FIZIOLOGIJA

FIZIOLOGIJAotkrijte to se stvarno deava!

FIZIOLOGIJA OVJEKAZnanost koja se bavi posebnim znaajkama i mehanizmima ljudskog tijela koje ga ine ivim biem

UDBENICI Guyton

AC, Hall JE. MEDICINSKA FIZIOLOGIJA. Zagreb: Medicinska naklada, 1999. S, Matkovi B. FIZIOLOGIJA SPORTA. U: Milanovi D.(ur) Prirunik za sportske trenere. Zagreb: FFK, 1997.

Heimer

HOMEOSTAZA

stanje

tijela kada su uvjeti u unutranjem okoliu stanice nepromijenjeni ili stalniBernard uutranji okoli ili milieu interior

Claude

openito

u mirovanju i bez stresa

nije

konstanta, ve dinamiko stanje

ARTERIJSKI KRVNI TLAK sistoliki srednji dijastoliki

sekunde

Homeostazu ne smijemo smatrati idealnim stanjem organizma tjelesna aktivnost je pozitivna za zdravlje a ona organizam izbacuje iz homeostaze. Vano je znati kako dobro organizam moe ublaiti posljedice stresa i brzinu kojom se homeostaza opet uspostavlja.

STABILNO STANJE za

vrijeme vjebanja stanje kada odreene tjelesne funkcije dou do dinamike konstante na novoj razini.

VO2 FS

KONTROLNI SUSTAVIBioloki kontrolni sustav je funkcionalna jedinica koja pomae odravanju homeostaze. Komponente sustava su receptor, integracijska kontrolna jedinica i efektor.

Veina

kontrolnih sustava djeluje na principu negativne povratne sprege odgovor efektora je suprotan inicijalnom podraaju

K E

R

R

E K

stanica

STANICA osnovna svaka

iva jedinica u tijelu

vrsta stanica posebno je prilagoena za jednu ili vie funkcija u tijelu znaajke su jednake

temeljne

STANICA

Tjelesne tekuine

TJELESNE TEKUINEDISTRIBUCIJA: x Ukupna koliina tjelesne tekuine (UTT) varira od 50-70% od ukupne mase tijela (prosjek = 60%). x Kod prosjene osobe (70kg) to iznosi: 0.6 X 70kg = 42kg or 42L

Sadraj vode u razliitim tkivima

Bubrezi, srce, plua, skeletni miii, mozak, koa, jetra Kosti Masno tkivo

70-80% 22% 10%

Ukupna koliina vode u tijelu kao % tjelesne maseDob novoroene 1-5 g 10-16 g 17-39 g 40-59 g 60+ g Mukarci 80% 65% 60% 60% 55% 50% ene 75% 65% 60% 50% 47% 45%

Tjelesna tekuina smjetena je u dva glavna odjeljka: intracelularna

stanica

tekuina unutar

ekstracelularna

stanica

tekuina izvan

Granice izmeu glavnih odjeljaka tjelesne tekuine

Ekstracelularna

Plazma Intersticijalna

stijenka kapilare

Intracelularna

membrana stanice

Nekoliko vrsta stanica, pr. krvne stanice, endotelne stanice, nalaze se u direktnom kontaktu s plazmom.

Ionski sastav tjelesnih tekuina

Phosphates & Organic Ions

SASTAVNICA

Fosf ati Glukoz a Aminokise line Bjelanev ine

Stanina membrana

-polupropusna membrana

-lipidni dvosloj (hidrofilni i hidrofobni dio)

velike molekule globularnih bjelanevina (integralne i periferne), ugljikohidrati

Stanina membrana

2 neurona

Jezgranadzorno sredite stanice sadri velike koliine DNA geni odreuju osobine citopl. bjelanevina

Jezgra

jezgrina ovojnica

Jezgra

mjesto sinteze proteina sastoje se od RNA i oko 50 proteina

Ribosomi

Struktura ribosoma

Endoplazmatski retikulum

Endoplazmatski retikulum mrea

meusobno povezanih cjevastih i plosnatih mjehurastih tvorbi velika ukupna povrina endoplazmatski matriks zrnasti

