
krwionośne,
limfatyczne i
nerwy
UNERWIENIE ŚCIANY JELITA
LM - mięśnie
podłużne
MP -
MP – tylko
mięśniówka
właściwa - splot
Auerbacha
przywspółcz.
CM – mięśnie
okrężne
SMP – splot
podśluzówkowy
Meissnera
SMP - także
współczulne
PRZEWÓD POKARMOWY PTAKA
FUNKCJONALNA CHARAKTERYSTYKA
Głowa:
•
Brak zębów, kształt dzioba
zależny od rodzaju pokarmu;
•
Słabo rozwinięty zmysł
smaku
•
Gruczoły ślinowe dobrze
rozwinięte u ziarnojadów,
chwytanie owadów, niekiedy
budowa gniazd
Jelita:
• Specjalizacja w kierunku trawienia nieprzeżutego pokarmu
• Wysoka skuteczność i szybkość trawienia i wykorzystania składników
pokarmowych
Przełyk i wole:
• Kształt i funkcja
zależna od pokarmu
• „Ptasie mleczko” u
gołębiowatych
Jelito cienkie:
Dwunastnica
Jelito czcze
Jelito kręte
PRZEWÓD POKARMOWY PTAKA
FUNKCJONALNA CHARAKTERYSTYKA
Wyplówki:
formowane w
żołądku
mięśniowym z
niestawialnych
resztek pokarmu:
kości, futro, pióra
Żołądek 2-komorowy:
• Gruczołowy, rozbudowany u
rybożerców (pokarm białkowy),
wydziela kwaśny sok żołądkowy;
• Mięśniowy, rozbudowany u
ziarnojadów, pełni funkcję
zębów trzonowych ssaków,
może zawierać kamyki
Jelita:
• Główne miejsce trawienia i wchłaniania
• Krótkie i nieznacznie pofałdowane u mięsożernych, długie i
rozbudowane u roślino- i wszystkożernych
Porównanie układu
pokarmowego ptaków:
(a) Ziarnojada i
(b) Mięsożercy
Główne różnice dotyczą:
• Wola
• Żołądka mięśniowego
• Jelit ślepych
OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA ODŻYWIANIA PTAKÓW
 Znaczny stopień specjalizacji rodzaju pokarmu w związku ze środowiskiem
życia – największe sukcesy mają wszystkożercy
 Dieta waha się bardzo w zależności od pory roku, warunków
środowiskowych i geograficznych oraz potrzeb fizjologicznych (np. rozród,
migracje)
 Gatunki o szczególnie wysokim tempie metabolizmu (np. wróble) muszą
dziennie pobierać pokarm w ilości do 80% masy ciała
 Wysokie zapotrzebowanie energetyczne poprzedzające migracje – wzrost
masy ciała nawet o 50%
 Okres zimy – trudne zdobywanie pokarmu w zimnie i krótkim dniu przy
zwiększonym zapotrzebowaniu energetycznym
 Ptaki żywiące się nektarem muszą odwiedzić 1500-2700 kwiatów dziennie,
co jest szczególnie trudne w wysokich górach przy spadkach temperatury
zewnętrznej
 Niektóre ptaki morskie (np. petrele) mają żerowiska oddalone od kolonii
lęgowych nawet i o 600 km
MODYFIKACJE UKŁADU POKARMOWEGO
ŻOŁĄDEK
ŻOŁĄDEK
OWADOŻERNE
KRÓTKIE JELITO
BRAK JELITA
ŚLEPEGO
ROŚLINOŻERNE
NIEPRZEŻUWAJĄCE
ŻOŁĄDEK
POJEDYNCZY,
DUŻE JELITO
ŚLEPE
ODBYT
ODBYT
MODYFIKACJE UKŁADU POKARMOWEGO
PRZEŁYK
ŻWACZ
CZEPIEC
KSIĘGI
TRAWIENIEC
PRZEŁYK
ŻOŁĄDEK
MIĘSOŻERCA:
ROŚLINOŻERNY
PRZEŻUWACZ:
4-KOMOROWY
ŻOŁĄDEK ze
SZCZEGÓLNIE
DUŻYM ŻWACZEM,
DŁUGIE JELITA
CIENKIE i GRUBE
JELITO
ŚLEPE
PĘTLA
JELITA
KRÓTKIE JELITA
CIENKIE i GRUBE,
MAŁE JELITO ŚLEPE
JELITO
ŚLEPE
ODBYT
ODBYT
PRZEWÓD POKARMOWY PRZEŻUWACZA
4-KOMOROWY ŻOŁĄDEK PRZEŻUWACZA
JELITO
CIENKIE
ŻWACZ
PRZEŁYK
CZEPIEC
TRAWIENIEC
KSIĘGI
PRZEWÓD POKARMOWY KONIA
SCHEMAT MONOGASTRYCZNEGO PRZEWODU POKARMOWEGO
WYODRĘBNIONO POSZCZEGÓLNE ODCINKI JELITA CIENKIEGO:
DWUNASTNICĘ, JELITO KRĘTE I CZCZE.
PRZEDSTAWIONO LICZEBNOŚĆ MIKROORGANIZMÓW NA G TREŚCI JELITA
ZDROWEGO OSOBNIKA
KORZYSTNE MODYFIKACJE FUNKCJI
NBAŁONKA JELITOWEGO PRZEZ
KOMENSALNE MIKROBIOTA
(BAKTERIE, DROŻDŻE, GRZYBY)
PORÓWNANIE transkrypcji genów w nabłonku jelita myszy germ free i po kolonizacji
bakteriami komensalnymi