(sinteza bjelanevina) glatki (sinteza lipida i drugi stanini enzimski procesi)

Golgijev aparat4 ili vie slojeva tankih, plosnatih mjehuria blizu jezgre ER-mjehurii (transportni)

Lizosomisekrecijska zrnca mjehuraste organele koje nastaju od Golgijeva aparata stanini probavni sustav hidrolitini enzimi

Mitohondriji

kotlovnice stanice Unutranjost ispunjava matriks u kojem je mnogo otopljenih enzima potrebnih za oksidaciju hranjivih tvari ime se oslobaa energija neophodna za sintezu ATP (adenozin-trifosfat)

ATP adenozin-trifosfat jedina tvar koja stanicama direktno daje energiju

FUNKCIJA STANINE MEMBRANETransport kroz membranu

Model membrane

Membranske bjelanevine

Funkcija membrane Odvaja

stanicu od njenog okolia Dozvoljava specijalizaciju stanice Membrane unutar stanice: specijalizacija staninih organela Funkcijske kategorije: Transport ili prijenos tvari kroz membranu Prijenos podraaja

Propusnost membraneIoni Na+, K+, H+ Ca++ , Mg++ , Cl-, HCO3velike molekule nenabijeneGlukoza Saharoza

male molekule nenabijeneH2O, CO2, Urea

Tvari topive u lipidima O2, N2, plinovi za anesteziju

Transport kroz staninu membranu

stanina membrana za neke je tvari propusna, za neke ne

polupropusna membrana

Dva procesa1. 2.

pasivni transport ili difuzija aktivni transport

Difuzija

Aktivni transport

Jednostavna difuzija

Olakana difuzija

Energija

Pasivni transportkretanje molekula i iona kroz staninu membranu vezano uz postojanje koncentracijskog gradijenta ne zahtijeva energiju

ukljuuje

difuziju osmozu olakanu difuziju

Aktivni transport javlja

se protiv koncentracijskog gradijenta potrebna je energija ukljuuje djelovanje specifinih proteina nosaa

Difuzija

vezana

je uz Brownovo gibanje

DIFUZIJA

T=0 voda

T = 30min

T = 5 sati

otopina joda

Difuzija odvija

se

kroz samu membranu kroz pore (nespecifini otvori) kroz ionske kanale

izvanstanina tekuina

stanice

dvosloj fosfolipida

integralna bjelanevina

Ionski kanalispecifine bjelanevine koje se proteu kroz membranu visoko selektivni za odreenu vrstu iona

veliina iona, naboj, promjer kanala, oblik ...

neki kanali imaju tzv. vrata kontrola njihove propusnosti vrata se mogu otvarati i zatvarati (naboj, ligandi)

osmoza

je proces neto-gibanja vode zbog razlike u koncentraciji vode, posljedica polupropusnosti stanine membrane veliina tlaka potrebna da se potpuno zaustavi osmoza naziva se osmotski tlak

Olakana difuzija

difuzija olakana nosaemza prijenos tvari koje ne mogu proi bez pomoi posebnih bjelanevinskih nosaa nosa olakava difuziju karakterizirana je

specifinost nosai se vezuju samo za odreene tvari kompeticija zasienje

Maksimalni transport

veliina difuzije

koncentracija tvari X

imbenici koji utjeu na veliinu difuzijepropusnost membrane (debljina membrane, topivost tvari koja difundira, broj bjelanevinskih kanala, temperatura i molekularna masatvari koja difundira) povrina membrane razlika koncentracija s obje strane membrane razlika tlaka kroz membranu

Aktivni transport Primarno

aktivni prijenos energija se dobiva izravno razgradnjom ATP Sekundarno aktivni prijenos energija se dobiva sekundarno iz energije pohranjene u obliku razlika koncentracija

Model aktivnog transporta

Kretanje makromolekula kroz membranu

Makromolekule Proteini,

polinukleotidi i polisaharidi prolaze kroz membrane pomou posebnih mjehuria Ovaj proces je transport nosa u ovom sluaju mjehuri lipidni dvosloj za vrijeme ovog procesa izvre

unutra-van

Egzocitoza

Endocitoza

Ionski sastav tjelesnih tekuina

Fosfati & Organski ioni

plazma

intersticijska

stanina

Membranski potencijal elektrini

potencijal na membranama

stanica nastaje zbog propusnosti stanine membrane, prisutnosti nedifunzibilnih negativno nabijenih molekula u unutranjosti stanice i aktivnosti Na+/K+ pumpe

Membranski potencijalECT citoplazma

te

se svaka stanica ponaa kao mala baterija s pozitivnim polom s vanjske strane membrane i negativnim u unutranjosti stanice veliina ovog potencijala se mjeri u voltima

V

+++++++++++++++

----------------------------+++++++++++++++

Membranski potencijal u mirovanju veliina

potencijala ovisi o

specifinoj

propusnosti membrane za razliite ione razlici koncentracija iona s obje strane memebraneu

veini stanica tijela membranski potencijal u mirovanju nalazi se izmeu - 65 mV i 85 mV

Na+/K+ pumpaK+

Na+ Na+ K+

ATP

P ADP

P

K+

Na+/K+ pumpa odrava

nisku koncentraciju Na i visoku K u stanici membrana stanice propusnija je za ione K nego Na te je membranski potencijal po svojim vrijednostima blii potencijalu koji bi postojao pri ravnotei K izbacuje vie Na+ nego to ubaci K+ te stvara dodatni stupanj negativnosti

3 Na+ 2 K+

AKCIJSKI POTENCIJALbrza, prolazna promjena membranskog potencijala u mirovanju podraljivih stanica, nastala zbog podraivanja (elektrinog, kemijskog, mehanikog) zapoinje naglom promjenom s normalnog negativnog potencijala mirovanja na pozitivan potencijal, a zavrava gotovo jednako brzom promjenom natrag

AKCIJSKI POTENCIJAL

uzastopne faze akcijskog potencijala1. 2. 3. 4.

FAZA MIROVANJA FAZA DEPOLARIZACIJE FAZA REPOLARIZACIJE FAZA NEGATIVNOG NAKNADNOG POTENCIJALA (HIPERPOLARIZACIJA)

Faza mirovanja

Faza mirovanja membranski

potencijal u mirovanju membrana je normalno podraljiva svaki liminalni podraaj izaziva stvaranje akcijskog potencijala

Faza depolarizacije

Na+ Influx

Faza depolarizacije naglo

se poveava propusnost za ione Na otvaraju se Na kanali ovisni o naponu membrana je apsolutno nepodraljiva nikakav novi podraaj ne moe izazvati akcijski potencijal

Faza repolarizacijeNa+ Influx stops K+ Efflux begins

Faza repolarizacije naglo

se smanji propusnost za ione Na (zatvaraju se kanali za Na) povea se propusnost za ione K (otvaraju se K kanali ovisni o naponu) membrana postaje relativno podraljiva

K+ Efflux continues

Refractory

Negativni naknadni potencijal

Hyperpolarizing

Faza negativnog naknadnog potencijala odgoena

inaktivacija K kanala

depolarizacija

repolarizacija

mirovanje

- naknadni potencijal

irenje akcijskog potencijala AP

koji nastane na bilo kojem mjestu podraljive membrane podrauje susjedne dijelove membrane i tako se iri prijenos vala depolarizacije uzdu ivanog ili miinog vlakna zove se ivani ili miini impuls

Zakon sve ili nita kad

se jednom izazove AP, na bilo kojem mjestu na membrani, val depolarizacije e se u normalnim uvjetima proiriti po cijeloj membrani

Vrste akcijskog potencijala